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河 北 建 筑 工 程 學 院
本科畢業(yè)設計（論文）
題
目
復擺顎式破碎機（250×400）設計
學 科 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級 機101
姓 名 楊晨暉
指 導 教 師 肖溪 馬軼群
摘要
目前國內使用的破碎機類型很多，主要有鄂式破碎機、錘式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和輥式破碎機。復擺式顎式破碎機與簡擺式相比較，其優(yōu)點是：質量較輕，構件較少，結構更緊湊，破碎腔內充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動顎下端強制性推出成品卸料，故生產率較高，比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機的生產率高出20-30%；物料塊在動顎下部有較大的上下翻滾運動，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡擺式產品中那樣的片狀成分，產品質量較好。
本設計需求參數(shù)為進料口尺寸：250×400mm；最大進料粒度：210mm；處理能力：3-13m3/h；偏心軸轉速：300r/min；排料口調整范圍：20-60mm；電動機功率：11-15KW。設計分析了破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀和研究顎式破碎機的意義及復擺顎式破碎機機構尺寸對破碎性能的影響，計算確定了PE250×400的機構參數(shù)，設計內容主要包括復擺顎式破碎機的動顎、偏心軸、皮帶輪、動顎齒板、定顎齒板、機架等一些重要部件；另外，對顎式破碎機的工作原理及特點和主要部件的作用作了介紹，包括保險裝置、調整裝置、機架結構、潤滑裝置等；同時對機器的參數(shù)（主軸轉速、生產能力、破碎力、功率等）作了計算。此外，對破碎的意義、破碎工藝和破碎比的計算，顎式破碎機的主要部件的安裝、操作及維修作了簡單介紹。
關鍵詞：復擺顎式破碎機 帶傳動 飛輪 磨損
ABSTRACT
Currently ，the type of the crusher is multitudinous in domestic, mainly including jaw crusher, hammer crusher, cone crusher, impact breaker and roll crusher. Compared with fine impact crusher ，SBM（swinging jaw break machine）′s advantage is: quality is lighter, less compact structure component, broken lumen filled with degree is good, with materials by uniform broken, to block bottom mandatory move jaw is unloading, launch finished higher, than with specifications productivity of fine impact crusher 20-30% higher than the productivity; Material blocks in the lower have bigger jaws move up and down movement, a cube tumbling to the shape of, reducing the discharged as Jane tilting products that flake composition, product quality is better.
This design is done for：the feeding port size is 250×400mm; Maximum feeding granularity is 210mm; Production efficiency is 3-13m3/h; Eccentric shaft speed is 300r/min; Discharging mouth adjustment range 20mm to 60mm; Motor power is 11-15KW. This design analysis of the current development of the crushier,the meanings of researching the crusher,how the dimensions of jaw crusher effect on the performance of the broken, calculate and determine the PE250 x 400 structure parameters, the design content mainly includes swing jaw, eccentric shaft, pulley, seing jaw gear plate, and settled jaw gear plate and frame and some other important components; In addition, jaw crusher principle and characteristics and main component function is introduced, including insurance device, adjusting devices and frame structure, lubrication device, etc.; Also on the machine parameters (spindle speed, production capacity, crushing strength, power) calculate as well. In addition, the significance of broken, crushing process and calculation of crushing ratio, jaw crusher main component installation, operation and maintenance are introduced.
