復(fù)擺顎式破碎機(jī)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)外使用的顎式破碎機(jī)種類很多, 復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，生產(chǎn)率高，操作和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在物料破碎作業(yè)中運(yùn)用最廣泛的還是復(fù)擺顎式破碎機(jī)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是為滿足生產(chǎn)需求出料口尺寸：10～50mm；進(jìn)料塊最大尺寸：180mm；產(chǎn)量：2～3t/h而研究的。</p><

2、p>　　根據(jù)以上要求我設(shè)計(jì)了復(fù)擺顎式破碎機(jī)（PE220x360），其工作原理是：電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，通過(guò)皮帶輪帶動(dòng)偏心軸旋轉(zhuǎn)。動(dòng)顎與偏心軸相連，當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)顎隨之上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)顎向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，肘板與動(dòng)顎夾角變大，肘板推使動(dòng)顎向前運(yùn)動(dòng)而靠近定額，致使物料被擠壓碾碎。當(dāng)動(dòng)顎向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，肘板與動(dòng)顎夾角變小，通過(guò)拉桿與彈簧裝置，動(dòng)顎離開定額，物料被排卸出去。隨著偏心軸不斷旋轉(zhuǎn)，動(dòng)顎作往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，物料不斷被破碎排卸，而達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)目的。

3、</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括了復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎、偏心軸、皮帶輪、動(dòng)顎齒板、機(jī)架等一些重要部件；另外對(duì)顎式破碎機(jī)的工作原理及特點(diǎn)和主要部件作了介紹，包括保險(xiǎn)裝置、調(diào)整裝置、機(jī)架結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑裝置等；同時(shí)對(duì)機(jī)器參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力、破碎力、功率等）作了計(jì)算。此外也簡(jiǎn)單介紹了破碎的意義、破碎工藝和破碎比的計(jì)算，顎式破碎機(jī)的主要部件的安裝、顎式破碎機(jī)的操作及維修等。</p><p>

4、　　關(guān)鍵詞：復(fù)擺顎式破碎機(jī)；工作原理；動(dòng)顎；</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　At present, domestic and international use of many different types of jaw crusher,</p><p>　　Jaw Crusher simple s

5、tructure, the quality of light, fewer components, more compact structure, high productivity, easy operation and maintenance, etc., so the material crushing operation is the most widely used Jaw Crusher.This graduation pr

6、oject mainly is for meets the production need: Discharge hole size: 10~50mm; Feeding block greatest size: 180mm ; output: 2~3t/h.</p><p>　　According to the above asked me to design a Jaw Crusher (PE150 ×

7、; 250), its working principle is: the motor drive belt, pulley driven by the eccentric axis. Moving jaw and the eccentric shaft, when the eccentric shaft rotates, moving up and down reciprocating motion along the jaw. Wh

8、en the moving jaw moves upward, the angle between toggle plate and moving jaw becomes larger, fixed jaw bracket bringing forward movement close to the scale, causing the material to be extruded crushed. When the movin<

9、;/p><p>　　The content of this design totally include jaw crusher’s move jaw, eccentric shaft, belt pulley, toothed rack of move jaw, rack and some important components; in other we introduced the principle of j

10、aw crusher , Features of jaw crusher and important components, included insurance unit , adjustment unit, rack structure ,lubrication unit and so on. At the same time, we computed parameter of the machine (the speed of m

11、ain axle, Productivity, the strength of stave power and so on ) and designed the</p><p>　　Key word: Jaw Crusher Transmission，working principle ，Abrasion jaw crusher’s move jaw， </p><p><b>

12、　　目 錄</b></p><p><b>　　摘　　要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　前 言2</b></p><p>　　1 物料性能及破碎機(jī)分類3</p><p>　　1.1 物料破

13、碎及其意義3</p><p>　　1.1.1 破碎的目的3</p><p>　　1.1.2 破碎產(chǎn)品的粒級(jí)特性3</p><p>　　1.2礦石的破碎及力學(xué)性能4</p><p>　　1.3破碎機(jī)的分類及動(dòng)顎軌跡特性5</p><p>　　1.3.1破碎機(jī)分類5</p><p>　　

14、1.3.2 顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎軌跡特性6</p><p>　　2 顎式破碎機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)分析8</p><p>　　2.1顎式破碎機(jī)的工作原理8</p><p>　　2.1.1 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)工作原理8</p><p>　　2.1.2 復(fù)擺顎式破碎機(jī)工作原理8</p><p>　　2.2主要零部件的結(jié)構(gòu)分析

15、9</p><p>　　2.2.1 動(dòng)顎10</p><p>　　2.2.2 齒板10</p><p>　　2.2.3 肘板（推力板）11</p><p>　　2.2.4 調(diào)整裝置12</p><p>　　2.2.5 保險(xiǎn)裝置13</p><p>　　2.2.6 飛輪13</

16、p><p>　　2.2.7 機(jī)架結(jié)構(gòu)13</p><p>　　2.2.8 密封及潤(rùn)滑系統(tǒng)14</p><p>　　3 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算16</p><p>　　3.1 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算16</p><p>　　3.1.1 給礦口寬度16</p><p>　　3.

17、1.2 給礦口長(zhǎng)度16</p><p>　　3.1.3 公稱排料口尺寸b16</p><p>　　3.1.4 鉗角α與排料層平均嚙角αL17</p><p>　　3.1.5 動(dòng)顎擺動(dòng)行程s17</p><p>　　3.1.6主軸轉(zhuǎn)數(shù)17</p><p>　　3.1.7 sL 、αL和n三參數(shù)最佳匹配數(shù)學(xué)模型

18、18</p><p>　　3.2 主要構(gòu)件尺寸的確定18</p><p>　　3.2.1 破碎腔高度H19</p><p>　　3.2.2 曲柄偏心距（或曲柄半徑）l119</p><p>　　3.2.3 連桿長(zhǎng)度l219</p><p>　　3.2.4 懸掛高度h020</p><p&g

19、t;　　3.2.5 傳動(dòng)角20</p><p>　　3.2.6 連桿傾角α′20</p><p>　　3.2.7 肘板長(zhǎng)度l3和肘板擺角20</p><p>　　3.2.8 支座O、C間的垂直、水平距離yOC，xOC21</p><p>　　3.2.9 顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)21</p><p>　　

20、3.3 工作參數(shù)的計(jì)算23</p><p>　　3.3.1 主軸轉(zhuǎn)數(shù)23</p><p>　　3.3.2 生產(chǎn)能力23</p><p>　　3.3.3 最大破碎力Fmax24</p><p>　　3.4.1 動(dòng)腔的擺動(dòng)次數(shù)(主軸的轉(zhuǎn)數(shù))26</p><p>　　3.4.2 電動(dòng)機(jī)的功率26</p>

21、;<p>　　3.4.3 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速26</p><p>　　3.4.4 選取電動(dòng)機(jī)26</p><p>　　3.5 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.5.1 概述27</p><p>　　3.5.2 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.5.3確定計(jì)算功率27</p>

22、;<p>　　3.5.4 選擇帶型27</p><p>　　3.5.5 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑28</p><p>　　3.5.6 確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld28</p><p>　　3.5.7 確定皮帶根數(shù)Z29</p><p>　　3.5.8 確定帶的預(yù)緊力F030</p><p>　　3.

