復(fù)擺鄂式破碎機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、 摘 要 [摘要]國(guó)內(nèi)使用的顎式破碎機(jī)類型很多,但常見的還是傳統(tǒng)的復(fù)擺顎式破碎機(jī)。復(fù)擺顎式破碎機(jī)的出現(xiàn)已有140多年的歷史,經(jīng)過人們長(zhǎng)期的實(shí)踐和不斷完善與改進(jìn),其結(jié)構(gòu)型式和機(jī)構(gòu)參數(shù)日臻合理, 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、維修方便，故在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各工業(yè)部門對(duì)破碎石的需求進(jìn)一步增長(zhǎng)，研究復(fù)擺鄂式破碎機(jī)具有很重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是為滿足生產(chǎn)需求：進(jìn)料口尺寸：；出料口尺寸：；進(jìn)料塊最大尺寸：；產(chǎn)量：。而研究的。主要研究復(fù)擺顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析、V帶的選擇，鄂板、齒板磨損的分析，各種工作參數(shù)的選擇，工作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化。重點(diǎn)研究傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

2、和系統(tǒng)的優(yōu)化。 [關(guān)鍵詞] 復(fù)擺鄂式破碎機(jī) 傳動(dòng) 磨損 2 英文題目 ABSTRACT The domestic use jaw type breaker type are very many, But common traditional duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher. The duplicate pendulum jaw type breaker appearance had more than 140 years history, And consummates and the imp

3、rovement unceasingly after the people long-term practice, Its structure pattern and the organization parameter are day by day reasonable, The structure simple, the manufacture is easy, the work reliably, the service convenient, therefore in profession use and so on the metallurgy, mine, building mat

4、erials, chemical industry, coal is extremely widespread. Along with the modernized development, various industry sector further grows to the broken crushed stone demand, studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher to have the very vital significance. This graduation project mainly is for me

5、ets the production need: Feed head size: ; Discharge hole size: ; Feeding block greatest size: ; Output: .Mainly studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher the movement analysis, V belt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crusher, the toothed rack wears, each kind of operational

6、 parameter choice, operating mechanism optimization. Key research transmission design and system optimization. KeyWords：Jaw-fashioned Crusher Transmission Abrasion 目　錄 Abstract II 第1章 緒論 3 1.1 研究的目的和意義 3 1.2 特點(diǎn)和現(xiàn)狀與發(fā)展 5 1.3復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展 6 第2章 總體設(shè)計(jì)過程 11 2.1基本結(jié)構(gòu)和工作原理 11 2.1.1基本結(jié)構(gòu) 11

7、2.1.2 工作原理 11 2.2 主要參數(shù) 13 2.2.1 鉗角 13 2.2.2偏心距E 14 2.3電動(dòng)機(jī)的選擇 14 2.4 電動(dòng)機(jī)的容量 14 2.5 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 14 2.6 V帶的傳動(dòng) 15 2.7技術(shù)性能參數(shù) 19 2.8復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)鄂的工作過程分析 19 第3章 受力分析及主要零件強(qiáng)度計(jì)算 21 3.1 破碎力的計(jì)算 21 3.2受力分析 22 3.2.2主要零件強(qiáng)度計(jì)算 22 3.3偏心軸強(qiáng)度計(jì)算 23 3.4推力板（肘板）的設(shè)計(jì)與計(jì)算 25 3.5機(jī)架強(qiáng)度校核 26 第4章部分零件上的公差和配合 35 4.1 配合的選

8、擇 35 4.1.1 配合的類別的選擇 35 4.1.2配合的種類的選擇 35 4.2 一般公差的選取 35 4.3形位公差 36 4.3.1形位公差項(xiàng)目的選擇 36 4.3.2公差原則的選擇 36 4.3.3 形位公差值的選擇或確定 37 結(jié)　論 39 謝 辭 40 參考文獻(xiàn) 41 外文資料翻譯 42 第1章 緒論 1.1 研究的目的和意義 動(dòng)破碎機(jī)示力圖機(jī)數(shù)量第一臺(tái)鄂從式破碎機(jī)問世以來，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷的完善，而鄂式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，石料可供破碎機(jī)械來進(jìn)在基本建設(shè)工程中，需要大量的，各

9、種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。在沒行加工，來滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。而工程上應(yīng)用最廣泛的是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)，國(guó)產(chǎn)的鄂式破碎最多的也是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。 破碎機(jī)是將開采所得的天然的石料按一定尺寸進(jìn)行破碎加工的機(jī)械。鄂式破碎機(jī)是有美國(guó)人E. W. Blake發(fā)明的。自第一臺(tái)破碎機(jī)的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率快，又滿足安全條件，又能適應(yīng)生產(chǎn)，大大加快了生產(chǎn)。 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80年代以來，我國(guó)對(duì)復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國(guó)外產(chǎn)品特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)情研制開發(fā)了許

10、多新型、高效的設(shè)備。上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司率先對(duì)復(fù)擺鄂式破碎機(jī)進(jìn)行了重大的改進(jìn)，即通過降低動(dòng)鄂的懸掛高度，改善動(dòng)鄂的運(yùn)動(dòng)軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動(dòng)鄂的水平行程，提高生產(chǎn)能力等，大大改善了機(jī)器性能，完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)主要是由兩塊鄂板（活動(dòng)鄂板和固定鄂板）組成?；顒?dòng)鄂板對(duì)固定鄂板周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，時(shí)而靠近，時(shí)而分開，由此使裝在二鄂板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的機(jī)器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對(duì)軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡(jiǎn)擺鄂式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高20%—30%）。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)適合破碎中硬度石料。在

11、工程中，多用他做中、細(xì)碎設(shè)備，破碎比比較大，其比值可達(dá)。隨著機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步，近年來，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)正朝著大型化發(fā)展。所以，一個(gè)合理的傳動(dòng)裝置可以使復(fù)擺鄂式破碎機(jī)運(yùn)行的更加順利，合理有效。動(dòng)鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動(dòng)都相應(yīng)的減少，也減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。 不過，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)也有它的缺點(diǎn),具體如下：JB / ZQ 1032一87《顆板鑄造技術(shù)條件》規(guī)定齒板壽命只有60小時(shí)，按10小時(shí)工作制，每副齒板只能用6天，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。 破碎機(jī)出口揚(yáng)塵非常嚴(yán)重，從破碎機(jī)出來的

12、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(yáng)在空中，給生產(chǎn)帶來了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產(chǎn)和員工的健康，因此要采用相應(yīng)的防塵設(shè)施是破碎機(jī)一個(gè)重大而不可忽略的問題。 現(xiàn)代的設(shè)計(jì)應(yīng)以人為本，面對(duì)服務(wù)對(duì)象，面向市場(chǎng)、面對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、面對(duì)礦產(chǎn)資源利用的大趨勢(shì)，面對(duì)環(huán)保、搞全性能、全生命的設(shè)計(jì)。所以做好復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的設(shè)計(jì),讓它更好的為生產(chǎn)服務(wù),提高生產(chǎn)效率。 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的綜合利用技術(shù)與其產(chǎn)業(yè)迅猛前進(jìn)，到1999年我國(guó)已建成10 879座國(guó)有大中型礦山和22 7854個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國(guó)礦石采掘總量超過50

