《PE400×600復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《PE400×600復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計.doc（32頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

PE400600復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘 要 國內(nèi)使用的顎式破碎機類型很多，但最常見的還是傳統(tǒng)的復擺顎式破碎機。復擺顎式破碎機的出現(xiàn)已有百余年的歷史，經(jīng)過長期的實踐和改進，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)已趨于完善。由于其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠以及維修方便等優(yōu)點，在冶金、礦山、建材、化工等行業(yè)應用極為廣泛。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，各工礦行業(yè)對破碎機的性能有了進一步的要求，因此設(shè)計符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需要的復擺顎式破碎機具有很大的現(xiàn)實意義。本畢業(yè)設(shè)計主要是為滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求而設(shè)計的中型復擺顎式破碎機，主要應用于中小企業(yè)的粉碎作業(yè)。其基本參數(shù)如下：進料口尺寸400600（mm）；最大給礦粒度350（mm）；排礦口調(diào)整范圍40~160（mm）；生產(chǎn)能力17~115（t/h）。本設(shè)計主要內(nèi)容包括：破碎機工作原理的簡要分析、各項工作參數(shù)的選擇、關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 關(guān)鍵詞：復擺顎式破碎機，工作原理，工作參數(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計 Machine Structure Design Of PE400 * 600 Jaw Crusher ABSTRACT The domestic use of jaw crusher type many, but the most common is the traditional single toggle jaw crusher. Single toggle jaw crusher has been over a hundred years of history, through long-term practice and improvement, its structure and parameters has tended to improve. Because of its simple structure, easy manufacture, reliable work and convenient maintenance, etc., it is widely used in metallurgy, mine, building materials, chemical industry and so on. With the development of social productive forces, the mining industry of crushing machine performance with further requirements, so the design meet the needs of modern industrial production of compound pendulum jaw crusher is of great practical significance. This graduation design is mainly designed to meet the requirements of modern industrial production medium compound pendulum jaw crusher, the basic parameters are as follows: into the discharge hole size 400 x 600 (mm); maximum to the ore particle size (350 mm); row ore mouth adjustment range 40-160 (mm); production capacity 17~115 (mm). The main contents of this design include: the analysis of the working principle of the crusher, the choice of the working parameters, the structure design of the key parts KEY WORDS: Compound Pendulum Jaw Crusher，Working Principle，Working Parameters，Structure Design 目　錄 前　言 1 第1章 復擺顎式破碎機的簡介 3 1.1 復擺顎式破碎機應用范圍 3 1.2 復擺顎式破碎機工作原理 4 1.3 PE400600復擺顎式破碎機工作原理 5 第2章 PE400600復擺顎式破碎機參數(shù)的選擇和計算 7 2.