【文章內(nèi)容簡介】 180170160150140表9 長度系數(shù)內(nèi)周長度CDE90001000011200進料口尺寸： 出料口尺寸： 進料塊最大尺寸： 偏心軸軸速： 偏心距： 電機功率： 10KW復(fù)擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)如附錄1所示。由圖6可知,本機是以平面四桿機構(gòu)為工作機構(gòu),而以連桿為運動工作件的機械。圖7是動顎板上各點的運動軌跡(連桿曲線)。由圖6可知，A點作圓周運動，B點受推動板的約束為繞點擺動的圓弧線，其余各點的軌跡為扁圓形，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，就整個顎板而言，垂直位移量約為水平位移量的2～3倍，工作時，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。動顎具有的這些運動特性決定了它的性能：(1)動顎的平面復(fù)雜運動，時而靠近固定的定顎板，時而離開，形成一個空間變化的破碎室，料塊主要受到壓碎，伴隨著研磨折斷作用。(2)這種運動使料塊受到向下推動的力，圖9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除。第3章 受力分析及主要零件強度計算 破碎力的計算破碎機的破碎力是計算機器各個零件強度和剛度的原始數(shù)據(jù)。破碎力的大小與很多因素有關(guān)，因而確定破碎力的方法也很多，概括起來有以下幾種方法：（1）理論計算法：根據(jù)破碎礦石所需的破碎功導(dǎo)出破碎力的計算公式，因而計算結(jié)果與實際相差較大，故在實踐中應(yīng)用很少。（2）功耗計算法：根據(jù)電動機的安裝功率，結(jié)合破碎機的結(jié)構(gòu)特點，導(dǎo)出破碎力的計算公式。（3）實驗分析法：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)導(dǎo)出的公式來計算破碎力。目前，國內(nèi)是采用實驗分析法來確定顎式破碎機的破碎力。根據(jù)對復(fù)擺顎式破碎機的固定顎和動顎的實際受力測定，在破碎機動顎上所產(chǎn)生的破碎力系與礦塊縱斷面面積成正比。因此，作用在動顎上的最大破碎力可以按下式計算： （式4—1）式中：q——襯板單位面積上的平均壓力，其值可取公斤/厘米； L、H——破碎腔的長度和高度。則 （式4—2）當計算破碎機零件強度時，考慮沖擊載荷的影響，應(yīng)將增大50%，故破碎機的計算破碎力為： （式4—3） 3. 21 計算顎式破碎機各個零件的強度和剛度以前，必須先求得作用在各個部件上的外力。計算破碎力是確定這些外力的原始數(shù)據(jù)。根據(jù)力利用圖解法即可求得各個部件上的計算載荷。機構(gòu)運動簡圖受力分析，如下圖所示圖 4—1由三角幾何關(guān)系可得： ； ； 。顎式破碎機的主要零件有：偏心軸、動顎、推力板、動顎的拉桿彈簧、軸承、機架以及飛輪等。鑒于皮帶拉力，飛輪與皮帶輪的重量相對破碎力在偏心軸的分力來說其值甚小，為了方便起見可略去不計，這樣，偏心軸的受力、扭矩、彎矩及當量彎矩就可按照圖所示進行分析計算。圖 4—2①求支承的反作用力 ； （式4—4）②求彎矩； （式4—5）③求扭矩 （式4—6）④當量彎矩===（Nm）； （式4—7）校核軸徑d ===130mm； （式4—8）⑤求許用彎曲應(yīng)力； （式4—9）式中為彎曲疲勞極限，材質(zhì)為40Gr，經(jīng)高頻淬火加調(diào)質(zhì)處理后其=1100MPan—安全系數(shù) 取n=—表面質(zhì)量系數(shù) 取β==b—受彎矩作用時的絕對尺寸系數(shù)，查表得=K—受彎矩作用時的有效應(yīng)力集中系數(shù)，查表得=所以有 ； （式4—10）⑥求斷面系數(shù)W （式4—11）⑦危險截面的彎矩應(yīng)力 （式4—12）即 []=（MPa） （式4—13）故由上可得偏心軸的設(shè)計符合強度要求。（肘板）的設(shè)計與計算推力板是顎式破碎機中構(gòu)造最簡單、成本最低的零件。在標準結(jié)構(gòu)中，一般都是用它作為保險零件，故計算時要降低其安全系數(shù)。推力板的材料為HT1533，其許用壓應(yīng)力，其受力為。為了更好的起到保險作用，將其許用壓應(yīng)力提高30%，則 （1+30%）=104Mpa設(shè)計中為了減小推力板的斷面，沿其寬度方向分布有兩個通孔，其外形尺寸如圖4—6所示：只要是實際的危險截面比理論的危險截面小，即可起到保險作用。計算危險截面的面積： ； （式4—32）圖4—6本次設(shè)計中推力板實際的危險截面的面積為：。 （式4—33）顎式破碎機的機架在工作中受很大的沖擊載荷，因此，它應(yīng)具有足夠的強度和剛度。目前，破碎機的機架有整體機架（整體鑄造、鑄件焊接及鋼板焊接）和組合機架。組合機架雖然解決了大型破碎機制造和運輸上的困難，但在機械加工、裝配和拆卸方面卻增加了不少麻煩；其次，組合機架的剛性較差。