颚式破碎机设计.doc

摘 要破碎机是选煤工业中不可缺少的设备，也是原料、材料、燃料、电力和钢铁等部门所必须的设备。随着工业的发展对破碎机的要求也越来越高。由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的叩扣:2215891151在工业应用中常用的破碎机类型有：颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机，磨碎机等。颚式破碎机有很多的优点，例如:具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等其他破碎机无法替代的优点，至今仍广泛应用于工业各部门，而且我国生产的破碎机还远销其它国家。本文所设计的颚式破碎机是在原颚式破碎机的基础上，保留了原颚式破碎机的优点，并对其优化方面进行阐述。通过实习、查阅大量的资料和反复的推敲。通过建立一个较为完善的数学模型，并利用计算机优化出颚式破碎机的主要参数，使其结构更合理，能量利用率更高，性价比更好。同时对新型颚式破碎机进一步阐述，提高了破碎机的过载保护性能，降低了物料的过粉碎，从而提高了破碎机的使用寿命及生产率。本次设计对颚式破碎机的箱体销轴等部分做了详细设计，使破碎机装卸方便、维护简单、维修容易，以便能利用破碎机更好的工作，发挥颚式破碎机的特点。关键词：破碎机；颚式破碎机；阐述；优化；设计ABSTRACTThe crusher is a very important and indispensable equipment in mineral separation industry.So it is in department of raw material,materials,fuels electricity iron and steel.With the department of the industry, the require of the crasher is more and more higher.There are several kinds of crashers being used in industry .such as jaw crusher revolve crusher,roller crusher ,punch crusher,grind crusher .Jaw crusher has many advantages,which other crushers can not instead of .Such as simple structure, safety work ,make easy,maintain easy and so on.The Jaw crusher is widely used in industries.And those are made by our country are used by other countries,this design of the Jaw crusher is based on the advantages of the older Jaw crusher ,and studied in improved aspects.After practice,reading amount of material and the analysis ,we set up a more perfective model of parameter .And use of the computer improve the main parameter of the crusher ,make the structure of the crusher become better ,and the utilities of energy is much higher .And the matter of cost is much better.At the same time ,we have studied new Jaw crasher,and it raises the crushers protective, reduces the over crushed mesh of the material,.and it raises its productive and the life of the crusher.There are some improvements in frame.it makes crusher easy to be assembled and disassemble ,uphold ,maintain easy, so that utilize the crusher work much better ,and play the important role in the Jaw crusher.Keywords：crusher; Jaw crusher; study; improve ; design 目录前言11概述31.1破碎31.2破碎的目的41.3破碎的方法41.4 破碎机的类型61.5破碎机的选型111.5.1复摆式颚式破碎机主要零部件分析122 颚式破碎机的参数212.1结构参数的确定212.2工作参数的确定242.3电动机的选择292.4飞轮几何尺寸的确定293 传动部分的设计323.1皮带传动设计323.2轴的结构设计343.3轴和键的校核393.4轴承的校核453.4.1 计算当量载荷453.4.2 轴承的寿命454 颚式破碎机动力学参数设计474.1颚式破碎机的运动分析474.2颚式破碎机的最优动力平衡484.2.1颚式破碎机支座附加动压力计算484.2.2振动力最优平衡494.2.3各种平衡方法对比实例504.3颚式破碎机拉杆弹簧的计算载荷确定534.3.1弹簧拉力计算式544.3.2确定肘板约束反力的条件554.3.3弹簧计算载荷的最优计算564.4机构平衡与拉杆弹簧的综合优化设计574.5颚式破碎机飞轮转动惯量的计算594.5.1机器运动方程式求解604.5.2颚式破碎机的运动方程式614.5.3等效驱动力矩614.5.4等效阻力矩634.5.5飞轮转动惯量的迭代方法654.5.6优化模型664.5.7优化设计步骤685 颚式破碎机的使用与测试705.1颚式破碎机的操作705.1.1起动前的准备工作705.1.2操作顺序715.1.3起动和运转中应注意的事项715.2颚式破碎机的维护与保养725.2.1颚式破碎机的日常维护725.2.2颚式破碎机的故障分析与排除73结 论77致 谢78参考文献：79附录：外文资料与中文翻译80前言在基本建设工程中，需要大量的，各种不同粒径的砂、石作为生产之用。而一般砂石都需要破碎从而达到生产要求。自第一台颚式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断的完善，而颚式破碎机的结构简单，安全可靠，石料可供破碎机械来进行加工，来满足工程的需要。所以在生产中广泛的应用。而工程上应用最广泛的是复摆颚式破碎机，国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。常用的破碎机械有颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机和反击式破碎机等几种。颚式破碎机主要用于抗压强度不超过320兆帕的各种物料的中碎、粗碎作业，具有破碎比大、产量高、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点。该破碎机已广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利等部门。颚式破碎机性能特点： 结构简单、维修使用方便；性能稳定，运营成本低；破碎比大。颚式破碎机按照活动颚板的摆动方式不同，可以分为简单摆动式颚式破碎机(简摆颚式破碎机)。复杂摆动式颚式破碎机(复摆颚式破碎机)和综合摆动式颚式破碎机三种。复摆式颚式破碎机与简摆式相比较，其优点是：质量较轻，构件较少，结构更紧凑，破碎腔内充满程度较好，所装物料块受到均匀破碎，加以动颚下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆颚式破碎机的生产率高出20-30%；物料块在动颚下部有较大的上下翻滚运动，容易呈立方体的形状卸出，减少了像简摆式产品中那样的片状成分，产品质量较好。本次设计改进后特点：1. 破碎腔深而且无死区，提高了进料能力与产量；2. 其破碎比大，产品粒度均匀；3. 垫片式排料口调整装置，可靠方便，调节范围大，增加了设备的灵活性；4. 润滑系统安全可靠，部件更换方便，保养工作量小；5. 结构简单，工作可靠，运营费用低；6. 设备节能：单机节能15%30%，系统节能一倍以上；7. 排料口调整范围大，可满足不同用户的要求；8. 噪音低，粉尘少。1概述1.1破碎把大块物料变小的过程称为破碎。一般是施加外力，克服物料间的内聚力，而使物料破碎。破碎在选矿、化工、建筑材料等工业部门占有重要地位。目前在选矿厂中破碎磨矿的生产费用占全部选矿费用的40以上。而破碎磨矿的投资占选矿厂总投资的60左右。因此提高破碎生产率、降低破碎功率消耗有着重大的意义。