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計算 7 2.1.1 給礦口與排礦口的尺寸 7 2.1.2 鉗角α的選取 7 2.1.3 動鄂擺動行程的選取 7 2.1.4 偏心軸的偏心距的選取 8 2.1.5 破碎腔高度的選取 8 2.1.6 軸承中心距給礦口的高度的確定 8 2.1.7 偏心距對連桿長度的比值λ 8 2.1.8 肘板長度的選取 9 2.1.9 破碎腔形狀的確定 9 2.2 工作參數(shù)的選擇與計算 10 2.2.1 偏心軸轉(zhuǎn)速的計算 10 2.2.2 生產(chǎn)率的計算 11 2.2.3 功率的計算 12 2.2.4 電動機的選擇 12 2.3 破碎機各項參數(shù)列表 12 第3章 PE400600復擺顎式破碎機關(guān)鍵零件的設(shè)計 14 3.1 V帶傳動部分的設(shè)計計算 14 3.1.1 確定計算功率 14 3.1.2 確定V帶的帶型 14 3.1.3 確定帶輪的基準直徑 14 3.1.4 確定中心距和V帶長度 14 3.1.5 校核小帶輪包角 15 3.1.6 確定V帶根數(shù) 15 3.1.7 計算單根V帶初拉力 15 3.1.8 計算對軸的壓力 16 3.1.8 V帶傳動的主要參數(shù)歸納 16 3.2 飛輪的設(shè)計 16 3.3 推力板的設(shè)計 17 3.4 偏心軸的設(shè)計 18 3.4.1 偏心軸的材料選擇和最小直徑估算 18 3.4.2 偏心軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計 18 3.4.3 偏心軸強度校核 19 3.5 軸承的選擇 20 3.6 動顎的設(shè)計 20 3.7 齒板的設(shè)計 21 3.8 肘板的設(shè)計 22 3.9 調(diào)整裝置的設(shè)計 23 3.10 保險裝置的設(shè)計 23 3.11 機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計 24 3.12 破碎機的潤滑裝置 25 結(jié)　論 26 謝 辭 27 參考文獻 28 前　言 物料的破碎是許多行業(yè)（如冶金、礦山、建材、化工等）產(chǎn)品生產(chǎn)過程中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大，為適應各種物料的要求，破碎機的種類極為繁多。就金屬選礦而言，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，而且還要進行磨礦。因為破碎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(chǎn)效率，所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)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，破碎機也向自動化邁進（如國外產(chǎn)品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)監(jiān)測、自動調(diào)節(jié)給料速率及排礦口尺寸等）。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6000（t/h）。至于新原理和新方式的破碎（如電、熱破碎等）尚在研究實驗中，短時間內(nèi)還不能用于生產(chǎn)。對于粗碎而言，目前還沒有研制出新型的設(shè)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(shù)，予以改進、完善和提高關(guān)鍵部件的耐磨性，以達到節(jié)能、高效、延長使用壽命的目的。而在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應用的顎式破碎機更是改進的主要對象。 傳統(tǒng)的顎式破碎機由于結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、適用性強等優(yōu)點，所以在工業(yè)上得到了廣泛的應用。其缺點主要是非連續(xù)性破碎、效率較低、給料不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對其缺點，各國都在一下幾個方面加以改進：優(yōu)化結(jié)構(gòu)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；鄂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(diào)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(diào)節(jié)方便，產(chǎn)量大；復擺顎式破碎機，兼有顎式破碎機與圓錐式破碎機的性能，其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機高50%左右。還有篩分式破碎機，把篩分和破碎結(jié)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(chǎn)能力，降低了能耗。 近年來，隨著露天開采比重的增加和大型挖掘機、大型自卸汽車的采用，露天礦場運往破碎車間的礦石粒度達1.5~2（m）。同時被采礦石的品味日益降低，要保持原有生產(chǎn)量就必須大大增加開采量和破碎量，因而就使破碎機朝著大型、高生產(chǎn)率的方向發(fā)展。目前，國外生產(chǎn)的簡擺顎式破碎機的最大規(guī)格是21003000（mm），復擺顎式破碎機的最大規(guī)格是15002000（mm）。 在本設(shè)計中是按照進料口尺寸：400600（mm）；最大給礦粒度：350（mm）；排礦口調(diào)整范圍：40~160（mm）；生產(chǎn)能力：17~115（t/h）的要求進行設(shè)計。 第1章 復擺顎式破碎機的簡介 1.1 復擺顎式破碎機應用范圍 復擺顎式破碎機是石料中等粒度破碎中最常用的破碎設(shè)備之一。復擺鄂式破碎機由于結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、操作簡單、堅固耐用、維護容易等優(yōu)點，早已成為我國生產(chǎn)最多、使用最廣的破碎設(shè)備。