13、億噸，礦業(yè)總產(chǎn)值為4000億元。 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(chǎn)品生產(chǎn)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(yīng)各種物料的要求,破碎機(jī)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(xì)碎,而且還要磨礦。因?yàn)槠扑槭沁x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(jī)向細(xì)碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。 另外隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,破碎機(jī)也向自動(dòng)化方向邁進(jìn)(如國(guó)外產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化、連續(xù)檢測(cè),并自動(dòng)調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)

14、。隨著開采規(guī)模的擴(kuò)大,破碎機(jī)也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機(jī)的處理能力已達(dá)6000噸/時(shí)。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗(yàn)中,暫時(shí)還不能用于生產(chǎn)。對(duì)粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)和旋回式破碎機(jī),主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進(jìn)、完善和提高耐磨性,達(dá)到節(jié)能、高效、長(zhǎng)壽的目的。細(xì)碎方面新機(jī)型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)和輥壓機(jī)。而應(yīng)用最廣泛的就是鄂式破碎機(jī)。 傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、維修方便、價(jià)格低廉、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),所以在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比

15、較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對(duì)其缺點(diǎn),各國(guó)都在以下幾方面加以改進(jìn):優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)軌跡改進(jìn)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(yīng)用高深破碎腔和較小嚙角;改進(jìn)了動(dòng)顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機(jī)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(dòng)化水平(可自動(dòng)調(diào)節(jié)、過載保護(hù)、自動(dòng)潤(rùn)滑等)。同時(shí)也出現(xiàn)了一些新的機(jī)型,如雙腔雙動(dòng)顎式破碎機(jī),其破碎比可達(dá),排料口調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)量大;復(fù)擺鄂式破碎機(jī),兼有顎式破碎機(jī)與圓錐破碎機(jī)的性能其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機(jī)高50%。還有篩分顎式破碎機(jī),把篩分和破碎結(jié)合為一體,不僅可簡(jiǎn)化工藝流程,且能及時(shí)將已達(dá)粒度要求的物料從

16、破碎腔中排出,減輕了破碎機(jī)的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。在大型化方面國(guó)內(nèi)外都已生產(chǎn)1500mm2100mm規(guī)格的顎式破碎機(jī)。 而我們?cè)谶@個(gè)設(shè)計(jì)中主要是為了滿足進(jìn)料口尺寸：；出料口尺寸：；進(jìn)料塊最大尺寸：；產(chǎn)量：的要求來滿足生產(chǎn)的需要。 1.2 特點(diǎn)和現(xiàn)狀與發(fā)展 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)屬于四桿機(jī)構(gòu)中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,曲柄為主動(dòng)件。顎式破碎機(jī)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應(yīng)用。 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的動(dòng)鄂，是直接懸掛在偏心軸上的，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，沒有單獨(dú)的連桿。由于動(dòng)鄂是由偏心軸的偏心直接帶動(dòng)，所以活動(dòng)鄂板可同時(shí)做垂直和水平的復(fù)雜擺動(dòng)，鄂板上各點(diǎn)的擺動(dòng)軌

17、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(dòng)鄂的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對(duì)石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時(shí)針方向，動(dòng)鄂上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向都有利于促進(jìn)排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)和簡(jiǎn)擺鄂式破碎機(jī)相比較，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的機(jī)器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對(duì)軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡(jiǎn)擺鄂式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高20%—30%）等優(yōu)點(diǎn)。但復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的鄂板垂直行程大，石料對(duì)鄂板的磨削作用嚴(yán)重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時(shí)易產(chǎn)生較多的粉塵。 在工程上應(yīng)

18、用較為廣泛的是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。國(guó)產(chǎn)的鄂式破碎機(jī)數(shù)量最多的也是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)主要由機(jī)架、鄂板、側(cè)護(hù)板、主軸、飛輪、肘板和調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。 機(jī)架即機(jī)座，實(shí)際上是個(gè)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(qiáng)度，一般采用鑄鋼整體鑄造，規(guī)格小的可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替。大型破碎機(jī)的機(jī)架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復(fù)雜。自制的小型鄂式破碎機(jī)可用40～50毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。 鄂板包括活動(dòng)鄂板和固定鄂板，各與鄂床組成活動(dòng)鄂和固定鄂。鄂板用楔形鐵塊和螺栓固定在鄂床表面，保護(hù)鄂床不受磨損。固定鄂的鄂床就是機(jī)架，活動(dòng)鄂的鄂床懸掛在

19、偏心軸上，由于它直接承受對(duì)石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強(qiáng)度和剛度活動(dòng)鄂床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。鄂板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強(qiáng)烈摩擦，因此要求用高強(qiáng)度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼鄂板，其鑄鋼含錳量為12～14%左右。若條件受限制時(shí)，可用白口鑄鐵代替，但容易磨損和折斷，使用壽命不長(zhǎng)。為了有效地破碎石料，鄂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(chǎn)量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產(chǎn)量低，動(dòng)力消耗大。一般齒高和齒距之比為1/2～1/3之間。由于復(fù)擺式的特點(diǎn)造成鄂板底部比上部磨損快，所以鄂板往往做成上下對(duì)稱形狀，以便磨損后能倒

20、置安裝，延長(zhǎng)使用壽命。 鄂式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，破碎比較大（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(hù)簡(jiǎn)便，不用較高技術(shù)水平的工人就可嫩能夠操作，應(yīng)用范圍廣，與其他類型破碎機(jī)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(shè)備。一般用于破碎極限抗壓強(qiáng)度不才超過2000公斤/厘米的石料時(shí)效果較好。其缺點(diǎn)是不宜破碎片狀石料，工作間歇、有空轉(zhuǎn)沖程，需要很大的擺動(dòng)體，增加非生產(chǎn)能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時(shí)，容易堵塞出料口。由于工作時(shí)產(chǎn)生很大的慣性力，機(jī)體擺動(dòng)大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動(dòng)及噪音較大。因此須安裝

21、在比機(jī)器自重大五倍以上的混凝圖基礎(chǔ)上，并須采取隔振措施。大型破碎機(jī)還應(yīng)安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的剛梁上。 鄂式破碎機(jī)的最大裝料塊度應(yīng)比裝料口寬度小15～20%，即給料的最大石塊不應(yīng)超過裝料口的0.85倍。當(dāng)用鄂式破碎機(jī)破碎堅(jiān)硬而光滑的大礫石時(shí)，礫石容易從裝料口反跳出來，故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不及破碎來才塊石的生產(chǎn)率高。 使用鄂式破碎機(jī)時(shí)，必須注意由于機(jī)器是在工作條件惡劣情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的，除了必須嚴(yán)守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)被磨損的零部件，這是提高機(jī)器作業(yè)的重要措施 。 1.3復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展 顎式破碎機(jī)是由美國(guó)人布雷克發(fā)明的。自第一臺(tái)顎式破碎機(jī)問世以來

