【導(dǎo)讀】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：20～60mm；進(jìn)料塊最大尺寸：210mm；產(chǎn)量：75m³/h而研究的。根據(jù)以上要求我設(shè)計(jì)了復(fù)擺顎式破碎機(jī)PE250×400（E：顎；P：破；250×400：進(jìn)料。口寬度×長度），其工作原理是：電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，通過皮帶輪帶動(dòng)偏心軸旋轉(zhuǎn)。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)。角變大，肘板推使動(dòng)顎向前運(yùn)動(dòng)而靠近定顎，致使物料被擠壓碾碎。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。此外也簡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。

　　

【正文】 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，由于過高的偏心軸轉(zhuǎn)速使破碎好的物料來不及由卸料口排出，反而影響了生產(chǎn)能力的提高。 排料時(shí)間 t 為 ： t 30 / n s? （ ） 排料層完全排出下落的高度 h 為 / tanllhs ?? 由 212h gt? 令 29800 /g mm s? 得 Ln= 21 00 q ta n / Ls? 式中 n—— 主軸轉(zhuǎn)速（ r／ min） ； Ls —— 動(dòng)鄂下端點(diǎn)水平行程（ mm） ； L? —— 排料層平均嚙角（ ? ）； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 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=～ 。高硬度礦石取小值。該式是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)型評(píng)價(jià)的重要公式之一。 其中主軸轉(zhuǎn)速與排料層嚙角 L? 和動(dòng)顎下端點(diǎn)水平行程 Ls 有關(guān)。 根據(jù)以上式子求得主軸轉(zhuǎn)速 Ln= 21 00 q ta n / Ls?= 主要構(gòu)件尺寸的確定 眾所周知，復(fù)擺顎式破碎機(jī)可 簡化為一個(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)的各桿長度、機(jī)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。 圖 32 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)圖 破碎腔高度 H 當(dāng)動(dòng)顎處下死點(diǎn)位置時(shí)，此時(shí)排料口 b 值為平均值并有下列關(guān)系： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 ta n ? ta nB b B bHH? ?????或 在 嚙 角一定的情況下， 即 H=632mm 曲柄 偏心距（或曲柄半徑） l1 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～ ） l1，在本設(shè)計(jì)中， l1=7mm。 連桿長度 l2 連桿長度是指動(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)呢能力和延長顎板使用壽命都有利的。但過短的連桿給機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來困難并使動(dòng)顎受力惡化，還可能導(dǎo)致下端點(diǎn)軌跡運(yùn)動(dòng)反向等問題。通常，對(duì)于中、小型 顎式破碎機(jī) l2=（ ～ ） L，即 l2=340～ 360mm，在本設(shè)計(jì)中， l2=350mm。 懸掛高度 h0 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） ,零懸掛（ h=0）和負(fù)懸掛（ h0）三種結(jié)構(gòu)。 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)型采用零懸掛來改善機(jī)器的性能。通常，對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī) h0≤ 。 傳動(dòng)角 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 90176。，傳力性能愈好。對(duì)于破碎機(jī)而言，傳動(dòng)角的選取除考慮河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 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)角不宜過大，建議取 =45176。 ～ 55176。，在本設(shè)計(jì)中 γ =50176。 。 連桿傾角 α′ 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)顎下部肥大。通常， α′ =10176。 ～ 20176。，在本設(shè)計(jì)中α′ =15176。 肘板長度 3l 和肘板擺角 ? 當(dāng)動(dòng)顎的擺動(dòng)行程 SL和偏心距 l1確定后，在選取肘板長度時(shí)，肘板長度和偏心距 的關(guān)系為 : 3min ? 3max 125ll? 式中 3minl 和 3maxl 為肘板長度的最小、最大值， l1 — 偏心距。 兩個(gè)肘板長度應(yīng)根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的要求來確定，二者必須一致，在本設(shè)計(jì)中選取肘板長度 3l 為 150mm。對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī)，肘板擺角 =45176。 ～ 50176。，在本設(shè)計(jì)中 =45176。 支座 O、 C 間的垂直、水平距離 ocy ， ocx 2 1 3( ) c o s c o s( )ocy l l l? ? ???? ? ? ? 3 2 1si n( ) ( ) si nocx l l l? ? ???? ? ? ? 解得： ocx = ocy = 機(jī)架位置參數(shù) lα 4 為 2244== arctan ( )oc ocococl x yyx?? 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 解得 4 272l mm? 4 80a ? 工作參數(shù)的計(jì)算 主軸轉(zhuǎn)數(shù) 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。 n 2100 tan / ls?? 式中 n主軸轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min） SL動(dòng)顎下端點(diǎn)水平行程（ mm） l? 排料層平均嚙角（176。） 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=q=1 解得： n 275r / min? 生產(chǎn)能力 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： 130 ( 2b s ) / ta nl l lQ nL s ??? 式中： Q—— 生產(chǎn)能力（ m3/h） n—— 主軸轉(zhuǎn)速（ r/min） L—— 破碎腔長度（ m） b—— 公稱排料口尺寸（ m） SL—— 動(dòng)顎下端點(diǎn)水平行程（ m） μ 1—— 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 ～ （在此取μ 1=） 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 則本設(shè)計(jì)的顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力為 ： 3Q 3 0 2 7 5 0 . 4 0 . 