根据破碎原料及产物粒度的不同，可大致将破碎作业分为五个阶段，即：1）粗碎；2）中碎；3）细碎；4）粗磨；5）细磨每经过一次破碎，物料都有一定程度的缩小。破碎前物料最大块直与破碎后物料最大块直径之比，称为破碎比。即式中： 破碎原料中最大块直径 mm。 破碎产物中最大块直径 mm。通常所说的破碎比是指平均破碎比，既破碎前后物料颗粒的平均比值及粒度变化程度，并能近似的反映出物料的作业情况。为简易的表示和比较各种粉碎机械这一主要特征，也可用破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度的比值作为该破碎机的破碎比，并称其为公称破碎比。破碎机的破碎比一般在330之间，一般都比公称破碎比低。破碎比和单位电耗是破碎机械工作中的基本技术指标。单位电耗用以判别破碎机械的动力消耗是否经济，破碎比用以破碎过程的特征和质量。因此选用破碎机，并鉴定破碎机的使用工作效率应同时考虑其破碎比和单位电耗。1.2破碎的目的(1)制备工业用碎石大块石料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。这种碎石可制备成混凝土。它们在建筑、水电等行业中广泛应用，铁路路基建造中也需要大量的碎石。（2）使矿石中的有用矿物分离矿石中有单金属矿和多金属矿，而且原矿多为品味较低的矿石。将原矿破碎后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位的精矿。（3）为磨矿提供原料磨矿工艺所需粒度不大于15mm的原料，是由破碎产品提供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工艺提供原料，通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。 1.3破碎的方法粉碎机械虽然类型繁多，但按施力方法不同，对物料粉碎有挤压、弯曲、冲击、剪切和研磨等方法。而在破碎机械中，施力情况很复杂，往往是几种施力同时存在，当然在某一种破碎机械中也只有一种或两种主要施力。由于物料形状是不规则的，而且物料的物性不同，所以采用的破碎方法也不同，利用机械力破碎物料按施加外力不同有如下几种方法。1. 压碎 将物料置于两块工作面之间，施加压力后物料因压应力达到其抗压强度而破碎。这种方法一般应用于破碎大块物料，如图12（a）(c ) F F F F F F (a) (b) (c) F F F F F （d） (e) (f) (g)图 1-1 物料的粉碎方法2劈碎 将物料置于一个平面和一个带尖棱的工作平面之间，当带尖棱的工作面对物料挤压时，物料将沿压力作用线的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限。物料的拉伸强度极限比抗压强度极限小的多，其工作原理见图 11（b）。3. 折碎 物料受弯曲应力作用而破碎。被破碎物料承受集中载荷作用的二支点简支梁或多支点梁，当物料的弯曲应力达到物料的弯曲强度时，即被折断而破碎，其工作原理见图 11 (d) (e)。4. 冲击破碎 物料受冲击力作用而破碎。见图11（f）它的破碎力是在瞬间作用的，具有破碎效率高、破碎比大、能量消耗小。5磨碎 物料与运动的工作表面之间受一定的压力和剪力作用后，其剪切力达到物料的剪切强度极限，物料便破碎，或物料彼此之间的剪切、磨削作用而使物料破碎，见图11（g）。目前通用破碎机的结构应保证满足上述的破碎方式。每一种破碎机都应具有上述的一种或多种破碎方式。随着现代化工艺的发展和技术要求的提高，破碎物料有可能需要多种破碎方式的结合。1.4 破碎机的类型目前选矿工业上应用的破碎方法主要是利用机械力的作用。在现代工业的不断发展中，破碎机械也在不断的发展和改进。这些改进主要包括下列方面：减少机器零件本身的重量、制造成本和外型尺寸；减少功耗、提高单位生产率；改善产物的粒度组成；减少机器的磨损及检修费用等。同时也考虑到如何适应被破碎物料的不同硬度及其块度等。现代工业应用中的破碎设备种类繁多，按照使用的粒度范围可将破碎机械分为两类：破碎机和磨碎机。破碎机一般处理较粗的物料，所得的产品是粗粒（一般在3毫米以上），其结构上的特征是破碎部件之间有一定的间隙，不互相接触。一般又可分为粗碎机、中碎机、细碎机。磨矿机所处理的物料较细，产品是细粒（可达0.06毫米或更细），其破碎特点是部件相互接触。所采用的破碎介质是球、棒、砾石或矿块等。这一分类并不是很严格的。目前通用的破碎机分类原则是根据破碎方法、机械的构造特征来划分的，图13是各种主要类型破碎机示意图。 