這種破碎機可破碎各種硬度的礦石和巖石，主要用于大中型礦山的粗碎作業(yè)。 SBM生產(chǎn)的PE和PEX顎式破碎機是吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)砂石行業(yè)具體工礦條件研發(fā)而成。PE、PEX系列復擺顎式破碎機(SBM）是復雜擺動式破碎設(shè)備，適用于冶金、礦山、建筑、交通、水泥等部門，作為粗碎、中碎抗壓強度在350Mpa以下，直徑500-1800mm的各種礦石或巖石之用。 復雜擺動顎式破碎機動顎板的上下運動有促進排料的作用，而且其上部的水平行程大于下部，易于破碎大塊物料，故其破碎效率高于雙肘板式。它的缺點是顎板磨損較快，以及物料會有過粉碎現(xiàn)象而使能耗增高。為了保護機器的重要部件不因過載而受到損壞，常將形狀簡單、尺寸較小的肘板設(shè)計為薄弱環(huán)節(jié)，使它在機器超載時首先發(fā)生變形或斷裂。 另外，為滿足不同排料粒度的要求和補償顎板的磨損，還增設(shè)了排料口調(diào)整裝置，通常是在肘板座與后機架之間加放調(diào)整墊片或楔鐵。但為了避免因更換斷損零件而影響生產(chǎn)，也可采用液壓裝置來實現(xiàn)保險和調(diào)整。顎式破碎機還可直接采用液壓傳動來驅(qū)動動顎板，以完成物料的破碎動作。 復擺式顎式破碎機與簡擺式相比較，其優(yōu)點是：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，破碎腔內(nèi)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(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機的生產(chǎn)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(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。具有結(jié)構(gòu)簡單合理、產(chǎn)量高、破碎比大、齒板壽命長、成品粒度均勻、動力消耗低、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點，是目前國內(nèi)最先進的機型。 1.2 復擺顎式破碎機工作原理 在顎式破碎機中，動顎板繞懸掛心軸對固定鄂板作周期性擺動。當動顎靠近固定顎板時，則位于兩鄂板間的礦石受壓碎，劈裂和彎曲的作用而破碎。當動顎離開固定顎板時，已破碎的礦石在重力的作用下，經(jīng)排礦口排出，所以物料的破碎是在兩塊鄂板之間進行的。 1-活動顎；2-推力板；3-偏心軸 圖1-1 復擺顎式破碎機動鄂運動分析 如上圖（1-1）所示，復擺顎式破碎機的活動顎1的頂部直接懸掛在偏心軸3上，其底部支撐在一端有固定鉸接的推力板2上。當偏心軸轉(zhuǎn)動時，直接帶動了活動顎，活動顎上部的運動軌跡近似為圓形，底部因受推力板的約束，運動軌跡為圓弧形，中部為橢圓形。復雜擺動顎式破碎機動顎上部水平行程為下部的1.5倍，適合上部壓碎大塊礦石。它的垂直位移上部為2.5s、下部為3s。在破碎腔中礦石除受到顎板的擠壓和彎曲作用外，還有研磨搓揉作用。 分析上述復雜擺動顎式破碎機活動顎運動特點可知： (1) 當顎板壓住物料時，活動顎板要部分地與物料一起作向下運動，從而加速了出料速度，提高了生產(chǎn)能力。 (2) 活動顎上部的水平擺動量大于下部，所以大塊物料容易在上部得到破碎，整個顎板工作面受力較均勻，符合破碎原理，也有利于生產(chǎn)能力的提高。 (3) 活動顎下端有很大的向下垂直動力，這樣不但能促使排料，而且能將已破碎的物料反復翻轉(zhuǎn)，并以立方體形狀塊粒卸出。 (4) 活動顎受到的巨大擠壓力，部分作用到偏心軸和軸承上。特別是大型復雜擺動顎式破碎機的作用力時很大的，這對破碎機結(jié)構(gòu)和操作帶來不良的影響。 1.3 PE400600復擺顎式破碎機工作原理 1-固定顎；2-側(cè)護板；3-活動鄂板；4-肋板座；5-推力板；6-調(diào)節(jié)座；7-調(diào)節(jié)螺栓； 8-后斜面座；9-彈簧；10-拉桿；11-電動機；12-飛輪；13-偏心軸；14-動鄂；15-機架；16-皮帶輪 圖1-2 400600復雜擺動顎式破碎機 PE400600復雜擺動顎式破碎機的結(jié)構(gòu)如上圖（1-2）所示，它的固定顎實際上就是機架15的前壁，它的動鄂14通過滾動軸承懸掛在偏心軸13上，偏心軸又通過滾動軸承支承在機架上。推力板5一端支承在動顎下端凹槽內(nèi)裝的肋板座4上，另一端則通過肋板座和調(diào)節(jié)座6、調(diào)節(jié)螺栓7、支承在機架15的后壁上。在偏心軸的兩端裝有飛輪12和皮帶輪16，在飛輪的的輪緣上有配重，用以部分地平衡連桿在運動時所產(chǎn)生的慣性力。 機架15是單個整體的鑄鋼結(jié)構(gòu)，它的前壁上裝有楔形螺栓緊固的固定顎1。動鄂14為一整體鑄件，正面裝有活動顎板襯板3，用螺栓通過楔形塊緊固在動鄂上。電動機通過三角牌皮帶傳遞動力帶動偏心軸使動鄂運動，從而使破碎腔中的礦石得到破碎。 排礦口的調(diào)整是借楔形調(diào)整機構(gòu)來實現(xiàn)的。當用螺栓7使后斜面座向上移動，調(diào)節(jié)座6沿導板向前移動，這時，卸料口減小；同樣，把斜面座放下，卸料口便增大。 第2章 PE400600復擺顎式破碎機參數(shù)的選擇和計算 2.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計算 2.1.1 給礦口與排礦口的尺寸 根據(jù)設(shè)計型號[4]，本設(shè)計中的復擺顎式破碎機給礦口規(guī)格為400600（mm），排礦口調(diào)整范圍為40~160（mm）。 2.1.2 鉗角α的選取 破碎機的活動顎板與固定顎板間的夾角α稱為鉗角。鉗角大小直接影響生產(chǎn)率和破碎腔高度。鉗角小能提高生產(chǎn)率，但在一定的破碎比條件下，又增加了破碎腔高度，鉗角大會使破碎腔高度降低，但生產(chǎn)率也下降了。