PE400×600复摆颚式破碎机结构设计.doc

PE400600复摆颚式破碎机结构设计摘 要国内使用的颚式破碎机类型很多，但最常见的还是传统的复摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机的出现已有百余年的历史，经过长期的实践和改进，其结构和参数已趋于完善。由于其结构简单、制造容易、工作可靠以及维修方便等优点，在冶金、矿山、建材、化工等行业应用极为广泛。随着社会生产力的发展，各工矿行业对破碎机的性能有了进一步的要求，因此设计符合现代工业生产需要的复摆颚式破碎机具有很大的现实意义。本毕业设计主要是为满足现代工业生产要求而设计的中型复摆颚式破碎机，主要应用于中小企业的粉碎作业。其基本参数如下：进料口尺寸400600（mm）；最大给矿粒度350（mm）；排矿口调整范围40160（mm）；生产能力17115（t/h）。本设计主要内容包括：破碎机工作原理的简要分析、各项工作参数的选择、关键零部件的结构设计。关键词：复摆颚式破碎机，工作原理，工作参数，结构设计Machine Structure Design Of PE400 * 600 Jaw CrusherABSTRACTThe 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 17115 (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 partsKEY WORDS: Compound Pendulum Jaw Crusher，Working Principle，Working Parameters，Structure Design目录前言1第1章 复摆颚式破碎机的简介31.1 复摆颚式破碎机应用范围31.2 复摆颚式破碎机工作原理41.3 PE400600复摆颚式破碎机工作原理5第2章 PE400600复摆颚式破碎机参数的选择和计算72.1结构参数的选择与计算72.1.1 给矿口与排矿口的尺寸72.1.2 钳角的选取72.1.3 动鄂摆动行程的选取72.1.4 偏心轴的偏心距的选取82.1.5 破碎腔高度的选取82.1.6 轴承中心距给矿口的高度的确定82.1.7 偏心距对连杆长度的比值82.1.8 肘板长度的选取92.1.9 破碎腔形状的确定92.2 工作参数的选择与计算102.2.1 偏心轴转速的计算102.2.2 生产率的计算112.2.3 功率的计算122.2.4 电动机的选择122.3 破碎机各项参数列表12第3章 PE400600复摆颚式破碎机关键零件的设计143.1 V带传动部分的设计计算143.1.1 确定计算功率143.1.2 确定V带的带型143.1.3 确定带轮的基准直径143.1.4 确定中心距和V带长度143.1.5 校核小带轮包角153.1.6 确定V带根数153.1.7 计算单根V带初拉力153.1.8 计算对轴的压力163.1.8 V带传动的主要参数归纳163.2 飞轮的设计163.3 推力板的设计173.4 偏心轴的设计183.4.1 偏心轴的材料选择和最小直径估算183.4.2 偏心轴结构的设计183.4.3 偏心轴强度校核193.5 轴承的选择203.6 动颚的设计203.7 齿板的设计213.8 肘板的设计223.9 调整装置的设计233.10 保险装置的设计233.11 机架结构的设计243.12 破碎机的润滑装置25结论26谢 辞27参考文献28前言物料的破碎是许多行业（如冶金、矿山、建材、化工等）产品生产过程中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大，为适应各种物料的要求，破碎机的种类极为繁多。就金属选矿而言，破碎是选矿厂的首道工序，为了分离有用矿物，不但分为粗碎、中碎、细碎，而且还要进行磨矿。因为破碎是选矿厂的耗能大户（约占全厂耗电的50%），为了节能和提高生产效率，所以提出了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展，破碎机也向自动化迈进（如国外产品已实现机电液一体化、连续监测、自动调节给料速率及排矿口尺寸等）。