復(fù)擺式顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)

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1、. 1 緒論 1 選題背景 凡是外力將大顆粒物料變成小顆粒物料的過程稱為破碎，破碎所使用的機(jī)械為破碎機(jī)。物料碎磨得目的是：增加物料的比表面積；制備混凝土骨料與人造沙；使礦石中有用成分解離；為原料的下一步加工作準(zhǔn)備或便于使用。 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)槟サV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

2、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)。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)6000t/h。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

3、式破碎機(jī)和輥壓機(jī)。 在破碎機(jī)類型中，應(yīng)用最廣泛的就是顎式破碎機(jī)。礦產(chǎn)的開采和破碎的環(huán)境惡劣需要破碎機(jī)的性能對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，維修方便，運(yùn)輸容易。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中應(yīng)以人為本、保護(hù)環(huán)境、提高產(chǎn)品性能。促進(jìn)機(jī)械行業(yè)科技的發(fā)展。在破碎機(jī)中，我選擇了復(fù)擺顎式破碎機(jī)。復(fù)擺顎式破碎機(jī)的原理很簡(jiǎn)單工作可靠。因此，被廣泛在采礦業(yè)中使用，在超過150年的歷史，這臺(tái)機(jī)器的結(jié)構(gòu)不斷改善。 在此次設(shè)計(jì)中，我選用復(fù)擺式顎式破碎機(jī)。主要研究并分析其主要的零部件和主要參數(shù)，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 機(jī)架是基礎(chǔ)，實(shí)際上是一個(gè)下端開口的方形桶，主要用于支撐偏心軸和軸承的破碎物料的反作用力，因此要求有足夠的強(qiáng)度，一般采用整體鑄鋼鑄造，小規(guī)

4、模的可選用優(yōu)質(zhì)鑄鐵。大型破碎機(jī)機(jī)架由型材組成，然后用螺栓連接在一起，鑄造過程更為復(fù)雜。國(guó)產(chǎn)小型顎式破碎機(jī)可焊接40～50毫米厚鋼板，但其鋼性能不如鑄鋼。 顎板包括活動(dòng)顎板和固定顎板，顎板固定在床面上，用楔鐵鉗口和頜螺栓固定，防止磨損床。固定鉗口是一種固定在偏心軸上的活動(dòng)床架，由于它直接承受石材的擠壓力，所以有足夠的強(qiáng)度和剛度的顎床一般采用鑄鐵或鋼制造。顎板與石材直接接觸，除沖擊力和沖擊力外，還與石材有強(qiáng)烈的摩擦，因此要求用高強(qiáng)度耐磨材料制成。錳鋼顎板常用，鑄鋼中錳含量約為12～14%。若條件有限，可改用白口鑄鐵，但易磨損斷裂，使用壽命不長(zhǎng)。為了有效地粉碎石材，顎板的表面通常是鋸齒形和齒形。牙

5、齒的峰值角度一般為90到110度，齒高和節(jié)距取決于放電材料的大小和產(chǎn)量。齒形小，齒距小，放電量小，輸出功率低，功耗大。一般齒高與齒距的比值在1/2和1/3之間。由于復(fù)擺顎板的特性所造成的底磨損速度比上頜骨板快，所以常做成對(duì)稱的形狀，使磨損能夠延長(zhǎng)倒裝裝置的使用壽命。 顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，破碎力強(qiáng)（6 ~ 8），體積小，零件的檢查、更換容易，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)工人技術(shù)水平不高可以招標(biāo)操作中的廣泛應(yīng)用，與其它類型的破碎機(jī)相比。堵塞是不容易的。因此，它在工程中被廣泛用于粉碎各種硬度低于92500公斤/厘米的石頭，通常用作粗破碎和破碎設(shè)備。一般用于破碎的極限抗壓強(qiáng)度不超過2000

