【正文】 了市場的需求 ，需要對現(xiàn)有的機(jī)器進(jìn)行改進(jìn)。同時也因?yàn)檫^大的垂直行程，使其定、動顎板磨損很快，大大降低了使用壽命。Chapter three:Calculation of the major part。 顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)轉(zhuǎn) ....................... 錯誤 !未定義書簽。 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） VI 皮帶及帶輪的設(shè)計(jì) ............................. 錯誤 !未定義書簽。 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 前言 本 畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是《 復(fù)雜擺動 顎式破碎機(jī) 結(jié)構(gòu)和過載保護(hù)系統(tǒng) 》，顎式破碎機(jī)是一種最古老的破碎機(jī)，但由于它的結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠，處理物體范圍大，很適宜破碎硬的物料，因此顎式破碎機(jī)在冶金，煤炭，化工，建材 等工礦企業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，在水泥廠也是使用最廣泛的一種，但是其破碎比小，破碎后的物料粒度不均勻，它是間歇工作，有空轉(zhuǎn)行程，但是對于物料的粗碎和中碎，卻是一種比較好的方法，所以在工礦企業(yè)中仍然被廣泛的應(yīng)用 。此外，隨著全球礦產(chǎn)貧化現(xiàn)象的出現(xiàn)，在保持或增加各種金屬與非金屬礦產(chǎn)量的前提下，要求處理的原礦量就大大增加，這對破碎設(shè)備提出更高的要求，也面臨更大的挑戰(zhàn)。 破碎理論 各種礦石的機(jī)械性能各不相同，然而礦石的抗壓強(qiáng)度均大于其抗彎強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度。（圖 11 b） 三、折斷 用兩個帶有多個尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石就象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)度極限時礦石被折斷。 工作原理 一、顎式破碎機(jī) 工作原理：借助于動顎周期地靠近或離開固定顎，使進(jìn)入破碎腔中的物料受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。名義破碎比 74??i 。在條件相當(dāng)?shù)那闆r下，生產(chǎn)率較簡單擺動式破碎機(jī)高 30%左右?；顒宇€板對著固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動，時而分開，時而靠近。偏心軸 3 旋轉(zhuǎn)時，連桿 5 做上下往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)破碎和卸料。 簡單擺動式顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊簡單；偏心軸等傳動部件受力較??；由于動顎垂直位移較小，加工時物料較少有過度破碎的現(xiàn)象；動顎顎板的磨損較小。在動顎的整個往返擺動過程中，頂部的水平擺動約為 下部出料口的 倍，而垂直擺幅則下部略大。 復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)與簡單擺動式顎式破碎機(jī)相比： 優(yōu)點(diǎn)： 一、質(zhì)量較輕、構(gòu)件較少、結(jié)構(gòu)更緊湊； 二、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)格的簡單擺動式顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)率高出 2030%； 三、物料在動顎下部有較大的上下翻滾運(yùn)動，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡單擺動顎式破碎機(jī)產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。動顎的下部由推力板支撐，退力板的另一端支撐在與機(jī)架的后壁相連的楔鐵調(diào)整機(jī)構(gòu)上，可在由機(jī)架側(cè)壁上兩凸臺構(gòu)成的滑道中滑動。 給礦口與排礦口的尺寸 由于給定最大排料粒度： mmD 210m ax ? 對于小型破碎機(jī)的給礦口寬度 B：? ? ? ? mmmmDB 6 22 3 12 1 m a x ??????? 取 mmB 250? 對于中小型破碎機(jī)的礦口長度 L： ? ? ? ? mmmmBL 4 0 03 5 02 5 ??????? 