另外，鉗角最大也不能超出咬住物料的允許值，故一般鉗角取值為： （2-1） 式中：μ-齒板與物料間的摩擦因數(shù) 實際生產(chǎn)中為安全起見，復擺顎式破碎機的鉗角通常取理論值的65%，查閱資料后得： （2-2） 在本設(shè)計中取鉗角。 2.1.3 動鄂擺動行程的選取 動鄂的擺動行程是破碎機最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上動鄂的擺動行程應按物料達到破壞時所需之壓縮量來決定。然而，由于破碎板的變形，及其與機架間存在的間隙等因素的影響，實際選取的動鄂擺動行程遠大于理論上求出的數(shù)值。 因此，動鄂行程一般是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)[4]確定的。通常對于大型鄂式破碎機： ；中、小型破碎機：。 （2-3） 本設(shè)計中動鄂擺動行程選用。 2.1.4 偏心軸的偏心距的選取 動鄂的擺動行程確定后，偏心軸的偏心距可以根據(jù)初步擬定的構(gòu)件尺寸利用畫機構(gòu)圖的方法來確定。通常，對于復雜擺動式鄂式破碎機有 （2-4） 在本設(shè)計中偏心軸的偏心距取。 2.1.5 破碎腔高度的選取 在鉗角一定的情況下，破碎腔的高度由所要求的破碎比而定。通常，破碎腔的高度： 。 （2-5） 經(jīng)計算，本設(shè)計中破碎腔高度取。 2.1.6 軸承中心距給礦口的高度的確定 為了保證在破碎腔的上部產(chǎn)生足夠的破碎力來破碎大塊物料，在給礦口處，動鄂必須有一定的擺動行程。根據(jù)實驗，當生產(chǎn)率達到最大值時，對于復擺式顎式破碎機，動鄂懸掛點的合適高度為： （2-6） 其中為動鄂的長度 經(jīng)計算，動鄂軸承中心距給礦口高度取。 2.1.7 偏心距對連桿長度的比值λ 在曲柄搖桿機構(gòu)中，當曲柄作等速回轉(zhuǎn)時，搖桿來回擺動的速度不同，具有急回運動的特征。連桿俞短，即值俞大，則這種現(xiàn)象就俞顯著。曲柄（偏心軸）的轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)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、小型鄂式破碎機： （2-7） L為動鄂長度，經(jīng)計算動鄂長度取。 2.1.8 肘板長度的選取 當動鄂的擺動行程和偏心距確定后，在選取推力板長度時，對于簡擺式鄂式破碎機，當曲柄偏心位置為最高時，兩個推力板的內(nèi)端點略低于兩個外端點的連線。即使β角（推力板與連桿之間的夾角）近于，后推力板總在角度之間運動。推力板長度與偏心距的關(guān)系為： （2-8） 式中—推力板長度的最小、最大值；—偏心距 兩個推力板長度應該根據(jù)機械運動的要求來確定，二者必須一致。 復擺鄂式破碎機的推力板長度也可以參考式（2-8）所列關(guān)系選取，通常。 經(jīng)計算，推力板長度取。 2.1.9 破碎腔形狀的確定 破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)率、動力消耗和襯板磨損等破碎機性能的重要因素。破碎腔的形狀有直線型和曲線型兩種。如圖（2-1）所示，圖中實線表示顎板閉合時的位置，虛線表示顎板后退最遠位置。 圖2-1破碎腔的形狀圖 圖（2-1）中的許多水平線，表示物料在陸續(xù)向下運動時所占據(jù)的區(qū)域。處在水平面1上的物料，當動顎擺動到虛線位置時，便下落到水平面2上。兩水平面1和2間的垂直距離，就是破碎機在空轉(zhuǎn)行程使料塊下落的距離。在顎板下一次的工作形成中，水平面2處的物料則被壓碎。到空轉(zhuǎn)行程時，料塊便落到水平面3上，依次類推，料塊逐漸被破碎而粒度逐漸減小，最后通過排礦口排出去。 由圖（2-1 a）可以看到，在直線型破碎腔中，連續(xù)的水平面間形成的梯度斷面的體積向下依次遞減。物料的空隙也逐漸減小，而動顎的擺動行程和壓碎力卻逐漸增大，物料到排礦口附近的排料速度就減慢。于是在排礦口附近幾容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，這是造成機器過載和襯板下端磨損的主要原因。 圖（2-1 b）表示曲線型破碎腔，它是將固定顎板改成曲線型，曲線是按破碎腔的嚙角從上向下逐漸減小的原則而設(shè)計的。在曲線型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯度斷面的體積，從破碎腔的中部往下是逐漸增加的，因而物料間的空隙增大，有利于排料。由于堵塞點上移，故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。故本設(shè)計采用圖圖（2-1 b），曲線型破碎腔。 2.2 工作參數(shù)的選擇與計算 2.2.1 偏心軸轉(zhuǎn)速的計算 對于顎式破碎機，動顎的擺動次數(shù)由偏心軸的轉(zhuǎn)速決定。在一定范圍內(nèi)，偏心軸轉(zhuǎn)速增加，破碎機的生產(chǎn)能力相應地增加。但是，當動顎擺動超過一定限度時，再增加轉(zhuǎn)速，生產(chǎn)能力增加十分緩慢，優(yōu)勢甚至還下降。而其功耗卻迅速上升，由于過高的偏心軸轉(zhuǎn)速使破碎好的物料來不及由卸料口排出，反而影響了生產(chǎn)能力的提高。 通常，破碎堅硬物料時，轉(zhuǎn)速應取小些；破碎脆性材料時，轉(zhuǎn)速可取大些；較大規(guī)格的破碎機，轉(zhuǎn)速應適當降低，以減少振動，節(jié)省動力消耗。 偏心軸的轉(zhuǎn)速可用經(jīng)驗公式[4]確定： 對于進料口寬度 （2-9） 在本設(shè)計中進料口寬度 將數(shù)據(jù)帶入式（2-9）得偏心軸轉(zhuǎn)速為： 2.2.2 生產(chǎn)率的計算 本設(shè)計采用經(jīng)驗公式[4]計算破碎機的生產(chǎn)率。經(jīng)驗公式是實踐的總結(jié)更接近于實際情況。