【正文】 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，可把復(fù)擺顎式破碎機分為三種類型：正懸掛（h 0）,零懸掛（h=0）和負懸掛（h0）三種結(jié)構(gòu)。懸掛高度 h0 實際上決定了動顎上端點 K1 在連桿上的相對位置。動顎上端點 K1 相對于連桿上的 A（動顎軸承中心）點愈高，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水平行程值，減小特性值，而且可以降低機器的高度尺寸，減輕重量。目前已有機型采用零懸掛來改善機器的性能。通常，對于復(fù)擺顎式破碎機h0≤ 。 傳動角河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）23從機構(gòu)學(xué)的角度看，傳動角是指四桿機構(gòu)中，連桿軸線與搖桿（即肘板）軸線間所夾的銳角，并且傳動角愈接近 90176。，傳力性能愈好。對于破碎機而言，傳動角的選取除考慮傳力性能外，還必須考慮到加大傳動角，不但增大垂直行程，而且使水平行程值降低。因此傳動角不宜過大，建議取 =45176。～55176。，在本設(shè)計中 γ=50176。 連桿傾角 α′連桿傾角 α′是為控制動顎的結(jié)構(gòu)尺寸而引出的一個參數(shù)。它是指機構(gòu)在上極限位置時，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，動顎下部結(jié)構(gòu)肥大并使肘板固定支承點 C 遠離定顎板而增大機架長度，可見 α′減小時使機重有所增加。但較小的連桿傾角 α′可以增大動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顎下部肥大。通常，α′=10176?！?0 176。，在本設(shè)計中 α′=15176。 肘板長度 和肘板擺角3l?當(dāng)動顎的擺動行程 SL 和偏心距 l1 確定后，在選取肘板長度時，肘板長度和偏心距的關(guān)系為: ?3max125ll?式中 和 為肘板長度的最小、最大值，l 1 — 偏心距。iax兩個肘板長度應(yīng)根據(jù)機械運動的要求來確定，二者必須一致，在本設(shè)計中選取肘板長度 為 150mm。對于復(fù)擺顎式破碎機，肘板擺角 =45176。～50176。，在本設(shè)計中 =45176。3l支座 O、C 間的垂直、水平距離 ，ocyx213()so()ocll???????321insinx?? ???解得： = = ocy機架位置參數(shù) lα 4 為河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）2424=arctn()oclxy??解得 427lm?480?? 工作參數(shù)的計算 主軸轉(zhuǎn)數(shù)破碎機的主軸轉(zhuǎn)數(shù) n 是根據(jù)在一個運動循環(huán)的排料時間內(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 計算確定的。 n210ta/ls??式中 n主軸轉(zhuǎn)數(shù)（r/min） SL動顎下端點水平行程（mm） 排料層平均嚙角（176。 ）l? 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： n275r/mi? 生產(chǎn)能力顎式破碎機的生產(chǎn)能力是指在單位時間內(nèi)能破碎物料的數(shù)量，也稱為產(chǎn)量或生產(chǎn)率。顎式破碎機的生產(chǎn)能力是以動顎擺動一次，從破碎腔中排出一個松散的棱柱體的物料為計算依據(jù)。目前廣泛應(yīng)用的是經(jīng)驗公式： 130(2bs)/tanlllQnL???式中：Q——生產(chǎn)能力（m 3/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）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）25SL——動顎下端點水平行程（m ）μ 1——壓碎破碎棱柱體的填充度，中小型機在公稱排料口下一般取 ～（在此取 μ 1=）則本設(shè)計的顎式破碎機的生產(chǎn)能力為： ().7/??????標準中的生產(chǎn)能力，是指機器在開邊制公稱排料口下，每小時所處理的抗壓強度為250MPa、堆密度為 故 Q==,滿足生產(chǎn)需求。通過對生產(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，將會使排料層物料產(chǎn)生過壓實現(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，這是因為能促進充分破碎。 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位置、大小、是機構(gòu)設(shè)計和零部件強度設(shè)計的重要依據(jù)。由于破碎力分布以及其合力大小、作用點位置具有隨機性，用理論分析的方法將會產(chǎn)生較大的誤差。通過大量實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，再經(jīng)過理論推導(dǎo)，建立實驗分析計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)律并有較大的計算準確度。