簡擺腭式破碎機設計論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　2 物料破碎及其意義</p><p>　　2．1 物料破碎及其意義3</p><p>　　2．2 破碎物料的性能及破碎比5</p><p>　　3

2、 工作原理和構造</p><p>　　3.1 工作原理10</p><p>　　3.2簡擺腭式破碎機的結構11</p><p>　　4 主要零部件的結構分析</p><p><b>　　4.1連桿14</b></p><p><b>　　4.2動腭15</b>&

3、lt;/p><p>　　4.3齒板的結構16</p><p><b>　　4.4肘板17</b></p><p>　　4.5調整裝置17</p><p>　　4.6保險裝置18</p><p>　　4.7機架結構19</p><p><b>　　4.8傳動件

4、20</b></p><p><b>　　4.9飛輪20</b></p><p>　　4.10潤滑裝置20</p><p>　　5 簡擺腭式破碎機的主參數設計計算</p><p>　　5.1 機構參數21</p><p>　　5.2 破碎力25</p>&l

5、t;p>　　5.3 功率的計算27</p><p>　　5.4 主要零件受力計算28</p><p>　　6 重要零件的設計和校核</p><p>　　6.1帶輪的設計30</p><p>　　6.2曲軸的設計計算32</p><p>　　6.3 滑動軸承的設計計算36</p><p

6、>　　7 腭式破碎機的餓安裝與運轉</p><p>　　7.1破碎機的安裝38</p><p>　　7.2機架的安裝38</p><p>　　7.3連桿的安裝39</p><p>　　7.4肘板的安裝39</p><p>　　7.5動腭的安裝39</p><p>　　7.6齒板

7、的安裝39</p><p>　　7.7破碎機的運轉40</p><p>　　用對一個主要零件進行有限元分析</p><p>　　8.1solidworks軟件介紹41</p><p>　　8.2CosmosWorks功能和特點41</p><p>　　8.3對曲軸的有限元分析42</p><

8、;p>　　8.3變形結果48</p><p><b>　　參考文獻49</b></p><p><b>　　致謝50</b></p><p>　　摘要：破碎機械設備，屬于礦山機械范疇。這這類機械設備在冶金、建材、化工、能源、交通建設、城市建設和環(huán)保等諸多領域有廣泛的用途。簡擺一般制成大型和中型的，復擺一般制成中

9、型和小型的。簡擺破碎機可以產生很大的破碎力，這是復擺破碎機所不能能、低能耗的新型顎式破碎機，從而大大提高了破碎機的性能，縮短了產品開比的，故在大型破碎機中一般用這種結構，復擺腭式破碎機的生產能力高于簡擺腭式破碎機約30%，同時也因為過大的垂直行程，使得定、動腭襯板（齒板）磨損很快，大大降低了使用壽命。我國自50年代生產腭式破碎機以來，在破碎機設計方面經歷了類比、仿制、圖解法設計階段，目前正向計算機輔助設計階段過渡。國外從上世紀中后期開始

10、利用計算機仿真技術對顎式破碎機機構、腔型、產量和磨損等進行優(yōu)化，高性發(fā)周期，提高了產品的市場競爭力。</p><p>　　本文中所設計PEJ900X1200簡擺顎式破碎機的設計要求為：破碎機偏心軸偏心距為25mm，連桿長度為1325mm左右，破碎腔設計為900×1200mm，破碎腔嚙角20度，傳動角為45～55度，動顎上端厚度為316mm，肘板長度為300～400mm，破碎機懸掛高度為100～160mm

11、。腭式破碎機動顎水平行破碎腔嚙角的大小直接關系到物料的受力狀態(tài)，機架結構設計和破碎機產量，小的嚙角有利于提高破碎機產量，利用先進破碎原理進行物料破碎，但破碎機高度將增加。所以根據經驗值，本設計采用的嚙角為20度。</p><p>　　關鍵詞：簡擺 腭式 破碎腔 </p><p>　　Abstract：Broken mechanical equipment, areas of mining

12、machinery. That such machinery and equipment in metallurgy, building materials, chemicals, energy, transportation, urban construction and environmental protection, and many other fields have a wide range of uses. Pendulu

13、m the type breaker put into large and medium-general, made of medium-sized compound pendulum general and small. Pendulum the type breaker can produce great breaking force, which is facing complex than can not be broken b

14、y the </p><p>　　In this article designs PEJ900X1200 Pendulum the type breaker thedesign request is:The breaker eccentric shaft distance is 25mm, the connecting rodlength is about 1325mm, the broken cavity de

15、sign is 900×1200mm,The broken cavity gnaws angle 20, the transmission angle is 45~55,moves the jaw upper extreme thickness is 316mm, The wrist plate length is 300~400mm, the breaker is hanging highly is100~160mm.De

16、signs small the jaw type broken mobile jaw horizontal travellingschedule to have the use to re</p><p>　　keyword: Pendulum type of Oral cavity broken cavity</p><p><b>　　1 概述</b><

17、;/p><p>　　破碎機械是對固體物料施加機械力，克服物料的內聚力，使之碎裂成小塊物料的設備。</p><p>　　破碎機械所施加的機械力，可以是擠壓力、劈裂力、彎曲力、剪切力、沖擊力等，在一般機械中大多是兩種或兩種以上機械力的綜合。對于堅硬的物料，適宜采用產生彎曲和劈裂作用的破碎機械；對于脆性和塑性的物料，適宜采用產生沖擊和劈裂作用的機械；對于粘性和韌性的物料，適宜采用產生擠壓和碾磨作用的

