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1前言此次毕业设计的主要任务是对复摆式颚式破碎机的结构和参数的设计与计算。因此《毕业设计说明书》对颚式破碎机的主要构件尺寸参数以及使用和维修做了系统的设计和介绍。颚式破碎机属于矿山机械的选矿机械部分，它在国家重工业发展中占有举足轻重的作用！因此，如何使它具有更好的工作效率是许多年来无数工程师思考的问题。在这次设计中，我查阅了大量的参考材料，并不断求教于老师与现场技术工人，积累了一些颚式破碎机方面的知识，在此基础对颚式破碎机作了改进性的设计。颚式破碎机结构简单、安全可靠、在工程中广泛使用。各种不同型号的颚式破碎机虽经长期不断改进，但其工作原理和结构大同小异，而其工作性能的好坏却相差很大。颚式破碎机的技术性能主要取决于主参数的确定，机构尺寸参数，运动参数和动力参数的设计。在本次设计中，我根据自己掌握的知识以及和同学的讨论，主要对结构尺寸参数，腔形，以及其它部件作了计算。为了对颚式破碎机有一个更全面的认识，还介绍了颚式破碎机的运转，使用，维护，检修等方面的内容。为了清楚起见，在必要的地方配有插图。在设计的过程中，多次经由魏平老师的耐心指导和安徽新达机械有限公司工程技术人员的热心帮助，在次表示深深的谢意!由于水平有限、时间仓促，设计说明书中一定有不少的缺点和错误，恳请老师和读者提出宝贵的意见，给予批评指正!第一章设计任务书及要求2破碎是大块物料变成小块物料的过程，这个过程是用外力（人力、机械力、电力、化学能、原子能或其它方法等）施加于破碎的物料上，克服物料间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块。破碎机广泛用于选矿、建筑材料、冶金、交通建设、城市建设和环保等工业中。在国民经济中占有重要的地位。一．设计条件1、破碎材料为矿石、建筑垃圾等脆性材料。2、最大进料尺寸210mm，出料尺寸25-60mm。上料采用料斗或其它方式,不在设计范围。3、处理能力8-22h/m3。4、设备应考虑粉尘噪音对环境的影响。二．设计内容1.设计方案的评价与决策；2.总体结构设计，成套图纸与设计说明书。三．设计关键1.选择合适的设计机构；2.形成最佳的设计方案；3.符合人机工程的外观造型。四．设计要求（一）工作实效性1.能较好地破碎各种矿物与岩石，使之成为所要求的粒度；2.错误操作有保险装置。（二）运转稳定性1.机械传动平稳、支承零件有足够的刚度、无明显振动；32.轴承有一定润滑性；3.主要零件不易损坏；4.对物料粒度有一定的要求。（三）人机安全性1.安装安全罩、防止人体或异物夹入运动部位；2.检修、整定与停机连锁运动部位有色彩标记；3.主要机械部位有过载保护装置。（四）环境无害性1.尽量减少粉尘飞扬、周围粉尘量低于限定值；2.机架噪声低于标准规定的水平；3.轴承无漏油现象；4.尽量减少各种振动冲击。（五）技术经济性1.结构简单，减轻自重，减少制造成本，系列化；2.采用较高效率的传动系统、减少运转费用；3.功能成本比高于1.0；4.减少进口、增加创汇、社会效率高。（六）结构工艺性1.无特殊加工的零部件；2.有皮带张紧装置；3.结构易于折装、运货。（七）造型艺术性1.外观造型新颖；2.尺寸比例符合美观规律；3.外观结构、材料选择和表面处理协调4（八）设计规范性1.符合破碎机规定的国家标准；2.零部件标准化率不低于60%；3.技术参数符合优先数系。第二章方案设计§1.破碎机的破碎理论及用途1.破碎理论各种矿石的机械性能各不相同，然而矿石的抗压强度均大于其抗弯强度或抗拉强度。进行机械设计时，要充分利用这个特点，选用相适宜的方法。5机械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块，若矿石是脆性材料，它在很小的变形下就会发生破裂，机械破碎矿石有以下几种方法：1）压碎将矿石置于两个破碎表面之间，施加压力后矿石因压应力达到其抗压强度极限而被破碎。（图2－1a）2）劈裂用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石沿压力作用线方向劈裂，劈裂的原因是由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度极限。