随着开采规模的扩大，破碎机也在向大型化发展，如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000（t/h）。至于新原理和新方式的破碎（如电、热破碎等）尚在研究实验中，短时间内还不能用于生产。对于粗碎而言，目前还没有研制出新型的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机，主要是利用现代技术，予以改进、完善和提高关键部件的耐磨性，以达到节能、高效、延长使用寿命的目的。而在工业生产中被广泛应用的颚式破碎机更是改进的主要对象。传统的颚式破碎机由于结构简单、工作可靠、价格低廉、适用性强等优点，所以在工业上得到了广泛的应用。其缺点主要是非连续性破碎、效率较低、给料不均匀引起颚板磨损不均匀等。针对其缺点，各国都在一下几个方面加以改进：优化结构与运动轨迹，改进破碎腔型，以增大破碎比，提高破碎效率，减少磨损，降低能耗，现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角；改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式，改善了破碎机性能；鄂板采用了新的耐磨材料，降低了磨损消耗；提高了自动化水平（可自动调节、过载保护、自动润滑等）。同时也出现了一些新的机型，如双腔双动颚式破碎机，其破碎比可达2050，排料口调节方便，产量大；复摆颚式破碎机，兼有颚式破碎机与圆锥式破碎机的性能，其产量较同规格的破碎机高50%左右。还有筛分式破碎机，把筛分和破碎结合为一体，不仅可简化工艺流程，且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出，减轻了破碎机的堵塞和过粉碎，提高了生产能力，降低了能耗。近年来，随着露天开采比重的增加和大型挖掘机、大型自卸汽车的采用，露天矿场运往破碎车间的矿石粒度达1.52（m）。同时被采矿石的品味日益降低，要保持原有生产量就必须大大增加开采量和破碎量，因而就使破碎机朝着大型、高生产率的方向发展。目前，国外生产的简摆颚式破碎机的最大规格是21003000（mm），复摆颚式破碎机的最大规格是15002000（mm）。在本设计中是按照进料口尺寸：400600（mm）；最大给矿粒度：350（mm）；排矿口调整范围：40160（mm）；生产能力：17115（t/h）的要求进行设计。 第1章 复摆颚式破碎机的简介1.1 复摆颚式破碎机应用范围复摆颚式破碎机是石料中等粒度破碎中最常用的破碎设备之一。复摆鄂式破碎机由于结构简单、价格低廉、操作简单、坚固耐用、维护容易等优点，早已成为我国生产最多、使用最广的破碎设备。这种破碎机可破碎各种硬度的矿石和岩石，主要用于大中型矿山的粗碎作业。 SBM生产的PE和PEX颚式破碎机是吸收国内外先进技术，结合国内砂石行业具体工矿条件研发而成。PE、PEX系列复摆颚式破碎机(SBM）是复杂摆动式破碎设备，适用于冶金、矿山、建筑、交通、水泥等部门，作为粗碎、中碎抗压强度在350Mpa以下，直径500-1800mm的各种矿石或岩石之用。复杂摆动颚式破碎机动颚板的上下运动有促进排料的作用，而且其上部的水平行程大于下部，易于破碎大块物料，故其破碎效率高于双肘板式。它的缺点是颚板磨损较快，以及物料会有过粉碎现象而使能耗增高。为了保护机器的重要部件不因过载而受到损坏，常将形状简单、尺寸较小的肘板设计为薄弱环节，使它在机器超载时首先发生变形或断裂。 另外，为满足不同排料粒度的要求和补偿颚板的磨损，还增设了排料口调整装置，通常是在肘板座与后机架之间加放调整垫片或楔铁。但为了避免因更换断损零件而影响生产，也可采用液压装置来实现保险和调整。颚式破碎机还可直接采用液压传动来驱动动颚板，以完成物料的破碎动作。