23、5.9 計(jì)算V帶作用在軸上的力（簡(jiǎn)稱軸壓力）Fp30</p><p>　　3.5.10 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30</p><p>　　3.6 偏心軸的設(shè)計(jì)計(jì)算32</p><p>　　3.6.1 軸的功用、分類和材料32</p><p>　　3.6.2 軸設(shè)計(jì)的基本要求32</p><p>　　3.6.3 偏心軸的

24、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33</p><p>　　3.6.4 偏心軸的強(qiáng)度計(jì)算34</p><p>　　3.7 顎式破碎機(jī)腔型設(shè)計(jì)34</p><p>　　3.7.1 分層破碎假說(shuō)35</p><p>　　3.7.2 直線腔形的分析35</p><p>　　4 顎式破碎機(jī)主要零件的校核驗(yàn)算37</p><

25、;p>　　4.1 主要零件受力分析37</p><p>　　4.2 主要零件的強(qiáng)度校核37</p><p>　　4.2.1 肘板的強(qiáng)度校核37</p><p>　　4.2.2 平鍵的選擇與校核38</p><p>　　4.2.3 滾動(dòng)軸承的選擇39</p><p>　　5 顎式破碎機(jī)的使用與測(cè)試41&

26、lt;/p><p>　　5.1顎式破碎機(jī)的安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)41</p><p>　　5.1.1 顎式破碎機(jī)的安裝41</p><p>　　5.1.2 顎式破碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)42</p><p>　　5.2 顎式破碎機(jī)使用維護(hù)42</p><p>　　5.2.1 潤(rùn)滑42</p><p>　　5.2.2

27、 維修43</p><p>　　6 Pro/E在破碎機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用45</p><p>　　6.1 破碎機(jī)三維設(shè)計(jì)流程45</p><p>　　6.2 破碎機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)，強(qiáng)度剛度校核45</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)48</b></p><p><b>　　致 謝

28、49</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)50</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　國(guó)內(nèi)的礦山工業(yè)、冶煉工業(yè)、建材工業(yè)、公路建設(shè)、鐵路建設(shè)、水利建設(shè)和化工工業(yè)等各種行業(yè)中其所需的各種原料生產(chǎn)大都牽涉到了破碎問(wèn)題，顎式破碎機(jī)在破碎行業(yè)中具有重要的地位。根據(jù)待碎礦

29、石、巖石和物料的性質(zhì)、用途和數(shù)量的不同，可選用不同類型的破碎設(shè)備。目前，常用的破碎設(shè)備有顎式、旋回式、錘式、反擊式和輥式破碎機(jī)。此外，還有特殊類型的破碎設(shè)備。</p><p>　　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)，早已成為我國(guó)生產(chǎn)最多、使用最廣的破碎設(shè)備。我國(guó)自50年代生產(chǎn)顎式破碎機(jī)以來(lái)，在破碎機(jī)設(shè)計(jì)方面經(jīng)歷了類比、仿制、圖解法設(shè)計(jì)階段，并向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段過(guò)度

30、。生產(chǎn)制造的顎式破碎機(jī)越來(lái)越大、性能越來(lái)越好、品種越來(lái)越多，并在國(guó)際上占有一定的市場(chǎng)。目前，我國(guó)生產(chǎn)的應(yīng)用最為廣泛的顎式破碎機(jī)有兩種型式：動(dòng)顎作簡(jiǎn)單擺動(dòng)的曲柄雙搖桿機(jī)構(gòu)顎式破碎機(jī)—簡(jiǎn)擺型顎式破碎機(jī);動(dòng)顎作復(fù)雜擺動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)顎式破碎機(jī)-復(fù)擺型顎式破碎機(jī)。前者多半制成大型或中型，其破碎比為3～6；后者一般制成中小型，其破碎比可達(dá)10。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，復(fù)擺型顎式破碎機(jī)已向大型化發(fā)展。</p><p>　　顎式破

31、碎機(jī)的技術(shù)性能主要取決于主參數(shù)的確定、機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)。各種不同型號(hào)的顎式破碎機(jī)雖經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)踐不斷改進(jìn)，但其工作原理和結(jié)構(gòu)大同小異，而其工作性能的好壞卻相差甚大。本設(shè)計(jì)根據(jù)已知參數(shù)：普通巖石的破碎（抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)300兆帕），最大進(jìn)料粒度180mm ，出料粒度10～50mm， 產(chǎn)量2～3噸/小時(shí)，進(jìn)行顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)重于主參數(shù)及其計(jì)算方法、機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)、腔型設(shè)計(jì)、偏心軸設(shè)計(jì)及校核，以及輔助設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、V帶、

32、飛輪的選擇。由于水平有限、時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)說(shuō)明書中一定有不少的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師和讀者提出寶貴的意見，給予批評(píng)指正!</p><p>　　1 物料性能及破碎機(jī)分類</p><p>　　1.1 物料破碎及其意義</p><p>　　從礦山開采出來(lái)的礦石成為原礦。原礦是由礦物與脈石組成的。露天礦井開</p><p>　　采出來(lái)的原礦其最大粒度一

33、般在200～1300mm，地下礦開采出來(lái)的原礦其最大粒度一般在200～600mm之間。這些原礦不能直接在工業(yè)中應(yīng)用，必須經(jīng)過(guò)破碎和磨礦作業(yè)，使其粒度達(dá)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(chǎn)品的作業(yè)，小于1mm粒度的產(chǎn)品是通過(guò)磨碎作業(yè)完成的。</p><p>　　1.1.1 破碎的目的</p><p>　　（1）制備工業(yè)用碎石</p><p>　?。?/p>

34、2）使礦石中的有用礦物分離</p><p>　?。?）為磨礦提供原料</p><p>　　1.1.2 破碎產(chǎn)品的粒級(jí)特性</p><p>　　破碎產(chǎn)品都是由粒度不同的各種礦粒所組成。粒度組成和粒度特性曲線可以鑒定破碎產(chǎn)品的質(zhì)量和破碎機(jī)的破碎效果。</p><p>　　確定混合物料的粒度組成，通常采用篩分分析法（簡(jiǎn)稱篩析）。篩析一般采用標(biāo)準(zhǔn)篩，

35、篩面使用正方形篩孔的篩網(wǎng)。我國(guó)通常采用泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩，其篩孔大小用網(wǎng)目表示，它指一英寸長(zhǎng)度（一英寸等于25.4mm）內(nèi)所具有的篩孔數(shù)目。</p><p>　　根據(jù)篩分結(jié)果，可以對(duì)產(chǎn)品（或原礦）的粒度特性進(jìn)行分析。粒度特性用粒級(jí)特性曲線表示，縱坐標(biāo)表示套篩中各篩的篩上物料質(zhì)量的累積百分?jǐn)?shù)（簡(jiǎn)稱篩上量累積產(chǎn)率%），橫坐標(biāo)或用篩孔尺寸與最大粒度之比，或用篩孔尺寸與排礦口之比（%）表示。難碎性礦石的粒級(jí)曲線呈凸性，這表明礦石

