圆锥破碎机的设计【含13张CAD图纸、三维SW】

本科生毕业论文（设计）题 目 圆锥破碎机的设计 系 别 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化技术 学生姓名 学 号 年级 2010 级 指导教师 本科毕业论文 圆锥破碎机的设计1圆锥破碎机的设计专业:机械设计制造及其自动化学生: 指导老师: 摘 要在 全 球 经 济 发 展 的 大 环 境 之 下 ， 我 国 各 个 行 业 在 受 到 其 他 国 家 先 进 技 术 冲 击 的 同 时 ， 与国 外 品 牌 企 业 的 沟 通 交 流 的 机 会 也 变 的 越 来 越 多 。 圆 锥 破 碎 机 行 业 通 过 行 业 展 会 、 科 研 合作 等 多 种 途 径 ， 不 断 的 提 高 了 自 身 实 力 和 核 心 竞 争 力 ， 缩 小 与 发 达 国 家 之 间 的 差 距 。在 新 的 市 场 需 求 的 驱 动 下 ， 矿 山 开 采 设 备 的 更 新 和 优 化 升 级 更 加 迫 切 。 国 内 圆 锥 破 碎 机设 备 生 产 企 业 充 分 挖 掘 市 场 潜 力 ， 大 力 发 展 大 型 环 保 节 能 的 圆 锥 破 碎 机 械 设 备 ， 在 绿 色 环 保化 矿 山 开 采 的 转 变 中 挥 积 极 作 用 。 一 般 生 产 大 型 圆 锥 破 碎 机 设 备 的 企 业 对 设 备 环 保 指 数 上 都有 严 格 的 要 求 。 各 企 业 在 生 产 设 备 时 ， 都 充 分 考 虑 到 设 备 在 运 行 中 可 能 会 出 现 的 种 种 问 题 ，从 而 减 少 设 备 因 为 振 动 或 者 操 作 不 当 而 引 起 的 噪 音 大 、 污 染 重 等 现 象 。国 内 圆 锥 破 碎 机 设 备 的 研 发 及 制 造 要 与 全 球 号 召 的 低 碳 经 济 、 绿 色 世 界 主 题 保 持 一 致 。加 大 圆 锥 破 碎 机 设 备 新 型 节 能 绿 色 环 保 圆 锥 破 碎 机 的 研 发 及 生 产 是 行 业 发 展 的 大 趋 势 ， 同 时也 迎 合 了 国 内 基 础 建 设 发 展 的 需 求 。破 碎 机 的 发 展 与 人 类 社 会 的 进 步 和 科 学 技 术 的 水 平 密 切 相 关 。 随 着 科 学 技 术 的 发 展 ，各 学 科 间 相 互 渗 透 ， 各 行 业 间 相 互 交 流 ， 广 泛 使 用 新 结 构 、 新 材 料 、 新 工 艺 ， 目 前 破 碎 机 正向 着 大 型 、 高 效 、 可 靠 、 节 能 、 降 耗 和 自 动 化 方 向 发 展 。本 文 介 绍 了 圆 锥 破 碎 机 的 结 构 组 成 、 工 作 原 理 以 及 主 要 零 部 件 的 设 计 中 所 必 须 的 理 论计 算 和 相 关 强 度 校 验 该 圆 锥 式 破 碎 机 的 优 点 是 传 动 链 短 、 效 率 高 、 易 加 工 、 使 用 和 维 护 都 很方 便 ， 较 适 合 在 恶 劣 的 环 境 下 工 作 。圆 锥 破 碎 机 广 泛 应 用 于 金 属 矿 山 、 冶 金 工 业 、 化 学 工 业 、 建 筑 工 业 、 水 泥 工 业 及 砂 石 行业 等 ， 适 用 于 中 、 细 碎 普 氏 硬 度 f=5-16 的 各 种 矿 山 和 岩 石 ， 如 铁 矿 石 、 有 色 金 属 矿 石 、花 岗 岩 、 石 灰 岩 、 石 英 岩 、 沙 岩 、 鹅 卵 石 等 。 它 工 作 时 ， 电 机 通 过 三 角 带 、 传 动 轴 、 传 动 齿轮 带 动 偏 心 套 旋 转 ， 动 锥 在 偏 心 套 作 用 下 做 旋 摆 运 动 ， 使 动 锥 和 定 锥 时 而 靠 近 时 而 偏 离 。 物料 在 破 碎 腔 内 不 断 受 到 挤 压 、 冲 击 而 破 碎 ， 破 碎 的 物 料 经 筛 选 靠 自 重 从 下 部 排 出 。关 键 词 ： 圆 锥 破 碎 机 ； 中 心 距 ； 弯 曲 疲 劳 强 度 ； 弯 曲 许 用 应 力本科毕业论文 圆锥破碎机的设计2AbstractUnder the global economic development environment,Chinas various industries in other countries by the advanced technology of impact at the same time.More and more enterprises with foreign brand communication opportunities will become Cone crusher industry through a variety of ways industry exhibition, scientific research cooperation A variety of approaches of scientific research cooperation Constantly improve their own strength and core competitiveness Shorten the gap with the developed countries.This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.Key word: cone crusher centre-to-centre spacing endurance bending strength shear or transverse bending.