复摆式颚式破碎机与简摆式相比较，其优点是：质量较轻，构件较少，结构更紧凑，破碎腔内充满程度较好，所装物料块受到均匀破碎，加以动颚下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆颚式破碎机的生产率高出20-30%；物料块在动颚下部有较大的上下翻滚运动，容易呈立方体的形状卸出，减少了像简摆式产品中那样的片状成分，产品质量较好。具有结构简单合理、产量高、破碎比大、齿板寿命长、成品粒度均匀、动力消耗低、维修保养方便等优点，是目前国内最先进的机型。1.2 复摆颚式破碎机工作原理在颚式破碎机中，动颚板绕悬挂心轴对固定鄂板作周期性摆动。当动颚靠近固定颚板时，则位于两鄂板间的矿石受压碎，劈裂和弯曲的作用而破碎。当动颚离开固定颚板时，已破碎的矿石在重力的作用下，经排矿口排出，所以物料的破碎是在两块鄂板之间进行的。1-活动颚；2-推力板；3-偏心轴图1-1 复摆颚式破碎机动鄂运动分析如上图（1-1）所示，复摆颚式破碎机的活动颚1的顶部直接悬挂在偏心轴3上，其底部支撑在一端有固定铰接的推力板2上。当偏心轴转动时，直接带动了活动颚，活动颚上部的运动轨迹近似为圆形，底部因受推力板的约束，运动轨迹为圆弧形，中部为椭圆形。复杂摆动颚式破碎机动颚上部水平行程为下部的1.5倍，适合上部压碎大块矿石。它的垂直位移上部为2.5s、下部为3s。在破碎腔中矿石除受到颚板的挤压和弯曲作用外，还有研磨搓揉作用。分析上述复杂摆动颚式破碎机活动颚运动特点可知：(1) 当颚板压住物料时，活动颚板要部分地与物料一起作向下运动，从而加速了出料速度，提高了生产能力。(2) 活动颚上部的水平摆动量大于下部，所以大块物料容易在上部得到破碎，整个颚板工作面受力较均匀，符合破碎原理，也有利于生产能力的提高。(3) 活动颚下端有很大的向下垂直动力，这样不但能促使排料，而且能将已破碎的物料反复翻转，并以立方体形状块粒卸出。(4) 活动颚受到的巨大挤压力，部分作用到偏心轴和轴承上。特别是大型复杂摆动颚式破碎机的作用力时很大的，这对破碎机结构和操作带来不良的影响。1.3 PE400600复摆颚式破碎机工作原理1-固定颚；2-侧护板；3-活动鄂板；4-肋板座；5-推力板；6-调节座；7-调节螺栓； 8-后斜面座；9-弹簧；10-拉杆；11-电动机；12-飞轮；13-偏心轴；14-动鄂；15-机架；16-皮带轮图1-2 400600复杂摆动颚式破碎机PE400600复杂摆动颚式破碎机的结构如上图（1-2）所示，它的固定颚实际上就是机架15的前壁，它的动鄂14通过滚动轴承悬挂在偏心轴13上，偏心轴又通过滚动轴承支承在机架上。推力板5一端支承在动颚下端凹槽内装的肋板座4上，另一端则通过肋板座和调节座6、调节螺栓7、支承在机架15的后壁上。在偏心轴的两端装有飞轮12和皮带轮16，在飞轮的的轮缘上有配重，用以部分地平衡连杆在运动时所产生的惯性力。机架15是单个整体的铸钢结构，它的前壁上装有楔形螺栓紧固的固定颚1。动鄂14为一整体铸件，正面装有活动颚板衬板3，用螺栓通过楔形块紧固在动鄂上。电动机通过三角牌皮带传递动力带动偏心轴使动鄂运动，从而使破碎腔中的矿石得到破碎。排矿口的调整是借楔形调整机构来实现的。当用螺栓7使后斜面座向上移动，调节座6沿导板向前移动，这时，卸料口减小；同样，把斜面座放下，卸料口便增大。第2章 PE400600复摆颚式破碎机参数的选择和计算2.1结构参数的选择与计算2.1.1 给矿口与排矿口的尺寸根据设计型号4，本设计中的复摆颚式破碎机给矿口规格为400600（mm），排矿口调整范围为40160（mm）。2.1.2 钳角的选取破碎机的活动颚板与固定颚板间的夹角称为钳角。钳角大小直接影响生产率和破碎腔高度。钳角小能提高生产率，但在一定的破碎比条件下，又增加了破碎腔高度，钳角大会使破碎腔高度降低，但生产率也下降了。另外，钳角最大也不能超出咬住物料的允许值，故一般钳角取值为： （2-1）式中：-齿板与物料间的摩擦因数实际生产中为安全起见，复摆颚式破碎机的钳角通常取理论值的65%，查阅资料后得： （2-2）在本设计中取钳角。2.1.3 动鄂摆动行程的选取动鄂的摆动行程是破碎机最重要的结构参数。在理论上动鄂的摆动行程应按物料达到破坏时所需之压缩量来决定。然而，由于破碎板的变形，及其与机架间存在的间隙等因素的影响，实际选取的动鄂摆动行程远大于理论上求出的数值。