KEY WORDS：Jaw crusher Belt drive Flywheel Wear
目錄
第1章 緒論··················································································1
1.1引言·························································································1
1.2復擺顎式破碎機的特點 ··································································3
1.3國內外顎式破碎機的發(fā)展及現(xiàn)狀·························································5
第2章 總體設計············································································8
2.1復擺鄂式破碎機的基本結構····························································· 8
2.2復擺鄂式破碎機的工作原理·····························································10
第3章 主要參數(shù)的確定··································································12
3.1已知參數(shù)··················································································12
3.2部分結構參數(shù)的確定·····································································12
3.3動鄂的擺動次數(shù)···········································································14
3.4電動機的選擇·············································································15
3.5四連桿機構各桿長度的確定·····························································16
3.6最大破碎力················································································17
3.7各部件受力分析···········································································17
第4章 傳動裝置的設計··································································20
4.1帶輪的設計················································································20
4.2偏心軸的設計·············································································25
4.3飛輪的設計················································································27
4.4軸承的選擇與校核········································································29
4.5軸承座的設計·············································································31
4.6配重的選擇················································································32
4.7外形尺寸的設計···········································································33
第5章 各基本構件的設計······························································35
5.1動鄂的設計···············································································35
5.2齒板的設計················································································38
5.3推力板的設計·············································································40