1 2 1 2 3 圆锥式破碎机示意图(a) 颚式破碎机破碎示意图(b) 锤式破碎机破碎示意图(c)（a）1动锥 2定锥 (b) 1固定颚 2动颚闭合时 3动颚开启时 辊式破碎机破碎示意图(d)图1- 2 常用破碎机原理示意图1、 圆锥式破碎机（如图12a）圆锥式破碎机的主要破碎部件是定锥和动锥，定锥主要有调整套和定锥衬板组成。衬板连同吊钩一起用高锰钢铸成，用V型螺栓悬挂在调整套的筋上，它们之间浇铸锌合金，使之紧密结合，接料漏斗用螺钉固定在调整套上，调整套和支撑套用螺纹联接，而支撑套又用弹簧螺杆压紧在机架上。动锥主要有动锥体、主轴、动锥衬板和分配盘组成，动锥体压装在主轴上，动锥衬板为高锰钢铸件，压套和锥头压在动锥体上，动锥体和衬板间浇注锌合金，使之紧贴，主轴头上安装分配盘，主轴下部成锥型，插入偏心衬套的锥型孔内，当偏心套转动时，就带动动锥做偏旋运动，为了保证动锥偏旋运动，动锥体下部加工成球面，并支撑在碗型轴承上。碗型轴承由碗型轴瓦和轴承座组成，轴承架用方销固定在机架套筒上，动锥所受的全部力量都有机架承受。圆锥破碎机的工作原理是对物料施加挤压力，使物料在两个圆锥之间同时受到剪切应力和弯曲力的作用而被破坏。物料破碎后自由卸料。其生产能力大，动力消耗低。圆锥破碎机按用途可分为粗碎、中细碎两种。用作粗碎的圆锥破碎机又称为旋回破碎机，因为该机需处理尺寸较大的料块，所以进口要求宽大。其动锥是正置的，而定锥是倒置的。用作中细碎的圆锥破碎机有两种。常规型圆锥破碎机，又称为菌型圆锥破碎机，其处理的物料为经过粗碎的，故进料口不需很大，但要求加大卸料范围，以提高生产能力。对破碎后的产品要求具有比较均匀的粒度，所以定锥和动锥都是正置的。2、颚式破碎机（如图 12b）颚式破碎机定颚动颚上都装有衬板，衬板上有齿牙，有助于破碎物料。衬板的作用是防止定颚、动颚受到磨损。心轴的两端有轴承支撑，其上安装有连杆。连杆的连杆头与杆身分开制造。电动机通过V带带动带轮及偏心轴。在连杆下端的凹槽中，装有推力板支座，前推力板和后推力板分别支撑在支座上，上方有楔铁压紧。在后推力板和后支座之间，有一组垫板，用来调整排料口宽度。增加垫板厚度，使推力板和动颚向左方偏移，排料口减小。反之，减小垫板厚度，排料口将增大。为了防止破碎机超负荷运行导致破碎机损坏，在零件设计计算时，将后推力板制成最薄弱的一个环节，过负荷时使它首先折断，以保护轴承及机器其它部分不受损坏，通常后推力板由铸铁制成，并在中间钻孔或切槽来减小其断面尺寸，过载时它们首先折断。这种保险装置的缺点是出现事故后处理较为复杂，停车时间长。颚式破碎机是靠可动颚板周期的压向固定的颚板，将夹于其中的物料破碎。它具有结构简单，制造容易，工作可靠，维护方便等优点。广泛应用于各工业部门。颚式破碎机通过动颚绕固定轴心周期的摆动，使其靠近或离开固定颚，造成矿石受挤压、破裂、弯曲而破碎。破碎后矿料从排料口排出。按颚式破碎机动颚的运动轨迹，可分为简单摆动颚式破碎机和复杂摆动颚式破碎机。简单摆动颚式破碎机主要用于粗碎，复杂摆动颚式破碎机用于中、细碎。3、冲击式破碎机 （ 如图 12c）锤式破碎机和反击式破碎机都属于冲击式破碎机。锤式破碎机中物料受高速回转的锤头冲击和物料本身以高速向固定衬板冲击而使物料破碎。反击式破碎机中其物料受高速运动的板锤的打击使物料向反击板高速冲击，以及物料之间的相互撞击而粉碎。冲击式破碎机都有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁。两者都是冲击破碎，所不同的是反击式破碎机中，物料受到更多次的反复冲击而破碎，具有高频冲击的特点。两种破碎机的破碎比都很大，适合于破碎软性物料。4、辊式破碎机 （如图 12d）物料落到两个相互平行而旋转方向相反的辊子间，物料在辊子表面的摩擦力作用下，被扯进辊子之间，受到辊子的挤压而破碎。辊式破碎机的特点是：生产能力低，要求将物料均匀连续的喂到辊子的全长上，则辊子磨损不均，且所得产品粒度也不易均匀。需要经常修理，对于光面辊式破碎机，喂入料块的尺寸要比辊子的尺寸小的多。故不能破碎大块物料，也不宜破碎坚硬物料，通常作中硬或松软物料的中、细碎。齿面辊式破碎机虽然可以钳进较大块的物料，但也限于中碎时使用，而且物料的抗压强度不能超过60.8MPa，否则齿棱很易折断。5、 复摆式颚式破碎机复摆颚式破碎机的机构属于四杆机构中曲柄摇杆机构的应用,曲柄为主动件。颚式破碎机以结构简单、性能可靠、维修方便在物料粉碎行业广泛应用。复摆颚式破碎机的动颚，是直接悬挂在偏心轴上的，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。