因此，动鄂行程一般是根据经验数据4确定的。通常对于大型鄂式破碎机：；中、小型破碎机：。 （2-3）本设计中动鄂摆动行程选用。2.1.4 偏心轴的偏心距的选取动鄂的摆动行程确定后，偏心轴的偏心距可以根据初步拟定的构件尺寸利用画机构图的方法来确定。通常，对于复杂摆动式鄂式破碎机有 （2-4）在本设计中偏心轴的偏心距取。2.1.5 破碎腔高度的选取在钳角一定的情况下，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）经计算，本设计中破碎腔高度取。2.1.6 轴承中心距给矿口的高度的确定为了保证在破碎腔的上部产生足够的破碎力来破碎大块物料，在给矿口处，动鄂必须有一定的摆动行程。根据实验，当生产率达到最大值时，对于复摆式颚式破碎机，动鄂悬挂点的合适高度为： （2-6）其中为动鄂的长度经计算，动鄂轴承中心距给矿口高度取。2.1.7 偏心距对连杆长度的比值在曲柄摇杆机构中，当曲柄作等速回转时，摇杆来回摆动的速度不同，具有急回运动的特征。连杆俞短，即值俞大，则这种现象就俞显著。曲柄（偏心轴）的转数是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间而定。因此，连杆的长度不宜过短。通常，对于中、小型鄂式破碎机： （2-7）L为动鄂长度，经计算动鄂长度取。2.1.8 肘板长度的选取当动鄂的摆动行程和偏心距确定后，在选取推力板长度时，对于简摆式鄂式破碎机，当曲柄偏心位置为最高时，两个推力板的内端点略低于两个外端点的连线。即使角（推力板与连杆之间的夹角）近于，后推力板总在角度之间运动。推力板长度与偏心距的关系为： （2-8）式中推力板长度的最小、最大值；偏心距两个推力板长度应该根据机械运动的要求来确定，二者必须一致。复摆鄂式破碎机的推力板长度也可以参考式（2-8）所列关系选取，通常。经计算，推力板长度取。2.1.9 破碎腔形状的确定破碎腔的形状是决定生产率、动力消耗和衬板磨损等破碎机性能的重要因素。破碎腔的形状有直线型和曲线型两种。如图（2-1）所示，图中实线表示颚板闭合时的位置，虚线表示颚板后退最远位置。图2-1破碎腔的形状图图（2-1）中的许多水平线，表示物料在陆续向下运动时所占据的区域。处在水平面1上的物料，当动颚摆动到虚线位置时，便下落到水平面2上。两水平面1和2间的垂直距离，就是破碎机在空转行程使料块下落的距离。在颚板下一次的工作形成中，水平面2处的物料则被压碎。到空转行程时，料块便落到水平面3上，依次类推，料块逐渐被破碎而粒度逐渐减小，最后通过排矿口排出去。由图（2-1 a）可以看到，在直线型破碎腔中，连续的水平面间形成的梯度断面的体积向下依次递减。物料的空隙也逐渐减小，而动颚的摆动行程和压碎力却逐渐增大，物料到排矿口附近的排料速度就减慢。于是在排矿口附近几容易发生堵塞现象，这是造成机器过载和衬板下端磨损的主要原因。图（2-1 b）表示曲线型破碎腔，它是将固定颚板改成曲线型，曲线是按破碎腔的啮角从上向下逐渐减小的原则而设计的。在曲线型破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯度断面的体积，从破碎腔的中部往下是逐渐增加的，因而物料间的空隙增大，有利于排料。由于堵塞点上移，故在排矿口附近不易发生堵塞现象。故本设计采用图图（2-1 b），曲线型破碎腔。2.2 工作参数的选择与计算2.2.1 偏心轴转速的计算对于颚式破碎机，动颚的摆动次数由偏心轴的转速决定。在一定范围内，偏心轴转速增加，破碎机的生产能力相应地增加。但是，当动颚摆动超过一定限度时，再增加转速，生产能力增加十分缓慢，优势甚至还下降。而其功耗却迅速上升，由于过高的偏心轴转速使破碎好的物料来不及由卸料口排出，反而影响了生产能力的提高。通常，破碎坚硬物料时，转速应取小些；破碎脆性材料时，转速可取大些；较大规格的破碎机，转速应适当降低，以减少振动，节省动力消耗。偏心轴的转速可用经验公式4确定：对于进料口宽度 （2-9）在本设计中进料口宽度将数据带入式（2-9）得偏心轴转速为：2.2.2 生产率的计算本设计采用经验公式4计算破碎机的生产率。