本科毕业论文 圆锥破碎机的设计3目 录摘 要 .1Abstract2第 一 章 绪 论 .31.1 圆 锥 破 碎 机 的 发 展 概 况 .41.2 圆 锥 破 碎 机 的 应 用 . 41.3 各 种 圆 锥 破 碎 机 的 特 点 .41.4 圆 锥 破 碎 机 的 发 展 方 向 .5第 二 章 弹 簧 圆 锥 破 碎 机 的 总 体 方 案 及 结 构 设 计 52.1 圆 锥 破 碎 机 的 工 作 原 理 52.2 圆 锥 破 碎 机 的 结 构 和 布 置 形 式 .52.2.1 圆 锥 破 碎 机 的 结 构 .62.2.2 圆 锥 破 碎 机 的 布 置 方 式 .6第 三 章 圆 锥 破 碎 机 的 设 计 计 算 73.1 电 动 机 的 选 择 及 轴 的 计 算 .83.1.1 主 电 动 机 的 选 择 及 传 动 比 的 分 配 .93.1.1.1 电 动 机 的 选 择 .103.2 传 动 装 置 的 运 动 和 动 力 参 数 的 选 择 和 计 算 .113.3 传 动 零 件 的 设 计 计 算 .123.3.1 齿 轮 的 计 算 123.3.2 齿 轮 的 校 核 133.3.3 传 动 轴 的 设 计 计 算 .143.4 主 轴 的 设 计 计 算 143.5 偏 心 轴 套 与 止 推 盘 的 设 计 .153.6 破 碎 锥 的 摆 动 次 数 .153.7 电 动 机 功 率 .15本科毕业论文 圆锥破碎机的设计43.7.1 结 构 参 数 选 择 与 计 算 .163.7.2 分 矿 口 与 接 矿 漏 斗 .163.7.2 给 矿 口 与 排 矿 口 宽 度 .173.7.3 啮 角 .173.7.4 偏 心 距 和 动 锥 摆 动 行 程 .183.7.5 破 碎 腔 的 平 行 碎 矿 区 .183.8 带 传 动 的 设 计 .183.8.1 设 计 功 率 19dP3.8.2 选 定 带 型 193.8.3 传 动 比 .203.8.4 小 带 轮 基 准 直 径 203.8.5 大 带 轮 基 准 直 径 213.8.6 带 速 验 算 .22 3.8.7 初 定 轴 间 距 223.8.8 所 需 带 的 基 准 长 度 .233.8.9 实 际 轴 间 距 243.8.10 小 带 轮 包 角 263.8.11 单 根 V 带 的 基 本 额 定 功 率 .273.8.12 时 单 根 V 带 型 额 定 功 率 增 量 27i3.8.13 V 带 的 根 数 .273.8.14 单 根 V 带 的 预 紧 力 .283.8.15 作 用 在 轴 上 的 力 283.8.16 带 轮 的 结 构 和 尺 寸 .本科毕业论文 圆锥破碎机的设计5283.9 压 缩 弹 簧 的 设 计 .30第 四 章 各 主 要 零 件 强 度 的 校 核 计 算 .314.1 滚 动 轴 承 的 校 核 及 寿 命 计 算 .32第五章圆锥破碎机的运动学与动力学3 45.1 圆 锥 破 碎 机 的 运 动 学 .365.2 圆 锥 破 碎 机 的 动 力 学 .37致 谢 .40参 考 文 献 .41第 一 章 绪 论机 械 工 业 是 国 民 的 装 备 部 ， 是 为 国 民 经 济 提 供 装 备 和 为 人 民 生 活 提 供 耐 用 消费 品 的 产 业 。 不 论 是 传 统 产 业 ， 还 是 新 兴 产 业 ， 都 离 不 开 各 种 各 样 的 机 械 装 备 ，本科毕业论文 圆锥破碎机的设计6机 械 工 业 所 提 供 装 备 的 性 能 、 质 量 和 成 本 ， 对 国 民 经 济 各 部 门 技 术 进 步 和 经 济 效益 有 很 大 的 和 直 接 的 影 响 。 机 械 工 业 的 规 模 和 技 术 水 平 是 衡 量 国 家 经 济 实 力 和 科学 技 术 水 平 的 重 要 标 志 。 因 此 ， 世 界 各 国 都 把 发 展 机 械 工 业 作 为 发 展 本 国 经 济 的战 略 重 点 之 一 。机 械 工 程 的 服 务 领 域 广 阔 而 多 面 ， 凡 是 使 用 机 械 、 工 具 ， 以 至 能 源 和 材 料 生产 的 部 门 ， 都 需 要 机 械 工 程 的 服 务 。 概 括 说 来 ， 现 代 机 械 工 程 有 五 大 服 务 领 域 ：研 制 和 提 供 能 量 转 换 机 械 、 研 制 和 提 供 用 以 生 产 各 种 产 品 的 机 械 、 研 制 和 提 供 从事 各 种 服 务 的 机 械 、 研 制 和 提 供 家 庭 和 个 人 生 活 中 应 用 的 机 械 、 研 制 和 提 供 各 种机 械 武 器 。