6、公斤/厘米的石料，效果較好。其缺點(diǎn)是不碎石塊，工作間歇，空轉(zhuǎn)行程，需要大擺體，增加非生產(chǎn)能耗，破碎塑性和潮濕材料，容易堵塞出水口。由于工作產(chǎn)生很大的慣性力，身體擺動(dòng)很大，工作不平穩(wěn)，沖擊、振動(dòng)和噪聲。因此，它應(yīng)該安裝在比機(jī)器自重大五倍以上的凝固圖上，必須采取隔振措施。大型破碎機(jī)也應(yīng)安裝在基礎(chǔ)上的剛性梁上。 在使用破碎機(jī)時(shí)要考慮使用環(huán)境如果環(huán)境惡劣要加強(qiáng)保養(yǎng)和維護(hù)，以保證機(jī)器能夠正常運(yùn)作避免發(fā)生事故。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。 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖1-1 復(fù)擺顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖 如圖所示，復(fù)擺式破碎機(jī)工作原理

7、是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，動(dòng)顎作搖桿作左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與定顎板擠壓礦石的動(dòng)作。由圖可計(jì)算自由度： . v . 2 破碎機(jī)的要零件設(shè)計(jì)及選定 2.1 動(dòng)顎 2.1.1 動(dòng)顎的結(jié)構(gòu) 動(dòng)顎是支撐直接參與破碎的零件，物料與零件產(chǎn)生很大的碰撞擠壓載荷，所以要求它本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該堅(jiān)固耐用，它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是破碎機(jī)中最重要的零件，動(dòng)顎性能的好壞決定著破碎機(jī)的好壞，在我國(guó)動(dòng)顎是鑄造而成，動(dòng)顎有箱型和非箱型兩種。本設(shè)計(jì)采

8、用非箱型。 圖2-1 動(dòng)顎結(jié)構(gòu)剖視圖 2.1.2 動(dòng)鄂的工作過程 復(fù)擺式破碎機(jī)動(dòng)鄂結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，由圖2-1可看出動(dòng)鄂為平面四桿機(jī)構(gòu)中的工作機(jī)構(gòu)，動(dòng)鄂由曲柄做平面上的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，作靠近和離開定鄂板的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。形成一個(gè)空間式的破碎腔，物料在此過程中受到擠壓和破碎，待物料破碎到足以通過排料口時(shí)排出。 2.2 齒板 齒板是直接與礦石接觸的零件，它在動(dòng)顎板之上是破碎機(jī)破碎礦料的“牙齒”，它強(qiáng)度和剛度的好壞直接影響著破碎物料的效率，如圖根據(jù)齒板橫斷面，a為三角形齒板，b為梯形齒板。齒板作為安裝在動(dòng)鄂上的牙齒他的使用壽命非常重要，可從兩方面完成這個(gè)難題，一是從材質(zhì)上提高它整體的性能。一般

9、首先考慮的是使用合金材料例如高錳耐磨鋼中的ZGMn13，它具有月受沖擊表面硬度就會(huì)越強(qiáng)，同時(shí)韌性還不會(huì)減少，火車車軌就是用的這種材料，也是使用最為普遍的一種材料。二是設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形狀利用機(jī)械的原理提高它的性能。，如圖根據(jù)齒板橫斷面，a為三角形齒板，b為梯形齒板。本設(shè)計(jì)考慮材料和形狀結(jié)構(gòu)采用三角形的耐磨鋼鑄造齒板，如圖2-2所示 圖2-2齒板 a）三角形 b）梯形 2.3 肘板 由于支架兩端的肘部表面是相同的圓柱形表面，當(dāng)支架兩端的墊表面彼此平行時(shí)，支架將沿支架圓柱形表面的相同直徑作用并傳送襯墊表面的垂直方向機(jī)器操作過程中，移動(dòng)鉗口的擺動(dòng)角度小，使支架兩端的肘墊角度非常小，使