经验公式是实践的总结更接近于实际情况。计算破碎机生产率的经验公式为： （2-10）式中 物料易碎性系数，见表2-1； 物料的密度修正系数，为物料的堆密度； 进料粒度修正系数，见表2-2； 标准条件下的单位排料口宽度的生产能力， 见表2-3； 破碎机机排料口宽度，。表2-1 物料易碎性系数物料强度抗压强度（Mpa）普氏物料系数硬质物料1571960.90.951520中质物料791571.048软质物料791.11.24表2-2 进料粒度修正系数进料最大粒度与进料口宽度之比0.850.600.401.01.11.2表2-3 单位排料口宽度的生产能力规格（）25040040060060090090012000.40.650.951.001.251.3查表取，；查资料取，已知；将上述数据带入式（2-10），经计算后得：2.2.3 功率的计算本设计采用经验公式4计算破碎机的功率。经验公式是实践的总结更接近于实际情况。对于复摆颚式破碎机计算破碎机功率的经验公式为： （2-11）经计算破碎机功率取： （2-12）2.2.4 电动机的选择电动机是系列化的标准产品，其中三相异步电动机应用最广泛。Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机，适用于不易燃、不易暴、无腐蚀和无特殊要求的机械设备上。Y系列电动机效率高，耗电少，性能好，噪声低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。为B级绝缘，结构为全封闭、自扇冷式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电动机内部。由式（2-12）得，根据实际情况选择电动机型号为Y250M-8，额定功率为，满载转速为。2.3 破碎机各项参数列表表2-4 PE400600复摆颚式破碎机结构参数给矿口规格400600（mm）排矿口调整范围40160（mm）钳角动鄂的摆动行程偏心轴的偏心距破碎腔高度动鄂轴承中心距给矿口的高度动鄂长度肘板长度破碎腔形状的确定曲线型破碎腔表2-5 PE400600复摆颚式破碎机工作参数偏心轴转速生产率功率电动机的选择Y250M-8第3章 PE400600复摆颚式破碎机关键零件的设计3.1 V带传动部分的设计计算 3.1.1 确定计算功率查表3得工作情况系数，已知电动机功率，带入下式（3-1）得： （3-1）3.1.2 确定V带的带型根据、，由图3选用C型V带。3.1.3 确定带轮的基准直径1. 按照设计要求，参考3，选取小带轮基准直径为：2. 验算带速，将数据带入下式（3-2）得： （3-2）经验证，V带带速满足设计要求。3. 计算从动轮直径，将数据带入下式（3-3）得： （3-3）按照标取从动轮直径为：3.1.4 确定中心距和V带长度1. 由，初步选取中心距。2. 将数据带入下式（3-4），得基准带长为 （3-4）查表3，选取带的基准长度。3. 将数据带入下式（3-5），得实际中心距为： （3-5）考虑到安装、调整和保持V带张紧的需要，允许实际中心距a有下列调整范围： （3-6）经计算，中心距的取值范围为：3.1.5 校核小带轮包角将数据带入下式（3-7）得： （3-7）经验算，符合设计要求。 3.1.6 确定V带根数1 由和，查表3得。2 根据，和C型V带，查表3得。3.查表3得，将数据带入下式（3-8）得： （3-8）4 将数据带入下式（3-9）得，V带的根数为： （3-9）取整数，V带根数为6根吗。3.1.7 计算单根V带初拉力由表3得C型带的单位长度质量，将数据带入下式得： （3-10）3.1.8 计算对轴的压力将数据带入下式（3-11）得： （3-11）3.1.8 V带传动的主要参数归纳表3-1 V带传动的主要参数名称结果名称结果名称结果带型C型传动比根数6小带轮基准直径基准长度预紧力大带轮基准直径中心距压轴力3.2 飞轮的设计颚式破碎机是间断工作的机器，因而必然会引起阻力的变化，使其电动机的负荷不均，形成机械速率的波动。