5.4調整裝置的設計···········································································41
5.5破碎腔型的形狀···········································································43
5.6機架的設計···············································································44
第6章 復擺鄂式破碎機的安裝························································47
6.1破碎機的安裝·············································································47
6.2機架的安裝···············································································47
6.3偏心軸和機架的安裝·····································································48
6.4肘板的安裝···············································································48
6.5動鄂的安裝···············································································49
6.6齒板的安裝···············································································49
第7章 顎式破碎機的磨損······························································50
7.1齒板的磨損分析··········································································50
7.2顎板磨損機制·············································································51
7.3顎板材質的選擇··········································································52
第8章 破碎機出口揚塵的解決和噪聲防治·········································54
8.1破碎機出口揚塵的解決··································································54
8.2破碎機的噪聲危害及防治途徑···························································55
第9章 顎式破碎機的使用·····························································56
9.1顎式破碎機的操作········································································56
9.2顎式破碎機的維護與保養(yǎng)·······························································57
總結···························································································59
鳴謝···························································································60參考文獻·····················································································61
河北建筑工程學院
畢業(yè)設計計算書
指導教師：肖溪 馬軼群
設計題目：復擺顎式破碎機（800×1060）設計 設計人：王雷
設計項目
計算與說明
結果
第1章
緒論
1.1引言
第1章 緒論
1.1 引言
凡是外力將大顆粒物料變成小顆粒物料的過程稱為破碎，破碎所使用的機械為破碎機。物料碎磨得目的是：增加物料的比表面積；制備混凝土骨料與人造沙；使礦石中有用成分解離；為原料的下一步加工作準備或便于使用。