18、機械。</p><p>　　在礦山工程和建設上，破碎機械多用來破碎爆破開采所得的天然石料，使這成為規(guī)定尺寸的礦石或碎石。在硅酸鹽工業(yè)中，固體原料、燃料和半成品需要經過各種破碎加工，使其粒度達到各道工序所要求的以便進一步加工操作。</p><p>　　通常的破碎過程，有粗碎、中碎、細碎三種，其入料粒度和出料粒度，如表1——1所示。所采用的破碎機械相應地有粗碎機、中碎機、細碎機三種。</

19、p><p>　　表1—1 物料粗碎、中碎、細碎的劃分（mm）</p><p>　　制備水泥、石灰時、細碎后的物料，還需進一步粉磨成粉末。按照粉磨程度，可分為粗磨、細磨、超細磨三種。</p><p>　　所采用的粉磨機相應地有粗磨機、細磨機、超細磨機三種。</p><p>　　在加工過程中，破碎機的效率要比粉磨機高得多，先破碎再粉磨，能顯著地提高

20、加工效率，也降低電能消耗。</p><p>　　工業(yè)上常用物料破碎前的平均粒度 D刁民破碎后的平均粒度d之比來衡量破碎過程中物料尺寸變化情況，比值i稱為破碎比（即平均破碎比）</p><p>　　為了簡易地表示物料破碎程度和各種破碎機的方根性能，也可用破碎機的最大進料口尺寸與最大出料口尺寸之比來作為破碎比，稱為公稱破碎比。</p><p>　　在實際破碎加工時，裝入

21、破碎機的最大物料尺寸，一般總是小于容許的最大限度進料口尺寸，所以，平均破碎比只相當于公稱破碎比的0.7～0.9。</p><p>　　每各破碎機的破碎比有一定限度，破碎機械的破碎比一般是i=3～30。如果物料破碎的加工要求超過一種破碎機的破碎比，則必須采用兩臺或多臺破碎機械串連加工，稱為多級破碎。多級破碎時，原料尺寸與最終成品尺寸之比，稱總破碎比，如果各級破碎的破碎比各是 ， … 。則總破碎比是<

22、;/p><p><b>　　= …</b></p><p>　　由于破碎機構造和作用的不同，實際選用時，還應根據具體情況考慮下列因素；</p><p>　　物料的物理性質，如易碎性、粘性、水分泥沙含量和最大給料尺寸等；</p><p>　　成品的總生產量和級配要求、據以選擇破碎機類型和生產能力；</p>

23、<p>　　技術經濟指標，做到既合乎質量、數量的要求、操作方便、工作可靠，又最大限度節(jié)省費用。</p><p><b>　　。</b></p><p>　　2 物料破碎及其意義</p><p>　　2．1 物料破碎及其意義 </p><p>　　從礦山開采出來的礦石稱為百年原礦。原礦是由礦物與脈石組成的，

24、露天礦井開采出來的原礦其最大粒度一般在200～1300mm之間，地下礦開采出來的原礦最大粒度一般在200～600mm之間，這些原礦不能直接在工業(yè)中應用，必須經過破碎和磨礦作業(yè)，使其粒度達到規(guī)定的要求、破碎是指將塊狀礦石變成粒度大于1～5mm產品的作業(yè)，小于1mm粒度的產品是通過磨碎作業(yè)完成的。</p><p>　　2．1．1 破碎的目的</p><p>　?。?）制備工業(yè)用碎石</

25、p><p>　　大塊石料經破碎篩分后，可得到各種不同要求粒度的碎石。這些碎石可制備成混凝土。它們在建筑、水電等行業(yè)中廣泛應用。鐵路路基建造中也需要大量的碎石。</p><p>　　（2）使礦石中的有用礦物分離</p><p>　　礦石有單金屬和多金屬，而且原礦多為品位較低的礦石。將原礦破碎后，可以使有用金屬與礦石中的脈石和有害雜質分離，作為選礦的原料，除去雜質而得到高品

26、位的精礦（3）磨礦提供原料</p><p>　　磨礦工藝所需粒度大于1～5mm的原料，是由破碎產品提供的。例如在煉焦廠、燒結廠、制團廠、粉末冶金、水泥等部門中，都是由破碎工藝提供原料，再通過磨碎使產品達到要求的粒度和粉末狀態(tài)。</p><p>　　2．1．2 破碎工藝</p><p>　　最終破碎粒度是根據產品的用途確定的。需要進行磨礦作業(yè)的礦石，應考慮到破碎與

27、磨礦總成本較低來確定破碎產品的粒度。一般較適宜的粒度為10～25mm。把原礦粒度與破碎產品的粒度的比，稱為總破碎比，若露天礦開采出來的原礦粒度為200～1300mm則破碎作業(yè)的總破碎比的范圍為：</p><p>　　= = =30</p><p>　　= = =8</p><p>　　一臺破碎機只能在一定限度的破碎比下才有

28、合理的結構，才能最有效地工作，因此使一臺破碎機達到這樣的破碎比是很有困難的。各種破碎機的破碎比范圍見表2—1?？梢?，要把原礦破碎到需要的粒度，必須將若干臺破碎機串連進行分段破碎。總破碎比等于各段破碎比的乘積、為了發(fā)揮串聯破碎機的破碎能力，不使小塊礦石進入破碎機反復進行破碎，因此將破碎與篩分有機結合，構成合理的破碎工藝流程。</p><p>　　表2—1 各類破碎機的破碎比</p><p>

29、;　　圖2-1為一段破碎機機流程圖，原礦經固定篩</p><p>　　分后，篩上大塊物料進入顎式破碎機2，篩下物</p><p>　　顎式破碎機2的產品一起經振動篩3篩分；篩上</p><p>　　物經圓錐破碎機4破碎，篩下物和圓錐破碎機4</p><p>　　的產品一起經振動5篩分；篩下物作為磨機8的</p><p>

