【正文】 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32是動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡(連桿曲線)。由圖22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O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2～3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。圖 31動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡動(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32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出。圖 32 物料在顎板之間的受力分析 齒板齒板（也叫襯板），是破碎機(jī)中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒度以及破碎力等都會(huì)影響，特別對(duì)后三項(xiàng)影響比較明顯。齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損得非常厲害。為了延長它的使用壽命，可以從兩方面研究：一是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料：二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和集合尺寸。現(xiàn)有的顎式破碎機(jī)上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點(diǎn)是：在沖擊負(fù)荷作用下，具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同時(shí)仍能保持其內(nèi)層金屬原由的韌性，故它是破碎機(jī)上用得最普遍的一種耐磨材料。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。本設(shè)計(jì)采用梯形。如圖33所示。 圖 33肘板齒形a) 三角形 b）梯形 肘板（推力板）破碎機(jī)的肘板是結(jié)構(gòu)最簡單的零件，但其作用卻非常的重要。通常有三個(gè)作用；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)件作用，當(dāng)破碎腔落入非破碎物料時(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。在機(jī)器工作時(shí)，肋板與其支承的襯板間不能得到很好的潤滑，加上粉塵落入，所以肋板與其襯墊之間實(shí)際上一種干摩擦和磨粒磨損狀態(tài)。這樣，對(duì)肋板的高負(fù)荷壓力，導(dǎo)致肋板與肋板墊很快磨損，使用壽命很低。因此肋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮該機(jī)件的重要作用也要考慮其工作環(huán)境。按肘頭與肘墊的連接型式，可分為滾動(dòng)型與滑動(dòng)型兩種，如圖35所示。肘板與襯墊之間傳遞很大的擠壓力，并受周期性沖擊載荷。在反復(fù)沖擊擠壓作用下磨損較快，特別是圖34b所示的滑動(dòng)型更為嚴(yán)重。為提高傳動(dòng)效率，減少磨損，延長其使用壽命，可采用圖35a所示的滾動(dòng)型結(jié)構(gòu)。肘板頭為圓柱面，襯墊為平面。 由于肘板的兩端肘頭表面為同一圓柱表面，所以當(dāng)肘板兩端的襯墊表面相互平行時(shí)，肘板受力將沿肘板圓柱面的同一直徑、并與襯墊表面的垂直方向傳遞。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，動(dòng)顎的擺動(dòng)角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面的夾角很小，所以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用滾動(dòng)型，如圖34所示。 圖34 肘頭與肘墊形式(a) 滾動(dòng)型 (b) 滑動(dòng)型 調(diào)整裝置調(diào)整裝置提供調(diào)整破碎機(jī)排料口大小作用。隨著襯板的不斷磨損，排料口尺寸也不斷地變大，產(chǎn)品的粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品的粒度要求，必須利用調(diào)整裝置，定期地調(diào)整排料裂口的尺寸。