物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷、筑路等)產品生產中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質和結構差異很大,為適應各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言, 破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細碎, 而且還要磨礦。因為磨礦是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產效率,所以提出了“多碎少磨”的技術原則。這使破碎機向細碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大, 破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎) 尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機主要是利用現(xiàn)代技術,予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。
顎式破碎機是一種最古老的破碎機，第一臺顎式破碎機是有美國人E.W.Blake發(fā)明的。但由于它的結構簡單，工作安全可靠，處理物體范圍大，很適宜破
設計項目
計算與說明
結果
碎硬的物料，因此顎式破碎機在冶金，煤炭，化工，建材等工礦企業(yè)中被廣泛的應用，但是其破碎比小，破碎后的物料粒度不均勻，它是間歇工作，有空轉行程，但是對于物料的粗碎和中碎，卻是一種比較好的方法，所以在工礦企業(yè)中仍然被廣泛的應用。但是，復擺顎式破碎機也有它的缺點：非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進:優(yōu)化結構與運動軌跡;改進破碎腔型,以增大破碎比, 提高破碎效率, 減少磨損, 降低能耗, 現(xiàn)已普遍應用高深破碎腔和較小嚙角; 改進了動顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能;顎板采用了新的耐磨材料, 降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調節(jié)、過載保護、自動潤滑等)。同時也出現(xiàn)了一些新的機型,如雙腔雙動顎式破碎機,其破碎比可達20～50,排料口調節(jié)方便,產量大;雙腔回轉破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能,其產量較同規(guī)格的顎式破碎機高50%還有篩分顎式破碎機,把篩分和破碎結合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產能力,降低了能耗。
破碎機出口揚塵非常嚴重，從破碎機出來的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶，部分物料飛濺或滾淌到地面上，地面堆積厚厚一層物料，部分粉狀物料飛揚在空中，給生產帶來了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產和員工的健康，因此要采用相應的防塵設施是破碎機一個重大而不可忽略的問題。
現(xiàn)代的設計應以人為本，面對服務對象，面對市場、面對循環(huán)經濟、面對礦產資源利用的大趨勢，面對環(huán)保、搞全性能、全生命的設計。所以做好復擺顎式破碎機的設計，讓它更好的為生產服務，提高生產
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河北建筑工程學院
畢業(yè)設計計算書
指導教師：肖溪 馬軼群
設計題目：復擺顎式破碎機（800×1060）設計 設計人：王雷
設計項目
計算與說明
結果
1.2 復擺顎式破碎機的特點
1.3 國內外顎式破碎機的發(fā)展及現(xiàn)狀
第2章
總體設計
2.1 復擺顎式破碎機的基本結構
2.2 復擺顎式破碎機的工作原理
第3章 主要參數(shù)的確定
3.1.已知參數(shù)
3.2部分結構參數(shù)的確定
3.3動顎的擺動次數(shù)
3.4 電動機的選擇
3.5四連桿機構各桿長度的確定
3.6 最大破碎力
3.7各部件的受力分析
第4章 傳動裝置的設計
4.1 帶輪的設計
效率。
1.2 復擺顎式破碎機的特點
復擺顎式破碎機的機構屬于四桿機構中曲柄搖桿機構的應用，曲柄為主動件。顎式破碎機以結構簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應用。
復擺顎式破碎機的動顎，是直接懸掛在偏心軸上的顎，是曲柄連桿機構，沒有單獨的連桿。由于動顎是由偏心軸的偏心直接帶動，所以活動顎板可同時做垂直和水平的復雜擺動，顎板上各點的擺動軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動顎的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉向是逆時針方向，動顎上各點的運動方向都有利于促進排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產品粒度均勻且多呈立方體。
復擺顎式破碎機和簡擺顎式破碎機相比較，復擺顎式破碎機的機器重量較輕，結構簡單，生產效率較高等優(yōu)點。但復擺顎式破碎機的顎板垂直行程大，石料對顎板的磨削作用嚴重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時易產生較多的粉塵在工程上應用較為廣泛的是復擺顎式破碎機。國產的顎式破碎機數(shù)量最多的也是復擺顎式破碎機。復擺顎式破碎機主要由機架、顎板、側護板、主軸、飛輪、肘板和調整機構等組成。