30、;　　原料，落入礦倉7，篩上稱進入圓錐破碎機6破</p><p>　　碎，破碎機6與振動篩5構成封閉系統(tǒng)進行反復</p><p>　　破碎、篩分，該系統(tǒng)稱為封閉破碎系統(tǒng)。顎式破</p><p>　　碎機2和圓錐破碎機4的產品，均經篩分后進入</p><p>　　下一流程，故稱開路破碎。</p><p>　　1—固定篩

31、 2 -- 顎式破碎機</p><p>　　3、5—振動篩 4、6-- 圓錐破碎機</p><p>　　7 –礦倉 8- 磨機 </p><p>　　圖2-1 破碎機機流程圖 </p>

32、<p>　　2．2 破碎物料的性能及破碎比</p><p>　　2．2．1 粒度及其表示方法</p><p>　　礦塊的大小稱為粒度，由于礦塊形狀一般是不規(guī)則的，需要用幾個尺寸計算</p><p>　　出的尺寸參數來表示礦塊的大小。</p><p><b>　　平均直徑d</b></p><

33、;p>　　礦塊的平均直徑用單個礦塊的長、寬、厚平均值表示。</p><p>　　= (2-1)</p><p>　　式中 L---礦塊的長度（mm）</p><p>　　b---礦塊的寬度（mm）</p><p>　　h---礦塊的厚度（mm）</p><p&g

34、t;　　式用長、寬的平均值表示：</p><p>　　= （2-2）</p><p>　　平均直徑一般是用來計算給礦和排礦單個礦塊的尺寸以確定破碎比。</p><p><b>　　等值直徑</b></p><p>　　礦塊的粒度很小時可用等值直徑來表示。等值直徑是將細料

35、物料顆粒作為球體來計算的。</p><p>　　= = 1.24 （2-3）</p><p>　　式中 m---礦料質量（kg）</p><p>　　----礦物密度kg/</p><p>　　V---- 礦料的體積（）；</p><p><b>　　粒級平均

36、直徑d</b></p><p>　　對于由不同粒度混合組成的礦粒群，通過用篩分方法來確定礦粒群的平均直徑，例如上層篩孔尺寸為 ,下層篩孔尺寸為 ，通過上層而留在下層篩上的物料，其粒度既不能用也不能用表示。當粒級的粒度范圍很窄，上下兩篩的篩孔尺寸之比不超過=1.414時，可用粒度平均直徑表示，即</p><p>　　=

37、 (2-4)</p><p>　　否則用 ~ 表示粒級。</p><p>　　2．2．2 破碎產品的粒級特性</p><p>　　破碎產品都是由粒度不同的各種礦石礦粒所組成，為了鑒定破碎產品的質量和破碎機的破碎效果，必須確定它們的粒度組成和粒度特性曲線，確定混合物的粒度組成，通常采用篩分公檢法（簡稱篩析）。</p><p>

38、　　篩析一般采用標準篩，篩面使用正方形篩孔的篩網。我國通常采用泰勒標準篩，其篩孔大小用網目表示，它指一英寸長度（一英寸等于25.4mm）內所具有的篩孔數目。這種篩子是以200目作為基本篩（=1.414）和補充篩比（=1.189）,篩孔的尺寸可根據篩比計算。例如，基本篩的上一基本篩為150目篩子的篩孔尺寸，可用基本篩的篩孔乘以基本篩為0.074=0.105mm。若計算兩篩之間的補充篩孔尺寸，則用基本篩的篩孔尺寸乘以補充篩比得到。即0.07

39、4=0.088mm.</p><p>　　我國尚無用于破碎機的產品粒度分析標準，在實際測試時，各廠家廠家使用的篩孔形狀（方孔或圓孔）及序列也不盡相同。如果參照泰勒標準篩關于基本篩比的規(guī)定來確定篩</p><p>　　孔序列，即各篩間的篩比天有不大于，就可以將上、下兩篩間的產品粒度，用粒度平均直徑表示這對于分析粒級特性顯然是很方便的。因此推薦表2—2的粒級序列供參考。</p>

40、<p>　　表2—2 各破碎機產品的篩析篩的粒級序列</p><p>　　注：篩孔最大尺寸以其殘留景不超過5%來確定</p><p>　　根據篩分結果，可以對產品（或原礦）的粒度特性進行分析。粒度特性用粒度特性曲線來表示，縱坐標表示套篩中各篩的篩上物料質量的累積百分數（簡稱篩上量累積產率%），橫坐標或有篩孔尺寸與最大之比，或用篩孔尺寸與排礦口之比（%）表示。</p>

41、<p>　　圖2-2a所示為物料粒級特性曲線，任意兩縱坐標之差，就表示在橫軸上相應兩點間物料粒級的產率。由圖可知，難碎性礦石的粒級曲線運動呈凸形，這表明礦石的粗級物料占多數。中等可碎性礦石的粒級曲線2近似直線。這表明各種粒級所占的產率大致相等。易碎性礦石的粒級曲線3呈凹形，這表明礦石中的中等粒度的物料占多數。該粒級曲線可以分析比較各種礦石破碎的難易程度。由于橫坐標比值不能反映產品絕對尺寸的粒級分布情況，因此在檢查同型號不同破

42、碎機的破碎效果并強調可比性時，只有篩孔最大尺寸及破碎物料相同時才有比較價值。當破碎機性能差別較大時，按篩子上殘留量不大于5%所確定的篩孔最大尺寸也不相同。因此用該曲線來分析破碎機的破碎效果并不方便。</p><p>　　圖2-2b的橫坐標表示篩孔尺寸與排礦石之比。當同型號各個破碎機的排礦口尺寸破碎物料相同時，該粒級特性曲線可以檢查破碎機的破碎效果。</p><p>　　圖2-2a 篩