此外，當(dāng)要求得到不同的產(chǎn)品粒度時(shí)，也需要調(diào)整排料口的大小。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。本設(shè)計(jì)采用楔鐵調(diào)整裝置。如圖35所示。 圖35 立式楔鐵調(diào)整裝置1—肘板 2—調(diào)座3—調(diào)整楔鐵 4—機(jī)架 保險(xiǎn)裝置當(dāng)破碎機(jī)落入非破碎物時(shí)，為防止機(jī)器的重要的零部件發(fā)生破壞，通常裝有過載保護(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。本設(shè)計(jì)采用肘板。肘板是機(jī)器中最簡單、最便宜的零件，所以得到廣乏應(yīng)用且經(jīng)濟(jì)有效，但當(dāng)肘板斷裂后，機(jī)器將停車，應(yīng)重新更換新肘板后方可工作。肘板保險(xiǎn)件的另一個(gè)缺點(diǎn)是由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，常常在超載時(shí)它不破壞，或者沒有超載它卻破壞了，以至影響生產(chǎn)。因此設(shè)計(jì)時(shí)除應(yīng)正確確定由破碎力引起的肘板壓力，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。肘板通常有如圖36所示的三種結(jié)構(gòu)：中部較薄的變截面結(jié)構(gòu)；弧形結(jié)構(gòu)；S型結(jié)構(gòu)。其中圖a結(jié)構(gòu)在保證肘板的剛度和穩(wěn)定性的同時(shí)，提高其超載破壞敏感度。圖b、圖c兩種結(jié)構(gòu)是利用灰鑄鐵肘板抗彎性能這一特性，選擇合適的結(jié)構(gòu)尺寸是肘板呈拉伸破壞，顯然提高了肘板破壞的敏感度。盡管如此，肘板是否斷裂主要取決與計(jì)算載荷的確定和截面尺寸計(jì)算是否正確。因此從加工制造方便性出發(fā)，圖a所示應(yīng)用最多，本設(shè)計(jì)也采用a中肘板。圖36 肘板結(jié)構(gòu) 傳動(dòng)件偏心軸是顎式破碎機(jī)的主軸，受有巨大的彎曲力，采用45鋼。偏心軸一端裝帶輪，一端裝飛輪，如圖37所示。 飛輪飛輪用以存儲(chǔ)動(dòng)顎空形程時(shí)的能量，再用與工作行程，使機(jī)械的工作負(fù)荷趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。圖37 偏心軸結(jié)構(gòu)圖1—皮帶輪 2—偏心軸 3—錐套 4—軸承 5—密封套6—飛輪 7—軸端壓蓋 8—軸端螺栓 機(jī)架破碎機(jī)機(jī)架式整個(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，它的質(zhì)量占整機(jī)很大比重，而且加工制造工作量也較大。機(jī)架的強(qiáng)度和剛度對(duì)整機(jī)性能和主要部件壽命有很大影響。因此，機(jī)架的設(shè)計(jì)很重要。圖38 機(jī)架受力分析對(duì)于中小型破碎機(jī)度采用整體式機(jī)架。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循下列原則：首先根據(jù)機(jī)架受力情況，滿足機(jī)架強(qiáng)度和剛度要求；其次是考慮制造工藝性要求；最好考慮外觀要求。破碎機(jī)機(jī)架是有前壁，側(cè)壁和后壁以及軸承座組成的一個(gè)空間框架結(jié)構(gòu)（如圖39所示）。圖39 破碎機(jī)機(jī)架其平面圖如圖38所示，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與其受力密切相關(guān)。根據(jù)受力分析可知，機(jī)架承受三個(gè)力：無料給定顎的壓力；偏心軸給機(jī)架的壓力；肘板給后壁肘座的壓力。 機(jī)架前壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由圖38可知，機(jī)架前壁主要是承受最大破碎力的作用。前壁是有一塊縱向壁板與幾塊橫向外側(cè)筋板組成。載荷主要是由橫向筋板所承受。因此，一般橫向外側(cè)筋板之間不再增設(shè)與側(cè)壁平行的縱向筋板。對(duì)于中小型很寬的破碎機(jī)可以增設(shè)1—2跟縱向筋板。國產(chǎn)的破碎機(jī)隨意增設(shè)筋板現(xiàn)象常有，增加破碎機(jī)質(zhì)量。國外破碎機(jī)為增加前壁堅(jiān)固性，制成反“E”形。圖310側(cè)壁加強(qiáng)筋側(cè)壁加強(qiáng)筋的位置也應(yīng)根據(jù)受力的要求布置，如圖310所示，主軸承受有壓力的作用，而且這個(gè)力不通過側(cè)壁中心，形成一個(gè)懸壁產(chǎn)生側(cè)向傾翻力矩，所以在主軸承下方必須增設(shè)豎筋。