22、，至今已有 140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷地完善。由于顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，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(jī)性能和提高工作效率，國(guó)內(nèi)外曾研制過各種異型顎式破碎機(jī)。早年，德國(guó)和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動(dòng)的顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是提高動(dòng)顎擺動(dòng)次數(shù)借以增加產(chǎn)量，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護(hù)以及能負(fù)荷啟動(dòng)。原西德制造過沖擊式顎式破碎機(jī)，而原蘇聯(lián)也制造了振動(dòng)顎式破碎機(jī)（也叫慣性顎式破碎機(jī)）。它們都靠動(dòng)顎振動(dòng)沖擊破碎物料，借以提高破碎機(jī)性能。前者國(guó)內(nèi)曾經(jīng)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(jiǎn)擺雙

23、腔顎式破碎機(jī)，美國(guó)生產(chǎn)過復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)北京某設(shè)計(jì)院以及湖南某大學(xué)都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機(jī)工作效率。 安徽某設(shè)計(jì)院曾發(fā)明一種雙腔雙動(dòng)顎復(fù)擺顎式破碎機(jī)。它除了提高工作效率，同時(shí)又能降低破碎機(jī)負(fù)荷，使機(jī)重減輕很多。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)遼寧某學(xué)院與礦山合作開發(fā)了雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。這種破碎機(jī)就是將原來兩個(gè)破碎機(jī)去掉前墻對(duì)置后而成。為了兩動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對(duì)開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動(dòng)顎破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)上海某學(xué)院曾研制過此種顎式破碎機(jī)。這兩種破碎機(jī)的特點(diǎn)，其動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，使

24、破碎機(jī)強(qiáng)制排料。這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機(jī)產(chǎn)量同時(shí)由于物料與動(dòng)顎沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少襯板磨損延長(zhǎng)使用壽命。近來又研制了單動(dòng)顎倒懸掛顎式破碎機(jī)。 早年，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)相繼生產(chǎn)了 Kun-kan 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)。該機(jī)特點(diǎn)是，動(dòng)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(dòng)顎軸承。山東招遠(yuǎn)黃金機(jī)械廠曾引進(jìn)了這種破碎機(jī)，并在此基礎(chǔ)上研制了 34 顎式破碎機(jī)。 國(guó)外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)有幾家設(shè)計(jì)院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機(jī)。它的特點(diǎn)是靠增大傳動(dòng)角改善動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性，提高破碎機(jī)性能。在國(guó)內(nèi)該機(jī)有叫負(fù)支承、上斜式、上推式和上置式破碎機(jī)。筆者認(rèn)為叫大傳動(dòng)角（包括傾斜式）破碎機(jī)

25、更合適。 美國(guó)鷹破碎機(jī)公司制造一種傾斜式顎式破碎機(jī)。其傳動(dòng)角大約70度以上。它的最大特點(diǎn)是低矮，最適于井下或移動(dòng)式破碎機(jī)上工作。北京礦冶研究總院與某廠合作生產(chǎn)了幾個(gè)規(guī)格的這種破碎機(jī)，其中最大為9001200 顎式破碎機(jī)。 國(guó)內(nèi)山西某煤礦引進(jìn)德國(guó) WB8/26 顎式破碎機(jī)。該機(jī)置于皮帶機(jī)上方，借助曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)顎壓碎煤塊。實(shí)踐證明使用效果較好。 以上各項(xiàng)異型破碎機(jī)的研制都取得了一定的效果并對(duì)國(guó)內(nèi)破碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)和促進(jìn)作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場(chǎng)使用的都還是傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)。就近兩年國(guó)外機(jī)械設(shè)備展覽會(huì)上展出的顎

26、式破碎機(jī)來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機(jī)，沒有異型顎式破碎機(jī)出現(xiàn)。 國(guó)內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機(jī)技術(shù)水平相差很懸殊，有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進(jìn)水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進(jìn)水平相比差距較大。 綜上所述，改善國(guó)內(nèi)顎式破碎機(jī)落后的狀況，全面提高顎式破碎機(jī)技術(shù)水平，趕上世界先進(jìn)水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機(jī)是當(dāng)務(wù)之急。 保證顎式破碎機(jī)最佳性能的根本因素是動(dòng)顎有最佳的運(yùn)動(dòng)特性。這個(gè)特性又是借助機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)所得到的。因此，顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證破碎機(jī)有最佳性能的根本方法。 上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司（簡(jiǎn)稱上建）開發(fā)了顎式破碎機(jī) 軟件，借助其中機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊對(duì)各種規(guī)格的破碎機(jī)進(jìn)行優(yōu)

27、化設(shè)計(jì)，得到了最佳的動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性。實(shí)踐結(jié)果表明，破碎機(jī)性能有顯著提高。該廠山寶牌顎式破碎機(jī)銷往歐美各大洲以及東南亞各國(guó)，產(chǎn)品基本上達(dá)到世界先進(jìn)水平。目前，計(jì)算機(jī)在國(guó)內(nèi)各廠家已基本普及，但顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)尚未得到廣泛應(yīng)用。我相信，在上建實(shí)踐結(jié)果的拉動(dòng)下，各廠家會(huì)積極采用破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的好辦法。 國(guó)內(nèi)顎式破碎機(jī)的機(jī)重普遍高于國(guó)外同規(guī)格的破碎機(jī)。減輕機(jī)重也是一個(gè)重要課題。顎式破碎機(jī)機(jī)架占整機(jī)重量很大比例（鑄造機(jī)架占 50%、焊接機(jī)架占 30%）。國(guó)外顎式破碎機(jī)都是焊接機(jī)架，甚至動(dòng)顎也采用焊接結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)前幾年掀起一股用鑄造機(jī)架代替焊接機(jī)架的勢(shì)頭，這無疑是一種倒退行為。此外，鑄鋼是一種高能耗

28、的工藝過程，從節(jié)約能源的角度也應(yīng)大力發(fā)展焊接機(jī)架。顎式破碎機(jī)采用焊接機(jī)架才是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的正確方向。另外，機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理也是使機(jī)重增加的重要原因。機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)以受力為依據(jù)，在滿足強(qiáng)度、剛度的條件下，力求減輕重量。機(jī)架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下，破碎機(jī)都不需要加縱向筋板 1、2，如圖 1所示。該機(jī)側(cè)壁加強(qiáng)筋布置不合理，數(shù)量又太多，致使它的機(jī)重達(dá))7.5t（同規(guī)格破碎機(jī)機(jī)重為5.5t）。當(dāng)然，該機(jī)過重不完全是由這兩個(gè)因素所造成。側(cè)壁筋板位置和方向也應(yīng)根據(jù)受力情況而定。圖 2所示為英國(guó)某公司生產(chǎn)的大傳動(dòng)角（負(fù)支承）顎式破碎機(jī)機(jī)架簡(jiǎn)圖。該機(jī)架側(cè)壁布置有 1、2、 3三根筋板，筋板