10、支架和肘墊可以保持機(jī)器運(yùn)行之間的純滾動(dòng)。 圖2-3 肘頭與肘墊形式 a）滾動(dòng)性 b）滑動(dòng)性 將彈簧拉桿螺母卸下，拆開擋在軸板前邊的彈簧拉緊裝置，用工具拴住動(dòng)鄂板底部，然后手拉葫蘆鋼絲繩，使動(dòng)鄂抬起、廢肘板會(huì)自動(dòng)脫落，把舊肘板拆除，換上新肘板，再用繩將肘板拉入肘板座中，手放松的手葫蘆，觀察肘板和肘板坐的接觸情況，然后裝好拉緊裝置的各個(gè)零件，此時(shí)破碎機(jī)就可正常工作了，將工具拆除即可。 2.4 調(diào)整裝置 為保證破碎機(jī)鄂板排料口有調(diào)節(jié)排料多少的能力，所以設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)裝置?，F(xiàn)有的顎式破碎機(jī)有各種調(diào)節(jié)裝置，它們總結(jié)為墊片調(diào)節(jié)裝置，液壓調(diào)節(jié)裝置和襯管調(diào)節(jié)裝置。本設(shè)計(jì)采用墊片調(diào)整裝置。 2.5

11、保險(xiǎn)裝置 當(dāng)破碎機(jī)落入過多物料時(shí)，機(jī)器出現(xiàn)過載狀況時(shí)會(huì)造成零部件的破壞，為防止重要的零件受此影響遭到破壞，所以采取過載保護(hù)裝置。軸板是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格便宜的零件。所以它得到廣泛的應(yīng)用，當(dāng)肘板斷裂后，機(jī)器將停車無法正常工作將停機(jī)。如圖肘板的結(jié)構(gòu)分為三種，本設(shè)計(jì)采用圖c中肘板，形狀如圖2-4所示： 圖2-4 肘板結(jié)構(gòu) 2.6 機(jī)架結(jié)構(gòu) 機(jī)架是安裝破碎機(jī)零部件的基礎(chǔ)，機(jī)架的剛度和強(qiáng)度對(duì)別的部件起著很重要的作用，機(jī)架剛度不夠容易變形，會(huì)出現(xiàn)安裝尺寸不協(xié)調(diào)，對(duì)整體機(jī)的零部件危害很大。機(jī)架有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但制造復(fù)雜的特點(diǎn)。本次破碎機(jī)設(shè)計(jì)型號(hào)選擇中小型，所以本次采用鑄造機(jī)架，鑄造機(jī)剛性好，但不容易運(yùn)輸。其

12、厚度為30-40mm 選用材料是高耐磨ZG270-500材料。本設(shè)計(jì)用鑄造機(jī)架如圖2-5所示。 圖2-5 機(jī)架 平儀測(cè)量，如果允許的允許X圍，偏心軸可以放在軸承上。然后接觸，然后檢查軸頸和軸承，如接觸情況不符合要求，還應(yīng)進(jìn)一步刮削。當(dāng)軸最后加載時(shí)，在軸承和軸頸上加一些潤(rùn)滑顎式破碎機(jī)安裝在混泥土基礎(chǔ)上，由于它是剛性作業(yè)整體機(jī)器會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)，破碎時(shí)噪音比較大。為克服這些不良因素應(yīng)在機(jī)架和混凝土之間做一次特殊處理例如在混凝土和機(jī)架之間混合一層硬方木、橡膠或其他物質(zhì)。機(jī)架安裝在底座上或木制座椅上的水平和垂直水平應(yīng)符合要求，且腳板框架底座必須平整、均勻、穩(wěn)定。 在安裝之前，滑動(dòng)軸承相匹配，然后放入

