1、 第 1 页 共 41 页目 录目 录 1摘 要 4前 言 51 复摆式颚式破碎机的使用与测试 61.1 颚式破碎机的安装与运转 61.1.1 颚式破碎机的安装 61.1.2 复摆颚式破碎机工作原理 71.2 主要零部件的结构分析 81.2.1 动颚 81.2.2 衬板 81.2.3 推力板 91.2.4 调整装置 101.2.5 飞轮 101.2.6 机架结构 101.2.7 密封及润滑系统 112 颚式破碎机结构参数的选择与计算 12第 2 页 共 41 页2.1 颚式破碎机结构参数的选择与计算 .122.1.1 给矿口宽度 122.1.2 给矿口长度 122.1.3 公称排料口尺寸 b.
2、132.1.4 钳角 与排料层平均钳角 L .132.1.5 动颚摆动行程 s .132.1.6 主轴转数 n142.2 主要构件尺寸的确定 .152.2.1 破碎腔高度 H152.2.2 曲柄偏心距（或曲柄半径）l 1.162.2.3 连杆长度 l2 162.2.4 悬挂高度 h0162.2.5 传动角 .162.2.6 连杆倾角 .172.2.7 推力板长度 和推力板摆角 173l2.3 工作参数的计算 .182.3.1 主轴转数 182.3.2 电动机的功率 18第 3 页 共 41 页2.3.3 电动机的转速 182.4 带传动的设计 .192.4.1 概述 192.4.2 传动带的设
3、计 192.4.3 确定计算功率 .192.4.4 选择带型 202.4.5 确定带轮的基准直径 202.4.6 确定中心距 a 和带的基准长度 Ld .202.4.7 确定皮带根数 Z.212.4.8 确定带的预紧力 F0 .222.4.9 计算 V 带作用在轴上的力（简称轴压力） Fp .222.4.10 带轮的结构设计 222.6 动颚板结构设计 .242.6.1 动颚设计 242.6.2 齿板设计 252.8 滚动轴承的选择 .263 颚式破碎机使用维护 273.1 润滑 .273.2 维修 .28第 4 页 共 41 页3.3 破碎机的故障分析与排除 .28结束语 29致 谢 30参
4、考文献 31第 5 页 共 41 页摘 要国内使用的颚式破碎机类型很多,但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 140 多年的历史,经过人们长期的实践和不断完善与改进,其结构型式和机构参数日臻合理, 结构简单、制造容易、工作可靠、维修方便，故在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。随着现代化的发展，各工业部门对破碎石的需求进一步增长，研究复摆鄂式破碎机具有很重要的意义。本毕业设计主要是为满足生产需求：进料口尺寸: ；出料口尺寸： ；进料块最大尺寸: ；m906m2075m480产量: 。而研究的。主要研究复摆颚式破碎机的运动分析、V 带的选择，时吨 /125鄂板、
5、齿板磨损的分析，各种工作参数的选择，工作机构的优化，重点研究传动的设计和系统的优化。关键词：复摆式颚式破碎机；工作原理。第 6 页 共 41 页前 言国内的矿山工业、冶炼工业、建材工业、公路建设、铁路建设、水利建设和化工工业等各种行业中其所需的各种原料生产大都牵涉到了破碎问题，颚式破碎机在破碎行业中具有重要的地位。根据待碎矿石、岩石和物料的性质、用途和数量的不同，可选用不同类型的破碎设备。目前，常用的破碎设备有颚式、旋回式、锤式、反击式和辊式破碎机。此外，还有特殊类型的破碎设备。颚式破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点，早已成为我国生产最多、使用最广的
6、破碎设备。我国自 50 年代生产颚式破碎机以来，在破碎机设计方面经历了类比、仿制、图解法设计阶段，并向计算机辅助设计阶段过度。生产制造的颚式破碎机越来越大、性能越来越好、品种越来越多，并在国际上占有一定的市场。目前，我国生产的应用最为广泛的颚式破碎机有两种型式：动颚作简单摆动的曲柄双摇杆机构颚式破碎机简摆型颚式破碎机;动颚作复杂摆动的曲柄摇杆机构颚式破碎机- 复摆型颚式破碎机。前者多半制成大型或中型，其破碎比为 36；后者一般制成中小型，其破碎比可达 10。随着工业技术的发展，复摆型颚式破碎机已向大型化发展。第 7 页 共 41 页颚式破碎机的技术性能主要取决于主参数的确定、机构尺寸参数、运动
7、参数和动力参数的设计。各种不同型号的颚式破碎机虽经长期实践不断改进，但其工作原理和结构大同小异，而其工作性能的好坏却相差甚大。本设计根据已知参数：石灰石等矿物的破碎（抗压强度最高可达 250 兆帕），最大进料粒度 210mm ，出料粒度 2060mm， 产量 520m/h，进行颚式破碎机机构设计，侧重于主参数及其计算方法、机构尺寸参数、腔型设计、偏心轴设计及校核，以及辅助设备如电动机、V 带、飞轮的选择。由于水平有限、时间仓促，设计说明书中一定有不少的缺点和错误，恳请老师和读者提出宝贵的意见，给予批评指正!一 复摆式颚式破碎机的使用与测试1.1 颚式破碎机的安装与运转1.1.1 颚式破碎机的安