計算破碎機生產(chǎn)率的經(jīng)驗公式為： （2-10） 式中 —物料易碎性系數(shù)，見表2-1； —物料的密度修正系數(shù)，，為物料的堆密度； —進料粒度修正系數(shù)，見表2-2； —標準條件下的單位排料口寬度的生產(chǎn)能力，， 見表2-3； —破碎機機排料口寬度，。 表2-1 物料易碎性系數(shù) 物料強度 抗壓強度（Mpa） 普氏物料系數(shù) 硬質(zhì)物料 157~196 0.9~0.95 15~20 中質(zhì)物料 79~157 1.0 4~8 軟質(zhì)物料 ＜79 1.1~1.2 ＜4 表2-2 進料粒度修正系數(shù) 進料最大粒度與進料口寬度之比 0.85 0.60 0.40 1.0 1.1 1.2 表2-3 單位排料口寬度的生產(chǎn)能力 規(guī)格（） 250400 400600 600900 9001200 0.4 0.65 0.95~1.00 1.25~1.3 查表取，，；查資料取，已知；將上述數(shù)據(jù)帶入式（2-10），經(jīng)計算后得： 2.2.3 功率的計算 本設(shè)計采用經(jīng)驗公式[4]計算破碎機的功率。經(jīng)驗公式是實踐的總結(jié)更接近于實際情況。對于復擺顎式破碎機計算破碎機功率的經(jīng)驗公式為： （2-11） 經(jīng)計算破碎機功率取： （2-12） 2.2.4 電動機的選擇 電動機是系列化的標準產(chǎn)品，其中三相異步電動機應用最廣泛。Y系列電動機是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠式三相異步電動機，適用于不易燃、不易暴、無腐蝕和無特殊要求的機械設(shè)備上。Y系列電動機效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。為B級絕緣，結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機內(nèi)部。 由式（2-12）得，根據(jù)實際情況選擇電動機型號為Y250M-8，額定功率為，滿載轉(zhuǎn)速為。 2.3 破碎機各項參數(shù)列表 表2-4 PE400600復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)參數(shù) 給礦口規(guī)格 400600（mm） 排礦口調(diào)整范圍 40~160（mm） 鉗角α 動鄂的擺動行程 偏心軸的偏心距 破碎腔高度 動鄂軸承中心距給礦口的高度 動鄂長度 肘板長度 破碎腔形狀的確定 曲線型破碎腔 表2-5 PE400600復擺顎式破碎機工作參數(shù) 偏心軸轉(zhuǎn)速 生產(chǎn)率 功率 電動機的選擇 Y250M-8 第3章 PE400600復擺顎式破碎機關(guān)鍵零件的設(shè)計 3.1 V帶傳動部分的設(shè)計計算 3.1.1 確定計算功率 查表[3]得工作情況系數(shù)，已知電動機功率，帶入下式（3-1）得： （3--1） 3.1.2 確定V帶的帶型 根據(jù)、，由圖[3]選用C型V帶。 3.1.3 確定帶輪的基準直徑 1. 按照設(shè)計要求，參考[3]，選取小帶輪基準直徑為： 2. 驗算帶速，將數(shù)據(jù)帶入下式（3-2）得： （3-2） 經(jīng)驗證，V帶帶速滿足設(shè)計要求。 3. 計算從動輪直徑，將數(shù)據(jù)帶入下式（3-3）得： （3-3） 按照標取從動輪直徑為： 3.1.4 確定中心距和V帶長度 1. 由，初步選取中心距。 2. 將數(shù)據(jù)帶入下式（3-4），得基準帶長為 （3-4） 查表[3]，選取帶的基準長度。 3. 將數(shù)據(jù)帶入下式（3-5），得實際中心距為： （3-5） 考慮到安裝、調(diào)整和保持V帶張緊的需要，允許實際中心距a有下列調(diào)整范圍： （3-6） 經(jīng)計算，中心距的取值范圍為： 3.1.5 校核小帶輪包角 將數(shù)據(jù)帶入下式（3-7）得： （3-7） 經(jīng)驗算，符合設(shè)計要求。 3.1.6 確定V帶根數(shù) 1 由和，查表[3]得。 2 根據(jù)，和C型V帶，查表[3]得。 3.查表[3]得，將數(shù)據(jù)帶入下式（3-8）得： （3-8） 4 將數(shù)據(jù)帶入下式（3-9）得，V帶的根數(shù)為： （3-9） 取整數(shù)，V帶根數(shù)為6根嗎。 3.1.7 計算單根V帶初拉力 由表[3]得C型帶的單位長度質(zhì)量，將數(shù)據(jù)帶入下式得： （3-10） 3.1.8 計算對軸的壓力 將數(shù)據(jù)帶入下式（3-11）得： （3-11） 3.1.8 V帶傳動的主要參數(shù)歸納 表3-1 V帶傳動的主要參數(shù) 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 帶型 C型 傳動比 根數(shù) 6 小帶輪基準直徑 基準長度 預緊力 大帶輪基準直徑 中心距 壓軸力 3.2 飛輪的設(shè)計 顎式破碎機是間斷工作的機器，因而必然會引起阻力的變化，使其電動機的負荷不均，形成機械速率的波動。為了降低電動機的額定功率，且使機械的速率不致波動太大，故在偏心軸上裝上飛輪。飛輪在空行程時儲存能量，在工作行程時則釋放能量，這樣就可以使電動機的負荷均勻。 飛輪重量G的計算公式: （3-12） 式中P-電動機額定功率； D-飛輪的直徑，米； -考慮損失的機械效率，。復擺式顎式破碎機可取最高值。 n-主軸轉(zhuǎn)速； -速度不均勻系數(shù)，對于小型的顎式破碎機可取。 代入數(shù)值得： 飛輪的實際質(zhì)量約為理論質(zhì)量的倍。所以 對于飛輪的厚度，采用經(jīng)驗公式 （3-13） 式中：Hf—輪轂至齒頂圓的厚度； —飛輪的密度； D—飛輪的直徑； —飛輪的厚度 經(jīng)計算得：。 3.3 推力板的設(shè)計 推力板是顎式破碎機中構(gòu)造最簡單、成本最低的零件。在標準結(jié)構(gòu)中，一般都是用它作保險零件，故計算時要降低其安全系數(shù)。設(shè)計時建議將其許用應力提高20%~30%。為了削弱推力板的斷面，有時沿其寬度方向布有通孔。 