（图2－1b）3）折断用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石就象受集中载荷的两支点或多支点梁，当矿石内的弯曲应力达到弯曲强度极限时矿石被折断。（图2－1c）4）磨碎矿石与运动工作表面之间受到一定压力和剪切力时，矿石内的剪切应力达到其剪切强度极限时，矿石粉碎。（图2－1d）5）冲击破碎矿石受高速回转机件的冲击力作用而破碎（图2－1e）由于破碎力是瞬间作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗大，但锤头磨损严重。6图2－1矿石的破碎及磨碎方法a）挤压b）劈裂c）折断d）磨碎e）冲击破碎理论：现有的破碎理论，均有一定的局限性，没有完全地解释矿石被破碎的实质。同时，也没有完全总结出适用于工业生产，切实指导生产实践的数学理论，使得设计工作者在确定破碎过程功率消耗时常常以经验或测试方法代替理论计算。目前，比较主要的几种破碎理论是：面积假说、体积假说和裂缝假说。面积假说：认为破碎消耗的功（A）与被破碎物料所增加的表面积（S）成正比。应用本假说，只有在脆性物料的细磨过程才能得出与实际相近的结果。体积假说：认为把物料破碎成几何形状相似的小颗粒，所需功耗与被破碎物料的体积或重量成正比。本假说对于弹性或脆性材料，在粗碎湖中碎时，计算结果比较接近实际。裂缝假说：介于上述两假说之间，又称为第三破碎理论。主要论点是矿石在压力作用下，产生变形，积累一定的变形功后，产生裂缝最后导致破碎。破碎所需的功与裂缝成正比，而裂缝又和粒度大小成（直径或边长）的平方根成反比。2.用途它是原料、材料、燃料、电力和钢铁等基础工业部门生产过程中的主要设备之一。用以将原矿或一定快度的物料（包括矿石、岩石和煤炭等）破碎到所要求的粒度。7按照物料的块度（D）和产品的粒度（d）之大小，可以把破碎过程分为：粗碎、中碎和细碎。通常按如下划分：D=1200～350mm和d=300～100mm的破碎叫粗碎；D=300～100mm和d=100～30mm的破碎叫中碎；D=100～30mm和d=25～3mm的破碎叫细碎。破碎前物料料块直径与破碎后产品粒度直径之比值，称为破碎比。还有用破碎机的最大给料粒度与排料口的大小之比值，定为破碎比，称为名义破碎比。破碎比是破碎机的只要参数之一。maxmaxdDi破碎比最大块度或粒度直径通常以能通过80%该物料的筛孔尺寸表示。§2.破碎机分类、工作原理1.分类根据机械的工作原理和结构特性，目前在工业生产上广泛使用的破碎机分为7种类型：颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、辊式破碎机和选择性破碎机。2.工作原理1）颚式破碎机具有结构简单、制造容易、工作可靠、维护方便等特点，仍然被广泛地采用。工作原理：借助于动颚周期地靠近或离开固定颚，使进入破碎腔中的物料受到挤压、劈裂和弯曲作用而破碎。破碎后的物料靠自重从排矿口排出。按照动颚运动轨迹的不同，可分为简单摆动颚式破碎机和复杂摆动颚式破碎机。a.简单摆动颚式破碎机主要适用于粗碎（也有用于中碎的）坚硬、韧性或耐磨性物料，衬板寿命较复杂摆8动颚式破碎机长。名义破碎比i=4～7。b.复杂摆动颚式破碎机主要适用于中碎或细碎（也有用于粗碎的）各种硬度的材料。其特点是只有一个肘板，动颚运动轨迹为向下倾斜的椭圆，动颚上部水平行程大，可以满足破碎矿石所要求的压缩量。动颚向下运动时，有促进排矿作用。在条件相当的情况下，生产率较简单摆动式破碎机高30%左右。然而，由于动颚垂直方向的行程大，增大了颚板的磨损和产品过粉碎的现象。名义破碎比i=4～9。2）旋回破碎机适用于粗碎各种硬度的矿石和岩石。名义破碎比i=4～7。采用液压调整装置和保险的旋回破碎机已经广泛地采用。工作原理：借助于旋摆运动的动锥，周期地靠近或离开固定锥的表面，使进入破碎腔中的矿石不断的受到挤压和弯曲作用而破碎。被破碎了的矿石靠自重从破碎腔底部排出。为了适用于破碎比大，简化工艺流程的要求，生产了颚旋式破碎机（即似颚式有似旋回式破碎机）。它具有体积小、重量轻和破等优点。主要是用于粗碎低于中等硬度的各种物料，如石灰石等。3）圆锥破碎机就其工作原理和运动学而言，于旋回式破碎机相似，只是几个主要部件在结构特点上有所不同。因此，仅用于中碎、细碎各种硬度的物料。由于破碎锥连续地进行破碎，故其生产率和单位机械重量的生产能力大，功率消耗也较少。