不 论 服 务 于 哪 一 领 域 ， 机 械 工 程 的 工 作 内 容 基 本 相 同 ， 主 要 有 ：建 立 和 发 展 机 械 工 程 的 工 程 理 论 基 础 。 例 如 ， 研 究 力 和 运 动 的 工 程 力 学 和 流 体 力学 ； 研 究 金 属 和 非 金 属 材 料 的 性 能 ， 及 其 应 用 的 工 程 材 料 学 ； 研 究 热 能 的 产 生 、传 导 和 转 换 的 热 力 学 ； 研 究 各 类 有 独 立 功 能 的 机 械 元 件 的 工 作 原 理 、 结 构 、 设 计和 计 算 的 机 械 原 理 和 机 械 零 件 学 ； 研 究 金 属 和 非 金 属 的 成 形 和 切 削 加 工 的 金 属 工艺 学 和 非 金 属 工 艺 学 等 等 。研 究 、 设 计 和 发 展 新 的 机 械 产 品 ， 不 断 改 进 现 有 机 械 产 品 和 生 产 新 一 代 机械 产 品 ， 以 适 应 当 前 和 将 来 的 需 要 。机 械 产 品 的 生 产 ， 包 括 ： 生 产 设 施 的 规 划 和 实 现 ； 生 产 计 划 的 制 订 和 生 产调 度 ； 编 制 和 贯 彻 制 造 工 艺 ； 设 计 和 制 造 工 具 、 模 具 ； 确 定 劳 动 定 额 和 材 料 定 额 ；组 织 加 工 、 装 配 、 试 车 和 包 装 发 运 ； 对 产 品 质 量 进 行 有 效 的 控 制 。 机 械 制 造 企 业的 经 营 和 管 理 。 机 械 一 般 是 由 许 多 各 有 独 特 的 成 形 、 加 工 过 程 的 精 密 零 件 组 装 而成 的 复 杂 的 制 品 。 生 产 批 量 有 单 件 和 小 批 ， 也 有 中 批 、 大 批 ， 直 至 大 量 生 产 。 销售 对 象 遍 及 全 部 产 业 和 个 人 、 家 庭 。 而 且 销 售 量 在 社 会 经 济 状 况 的 影 响 下 ， 可 能出 现 很 大 的 波 动 。 因 此 ， 机 械 制 造 企 业 的 管 理 和 经 营 特 别 复 杂 ， 企 业 的 生 产 管 理 、规 划 和 经 营 等 的 研 究 也 多 是 肇 始 于 机 械 工 业 。机 械 产 品 的 应 用 。 这 方 面 包 括 选 择 、 订 购 、 验 收 、 安 装 、 调 整 、 操 作 、 维 护 、修 理 和 改 造 各 产 业 所 使 用 的 机 械 和 成 套 机 械 装 备 ， 以 保 证 机 械 产 品 在 长 期 使 用 中的 可 靠 性 和 经 济 性 。本科毕业论文 圆锥破碎机的设计7机 械 产 品 的 应 用 。 这 方 面 包 括 选 择 、 订 购 、 验 收 、 安 装 、 调 整 、 操 作 、 维 护 、修 理 和 改 造 各 产 业 所 使 用 的 机 械 和 成 套 机 械 装 备 ， 以 保 证 机 械 产 品 在 长 期 使 用 中的 可 靠 性 和 经 济 性 。研 究 机 械 产 品 在 制 造 过 程 中 ， 尤 其 是 在 使 用 中 所 产 生 的 环 境 污 染 ， 和 自 然 资 源 过度 耗 费 方 面 的 问 题 ， 及 其 处 理 措 施 。 这 是 现 代 机 械 工 程 的 一 项 特 别 重 要 的 任 务 ，而 且 其 重 要 性 与 日 俱 增 。 机 械 的 种 类 繁 多 ， 可 以 按 几 个 不 同 方 面 分 为 各 种 类 别 ，如 ： 按 功 能 可 分 为 动 力 机 械 、 物 料 搬 运 机 械 、 粉 碎 机 械 等 ； 按 服 务 的 产 业 可 分 为农 业 机 械 、 矿 山 机 械 、 纺 织 机 械 等 ； 按 工 作 原 理 可 分 为 热 力 机 械 、 流 体 机 械 、 仿生 机 械 等 。 另 外 ， 机 械 在 其 研 究 、 开 发 、 设 计 、 制 造 、 运 用 等 过 程 中 都 要 经 过 几个 工 作 性 质 不 同 的 阶 段 。 按 这 些 不 同 阶 段 ， 机 械 工 程 又 可 划 分 为 互 相 衔 接 、 互 相配 合 的 几 个 分 支 系 统 ， 如 机 械 科 研 、 机 械 设 计 、 机 械 制 造 、 机 械 运 用 和 维 修 等 。这 些 按 不 同 方 面 分 成 的 多 种 分 支 学 科 系 统 互 相 交 叉 ， 互 相 重 叠 ， 从 而 使 机 械工 程 可 能 分 化 成 上 百 个 分 支 学 科 。 例 如 ， 按 功 能 分 的 动 力 机 械 ， 它 与 按 工 作 原 理分 的 热 力 机 械 、 流 体 机 械 、 透 平 机 械 、 往 复 机 械 、 蒸 汽 动 力 机 械 、 核 动 力 装 置 、内 燃 机 、 燃 气 轮 机 ， 以 及 与 按 行 业 分 的 中 心 电 站 设 备 、 工 业 动 力 装 置 、 铁 路 机 车 、船 舶 轮 机 工 程 、 汽 车 工 程 等 都 有 复 杂 的 交 叉 和 重 叠 关 系 。 