0 1 5 ( 2 0 . 0 2 0 . 0 1 5 ) 0 . 7 / t an 1 53 . 2 3 3 m / h? ? ? ? ? ? ? ? ?? 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 故 Q= =,滿足生產(chǎn)需求。 通過對(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： 1）適當(dāng)增大 sL是提高生產(chǎn)能力的關(guān)鍵，當(dāng)然 sL過大時(shí)，將會(huì)使排料層物料產(chǎn)生過壓實(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。 2）減小排料層嚙角α L能提高生產(chǎn) 能力，這是因?yàn)槟艽龠M(jìn)充分破碎。 最大破碎力 maxF 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。通過大量實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，再經(jīng)過理論推導(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。 在計(jì)算破碎力時(shí)，作如下假設(shè) : 1）在破碎腔有效高度上填滿破碎物料。 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。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 33破碎腔中球體排列情況 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。 4）由于破碎時(shí)物料有一定的松散度，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。 m ax 0 .0 3 4( B b )L= tan BFk?? 式中 maxF 最大破碎力 B? 抗壓強(qiáng)度 k有效破碎系數(shù)，對(duì)中、小型 k=～ B、 b、 L 的單位 cm 取 k= B? =300MPa 則 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 m ax 0 . 0 3 4 (2 5 2 ) 4 0= 3 0 0 0 0 0 . 4 = 1 0 3 1t an 2 0F kN?? ?? 電動(dòng)機(jī)選擇與確定 動(dòng)腔的擺動(dòng)次數(shù) (主軸的轉(zhuǎn)數(shù) ) 根據(jù)公式： = 2 1 0 0 t an / = 2 7 5 r/ m i nLns? 式中 s： 動(dòng)腔下端的擺動(dòng)行程 (cm) n： 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) a： 排料層平均嚙角 (176。 ) 電動(dòng)機(jī)的功率 在顎式破碎機(jī)的破碎過程中，其功率消耗與轉(zhuǎn)速，規(guī)格尺寸，排料口寬度，嚙角大小及被破碎礦石的物理機(jī)械性質(zhì)和粒度特性有關(guān)。破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速愈高，機(jī)械尺寸愈大，功率消耗就越大；破碎比愈大，功率消耗也愈大。但是，對(duì)功率消耗影響最大的還是礦石的物理機(jī)械性質(zhì)。由于功率消耗與多因素有關(guān)，現(xiàn)在尚無一個(gè)完整的理論公式能精確地計(jì)算出破碎機(jī)地功率消耗。下面的是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來和計(jì)算公式 18 (kw)P Lnr? 式中 L: 破碎腔的長度 (m) r:主軸偏心距 (m) n:主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 18 0. 4 0. 63 2 0. 00 6 27 5 7 .5 k wP ? ? ? ? ? ? 電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速 通常帶傳動(dòng)比 I =2～ 4,取 I =3,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速0 27 5 3 82 5 ( / m i n)n n I r? ? ? ? ? 選取電動(dòng)機(jī) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 根據(jù)上述的電動(dòng)機(jī)功率 ,轉(zhuǎn)速及其工作環(huán)境 .為了安全選擇 ,電動(dòng)機(jī)的功率提高 ～ 倍所 以 P=～ ，在本設(shè)計(jì)中選取 P=9kw。 選擇查 附 表 91(機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) )Y160M14(三相異步電動(dòng)機(jī) )。 表 31 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 /kw 滿載轉(zhuǎn) /(r/min) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 Y160M14 9 1460 N m N m 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 概述 帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置。他是由主動(dòng)帶輪，從動(dòng)帶輪和環(huán)行撓性件組成 。根據(jù)工作原理的不同，帶的傳動(dòng)分為摩擦型和嚙合型兩大類。 摩擦型帶傳動(dòng)是利用帶和帶輪接觸面間的摩擦力來進(jìn)行傳動(dòng)的，應(yīng)用廣泛。這類傳動(dòng)按帶的截面形狀的不同可分為平帶傳動(dòng)， V帶傳動(dòng)，多楔帶傳動(dòng)，圓帶傳動(dòng)等。 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)比公式 0nI n? ， 取 I =3, 則 0n I n 3 275 825 r / m i n? ? ? ? ? 確定計(jì)算功率 ca ap k p?? 式中 P:皮帶傳動(dòng)的額定功率 （ kw） Ka:工作狀況系數(shù) ,(由于顎式破碎機(jī)載荷變動(dòng)很大，每天工作 10～ 16h，故 取 Ka= = = 1. 4 7. 5 = 12. 6c a aP K P k w?? 選擇帶型 破碎機(jī)在工作時(shí)，所受載荷變化很大，有沖擊載荷和脈動(dòng)循環(huán)；并且使其皮帶輪的飛河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 輪的 震 動(dòng)較大。兩傳動(dòng)軸間距離要求甚遠(yuǎn)。其工作環(huán)境惡劣。對(duì)傳動(dòng)系數(shù)磨損較大，所以在本設(shè)計(jì)中選用帶傳動(dòng)方式。其優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)帶具有彈性，能對(duì)破碎機(jī)工作是產(chǎn)生的沖擊進(jìn)行一定程度的吸收，使傳動(dòng)平穩(wěn)，保護(hù)電機(jī)；皮帶可以在皮帶輪上打滑，具備一定的過載保護(hù)能力。可造于中心距較大的傳動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，更換方便，并且安裝精度要求不高，適合采礦作業(yè)。 根據(jù)計(jì)算功率 和電動(dòng)機(jī)的小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=825r/min 查表選取 B 型 V帶 。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1,為提高 V帶的壽命，宜選取較大的直徑； dd1 過大，會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)尺寸增大。 由圖 811 推薦值為 125～ 140mm 及表 88(機(jī)械設(shè)計(jì) P157) 初選 dd1=132mm 驗(yàn)算帶 的 速度 v