36、中的粗級(jí)物料占多數(shù)。中等可碎性礦石的粒級(jí)曲線近似直線，這表明各種粒級(jí)所占的產(chǎn)率大致一致。易碎性礦石的粒級(jí)曲線呈凹形，這表明礦石中的中等粒度的物料占多數(shù)。</p><p>　　為了真實(shí)且直觀地反映破碎機(jī)的破碎效果，可用下式計(jì)算產(chǎn)品的等值粒度值Deq：</p><p>　　式中 n—篩分物料時(shí)篩子的個(gè)數(shù)</p><p>　　di、ri—第i級(jí)物料的粒級(jí)平均直徑及其

37、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。</p><p>　　1.2礦石的破碎及力學(xué)性能</p><p>　　機(jī)械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子間的內(nèi)聚力，使大塊物料分成若干小塊。機(jī)械破碎礦石有以下幾種方法：</p><p>　　1）壓碎 將礦石置于兩個(gè)破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓應(yīng)力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度限而破碎（圖1-1a）。</p><p>　　2）劈

38、裂 用一個(gè)平面和一個(gè)帶尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因時(shí)由于劈裂面上的拉應(yīng)力達(dá)到礦石的抗拉強(qiáng)度限（圖1-1b）。</p><p>　　3）折斷 用兩個(gè)帶有多個(gè)尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石就像受集中載荷的兩支點(diǎn)或多支點(diǎn)梁。當(dāng)?shù)V石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達(dá)到彎曲強(qiáng)度限時(shí)礦石被折斷（圖1-1c）。</p><p>　　4）磨碎 礦石與運(yùn)動(dòng)的工作表面之間受一定壓力和剪切力

39、時(shí)，礦石內(nèi)的剪切力達(dá)到其剪切強(qiáng)度限時(shí)，礦石即被粉碎（圖1-1d）。</p><p>　　5）沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機(jī)件的沖擊力作用而被破碎。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(yán)重（圖1-1e）。</p><p>　　實(shí)際上任何一種破碎機(jī)都不是以某一種形式進(jìn)行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯(lián)合進(jìn)行破碎。由于顎式破碎機(jī)的破碎工作表面是兩塊相互交錯(cuò)

40、布置的齒形襯板，因此破碎作業(yè)兼有前四種破碎形式。</p><p>　　礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理力學(xué)性能、被破的塊度及所要求的破碎比來(lái)選擇的。對(duì)堅(jiān)硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對(duì)粘性礦石采用壓碎和磨碎的破碎方法為宜；對(duì)脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。顎式破碎機(jī)可用于破碎各種性能的礦石，對(duì)于堅(jiān)硬礦石有更高的破碎效果。</p><p>　　圖1-1 礦石的破碎

41、和磨碎方法</p><p>　　a）壓碎 b）劈裂 c）折斷 d）磨碎 e）沖擊破碎</p><p>　　1.3破碎機(jī)的分類及動(dòng)顎軌跡特性</p><p>　　1.3.1破碎機(jī)分類</p><p>　?。?）按破碎機(jī)粒度分類</p><p>　　1）粗碎破碎機(jī) 一般使1500～500mm的物

42、料破碎到350～100mm。</p><p>　　2）中碎破碎機(jī) 使350～100mm的物料破碎到140～40mm。</p><p>　　3）細(xì)碎破碎機(jī) 使100～40mm的物料破碎到30～10mm。</p><p>　　（2） 按破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理分類</p><p>　　1）顎式破碎機(jī) 其工作部分由固定顎板和活動(dòng)顎板組成。當(dāng)

43、活動(dòng)顎板周期性地靠近固定顎板時(shí)，借助壓碎作用將裝于期間的物料破碎；遠(yuǎn)離固定顎板時(shí)物料靠自重向下移動(dòng)，直至從排料口排出（圖1-2a）。</p><p>　　2）旋回和圓錐破碎機(jī) 其工作部分由內(nèi)腔為錐形的固定外錐和可運(yùn)動(dòng)的內(nèi)錐體組成。內(nèi)錐體以一定的偏心半徑繞外錐中心線作偏心運(yùn)動(dòng)，不斷改變內(nèi)外圓錐間的空間形狀，使礦石在兩錐體間受到壓碎和折斷作用而破碎（圖1-2b）。</p><p>　　3）

44、輥式破碎機(jī) 礦石在兩個(gè)平行且相反轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱形輥?zhàn)又惺艿綁核椋ü廨仯┗蚴軌核楹团炎饔茫X輥）而破碎。當(dāng)兩輥的轉(zhuǎn)速不同時(shí)，還有磨碎作用（圖1-2c）。</p><p>　　4）沖擊式破碎機(jī)-錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī) 利用裝于其上的高速旋轉(zhuǎn)的錘子的沖擊作用和礦石本身高速?zèng)_擊固定襯板而使礦石破碎（圖1-2d）。</p><p>　　破碎機(jī)的型式是根據(jù)所采用的選礦工藝流程、礦石的物理力學(xué)性

45、能、破碎比及影響礦石可碎性的其它一些因素進(jìn)行選擇的。</p><p>　　圖1-2 破碎機(jī)和磨礦的主要型式</p><p>　　a)顎式破碎機(jī) b）旋回破碎機(jī)和圓錐破碎 c）輥式破碎機(jī) d）錘式破碎機(jī)</p><p>　　顎式破碎機(jī)經(jīng)100多年的實(shí)踐和不斷改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)已日益完善。我國(guó)自50年代仿制顎式破碎機(jī)以來(lái)，經(jīng)過(guò)近50年的摸索和研究，設(shè)計(jì)資料

46、更加完善，設(shè)計(jì)方法更加先進(jìn)，結(jié)構(gòu)更加合理，產(chǎn)品性能更加優(yōu)良。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、維修方便等其它破碎機(jī)無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)，至今仍廣泛應(yīng)用于工業(yè)各部門。</p><p>　　1.3.2 顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎軌跡特性</p><p>　　顎式破碎機(jī)按運(yùn)動(dòng)形式分為兩種基本型式:簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)和復(fù)擺顎式破碎機(jī)。如圖表示兩種基本類型的顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎軌跡。</p><p&

47、gt;　　圖1-3 顎式破碎機(jī)動(dòng)顎軌跡</p><p>　　a）簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī) b）復(fù)擺顎式破碎機(jī)</p><p>　　由圖1-3可見，簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)動(dòng)顎上點(diǎn)的軌跡為繞動(dòng)顎懸掛點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓弧，其弧長(zhǎng)沿進(jìn)料口到排料口逐漸增大。復(fù)擺顎式破碎機(jī)動(dòng)顎上的點(diǎn)一般作平面運(yùn)動(dòng)，其軌跡為封閉曲線，進(jìn)料口處軌跡呈橢圓形，愈靠近排料口其軌跡形狀愈扁直。沿水平方向與垂直方向量取軌跡的位移s和

48、h，則s稱為動(dòng)顎水平行程，h稱為動(dòng)顎垂直行程，其比值稱為動(dòng)顎的行程特性值。</p><p>　　動(dòng)顎上各點(diǎn)行程及特性值決定了破碎機(jī)性能的優(yōu)劣。水平行程可以產(chǎn)生破碎物料所必須的壓縮量，由于物料在破碎時(shí)，其塊度越大，所需的壓縮量也越大，因此水平行程應(yīng)從進(jìn)料口到排料口逐漸減小。由于排料口處的物料按自由落體排下的，所以排料口處水平行程的大小，還應(yīng)考慮到排料層物料下落時(shí)所需的排料高度。動(dòng)顎的垂直行程使得動(dòng)、定顎間產(chǎn)生垂直方