機架即機座，實際上是個上下開口的四方斗，主要用作支承偏心軸和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足夠強度，一般采用鑄鋼整體鑄造，規(guī)格小的可用優(yōu)質鑄鐵代替。大型破碎機的機架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復雜。自制的小型顎式破碎機可用40～50毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。
顎板包括活動顎板和固定顎板，各與顎床組成活動顎和固定顎。顎板用楔形鐵塊和螺栓固定在顎床表面，保護顎床不受磨損。固定顎的顎床就是機架，活動顎的顎床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強度和剛度活動顎床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。顎板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強烈摩擦，因此要求用高強度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼顎板，其鑄鋼含錳量為12～14%左右。若條件受限制時，可用白口鑄鐵代替，但容易磨損和折斷，使用壽命不長。為了有效地破碎石料，顎板表面常鑄成波浪形和牙形，其齒峰角度一般為90°～110°，齒高和齒距視出料粒度和產量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產量低，動力消耗大。一般齒高和齒距之比為1/2～1/3之間。由于復擺式的特點造成顎板底部比上部磨損快，所以顎板往往做成上下對稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長使用壽命。
顎式破碎機的優(yōu)點是生產率高，結構簡單可靠，破碎比較大（i一般為6～8），外形尺寸較小，零件檢查和更換較容易，操作維護簡便，不用較高技術水平的工人就可嫩能夠操作，應用范圍廣，與其他類型破碎機比較，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來破碎各種硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎設備。一般用于破碎極限抗壓強度不才超過2000公斤/厘米的石料時效果較好。其缺點是不宜破碎片狀石料，工作間歇、有空轉沖程，需要很大的擺動體，增加非生產能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時，容易堵塞出料口。由于工作時產生很大的慣性力，機體擺動大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動及噪音較大。因此須安裝在比機器自重大五倍以上的混凝圖基礎上，并須采取隔振措施。大型破碎機還應安裝在埋設于基礎上的剛梁上。
使用顎式破碎機時，必須注意由于機器是在工作條件惡劣情況下運轉的，除了必須嚴守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時發(fā)現(xiàn)并修復被磨損的零部件，這是提高機器作業(yè)的重要措施。
1.3 國內外顎式破碎機的發(fā)展及現(xiàn)狀
隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現(xiàn)代技術,予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。而應用最廣泛的就是顎式破碎機。
顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結構得到不斷地完善。由于顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率，國內外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年，德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數(shù)借以增加產量，同時能實現(xiàn)液壓調整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機，而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機（也叫慣性顎式破碎機）。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料，借以提高破碎機性能。前者國內曾經試制過，由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機，美國生產過復擺雙腔顎式破碎機。國內北京某設計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機工作效率。
安徽某設計院曾發(fā)明一種雙腔雙動顎復擺顎式破碎機。它除了提高工作效率，同時又能降低破碎機負荷，使機重減輕很多。