43、孔尺寸與最大粒之比</p><p>　　圖2-2b 物料尺寸排礦口之比</p><p>　　1— 難碎性礦石 2— 中等可碎性礦石</p><p><b>　　3—易碎性礦石 </b></p><p>　　2.2.3 礦石的破碎及力學性能</p><p>　　機械破碎是用外力加于被

44、破碎的物料上，克服物料分子間的內聚力，使大塊物料分裂成若干小塊。若礦石是脆性材料，它在很小的變形下就會發(fā)生破裂、機械破碎礦石有以下幾種方法：</p><p>　　壓碎 將礦石置于兩個破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓力達到其抗壓強度限而破碎（圖2-3a）。</p><p>　　劈裂 用一個平面和一個帶尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉應力達到

45、礦石的抗拉強度限 （圖2-3b）。</p><p>　　折斷 用兩個帶有多個尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石就像受集中載荷的兩支點或多支點梁。當礦石內的彎曲應力達到彎曲強度限時礦石被折斷 （圖2-3c）。</p><p>　　圖 2-3 礦石的破碎和破碎方法</p><p>　?。╝） 壓碎 （b） 劈裂 （c）折斷 （d） 磨碎 （e）沖擊

46、破碎</p><p>　　4）磨碎 礦石與運動的工作表面之間受一定壓力和剪切力時，礦石內的剪切力達到其剪切強度時，礦石即被粉碎（圖 2-3d）</p><p>　　5) 沖擊破碎 礦石受高速回轉機件的沖擊力作用而破碎（圖2-3e）。由于破碎力是瞬間作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但錘頭磨損嚴重。</p><p>　　實際上任何一種破碎機都不是以某一

47、種形式進行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯合進行破碎。由于顎式破碎機的破碎工作表面是兩塊相互交錯布置的齒形襯板，因此其破碎作業(yè)兼有前四種破碎形式，當破碎機兩工作面沿表面方向的相對運動位移加大而加強磨碎作業(yè)時，由于磨碎的效率低、能量消耗大、機件磨損嚴重，將會降低破碎機的破碎效果。</p><p>　　礦石的破碎方法主要根據礦石的物理性能、被破的塊度及所要求的破碎比來選擇的，礦石分堅硬礦石、中等堅硬礦石和軟礦石

48、。也可以分為粘性礦石和脆性礦石。礦石的抗壓強度最大，抗彎強度次之、抗拉強度最小。對堅硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對粘性礦石采用壓碎和磨碎方法為宜；對脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。簡擺顎式破碎機可用于破碎各種性能的礦石，對于堅硬礦石有更高的效果。</p><p>　　3 工作原理和構造</p><p><b>　　3.1 工作原理</b>

49、</p><p>　　電動機驅動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板與動顎間夾角變大，從而推動動顎板向固定顎板接近，與其同時物料被壓碎或劈碎，達到破碎的目的；當動顎下行時，肘板與動顎夾角變小，動顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開固定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動機連續(xù)轉動而破碎機動顎作周期運動壓碎和排泄物料，實現批量生產。顎式破碎機的工作部分是兩塊顎板，一是固定顎板，垂直固定在機體

50、前壁上，另一是活動顎板（動顎），位置傾斜，與固定顎板形成上大小的破碎腔（工作腔）?；顒宇€板對著固定顎板作周期性的往復運動，--分開 ，時而靠近。分開時物料進入破碎腔，成品從下部卸出；靠近時，使裝在兩塊顎板之間的到擠壓、彎折和劈裂作用而破碎。</p><p><b>　　其工作示意圖。</b></p><p>　　見圖3-1，動顎4懸掛在心軸2上，可以左</p&g

51、t;<p>　　右擺動，偏心軸3旋轉時，連桿5作上下往</p><p>　　復運動從而推動顎動顎作左右往復擺動，實</p><p>　　現破碎和卸料，此種破碎機采用曲柄雙連桿</p><p>　　機構，雖然動顎上受有很大的破碎反力，而</p><p>　　其偏心軸和連桿卻受力不大，所以工業(yè)上多</p><p&

52、gt;　　制成大型和中型機，用來破碎堅硬的物料 。</p><p>　　此外，這種破碎機工作時，動顎上每點的運 1—定顎 2—心軸</p><p>　　動軌跡都是以心軸的距離，上端圓弧小，上 3—偏心軸 4—動顎</p><p>　　端圓弧大，破碎效率低，其破碎比I一般為 5—連桿 6—推力板</p>

53、;<p>　　36。 圖3-1 工作示意圖</p><p>　　簡擺顎式破碎機的優(yōu)點是：偏心軸等傳動件受力較?。挥捎趧宇€垂直位移較小，加工時物料較少有過度破碎的現象；動顎板的磨損較小。其缺點是：動顎擺幅上下不大，一般而論上部進料口的水平位移垂直位移只有下部出料口的左右，不利于對已裝入物料塊的夾持與破碎，也不能對下部分

54、供料，造成破碎腔下部盛料不足，降低了生產率。此外，由于下端擺幅大，卸出的物料塊粒大小不均勻，成品質量欠佳。</p><p>　　3.2簡擺腭式破碎機的結構</p><p>　　我國生產的900xl 200井下簡擺胯式破碎機的構造如圖3-2：</p><p>　　1-- 機架 2、4—破碎板 3—側面襯板 5—動顎 6—心軸 7—連桿 8—帶輪 9—偏心