得到了许多工业部门的广泛采用。名义破碎比i=3～11。按其破碎腔的形状分为标准型（用于中碎）、中型（用于中碎或细碎）和短头型（用于细碎）三种形式。按其调整排矿口和过负载时的保险方式，分为弹簧式和液压式圆锥破碎机两种类型。后者具有快速、准确地调整排矿口，容易排除破碎腔堵塞矿石等事故，自动实现过负载保护和恢复正常工作状态，以及产品粒度均匀等9优点。§3.颚式破碎机工作特点和类型颚式破碎机在矿山、建材和基建部门主要用作粗碎机和中碎机。按照给料口的大小，分为大、中、小三种类型，给料口宽度大于600mm的为大型机，给料口宽度在300～600mm的为中型机，给料口宽度小于300mm的为小型机。颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一是固定颚，垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板，位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔（工作腔）。活动颚板对着固定颚板作周期性的往复运动，时而分开，时而靠近。分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的物料受到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。（见下页图）图2－2颚式破碎机的主要类型a）单摆动式b）复杂摆动式1—定颚2—心轴3—偏心轴4—动颚5—连杆6—退力板颚式破碎机按照活动颚板的摆动的方式的不同，可以分为简单摆动式颚式破碎机、复杂摆动式颚式破碎机和综合摆动式颚式破碎机三种。简单摆动颚式破碎机的工作示意图见图2－2a）动颚4悬挂在心轴2上，可做a）10.15xx0.3x0.5x165b）x3x644321.5x2.5x310左右运动。偏心轴3旋转时，连杆5做上下往复运动，实现破碎和卸料。此种破碎机采用曲柄双连杆机构，虽然动颚上受有很大的破碎反力，而其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚硬的物料。此外，这种破碎机工作的时候都是以心轴为中心的圆弧，圆弧半径等于该点至轴心上的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破碎比i一般为3～6。由于运动轨迹简单，故称为简单摆动式颚式破碎机。简单摆动式颚式破碎机由电动机用过V带带动偏心轴转动，所用的电动机有高压和低压两种。工程上，这种破碎机多用做粗碎和中碎各种坚硬的矿石。简单摆动式颚式破碎机的优点是：结构紧凑简单；偏心轴等传动部件受力较小；由于动颚垂直位移较小，加工时物料较少有过度破碎的现象；动颚颚板的磨损较小。简单摆动式颚式破碎机的动颚的摆动幅度上小下大，一般上部进料口的水平位移与垂直位移只有下部出料口的1/2左右，不利于对已经装入物料块的夹持与破碎，也不能够对下部充分供料，造成破碎腔下部盛料不足，降低了生产率。此外，由于下端摆动幅度大，卸出的物料块大小不均匀，造成质量欠佳。复杂摆动颚式破碎机的工作示意图见图2－2b）动颚4上端直接悬挂在偏心轴3上，作为曲柄连杆结构的连杆，由偏心轴的偏心直接驱动，动颚的下端铰接着推力板6支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转1287654312o11Ⅳ21Ⅰ1234Ⅲ1098756Ⅱ11时，动颚上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线（半径等于偏心距），逐渐向下变成椭圆形，愈向下部，椭圆形愈偏，直到下部与推力板连接点轨迹为圆弧线（图2－3）由于这种机械上各点的运动轨迹比较复杂，故称复杂摆动式颚式破碎机。复杂摆动颚式破碎机工作时，偏心轴作逆时针旋转，因此，对所装入的物料块有向下推并夹持的作用。在动颚的整个往返摆动过程中，顶部的水平摆动约为下部出料口的1.5倍，而垂直摆幅则下部略大。就整个动颚而言，垂直摆动为水平摆动的2～3倍。由于水平摆动幅度上大下小，有利于对上部的的块物料进行破碎,并使整个破碎腔内的物料受到的破碎力比较均匀。由于垂直摆动图2－3复摆颚式破碎机动颚各点轨迹幅度下大上小，有利于整块动颚作复杂运动