原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉，在偏心軸一端增設一對開式齒輪。由于它的結構太復雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點，其動顎同步運轉，使破碎機強制排料。這樣，靠提高轉數(shù)增加破碎機產量同時由于物料與動顎沒有相對運動，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。
早年，美國、英國、德國相繼生產了Kun-kan簡擺顎式破碎機。該機特點是，動顎懸掛高度很高并且前傾。連桿下行為工作行程、主軸承為半圓滑動顎軸承。山東招遠黃金機械廠曾引進了這種破碎機，并在此基礎上研制了34顎式破碎機。
國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內有幾家設計院和制造廠生產了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性，提高破碎機性能。在國內該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角（包括傾斜式）破碎機更合適。
美國鷹破碎機公司制造一種傾斜式顎式破碎機。其傳動角大約70度以上。它的最大特點是低矮，最適于井下或移動式破碎機上工作。北京礦冶研究總院與某廠合作生產了幾個規(guī)格的這種破碎機，其中最大為9001200 顎式破碎機。
國內山西某煤礦引進德國 WB8/26 顎式破碎機。該機置于皮帶機上方，借助曲柄連桿機構驅動動顎壓碎煤塊。實踐證明使用效果較好。
20世紀80年代以來,我國顎式破碎機的研制工作與改進工作取得了一定的成果。北京礦冶研究總院的破碎機專家王宏勛教授和他的學生丁培洪碩士引用了“動態(tài)嚙角”的概念,開發(fā)出GXPE系列深腔顎式破碎機,當時在國內引起了一定程度的轟動。該機與同種規(guī)格的破碎機相比,在相同工況條件下,處理能力可提高,齒板壽命可提高1~2倍。該機采用負支撐零懸掛,具有雙曲面腔型。
以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內破碎機行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國內絕大多數(shù)制造廠生產的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設備展覽會上展出的顎式破碎機來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機，沒有異型顎式破碎機出現(xiàn)。
國內各廠家所制造的顎式破碎機技術水平相差很懸殊，有少數(shù)廠家的產品基本接近世界先進水平，而大多數(shù)廠家的產品與世界先進水平相比差距較大。
綜上所述，改善國內顎式破碎機落后的狀況，全面提高顎式破碎機技術水平，趕上世界先進水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急
第2章 總體設計
2.1 復擺顎式破碎機的基本結構
本次畢業(yè)設計的復擺顎式破碎機主要由機架、動顎、偏心軸、顎板、襯板等零部件組成。電動機通過三角皮帶傳動偏心軸，使動顎按照已調整好的軌跡運動，從而將破碎腔內的物料予以破碎。
復擺顎式破碎機的結構如圖2-1所示，其主要部件
為：
圖2-1 1-定顎 2-進料口 3-動顎 4-軸板 5-軸板墊 6-調整座 7-復位彈簧 8-調整楔塊 9-飛輪 10-偏心軸 11-機架 12-軸承端蓋 13-皮帶輪
（1）機架和支撐裝置 機架由兩個縱向側壁和兩個橫向側壁組成的剛性框架，機架在工作中承受很大的沖擊載荷，要求具有足夠的強度和剛度，中小型一般用鑄鐵整體鑄造，大于的顎式破碎機都采用組合型機架形式。隨著焊接工藝的發(fā)展，機架也逐步采用鋼板焊接結構。
破碎機的支撐裝置主要用于支撐偏心軸和懸掛軸，使他們固定在機架上，支撐裝置采用滾動軸承，這不僅可減小摩擦損失，且維修簡單，具有潤滑條件好和不易漏油等優(yōu)點。
（2）破碎部件 破碎部件是動顎和定顎，兩者有顎床和襯板組成，動顎直接承受物料的破碎力，要有足夠的強度，且要求輕便，以減少往復擺動時所引起的慣性力。因此，動顎應用優(yōu)質破碎鋼鑄成，大型的破碎機一般用鑄鐵鑄成空心的箱形體，小型的則做成肋條結構。襯板是用螺栓固定在板床表面上，期間常墊有塑形材料，以保持襯板與顎床緊密結合。為了有效地破碎物料，襯板的表面常鑄成波浪形和三角形。襯板通常下部磨損較快，為了延長使用壽命，做成上下對稱，下部磨損后可調換使用。
（3）傳動機構 偏心軸是顎式破碎機的主軸，是帶動連桿或動顎做往復運動的主要部件，通常采用合金鋼制造。懸掛軸采用合金鋼或優(yōu)質碳素鋼制造。偏心軸的偏心部分懸掛連桿，其兩端分別裝有飛輪和膠帶輪，膠帶輪初起傳動作用外還兼飛輪的作用。主軸的動力通過連桿，推力板傳遞給活動顎板，推力板是連接連桿，動顎，和機架的中間連接機構，他起著傳遞連桿作用力的作用，推力板工作時承受壓力作用，通常用鑄鐵鑄成整體的。
（4）拉緊裝置 有拉桿、彈簧及調節(jié)螺母等零件組成。拉桿的一端鉸接在動顎底部的耳環(huán)上，另一端穿過機架壁，用彈簧及螺母張緊。
（5）調節(jié)裝置 為了得到所需要的產品粒度，顎式破碎機都有出料口調整裝置，大、中型破碎機出料口寬度是有使用不同長度的推力板來調整的；通過在機架后壁與頂座之間墊上不同厚度的墊片來補償顎板的磨損。小型的破碎機通常采用楔鐵調整法。
（6）保險裝置 為保護活動顎板，機架，偏心軸等大型貴重部件免受損壞，一般設有安全裝置。當破碎機負荷過大時，推力板或其螺栓斷裂，活動顎板停止擺動。