55、軸 10—彈簧 11—拉桿 12—楔鐵 13—后推力板 14—襯板座 15—前推力板 </p><p>　　圖3-2 本圖僅做參考</p><p>　　破碎腔是由固定在機架上的固定破碎板2、動腭上的活動破碎板4以及機架兩側壁上的兩塊側面襯板3為成的上下的巨型截柱體而構成的。被破碎物料喂入破碎腔后，通過動腭的運動，是破碎腔容積周期改變而完成物料的破碎與排料。</p>&l

56、t;p>　　破碎機有電動機驅動，通過帶傳動帶動偏心軸9上的帶輪8，再通過曲柄9的轉動，使破碎機中的動腭5相對定腭板2周期性地靠攏與分開。腭式破碎機的結構除滿足運轉、潤滑、安裝、檢修等常規(guī)設計準則外，還必須考慮由其具體的運轉和結構特點帶來的特殊結構要求。由于破碎載荷為周期突加載荷，因此必須考慮運轉中的速度波動調節(jié)，以使運動平穩(wěn)并能合理利用原動技能量。在破碎過程中，破碎腔內可能落入非破碎物料，因此必須考慮機器的過載保護。當要求改變產品

57、的粒度中，應考慮入料口的調整裝置。當肋板與其支撐墊鍵的鎖合裝置等。腭式破碎機的破碎腔是由固定腭板和可動腭板5構成。固定和可動腭都有錳鋼制成的破碎板2和4。破碎板用螺栓和槭固定于定腭和動腭上。為了提高破碎效果，兩破碎板的表面都帶有縱向波紋，而且是凸凹相對。這樣，對礦石除有壓碎作用外，還有彎曲作用。破碎機工作空間的兩側上也有錳鋼襯板3。由于破碎板的磨損不是均勻的，特別是靠近派排礦口的下部磨損最大，因此，往往把破碎板制成上下相對的，以便下部磨

58、損后，將其倒置而重復使用。大型破碎機的破碎板是由許多塊組合而成，各塊都可以相換，這樣就可以延長破碎板的使用期限。</p><p>　　為了使破碎板與動腭和定腭緊密貼合，其間須襯有由可塑性材料制成的襯墊。襯墊用鋅合金或塑性大的鋁板制成。因為貼合不緊密，會造成很大的局部過負荷，是破碎板損壞，緊固螺栓拉斷，甚至還會造成動腭的破裂。</p><p>　　動腭懸掛在心軸6上，心軸則支撐在機架側壁上的

59、滑動軸承中。動腭饒心軸對固定腭板作往返擺動。</p><p>　　動腭的擺動是借曲柄搖桿機構實現的。曲柄雙搖桿機構由偏心軸9、連桿7、前推力板15和推力板13組成。偏心軸放在機架側壁上的主軸承中，連桿則裝在偏心軸的偏心部分上，前后推力板的一端支撐在連桿頭兩側凹槽中肋板座14上，前推力板的另一端支承在動腭后壁下端的肋板座上，而后推力板的另一端則支承在機架后壁的鍥鐵12中的肋板座上。當偏心輪通過V帶輪從電動機獲得旋轉

60、運動后，就使連桿產生上下運動。連桿的上下運動又帶動推力板運動。由于推力板不斷改變傾斜角度，因而使動腭饒心軸擺動。連桿向上運動時進行破碎礦石。當連桿位于下部最低位置時，推力板與水平線所成的傾斜角度為10º--12º</p><p>　　后推力板不僅是傳遞力的桿件，而且也是破碎機的保險零件。當破碎機落入不能破碎的物體而是機器超過正常負荷時，后推力板立即折斷，破碎機就停止工作，從而避免整個機器的損壞

61、。</p><p>　　當連桿向下運動時，為使動腭、推力板和連桿之間相互保持經常接觸，因而采用以兩拉桿11和兩個彈簧10所組成的拉緊裝置。拉桿11鉸接于動腭下端的耳環(huán)上，其另一端用彈簧10支撐在機架后壁的下端。當動腭向前擺動時，拉桿通過彈簧來動腭平衡和推力板所產生的慣性力。</p><p>　　腭式破碎機有工作行程和空轉行程，所以電動機的負荷極不平衡。為了減少這種負荷的不均衡性，在偏心軸的

62、兩端裝有飛輪8和帶輪。帶輪同時也起飛輪作用。在空轉行程中，飛輪把能量儲存下來，在工作行程中再把能量釋放出來。 </p><p>　　在機架后壁與鍥鐵12之間，放一組具有一定尺寸的墊片。當改變墊片的厚度時，可以調整排礦口的寬度。</p><p>　　4 主要零部件的結構分析</p><p><b>　　4.1連桿</b></p>

63、<p>　　只在簡擺破碎機上才有連桿，復擺破碎機連桿與動腭為一體。連桿在工作中承受很大的拉力，故選用ZG270-500鑄鋼材料。連桿結構如圖4-1所示。它由上、下兩部分組成，上部的軸承蓋4用2個大螺栓3固定在連桿下部，兩者中間鑲有耐磨軟合金的軸瓦，該軸瓦叫連桿軸承，它套在偏心軸上。大型破碎機連桿軸承用循環(huán)油潤滑，并設有水管，以便散去軸承的熱量。</p><p>　　當偏心軸轉動時，連桿作上下運動，在改

64、變方向時，必須克服慣性。為了減少其慣性，減少振動，減少無用功的消耗，設計時應當盡可能減輕連桿的重量，所以連桿的斷面常制成“工”字、“十”形或箱型。連桿不見重量約占整機重的8%--13%。本設計中采用的連桿是兩個“工”字形。</p><p>　　圖4-1 連桿體</p><p><b>　　4.2動腭</b></p><p>　　動腭是支承