29、 1設(shè)置在主軸承側(cè)面，筋板 3設(shè)置在主軸承后下方，這兩塊筋之間用筋板2連接起來構(gòu)成一個(gè)“A”形框架。圖3所示為該機(jī)受力分析。 圖中軸承所受最大力: 作用方向?yàn)?HA，正是圖2側(cè)壁加強(qiáng)筋1的方向。從而說明圖2中側(cè)壁筋板布置完全符合受力的要求。 動(dòng)顎也是破碎機(jī)重量較大的零件，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜顎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)以動(dòng)顎受力為依據(jù)，在滿足強(qiáng)度、剛要求的條件下，盡量減輕重量。根據(jù)動(dòng)顎受力分析可，最大破碎力作用在動(dòng)顎軸承偏上處，由此往上（頭部）受力越來越小。原 250400,400600顎式破碎機(jī)是目前尚有多家生產(chǎn)動(dòng)顎結(jié)構(gòu)剛好與其受力要求相反，即軸承附近處截面小，越向頭部截面越大，而且相差太懸殊。結(jié)果導(dǎo)

30、致動(dòng)顎強(qiáng)度低而重量又很大。這兩種破碎機(jī)都是在軸承偏上處被折斷而損壞。 動(dòng)顎的加強(qiáng)筋布置方式，也應(yīng)按上述受力要求設(shè)計(jì)。已有的顎式破碎機(jī)加強(qiáng)筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件，又滿足重量輕的要求，可采用變厚度加強(qiáng)筋。即靠上部（頭部）的加強(qiáng)筋厚度應(yīng)小，越往下厚度越大。就是說，改原來矩形加強(qiáng)筋為梯形加強(qiáng)筋，這樣會(huì)減輕動(dòng)顎重量又保證有足夠的強(qiáng)度。動(dòng)顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄，借以減輕重量。 此外，應(yīng)加強(qiáng)機(jī)架、動(dòng)顎有限元的研究，進(jìn)行機(jī)架、動(dòng)顎有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到機(jī)架、動(dòng)顎重量輕又有高度的可靠性。其它，還有破碎腔、破碎機(jī)動(dòng)力平衡等等都可以借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)?？傊瑧?yīng)采用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方

31、法代替原有的常規(guī)設(shè)計(jì)方法。 再者，由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會(huì)對(duì)破碎機(jī)產(chǎn)生影響。所以，我們應(yīng)提高設(shè)計(jì)制造工藝等綜合水平以及采用液壓調(diào)整排料口和液壓保險(xiǎn)，逐步使國(guó)產(chǎn)顎式破碎機(jī)達(dá)到世界一流水平。 圖1 某破碎機(jī)焊接機(jī)架 圖2 大傳動(dòng)破碎機(jī)機(jī)架 圖3 大傳 49 第2章 總體設(shè)計(jì)過程 2.1基本結(jié)構(gòu)和工作原理 2.1.1基本結(jié)構(gòu) 鄂式破碎機(jī)的主體機(jī)構(gòu)由機(jī)架、偏心軸、動(dòng)鄂板、定鄂板、肘板共五個(gè)機(jī)構(gòu)組成。另有其他輔助零件，如固定齒板、襯板、擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動(dòng)

32、螺釘、鎖緊裝置。 圖4 復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 2.1.2 工作原理 帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，他是運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力輸入構(gòu)件，即原動(dòng)件，其余構(gòu)件都是從動(dòng)件。當(dāng)帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使輸出構(gòu)件動(dòng)鄂3做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而將礦石壓碎。 顎式破碎機(jī)的工作原理如圖7所示，其由動(dòng)顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動(dòng)顎板上部與偏心軸相連，下部由推力板支撐。偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板不僅對(duì)定顎板作往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)還沿定顎板有很大幅度的上下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 軌跡如圖所示。動(dòng)顎板上部的運(yùn)動(dòng)軌跡接近圓形，越向下水平運(yùn)動(dòng)幅度越小，運(yùn)動(dòng)軌跡也越呈橢圓形。 圖5 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)

33、圖 圖6 復(fù)擺顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 圖7 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖 2.2 主要參數(shù) 根據(jù)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，已知條件如下： 進(jìn)料口尺寸： 出料口尺寸： 進(jìn)料塊最大尺寸： 產(chǎn)量： 2.2.1 鉗角 破碎機(jī)的活動(dòng)鄂板與固定鄂板間的夾角α成為鉗角。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(huì)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： 式中：——齒板與物料間的摩

34、擦系數(shù) 實(shí)際生產(chǎn)中為安全起見，復(fù)擺顎式破碎機(jī)的鉗角通常取理論值的65%，即： 在本設(shè)計(jì)中我選擇鉗角為。 2.2.2偏心距E 偏心距對(duì)破碎機(jī)生產(chǎn)率和傳動(dòng)功率都有影響。在其它條件相同的情況下，增大偏心距可使動(dòng)顎行程增加而提高生產(chǎn)率，但也因此增加功率消耗。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，偏心距是由動(dòng)顎行程通過畫機(jī)構(gòu)圖來初步確定的。在這個(gè)破碎機(jī)的設(shè)計(jì)中我根據(jù)機(jī)構(gòu)圖選擇了。 2.3電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的選擇要根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，首先要滿足的就是所需功率要求。根據(jù)設(shè)計(jì)目的，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)是為了破碎中等硬度的各類礦石或巖石。進(jìn)料塊的最大尺寸350mm，要壓碎這種礦石或巖石，用壓力測(cè)試機(jī)可以測(cè)試出來用31

35、00N.m的力可以壓碎350mm的礦石或巖石。 根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn)量的目的20～30噸/時(shí)，而礦石假比重為1600kg/m3，所以動(dòng)鄂的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為327.13轉(zhuǎn)/分。 2.4 電動(dòng)機(jī)的容量 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的需要的功率與很多因素有關(guān)，例如：規(guī)格（）、偏心軸轉(zhuǎn)速、嚙角、動(dòng)鄂下端水平行程、偏心距、以及破碎機(jī)的物理機(jī)械性能、粒度特征、破碎齒板表面形狀和齒形參數(shù)等，都會(huì)影響功率消耗。迄今，一些功率計(jì)算公式大多屬于經(jīng)驗(yàn)公式的范疇。 我們用應(yīng)用最廣泛的維雅德公式： 式中：為鄂式破碎機(jī)主電機(jī)功率（安裝功率）；為破碎機(jī)進(jìn)料口長(zhǎng)度；為最大給料粒度。 所以， 2.5 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) JR中型繞