（7）潤滑裝置 顎式破碎機的偏心軸通常采用潤滑集中循環(huán)潤滑。懸掛軸和推力板的支撐面通常采用潤滑脂用手動潤滑油槍供油。
2.2 復擺顎式破碎機的工作原理
本次的設計是典型的復擺顎式破碎機。顎式破碎機是典型的曲柄搖桿機構，其機構簡圖如圖2-2所示：
圖2-2 復擺顎式破碎機的機構簡圖
圖2-2四桿機構中AB曲柄為破碎機偏心軸，BD 連桿為破碎機動顎，CD搖桿為破碎機肘板，EF為破碎機定顎。
由圖2-2可計算出復擺顎式破碎機的自由度為
該破碎機的工作原理是：用速度波動較小帶傳動把扭矩傳遞到偏心軸AB，偏心軸AB在帶輪的驅動下周期性的轉動，偏心軸AB通過一個大強度的圓柱轉子軸承頂著動顎BD相對定顎EF做周期性往復運動。當動顎BD向左擺動時，位于動顎BD和定顎EF之間的物料在超過了其抗壓強度的壓力下被破碎，而破碎機的高速運轉為多次破碎提供了條件；當動顎BD擺離定顎EF時，已破碎的物料在重力的作用下經顎腔下部的出料口自由卸出，喂入進料口的物料也隨之下落至破碎腔內，粉碎和卸料交替進行。
物料在經過多次破碎和料層的一系列變化后被極大的細化，為了保證破碎機不會因物料擠壓而被頂死，在偏心軸的兩端各安裝了一個大帶輪，以及一個具有相當大轉動慣量的飛輪，它可以隨時儲存能量，在負載較大時會自動釋放，保證了破碎機工作的平穩(wěn)性。此外，可通過調整動顎后的楔鐵來改變破碎機排料口的尺寸，以及出料口的擺幅，從而得到我們所需要的產品顆粒。通過變頻調速器我們可以隨意調節(jié)以至得到我們想要得轉速，來達到我們的生產效率。
第3章 主要參數(shù)的確定
3.1.已知參數(shù)
（1） 進料口尺寸：250×400mm；
（2） 最大進料粒度：210mm；
（3） 處理能力：3-13m3/h；
（4） 偏心軸轉速：300r/min；
（5） 排料口調整范圍：20-60mm；
（6） 電動機功率：11-15KW。
3.2.部分結構參數(shù)的確定
此設計方案的成功與否，其關鍵在于四連桿機構的形式，應對顎式破碎機的四連桿機構進行優(yōu)化處理，使各桿件的匹配更加合理，獲得最佳特性，從而達到提高生產能力，降低下端特性值的目的。
1、排料口最小寬度e
設計任務書所給參數(shù)為：進料口寬度B=250mm，進料口長度L=400mm。
初選排料口最小尺寸，排料口的最小尺寸決定了破碎機得最大破碎比，可由下式求的：
e=(1/7~1/10)B=(1/7~1/10)×250=25~35mm
2、嚙角
破碎機動顎板和固定顎板之間的夾角叫嚙角，嚙角是設計破碎機的一個主要參數(shù)，嚙角與破碎腔高度、生產率都成反比。從提高生產率觀點，希望有較小的嚙角。從降低破碎腔高度觀點，希望有較大的嚙角。設計破碎腔力求高度小而生產率高，從而兩者發(fā)生矛盾，這就需要找到一個最佳的設計方案。
對普通的破碎腔嚙角進行分析，如圖示3-1所示。顎板上的壓碎力p1和p2的作用方向垂直于顎板表面，而摩擦力fp1和fp2則平行于顎板表面，f為顎板與物料間的摩擦系數(shù)，忽略自重，并把它看作為分離體，則物料不上滑的條件為：
（1-1）
解式（1-1），并經簡化和整理得：
（1-2）
將(為摩擦角)代入式（1-2），經簡化得：
（1-3）
一般的物料與顎板之間的摩擦系數(shù)，此時相對應的摩擦角為，故嚙角為。為了更有效地咬住物料和考慮提高生產率，實際上顎式破碎機嚙角為：。本設計因采用的是定顎垂直的腔型，由相關資料的經驗初選嚙角。
圖3-1 嚙角示意及物料受力分析
3、破碎腔高度H
破碎腔高度尺寸，破碎腔的高度越高破碎時間就越長，相應的物料的破碎就越徹底；但是，我們設計破碎腔應盡量的降低破碎腔的高度，使結構更加的緊湊；這和破碎腔要求盡量的提高生產效率是相互矛盾的。經過查閱了相關的資料后，破碎腔的高度可由下式確定：
H=(2.25~2.5)B=(2.25~2.5)×250=562~625mm
取H=600mm
4、動鄂的擺動行程s與偏心軸的偏心距r
動顎的水平行程對破碎機生產率和破碎力都有影響。排料口水平行程較小時，會降低生產率，但又不能太大，否則會產生過壓實現(xiàn)象，而使破碎力急劇增大，導致過載而機件損壞。復擺顎式破碎機動腔下端擺動行程不得大于排料口的(0.3～0.4)即，通常，對于大型顎式破碎機，s=25～45mm,中小型顎式破碎機，s=12～15。取s=15mm。通常，對于復擺顎式破碎機，。所以，取r=12mm
5.連桿長度與動鄂長度L
在曲柄搖桿機構中，當曲柄做等速回轉時，搖桿來回擺動的速度不同，具有急回運動的特征。連桿越短，即/值越大，這種不對稱現(xiàn)象就越顯著。曲柄（偏心軸）的轉數(shù)是根據礦石在破碎腔中自由下落的時間而定，因此連桿的長度不宜過短。通常，對于中小型復擺顎式破碎機，
取l=600mm；
，取L=1800mm
6.動顎軸承中心距給礦口平面的高度h
，取h=180mm
7.推力板長度K
當動顎的擺動行程s和偏心距r確定以后，在選取推力板長度時，復擺顎式破碎機的推力板長度可參考下式： ，
，取
3.3 動顎的擺動次數(shù)（偏心軸的轉數(shù)）
顎式破碎機的偏心軸轉一圈，動顎往復擺動一次，前半圈為破碎物料，后半圈為卸出物料。當動顎后退時，破碎后物料應在重力作用下全部卸出而后動顎立即返回破碎物料，轉速過高或過低都會使生產能力不能達到最大值。所以，使破碎機獲得最高生產率的偏心軸轉速n為：
式中 ——轉速（）
——嚙角（）
——動顎擺動行程（cm）
實際上，動顎在空轉行程的初期，物料因彈性形變仍處于壓緊狀態(tài)，不能立即下落，故偏心軸的轉速應比上式的值低，設計要求參數(shù)為n=250，在此范圍內。
3.4 電動機的選擇