为了降低电动机的额定功率，且使机械的速率不致波动太大，故在偏心轴上装上飞轮。飞轮在空行程时储存能量，在工作行程时则释放能量，这样就可以使电动机的负荷均匀。飞轮重量G的计算公式: （3-12） 式中P-电动机额定功率； D-飞轮的直径，米； -考虑损失的机械效率，。复摆式颚式破碎机可取最高值。 n-主轴转速； -速度不均匀系数，对于小型的颚式破碎机可取。代入数值得： 飞轮的实际质量约为理论质量的倍。所以对于飞轮的厚度，采用经验公式 （3-13）式中：Hf轮毂至齿顶圆的厚度； 飞轮的密度； D飞轮的直径； 飞轮的厚度经计算得：。3.3 推力板的设计推力板是颚式破碎机中构造最简单、成本最低的零件。在标准结构中，一般都是用它作保险零件，故计算时要降低其安全系数。设计时建议将其许用应力提高20%30%。为了削弱推力板的断面，有时沿其宽度方向布有通孔。在计算推力板的强度时，一般是根据动颚宽度来决定推力板的宽度，再由这个宽度来求推力板的厚度。其计算公式如下： （3-14）式中-沿推力板中心线方向作用的外力； B-推力板的宽度； -推力板的厚度； -推力板的计算许用压应力。对于HT15-32及HT28-48，许用压应力为。其。取，带入数据得：圆整取。推力板的尺寸为长度，厚度，宽度。3.4 偏心轴的设计3.4.1 偏心轴的材料选择和最小直径估算根据工作条件，初选轴的材料为45钢，调质处理。按扭转强度法进行最小直径估算，即：，初算轴径时，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，增大5%7%，两个键槽时，增大10%15%。取。 （3-15）因最小直径处安装大带轮，设有一个键槽，则：，取为整数。因破碎机工作时冲击载荷比较大，又有强烈的震动，应适当增大偏心轴的直径，故取。3.4.2 偏心轴结构的设计动颚处的轴径有经验公式 （3-16）式中P破碎机电动机功率，KW； n偏心轴每分钟的转速，；经计算取3.4.3 偏心轴强度校核在破碎工作时，破碎力通过动颚轴承传到偏心轴上，由于该破碎力很大，轴上其它零件传递的载荷相对来说就显得微不足道了，所以计算时可把这些载荷忽略不计，而只考虑破碎力的作用，破碎力平均分布在两个动颚轴承上。图3-1偏心轴受力示意图1.轴上力的作用点位置和支点跨距的确定轴承对轴的作用点按简化原则应在轴承宽度的中点，因此可决定偏心轴上动颚两轴承的位置。动颚处安装的22238CA轴承，经计算 轴承离支点的距离 LCD340mm，轴承离支点的距离LAC=LBD200mm2.计算轴上的作用力破碎力平均分布在两个动颚轴承上，分别用Fc，FD来表示；机架轴承要当于两个支座，对偏心轴具有支座反力的作用，分别用RA，RB来表示。3.计算轴上的弯矩，转矩由轴的力学模型图可知偏心轴在水平的方向不受力，故不产生水平面的弯矩，因而偏心轴只产生垂直面上的弯矩,如图：C、D处的弯矩相等，即 （3-17） （3-18）4.计算当量弯矩因为是单向回转图，所以扭转切应力视为脉动循环变应力，折算系数。 （3-19） （3-20）5.校核轴的强度进行校核时，通常只校核偏心轴上承受最大弯矩和转矩的截面即动颚轴承处的强度。 （3-21）根据选定的轴的材料45钢，调质处理，查得。因，故强度足够。3.5 轴承的选择破碎机的轴承采用铸有巴氏合金的滑动轴承。随着滚动轴承制造技术水平的提高，今后将在大型破碎机上采用滚动轴承。主轴承和连杆头的轴瓦过热时可用循环水冷却。本设计选用22238CA轴承。3.6 动颚的设计动颚是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，承受很大的冲击载荷，因此要求他有足够的强度和钢度，其结构应该坚固耐用，它又是破碎机中除机架外，最重要的零件，结构也较复杂，动颚的运动特性又是决定破碎机性能好坏的关键，所以动颚结构设计是十分重要的。动颚分箱型和非箱型。动颚一般采用铸造结构。为了减轻动颚的重量，本设计采用非箱型。图3-1动颚结构剖视图3.7 齿板的设计齿板是破碎机中直接与矿石接触的零件，结构虽然简单，但它对破碎机的生产率、比能耗、产品粒度组成和粒度以及破碎力等都会影响，特别对后三项影响比较明显。 