在計算推力板的強度時，一般是根據(jù)動顎寬度來決定推力板的寬度，再由這個寬度來求推力板的厚度。其計算公式如下： （3-14） 式中--沿推力板中心線方向作用的外力； B--推力板的寬度； --推力板的厚度； --推力板的計算許用壓應力。 對于HT15-32及HT28-48，許用壓應力為。其。 取，帶入數(shù)據(jù)得： 圓整取。 推力板的尺寸為長度，厚度，寬度。 3.4 偏心軸的設(shè)計 3.4.1 偏心軸的材料選擇和最小直徑估算 根據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強度法進行最小直徑估算，即：，初算軸徑時，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對軸強度的影響。當該軸段截面上有一個鍵槽時，增大5%~7%，兩個鍵槽時，增大10%~15%。取。 （3-15） 因最小直徑處安裝大帶輪，設(shè)有一個鍵槽，則： ，取為整數(shù)。 因破碎機工作時沖擊載荷比較大，又有強烈的震動，應適當增大偏心軸的直徑，故取。 3.4.2 偏心軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計 動顎處的軸徑有經(jīng)驗公式 （3-16） 式中P—破碎機電動機功率，KW； n—偏心軸每分鐘的轉(zhuǎn)速，； 經(jīng)計算取 3.4.3 偏心軸強度校核 在破碎工作時，破碎力通過動顎軸承傳到偏心軸上，由于該破碎力很大，軸上其它零件傳遞的載荷相對來說就顯得微不足道了，所以計算時可把這些載荷忽略不計，而只考慮破碎力的作用，破碎力平均分布在兩個動顎軸承上。 圖3-1偏心軸受力示意圖 1.軸上力的作用點位置和支點跨距的確定 軸承對軸的作用點按簡化原則應在軸承寬度的中點，因此可決定偏心軸上動顎兩軸承的位置。動顎處安裝的22238CA軸承，經(jīng)計算 軸承離支點的距離 LCD≈340mm，軸承離支點的距離LAC=LBD≈200mm 2.計算軸上的作用力 破碎力平均分布在兩個動顎軸承上，分別用Fc，F(xiàn)D來表示；機架軸承要當于兩個支座，對偏心軸具有支座反力的作用，分別用RA，RB來表示。 3.計算軸上的彎矩，轉(zhuǎn)矩 由軸的力學模型圖可知偏心軸在水平的方向不受力，故不產(chǎn)生水平面的彎矩，因而偏心軸只產(chǎn)生垂直面上的彎矩,如圖：C、D處的彎矩相等，即 （3-17） （3-18） 4.計算當量彎矩 因為是單向回轉(zhuǎn)圖，所以扭轉(zhuǎn)切應力視為脈動循環(huán)變應力，折算系數(shù)。 （3-19） （3-20） 5.校核軸的強度 進行校核時，通常只校核偏心軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面即動顎軸承處的強度。 （3-21） 根據(jù)選定的軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得。因，故強度足夠。 3.5 軸承的選擇 破碎機的軸承采用鑄有巴氏合金的滑動軸承。隨著滾動軸承制造技術(shù)水平的提高，今后將在大型破碎機上采用滾動軸承。主軸承和連桿頭的軸瓦過熱時可用循環(huán)水冷卻。本設(shè)計選用22238CA軸承。 3.6 動顎的設(shè)計 動顎是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，承受很大的沖擊載荷，因此要求他有足夠的強度和鋼度，其結(jié)構(gòu)應該堅固耐用，它又是破碎機中除機架外，最重要的零件，結(jié)構(gòu)也較復雜，動顎的運動特性又是決定破碎機性能好壞的關(guān)鍵，所以動顎結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分重要的。動顎分箱型和非箱型。動顎一般采用鑄造結(jié)構(gòu)。為了減輕動顎的重量，本設(shè)計采用非箱型。 圖3-1動顎結(jié)構(gòu)剖視圖 3.7 齒板的設(shè)計 齒板是破碎機中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它對破碎機的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒度以及破碎力等都會影響，特別對后三項影響比較明顯。 齒板承受很大的沖擊力，因此磨損得非常厲害。為了延長它的使用壽命，可以從兩方面研究，一是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料，二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和集合尺寸?，F(xiàn)有的破碎機上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點是，在沖擊負荷作用下具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同時仍能保持其內(nèi)層金屬原由的韌性故它是破碎機上用得最普遍的一種耐磨材料。 齒板橫斷面結(jié)構(gòu)形狀有平滑表面和齒形表面兩種，后者又分三角形和梯形表面。 本設(shè)計采用三角形。如圖3-3所示 圖3-3齒板 a）三角形 b）梯形 3.8 肘板的設(shè)計 破碎機的肋板是結(jié)構(gòu)最簡單的零件，但其作用卻非常的重要。通常有三個作用：一是傳遞動力，其傳遞的動力有時甚至比破碎力還大；二是起保險件作用，當破碎腔落入非破碎物料時肋板先行斷裂破壞，從而保護機器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。 在機器工作時，肋板與其支承的襯板間不能得到很好的潤滑，加上粉塵落入所以肋板與其襯墊之間實際上一種干摩擦和磨粒磨損狀態(tài)。這樣，對肋板的高負荷壓力導致肋板與肋板墊很快磨損，使用壽命很低。因此肋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮該機件的重要作用也要考慮其工作環(huán)境。 按肘頭與肘墊的連接型式，可分為滾動型與滑動型兩種，如圖1-所示。