13、軸承座，以及平整度和同軸度偏差是由一個(gè)水油。 2.7 傳動(dòng)件 偏心軸是破碎機(jī)傳力的主軸，強(qiáng)度高 耐磨性好，采用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，偏心軸配合飛輪，另一端裝飛輪上起著輸出行程轉(zhuǎn)速的能力。 2.8 飛輪 飛輪的作用是利用慣性原理儲(chǔ)存動(dòng)能，再釋放動(dòng)能。使機(jī)械工作負(fù)荷更加平滑，帶輪也起著飛輪的作用。 2.9 潤(rùn)滑裝置 各個(gè)零部件的位置工作環(huán)境都不同，所需要的潤(rùn)滑方式就會(huì)受到限制，一般位置會(huì)用油泵進(jìn)行注射強(qiáng)行潤(rùn)滑，有的需要人工手動(dòng)油槍進(jìn)行潤(rùn)滑。 3 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 3.1.1 鉗角α 破碎機(jī)的動(dòng)鄂板與定鄂板之間形成的夾角取名為鉗角。鉗角小效率就會(huì)

14、高，但是會(huì)相應(yīng)的提高破碎腔的高度。反之，破碎腔的高度會(huì)降低，相應(yīng)的生產(chǎn)效率也會(huì)下降。所以鉗角一般取值為： αmax≤2tan-1μ (3-1) 式中：μ—齒板與物料間的魔擦因數(shù) 根據(jù)我國(guó)國(guó)情 ，鉗角通常取理論值的65%，即： α=0.65αmax=18°~22° 在本設(shè)計(jì)中我選擇鉗角為20°。 3.1.2動(dòng)顎水平行程SY 動(dòng)鄂的水平行程的確定的合理會(huì)提高破碎的效率，將物料完全破碎，使被破碎的物料達(dá)到破碎要求。動(dòng)顎在排料口處的水平行程為： SY≤（0.3~0.4）S min (3-2)

15、 式中: S min—最小排料口尺寸。SY =0.35×40=14mm 3.2破碎腔設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算 3.2.1破碎腔高度H 得知鉗角α數(shù)值，破碎腔的高度H（mm）由下式計(jì)算： H=（2.25~2.5）B (3-3) 本設(shè)計(jì)取H=935mm。 2.2.2偏心距e 在設(shè)計(jì)破碎機(jī)中的整個(gè)過程中偏心距是一個(gè)重要參數(shù)，它的大小對(duì)動(dòng)鄂的行程有明顯的影響。通常對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī) SY≈1.33e (3-4) 本設(shè)計(jì)采用e=10 3.2.2 動(dòng)顎懸掛高度h 破碎機(jī)的懸掛高度

16、用h≤0.1L計(jì)算： h≤0.1L(3-5) 式中L—?jiǎng)宇€長(zhǎng)度，mm。本設(shè)計(jì)取h=190mm 3.2.3 偏心距e對(duì)連桿長(zhǎng)度l的比值λ 中、小型顎式破碎機(jī)： ，l= (0.85～0.9)L （3-6） L為動(dòng)顎長(zhǎng)度，經(jīng)計(jì)算取L=800mm。 2.2.5肘板長(zhǎng)度K 推力板長(zhǎng)度與偏心距的關(guān)系為： Kmin=16.5e，Kmax=25e （3-7） 取K=230mm 式中：Kmin、Kmax——推力板長(zhǎng)度的最小、最大值，m；e——偏心距，m。 3.2.4 傳動(dòng)角β 傳動(dòng)角的大小的確定關(guān)系著機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，在推力板數(shù)值一定的情況下，它的