65、齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強度和剛度，其結構應該堅固耐用，動腭分箱型和非箱型。動腭一般采用鑄造結構，本設計采用箱型。</p><p>　　如圖4-2所示，安裝齒板的動腭前部為平板結構，其后部有若干條加肋板以增強動腭的強度與剛度，其橫截面呈E型。</p><p>　　圖 4-2 動腭</p><p><b>　　4.3齒板的結構 <

66、/b></p><p>　　齒板是破碎機中直接與礦石接觸的零件，結構雖然簡單，但它對破碎機的生產率、比能耗、產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。</p><p>　　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：一是從材質上找到高耐磨性能材料：二是合理確定齒板的結構形狀和集合尺寸。</p><p&g

67、t;　　現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。</p><p>　　齒板橫斷面結構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，考慮到梯形表面容易卡住物料。本設計采用三角形。如圖4-3所示</p><p>　　圖 4-3 齒板

68、</p><p><b>　　4.4肘板</b></p><p>　　破碎機的肋板是結構最簡單的零件，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；三是調整排料口大小。</p><p>　　在機器工作時，肋板與其

69、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。因此肋板的結構設計要考慮該機件的重要作用也要考慮其工作環(huán)境。</p><p>　　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教快，特別是圖1-所示的滑動型

70、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1-所示的滾動型結構。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。在機器運轉過程中，動腭的擺動角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面的夾角很小，所以在機器運轉過程中，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動。</p><p>　　圖4-4 肘頭

71、與肘墊形式</p><p><b>　　4.5調整裝置</b></p><p>　　調整裝置提供調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，產品的粒度也隨之變粗。為了保證產品的粒度要求，必須利用調整裝置，定期地調整排料裂口的尺寸。此外，當要求得到不同的產品粒度時，也需要調整排料口的大小。現有腭式破碎機的調整裝置有多種多樣，歸納起來有墊片調整裝

72、置、鍥鐵調整裝置、液壓調整裝置以及襯板調整。本設計采用墊片調整裝置。</p><p>　　1—肘板 2—調整座 3—調整楔鐵 4—機架</p><p>　　圖 4-5 調整裝置</p><p><b>　　4.6保險裝置</b></p><p>　　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

73、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。因此設計時除應正確確定由破碎力引起的肘板壓力，以便設計出超載破壞的肘板面積外，在結構設計時，應使其具有較高的超載破壞敏感。肘板通常有如圖1-

74、所示的三種結構：中部較薄的變截面結構；弧形結構；S型結構。其中圖a結構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兩種結構是利用灰鑄鐵肘板抗彎性能這一特性，選擇合適的結構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。因此從加工制造方便性出發(fā)，圖a所示應用最多，本設計也采用a中肘板。</p><p>　　圖 4-6

75、肘板</p><p><b>　　4.7機架結構</b></p><p>　　破碎機是整個破碎機零部件的安裝基礎。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。破碎機機架機構分，有整體機架和組合

76、機架；按制造工藝分，有鑄造機架和焊接機架。</p><p>　　1）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。后者便于加工制造，重量較輕，但剛性差。同時要求焊接工藝、焊接質量都比較高，并焊接后要求退火，但是隨著焊接技術的發(fā)展，國內

77、外腭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</p><p>　　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)質鑄鐵和球墨鑄鐵。設計時，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，與動腭心軸軸承的中心孔有一定的平行度。本設計用鑄造機架。</p><p>　　

78、圖4-8 機架</p><p><b>　　4.8傳動件</b></p><p>　　偏心軸是破碎機的主軸，受有巨大的彎曲力，采用45號鋼調質處理，偏心軸一端裝帶輪，另一端裝飛輪。</p><p><b>　　4.9飛輪</b></p><p>　　飛輪用以存儲動顎空形程時的能量，再用于工作行

79、程，使機械的工作負荷趨</p><p>　　于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。</p><p><b>　　4.10潤滑裝置</b></p><p>　　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</p><p>　　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，

80、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。 </p><p>　　5 簡擺腭式破碎機的主參數設計計算</p><p><b>　　5.1 機構參數</b></p><p>　　腭式破碎機的主參數即決定機器技術性能及其密切相關的主要技術參數。破碎機的主參數包括轉速、生產能力’破碎力、功耗等。其中生產能力、破碎力、功耗除與破碎物

81、料的物理、力學性能以及機器的結構和尺寸有關外，還與實地生產時的外部條件（如裝料塊度及裝料方式等）有關，要作出精確的理論計算是比較困難的。本設計中用的公式都是通過一定數量的測試而得到的實驗了理論分析式。多次實踐表明這些計算公式有足夠的計算精度。因此，從設計的角度，本設計只重視計算公式的是實用性，這些公式是破碎機最優(yōu)設計時建立目標函數和設計約束的重要依據。</p><p>　　5.1.1 主軸轉速</p>

82、;<p>　　如圖5-1所示，b為公稱排料口，SL為動腭下端點水平行程，AL為排料層的平均嚙角。ABB1A1為腔內物料的壓縮破碎棱柱體，ABB2A2為排料棱柱體。破碎機的主軸轉速n是根據在一個運動循環(huán)的排料時間內，壓縮破碎棱柱體的上層面（AA1）按自由落體下落至破碎腔外的高度h計算確定的。而該排料層高度h與下端點水平行程SL及排料層嚙角αL有關。即排料層上層面AA1降至下層面并不，正好把排料層的物料全部排出所需的時間來計算

83、主軸的轉速。對于排料時間有不同的意見：一種認為排料時間t應考慮破碎機構的急回特性，即排料時間與機構的行程速比系數有關。這一觀點未注意到動腭下端點排料起始點與終止點并不一定與機構的兩極限位置相對應。另一種認為排料時間t應按t=15/n計算，即排料時間對應于主軸的四分之一轉，這種假定與實際情況相差甚大。根據筆者對破碎過程的實測分析，得到排料過程對應的曲柄轉角不小于180º的結論，認為排料時間按主軸半轉計算比較符合實際情況。<