49、向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)物料進(jìn)行磨搓，同時(shí)也可以促進(jìn)物料向下排料，但磨搓作用使得動(dòng)、定顎板磨損而降低襯板的使用壽命。因此可用行程特性值衡量破碎機(jī)軌跡值性能值優(yōu)劣。</p><p>　　表1-4 兩種基本顎式破碎機(jī)動(dòng)顎軌跡性能比較</p><p>　　表1-4給出了兩種基本型式的破碎機(jī)，在相同排料口水平行程s條件下進(jìn)、排料口處動(dòng)顎的軌跡性能參數(shù)，小于下部水平行程，且垂直行程均很小，其特性值m=0

50、.3。復(fù)擺顎式破碎機(jī)上部水平行程，大于下部水平行程，且垂直行程很大，其特性值m=2.5～3.0。</p><p>　　與簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)相比，因?yàn)閺?fù)擺顎式破碎機(jī)上下水平行程分布較合理，且有較大的垂直行程，有利于破碎腔內(nèi)的物料下移，因此生產(chǎn)能力高于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)約30%。</p><p>　　2 顎式破碎機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　2.1顎式破碎機(jī)的工作原

51、理</p><p>　　2.1.1 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)工作原理</p><p>　　圖2-1 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)</p><p>　　動(dòng)顎懸掛在心軸上，可作左右擺動(dòng)，偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。帶動(dòng)兩塊推力板也做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)動(dòng)顎做左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)破碎和卸料。此種破碎機(jī)采用曲柄雙連桿機(jī)構(gòu)，雖然動(dòng)顎上受有很大的破碎反力，而其偏心軸和連桿卻受力不大，所以工業(yè)上多制成

52、大型機(jī)和中型機(jī)，用來(lái)破碎堅(jiān)硬的物料。此外，這種破碎機(jī)工作時(shí)，動(dòng)顎上每點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都是以心軸為中心的圓弧，圓弧半徑等于該點(diǎn)至軸心的距離，上端圓弧小，下端圓弧大，破碎效率較低，其破碎比i一般為3-6，由于運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)單，故稱簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)。 </p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，偏心軸等傳動(dòng)件受力較??；由于動(dòng)顎垂直位移較小，加工時(shí)物料較少有過(guò)度破碎的現(xiàn)象，動(dòng)顎顎板的磨損較小。

53、 </p><p>　　2.1.2 復(fù)擺顎式破碎機(jī)工作原理</p><p>　　動(dòng)顎上端直接懸掛在偏心軸上，作為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿，由偏心軸的偏心直接驅(qū)動(dòng)，動(dòng)顎的下端鉸連著推力板支撐到機(jī)架的后壁上。當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)顎上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是由懸掛點(diǎn)的圓周線(半徑等于偏心距)，逐漸向下變成橢圓形，越向下部，橢圓形越偏

54、，直到下部與推力板連接點(diǎn)軌跡為圓弧線。由于這種機(jī)械中動(dòng)顎上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡比較復(fù)雜，故稱為復(fù)雜擺動(dòng)式顎式破碎機(jī)。圖2-2為復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。</p><p>　　圖2－2顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 　　 圖2－3 復(fù)擺顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　由圖2－3可計(jì)算出復(fù)擺顎式破碎機(jī)的自由度為：</p><p>　　復(fù)擺式顎式破碎機(jī)與簡(jiǎn)擺式相比

55、較，其優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動(dòng)顎下端強(qiáng)制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)率高出20-30%；物料塊在動(dòng)顎下部有較大的上下翻滾運(yùn)動(dòng)，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡(jiǎn)擺式產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。</p><p>　　介于復(fù)擺顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)中將顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)為復(fù)擺型。</p><

56、p>　　2.2主要零部件的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　?。校牛?20×360復(fù)擺顎式破碎機(jī)主要是由機(jī)架、動(dòng)顎、偏心軸、軸承、飛輪、槽輪、肘板、調(diào)整部件、拉緊部件、潤(rùn)滑部件等組成，如下圖２－4所示。</p><p>　　圖2-4　PE-220x360復(fù)擺顎式破碎機(jī)</p><p><b>　　2.2.1 動(dòng)顎</b></p&

57、gt;<p>　　動(dòng)顎是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，其結(jié)</p><p>　　構(gòu)應(yīng)該堅(jiān)固耐用。動(dòng)顎一般采用鑄造結(jié)構(gòu)，為減輕重量，國(guó)外也采用焊接結(jié)構(gòu)。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對(duì)焊接工藝的要求較高。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可把動(dòng)顎分成箱型結(jié)構(gòu)與非箱型加筋結(jié)構(gòu)（按其橫截面形狀又可分為“Ｅ”型和反“Ｅ”型兩種）。對(duì)于型號(hào)較小的復(fù)擺顎式破碎機(jī)，其動(dòng)顎一般做成非箱型加筋結(jié)構(gòu)，以便有效地減輕動(dòng)顎的重

58、量。本設(shè)計(jì)采用“Ｅ”型動(dòng)顎，其結(jié)構(gòu)見圖紙。</p><p><b>　　2.2.2 齒板</b></p><p>　　齒板（也叫襯板），是破碎機(jī)中直接與礦石接觸的零件，它對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒形以及破碎力等都有影響。</p><p>　　齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損得非常厲害。為了延長(zhǎng)它的使用壽命，可從兩方面來(lái)研究：一

59、是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料；二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和幾何尺寸。目前齒板一般采用ZGMn13-4，其特點(diǎn)是：在沖擊負(fù)荷作用下，具有表面硬化性，形成既硬又耐磨的表面，同時(shí)仍能保持其內(nèi)層金屬原有的韌性。齒板橫斷面結(jié)構(gòu)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（如圖２－４所示）</p><p>　　圖2-4 襯板齒形</p><p>　　a)三角形　　　　　　　　　　　　　

60、 b）梯形</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用三角形齒板，材料為ZGMn13-4。</p><p>　　2.2.3 肘板（推力板） </p><p>　　破碎機(jī)的肘板是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的零部件，但其作用卻非常大。通常有三個(gè)作用:</p><p>　　一是傳遞動(dòng)力，其傳遞的動(dòng)力有時(shí)甚至比破碎力還大；二是起保險(xiǎn)作用，當(dāng)破碎腔落入非破碎物料（如釬桿

61、、折斷的鏟齒）時(shí)，肘板先行斷裂破壞，從而保護(hù)機(jī)器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。</p><p>　　肘板按結(jié)構(gòu)組成分為組裝式和整體式兩種；按肘頭與肘墊（或稱肘板襯墊）的連接型式，可分滾動(dòng)型與滑動(dòng)型兩種（如圖2-5）。滾動(dòng)型結(jié)構(gòu)其傳動(dòng)效率高，磨損減小，同時(shí)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，動(dòng)顎的擺動(dòng)角很小，使得肘板兩端支承的肘墊表面的平行度誤差也很小，因此肘板的傳力方向與肘墊垂直方向的夾角很小，肘板與其肘墊之間可以保持純