17、數(shù)值大整個(gè)傳動(dòng)的效率就會(huì)增大，但它受到偏心距的限制這就導(dǎo)致傳動(dòng)角如果增大就會(huì)導(dǎo)致動(dòng)鄂襯板上部水平形成偏大，造成不良的后果。傳動(dòng)角取值X圍為: β =45°~55° 在此設(shè)計(jì)中我選擇β=50° 3.2.5 破碎腔形狀的確定 圖3-1 破碎腔的形狀 （a）直線型破碎腔 (b)曲線型破碎腔 破碎腔的形狀的設(shè)計(jì)有兩種如圖所示在圖3-1中，a為直線型破碎腔，b為曲線型破碎腔。兩個(gè)破碎室的形狀直接不同。b線性破碎室的彎曲破碎變成彎曲的形狀。 曲線如圖b所示。在連續(xù)水平面之間形成的梯度橫截面的體積從破碎室的中部逐漸增加，從而增加材料間的間隙，允許堵塞點(diǎn)移動(dòng)一定距離，并且放料效果不被阻擋。本設(shè)

18、計(jì)采用圖b方案，曲線型破碎腔。 3.3顎式破碎機(jī)工作參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.1偏心軸轉(zhuǎn)速n的設(shè)計(jì)計(jì)算 偏心軸的轉(zhuǎn)速可用經(jīng)驗(yàn)公式確定： 對(duì)于進(jìn)料口寬度B≤1.2m n=310﹣145B （3-8） 本設(shè)計(jì)B=400mm=0.4m<1.2m 所以 n=310﹣145×0.4=252 單位： 3.3.2 生產(chǎn)率的計(jì)算 本次生產(chǎn)效率的計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法，計(jì)算破碎機(jī)生產(chǎn)率Q（t/h）的經(jīng)驗(yàn)公式為 Q=K1K2K3q0e （3-9） 式中 K1—物料可碎性系數(shù)，查表3-1； K2——度修正系數(shù)，K2=，為物料的堆密

19、度，t/m3; K3——修正系數(shù)，查表3-1； q0——排料口寬度的生產(chǎn)能力，t/(mm·h),查表3-3； e ——機(jī)排料口寬度，mm。 表3-1 物料可碎性系數(shù)K1 物料的普氏硬度系數(shù)f K1 物料的普氏硬度系數(shù)f K1 <1 1~5 5~15 1.3~1.4 1.15~1.25 1.0 16~20 >20 0.8~0.9 0.65~0.75 表3-2 粒度修正系數(shù)K3 給料最大粒度Dmax與給料口寬度B之比 0.85 0.6 0.4 粒度修正系數(shù)K3 1.0 1.1 1.2 表3-3顎式破碎機(jī)的q0值 破碎機(jī)規(guī)格（B×L）/mm

20、 250×400 400×600 600×900 900×1200 1200×1500 1500×2100 0.40 0.65 0.95~1.0 1.25~1.30 1.90 2.70 查表取K1=1 K2=1 K3=1 q0=0.65 由已知e=400mm 經(jīng)計(jì)算得Q=26 3.3.3 破碎力的計(jì)算 作用在顎板上的最大破碎力Fmax(N)的計(jì)算公式如下： Fmax=qHL （3-10） 式中H—破碎腔有效高度，m； L—破碎腔長(zhǎng)度，m； q—襯板單位面積上的平均壓力，Pa

21、，取q=2.7MPa。經(jīng)計(jì)算得 Fmax=1539KN 3.4各個(gè)部件的受力分析 圖3-2 復(fù)擺式顎式破碎機(jī)受力圖 具體受力數(shù)據(jù)如下計(jì)算： （3-11） （3-12） （3-13） 式中：——作用在動(dòng)顎軸承上的外力 ——作用在推力板上的外力 ——作用在連桿上的外力 a——?jiǎng)宇€懸掛軸到破碎力作用點(diǎn)的距離 b——?jiǎng)宇€懸掛點(diǎn)到推力板支撐點(diǎn)間的距離 ——當(dāng)兩顎板出與壓緊礦石狀態(tài)時(shí)，推力板與連桿間的夾角，取=50° 顎式破碎機(jī)在工作過程中所做的功比較復(fù)雜，動(dòng)顎懸掛軸到破碎力作用點(diǎn)的距離占動(dòng)顎全長(zhǎng)的2/3為最大。 而,取。 可得：