8、装颚式破碎机一般是安装在混凝土地基上。地基要与厂房的地基隔开，以避免破碎机的振动传给厂房。地基的深度不应该小于安装地点的冻结深度，地基的面积应该按照安装地基处的土壤允许的压应力来决定。地基的重量应该是机器重量的 3-5 倍。一般是用 140-150 号水泥来浇注地基。下图 5-1 是本设计的颚式破碎机的安装尺寸。第 8 页 共 41 页图 1-1 颚式破碎机安装尺寸设计地基时，应该考虑产品运输带。更换推力板和修理调整装置等所占用的空间，同时也要留出安装埋头地基螺栓所用的通入口。破碎产品要经过与破碎机纵向轴线方向一致的地基排料槽排出，排料槽的斜度不应小于 50.地基的周围要有足够的空间，以便维护
9、、修理破碎机和放置工具。装配破碎机首先是将机架装在地基上，然后按顺序将其他零件装配起来。安装过程中认真仔细地调整各联接部分，特别是推力板、偏心轴和动颚悬挂之间的平行度，不允许超过规定的范围。1.1.2 复摆颚式破碎机工作原理第 9 页 共 41 页动颚上端直接悬挂在偏心轴上，作为曲柄连杆机构的连杆，由偏心轴的偏心直接驱动，动颚的下端铰连着推力板支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转时，动颚上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线(半径等于偏心距 )，逐渐向下变成椭圆形，越向下部，椭圆形越偏，直到下部与推力板连接点轨迹为圆弧线。由于这种机械中动颚上各点的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动式颚式破碎机。图 1-
10、2 为复摆颚式破碎机结构示意图。图 12 颚式破碎机结构示意图 图 13 复摆颚式破碎机机构运动简图由图 13 可计算出复摆颚式破碎机的自由度为： 3(2)3(240)1LHFnP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。介于复摆颚式破碎机的优点，在本设计中将颚式破碎机设计为复摆型。1.2 主要零部件的结构分析第
11、 10 页 共 41 页250400 复摆颚式破碎机主要是由机架、动颚、偏心轴、轴承、飞轮、槽轮、推力板、调整部件、拉紧部件、润滑部件等组成。1.2.1 动颚动颚是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求有足够的强度和刚度，其结构应该坚固耐用。动颚一般采用铸造结构，为减轻重量，国外也采用焊接结构。由于其结构复杂，因此对焊接工艺的要求较高。按结构特点，可把动颚分成箱型结构与非箱型加筋结构（按其横截面形状又可分为“”型和反“”型两种）。对于型号较小的复摆颚式破碎机，其动颚一般做成非箱型加筋结构，以便有效地减轻动颚的重量。本设计采用“”型动颚，其结构见图纸。1.2.2 衬板衬板，是破碎机中直接与矿石接
12、触的零件，它对破碎机的生产率、比能耗、产品粒度组成和粒形以及破碎力等都有影响。衬板承受很大的冲击挤压力，因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命，可从两方面来研究：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几何尺寸。目前齿板一般采用 ZGMn13-4，其特点是：在冲击负荷作用下，具有表面硬化性，形成既硬又耐磨的表面，同时仍能保持其内层金属原有的韧性。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（如图 1所示）图 1-4 衬板齿形第 11 页 共 41 页a)三角形 b）梯形本设计中采用三角形齿板，材料为 ZGMn13-4。1.2.3 推力板 破碎机的推
13、力板是结构最简单的零部件，但其作用却非常大。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；二是起保险作用，当破碎腔落入非破碎物料（如钎杆、折断的铲齿）时，推力板先行断裂破坏，从而保护机器其它零件不发生破坏；三是调整排料口大小。推力板按结构组成分为组装式和整体式两种；按肘头与推力板衬垫的连接型式，可分滚动型与滑动型两种（如图 1-5）。滚动型结构其传动效率高，磨损减小，同时在机器运转过程中，动颚的摆动角很小，使得推力板两端支承的推力板衬垫表面的平行度误差也很小，因此推力板的传力方向与推力板衬垫垂直方向的夹角很小，推力板与其推力板衬垫之间可以保持纯滚动。为提高传动效率，减少磨损，