62、滾動(dòng)。</p><p>　　為提高傳動(dòng)效率，減少磨損，延長(zhǎng)其使用壽命，本設(shè)計(jì)中采用滾動(dòng)型肘板，肘板墊材料為ZG310-570。</p><p>　　圖2-5 肘頭與肘墊形式</p><p>　　a）滾動(dòng)型 b）滑動(dòng)型</p><p>　　2.2.4 調(diào)整裝置</p><p>

63、　　調(diào)整裝置是用來(lái)調(diào)整破碎機(jī)排料口大小用。隨著襯板的不斷磨損，排料口尺寸也不斷地變大，產(chǎn)品粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品粒度的要求，必須利用調(diào)整裝置，定期地調(diào)整排料口尺寸。此外，當(dāng)要求得到不同的產(chǎn)品粒度時(shí)，也需要調(diào)整排料口大小，現(xiàn)有顎式破碎機(jī)的調(diào)整裝置有多種多樣，歸納起來(lái)有墊片調(diào)整裝置、楔鐵調(diào)整裝置、液壓調(diào)整裝置以及襯板調(diào)整。</p><p>　　圖2-6 立式楔鐵調(diào)整裝置</p><p&g

64、t;　　本設(shè)計(jì)中采用楔鐵調(diào)整裝置（如圖2-6），其優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)整、調(diào)整方便、不必停車、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和制作方便。缺點(diǎn)是它的外形尺寸和重量都比較大，使機(jī)器尺寸增大，調(diào)整很費(fèi)勁。</p><p>　　2.2.5 保險(xiǎn)裝置</p><p>　　當(dāng)破碎機(jī)落入非破碎物時(shí)，為防止機(jī)器的重要零部件發(fā)生破壞，通常裝有過(guò)載保護(hù)裝置。保險(xiǎn)裝置有三種:液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。液壓保險(xiǎn)裝置由于必須有專用的

65、液壓系統(tǒng)，且對(duì)液壓元件和零部件的液壓密封部位有較高的要求，故一般都用于大型的簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)。中小型復(fù)擺顎式破碎機(jī)都以肘板為保險(xiǎn)件。</p><p>　　圖2-7 肘板結(jié)構(gòu)</p><p>　　a）變截面結(jié)構(gòu) b）弧形結(jié)構(gòu) c）S型結(jié)構(gòu)</p><p>　　設(shè)計(jì)肘板時(shí)除應(yīng)正確確定由破碎力引起的肘板壓力

66、，以便設(shè)計(jì)出超載破壞的肘板面積外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使其具有較高的超載破壞敏感度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用變截面結(jié)構(gòu)（如圖2-7a），材料為HT150，其結(jié)構(gòu)見圖紙。</p><p><b>　　2.2.6 飛輪</b></p><p>　　顎式破碎機(jī)的飛輪用以儲(chǔ)存動(dòng)顎空行程時(shí)的能量．再用于工作行程，使機(jī)械的工作負(fù)荷趨于均勻，帶輪也起著飛

67、輪的作用．飛輪常以鑄鐵或鑄鋼制造，小型機(jī)的飛輪常制成整體式。其結(jié)構(gòu)見圖紙。</p><p>　　2.2.7 機(jī)架結(jié)構(gòu)</p><p>　　破碎機(jī)機(jī)架是整個(gè)破碎機(jī)零部件的安裝基礎(chǔ)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，其重量占整機(jī)重量很大比例（對(duì)鑄造機(jī)架為50％左右，對(duì)焊接架為30％左右），機(jī)架的剛度和強(qiáng)度，對(duì)整機(jī)性能和主要零部件壽命均有很大的影響，因此，對(duì)破碎機(jī)機(jī)架的要求是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易制造，重量輕

68、，且要求有足夠的強(qiáng)度和剛度。破碎機(jī)機(jī)架按結(jié)構(gòu)分，有整體機(jī)架和組合機(jī)架；按制造工藝分，有鑄造機(jī)架和焊接機(jī)架。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用整體鑄造機(jī)架，雖然制造困難，但具有較好的剛性，除用ZG270-500材料外，對(duì)小型破碎機(jī)破碎硬度較小的物料時(shí)，也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球磨鑄鐵。設(shè)計(jì)時(shí)，在保證正常工作條件下，應(yīng)力求減輕重量。制造時(shí)要求偏心軸軸承中心鏜孔，與動(dòng)顎心軸軸承的中心孔有一定的平行度。</p>&l

69、t;p>　　圖2-8 整體鑄造機(jī)架</p><p>　　2.2.8 密封及潤(rùn)滑系統(tǒng)</p><p>　　密封的功能是阻止泄露，造成泄露的原因主要有兩方面：一是密封面上有間隙；二是密封兩側(cè)有壓力差。消除或減小其中因素都可以阻止或減小泄露，但就一般設(shè)備而言，減小或消除間隙是阻止泄露的主要途徑。密封的作用就是將結(jié)合面間的間隙封住，隔離或切斷泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加設(shè)小

70、型做工元件對(duì)泄露物質(zhì)造成壓力，與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡。</p><p>　　密封結(jié)構(gòu)種類繁多，所采用密封機(jī)理也各不相同。因而對(duì)于任何具體應(yīng)用，都必須進(jìn)行細(xì)致的衡量，然后做出選擇。</p><p>　　偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤(rùn)滑；心軸和推力板的支承面一般采用潤(rùn)滑脂通過(guò)手動(dòng)油槍給油；動(dòng)顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤(rùn)滑困難．常在軸瓦底部開若干軸向油溝．中間開一環(huán)向油槽使之連通，

71、再用油泵強(qiáng)制注人干黃油進(jìn)行潤(rùn)滑。 </p><p>　　3 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算</p><p>　　為了保證顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在設(shè)計(jì)時(shí)必須正確地確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計(jì)算零部件的基礎(chǔ)。</p><p>　　3.1 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算</p><p>　　圖3-1 排料口處排料示意圖<

72、/p><p>　　3.1.1 給礦口寬度 </p><p>　　B=（1.1～1.25）Dmax</p><p>　　式中 Dmax——最大給料粒度</p><p>　　由于Dmax=180mm，故給礦口寬度B的取值范圍為198～225，在本設(shè)計(jì)中選取B=220mm。</p><p>　　3.1.2 給礦口長(zhǎng)度

73、 </p><p>　　L=（1.5～1.7）B</p><p>　　由于B=220mm，故給礦口長(zhǎng)度L的取值范圍為330～374，介于我國(guó)常見的顎式破碎機(jī)型號(hào)，在本設(shè)計(jì)中選取L=360mm。</p><p>　　3.1.3 公稱排料口尺寸b</p><p>　　公稱排料口尺寸，又稱為排礦口最小寬度，一般顎式破碎機(jī)排料口的長(zhǎng)度與給料口的長(zhǎng)

74、度相同，可按下式選定，故有b=bmin=25mm。</p><p>　　b=bmin=dmax-SL=（1/7～1/10）B</p><p>　　式中 dmax-最大給礦粒度</p><p>　　3.1.4 鉗角α與排料層平均嚙角αL</p><p>　　破碎機(jī)的動(dòng)顎與固定顎板之間的夾角稱為鉗角。當(dāng)破碎物料時(shí)，必須使物料既不向上滑動(dòng)，也不從