84、/p><p><b>　　排料時間t為</b></p><p><b>　　t=30/n</b></p><p>　　排料層完全排出下落的高度h為:h=SL/tanαL</p><p>　　由 h=gt²/2令 g=9800mm/s²</p><

85、;p>　　將式（2-1a）、（2-1b）、（2-1d）代入（2-1c），得</p><p>　　n=2100q （式5—1）</p><p>　　式中 n---主軸轉速（r/min)；</p><p>　　SL---動腭下端點水平行程（mm）；</p><p>　　αL---排料層平

86、均嚙角（º）；</p><p>　　q---系數，考慮在功耗允許的情況下轉速的增減系數。取q=0.95~1.05。高硬度礦石取小值。</p><p>　　n=2100q = 2100 =2100 = 210 r/min</p><p>　　圖5-1 排料口示意圖</p><p>　　由式（5-

87、1）可見，主軸轉速與排料層嚙角αL和動腭下端點水平行程SL有關。該式是機構設計和機型評價的重要公式之一。</p><p>　　代入參數 得n=210 </p><p>　　5.1 .2 生產率 </p><p>　　簡擺式顎式破碎機的生產率Q與所破碎物料的性質（強度、節(jié)理、進料粒度等），力學性能與操作情況（供料情況和出料口大?。┑纫蛩赜嘘P。其經驗公式：</p

88、><p>　　Q= qe </p><p>　　式中 q---標準條件下的單位出口寬度的生產率[]，見表(非標準設計手冊)18.1-7；</p><p>　　e---出料口寬度(mm)已知1200mm；</p><p>　　---物料易碎性系數，見表18.1-9；</p><p>　　---物料堆積密

89、度修正系數 == =1</p><p>　　---物料堆積密度 （ ）</p><p>　　---進料粒度修正系數，見表18.1-9.</p><p>　　查表得 =0.94 =1.05 q=1.25 </p><p><b>　　Q=141 </b></p><p&g

90、t;<b>　　與已知吻合。</b></p><p>　　5.1.3 鉗角設計計算 </p><p>　　動顎與定顎間的夾角稱為鉗角。鉗角由物料性質、塊粒大小、形狀等因素決定。如果鉗角太大，進料口物料就不能被顎板夾住，而被推出機外，從而降低生產率，如果鉗角太小，則雖能增大生產率，但破碎比減小。</p><p>　　圖 4-1表示從力學角度推算鉗

91、角的計算圖式。當物料能被夾持在破碎腔內，不被推出機外時，這些力應相互平衡，即在x、y方向的分力之和應該分別等于零。</p><p>　　圖 5-1 鉗角計算圖式</p><p>　　于是求得 tg=</p><p><b>　　因 f=tg,故</b></p><p><b>　　tg=tg<

92、/b></p><p><b>　　式中 ---鉗角</b></p><p>　　---物料與顎板間摩擦角</p><p>　　f---物料與顎間摩擦角系數。</p><p>　　為了保證破碎機工作時物料塊不致被推出機外，必須令: </p>

93、<p>　　即鉗角應小于物料與顎板間摩擦角的0.5。</p><p>　　設鋼和礦石的摩擦系數為0.3，則最大鉗角的理論值為′。但實際采用的鉗角比理論值小的多，這是由于大塊料被楔住兩塊小料之間時，仍有被擠出的危險。所以選為。</p><p>　　5.1.4動顎水平行程</p><p><b>　　見顎式破碎機教材：</b></p

94、><p><b>　　=8+</b></p><p><b>　　[]=0.1415</b></p><p>　　式中 ---最小排料口尺寸(mm)</p><p>　　B---進料口尺寸(mm)</p><p>　　進料口寬度a與之間的關系(非標準設計手冊18.1-7):&l

95、t;/p><p><b>　　a=(910)</b></p><p><b>　　a為1200mm</b></p><p><b>　　取=120 mm</b></p><p>　　所以得 =36.8mm []=45.9 mm</p><p>　

96、　5.1.5 偏心距及動顎擺幅的計算 </p><p>　　圖4-2 表示推力板的位置示意圖，根據整體結構設計，定推力板板長度l=400mm,其向下偏斜量=75， 和 是推力板在兩個極限位置時的水平投影， 而 = - 為動顎下端擺程的（因右邊一推力板未畫出），由圖可知 </p><p>　　圖4-2 偏心距與動顎擺程的關系</p>

97、;<p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　- + =0</p><p>　　上式表示了偏心距e與擺幅之間的關系，一般取第二項為正值。擺幅按照破碎物料要求（破碎比）而定，本計算中，總擺幅為26mm，= =13mm,故</p><

98、p>　　動偏心與動顎擺幅之間的關系對顎式破碎機的設計十分重要因為這個關系涉及到破碎構件的行程大小。</p><p><b>　　5.2 破碎力</b></p><p>　　5.2.1 破碎力的計算</p><p>　　以立方體典型物料形狀為依據，</p><p>　　并考慮大尺寸進料塊粒是逐漸階段</p>

99、;<p>　　破碎成成品而卸出，破碎力大小取</p><p>　　決于顎板凸齒作用點施加的（物料</p><p>　　應力）和物料抗拉強度。</p><p><b>　　第一階段破碎，</b></p><p>　　圖4-3 表示作用在立方上的力</p><p>　　圖4-3 作

100、用在立方體上的力</p><p>　　立方體由于齒棱作用，受力面產生拉應力，支撐面產生壓應力，這些力在斷裂面上引起的應力 ,見（非標準機械設備設計）：</p><p><b>　　故得</b></p><p>　　式中 F1---第一階段使物料碎裂的破碎力（N）。</p><p>　　---物料的抗劈強度（約等于