在計算破碎力時，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)整個破碎腔。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（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)的各球體不能同時發(fā)生破壞，即物料是在動顎的破碎行程中連續(xù)被破碎。 (Bb)L=tnFk??式中 最大破碎力maxF抗壓強度B? k有效破碎系數(shù)，對中、小型 k=～ B、b、L 的單位 cm取 k= =300MPaB?則河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）27(25)0==103tnFkN??? 電動機選擇與確定 動腔的擺動次數(shù)(主軸的轉(zhuǎn)數(shù))根據(jù)公式： =210tan/=275r/minLs?式中 s：動腔下端的擺動行程(cm)n：主軸轉(zhuǎn)速(r/min)a：排料層平均嚙角( 176。) 電動機的功率在顎式破碎機的破碎過程中，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械性質(zhì)和粒度特性有關(guān)。破碎機的轉(zhuǎn)速愈高，機械尺寸愈大，功率消耗就越大；破碎比愈大，功率消耗也愈大。但是，對功率消耗影響最大的還是礦石的物理機械性質(zhì)。由于功率消耗與多因素有關(guān)，現(xiàn)在尚無一個完整的理論公式能精確地計算出破碎機地功率消耗。下面的是在實驗的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來和計算公式 18(kw)PLnr?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) ???? 電動機的轉(zhuǎn)速通常帶傳動比 =2～4,取 =3,電動機的轉(zhuǎn)速II027538(/min)nIr???選取電動機河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）28根據(jù)上述的電動機功率,電動機的功率提高 ～倍所以 P=～，在本設(shè)計中選取 P=9kw。選擇查附表 91(機械設(shè)計課程設(shè)計)Y160M14(三相異步電動機) 。表 31 電動機型號電動機型號 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 Nm Nm 帶傳動的設(shè)計 概述帶傳動是一種常用的機械傳動裝置。他是由主動帶輪，從動帶輪和環(huán)行撓性件組成。根據(jù)工作原理的不同，帶的傳動分為摩擦型和嚙合型兩大類。摩擦型帶傳動是利用帶和帶輪接觸面間的摩擦力來進行傳動的，應(yīng)用廣泛。這類傳動按帶的截面形狀的不同可分為平帶傳動，V 帶傳動，多楔帶傳動，圓帶傳動等。 傳動帶的設(shè)計傳動比公式，取 =3,0nI?I則 032758r/min? 確定計算功率 capk?式中 P:皮帶傳動的額定功率（kw）Ka:工作狀況系數(shù),( 由于顎式破碎機載荷變動很大，每天工作 10～16h，故取 Ka===? 選擇帶型破碎機在工作時，所受載荷變化很大，有沖擊載荷和脈動循環(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（論文）29輪的震動較大。兩傳動軸間距離要求甚遠。其工作環(huán)境惡劣。對傳動系數(shù)磨損較大，所以在本設(shè)計中選用帶傳動方式。其優(yōu)點是：傳動帶具有彈性，能對破碎機工作是產(chǎn)生的沖擊進行一定程度的吸收，使傳動平穩(wěn)，保護電機；皮帶可以在皮帶輪上打滑，具備一定的過載保護能力?？稍煊谥行木噍^大的傳動。結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，更換方便，并且安裝精度要求不高，適合采礦作業(yè)。根據(jù)計算功率和電動機的小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=825r/min 查表選取 B 型 V 帶。 確定帶輪的基準直徑初選小帶輪的基準直徑 dd1,為提高 V 帶的壽命，宜選取較大的直徑；d d1 過大，會導(dǎo)致傳動尺寸增大。 由圖 811 推薦值為 125～140mm 及表 88(機械設(shè)計 P157)初選 dd1=132mm驗算帶的速度 v根據(jù)式（813）來計算帶的速度，并應(yīng)使 v≤v v 帶 vmax=25～30m/ v vmax.，則離心力過大，即應(yīng)減小 dd1；如 v 過?。ɡ?v5m/s）,則表示所選 dd1 過小，這將使所需的有效拉力 Fe 過大，即所需帶的根數(shù) z 過多，于是帶輪的寬度、軸徑及軸承的尺寸都要隨之增大，一般 v≈20m/s。 ????故所選皮帶的速度合適計算從動輪的基準直徑 dd2dd2=i dd1=3132=396mm，根據(jù) V 帶的基準直徑系列表 88，正滿足圓整值。 確定中心距 a 和帶的基準長度 Ld①根據(jù) (+)(+)dda?得 ≤a 0≤1056初選 a。=800mm河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）30②計算所需帶的基準長度 239。0120()=2+()=451dddLama?③確定帶的基準長度 39。d根據(jù) 由表 82 中選取和 相近的 V 帶的基準長度 。39。d39。 39。dL39。250Lm?