75、破碎機(jī)給礦口中跳出來(lái)。這就要求礦石和顎板工作面之間產(chǎn)生足夠的摩擦力，以阻止礦塊破碎時(shí)被擠出去。</p><p>　　正確的選擇顎式破碎機(jī)鉗角對(duì)于提高破碎機(jī)的破碎效率具有很大意義，減小鉗角可以使破碎機(jī)的生產(chǎn)能力增加，但會(huì)引起破碎比的減小。近年來(lái)，采用一種曲面破碎齒板，它在保持破碎比不變的條件下，嚙角將大大減小，而破碎機(jī)的生產(chǎn)能力可以提高，且破碎齒板磨損減輕，功率消耗有所下降。在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī)鉗角的范

76、圍為20°-24°，本設(shè)計(jì)將鉗角α選定為20°，排料層平均嚙角αL定為15°。</p><p>　　3.1.5 動(dòng)顎擺動(dòng)行程s</p><p>　　動(dòng)顎擺動(dòng)行程s是破碎機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，在理論上，動(dòng)顎的擺動(dòng)行程應(yīng)按物料達(dá)到破壞時(shí)所需之壓縮量來(lái)決定。然而，由于破碎板的變形，及其與機(jī)架間存在的間隙等因素的影響，實(shí)際選取的動(dòng)顎擺動(dòng)行程遠(yuǎn)大于理論上求出的數(shù)

77、值。</p><p>　　復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎擺動(dòng)行程受到排礦口寬度的限制。因?yàn)?，如果?dòng)顎下部的擺動(dòng)行程大于排礦口最小寬度的0.3～0.4倍，將引起物料在破碎腔下部的過(guò)壓實(shí)現(xiàn)象，容易造成排礦口的堵塞，使負(fù)荷急劇增大，所以動(dòng)顎下部的擺動(dòng)行程不得大于排礦口寬度的0.3～0.4倍，本設(shè)計(jì)中SL =8mm。</p><p>　　下端點(diǎn)許用水平行程：</p><p>　　[

78、sL]=0.1415B0.85=0.1415X2200.85=13.86mm</p><p>　　因sL< [ sL]，所以符合要求。</p><p><b>　　3.1.6主軸轉(zhuǎn)數(shù)</b></p><p>　　對(duì)于顎式破碎機(jī)，動(dòng)顎的擺動(dòng)次數(shù)由偏心軸的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。在一定范圍內(nèi)，偏心軸轉(zhuǎn)速增加，破碎機(jī)的生產(chǎn)能力相應(yīng)的增加。但是，當(dāng)動(dòng)顎擺動(dòng)超過(guò)

79、一定限度時(shí)，再增加轉(zhuǎn)速，生產(chǎn)能力增加十分緩慢，有時(shí)甚至還下降。而其功耗卻迅速上升，由于過(guò)高的偏心軸轉(zhuǎn)速使破碎好的物料來(lái)不及由卸料口排出，反而影響了生產(chǎn)能力的提高。因此，理論上生產(chǎn)能力最高的動(dòng)顎的擺動(dòng)次數(shù)為：</p><p>　　式中 sL-動(dòng)顎下部水平行程（cm）</p><p><b>　　αL-嚙角（°）</b></p><p>

80、;　　經(jīng)計(jì)算n=272r/min。（其中sL=8mm，αL=15°）</p><p>　　3.1.7 sL 、αL和n三參數(shù)最佳匹配數(shù)學(xué)模型</p><p>　　sL 、αL和n間的匹配關(guān)系，應(yīng)該考慮其對(duì)機(jī)器重要性能指標(biāo)Q和P 的影響。三參數(shù)的最佳匹配，應(yīng)該使破碎機(jī)功耗不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的前提下具有最大的生產(chǎn)能力。</p><p>　　1）設(shè)計(jì)變量 X=

81、[x1，x2]T=[sL，αL]T</p><p>　　2）目標(biāo)函數(shù) minF（X）=min（ ）</p><p>　　3）約束條件 G1（X）=x1=sL≥0</p><p>　　G2(X)=[sL]-x1=[sL]-sl≥0</p><p>　　G3(X)=x2-14°=αL-14°≥0</p>&

82、lt;p>　　G4(X)=α-x2=α-αL≥0 </p><p>　　G5(X)=P0-P≥0</p><p>　　以上優(yōu)化模型的基本思想，是逐步改變下端點(diǎn)水平行程sL和排料層嚙角αL的值，求出與其匹配的主軸轉(zhuǎn)數(shù)n，使得功耗在不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，機(jī)器的生產(chǎn)能力最高，此時(shí)的sL 、αL和n稱三參數(shù)的最優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　解得：

83、sL=13.86 αL=15° n=272r/min</p><p>　　3.2 主要構(gòu)件尺寸的確定</p><p>　　眾所周知，復(fù)擺顎式破碎機(jī)可簡(jiǎn)化為一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其連桿即動(dòng)顎。破碎機(jī)的性能，主要取決于動(dòng)顎齒面點(diǎn)的軌跡性能值，而軌跡性能值又取決于齒面點(diǎn)在連桿上的位置以及機(jī)構(gòu)的尺寸。所謂機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)，是指該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的各桿長(zhǎng)度、機(jī)

84、架位置和連桿上動(dòng)點(diǎn)位置等尺寸參數(shù)。破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)，是決定機(jī)器性能優(yōu)劣的關(guān)鍵之一。</p><p>　　圖3-2 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)圖</p><p>　　3.2.1 破碎腔高度H</p><p>　　在鉗角一定的情況下，破碎腔的高度由所需求的破碎比而定，通常破碎腔的高度H=（2.25～2.5）B，即H=495～550mm，在本設(shè)計(jì)中選取H=520mm。<

85、/p><p>　　3.2.2 曲柄偏心距（或曲柄半徑）l1</p><p>　　不論動(dòng)顎齒面軌跡性能值分配是否合理，在機(jī)構(gòu)其它尺寸參數(shù)不變的情況下，增大曲柄半徑，均會(huì)使顎板齒面各點(diǎn)的行程值增大，一方面可以提高生產(chǎn)能力，另一方面也增大了機(jī)器的功耗。由于曲柄半徑的改變并不能有效地調(diào)整齒面軌跡性能值的分配，所以曲柄半徑可作為設(shè)計(jì)變量，也可以按現(xiàn)有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定。通常，對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī)sL≈（2～2

86、.2） l1，在本設(shè)計(jì)中，l1=6mm。</p><p>　　3.2.3 連桿長(zhǎng)度l2</p><p>　　連桿長(zhǎng)度是指動(dòng)顎軸承中心至動(dòng)顎肘板襯墊對(duì)稱中心點(diǎn)間的距離。改變連桿長(zhǎng)度，實(shí)質(zhì)是改變動(dòng)顎下端點(diǎn)KL在連桿上的位置，以及改變肘板固定支承點(diǎn)C在機(jī)架上的相對(duì)位置，改變連桿長(zhǎng)度，對(duì)動(dòng)顎下部動(dòng)點(diǎn)的水平行程及特性值有明顯影響。采用較短的連桿，對(duì)于提高生產(chǎn)呢能力和延長(zhǎng)顎板使用壽命都有利的。但過(guò)短的