船 用 汽 轮 机 是 动 力 机 械 ，也 是 热 力 机 械 、 流 体 机 械 和 透 平 机 械 ， 它 属 于 船 舶 动 力 装 置 、 蒸 汽 动 力 装 置 ， 可能 也 属 于 核 动 力 装 置 等 等 。19 世 纪 时 ， 机 械 工 程 的 知 识 总 量 还 很 有 限 ， 在 欧 洲 的 大 学 院 校 中 它 一 般 还 与土 木 工 程 综 合 为 一 个 学 科 ， 被 称 为 民 用 工 程 ， 19 世 纪 下 半 叶 才 逐 渐 成 为 一 个 独立 学 科 。 进 入 20 世 纪 ， 随 着 机 械 工 程 技 术 的 发 展 和 知 识 总 量 的 增 长 ， 机 械 工 程开 始 分 解 ， 陆 续 出 现 了 专 业 化 的 分 支 学 科 。 这 种 分 解 的 趋 势 在 20 世 纪 中 期 ，即 在 第 二 次 世 界 大 战 结 束 的 前 后 期 间 达 到 了 最 高 峰 。由 于 机 械 工 程 的 知 识 总 量 已 扩 大 到 远 非 个 人 所 能 全 部 掌 握 ， 一 定 的 专 业 化 是必 不 可 少 的 。 但 是 过 度 的 专 业 化 造 成 知 识 过 分 分 割 ， 视 野 狭 窄 ， 不 能 统 观 和 统 筹稍 大 规 模 的 工 程 的 全 貌 和 全 局 ， 并 且 缩 小 技 术 交 流 的 范 围 ， 阻 碍 新 技 术 的 出 现 和技 术 整 体 的 进 步 ， 对 外 界 条 件 变 化 的 适 应 能 力 很 差 。 封 闭 性 专 业 的 专 家 们 掌 握 的知 识 过 狭 ， 考 虑 问 题 过 专 ， 在 协 同 工 作 时 配 合 协 调 困 难 ， 也 不 利 于 继 续 自 学 提 高 。本科毕业论文 圆锥破碎机的设计8因 此 自 20 世 纪 中 、 后 期 开 始 ， 又 出 现 了 综 合 的 趋 势 。 人 们 更 多 地 注 意 了 基 础 理论 ， 拓 宽 专 业 领 域 ， 合 并 分 化 过 细 的 专 业 。 械 工 程 以 增 加 生 产 、 提 高 劳 动 生 产 率 、提 高 生 产 的 经 济 性 为 目 标 来 研 制 和 发 展 新 的 机 械 产 品 。 在 未 来 的 时 代 ， 新 产 品 的研 制 将 以 降 低 资 源 消 耗 ， 发 展 洁 净 的 再 生 能 源 ， 治 理 、 减 轻 以 至 消 除 环 境 污 染 作为 超 经 济 的 目 标 任 务 。机 械 可 以 完 成 人 用 双 手 和 双 目 ， 以 及 双 足 、 双 耳 直 接 完 成 和 不 能 直 接 完 成的 工 作 ， 而 且 完 成 得 更 快 、 更 好 。 现 代 机 械 工 程 创 造 出 越 来 越 精 巧 和 越 来 越 复 杂的 机 械 和 机 械 装 置 ， 使 过 去 的 许 多 幻 想 成 为 现 实 。人 类 现 在 已 能 上 游 天 空 和 宇 宙 ， 下 潜 大 洋 深 层 ， 远 窥 百 亿 光 年 ， 近 察 细 胞和 分 子 。 新 兴 的 电 子 计 算 机 硬 、 软 件 科 学 使 人 类 开 始 有 了 加 强 ， 并 部 分 代 替 人 脑的 科 技 手 段 ， 这 就 是 人 工 智 能 。 这 一 新 的 发 展 已 经 显 示 出 巨 大 的 影 响 ， 而 在 未 来年 代 它 还 将 不 断 地 创 造 出 人 们 无 法 想 象 的 奇 迹 。人 类 智 慧 的 增 长 并 不 减 少 双 手 的 作 用 ， 相 反 地 却 要 求 手 作 更 多 、 更 精 巧 、更 复 杂 的 工 作 ， 从 而 更 促 进 手 的 功 能 。 手 的 实 践 反 过 来 又 促 进 人 脑 的 智 慧 。 在 人类 的 整 个 进 化 过 程 中 ， 以 及 在 每 个 人 的 成 长 过 程 中 ， 脑 与 手 是 互 相 促 进 和 平 行 进化 的 。人 工 智 能 与 机 械 工 程 之 间 的 关 系 近 似 于 脑 与 手 之 间 的 关 系 ， 其 区 别 仅 在 于 人工 智 能 的 硬 件 还 需 要 利 用 机 械 制 造 出 来 。 过 去 ， 各 种 机 械 离 不 开 人 的 操 作 和 控 制 ，其 反 应 速 度 和 操 作 精 度 受 到 进 化 很 慢 的 人 脑 和 神 经 系 统 的 限 制 ， 人 工 智 能 将 会 消除 了 这 个 限 制 。 计 算 机 科 学 与 机 械 工 程 之 间 的 互 相 促 进 ， 平 行 前 进 ， 将 使 机 械 工程 在 更 高 的 层 次 上 开 始 新 的 一 轮 大 发 展 。19 世 纪 时 ， 机 械 工 程 的 知 识 总 量 还 很 有 限 ， 在 欧 洲 的 大 学 院 校 中 它 一 般 还与 土 木 工 程 综 合 为 一 个 学 科 ， 被 称 为 民 用 工 程 ， 19 世 纪 下 半 叶 才 逐 渐 成 为 一 个独 立 学 科 。 进 入 20 世 纪 ， 随 着 机 械 工 程 技 术 的 发 展 和 知 识 总 量 的 增 长 ， 机 械 工程 开 始 分 解 ， 陆 续 出 现 了 专 业 化 的 分 支 学 科 。 