為了獲得較高的生產(chǎn)率， L的值可取的大些，國外生產(chǎn)的中小型破碎機(jī)就有 L/B=取 L=1000mm 排礦口的最小寬度 e： 對于復(fù)擺式顎式破碎機(jī) mmmmBsde 25502501015110151m a x ????????? ???????? ???? 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 B為了滿足更大的破碎比取 e=15mm 鉗角 ? 破碎機(jī)的動顎與固定顎之間的夾角稱之為鉗角。 圖 21 物料塊受力分析 假設(shè)物料的形狀為球形，當(dāng)顎板壓緊物料時，作用在物塊上的力如圖 21所示。 一般情況下，顎板與物料見的摩擦系數(shù) ?f （或 ?11?? ）因此，在生產(chǎn)實(shí)際中，工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 顎式破碎機(jī)的鉗角多取為 ???2417 范圍內(nèi)， 初選對于復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)，鉗角不應(yīng)大于 ???2220 ；簡單擺動顎 ??21? 式破碎機(jī)不應(yīng)大于 ???2420 。因此，在選擇鉗角時，應(yīng)當(dāng)全面考慮。 由于物料在破碎腔由上向下逐漸變小，所以只要動顎上部擺動行程能夠滿足破碎物料需要的壓縮量就可以。容易造成排礦口的堵塞，使負(fù)荷急劇增大，所以動顎下部的動顎擺動行 程不得大于排礦口寬度的 倍。通常，對于復(fù)雜擺動式顎式破碎機(jī)： rs ? ；對于簡單式顎式破碎機(jī)： rs? 。通常，對于復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)： rs ? 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 mmmmsr ???? 取 r=12 主要構(gòu)件尺寸的確定 一、破碎腔的高度 在鉗角一定的情況破碎腔的高度由所需要的破碎比確定。曲柄（偏心軸）的轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)礦石在破碎腔中自由下落的時間而定的。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)生產(chǎn)率達(dá)到最大值時，動顎懸掛點(diǎn)的合適高度為： ? ?Lh ?? ；對于復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)為 Lh ? ， L為動顎的長度。 式中 : minK 、 maxK —— 推力板的最小、最大值， m； R —— 偏心距， m。 破碎腔的形狀有直線型和曲線型兩種。兩水平面 1 和 2 間的的垂直距離，就是破碎機(jī)在空轉(zhuǎn)行程使料塊下落的距離。物料的空隙也逐漸減小，而動顎的擺動行程和壓碎力卻逐漸增大，物料到排礦口附近的排料速度就減慢。由于堵塞點(diǎn)上移，故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。而其功耗卻迅速上升，由于過高的偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)使破碎好的物料來不及由卸料口卸出，反而影響了生產(chǎn)能力的提高。 棱柱體在其自重的作用下自由的通過排礦口的時間 ： 由于 2221gth? ，則ght 21 ? 令 tt?1 ，則可求得理論上的生產(chǎn)能力最高的動顎擺動次數(shù)為： ghn 230? （ 27） 式中 :h —— 破碎物料落下的高度， m； g —— 重力加速度， g=98c 2/sm 。 取 n=330r/min 生產(chǎn)能力 顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是指在單位時間內(nèi)能破碎的數(shù)，也稱為產(chǎn)量或生產(chǎn)率。它通過飛輪對不均勻的破碎力起均衡調(diào)節(jié)作用，使電動機(jī)輸出功率均衡穩(wěn)定。 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 得知 s/為 mssllccs Ac ??? // （ 212） 式中： m—— 顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)；AEllm? ， 取 m=， s/=CC/=ms= 2r=r 式中： r—— 偏心軸的偏心距， m 于是，得出其破碎物料所需要的功率 N為 6 ?????? L Hr nL Hr nN （ KW） 顎式破碎機(jī)需要的電動機(jī)功率，考慮到破碎物料是可能過 載以及啟動的需要，一般應(yīng)有一定的儲備功率 取 N=37（ KW） 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 第 3 章顎式破碎機(jī)主要零件的計(jì)算 顎式破碎機(jī)主要零件的受力分析 復(fù)擺式顎式破碎機(jī)的動顎受三個力作用： 1）推力板的作用力 TCB； 2）物料塊對動顎的反作用力 P； 3）動顎偏心軸的軸承反力 PHD。 