14、延长其使用寿命，本设计中采用滚动型推力板，推力板垫材料为 ZG310-570。图 1-5 肘头与推力板衬垫形式a）滚动型 b）滑动型1.2.4 调整装置第 12 页 共 41 页调整装置是用来调整破碎机排料口大小用。随着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品粒度也随之变粗。为了保证产品粒度的要求，必须利用调整装置，定期地调整排料口尺寸。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、楔铁调整装置、液压调整装置以及衬板调整。本设计中采用楔铁调整装置，其优点是能实现无极调整、调整方便、不必停车、结构简单和制作方便。缺点是它的
15、外形尺寸和重量都比较大，使机器尺寸增大，调整很费劲。1.2.5 飞轮颚式破碎机的飞轮用以储存动颚空行程时的能量再用于工作行程，使机械的工作负荷趋于均匀，带轮也起着飞轮的作用飞轮常以铸铁或铸钢制造，小型机的飞轮常制成整体式。其结构见图纸。1.2.6 机架结构破碎机机架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（对铸造机架为 50左右，对焊接架为 30左右），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，第 13 页 共 41 页图 1-6 整体铸造机架本设计采用整体铸造机架，虽然制造困难，但具有较好的刚性，除用 ZG270-500 材料外，
16、对小型破碎机破碎硬度较小的物料时，也可用优质铸铁和球磨铸铁。设计时，在保证正常工作条件下，应力求减轻重量。制造时要求偏心轴轴承中心镗孔，与动颚心轴轴承的中心孔有一定的平行度。1.2.7 密封及润滑系统密封的功能是阻止泄露，造成泄露的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；二是密封两侧有压力差。消除或减小其中因素都可以阻止或减小泄露，但就一般设备而言，减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将结合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做工元件对泄露物质造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡。密封结构种类繁多，所采用密封机理也各不相同。因而对于
17、任何具体应用，都必须进行细致的衡量，然后做出选择。第 14 页 共 41 页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滑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常在轴瓦底部开若干轴向油沟中间开一环向油槽使之连通，再用油泵强制注人干黄油进行润滑。二 颚式破碎机结构参数的选择与计算为了保证颚式破碎机运动的可靠性和经济性，在设计时必须正确地确定它的结构参数和工作参数，并以此作为计算零部件的基础。2.1 颚式破碎机结构参数的选择与计算2.1.1 给矿口宽度 maxB1.25D（ ）式中 最大给料粒度ax由于 =210mm，故给矿口宽度 B 的取值范围为 2312
18、63，在本设计中选取maxB=250mm。第 15 页 共 41 页图 2-1 排料口处排料示意图2.1.2 给矿口长度 L=（1.51.6）B由于 B=250mm，故给矿口长度 L 的取值范围为 375400，介于我国常见的颚式破碎机型号，在本设计中选取 L=400mm。2.1.3 公称排料口尺寸 b公称排料口尺寸，又称为排矿口最小宽度，一般颚式破碎机排料口的长度与给料口的长度相同，可按下式选定。 minaxLbdS1/70B（ ）B 取 50mm式中 dmax-最大给矿粒度2.1.4 钳角 与排料层平均钳角 L第 16 页 共 41 页破碎机的动颚与固定颚之间的夹角称为钳角。当破碎物料时，
19、必须使物料既不向上滑动，也不从破碎机给矿口中跳出来，为此，钳角应保证物料块与额板工作表面积按产生足够的摩擦力以阻止物料被挤出去，故一般钳角取值为： 1maxtn2式中: 齿板与物料间的摩擦系数。实际生产中， 0.2 ,故取钳角为 222.1.5 动颚摆动行程 s动颚摆动行程 s 是破碎机最重要的结构参数，在理论上，动颚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，实际选取的动颚摆动行程远大于理论上求出的数值。复摆颚式破碎机的动颚摆动行程受到排矿口宽度的限制。在复摆鄂式破碎机中，动鄂板摆动行程是破碎腔的上部行程大，下部行程小。根据实验
20、，它的动鄂板摆动行程受卸料口宽度的限制，因为，如果动鄂板下部行程增加到大于卸料口最小宽度的 0.30.4 倍时，将引起物料在破碎腔下部的过压实现象，容易造成卸料口堵塞，使负荷急剧增大，所以动鄂板下部的摆动行程不得大于卸料口宽度的 0.30.4 倍。实际上，动鄂板行程是根据经验数据确定的。通常，对于大型鄂式破碎机，S=2545mm，中小型鄂式破碎机，S=1215mm。因此，动鄂摆动行程 S=15mm。端点许用水平行程： sL=0.1415B0.85=0.14152500.85=15.45mm因 sL0）,零悬挂（h=0）和负悬挂（h vmax.，则离心力过大，即应减小 dd1；如 v 过小（例如