这 种 分 解 的 趋 势 在 20 世 纪 中 期 ，即 在 第 二 次 世 界 大 战 结 束 的 前 后 期 间 达 到 了 最 高 峰 。综 合 -专 业 分 化 -再 综 合 的 反 复 循 环 ， 是 知 识 发 展 的 合 理 的 和 必 经 的 过 程 。 不同 专 业 的 专 家 们 各 具 有 精 湛 的 专 业 知 识 ， 又 具 有 足 够 的 综 合 知 识 来 认 识 、 理 解 其本科毕业论文 圆锥破碎机的设计9他 学 科 的 问 题 和 工 程 整 体 的 面 貌 ， 才 能 形 成 互 相 协 同 工 作 的 有 力 集 体 。综 合 与 专 业 是 多 层 次 的 。 在 机 械 工 程 内 部 有 综 合 与 专 业 的 矛 盾 ； 在 全 面 的 工程 技 术 中 也 同 样 有 综 合 和 专 业 问 题 。 在 人 类 的 全 部 知 识 中 ， 包 括 社 会 科 学 、 自 然科 学 和 工 程 技 术 ， 也 有 处 于 更 高 一 层 、 更 宏 观 的 综 合 与 专 业 问 题 。随着社会的进步，原材料消耗不断增加，导致富矿资源日益枯竭，矿石品位日趋贫化。以我国冶金矿山为例，铁矿石平均品位 31%、锰矿石品位 22%。绝大多数的原矿需要破碎和选矿处理后才能成为炉料。破磨作业是选矿的龙头，也是能耗、钢耗的大户。因此，节能、降耗是破磨设备研究的主题，“多碎少磨”是节能、降耗的重要措施，其关键问题是降低破碎产品的最终粒度。圆锥破碎机的生产效率高，排料粒度小而均匀，可将矿岩从 350mm破碎到 10mm以下的不同级别颗粒，可以满足入磨粒度的需要，成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。破碎机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。1.1 破碎机的发展状况我国从 1953年开始生产侧面排矿的旋回破碎机，于 1958年自行设计制造中心排矿的 500、700、900、1200 旋回破碎机之后，为了适应水泥行业的需要，1959年又制造了 700、1000、1200 鳄式破碎机，并制造了 500、700、900、1200、底部单缸液压旋回破碎机。为了满足冶金工业发展需要，我国于 1970年研制了大型旋回破碎机。也曾设计制造顶部单缸 900液压旋回破碎机，并装有自动调整排料口与过铁报警装置，但在某矿使用不佳。经过多年实践摸索，于 80年代研制 1200/140轻型底部单缸液压旋回破碎机，经运转实践证明效果很好。近几年又研制出 PX1400/170底部单缸液压旋回破碎机，其设计能力为 1750th/，实际达到 2508th/，是设计值的 1.6倍，同时其排料中细颗粒含量较多，大于排料口尺寸的颗粒仅占 17.4%。目前机械式旋回破碎机将逐渐被液压旋回破碎机所代替。圆锥破碎机是 1953年开始仿苏 2100和 1“O弹簧圆锥破碎机而设计。1954 年开始自行设计生产了1200本科毕业论文 圆锥破碎机的设计10弹簧圆锥破碎机。1958 年又设计制造了大型 2200弹簧圆锥破碎机。70 年代已研制出 1200，1650，2200 多缸液压圆锥破碎机的系列产品。后经多年反复研制与实践，相继克服了旧系统弹簧不足，零件强度低以及结构上的某些缺点，现己批量生产的新系列弹簧破碎机有 600，900，1200，1750，2200 五个规格十四种腔型，底部单缸液压圆锥破碎机有 900，1200，1650，2200 四个规格十二种型腔。目前圆锥破碎机己达到系列化，规格化和标准化的程度，可以说产品齐全，使用可靠，深受国内外用户欢迎。特别是上海建设路桥机械设备有限公司是破碎机专营厂家，其破碎机质量优良驰名国内外。总体上讲，国产圆锥破碎机与世界先进国家同类型破碎机比较，在质量和性能上还有差距。为赶超世界先进水平，近年沈阳重型机器厂引进美国诺得贝格(Nordberg)公司西蒙思 S(ymons)旋盘式圆锥破碎机技术(Gyrdasiocrushesr)，并合作生产系列圆锥破碎机产品。此外，某选矿公司引进美国阿利斯卡尔默斯(Allis 一 Chalmer)s公司(以下简称 AC公司)底部单缸液压圆锥破碎机和旋盘式破碎机。某铜矿引进美国 AC公司中细碎液压圆锥破碎机。有的水电站采用 48ni和 66ni旋盘破碎机，用与人工造沙。600、900 破碎机在某金矿使用效果也很好。1.2 圆锥破碎机的应用圆 锥 破 碎 机 适 用 于 冶 金 、 建 筑 、 筑 路 、 化 学 及 硅 酸 盐 行 业 中 原 料 的 破 碎 ， 根据 破 碎 原 理 的 不 同 和 海 量 产 品 颗 粒 大 小 不 同 ， 又 分 为 很 多 型 号 。 破 碎 机 广 泛 运 用于 矿 山 、 冶 炼 、 建 材 、 公 路 、 铁 路 、 水 利 和 化 学 工 业 等 众 多 部 门 。 圆 锥 破 碎 机破 碎 比 大 、 效 率 高 、 能 耗 低 ， 产 品 粒 度 均 匀 ， 适 合 中 碎 和 细 碎 各 种 矿 石 ， 岩 石 。