22、. v . 4 重要零件的設(shè)計(jì)和校核 4.1電動(dòng)機(jī)的選擇 顎式破碎機(jī)工作環(huán)境惡劣，一般周圍環(huán)境灰塵多運(yùn)作周期長(zhǎng)通風(fēng)不好這就要求電動(dòng)機(jī)具有克制這些惡劣條件的能力。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)化的形式可直接根據(jù)需要選擇其型號(hào)。由上面計(jì)算得P=25.9KW，根據(jù)實(shí)際情況選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y250M—8，額定功率為P1=30KW，滿載轉(zhuǎn)速為n1=730r/min 4.2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 查表得工作情況系數(shù)，故 （4-1） 4.2

23、.1 確定V帶的帶型 根據(jù)、n1選用C型。 4.2.2 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)證帶速 ①初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。 ②驗(yàn)算帶速。 （4-2） 因?yàn)?，故帶速合適。 ③計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 （4-3） 根據(jù)表，圓整為 4.2.3 確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ①根據(jù)式，初定中心距。 ②計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （4-4） = =4791mm 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。 ③計(jì)算實(shí)際中心距。 （4-5） 考慮到安裝、調(diào)整和保持V帶X緊的需要，允許實(shí)際中心距a有

24、下列調(diào)整X圍： （4-6） 經(jīng)計(jì)算中心距的取值X圍為1530mm~1744mm 4.2.4 驗(yàn)算小帶輪包角 （4-7） 4.2.5 確定V帶根數(shù)z ①計(jì)算單根V帶的額定功率。 由和，查表得。 根據(jù)，和C型帶， 得，于是 （4-8） ②計(jì)算V帶的根數(shù)z。 （4-9） 取6根 4.2.6 計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值 查看機(jī)械手冊(cè)可得出得C型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以 （4-10） 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。 4.2.7 計(jì)算壓軸力 壓軸力的最小值為 （4-11） V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)

25、歸納于下表 表4-1 V帶傳動(dòng)的主要參數(shù) 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 帶型 C 傳動(dòng)比 根數(shù) 6 小帶輪基準(zhǔn)徑 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 預(yù)緊力 大帶輪基準(zhǔn)徑 中心距 壓軸力 4.3飛輪的設(shè)計(jì) 顎式破碎機(jī)的工作狀態(tài)具有間歇性，工作行程破碎物料中空行程的存在意義是克服機(jī)構(gòu)中的有害阻力，使電動(dòng)機(jī)負(fù)荷均勻，式破碎機(jī)工作平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)波動(dòng)小。在破碎機(jī)兩端安裝飛輪空行程儲(chǔ)存能量工作時(shí)放出。在本次設(shè)計(jì)中一端安裝飛輪，另一端用帶輪代替飛輪。 飛輪重量G的計(jì)算公式: （4-12） 式中： P---電動(dòng)機(jī)額定

26、功率； D---飛輪的直徑，米； ---考慮損失的機(jī)械效率，。復(fù)擺式顎式破碎機(jī)可取最高值。 n---主軸轉(zhuǎn)速； ---速度不均勻系數(shù)，對(duì)于小型的顎式破碎機(jī)可取。 代入數(shù)值得： 飛輪的實(shí)際質(zhì)量約為理論質(zhì)量的倍。所以 對(duì)于飛輪的厚度，采用經(jīng)驗(yàn)公式 （4-13） 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(jì)算Hf=150mm 4.4 推力板的設(shè)計(jì) 在這機(jī)器中它起著保護(hù)的作用。所以在設(shè)計(jì)的過程中要適當(dāng)降低它的整體安全系數(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)我的取值X圍在百分之二十到三十之間。為削弱推力板的強(qiáng)度，做沿其寬度作通孔的方法來達(dá)到這個(gè)目的。中