肘板與襯墊之間傳遞很大的擠壓力，并受周期性沖擊載荷。在反復沖擊擠壓作用下磨損較快，特別是圖1-所示的滑動型更為嚴重。為提高傳動效率，減少磨損，延長其使用壽命可采用圖3-4所示的滾動型結(jié)構(gòu)。肘板頭為圓柱面，襯墊為平面。由于肘板的兩端肘頭表面為同一圓柱表面，所以當肘板兩端的襯墊表面相互平行時，肘板受力將沿肘板圓柱面的同一直徑、并與襯墊表面的垂直方向傳遞。在機器運轉(zhuǎn)過程中，動顎的擺動角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面的夾角很小，所以在機器運轉(zhuǎn)過程中，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動。 a）滾動性 b)滑動性 圖3-4 肘頭與肘墊形式 3.9 調(diào)整裝置的設(shè)計 調(diào)整裝置提供調(diào)整破碎機排料口大小作用。隨著襯板的不斷磨損,排料口尺寸也不斷地變大產(chǎn)品的粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品的粒度要求,必須利用調(diào)整裝置定期地調(diào)整排料裂口的尺寸。此外,當要求得到不同的產(chǎn)品粒度時,也需要調(diào)整排料口的大小?，F(xiàn)有顎式破碎機的調(diào)整裝置有多種多樣,歸納起來有墊片調(diào)整裝置、鍥鐵調(diào)整裝置、液壓調(diào)整裝置以及襯板調(diào)整。本設(shè)計采用墊片調(diào)整裝置。 3.10 保險裝置的設(shè)計 當破碎機落入非破碎物時,為防止機器的重要的零部件發(fā)生破壞,通常裝有過載保護裝置。保險裝置有三種:液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。本設(shè)計采用肘板。肘板是機器中最簡單、最便宜的零件,所以得到廣乏應用且經(jīng)濟有效,但當肘板斷裂后,機器將停車,應重新更換新肘板后方可工作。肘板保險件的另一個缺點是由于設(shè)計不當,常常在超載時它不破壞,或者沒有超載它卻破壞了,以至影響生產(chǎn)。因此設(shè)計時除應正確確定由破碎力引起的肘板壓力,以便設(shè)計出超載破壞的肘板面積外,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應使其具有較高的超載破壞敏感。肘板通常有如圖3-5所示的三種結(jié)構(gòu)：中部較薄的變截面結(jié)構(gòu)；弧形結(jié)構(gòu)；S型結(jié)構(gòu)。其中圖a結(jié)構(gòu)在保證肘板的剛度和穩(wěn)定性的同時，提高其超載破壞敏感度。圖b、圖c兩種結(jié)構(gòu)是利用灰鑄鐵肘板抗彎性能這一特性，選擇合適的結(jié)構(gòu)尺寸是肘板呈拉伸破壞，顯然提高了肘板破壞的敏感度。盡管如此，肘板是否斷裂主要取決與計算載荷的確定和截面尺寸計算是否正確。本設(shè)計也采用圖c中肘板。 圖3-5 肘板結(jié)構(gòu) 3.11 機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計 破碎機是整個破碎機零部件的安裝基礎(chǔ)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，其重量占整機重量很大比例，而且加工制造的工作量也很大。機架的剛度和強度，對整機性能和主要零部件壽命均有很大的影響，因此，對破碎機架的要求是，機構(gòu)簡單容易制造重量輕，且要求有足夠的強度和剛度。破碎機機架機構(gòu)分，有整體機架和組合機架，按制造工藝分，有鑄造機架和焊接機架。 整體機架，由于其制造、安裝和運輸困難，故不宜用于大型破碎機，而多為中、小型破碎機所使用。它比組合機架剛性好，但制造較較復雜。從制造工業(yè)來看，它分為整體鑄造機架和整體焊接機架。前者比后者剛性好，但制造困難，特別是單件、小批量生產(chǎn)。后者便于加工制造，重量較輕，但剛性差。同時要求焊接工藝、焊接質(zhì)量都比較高，并焊接后要求退火，但是隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外顎式破碎機的焊接機架用得越來越多，并且大型破碎機也采用焊接機架。焊接機架用Q235鋼板，其厚度一般為25-50mm 整體鑄造機架除用鑄鋼ZG270-500材料外，對小型破碎機破碎硬度較低的物料時，也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球墨鑄鐵。設(shè)計時，在保證正常工作下，應力求減輕重量。制造時要求偏心軸承中心鏜孔，與動顎心軸軸承的中心孔有一定的平行度。本設(shè)計用鑄造機架如圖3-6所示。 圖3-6機架 3.12 破碎機的潤滑裝置 偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤滑。心軸和推力板的支承面一般采用潤潤，脂通過手動油槍給油。動顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤滑困難，在其底部開若干軸向油溝，中間開一環(huán)向油槽使之連通，再用油泵強制注入干黃油進行潤滑。 結(jié)　論 本次畢業(yè)設(shè)計設(shè)計了PE400600的復擺顎式破碎機。該破碎機是由動顎相對于定顎作周期性的往復運動從而使裝在兩顎板間的石塊受到擠壓、劈裂彎曲的作用而破碎。 設(shè)計綜合了前人設(shè)計經(jīng)驗與查閱書籍等資料，做出了初步的顎式破碎機整體設(shè)計，本設(shè)計在對顎式破碎機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理進行分析過后，主要從顎式破碎機各種工作參數(shù)的選擇，偏心軸的尺寸確定，電動機的選擇等方面進行研究。隨后對破碎機的傳動部分和一些關(guān)鍵部件進行了設(shè)計。 本次畢業(yè)設(shè)計雖然取得了一些成果，但仍然存在不足之處，比如動鄂等部件的材料選取不夠細致，強度校核也不夠到位。 