101、抗拉強度）；</p><p>　　W---立方體物料連長（cm）;</p><p>　　Z---齒棱間距（cm）.</p><p>　　(2) 第二階段破碎.物料經過第一階段破碎以后,成為兩個半立方體,在動顎擺開時落入破碎時,并改變方向進行再破碎,第二階段的破碎力是:</p><p>　　(3)第三階段破碎.物料進行第二階段破碎以后,成為4塊

102、體進行再破碎.第三階段的破碎</p><p>　　所破物料的抗劈強度是 而顎板齒棱距,</p><p><b>　　,則第一階段破碎力</b></p><p>　　此力產生側向分力,設棱角為,則側向力為 ,即790KN</p><p>　　邊長600mm立方體，至少和動顎的一個

103、齒棱相接觸，因而此時破碎力為1110KN。在特殊情況下，也可能同時與3個齒棱接觸，此時破碎力為3330KN。取平均值2220KN。</p><p>　　經過多次沖擊以后，新的立方體才能最后形成。原始進料的破碎力和第二階段中最后兩個沖擊的破碎力可能同時出現，因而總破碎力</p><p>　　這兩個破碎力的作用點取決于物料粒度與相應出料口寬度。總破碎力也可能有其他的組合方式，而使破碎力減小 ，

104、從而總破碎力的波動是：</p><p>　　5.2.2 最大破碎力</p><p>　　滿載破碎時破碎力的最大峰值稱為最大破碎力。其計算公式見《顎式破碎機教材》61頁。 </p><p>　　式中 --- 最大破碎力（N）；</p><p>　　--- 物料抗壓強度 （）；</p><p>　　--- 有效破碎系數

105、，當時，取=0.380.42。</p><p>　　破碎腔尺寸B、b、L的單位是cm。</p><p>　　由已知得 B=90cm b=12cm L=120cm k=0.4</p><p>　　根據非標準設計手冊表18.1-8取 =9000 </p><p><b>　　得； </b><

106、;/p><p><b>　　5.3 功率的計算</b></p><p>　　見顎式破碎機教材67頁有公式：</p><p>　　式中 P---計算功率放大器（KW）；</p><p>　　---最大破碎力不從心（KN）；</p><p>　　---動顎諸點水平行程平均值（mm）；</p>

107、<p>　　---破碎腔平均齒角 （）；</p><p>　　---機械總效率，由表2-4可知，。</p><p>　　---等效破碎系數，中大型機，有 。</p><p>　　已知有 =3147.688KN 取 n=210 </p><p><b>　　所以

108、得 </b></p><p>　　為了保證破碎機的工作可靠，并考慮尖峰負荷，還必須乘以安全系數.故所選電動機功率應大于108.6KN，所以選功率為110KN。</p><p>　　5.4 主要零件受力計算</p><p><b>　?。?）推力板</b></p><p>　　式中 --- 推力板受力（KN）；

109、</p><p>　　P--- 所選電動機功率（KN）；</p><p>　　n--- 偏心軸轉速 ；</p><p>　　h--- 動顎行程平均值（m）。</p><p><b>　　如圖4-4 所示得</b></p><p>　　圖4-4 破碎機計算圖式</p><p&g

110、t;<b>　　（2）連桿</b></p><p>　　則連桿力的平均值 （KN）是（見非標準機械設備手冊）：</p><p><b>　?。?）動顎</b></p><p>　　在鉗角一定的情況破碎腔的高度由所需要的破碎比確定。通常，動腭的長度：</p><p>　　L = (2.25～2.

111、5)B = (2.25～2.5)×900 = 2025～2250(mm)</p><p>　　為了獲得較高的生產率，將H取的大些。取L=2100mm;</p><p><b>　　最小長度：</b></p><p><b>　　正常長度；</b></p><p>　　兩種長度可以不等，但為

112、制造方便考慮，再根據破碎腔高和連桿的長度與嚙角計算取L=2100mm。</p><p>　　圖4-5表示動顎受力情況，動顎上的實際載荷，可以考慮為按拋物線分布，</p><p>　　圖4-5 簡擺顎式破碎機受力情況</p><p>　　一般情況下，其全力 作用點是在動顎全長的處。</p><p>　　6 重要零件的設計和校核<

113、/p><p><b>　　6.1帶輪的設計</b></p><p>　　確定計算功率 </p><p>　　由表8-6（機械設計.第七版.濮良貴、紀名剛.主編）查得工作情況系數，故</p><p><b>　　選取窄V帶帶型</b></p><p>　　根據、由圖8-9確定

114、選用SPC型。</p><p><b>　　確定帶輪基準直徑</b></p><p>　　由表8-3和表8-7取主動輪基準直徑 。</p><p>　　從動輪基準直徑 </p><p><b>　　根據表8-7，取。</b></p><p><

115、;b>　　按要求驗算帶的速度</b></p><p><b>　　帶的速度合適。</b></p><p>　　確定窄V的基準長度和傳動中心矩</p><p>　　根據式 ，有</p><p>　　初步取 。</p

116、><p>　　計算所需帶的基準長度</p><p>　　由《機械設計手冊、單行本、帶的傳動、成大先主編》查得，選帶的基準長度 。</p><p>　　按式計算實際中心矩a</p><p><b>　　驗算主動輪上的包角</b></p><p><b>　　可得</b></p

117、><p>　　主動輪上的包角合適。</p><p><b>　　計算窄V帶的根數z</b></p><p>　　由（機械設計手冊、單行本、成大先主編）、</p><p><b>　　，查表得</b></p><p><b>　　則有</b></p>