27、其計(jì)算公式如下： （4-14） 式中：--沿推力板中心線方向作用的外力（Kg）； B--推力板的寬度(cm)； --推力板的厚度（cm）； --推力板的計(jì)算許用壓應(yīng)力（）。 對(duì)于HT15-32及HT28-48，許用壓應(yīng)力為。其。 取，得 圓整取。 推力板的尺寸為長(zhǎng)度，厚度，寬度 4.5 偏心軸的設(shè)計(jì) 4.5.1 四連桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度的確定 已知偏心距是10即，連桿長(zhǎng)度即，推力板長(zhǎng)度即搖桿行程，由此可得出： 圖4-1 四連桿機(jī)構(gòu)圖 以上所求結(jié)果均符合要求，因此可以選取作為復(fù)擺顎式破碎機(jī)的四連桿機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。 4.5.2

28、和最小直徑估算 采用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法來計(jì)算，即：，初算軸徑時(shí)，考慮到偏心軸和帶輪的連接（鍵連接）。鍵槽段的直徑應(yīng)作增大的處理方式，兩個(gè)鍵槽時(shí)增大。取。 （4-15） 因最小直徑處安裝大帶輪，設(shè)有一個(gè)鍵槽，則： ，取為整數(shù)。 參考零件的工作環(huán)境，應(yīng)適當(dāng)改變偏心軸的直徑，故取。 4.5.3 偏心軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 動(dòng)顎處的軸徑有經(jīng)驗(yàn)公式 （4-16） 式中P—破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)功率KW n—偏心軸每分鐘的轉(zhuǎn)速 .圖4-2偏心軸 由圖3-3的基本結(jié)構(gòu)初步確定軸的尺寸由圖可知其軸承安裝在L4,L6上，在L4段和 L6段，軸承與其直接配合，所以知其尺寸由軸承決定; 從

29、左到右把偏心軸分為七段 D1=130mm L1=210mm D2=170mm L2=230mm D3=190mm L3=138mm L4為傾斜面此處安裝軸承,選取和此處的軸承有關(guān)，查取《滾動(dòng)軸承應(yīng)用手冊(cè)》選擇調(diào)心滾子軸承 軸承型號(hào)為22238CA/W33 d=190mm D=340mm L6段安裝動(dòng)顎軸承 此段選取軸承型號(hào)為NSK22334 d=170mm D=360mm B=120mm 故L6>104mm，取L6=120mm D7=200mm L7=756mm 初步設(shè)定軸為對(duì)稱的所以右端和左端一樣 偏心軸總長(zhǎng)L 經(jīng)計(jì)算取 4.5.4 偏心軸強(qiáng)

30、度校核 圖4-3 偏心軸強(qiáng)度校核圖 如圖4-3所示可確定如下： 1.顎處安裝的軸承型號(hào)為22238CA軸承，經(jīng)計(jì)算可得 軸承離支點(diǎn)的距離 LCD≈340mm，軸承離支點(diǎn)的距離LAC=LBD≈200mm 2.計(jì)算軸上的作用力 兩軸承平均承擔(dān)著動(dòng)顎上的破碎力，分別用Fc，F(xiàn)D來表示；機(jī)架軸承分別用RA，RB來表示。 3.計(jì)算軸上的彎矩，轉(zhuǎn)矩 從機(jī)械模型的軸線看，偏心軸不會(huì)在水平方向上受力，不會(huì)產(chǎn)生水平面的彎矩。因此，偏心軸只產(chǎn)生垂直平面的彎矩，如圖：C、D處的彎矩相等，即 （4-17） （4-18） 4.計(jì)算當(dāng)量彎矩 折算