電機的選擇一般是由用途、主要性能以及結構特點來決定的。因選用的是破碎機的電機，該電機應適用于灰塵多、土揚水濺的場合。查閱了《機械手冊》后選用了Y系列（IP44）封閉式三相異步電動機。
Y系列（IP44）封閉式三相異步電動機效率高，耗電少，性能好，噪音低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便，為B級絕緣。結構為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機內部。
顎式破碎機需要的功率，可按體積假說或破碎物料時所需要的破碎力來推算。設破碎機工作時整個顎腔內充滿物料，且沿顎腔長度L方向成平行圓柱排列。
所以實際配用電機功率選。查找手冊選用了型號為Y315L1-8的三相異步電動機,各項技術數(shù)據如表1所示：
電動機
型號
額定功率KW
滿載轉數(shù) r/min
堵轉轉矩
最大轉矩
Y180L-6
15
970
1.8
2.0
3.5四連桿機構各桿長度的確定
已知偏心距即，連桿長度即，推力板長度即搖桿行程，由此可得出：
圖3-2 四連桿機構圖
以上所求結果均符合要求，因此可以選取作為復擺顎式破碎機的四連桿機構標準。
3.6 最大破碎力
破碎力在腔內的分布情況及其合力作用點位置、大小，是機構設計和零部件強度設計的重要依據。由于破碎力分布以及其合力大小，作用點位置具有隨機性，用理論分析的方法將會產生較大的誤差。通過大量實測數(shù)據統(tǒng)計分析，再通過理論推導，建立實驗分析計算式是一種較好的方法，能夠近似反映出破碎力的變化規(guī)律并有較大的計算準確度，因而具有較大的應用價值。因此，作用在動鄂上的最大破碎力可按下式計算：
式中：
——襯板單位面積上的平均壓力，一般取
——破碎腔的長度和高度（單位：cm）
最大破碎力都是垂直作用于固定顎和動顎上，其作用點的位置根據試驗測定，復擺顎式破碎機的最大破碎力多發(fā)生在破碎腔高度的0.35～0.65處。
當計算破碎機零件強度時，考慮沖擊載荷的影響，應將增大50%。故破碎機的計算破碎力為：
3.7 各部件的受力分析
復擺顎式破碎機的受力示意圖3-3所示：
由圖可以得出下列關系式：
式中
。
圖3-3復擺顎式破碎機各部件受力的圖解法
鄂式破碎機在工作過程中，破碎機的工作過程是比較復雜的。但一般是動鄂零件開始向下逐漸增大，到動鄂懸掛中心以下占動鄂長的2/3處（復擺），為最大，再像下逐漸減到末端為零。所以
取
可得：
第4章 傳動裝置的設計
4.1 帶輪的設計
顎式破碎機在工作時，所受載荷變化很大，有沖擊載荷和脈動循環(huán)；并且使其皮帶輪的飛輪的傳動較大。兩傳動軸間距離要求甚遠。其工作環(huán)境惡劣。對傳動系數(shù)折磨損較大，所以在本設計中選用帶傳動方式。其優(yōu)點是：傳動帶具有彈性，能對破碎機工作是產生的沖擊進行一定程度的吸收，使傳動平穩(wěn)，保護電機；皮帶可以在皮帶輪上打滑，具備一定的過載保護能力?？稍煊谥行木噍^大的傳動。帶傳動的結構簡單、制造、安裝精度要求不高，使用維護方便，因此在本次設計中我依然采用的是帶傳動。
已知電動機為Y180L-6，額定功率P=15Kw，轉速=970r/min，破碎機的轉速為=300r/min。
1、確定計算功率
計算功率是根據傳遞功率P和帶的工作條件而確定的，
式中：
——計算功率，kw；
——工作情況系數(shù)，見表8-7《機械設計》；
——所傳遞的額定功率，如電動機的額定功率或名義的負載功率，KW。
查表得工礦系數(shù)
2、選定普通V帶帶型
根據和，
確定帶型為：D型。
3、計算傳動比
式中：
n1——小帶輪轉速；
n2——大帶輪轉速。
4、確定帶輪的基準直徑并有驗算帶速v
1）初選小帶輪基準直徑
在帶傳動需要傳遞的功率給定的條件下，減小帶輪直徑，會增大帶傳動的有效拉力，從而導致V帶根數(shù)的增加。這樣不僅增大了帶輪的寬度，而且也增大了載荷在V帶之間分配的不均勻性。另外，帶輪直徑的減小，增加了帶的彎曲應力。為了避免彎曲應力過大，小帶輪的基準直徑就不能過小。一般情況下，應保證。
根據V帶的帶型，參考《機械設計》表8-6和表8-8確定小帶輪的基準直徑。
初選小帶輪基準直徑
2）驗算帶速v
在范圍內
故帶速合適。
3）計算大帶輪基準直徑
5、確定V帶的中心距和基準長度
1）初定中心距
若要傳動的速度較平穩(wěn)，軸間距應選一個大小適中的值，根據：
初步確定中心距為。
2）計算帶所需的基準長度
查表選取基準長度：
3）計算實際中心距
中心距的變化范圍為
6.小帶輪包角
小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，小帶輪上的總摩擦力相應地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動的工作能力，應使
因此，主動輪上的包角合適
7.計算帶的根數(shù)z
1)單根帶的額定功率
根據和，查表通過差值法得：D型帶 。
考慮傳動比的影響，額定功率的增量，查表并通過插值法計算得：
2）確定V帶的根數(shù)
查表8—5得：
查《機械設計手冊》表8—10得：
取。
8.單根V帶的預緊力
由表查得
9. 計算壓軸力
10. 帶輪的結構設計
帶輪寬
大帶輪和小帶輪直徑分別為1500mm和500mm，大帶輪厚度為246mm，大小帶輪直徑均大于300mm，因此均采用輪輻式結構。小帶輪孔徑為電動機軸直徑80mm，大帶輪孔徑取140mm。大帶輪示意圖如下。
e=30mm
H=600mm
s=15mm
r=12mm
l=600mm
L=1800mm
h=180mm
Y180L-6三相異步電動機