36、線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)各種不同的機(jī)械，如卷?yè)P(yáng)機(jī)、壓縮機(jī)、破碎機(jī)、球磨機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械和其它設(shè)備，并可供煤礦、機(jī)械、工業(yè)、發(fā)電機(jī)及工礦企業(yè)原動(dòng)機(jī)之用。所以非常適合作為破碎機(jī)的原動(dòng)力。 在滿足額定功率的情況下還要考慮其它的方面，如果選擇型號(hào)的電動(dòng)機(jī)的話，它的額定電壓只是，不用升壓，只用接三相電即可，并且轉(zhuǎn)速也符合標(biāo)準(zhǔn)，價(jià)格也便宜，其它的方面也都比較合適所以選用型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。 表1 電動(dòng)機(jī)的參數(shù) 型號(hào) 額定功率（kw） 額定電壓（v） 額定電流（A） 額定轉(zhuǎn)速（r/min） 轉(zhuǎn)子 最大轉(zhuǎn)矩 價(jià)格 重量 電壓（V） 電流（A） 額定轉(zhuǎn)矩 JR-125

37、-6 JR-115-4 1465 JR-126-8 JR-127-8 2.6 V帶的傳動(dòng) 1、有以上已知條件可知：，轉(zhuǎn)速，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，每天的工作時(shí)間大概為16h/天 2、求計(jì)算功率 查表1得 3、選普通V帶型號(hào) 根據(jù)，查出此坐標(biāo)點(diǎn)位于E區(qū)，所以選用E型計(jì)算。 4、 4、求小、大帶輪基準(zhǔn)直徑 5、 5、考慮結(jié)構(gòu)緊湊，由表2查得，取 6、 6、大輪計(jì)算直徑 可查表3可得，取

38、 7、 7、驗(yàn)算帶速 在范圍內(nèi)，所以合適。 8、 8、初步選取中心距 取，符合 9、初算V帶長(zhǎng)度 查表4可得，取節(jié)線長(zhǎng)度的V帶，內(nèi)周長(zhǎng)度 10、實(shí)際中心距 11、 11、小帶輪包角 ，合適 12、單根V帶所能傳遞的功率 根據(jù)和，查表5可查得并按比例計(jì)算求得E型帶?？紤]傳動(dòng)比的影響，單根V帶傳遞功率的增加量。 傳動(dòng)比，查表6、7得，則 13、 13、求V帶根數(shù)，由 查表8、9可得，，則： 所以取六根。 14、 14、單根V帶的初拉力 查表13-1得，故得單根V帶的初拉力 15、 15、作用在軸上的壓力

39、 表2 工作情況系數(shù) 工作機(jī) 原 動(dòng) 機(jī) Ⅰ類 Ⅱ類 一天工作時(shí)間（h） 載荷變動(dòng)較大 破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、鄂式）；球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)；挖掘機(jī) 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.7 表3 V帶帶輪最小直徑 型號(hào) O A B C D E F 71 （63） 100 （90） 140（125） 200 315 500 800 計(jì)算直徑 A B C D E 1500 1600 1800 注

40、：—優(yōu)先選擇 —可以選擇 表5 V帶長(zhǎng)度系列 內(nèi)周長(zhǎng)度 節(jié)線長(zhǎng)度 D E F 9000 9076 9096 9119 10000 10076 10096 10119 11200 11276 11296 11391 表6 V帶所能傳遞的功率 型號(hào) 小帶輪直徑 V帶速度 18 19 20 21 E 500 25.11 25.62 26.18 26.48 560 28.76 29.51 30.23 30.78 630 32.17 33.12 34.02 34.74 35.24 36.37 37.42

41、 38.32 表6 彎曲影響系數(shù) 帶型 A B C D E 表7 傳動(dòng)比系數(shù) 傳動(dòng)比 1.00 1.03 1.08 1.12 1.14 表8 小帶輪包角系數(shù) 包角 180 170 160 150 140 1.00 0.98 0.95 0.92 0.89 表9 長(zhǎng)度系數(shù) 內(nèi)周長(zhǎng)度 C D E 9000 1.22 1.08 1.05 10000 1.11 1.07 11200 1.14 1.10 2.7技術(shù)性能參數(shù) 進(jìn)

42、料口尺寸： 出料口尺寸： 進(jìn)料塊最大尺寸： 偏心軸軸速： 偏心距： 電機(jī)功率： 10KW 2.8復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)鄂的工作過程分析 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如附錄1所示。由圖6可知,本機(jī)是以平面四桿機(jī)構(gòu)為工作機(jī)構(gòu),而以連桿為運(yùn)動(dòng)工作件的機(jī)械。圖7是動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡(連桿曲線)。由圖6可知，A點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)受推動(dòng)板的約束為繞點(diǎn)擺動(dòng)的圓弧線，其余各點(diǎn)的軌跡為扁圓形，從上到下的扁圓形愈來愈扁平。上面的水平位移量約為下部的115倍，垂直位移稍小于下部，就整個(gè)顎板而言，垂直位移量約為水平位移量的2～

43、3倍，工作時(shí)，曲柄處于區(qū)是完全工作行程；處于區(qū)，上部靠前下部靠后,在區(qū)是空回行程；在區(qū)是上部靠后下部靠前。 動(dòng)顎具有的這些運(yùn)動(dòng)特性決定了它的性能： (1)動(dòng)顎的平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，時(shí)而靠近固定的定顎板，時(shí)而離開，形成一個(gè)空間變化的破碎室，料塊主要受到壓碎，伴隨著研磨折斷作用。 (2)這種運(yùn)動(dòng)使料塊受到向下推動(dòng)的力，圖9是料塊在顎板之間的受力情況。料塊在破碎室得到破碎，破碎后的料塊由排料口排除。 第3章 受力分析及主要零件強(qiáng)度計(jì)算 3.1 破碎力的計(jì)算 破碎機(jī)的破碎力是計(jì)算機(jī)器各個(gè)零件強(qiáng)度和剛度的原始數(shù)據(jù)。破碎力的大小與很多因素有關(guān)，因而確定破碎力的方法也很多，概括起來有以下

44、幾種方法： （1）理論計(jì)算法：根據(jù)破碎礦石所需的破碎功導(dǎo)出破碎力的計(jì)算公式，因而計(jì)算結(jié)果與實(shí)際相差較大，故在實(shí)踐中應(yīng)用很少。 （2）功耗計(jì)算法：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的安裝功率，結(jié)合破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，導(dǎo)出破碎力的計(jì)算公式。 （3）實(shí)驗(yàn)分析法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的公式來計(jì)算破碎力。 目前，國(guó)內(nèi)是采用實(shí)驗(yàn)分析法來確定顎式破碎機(jī)的破碎力。根據(jù)對(duì)復(fù)擺顎式破碎機(jī)的固定顎和動(dòng)顎的實(shí)際受力測(cè)定，在破碎機(jī)動(dòng)顎上所產(chǎn)生的破碎力系與礦塊縱斷面面積成正比。因此，作用在動(dòng)顎上的最大破碎力可以按下式計(jì)算： （式4—1） 式中：q——襯板單位面