21、 v5m/s）,则表示所选 dd1 过小，这将使所需的有效拉力 Fe 过大，即所需带的根数 z 过多，于是带轮的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大，一般 v20m/s。 smnd/126.8064.3971061 故所选皮带的速度合适计算从动轮的基准直径 dd2dd2=i dd1=(970/274)160=566mm，根据 V 带的基准直径系列表 8-9，正满足圆整值。2.4.6 确定中心距 a 和带的基准长度 Ld根据 120120.7(+)(+)dda得 504a 01440第 26 页 共 41 页初选 a。=700mm计算所需带的基准长度 maddald 8.2574)(2012210
22、 确定带的基准长度 dL根据 由表 8-2V 带的基准及带的修正系数长 选取和 相近的 V 带的基准长度 。dL dLdLmd280l确定实际中心距 a 由于 V 带传动的中心距是可以调整的，可按下式做近似计算 02dLa则 a=m806.1m考虑带的安装和张紧需要，计算中心距的调整范围 mlad2.786015.mind.94l3.ax 验算小带轮上的包角 1 01201 3.578ada第 27 页 共 41 页= = (符合包角要求)003.571.86)(1012.2.4.7 确定皮带根数 Z laArcaKP)(0式中 : :单根 V 带的基本额定额定功率0P:单根 V 带基本功率增
23、量0Ka-考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数-考虑带的长度不同时的影响系数，简称长度系数lK由 dd1=160mm 和 n1=970/min根据 n1=970r/min ，I=3 和 b 型带，查表 8-15 得 (机械设计)kwp3.0查表 8-6 包角修正系数得 (机械设计)95.0aK查表 8-2 得 (机械设计).1L=6.41laArcaKPZ)(005.192.3 则取 Z=72.4.8 确定带的预紧力 F0 20.5 =(-1)+cavPqZK第 28 页 共 41 页F0= 291.71N式中 q-带的线质量（查表 8-3 得 q=0.3kg/m）由于新带容易松弛，所以对非
24、自动张紧的带传动,安装新带时的预紧力应为上述预紧力的 1.5 倍。2.4.9 计算 V 带作用在轴上的力（简称轴压力）F p100=2ZFcosin2p解得 FP=27291.7 =3792KN57.1sin2.4.10 带轮的结构设计1) V 带轮设计的要求设计 V 带轮时应满足的要求：结构工艺性好；无过大的铸造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀。2）带轮的材料带轮的材料组要采用铸铁，常用材料的牌号 HT150 或 HT200；转速较高时宜采用铸钢（或用钢板冲压后焊接而成） ；小功率时可用铸
25、铝或铸塑。3）结构尺寸铸铁制 V 带轮的典型结构有以下几种形式：（ 1）实心式；（2）腹板式；（3）孔板式；（4）椭圆轮辐式。第 29 页 共 41 页带轮基准直径 dd2.5d（d 为轴的直径）时，可采用实心式；d d300mm 时，可采用腹板式；d d300mm 时，可采用轮辐式。根据表 3.1-19 查得本设计小带轮采用实心式，大带轮采用四轮辐式。图 2-3 小带轮表 2-2 V 带轮的轮槽尺寸基准宽度（b d）基准线上槽深（ hamin）基准下下槽深（h fmin）槽间距（e）19.0 4.8 14.3 25.5 0.5对称面至断面距离（ f）最小轮缘厚（ ） 带轮宽（B）外径（d a
26、）36 16 B=(z-1)e+2f da=dd+2ha则 带轮宽 mfB132e)-z(第 30 页 共 41 页外径 ma60d1取 760mmhada522小带轮结构图（如图纸）大带轮结构图（如图纸） 2.5 动颚板的结构设计2.5.1 动颚动颚是颚式破碎机的重要件之一，也是一个结构较复杂的部件。动颚是支撑齿板并直接参与破碎无聊的部件，承受由连杆经推力板传递过来的动力和物料破碎时的强大挤压力，其结构应坚固耐用。颚式破碎机的动颚结构形状和尺寸，主要取决于两个因素：一是动颚所受的作用力；而是动颚的制造工艺和外观。前者是保证动颚强度和刚度的最根本依据，在满足此要求的基础上动颚质量越小越好，特别是其回转中心离重心越近越好，同时还要考虑工艺性以及外观等。根据对动颚的结构分析可知，在满足危险强度和刚度后，应尽量使动颚各截面应力值小。这样不仅能延长动颚使用寿命，还能减轻动颚质量。又考虑到它的结构具有一定的复