87、連桿給機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難并使動(dòng)顎受力惡化，還可能導(dǎo)致下端點(diǎn)軌跡運(yùn)動(dòng)反向等問(wèn)題。通常，對(duì)于中、小型顎式破碎機(jī)l2=（0.85～0.9）L，即l2=306～324mm，在本設(shè)計(jì)中，l2=315mm。</p><p>　　3.2.4 懸掛高度h0</p><p>　　懸掛高度h0是指曲柄固定支座O到定顎板上水平面間的垂直高度。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可把復(fù)擺顎式破碎機(jī)分為三種類型：正懸掛（h >0

88、）,零懸掛（h=0）和負(fù)懸掛（h<0）三種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　懸掛高度h0實(shí)際上決定了動(dòng)顎上端點(diǎn)K1在連桿上的相對(duì)位置。動(dòng)顎上端點(diǎn)K1相對(duì)于連桿上的A（動(dòng)顎軸承中心）點(diǎn)愈高，其水平行程值愈大且特性值愈小。因此，較小的懸掛高度不但可以增大上端點(diǎn)水平行程值，減小特性值，而且可以降低機(jī)器的高度尺寸，減輕重量。目前已有機(jī)型采用零懸掛來(lái)改善機(jī)器的性能。通常，對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī)h0≤0.1L。</p>

89、;<p>　　3.2.5 傳動(dòng)角 </p><p>　　從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度看，傳動(dòng)角是指四桿機(jī)構(gòu)中，連桿軸線與搖桿（即肘板）軸線間所夾的銳角，并且傳動(dòng)角愈接近90°，傳力性能愈好。對(duì)于破碎機(jī)而言，傳動(dòng)角的選取除考慮傳力性能外，還必須考慮到加大傳動(dòng)角，不但增大垂直行程，而且使水平行程值降低。因此傳動(dòng)角不宜過(guò)大，建議取 =45°～55°，在本設(shè)計(jì)中 。</p>&

90、lt;p>　　3.2.6 連桿傾角α′</p><p>　　連桿傾角α′是為控制動(dòng)顎的結(jié)構(gòu)尺寸而引出的一個(gè)參數(shù)。它是指機(jī)構(gòu)在上極限位置時(shí)，連桿軸線A2B2與定顎齒面（鉛垂線）的夾角。當(dāng)減小連桿傾角α′時(shí)，動(dòng)顎下部結(jié)構(gòu)肥大并使肘板固定支承點(diǎn)C遠(yuǎn)離定顎板而增大機(jī)架長(zhǎng)度，可見α′減小時(shí)使機(jī)重有所增加。但較小的連桿傾角α′可以增大動(dòng)顎下部水平行程而利于提高生產(chǎn)能力。所以連桿的選擇，應(yīng)兼顧到增大下部水平行程而又不使動(dòng)

91、顎下部肥大。通常，α′=10°～20°，在本設(shè)計(jì)中α′=15°。</p><p>　　3.2.7 肘板長(zhǎng)度l3和肘板擺角 </p><p>　　當(dāng)動(dòng)顎的擺動(dòng)行程sL和偏心距l(xiāng)1確定后，在選取肘板長(zhǎng)度時(shí)，肘板長(zhǎng)度和偏心距的關(guān)系為:</p><p>　　l3min=16.5 l1 l3max=25 l1&l

92、t;/p><p>　　式中l(wèi)3min和l3max為肘板長(zhǎng)度的最小、最大值，l1 — 偏心距。</p><p>　　兩個(gè)肘板長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的要求來(lái)確定，二者必須一致，在本設(shè)計(jì)中選取肘板長(zhǎng)度l3為120mm。對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī)，肘板擺角 =45°～50°，在本設(shè)計(jì)中 =45°。</p><p>　　3.2.8 支座O、C間的垂直、水平距離

93、yOC，xOC</p><p>　　解得： xOC=28.8mm yOC=247.8mm</p><p>　　機(jī)架位置參數(shù)l4、α4為</p><p>　　解得：l4=249.5mm α4=83°</p><p>　　3.2.9 顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)

94、尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　破碎機(jī)機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)優(yōu)化，應(yīng)該在積累原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使機(jī)器具有優(yōu)良的技術(shù)性能，即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力高、功耗低、重量輕、磨損少的設(shè)計(jì)目標(biāo)。這一目標(biāo)可以用兩種不同的方法來(lái)處理：或按四項(xiàng)要求建立綜合目標(biāo)函數(shù)，以加權(quán)因子來(lái)反映不同要求的重要性；或突出主要目標(biāo)，以生產(chǎn)能力最大為目標(biāo)函數(shù)，其它要求用性能約束條件來(lái)控制。兩種方法可以得到相近的結(jié)果，而后者單目標(biāo)化，可以避免前者多目標(biāo)化中因各目標(biāo)函

95、數(shù)值量級(jí)上的差別及重要程度而產(chǎn)生的確定加權(quán)因子的困難.</p><p><b>　　1）設(shè)計(jì)變量</b></p><p>　　取連桿長(zhǎng)度l2以及機(jī)構(gòu)在上極限時(shí)的連桿傾角α‘，傳動(dòng)角γ及懸掛高度h0為設(shè)計(jì)變量：</p><p>　　X=[x1x2x3x4]T=[l2h0γα‘]T</p><p><b>　　(1

96、) 目標(biāo)函數(shù)</b></p><p>　　目標(biāo)函數(shù)是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，以F（x）表示。優(yōu)化設(shè)計(jì)習(xí)慣上按目標(biāo)函數(shù)極小化處理。要求生產(chǎn)能力最大，也就是1/Q（x）極小，故目標(biāo)函數(shù)表示為：</p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)約束</b></p><p>　　約束條件包括邊界約束和反映其它設(shè)計(jì)目標(biāo)的性能約束兩部分。四個(gè)設(shè)計(jì)變量的邊界約束為

97、：</p><p>　　G1(x)=K1(B-b)/sinα-l2=K1(B-b)/sinα-x1≥0 ①</p><p>　　G2(x)=l2-K2(B-b)/sinα=x1-K2(B-b)/sinα≥0 ②</p><p>　　G3(x)=h0=x2≥0 ③</p><p>　　G4(x)=K3(

98、B-b)/sinα-h0=K3(B-b)/sinα-x2≥0 ④</p><p>　　G5(x)=γ-π/4=x3-π/4≥0 ⑤</p><p>　　G6(x)=π/3.2727-γ=π/3.2727-x3≥0 ⑥</p><p>　　G7(x)=α-π/18=x4-π/18≥0 ⑦</p><

99、p>　　G8(x)=π/9-α’=π/9-x4≥0 ⑧</p><p>　　式中，①、②兩個(gè)約束條件，給定連桿長(zhǎng)度的選擇范圍，太短使動(dòng)顎受力惡化并給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)一定困難，太長(zhǎng)使下部行程變小并增大機(jī)器高度，因此以動(dòng)顎齒板長(zhǎng)度(B-b)/sinα為基準(zhǔn)，系數(shù)取值建議K1=1.0～1.1，K2=0.7～0.9，即連桿長(zhǎng)度的最大變動(dòng)范圍為動(dòng)顎齒板長(zhǎng)度的0.7～1.1倍。</p><p