齿板承受很大的冲击力，因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命，可以从两方面研究，一是从材质上找到高耐磨性能材料，二是合理确定齿板的结构形状和集合尺寸。现有的破碎机上使用的齿板，一般是采用ZGMn13。其特点是，在冲击负荷作用下具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同时仍能保持其内层金属原由的韧性故它是破碎机上用得最普遍的一种耐磨材料。 齿板横断面结构形状有平滑表面和齿形表面两种，后者又分三角形和梯形表面。本设计采用三角形。如图3-3所示图3-3齿板 a）三角形 b）梯形3.8 肘板的设计破碎机的肋板是结构最简单的零件，但其作用却非常的重要。通常有三个作用：一是传递动力，其传递的动力有时甚至比破碎力还大；二是起保险件作用，当破碎腔落入非破碎物料时肋板先行断裂破坏，从而保护机器其它零件不发生破坏；三是调整排料口大小。在机器工作时，肋板与其支承的衬板间不能得到很好的润滑，加上粉尘落入所以肋板与其衬垫之间实际上一种干摩擦和磨粒磨损状态。这样，对肋板的高负荷压力导致肋板与肋板垫很快磨损，使用寿命很低。因此肋板的结构设计要考虑该机件的重要作用也要考虑其工作环境。按肘头与肘垫的连接型式，可分为滚动型与滑动型两种，如图1-所示。肘板与衬垫之间传递很大的挤压力，并受周期性冲击载荷。在反复冲击挤压作用下磨损较快，特别是图1-所示的滑动型更为严重。为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命可采用图3-4所示的滚动型结构。肘板头为圆柱面，衬垫为平面。由于肘板的两端肘头表面为同一圆柱表面，所以当肘板两端的衬垫表面相互平行时，肘板受力将沿肘板圆柱面的同一直径、并与衬垫表面的垂直方向传递。在机器运转过程中，动颚的摆动角很小，使得肘板两端支撑的肘垫表面的夹角很小，所以在机器运转过程中，肘板与其肘垫之间可以保持纯滚动。a）滚动性b)滑动性图3-4 肘头与肘垫形式3.9 调整装置的设计调整装置提供调整破碎机排料口大小作用。随着衬板的不断磨损,排料口尺寸也不断地变大产品的粒度也随之变粗。为了保证产品的粒度要求,必须利用调整装置定期地调整排料裂口的尺寸。此外,当要求得到不同的产品粒度时,也需要调整排料口的大小。现有颚式破碎机的调整装置有多种多样,归纳起来有垫片调整装置、锲铁调整装置、液压调整装置以及衬板调整。本设计采用垫片调整装置。3.10 保险装置的设计当破碎机落入非破碎物时,为防止机器的重要的零部件发生破坏,通常装有过载保护装置。保险装置有三种:液压连杆、液压摩擦离合器和肘板。本设计采用肘板。肘板是机器中最简单、最便宜的零件,所以得到广乏应用且经济有效,但当肘板断裂后,机器将停车,应重新更换新肘板后方可工作。肘板保险件的另一个缺点是由于设计不当,常常在超载时它不破坏,或者没有超载它却破坏了,以至影响生产。因此设计时除应正确确定由破碎力引起的肘板压力,以便设计出超载破坏的肘板面积外,在结构设计时,应使其具有较高的超载破坏敏感。肘板通常有如图3-5所示的三种结构：中部较薄的变截面结构；弧形结构；S型结构。其中图a结构在保证肘板的刚度和稳定性的同时，提高其超载破坏敏感度。图b、图c两种结构是利用灰铸铁肘板抗弯性能这一特性，选择合适的结构尺寸是肘板呈拉伸破坏，显然提高了肘板破坏的敏感度。尽管如此，肘板是否断裂主要取决与计算载荷的确定和截面尺寸计算是否正确。本设计也采用图c中肘板。图3-5 肘板结构3.11 机架结构的设计破碎机是整个破碎机零部件的安装基础。它在工作中承受很大的冲击载荷，其重量占整机重量很大比例，而且加工制造的工作量也很大。机架的刚度和强度，对整机性能和主要零部件寿命均有很大的影响，因此，对破碎机架的要求是，机构简单容易制造重量轻，且要求有足够的强度和刚度。破碎机机架机构分，有整体机架和组合机架，按制造工艺分，有铸造机架和焊接机架。整体机架，由于其制造、安装和运输困难，故不宜用于大型破碎机，而多为中、小型破碎机所使用。