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江西理工大學應用科學學院畢業(yè)設計(論文)簡介 PE250×400顎式破碎機的設計 1．課題背景 我國自50年代生產顎式破碎機以來，在破碎機設計方面經歷了模擬，仿真制、圖解法設計階段，目前正向計算機輔助設計階段過度。生產制造的顎式破碎機越來越大、性能越來越好，品種越來越多，并在國際上占有一定的市場。 我國曾以前蘇聯(lián)顎式破碎機標準TOCT7084-80為依據，制定了顎式破碎機國標送審稿，對顎式破碎機的設計、制造和使用提出了更高的要求。1990年，由中國礦山機械質量監(jiān)督檢測中心，對國內主要廠家制造的中小型顎式破碎機的技術性能進行了檢測，只有若干顎式破碎機達到 TOCT7084-80和國標送審稿中規(guī)定的指標。因此全面總結顎式破碎機在設計、使用和測試方面的經驗，積累合適我國破碎機結構特點的實驗數據，建立破碎機最優(yōu)化設計的理論與方法并使之推廣普及是提高我國顎式破碎機技術性能，趕超國際先進水平的關鍵。 顎式破碎機以其結構簡單、安全可靠的優(yōu)點問世百余年，仍在工程中廣泛使用。各種不同型號的顎式破碎機雖經長期實踐，不斷改進，但其工作原理和結構大同小異，而其工作性能的好壞卻相差甚大。顎式破碎機的技術性能主要取決于主參數的確定、機構尺寸參數、運動參數和動力參數的設計。 2．課題研究目的及意義 1.課題研究的目的 A增加物料的比表面積 物料破碎后，其比表面積增加，因而可提高物料作用的效果和化學反應的速度。如幾種不同固體物料的混合，若物體破碎得越細，則混合均勻的程度越高；水泥熟料的燒成，基本上是一種固相反應，其反應速度與物料碎磨粒度有關，物料磨得越細，反應速度進行得越快。反應速度越快，煅燒時節(jié)省熱量越多。 B制備混凝土骨料與人造砂 制備混凝土需要各種粒度的骨料（碎石），是由開采出來的大塊石料，經破碎篩分加工后得到的各種粒度的碎石。當天然砂不足時，可用破碎方法制備人造砂。 C使礦石中有用成分解離 在選礦作業(yè)中，破碎與磨碎作業(yè)，是把各種有用礦物里緊密結合與共生在一起的有用成分和雜質分開，即“解離”。物料解離后，才能用選礦的方法除去雜質而得到純潔的精礦。 D 為原料下一步加工作準備或便于使用 在煉焦廠、燒結廠、制團廠、建筑材料以及粉末冶金部門中，所用的原料塊度一般都比較大，要求碎磨到一定粒度以下，供下一步加工處理用。 在食品、化學醫(yī)藥、化肥及農藥等工業(yè)部門中，常將產品碎磨成粉末狀態(tài)，以便使用。 2.物料粉碎的意義 物料的粉碎是冶金、礦山、建材、化工、電力等工業(yè)部門應用廣泛的一種工藝過程，每年有大量的原料和再利用的廢料都需要進行粉碎處理。 在選礦工業(yè)中，物料的破碎占有重要地位。選礦廠破碎與磨碎作業(yè)的生產費用，平均約占全部選礦生產費用的40%以上，而碎磨設備的投資約占選礦廠總投資的60%左右。 在水泥工業(yè)中，水泥廠碎磨作業(yè)費用約占生產成本的30%以上，破碎機械的耗電量約占全廠總耗電量的10%，而磨碎機械的耗電量則占60%。 據介紹世界上約15%的電能消耗在粉碎作業(yè)，而且逐年增加，其中85%以上用于磨碎。隨著貧礦增多、建筑材料需求量不斷增加、工業(yè)利用積聚起來的再生材料占有比例愈來愈大，加之能源短缺，急需不斷改善碎磨作業(yè)，如采用“多碎少磨”工藝，特別是研制高效粉碎設備和改進現(xiàn)有碎磨機械，對于達到優(yōu)質、高產、低成本、低能耗具有非常重要的意義。 3．設計要求 1.破碎腔深而且無死區(qū)，提高了進料能力與產量； 2.其破碎比大，產品粒度均勻； 3.