45、積上的平均壓力，其值可取公斤/厘米； L、H——破碎腔的長(zhǎng)度和高度。 則 （式4—2） 當(dāng)計(jì)算破碎機(jī)零件強(qiáng)度時(shí)，考慮沖擊載荷的影響，應(yīng)將增大50%，故破碎機(jī)的計(jì)算破碎力為： （式4—3） 3.2受力分析 3. 21 計(jì)算顎式破碎機(jī)各個(gè)零件的強(qiáng)度和剛度以前，必須先求得作用在各個(gè)部件上的外力。計(jì)算破碎力是確定這些外力的原始數(shù)據(jù)。根據(jù)力利用圖解法即可求得各個(gè)部件上的計(jì)算載荷。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖受力分析，如下圖所示 圖 4—1 由三角幾何關(guān)系可得： ；

46、 ； 。 3.2.2主要零件強(qiáng)度計(jì)算 顎式破碎機(jī)的主要零件有：偏心軸、動(dòng)顎、推力板、動(dòng)顎的拉桿彈簧、軸承、機(jī)架以及飛輪等。 3.3偏心軸強(qiáng)度計(jì)算 鑒于皮帶拉力，飛輪與皮帶輪的重量相對(duì)破碎力在偏心軸的分力來說其值甚小，為了方便起見可略去不計(jì)，這樣，偏心軸的受力、扭矩、彎矩及當(dāng)量彎矩就可按照?qǐng)D所示進(jìn)行分析計(jì)算。 圖 4—2 ①求支承的反作用力 ； （式4—4） ②求彎矩 ； （式4—5） ③求扭矩 （式4—6）

47、 ④當(dāng)量彎矩 = = =61887.729（Nm）； （式4—7） 校核軸徑 d = = =120.4mm<130mm； （式4—8） ⑤求許用彎曲應(yīng)力 ； （式4—9） 式中為彎曲疲勞極限，材質(zhì)為40Gr，經(jīng)高頻淬火加調(diào)質(zhì)處理后其=1100MPa n—安全系數(shù) 取n=1.8 —表面質(zhì)量系數(shù) 取β=0.91.8=1.62 b—受彎矩作用時(shí)的絕對(duì)尺寸系數(shù)，查表得=0.54 K—受彎矩作用時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)，查表得=1.69 所以有

48、 ； （式4—10） ⑥求斷面系數(shù)W （式4—11） ⑦危險(xiǎn)截面的彎矩應(yīng)力 （式4—12） 即 <[]=316.33（MPa） （式4—13） 故由上可得偏心軸的設(shè)計(jì)符合強(qiáng)度要求。 3.4推力板（肘板）的設(shè)計(jì)與計(jì)算 推力板是顎式破碎機(jī)中構(gòu)造最簡(jiǎn)單、成本最低的零件。在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中，一般都是用它作為保險(xiǎn)零件，故計(jì)算時(shí)要降低其安全系數(shù)。推力板的材料為HT15-33，其許用壓應(yīng)力，其受力為。為了更好的起到保險(xiǎn)作用，將其許用壓應(yīng)力提高30%，則

49、 （1+30%）=104Mpa 設(shè)計(jì)中為了減小推力板的斷面，沿其寬度方向分布有兩個(gè)通孔，其外形尺寸如圖4—6所示： 只要是實(shí)際的危險(xiǎn)截面比理論的危險(xiǎn)截面小，即可起到保險(xiǎn)作用。 計(jì)算危險(xiǎn)截面的面積： ； （式4—32） 圖4—6 本次設(shè)計(jì)中推力板實(shí)際的危險(xiǎn)截面的面積為： 。 （式4—33） 3.5機(jī)架強(qiáng)度校核 顎式破碎機(jī)的機(jī)架在工作中受很大的沖擊載荷，因此，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。目前，破碎機(jī)的機(jī)架有整體機(jī)架（整體鑄造、鑄件焊接及鋼板焊接）和組合機(jī)架。組合機(jī)架雖然解決了大型破碎機(jī)

50、制造和運(yùn)輸上的困難，但在機(jī)械加工、裝配和拆卸方面卻增加了不少麻煩；其次，組合機(jī)架的剛性較差。因此，本設(shè)計(jì)中采用了整體鑄造式機(jī)架。 機(jī)架周圍所設(shè)的加強(qiáng)筋以增加高度方向的剛度，防止側(cè)壁在受力時(shí)彎曲和顫動(dòng)?？v向加強(qiáng)筋一般起附帶加強(qiáng)作用。 顎式破碎機(jī)的機(jī)架形狀比較復(fù)雜，同時(shí)受力也比較惡劣（沖擊載荷），設(shè)計(jì)時(shí)，一般是根據(jù)類似機(jī)架的結(jié)構(gòu)決定斷面尺寸，然后近似地校核它的強(qiáng)度。 對(duì)于整體機(jī)架，可以看作是一個(gè)靜不定框架，在它的前壁上作用有破碎力，后壁上作用有后推力板的計(jì)算力的水平分力，在兩側(cè)壁的動(dòng)顎心軸軸承處和偏心軸軸承處作用有支承反力。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，忽略支承反力對(duì)側(cè)壁的影響，并且將作用在機(jī)架后壁上的力取

51、為，另外，將作用在前、后壁上的破碎力視為集中力。 由此，則可根據(jù)材料力學(xué)中的卡氏定理來計(jì)算顎式破碎機(jī)的機(jī)架。如圖4—7所示，在框架的前、后壁上作用有破碎力，今沿框架側(cè)壁中心n-n切斷，則n-n斷面處作用有彎矩及縱向力N（因框架原來處于平衡狀態(tài)，切斷后，為了仍要維持框架平衡，故在其上加及N）。 今將框架分為四段——前后壁和兩側(cè)壁，由于對(duì)稱性，兩側(cè)壁上之力矩及力是相等的，故在校核時(shí)只取其中一側(cè)壁進(jìn)行計(jì)算： ； （式4—34） 式中： L——機(jī)架前后壁中心線間距離，mm；

52、h——機(jī)架側(cè)壁中心線間距離，mm； 、——機(jī)架側(cè)壁與前壁斷面的慣性矩，； 求得后，即可確定作用在前后壁中央的最大彎矩為： ； （式4—35） （1） 機(jī)架側(cè)壁斷面的計(jì)算（如圖4—8）： 將截面分作三部分，分別計(jì)算其慣性矩和形心坐標(biāo)： ； ； ； ； ； ； 斷面的形心坐標(biāo)為： ； （式4—36） ； 則整個(gè)側(cè)壁對(duì)其平行于y軸的形心軸的慣性矩為： ； （式4—37） 其截面系數(shù)為： 。

53、 （式4—38） （2）機(jī)架前壁斷面的計(jì)算： 因?yàn)榍氨跀嗝娴挠?jì)算過程與結(jié)果均與側(cè)壁的相同，故略 3）機(jī)架后壁斷面的計(jì)算（如圖4—9）： 將截面分為六部分分別計(jì)算其慣性矩和形心坐標(biāo)： ； ； ； ； ； ； ； （對(duì)y軸）； ； ； 斷面的形心坐標(biāo)為： （式4—39） 則整個(gè)后壁斷面對(duì)其平行于y軸的形心軸的慣性矩為： 其截面系數(shù)為： 。 （式4—41） （4）校核各截面強(qiáng)度： 本設(shè)計(jì)中機(jī)架采用ZG35，其（參見文獻(xiàn)[8]）。 由前面，已知： ； ； ；