1.3 各种圆锥破碎机的特点国 内 外 圆 锥 破 碎 机 有 许 多 类 型 ， 各 型 破 碎 机 性 能 都 不 一 样 ， 同 一 种 机 型 ，不 同 的 生 产 厂 家 ， 其 产 品 性 能 也 会 有 所 不 同 。 现 就 国 内 已 有 的 圆 锥 破 碎 机 各 机 型与 性 能 进 行 比 较 ， 从 中 可 以 看 出 哪 种 破 碎 机 的 性 能 更 优 越 ， 进 而 找 出 圆 锥 破 碎 机的 发 展 方 向 。 由 于 西 蒙 斯 破 碎 机 的 性 能 远 优 于 传 统 的 弹 簧 式 圆 锥 破 碎 机 ， 所 以近 年 来 国 内 各 破 碎 机 制 造 厂 纷 纷 开 发 这 种 破 碎 机 ， 国 产 传 统 弹 簧 圆 锥 破 碎 机 越 来本科毕业论文 圆锥破碎机的设计11越 少 。 近 年 来 ， 新 制 订 的 弹 簧 圆 锥 破 碎 机 国 家 标 准 (报 批 稿 )与 西 蒙 斯 圆 锥 破 碎机 的 参 数 基 本 相 近 ， 故 传 统 弹 簧 圆 锥 破 碎 机 迟 早 会 被 淘 汰 。 表 1 给 出 了 诺 得 伯格 公 司 的 西 蒙 斯 、 旋 盘 式 、 G 型 单 缸 液 压 圆 锥 破 碎 机 和 HP 系 列 多 缸 液 压 圆 锥破 碎 机 的 主 要 性 能 指 标 。 由 表 1 数 据 可 知 ， 生 产 能 力 最 高 和 能 耗 最 低 的 是 HP系 列 破 碎 机 ， 产 品 粒 度 也 是 HP 系 列 破 碎 机 最 好 。 旋 盘 式 破 碎 机 能 耗 高 ， 而 其产 量 又 比 西 蒙 斯 破 碎 机 稍 低 ， 然 而 小 于 5mm 粒 级 的 产 量 大 于 西 蒙 斯 破 碎 机 ， 因此 ， 该 机 虽 然 能 耗 高 ， 但 它 可 给 下 段 磨 机 提 供 更 多 的 细 粒 原 料 ， 使 磨 机 达 到“多 碎 少 磨 ”的 节 能 效 果 。 从 这 个 观 点 来 说 ， 旋 盘 式 破 碎 机 优 于 西 蒙 斯 破 碎 机 ，但 不 如 HP 系 列 破 碎 机 。 所 以 ， 诺 得 伯 格 公 司 自 称 HP 系 列 破 碎 机 为 新 的 第 三代 产 品 。 G 型 破 碎 机 与 西 蒙 斯 破 碎 机 相 比 还 是 优 于 弹 簧 破 碎 机 。 从 上 述 4 种 破碎 机 的 比 较 结 果 可 知 ， 旋 盘 式 与 HP 系 列 破 碎 机 采 用 层 压 破 碎 原 理 ， 可 以 实 现 选择 性 破 碎 ， 所 以 这 两 种 机 型 性 能 优 越 ； 而 HP 系 列 破 碎 机 不 仅 采 用 层 压 破 碎 ， 又是 一 种 高 能 圆 锥 破 碎 机 ， 所 以 它 的 性 能 更 加 优 越 。 Svedala 集 团 生 产 的 H1000系 列 和 山 特 维 克 公 司 生 产 的 H1800 系 列 单 缸 液 压 圆 锥 破 碎 机 都 是 来 自 美 国 阿 利斯 一 查 尔 默 斯 Allis-Chalmars)公 司 (简 称 AC 公 司 )的 H 系 列 高 能 圆 锥 破 碎 机 。山 特 维 克 公 司 称 H1800 系 列 是 第 三 代 产 品 ， 也 是 一 种 高 能 圆 锥 破 碎 机 。 惯 性 圆锥 破 碎 机 也 是 一 种 高 能 圆 锥 破 碎 机 。 现 将 上 述 3 种 高 能 圆 锥 破 碎 机 的 主 要 性 能列 于 表 2。 由 表 2 数 据 可 知 H-8000 超 细 型 与 HP700 细 型 相 比 ， 后 者 粒 度 细 ， 产量 高 ， 能 耗 低 ， 但 前 者 破 碎 比 稍 大 些 。 H-8000 细 型 与 HP700 中 型 相 比 ， 后 者 产量 高 许 多 ， 能 耗 也 比 较 低 ， 但 HP700 质 量 并 不 轻 ， 因 为 表 2 中 的 质 量 不 包 括 破碎 机 液 压 系 统 部 分 。 H-8000 细 型 K -2200 惯 性 破 碎 机 相 比 ， 后 者 性 能 优 于前 者 ， 但 它 的 质 量 是 前 者 的 2.1 倍 ， 惯 性 破 碎 机 破 碎 比 很 大 ， 可 以 简 化 破 碎 工艺 流 程 ， 这 又 是 一 个 很 大 的 优 点 。 K -2200 与 HP700 中 型 破 碎 机 相 比 ， 后 者粒 度 10mm 以 下 产 290t/h 比 前 者 12m 以 下 的 产 量 300t/h 少 10t/h， 但 粒 度2mm； 后 者 能 耗 为 1.724kW h/t， 前 者 为 2.00kW h/t； 从 破 碎 机 质 量 来 看 ，前 者 为 140t， 但 它 的 破 碎 比 较 大 ， 这 两 种 破 碎 机 性 能 都 比 H1000 系 列 破 碎 机 优越 。 原 因 是 虽 然 表 2 中 列 举 的 破 碎 机 都 属 高 能 破 碎 机 ， 但 H1000 系 列 破 碎 机 不是 采 用 层 压 破 碎 原 理 ， 不 能 实 现 选 择 性 破 碎 。 此 外 ， H1000 系 列 和 G 型 破 碎 机本科毕业论文 圆锥破碎机的设计12同 样 具 有 前 述 单 缸 液 压 圆 锥 破 碎 机 的 优 点 ， 而 且 带 有 最 先 进 的 计 算 机 自 动 控 制系 统 。 