因此，本設(shè)計中采用了整體鑄造式機架。機架周圍所設(shè)的加強筋以增加高度方向的剛度，防止側(cè)壁在受力時彎曲和顫動?？v向加強筋一般起附帶加強作用。顎式破碎機的機架形狀比較復(fù)雜，同時受力也比較惡劣（沖擊載荷），設(shè)計時，一般是根據(jù)類似機架的結(jié)構(gòu)決定斷面尺寸，然后近似地校核它的強度。對于整體機架，可以看作是一個靜不定框架，在它的前壁上作用有破碎力，后壁上作用有后推力板的計算力的水平分力，在兩側(cè)壁的動顎心軸軸承處和偏心軸軸承處作用有支承反力。為了簡化計算，忽略支承反力對側(cè)壁的影響，并且將作用在機架后壁上的力取為，另外，將作用在前、后壁上的破碎力視為集中力。由此，則可根據(jù)材料力學中的卡氏定理來計算顎式破碎機的機架。如圖4—7所示，在框架的前、后壁上作用有破碎力，今沿框架側(cè)壁中心nn切斷，則nn斷面處作用有彎矩及縱向力N（因框架原來處于平衡狀態(tài)，切斷后，為了仍要維持框架平衡，故在其上加及N）。今將框架分為四段——前后壁和兩側(cè)壁，由于對稱性，兩側(cè)壁上之力矩及力是相等的，故在校核時只取其中一側(cè)壁進行計算：； （式4—34）式中： L——機架前后壁中心線間距離，mm； h——機架側(cè)壁中心線間距離，mm； 、——機架側(cè)壁與前壁斷面的慣性矩，；求得后，即可確定作用在前后壁中央的最大彎矩為： ； （式4—35）（1） 機架側(cè)壁斷面的計算（如圖4—8）：將截面分作三部分，分別計算其慣性矩和形心坐標：；； ；；；；斷面的形心坐標為： ； （式4—36）；則整個側(cè)壁對其平行于y軸的形心軸的慣性矩為：； （式4—37）其截面系數(shù)為：。 （式4—38）（2）機架前壁斷面的計算：因為前壁斷面的計算過程與結(jié)果均與側(cè)壁的相同，故略3）機架后壁斷面的計算（如圖4—9）：將截面分為六部分分別計算其慣性矩和形心坐標：；；；；；；；（對y軸）；；；斷面的形心坐標為：（式4—39）則整個后壁斷面對其平行于y軸的形心軸的慣性矩為：其截面系數(shù)為： 。 （式4—41）（4）校核各截面強度： 本設(shè)計中機架采用ZG35，其（參見文獻[8]）。由前面，已知：；；；；；則； （式4—42）由此確定作用在前、后壁中央的最大彎矩為：；（式4—43）則機架側(cè)壁強度： ； （式4—44）機架前壁強度： ； （式4—45）機架后壁強度： ； （式4—46）均滿足強度要求。 第4章部分零件上的公差和配合 配合的選擇 配合的類別的選擇 在該機器中，有幾處配合需要進行選擇，根據(jù)選擇的原則，工作時，零件之間有相對運動，必須用間隙配合。如滾動軸承的外圈與軸承座的配合就是有相對運動，屬于間隙配合。如果零件之間無相對運動，用過盈或者過渡配合，在內(nèi)圈與主軸的配合中，就屬于這種情況，所以，該處選擇過渡配合。還有一種情況，若零件之間無相對運動，但有鍵等緊固件連接時，采用間隙配合，這樣的情況，在該機器中就比較多了。在確定了配合的類別之后，就需要進一步的確定這類配合中采用哪一種具體的配合，這往往是比較困難的事情。為此，需要了解到各種配合的特點，并對零件的功能要求、結(jié)構(gòu)特點、工作條件等各個方面進行全方位的分析。我們可以選用標準手冊中的一些優(yōu)先配合。而且手冊中對選用也有了比較具體的說明。 一般公差的選取線性尺寸的一般公差是指在車間普通工藝條件下，機床設(shè)備一般加工能力可以保證的公差。在正常維護和操作情況下，它代表經(jīng)濟加工精度，所以一般可以不檢驗。它主要應(yīng)用于精度比較低的非配合尺寸和功能上允許或大于一般公差的尺寸。國標中有規(guī)定，采用一般公差的線性尺寸不單獨注出極限偏差，而在圖樣上、技術(shù)文件上做總的說明。在我的兩張零件圖上，帶輪和主軸的零件圖。根據(jù)國標中規(guī)定的四個公差等級，選用中等級，這個公差等級相當于IT14。所以精度并不是很高，這種尺寸的極限偏差可以從表中查取，主要是根據(jù)尺寸分段，另外，倒角和圓角的半徑、高度的大小都可以從表中查取。選擇形位公差項目要根據(jù)要素的幾何特征，結(jié)構(gòu)特點以及零件的功能，并要盡量考慮檢測方便和經(jīng)濟效益。在形位公差的眾多項目中，有單項控制的，有綜合控制的。這也很好理解，前者有圓度、平面度、直線度等。后者有圓柱度等，標注形位公差有一個原則，就是：應(yīng)該充分發(fā)揮綜合控制的公差項目的職能，原因很明顯，一是減少圖樣上的形位公差項目，二是相應(yīng)的減小形位誤差的檢測工作。就拿該主軸零件圖為例，對于與滾動軸承內(nèi)徑配合的軸頸，為了保證滾動軸承的裝配精度和旋轉(zhuǎn)精度，應(yīng)規(guī)定軸頸的圓柱度公差和軸肩的端面跳動公差。對于軸類零件來說，規(guī)定其徑向圓跳動或全跳動公差，這樣，既能控制零件的圓度或圓柱度誤差，又能控制同軸度誤差，這是為了檢測方便。同理，端面對軸線的垂直度公差可以用端面全跳動公差代替，端面圓跳動在忽