謝 辭 時光飛逝，這短暫而漫長的三年大學生涯，讓我們學會了學習，學會了思考，學會了做人，雖其短暫，但是在這三年里所學的知識必將可以使我受用終生。 在這大學生涯即將結(jié)束的最后半年的畢業(yè)設(shè)計過程中，不僅是對我們每一個人的一次全面的考查，同時也是對我們所學習和掌握知識的一次實際而綜合運用，這不僅是一次知識的檢驗，更是對我們認識問題、分析問題、解決問題的綜合能力的鍛煉與培養(yǎng)。同時對于我們來說，這也是一次難能可貴的在校學習經(jīng)歷，一次知識和經(jīng)驗的積累的機會。 為此，我應該感謝給予我這個機會的人，是他們給予了我這次學習的機會，同時也是他們給予我了關(guān)懷與支持，正是在他們的關(guān)心、支持與幫助下，我的大學學習、生活以及這次畢業(yè)設(shè)計才能完滿結(jié)束，為我大學生涯畫上一個完美的句號。 在這里，我首先要感謝母校，是母校為我提供了這個平臺，給予我了夢寐已久的學習和生活的機會，從而使我的人生更加精彩。 其次，要感謝的是我的指導老師，在這幾個月畢業(yè)設(shè)計的日子里，對我們的耐心的關(guān)懷與輔導。在這三年的大學生涯中，以前學的專業(yè)知識，對于我們來說像一盤散沙，雜亂無章沒有系統(tǒng)性。但是在孟老師的悉心輔導下，我對自己的知識進行了整理、組織和裝配，使我的知識結(jié)構(gòu)更加明朗化、體系化了。在此感謝孟老師在我的畢業(yè)設(shè)計過程中給予了我莫大的支持與幫助。 同時，我還要感謝同組的成員，以及關(guān)心和支持我的所有同學。學習上，大家共同努力，克服困難，不斷提出和完善新的設(shè)計思路和方法，使我們本次畢業(yè)設(shè)計工作得以順利而完滿的結(jié)束；生活上互相幫助，彼此擁有了珍貴而溫馨的友誼，是他們讓我擁有了一段美好的大學生活。 最后，我要感謝我親愛的父母和所有的老師們，感謝你們的辛勤培育和無微不至的關(guān)懷，是你們的高尚品德和人格魅力影響并改變了我。在以后的學習、生活、工作中，我將牢記你們的諄諄教誨，不斷學習，不斷進步。在此，衷心的祝福和感謝你們！ 參考文獻 [1] 水泥廠工藝設(shè)計手冊編寫組. 水泥廠工藝設(shè)計手冊[M].北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1978.9. [2] 王三民. 機械設(shè)計計算手冊[M].北京: 化學工業(yè)出版社, 2008.12. [3] 吳宗澤. 機械設(shè)計[M].北京: 中央廣播電視大學出版社, 1998.6. [4] 劉建壽, 趙紅霞. 水泥生產(chǎn)粉碎過程設(shè)備[M].武漢: 武漢理工大學出版社, 2010.6. [5] 任德斌. 材料力學[M].大連: 大連理工大學出版社, 2009.11. [6] 朱昆泉, 許林發(fā). 建材機械工程手冊[M].武漢: 武漢工業(yè)大學出版社, 2000.8. [7] 郎寶賢, 郎世平. 破碎機[M].北京: 冶金工業(yè)出版社, 2008.11. [8] 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊[M].北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.8. [9] 金波, 戴素江. PE7501060復擺顎式破碎機的設(shè)計計算[J].礦山機械, 2007, 35(01): 45-48. [10] 章勇, 毛京偉, 馮憲冬. 顎式破碎機的擠壓過程分析[J].機械管理開發(fā), 2011(03): 73-75. [11] 羅紅萍. 顎式破碎機曲柄搖桿機構(gòu)的運動學分析[J].機械工程與自動化, 2007(05): 35-36. [12] 母福生. 雙腔顎式破碎機的研究[J].礦冶工程, 1997(03): 24-26. [13] 傅祥志. 機械原理[M].武漢: 華中科技大學出版社, 2000. [14] 李燕. 基于MATLAB的機構(gòu)運動分析系統(tǒng)開發(fā)[J].機電技術(shù), 2005(02): 27-30. [15] 劉菊蓉. 偏置式曲柄滑塊結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計及運動分析[J]. 機械研究與應用, 2005(15): 99-100. [16] 楊東亞. 應用MATLAB分析模塊化機構(gòu)運動[J]. 現(xiàn)代制造工程, 2006(02): 84-85. [17] 郎寶賢. 顎式破碎機現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 礦山機械, 2004(01): 9-10. [18] 郎寶賢, 郎世平. 顎式破碎機設(shè)計與檢修[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1990. [19] 郎寶賢等. 顎式破碎機動顎結(jié)構(gòu)設(shè)計. 第二屆全國選礦設(shè)備學術(shù)會議論文集. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1995. [20] Kanda Y, Sano Y, Yashima Y. A consideration of grinding limit based on fracture mechanics. Power technology, 1986(3): 5-7. [21] Sikong L, Hashimoto H, Ashima S, Breakage behavior of fine particles of brittle minerals and coal. Power technology, 1990(1): 11-15. [22] 王玉榮. 公差與技術(shù)測量[M]. 西安: 西北工業(yè)大學出版社, 1993: 3-6. [23] 朱寶庫. 機械設(shè)計[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學出版社, 1989: 20-25.