山 特 维 克 H1800 系 列 比 H1000 系 列 破 碎 机 更 优 越 ， 可 以 认 为 它 是 一 种 高能 层 压 圆 锥 破 碎 机 。 通 过 前 述 比 较 可 以 认 为 HP 系 列 和 H1800 系 列 破 碎 机 是 当今 世 界 上 最 先 进 的 两 种 破 碎 机 ， 并 受 到 国 内 外 用 户 的 好 评 。1.4圆锥破碎机发展方向从 前 述 的 两 种 圆 锥 破 碎 机 发 展 历 程 可 知 ， HP 系 列 圆 锥 破 碎 机 ， 先 是 对 破 碎机 内 部 结 构 参 数 进 行 优 化 组 合 ， 第 二 阶 段 是 将 “层 压 破 碎 ”用 于 圆 锥 破 碎 机 ，第 三 阶 段 是 完 成 了 “高 能 层 压 ”圆 锥 破 碎 机 ； H1800 系 列 圆 锥 破 碎 机 ， 先 是 对老 单 缸 机 的 改 进 、 第 二 阶 段 是 提 出 了 “高 能 ”圆 锥 破 碎 机 、 第 三 阶 段 进 一 步 完善 高 能 圆 锥 破 碎 机 、 第 四 阶 段 完 成 了 “高 能 层 压 ”圆 锥 破 碎 机 。 虽 然 两 种 破 碎机 发 展 创 新 之 路 不 同 ， 但 最 终 结 果 是 一 样 的 ， 都 研 制 成 了 高 能 层 压 圆 锥 破 碎 机 。他 们 的 圆 锥 破 碎 机 发 展 创 新 之 路 ， 对 我 们 研 制 开 发 新 型 圆 锥 破 碎 机 很 有 启 发 。圆 锥 破 碎 机 发 展 方 向 就 是 借 用 HP 多 缸 机 的 优 越 性 能 和 吸 收 单 缸 机 结 构简 单 等 优 点 并 把 两 者 的 优 点 集 中 到 一 种 圆 锥 破 碎 机 上 。 这 样 ， 就 会 创 新 出 一种 既 具 有 多 缸 机 性 能 优 越 又 有 单 缸 机 结 构 简 单 的 新 型 圆 锥 破 碎 机 ， 这 就 是 走引 进 、 消 化 吸 收 ， 再 创 新 的 发 展 创 新 之 路 。破 碎 机 的 研 制 首 先 是 使 它 能 够 借 用 层 压 破 碎 原 理 达 到 选 择 性 破 碎 的 目 的 。 为此 ， 圆 锥 破 碎 机 创 新 的 基 本 点 是 ， 采 用 优 化 腔 型 ， 大 底 锥 角 、 大 摆 程 、 高 摆频 ， 对 破 碎 机 内 部 结 构 进 行 优 化 组 合 再 输 入 高 能 量 。综 合 分 析 结 果 ， 在 上 述 创 新 基 点 和 创 新 途 径 的 基 础 上 我 们 找 到 了 圆 锥 破碎 机 创 新 之 路 并 设 计 出 了 这 种 独 特 的 圆 锥 破 碎 机 。 所 谓 独 就 是 我 们 独 家 所 有 ， 有所 谓 特 就 是 特 点 ， 这 种 破 碎 机 集 中 了 HP 系 列 和 H1800 系 列 圆 锥 破 碎 机 的优 点 ， 取 长 补 短 ， 并 克 服 了 它 们 各 自 的 缺 点 。 目 前 ， 浙 江 双 金 机 械 集 团 有 限公 司 正 在 研 制 这 种 破 碎 机 。第 二 章 圆 锥 破 碎 机 的 总 体 方 案 及 结 构 设 计2.1圆锥破碎机的工作原理本科毕业论文 圆锥破碎机的设计13工 作 时 ， 电 动 机 的 旋 转 通 过 皮 带 轮 或 联 轴 器 、 传 动 轴 和 圆 锥 部 在 偏 心 套 的迫 动 下 绕 一 固 定 作 旋 摆 运 动 ， 从 而 使 圆 锥 破 碎 机 的 破 碎 壁 时 而 靠 近 又 时 而 离 开固 装 在 调 整 套 上 的 轧 白 壁 表 面 ， 使 矿 石 在 破 碎 腔 内 不 断 受 到 冲 击 ， 挤 压 和 弯 曲作 用 而 实 现 矿 石 的 破 碎 。 在 不 可 破 异 物 通 过 破 碎 腔 或 因 某 种 原 因 机 器 超 载 时 ， 弹簧 保 险 系 统 实 现 保 险 ， 排 矿 口 增 大 ， 异 物 从 破 碎 腔 排 出 ， 如 异 物 卡 在 排 矿 石 可 使用 清 腔 系 统 ， 使 排 矿 继 续 增 大 ， 使 异 物 排 除 破 碎 腔 。 在 弹 簧 的 作 用 下 ， 排 矿 口 自动 复 位 ， 机 器 恢 复 正 常 工 作 。2.2圆锥破碎机的结构和布置形式2.2.1 圆 锥 破 碎 机 的 结 构圆 锥 破 碎 机 的 组 成 部 分 主 要 有 机 架 部 分 ； 传 动 轴 部 分 ； 偏 心 轴 套 部 分 ；球 面 轴 承 部 分 ； 动 锥 部 分 ； 调 整 环 部 分 。本科毕业论文 圆锥破碎机的设计142.2.2 布 置 方 式电 动 机 的 旋 转 通 过 皮 带 轮 或 联 轴 器 、 传 动 轴 和 圆 锥 部 在 偏 心 套 的 迫 动 下 绕 一固 定 作 旋 摆 运 动 ， 从 而 使 圆 锥 破 碎 机 的 破 碎 壁 时 而 靠 近 又 时 而 离 开 固 装 在 调 整套 上 的 轧 白 壁 表 面 ， 使 矿 石 在 破 碎 腔 内 不 断 受 到 冲 击 ， 挤 压 和 弯 曲 作 用 而 实 现 矿石 的 破 碎 。 