31、系數(shù)選取。 （4-19） （4-20） 5.校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，當(dāng)檢查時(shí)，偏心軸承承受最大彎矩，扭矩部分是重要數(shù)據(jù)，它是移動(dòng)顎軸承的強(qiáng)度。 （4-21） 所選軸的的材料為45號(hào)鋼，并進(jìn)行淬火加調(diào)制處理，。因，故強(qiáng)度足夠。 4.6 軸承的選擇 顎式破碎機(jī)的連桿位于水平軸的偏心部分，由電機(jī)帶動(dòng)帶輪通過顎式破碎機(jī)的基本原理來對(duì)材料進(jìn)行破碎的顎式破碎機(jī)的連桿裝在水平軸的偏心部分上，動(dòng)顎由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，以完成材料的破碎。軸承兩端的內(nèi)軸承承受較大的破碎載荷。除了承受破碎載荷外，外載荷軸承還承擔(dān)飛輪的重量和驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的

32、周向載荷。由于載荷和工作條件的不同，選擇的穩(wěn)定性較高的調(diào)心滾子軸承。 對(duì)于內(nèi)軸承的選擇可查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選定基本型號(hào)為22238CA/W33。其基本尺寸為外徑340mm，內(nèi)徑190mm,寬度92mm，極限轉(zhuǎn)速為1000r/min（脂潤(rùn)滑）?；绢~定載荷C=1850KN，這個(gè)型號(hào)對(duì)動(dòng)顎的破碎力、V型帶的壓軸力、偏心軸的自重力和帶輪、飛輪的慣性力的合力都符合它的要求。 對(duì)于外裝軸承，靠近帶輪一側(cè)的要承受V帶施加的壓軸力的作用，對(duì)于外裝軸承的確定，應(yīng)考慮此壓軸力。初選型號(hào)為NSK22334，其基本尺寸及系數(shù)為：內(nèi)徑d=170mm，外徑為D=360mm，寬度B=120mm；基本額定載荷1210K

33、N，完全可以提供破碎力；極限轉(zhuǎn)速900r/min（脂潤(rùn)滑）。 2、軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 一般計(jì)算公式為 式中： —性質(zhì)系數(shù)，查表取為2.0； —軸承承受的徑向載荷，由先前的計(jì)算知 ； —軸承承受的軸向載荷，由于在本機(jī)的設(shè)計(jì)中，軸承在理論上是不受軸向力的且實(shí)際很小可忽略不計(jì)； —徑向載荷系數(shù)，查表可得為1； — 軸向載荷系數(shù)，查表可得為0.3。 對(duì)于只受純徑向載荷的軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷： 3、計(jì)算軸承的壽命 由公式 此為滾子軸承，式中 ， （4-22） （4-23） 故滿足預(yù)期壽命

34、。 因此，選用22238CA/W33和NSK22334調(diào)心滾子軸承能夠很好的滿足要求。 4.7 配重的選擇 與普通的飛輪設(shè)計(jì)不同的是，飛輪通過配重來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。由于理論與實(shí)際應(yīng)用存在差異，許多因素和所需的慣性，如瞬時(shí)過載，通過理論計(jì)算得出，都會(huì)有偏差，因此考慮設(shè)備加上可調(diào)因素是必要的。 由于偏心軸，如果重量不在飛輪上，就會(huì)使機(jī)器振動(dòng)，如果振動(dòng)過大，甚至造成重大事故，因此，必須在皮帶輪和飛輪位置上配重以減少振動(dòng)。 4.8 外形尺寸的設(shè)計(jì) 復(fù)擺式顎式破碎機(jī)整體尺寸參考其基本原理和設(shè)計(jì)的各個(gè)部件的尺寸等前面得到的尺寸和結(jié)果進(jìn)行尺寸對(duì)比和確認(rèn)得出外形尺寸如下: 圖4-4 整體尺寸確定簡(jiǎn)圖 上圖中： A:機(jī)架的前后長(zhǎng)度1700 B：整機(jī)高度1652 C：機(jī)架厚度1732 D：機(jī)架寬度1120 以上尺寸單位均為毫米。 . v