墊片式排料口調整裝置，可靠方便，調節(jié)范圍大，增加了設備的靈活性； 4.潤滑系統(tǒng)安全可靠，部件更換方便，保養(yǎng)工作量??； 5.結構簡單，工作可靠，運營費用低； 6.設備節(jié)能：單機節(jié)能15%～30%，系統(tǒng)節(jié)能一倍以上； 7.排料口調整范圍大，可滿足不同用戶的要求； 8.噪音低，粉塵少 4．課題研究方法及手段 本文設計的PE250×400復擺顎式破碎機，主要有復擺顎式破碎機的設計方案，復擺顎式破碎機的主參數的確定，復擺顎式破碎機機構尺寸參數的確定，復擺顎式破碎機的腔形與機架設計，復擺顎式破碎機齒板磨損的分析與設計，復擺顎式破碎機的三維建模。動顎、齒板是破碎機的重要組成部分，本文重點設計主參數、動顎及機構尺寸參數。首先通過主參數的計算確定破碎機的其他結構尺寸，圍繞主參數和結構尺寸，完成了腔形設計及機架結構的設計，最后根據這些結構參數來設計整體結構并進行整體三維建模。本次設計我的專題部分是破碎機的設計方案及結構尺寸參數的確定，其設計流程是先確定破碎機的設計方案，通過已知條件及一些經驗公式來計算出破碎機的主參數，如鉗角、動顎水平行程、傳動角和偏心距等，根據這些計算出來的參數來確定破碎機的結構尺寸，如飛輪、偏心輪、動顎等。 5．復擺顎式破碎機的構成及其工作原理 顎式破碎機的結構主要有機架、偏心軸、大皮帶輪、飛輪、動顎、側護板、肘板、肘板后座、調隙螺桿、復位彈簧、固定顎板與活動顎板等組成，其中肘板還起到保險作用。 該系列顎式破碎機破碎方式為驅動擠壓型，電動機驅動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板和動顎間夾角變大，從而推動動顎板向定顎板接近，與此同時物料被擠壓、搓、碾等多重破碎。當動顎下行時，肘板和動顎間夾角變小，動顎板在拉桿、彈簧的作用下離開定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出，隨著電動機連續(xù)轉動破碎機動顎作周期性的壓碎和排料，實現(xiàn)批量生產。 6．破碎機的結構設計 在本次設計中采用正懸掛。 按照結構特點可把復擺顎式破碎機分為三種類型。即正懸掛（h>0)、零懸掛（h=0)和負懸掛（h<0)三種類型。懸掛高度h是從定顎上端水平面量至曲柄支承軸承中心（又稱懸掛點）間的距離。由于一定型號的破碎機的進料口、排料口尺寸已經標準化，所以較大的懸掛高度將會得到較長的動顎即較高的機架尺寸，而且也改變了實際參與破碎的動顎各點距懸掛點的距離，從而影響各點的軌跡性能。因此不同懸掛高度的復擺顎式破碎機，將對破碎機的結構和運動性能產生較大的影響。由于降低懸掛高度除可降低機器的整體高度減輕機重外，隨著懸掛高度的降低，還可改善動顎上部的軌跡性能以提高機器的性能。因此，建議采用較小的懸掛高度為宜。應該注意，當采用負懸掛結構，且采用很低的懸掛高度時，除使結構設計上帶來很多困難外，必須考慮當單塊礦石在進料口破碎時，發(fā)生動顎傾翻（此時肘板與其襯墊脫開）的可能性。根據前人經驗，可見低懸掛復擺顎式破碎機是代表該機結構設計的方向。 7．破碎機三維建模的設計 機械產品從設計到成品面市的過程,往往需要經歷“設計、樣機制造、測試評價、修改、產品”這一耗時的過程。如何加速新產品的開發(fā)過程,并在新產品投產之前有一個有效的手段來檢驗新產品的效能和適應性,以避免投產后的失敗,這是工程技術人員追求的目標。三維實體模型就是設計者進行實時形象地分析設計、模擬試驗、預測結果的虛擬樣機。 復擺顎式破碎機的設計大部分還是二維圖形設計,難以實現(xiàn)參數化、系列化,難以實現(xiàn)整機分析和計算,圖形數據難以為后續(xù)工程應用。因此,本文對復擺顎式破碎機進行三維實體模型設計，提出其思路和方法。 3