它比组合机架刚性好，但制造较较复杂。从制造工业来看，它分为整体铸造机架和整体焊接机架。前者比后者刚性好，但制造困难，特别是单件、小批量生产。后者便于加工制造，重量较轻，但刚性差。同时要求焊接工艺、焊接质量都比较高，并焊接后要求退火，但是随着焊接技术的发展，国内外颚式破碎机的焊接机架用得越来越多，并且大型破碎机也采用焊接机架。焊接机架用Q235钢板，其厚度一般为25-50mm 整体铸造机架除用铸钢ZG270-500材料外，对小型破碎机破碎硬度较低的物料时，也可用优质铸铁和球墨铸铁。设计时，在保证正常工作下，应力求减轻重量。制造时要求偏心轴承中心镗孔，与动颚心轴轴承的中心孔有一定的平行度。本设计用铸造机架如图3-6所示。图3-6机架3.12 破碎机的润滑装置偏心轴轴承通常采用集中循环润滑。心轴和推力板的支承面一般采用润润，脂通过手动油枪给油。动颚的摆角很小，使心轴与轴瓦之间润滑困难，在其底部开若干轴向油沟，中间开一环向油槽使之连通，再用油泵强制注入干黄油进行润滑。 结论本次毕业设计设计了PE400600的复摆颚式破碎机。该破碎机是由动颚相对于定颚作周期性的往复运动从而使装在两颚板间的石块受到挤压、劈裂弯曲的作用而破碎。设计综合了前人设计经验与查阅书籍等资料，做出了初步的颚式破碎机整体设计，本设计在对颚式破碎机的基本结构和工作原理进行分析过后，主要从颚式破碎机各种工作参数的选择，偏心轴的尺寸确定，电动机的选择等方面进行研究。随后对破碎机的传动部分和一些关键部件进行了设计。本次毕业设计虽然取得了一些成果，但仍然存在不足之处，比如动鄂等部件的材料选取不够细致，强度校核也不够到位。谢 辞时光飞逝，这短暂而漫长的三年大学生涯，让我们学会了学习，学会了思考，学会了做人，虽其短暂，但是在这三年里所学的知识必将可以使我受用终生。在这大学生涯即将结束的最后半年的毕业设计过程中，不仅是对我们每一个人的一次全面的考查，同时也是对我们所学习和掌握知识的一次实际而综合运用，这不仅是一次知识的检验，更是对我们认识问题、分析问题、解决问题的综合能力的锻炼与培养。同时对于我们来说，这也是一次难能可贵的在校学习经历，一次知识和经验的积累的机会。为此，我应该感谢给予我这个机会的人，是他们给予了我这次学习的机会，同时也是他们给予我了关怀与支持，正是在他们的关心、支持与帮助下，我的大学学习、生活以及这次毕业设计才能完满结束，为我大学生涯画上一个完美的句号。在这里，我首先要感谢母校，是母校为我提供了这个平台，给予我了梦寐已久的学习和生活的机会，从而使我的人生更加精彩。其次，要感谢的是我的指导老师，在这几个月毕业设计的日子里，对我们的耐心的关怀与辅导。在这三年的大学生涯中，以前学的专业知识，对于我们来说像一盘散沙，杂乱无章没有系统性。但是在孟老师的悉心辅导下，我对自己的知识进行了整理、组织和装配，使我的知识结构更加明朗化、体系化了。在此感谢孟老师在我的毕业设计过程中给予了我莫大的支持与帮助。同时，我还要感谢同组的成员，以及关心和支持我的所有同学。学习上，大家共同努力，克服困难，不断提出和完善新的设计思路和方法，使我们本次毕业设计工作得以顺利而完满的结束；生活上互相帮助，彼此拥有了珍贵而温馨的友谊，是他们让我拥有了一段美好的大学生活。最后，我要感谢我亲爱的父母和所有的老师们，感谢你们的辛勤培育和无微不至的关怀，是你们的高尚品德和人格魅力影响并改变了我。在以后的学习、生活、工作中，我将牢记你们的谆谆教诲，不断学习，不断进步。在此，衷心的祝福和感谢你们！参考文献1 水泥厂工艺设计手册编写组. 水泥厂工艺设计手册M.北京: 中国建筑工业出版社, 1978.9.2 王三民. 机械设计计算手册M.北京: 化学工业出版社, 2008.12.3 吴宗泽. 机械设计M.北京: 中央广播电视大学出版社, 1998.6.4 刘建寿, 赵红霞. 水泥生产粉碎过程设备M.武汉: 武汉理工大学出版社, 2010.6.5 任德斌. 材料力学M.大连: 大连理工大学出版社, 2009.11.6 朱昆泉, 许林发. 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