下面將介紹主要幾個零件的強(qiáng)度計(jì)算方法： 推力板的強(qiáng)度計(jì)算 推力板是顎式破碎機(jī)中構(gòu)造簡單成本較低的零件。 圖 推力板的結(jié)構(gòu)尺寸 一、推力板的壓應(yīng)力 1? 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 已知推力板的結(jié)構(gòu)尺寸，如圖 32所示 )(150)15280()2( 20 cmlLHS ?????? )( 3 29 0 401 M P aST CB ???? ?? 二、推力板的許用應(yīng)力 ][1? 由于推力板是個過載保護(hù)件，所以推力板材料選用鑄鐵 HT1533，查機(jī)械零件手冊得][? 壓 =（ MPa） )~(][ 1 ?? ][? 壓 = )(~)~[( M P a?? 因 )(~][ 11 M P a?? ?? ? ，因此 推力的強(qiáng)度安全可用。 偏心軸的強(qiáng)度計(jì)算 偏心軸是顎式破碎機(jī)重要的零件，它的一方面要使動顎按照所要求的軌跡運(yùn)動。偏心軸中部通過軸承懸掛動顎，偏心軸受動顎的動顎的支撐反力 1P 、 2P 。 圖 34 破碎機(jī)偏心軸受力情 二、偏心軸受的外力矩 1. 阻力矩 與動顎相配的軸頸支持軸頸實(shí)際受力工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 破碎機(jī)在工作過程中，偏心軸受動顎的支撐反力 1P 、 2P 。 偏心軸與動顎相配的兩個軸頸受到外力 1P = 2P ，為此產(chǎn)生的阻力矩： mmm 2121 ?? NPP 54572021 ??? mNmm ????????? ? 6 5 4 80c o s10125 4 5 7 2 0 321 2. 原動力矩 偏心軸在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的阻力矩需要原動力矩 M 與之平衡，原動力矩 M 當(dāng)然要由電動機(jī)供給一部分。當(dāng)阻力矩較小時，電動機(jī)使飛輪加速，積蓄功能。 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 圖 偏心軸扭矩分析 3. 扭矩圖 偏心軸上作用著四個集中力矩，自右向 左： 21 MM? 、 2m 、 1m 和 3M 。即： 2211 LPM LPMBWAW ?? ?? 因?yàn)?1P = 2P ， 1L = 2L ，所以 21 WW MM ? 。 ??0? =2545MPa 偏心軸在每轉(zhuǎn)中的受扭過程就有三種狀態(tài)：在破碎礦石時，偏心軸受有 max? 剪應(yīng)力。 ? ? ? ?L00 ?? ? ，對于鋼材： ? ? ? ?WL 00 ?? ? 。而在非破碎階段，無載荷時，彎曲應(yīng)力為零，這似乎是脈動循環(huán)交變應(yīng)力。 A點(diǎn)為凹面（受壓應(yīng)力）， B 點(diǎn)為凸面，（受拉應(yīng)力）。 a)受力； b） Mn； c） Mw 圖 37 彎扭組合強(qiáng)度校核 mNLPM W ?????? 1 0 9 1 4 4 5 7 2 02m a x ? ?WW M P a 13 1 0 9 1 4 4 ?????? ?? 所以，軸的彎曲強(qiáng)度也滿足要求。 軸的安全系數(shù)： ? ?nnnnnn ????22 ???? (313) 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 式中： n —— 軸的安全系數(shù)； ?n 、 ?n —— 分別只考慮彎矩、扭矩作用時的安全系數(shù)； [n] —— 許用安全系數(shù)。查機(jī)械手冊可得： ? =。飛輪在空行程時儲存能量，這樣就可以使電動機(jī)的負(fù)荷均勻。電動機(jī)的額定功率為 N，并且 21 NNN ?? 。故： ? ? ?NpNpNNNN ?????? 11 式中 ? —— 是考慮摩擦損失的機(jī)械效率， ? =。 對于復(fù)擺顎式破碎機(jī)： 空轉(zhuǎn)時間 1t 近似等于有載運(yùn)轉(zhuǎn)時間 2t 。 如果飛輪為鑄鐵的，則 其最大的圓周速度不得超過 30m/s。 確定窄 V 帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 根據(jù) ? ? ? ?21021 dddd ddadd ?? ?? （ 41） ? ? ? ? 0 ???? ?? a 1180658 0 ?? a 初步確定 中心距 0a =1100mm 計(jì)算所需的基準(zhǔn)長度： 工學(xué)院 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 ? ? ? ?? ? ? ? mmaddddL ddddD3 7 3 11 1 0 04 2 8 48 9 38 9 32 8 421 1 0 02 42220212210?? ??????????????? 由機(jī)械工程手冊選擇帶的基準(zhǔn)長度 mmLd 3550? 驗(yàn)算主動輪上的包角 1? ????????? 121 ?a dd dd? 主動輪上的包角合適