實(shí)際上反力沿主軸承下半部是不均勻的，沿主軸承垂線中心垂直載荷最大二中心線右側(cè)載荷比左側(cè)大。因此，如老式400600顎式破碎機(jī)側(cè)壁加強(qiáng)筋布置方式（如圖310）。為了安裝襯板座，側(cè)壁后部必須設(shè)置導(dǎo)槽，它有兩種方式：一是按力方向如圖38平方向?qū)Р?；二是按方向設(shè)置。為了消除對(duì)導(dǎo)軌的沖擊必須是肘板做與上導(dǎo)軌及與后壁之間沒有間隙。機(jī)架后壁結(jié)構(gòu)與前壁相似，后壁上作用有肘板傳遞的力，該力分解為和。由機(jī)架后壁承受，而經(jīng)過肘板座傳給焊接在機(jī)架壁內(nèi)側(cè)的導(dǎo)軌上。載荷和是一個(gè)變化值，有載是很大，而空載時(shí)又很小。由于肘座與導(dǎo)軌之間具有間隙；肘座后面的墊片之間存在間隙。因此，破碎機(jī)工作過程中產(chǎn)生附加沖擊載荷，故長將導(dǎo)軌和后壁沖擊。特別是導(dǎo)軌沖裂后，重新補(bǔ)焊時(shí)，由于高溫使側(cè)壁變形造成滾動(dòng)軸承“別勁”而損壞。因此，近些年來，破碎機(jī)增設(shè)了將肘座與導(dǎo)軌接觸面以及墊片之間的壓緊結(jié)構(gòu)，從而消除了間隙也就杜絕產(chǎn)生附加沖擊載荷，延長導(dǎo)軌和后壁壽命。中國礦業(yè)大學(xué) 4 復(fù)擺式顎式破碎機(jī)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件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)必須正確的確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計(jì)算零件強(qiáng)度的基礎(chǔ)。表1 顎式破碎機(jī)規(guī)格和性能參數(shù)表：型 號(hào)進(jìn)料口尺寸(mm）最大進(jìn)料邊長（mm）處理能力（t/h）電機(jī)功率（kw）外形尺寸（mm）重 量（t）PE250400400250200520151430131013403PE400600600400340156030371700173216537PE50075050075042540110455520351921200012PE60090090060048090180557522902206237017PE75106010607506301103209011026552302311029PE901200900120075022045011013238003166304552PEX15025015025012513896745935PEX15075015075012551615896745935PEX250750750250210153022301667154510205PEX25010001000250210155030371550167613807PEX2501200120025021020603745219219001950本次設(shè)計(jì)的是PE2501000型顎式破碎機(jī)，根據(jù)上表已知條件如下：進(jìn)料口尺寸：2501000（mm）；出料口尺寸：20～60（mm）；進(jìn)料塊最大尺寸：210（mm）；生產(chǎn)能力：15～50t/h。顎式破碎機(jī)排料口的長度與給料口的長度相同，排料口的最小寬度為： ～ （41） 最大排料粒度，mm；動(dòng)顎在排料口的水平行程，mm；`本設(shè)計(jì)在此為細(xì)破， 。破碎腔的深度與破碎比有關(guān)，但是深度太大時(shí)，易產(chǎn)生石料過粉碎現(xiàn)象。深度可由下式確定：H=(～)B，本設(shè)計(jì)取H=250=625(mm)。 鉗角破碎機(jī)的動(dòng)顎與固定顎之間的夾角稱之為鉗角。當(dāng)物料破碎時(shí)，必須使物料塊既不向上滑動(dòng)，也不會(huì)從礦中跳出來。為此，鉗角應(yīng)保證物料塊與顎板工作表間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止物料被擠出去。圖41表示從力學(xué)角度推算鉗角的計(jì)算圖式。當(dāng)物料能被夾持在破碎腔內(nèi)，不被推出機(jī)外時(shí)，這些力應(yīng)相平衡，即在x,y方向的分力之和應(yīng)該等于零。即： x方向 （42） y方向 （43）圖41 物料塊受力分析　聯(lián)合以上兩式可得： （44）由 故式中： 鉗角 物料與顎板間的摩擦角物料與顎板間摩擦系數(shù)為了保證破碎機(jī)工作是物料塊不致被推出機(jī)外，必須令。一般情況下，=18176?！?2176。，不宜超過231