在 不 可 破 异 物 通 过 破 碎 腔 或 因 某 种 原 因 机 器 超 载 时 ， 弹 簧 保 险 系 统 实现 保 险 ， 排 矿 口 增 大 ， 异 物 从 破 碎 腔 排 出 ， 如 异 物 卡 在 排 矿 石 可 使 用 清 腔 系 统 ，使 排 矿 继 续 增 大 ， 使 异 物 排 除 破 碎 腔 。 在 弹 簧 的 作 用 下 ， 排 矿 口 自 动 复 位 ， 机 器恢 复 正 常 工 作 。第 3 章 圆 锥 破 碎 机 的 设 计 计 算3.1主电动机的选择及传动比的分配3.1.1 电 动 机 的 选 择根据工作要求及工作条件，选用破碎机专用电动机，又根据工况选择 YZR280M-10型电动机，额定功率 P0=55kw,同步转速 n0=556r/min.3.1.2 传 动 比 的 分 配根据 PYB900标准圆锥破碎机的实际工作的空偏心轴转数 nw=335r/min,得： （3.1）6.35woni3.2 传动装置的运动和动力参数的选择和计算0轴（电动机轴）：KW （3.2） 5opr/min （3.3） 6noonPT105.9= Nmm （3.4）56104.9. 1轴（小齿轮轴）：KW .38.50联p （3.5） 本科毕业论文 圆锥破碎机的设计15r/min （3.6）5601n11.9PT= Nmm （3.7）5602.9530. 2轴（筒体）KW （3.8）18.509.8.12 齿承 pr/min （3.9）35wnwnPT26210.9= Nmm （3.10）661043.58 3.3传动零件的设计计算3.3.1 齿 轮 的 计 算1初步计算（1）材料选择因传动尺寸无严格限制，批量较小，故小齿轮用 40Cr(调质），硬度241HB286HB，平均取为 280HB，大齿轮用 45钢（调质），硬度 229HB286HB,平均取为 240HB。选齿轮精度为 7级。（2）节锥角的计算（3.11）1coti（3.12）062.1cotari（3.13）2 5476029由文献2表 可知，34（3.14）8.15“062cosin1cosin212mi ahz本科毕业论文 圆锥破碎机的设计16式中， 齿顶高系数， 。ah1ah取小齿轮齿数 ，301z（3.15）8.496.2i取大齿轮齿数 。5z（3）根据工作条件的要求，大端模数为（3.16）12m（4）齿轮分度圆的直径mm （3.17）3601zdmm （3.18）522（5）锥距mm （3.19） 86.349260321 dR（6）齿轮齿顶、齿根圆直径由文献3表 可知，90齿顶高mm （3.20）12*mha齿顶圆直径mm （3.21）382062cos360cos 11 aadmm 1547222h（3.22）齿根高mm 4.12.01*mchaf（3.23） 齿轮基圆直径本科毕业论文 圆锥破碎机的设计17mm 95.3128.051365.01Rmd（3.24）mm （3.25）2Rm（7）齿宽由文献2表 可知，314mm （3.26）96.78.2.0bR（8）节圆周速度m/s （3.27）48.1065314.631ndv3.3.2 齿 轮 的 校 核（）校核齿面接触疲劳强度（1）接触应力的计算由文献4表 可知，齿面接触应力计算公式，即395（3.28） ubdKTZREH1).01(22确定公式内的各计算数值 计算载荷系数电动机驱动，载荷平稳，由文献4表 可知，取251AK平均分度圆直径 mm 95.38.0136.01Rmd平均分度圆圆周速度 m/s4694.nvm由文献4 图 （a）可知，按 ，得 ；457.210z 2.1VK由文献4 图 （b）可知，按 ，齿轮悬臂布置，7.3691db；21.K由文献4表 可知， ；451.K本科毕业论文 圆锥破碎机的设计1865.12.41KVA 由文献1表 可知，弹性系数 ；608.9EZ 节点区域系数 49.20cos2incosin2HZ计算得，MPa32.16.5.01369.728149.2222 RH （1） 接触疲劳强度的许用应力由文献4 表 可知，许用接触应力计算公式，即285（3.29）LVRWXNHPZSminl确定公式内的各计算数值小齿轮的接触疲劳强度极限 MPa601limH最小安全系数 0.minHS由文献1，10-13可知，计算应力循环系数81 1046.9235166 hjLN由文献1 图 10-19可知，查得接触疲劳寿命系数， 87.01NZ尺寸系数 X工作硬化系数，按 1.7032.1HBSW润滑油膜影响系数， 85LVRZ计算得，MPa7.43.017.016HP（3）由于 MPa MPa，故安全。32HP本科毕业论文 圆锥破碎机的设计19（）校核齿根弯曲疲劳强度（1）齿根应力的计算由文献4表 可知，弯曲应力计算公式，即5（3.30）SFRFYmbdKT21).0(确定公式内的各计算数值 由文献1表 可知， ， 585.1F 由文献1表 可知， ， 104SY计算得，MPa85.42.1852.05123609.7.1 F（2）弯曲强度的齿根许用应力由文献4表 可知，齿根许用应力计算公式，即5（3.31）XNFSTHPYminl确定公式内的各计算数值弯曲疲劳极限 MPa30liF