100、>　　約束條件③、④控制懸掛高度的取值范圍，其中K3=0.1，即希望較低的懸掛高度，以改善上端點(diǎn)特性值并增大其水平行程值。將懸掛高度的最大值取為動(dòng)顎齒板長(zhǎng)度的0.1倍，最小可為零懸掛。</p><p>　　約束條件⑤、⑥分別控制傳動(dòng)角與連桿傾角的取值范圍，即45°≤γ≤55°，10°≤α´≤20°。</p><p>　　保證其它設(shè)計(jì)要

101、求的性能約束有：</p><p>　　G9(x)=s1/sL-K4≥0 </p><p>　　G10(x)=P0-P≥0 </p><p>　　G11(x)=[s]-sL≥0 </p><p>　　G12(x)=K5-mL≥0 </p><p>　　式中s1/sL為上、下端點(diǎn)水平行程的比值，用以保

102、證上端點(diǎn)有足夠的水平行程，避免腔中、下部出現(xiàn)待料現(xiàn)象，即s1≥K4sL。建議K4取0.7～1.5，小型號(hào)破碎機(jī)取大值。P≤P0即破碎機(jī)功耗不大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。為了保證排料層物料不產(chǎn)生過(guò)壓實(shí)現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)下端點(diǎn)水平行程sL加以限制，即sL≤[s],其中[s]=0.1415B0.85。在邊界約束中規(guī)定較低的懸掛高度，可以使上端點(diǎn)特性值得到改善，而下端點(diǎn)的特性值由G12(x)條件控制，即mL≤K5。</p><p>　　3.

103、3 工作參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　3.3.1 主軸轉(zhuǎn)數(shù)</p><p>　　破碎機(jī)的主軸轉(zhuǎn)數(shù)n是根據(jù)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的排料時(shí)間內(nèi)，壓縮破碎棱柱體的上層面按自由落體下落至破碎腔外的高度h計(jì)算確定的。</p><p>　　式中 n-主軸轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）</p><p>　　SL-動(dòng)顎下端點(diǎn)水平行程（mm）</p><p&

104、gt;　　-排料層平均嚙角（°）</p><p>　　q-系數(shù)，考慮在功耗允許的情況下轉(zhuǎn)速的增減系數(shù)。取q=0.95-1.05.本設(shè)計(jì)中取q=1</p><p>　　解得：n=272r/min。</p><p>　　3.3.2 生產(chǎn)能力</p><p>　　顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是指在單位時(shí)間內(nèi)能破碎物料的數(shù)量，也稱為產(chǎn)量或生產(chǎn)率。顎

105、式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是以動(dòng)顎擺動(dòng)一次，從破碎腔中排出一個(gè)松散的棱柱體的物料為計(jì)算依據(jù)。目前廣泛應(yīng)用的是經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p>　　式中：Q——生產(chǎn)能力（m3/h）</p><p>　　n——主軸轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　L——破碎腔長(zhǎng)度（m）</p><p>　　b——公稱排料口尺寸（m）</p><p&g

106、t;　　SL——?jiǎng)宇€下端點(diǎn)水平行程（m）</p><p>　　μ1——壓碎破碎棱柱體的填充度，中小型機(jī)在公稱排料口下一般取0.65～0.75（在此取μ1=0.7）</p><p>　　則本設(shè)計(jì)的顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力為：</p><p>　　Q=30x272x0.36x0.01386x(2x0.025-0.01386)x0.7/tan15°</p>

107、;<p>　　=3.844m3/h</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)中的生產(chǎn)能力，是指機(jī)器在開邊制公稱排料口下，每小時(shí)所處理的抗壓強(qiáng)度為250MPa、堆密度為1.6t/m3 的花崗巖物料立方米數(shù)</p><p>　　故Q=3.844×1.6=6.15t/m3,滿足生產(chǎn)需求。</p><p>　　通過(guò)對(duì)生產(chǎn)能力各因素的分析，可尋求提高生產(chǎn)能力的途徑：&

108、lt;/p><p>　　1）適當(dāng)增大sL是提高生產(chǎn)能力的關(guān)鍵，當(dāng)然sL過(guò)大時(shí)，將會(huì)使排料層物料產(chǎn)生過(guò)壓實(shí)現(xiàn)象，并增大產(chǎn)品粒度的離散性，甚至?xí)霈F(xiàn)在最小排料口下動(dòng)顎與定顎的干涉現(xiàn)象，這是應(yīng)該避免的。</p><p>　　2）減小排料層嚙角αL能提高生產(chǎn)能力，這是因?yàn)槟艽龠M(jìn)充分破碎。</p><p>　　3.3.3 最大破碎力Fmax</p><p>

109、;　　破碎力在腔內(nèi)的分布情況及其合力作用點(diǎn)位置、大小、是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。由于破碎力分布以及其合力大小、作用點(diǎn)位置具有隨機(jī)性，用理論分析的方法將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。通過(guò)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，再經(jīng)過(guò)理論推導(dǎo)，建立實(shí)驗(yàn)分析計(jì)算式是一種較好的方法，能夠近似反映出破碎力的變化規(guī)律并有較大的計(jì)算準(zhǔn)確度。</p><p>　　在計(jì)算破碎力時(shí)，作如下假設(shè): </p><p>　　1）在破

110、碎腔有效高度上填滿破碎物料。</p><p>　　2) 在破碎腔的縱向與橫向截面上，物料呈球形且占據(jù)整個(gè)破碎腔。</p><p>　　圖3-3破碎腔中球體排列情況</p><p>　　3）盡管破碎是在物料承受彎曲、擠壓、劈裂等綜合作用的結(jié)果，為計(jì)算方便起見，假定物料是在顎齒作用下按劈裂拉伸破壞的。</p><p>　　4）由于破碎時(shí)物料有一定

111、的松散度，使得排列在腔內(nèi)的各球體不能同時(shí)發(fā)生破壞，即物料是在動(dòng)顎的破碎行程中連續(xù)被破碎。 </p><p>　　式中 Fmax-最大破碎力 N</p><p>　　-抗壓強(qiáng)度 N/cm2</p><p>　　k-有效破碎系數(shù)，對(duì)中、小型k=0.34～0.48。</p><p>　　B、b、L的單位cm</p>&l

112、t;p>　　取k=0.4 =300MPa</p><p>　　則 Fmax==786KN</p><p>　　3.4 電動(dòng)機(jī)選擇與確定</p><p>　　3.4.1 動(dòng)腔的擺動(dòng)次數(shù)(主軸的轉(zhuǎn)數(shù))</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p><b>

113、;　　=272r/min</b></p><p>　　式中 s：動(dòng)腔下端的擺動(dòng)行程(cm)</p><p>　　n：主軸轉(zhuǎn)速(r/min)</p><p>　　a：排料層平均嚙角(°)</p><p>　　3.4.2 電動(dòng)機(jī)的功率</p><p>　　在顎式破碎機(jī)的破碎過(guò)程中，其功率消耗與轉(zhuǎn)速，