④確定實際中心距 a 由于 V 帶傳動的中心距是可以調(diào)整的，可按下式做近似計算 039。2dLa???則 a=考慮帶的安裝和張緊需要，計算中心距的調(diào)整范圍 min ????Ld ?⑤ 驗算小帶輪上的包角 1 01201 ???ada = 00..4)396( (符合包角要求)??? 確定皮帶根數(shù) Z laArcaKP)(0??式中 :單根 V 帶的基本額定額定功率0P河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）31:單根 V 帶基本功率增量0P?Ka考慮包角不同時的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)，簡稱長度系數(shù)lK由 dd1=132mm 和 n1=825r/min，查表 84a 得 (機械設(shè)計)?根據(jù) n1=825r/min ，I=3 和 B 型帶，查表 84b 得 (機械設(shè)計)p3.?查表 85 得 (機械設(shè)計 )?aK查表 82 得 (機械設(shè)計)3LlaArcaKPZ)(0??? ???）（ .?則 Z=5 確定帶的預(yù)緊力 F0 =(1)+cavqZK ???????????式中 q帶的線質(zhì)量（查表 83 得 q=）由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動,安裝新帶時的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的 倍。 計算 V 帶作用在軸上的力（簡稱軸壓力）F p100=2ZFcosin2p??解得 FP=25176。=3076N 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1) V 帶輪設(shè)計的要求河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）32設(shè)計 V 帶輪時應(yīng)滿足的要求：結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面要精細加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻。2）帶輪的材料帶輪的材料組要采用鑄鐵，常用材料的牌號 HT150 或 HT200；轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼（或用鋼板沖壓后焊接而成） ；小功率時可用鑄鋁或鑄塑。3）結(jié)構(gòu)尺寸鑄鐵制 V 帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：（ 1）實心式；（2）腹板式；（3）孔板式；（4）橢圓輪輻式。帶輪基準直徑 dd≤（d 為軸的直徑）時，可采用實心式；d d≤300mm 時，可采用腹板式；d d≥300mm 時，可采用輪輻式。根據(jù)表 查得本設(shè)計小帶輪采用實心式，大帶輪采用四輪輻式。圖 34 小帶輪查表 32（V 帶輪的輪槽尺寸） ，其尺寸如下表 32 V 帶輪的輪槽尺寸基準寬度（b d）基準線上槽深（ hamin）基準下下槽深（h fmin）槽間距（e） 19 ?對稱面至斷面距離（f）最小輪緣厚（ ） 帶輪寬（B）外徑（d a）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）3311 1?6 B=(z1)e+2f da=dd+2ha則 帶輪寬 ??Bz1e2f51218m????????（ ）外徑 ????小帶輪結(jié)構(gòu)圖（如圖紙）大帶輪結(jié)構(gòu)圖（如圖紙） 偏心軸的設(shè)計計算顎式破碎機的偏心軸是一個傳遞扭矩，且兩軸承支承間為偏心結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸。對于它的可靠性設(shè)計，實際上就是根據(jù)預(yù)先擬定的結(jié)構(gòu)方案，確定一組直徑，使之既能滿足強度，剛度要求，又能滿足可靠性要求，而且重量輕和經(jīng)濟效益最好。 軸的功用、分類和材料做回轉(zhuǎn)運動的零件都要裝在軸上來實現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運動，大多數(shù)軸還起著傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。軸要用滑動軸承或滾動軸承來支撐。常見的軸有直軸和曲軸。根據(jù)軸的承載情況可分為轉(zhuǎn)軸 心軸和傳動軸三類。（1）轉(zhuǎn)軸。 工作時既承受彎曲載荷又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。（2）心軸。 工作時只承受彎曲載荷而不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為心軸。（3）傳動軸。 工作時只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎曲載荷的軸稱為傳動軸。軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較小。所以應(yīng)用廣泛。常用的碳素鋼有 30～50 鋼。最常用的是 45 鋼，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)進行調(diào)質(zhì)處理。