54、； ； 則 ； （式4—42） 由此確定作用在前、后壁中央的最大彎矩為： ；（式4—43） 則機(jī)架側(cè)壁強(qiáng)度： ； （式4—44） 機(jī)架前壁強(qiáng)度： ； （式4—45） 機(jī)架后壁強(qiáng)度： ； （式4—46） 均滿足強(qiáng)度要求。 第4章部分零件上的公差和配合 4.1 配合的選擇 4.1.1 配合的類別的選擇 在該機(jī)器中，有幾處配合需要進(jìn)行選擇，根據(jù)選擇的原則，工作時(shí)，零件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必須用間隙配合。如滾動(dòng)軸承

55、的外圈與軸承座的配合就是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，屬于間隙配合。如果零件之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，用過盈或者過渡配合，在內(nèi)圈與主軸的配合中，就屬于這種情況，所以，該處選擇過渡配合。還有一種情況，若零件之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但有鍵等緊固件連接時(shí)，采用間隙配合，這樣的情況，在該機(jī)器中就比較多了。 4.1.2配合的種類的選擇 在確定了配合的類別之后，就需要進(jìn)一步的確定這類配合中采用哪一種具體的配合，這往往是比較困難的事情。為此，需要了解到各種配合的特點(diǎn)，并對(duì)零件的功能要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作條件等各個(gè)方面進(jìn)行全方位的分析。 我們可以選用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)中的一些優(yōu)先配合。而且手冊(cè)中對(duì)選用也有了比較具體的說明。 4.2 一般公差

56、的選取 線性尺寸的一般公差是指在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般加工能力可以保證的公差。在正常維護(hù)和操作情況下，它代表經(jīng)濟(jì)加工精度，所以一般可以不檢驗(yàn)。它主要應(yīng)用于精度比較低的非配合尺寸和功能上允許或大于一般公差的尺寸。國(guó)標(biāo)中有規(guī)定，采用一般公差的線性尺寸不單獨(dú)注出極限偏差，而在圖樣上、技術(shù)文件上做總的說明。 在我的兩張零件圖上，帶輪和主軸的零件圖。根據(jù)國(guó)標(biāo)中規(guī)定的四個(gè)公差等級(jí)，選用中等級(jí)，這個(gè)公差等級(jí)相當(dāng)于IT14。所以精度并不是很高，這種尺寸的極限偏差可以從表中查取，主要是根據(jù)尺寸分段，另外，倒角和圓角的半徑、高度的大小都可以從表中查取。 4.3形位公差 4.3.1形位公差

57、項(xiàng)目的選擇 選擇形位公差項(xiàng)目要根據(jù)要素的幾何特征，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及零件的功能，并要盡量考慮檢測(cè)方便和經(jīng)濟(jì)效益。 在形位公差的眾多項(xiàng)目中，有單項(xiàng)控制的，有綜合控制的。這也很好理解，前者有圓度、平面度、直線度等。后者有圓柱度等，標(biāo)注形位公差有一個(gè)原則，就是：應(yīng)該充分發(fā)揮綜合控制的公差項(xiàng)目的職能，原因很明顯，一是減少圖樣上的形位公差項(xiàng)目，二是相應(yīng)的減小形位誤差的檢測(cè)工作。 就拿該主軸零件圖為例，對(duì)于與滾動(dòng)軸承內(nèi)徑配合的軸頸，為了保證滾動(dòng)軸承的裝配精度和旋轉(zhuǎn)精度，應(yīng)規(guī)定軸頸的圓柱度公差和軸肩的端面跳動(dòng)公差。對(duì)于軸類零件來說，規(guī)定其徑向圓跳動(dòng)或全跳動(dòng)公差，這樣，既能控制零件的圓度或圓柱度誤差，又能控制

58、同軸度誤差，這是為了檢測(cè)方便。同理，端面對(duì)軸線的垂直度公差可以用端面全跳動(dòng)公差代替，端面圓跳動(dòng)在忽略平面度誤差時(shí)，也可代替端面對(duì)軸線的垂直度要求。 4.3.2公差原則的選擇 在選擇公差原則時(shí)，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)要素的功能要求，充分發(fā)揮給出公差的職能和采用這種原則的可行性和經(jīng)濟(jì)性。比如獨(dú)立原則，盡管它是處理尺寸公差和形狀位置公差最基本的公差原則，應(yīng)用也最廣泛。但這有一個(gè)前提，就是對(duì)零件有特殊功能要求時(shí)才可采用。 但實(shí)際設(shè)計(jì)中，為了保證零件的配合性質(zhì)，即保證配合的極限間隙和極限過盈，滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)重要的配合通常要采用包容要求。例如軸承內(nèi)孔與軸的配合等，都是為了保證最小的間隙。 對(duì)于僅僅需要保證

59、零件的可裝配性，而為了便于零件的加工制造時(shí)，可以采用最大實(shí)體要求。通常用于間隙配合，適用的要素僅僅限于軸線或中心平面。例如軸承端蓋上孔的位置度公差。 4.3.3 形位公差值的選擇或確定 在對(duì)形位公差值進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)考慮的幾個(gè)問題和原則： 1、形狀公差、位置公差、尺寸公差的關(guān)系 確定形位公差值時(shí)，應(yīng)考慮它們與尺寸公差的協(xié)調(diào)，其一般原則是：形狀公差值大于位置公差值，而位置公差值大于尺寸公差值。 2、對(duì)于有配合要求的形位公差與尺寸公差的關(guān)系 有配合要求并要嚴(yán)格保證其配合性質(zhì)的要素，應(yīng)該采用包容要求。一般來說，形狀公差通常為尺寸公差的25%到65%，圓度、圓柱度公差一般按同級(jí)選取。 3、

60、形狀公差與表面粗糙度的關(guān)系 通常，對(duì)于中等尺寸段和中等精度的零件，表面粗糙度的值可以占形狀公差的20%到25%。 4、需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 對(duì)于剛性較差的零件（比如說細(xì)長(zhǎng)軸）和具有某種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的要素，因?yàn)槠涔に囆圆缓?，加工精度?huì)受到影響，此時(shí)，對(duì)主軸來說就得選取較大的形位公差值。 5、基準(zhǔn)的選擇 選擇基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮要根據(jù)設(shè)計(jì)和使用要求，并兼顧基準(zhǔn)統(tǒng)一和結(jié)構(gòu)特征。一般考慮以下幾點(diǎn)： ⑴應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)要素的功能要求以及要素間的幾何關(guān)系來選擇基準(zhǔn)。比如說，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸，通常都以裝滾動(dòng)軸承的軸頸表面作為基準(zhǔn)。 ⑵從加工、測(cè)量的角度考慮，應(yīng)該選擇在夾具、量具中定位的相應(yīng)基準(zhǔn)做基準(zhǔn)。 ⑶從裝

61、配關(guān)系考慮，應(yīng)該選擇零件相互配合、相互接觸的表面做各自的基準(zhǔn)，以保證零件的正確裝配。 結(jié)合設(shè)計(jì)的主軸零件圖，具體分析如下： 兩個(gè)直徑為75的軸頸與調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈相配合，兩個(gè)軸頭分別與皮帶輪、飛輪相配合。為了滿足給出的標(biāo)準(zhǔn)配合性質(zhì)要求，所以采用了包容要求。又由于與滾動(dòng)軸承相配合的軸頸，按規(guī)定應(yīng)對(duì)形狀精度提出進(jìn)一步的要求，所以，提出圓柱度公差0.02的要求。同時(shí)，該兩軸頸上安裝滾動(dòng)軸承后，將分別與減速器箱體的兩孔配合。為了限制軸兩軸頸的同軸度誤差，以免影響配合性質(zhì)。所以由給出了兩軸頸的徑向圓跳動(dòng)公差0.025毫米。 在主軸中間最長(zhǎng)的工作的一段，為了保證其工作的準(zhǔn)確性，對(duì)該段軸頸相對(duì)與兩

62、個(gè)直徑為75的軸頸公共基準(zhǔn)軸線給出了徑向圓跳動(dòng)公差0.025毫米。對(duì)該主軸有好幾處軸肩起定位作用，參照安裝滾動(dòng)軸承處的軸肩的精度要求，給出兩軸肩相對(duì)于基準(zhǔn)軸線的端面圓跳動(dòng)公差0.015毫米。鍵槽對(duì)稱度公差是為了保證銑槽時(shí)鍵槽的中心面盡可能的與通過軸線的平面垂直，該軸兩出鍵槽都按八級(jí)給出，公差值為0.02毫米。 結(jié)　論 對(duì)復(fù)擺式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)以及相關(guān)的研究，是我對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行整合和總結(jié)，運(yùn)用的一個(gè)嘗試，這不僅提高了我的獨(dú)立思考，動(dòng)手實(shí)踐，研究嘗新的能力，還培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作，大膽嘗試等良好的習(xí)慣。 一臺(tái)機(jī)器的完整設(shè)計(jì)是要涉及到各個(gè)方面的知識(shí)的，在大學(xué)最后這段有限

63、的時(shí)間，迅速積累。充分準(zhǔn)備是很難的，我們只有不懈的努力，盡力的改正不足，使其盡可能完善，在許許多多的零件中即使是最小的，哪怕是一個(gè)小小的螺釘、焊縫之類的,如果因?yàn)閺?qiáng)度不夠，材料選取不當(dāng)，壽命比較短，結(jié)構(gòu)工藝性方面有缺陷，配合不能滿足要求，未考慮拆卸，修整問題……最終都會(huì)使機(jī)器工作性能下降，出現(xiàn)故障甚至報(bào)廢。所以，在這方面我做的工作還是很不夠的。 另外，一臺(tái)機(jī)器真正推廣使用，還要對(duì)其成本，也即經(jīng)濟(jì)性，可行性進(jìn)行分析。還有外觀，對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)工作環(huán)境的要求，維修的技術(shù)難度，方便程度等等。所以，我的設(shè)計(jì)只能是理論上的一個(gè)嘗試。 在具體的工作中，我除了需要借助最新的信息工具-----網(wǎng)絡(luò)外，還需

64、要查閱圖書親身實(shí)踐，但最主要的還是劉老師的指導(dǎo)。不僅僅是具體內(nèi)容上，還有思路上的，認(rèn)識(shí)問題角度等各個(gè)方面我都收益匪淺。四年的大學(xué)生活最終以畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束而告終，我一定要加倍努力畫一個(gè)圓滿的句號(hào)，力求在畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果上更上一層樓。 謝 辭 時(shí)光飛逝,大學(xué)學(xué)習(xí)生涯就要結(jié)束了，在這短暫而漫長(zhǎng)的三年里，使我更進(jìn)一步的熟悉和掌握了如何去學(xué)習(xí)、生活和工作。同時(shí)，也是校園讓我們學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)了思考，學(xué)會(huì)了做人，雖其短暫，但是在這三年里所學(xué)的知識(shí)必將可以使我受用終生。 在這大學(xué)生涯即將結(jié)束的最后半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，不僅是對(duì)我們每一個(gè)人的一次全面的考查，同時(shí)也是對(duì)我們所學(xué)習(xí)

65、和掌握知識(shí)的一次實(shí)際而綜合運(yùn)用，這不僅僅是只是一次知識(shí)的檢驗(yàn)，更是對(duì)我們認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的綜合能力的鍛煉與培養(yǎng)。同時(shí)對(duì)于我們來說，這也是一次難能可貴的在校學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，一次知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累的機(jī)會(huì)。 為此，我應(yīng)該感謝給予我這個(gè)機(jī)會(huì)的人，是他們給予了我這次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，同時(shí)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(xué)學(xué)習(xí)，生活，以及這次畢業(yè)設(shè)計(jì)才能完滿結(jié)束，為我大學(xué)生涯畫上一個(gè)完美的句號(hào)。 在這里，我首先要感謝母校，是母校為我提供了這個(gè)平臺(tái)，給予我了夢(mèng)寐已久的學(xué)習(xí)和生活的機(jī)會(huì)，從而是我的人生更加精彩。 其次，要感謝的是我的指導(dǎo)老師，在這幾個(gè)月畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，

66、對(duì)我們的耐心的關(guān)懷與輔導(dǎo)。在這三年的大學(xué)生涯中，以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)，對(duì)于我們來說象一盤散沙，雜亂無章沒有系統(tǒng)性。但是在劉老師的悉心輔導(dǎo)下，使我們對(duì)自己的知識(shí)進(jìn)行了整理、組織和裝配，使我的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加明朗化、體系化了。在此感謝劉老師在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予了我莫大的支持和幫助。 同時(shí)，我還要感謝同組的成員，以及關(guān)心和支持我的所有的同學(xué)，在我們共同學(xué)習(xí)、和生活的日子里，大家共同努力，克服困難，不斷提出和完善新的設(shè)計(jì)思路和方法，使我們的學(xué)習(xí)、生活和本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作得以順利而完滿的結(jié)束；生活上互相幫助，彼此間留下了最珍貴而溫馨的友誼。是你們讓我擁有了一段美好的大學(xué)生活。 最后，我要感謝所有的教過我的老師們，感謝您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了并改變了我。在以后的學(xué)習(xí)、生活、工作中，我將牢記您們的諄諄教誨，不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)步。在此,衷心地祝福和感謝你們! 參考文獻(xiàn) [1]劉建壽 趙紅霞，水泥生產(chǎn)粉碎過程設(shè)備，人民郵電大學(xué) [2]鄭鳴皋，破碎機(jī)綜述. 機(jī)械工業(yè)出版社，2001：1-3 [3] 王文斌 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械