由于动颚是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动颚板可同时做垂直和水平的复杂摆动，颚板上各点的摆动轨迹是由顶部的接近圆形连续变化到下部的椭圆形，越到下部的椭圆形越扁，动颚的水平行程则由下往上越来越大的变化着，因此对石块不但能起压碎、劈碎，还能起辗碎作用。由于偏心轴的转向是逆时针方向，动颚上各点的运动方向都有利于促进排料，因此破碎效果好，破碎率较高、产品粒度均匀且多呈立方体。复摆颚式破碎机和简摆颚式破碎机相比较，复摆颚式破碎机的机器重量较轻，结构简单（少了一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆颚式破碎机生产效率高20%30%）等优点。但复摆颚式破碎机的颚板垂直行程大，石料对颚板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘。在工程上应用较为广泛的是复摆颚式破碎机。国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机主要由机架、颚板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。机架即机座，实际上是个上下开口的四方斗，主要用作支承偏心轴和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足够强度，一般采用铸钢整体铸造，规格小的可用优质铸铁代替。大型破碎机的机架由分段铸成后再用螺栓装配在一起，铸造工艺较为复杂。自制的小型颚式破碎机可用4050毫米厚的钢板焊成，但其钢度不如铸钢好。颚板包括活动颚板和固定颚板，各与颚床组成活动颚和固定颚。颚板用楔形铁块和螺栓固定在颚床表面，保护颚床不受磨损。固定颚的颚床就是机架，活动颚的颚床悬挂在偏心轴上，由于它直接承受对石料的挤压作用力，所以必需有足够的强度和刚度活动颚床一般用铸铁或铸钢制造。颚板直接和石块接触，除承受挤压和冲击力外，尚与石块强烈摩擦，因此要求用高强度且耐磨的材料制造。常用的是铸锰钢颚板，其铸钢含锰量为1214%左右。若条件受限制时，可用白口铸铁代替，但容易磨损和折断，使用寿命不长。为了有效地破碎石料，颚板表面常铸成波浪形和牙形，其齿峰角度一般为90°110°，齿高和齿距视出料粒度和产量要求而定。齿形高齿距小，则出料粒度小，产量低，动力消耗大。一般齿高和齿距之比为1/21/3之间。由于复摆式的特点造成颚板底部比上部磨损快，所以颚板往往做成上下对称形状，以便磨损后能倒置安装，延长使用寿命。1.5破碎机的选型对比以上各种破碎机可以得出结论：1）由于复摆颚式破碎机将简摆颚式破碎机的连杆与动颚合而为一且只有一个肘板，所以其结构更加简单。具有结构简单、运动可靠、重量轻等优点。2）简摆颚式破碎机实质上是一个增力六杆机构。特别是当前后推力板的夹角趋于时，可以产生很大的破碎力。因此在大型破碎机中一般采用这种结构，这是复摆颚式破碎机所不具备的优点。3）复摆颚式破碎机动颚上各点的轨迹分布比较合理，其水平行程沿动颚颚板面由下至上逐渐加大，正好满足破碎大块物料需加大压缩量的要求，且排料时动颚下端点向下运动，促进排料以利提高生产能力。简摆颚式破碎机动颚颚板面上各点轨迹分布，正好与复摆颚式破碎机相反，欲加大上部水平行程以满足破碎大块物料之需要，则下部水平行程将更大，从而造成产品粒度更加不均匀。为消除该缺陷，也有把动颚悬挂点提高向前移动至破碎腔啮角平分线上，以减小上、下水平行程的巨大差异，但效果不大且加大了机构的尺寸。因此复摆颚式破碎机比简摆颚式破碎机的生存率高30%。4）复摆颚式破碎机的动颚垂直行程大，加剧齿板与物料间的摩擦作用，这样不但加快了破碎板的磨损，降低其使用寿命，使产品出现粉料，粒度更不均匀，而且使非生产性的能量消耗增加。因此，在复摆颚式破碎机中采用滚动轴承，且在肘板支承处采用高副纯滚动联接，以提高破碎机的机械效率，降低其单位耗功。因此是否可设计制造出大型的复摆颚式破碎机，主要取决于是否可提供大型滚动轴承产品。所以根据以上分析并且考虑实际情况选择复摆式颚式破碎机进行设计。1.5.1复摆式颚式破碎机主要零部件分析（1）连杆只在简摆破碎机才有连杆，复摆颚式破碎机连杆与动颚为一体。连杆在工作中承受很大的拉力，故选用ZG270-500铸钢材料。它由上、下两部分组成，上部分的轴承端盖用大螺栓固定在连杆下部，两者中间镶有耐磨软合金的轴瓦，该轴瓦叫做连杆轴承，它套在偏心轴上。大型破碎机连杆轴承用循环润滑油润滑，并设有冷却水管，以便散去轴承的热量。(2)动颚及齿板动颚是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求有足够的强度和刚度，其结构应该坚固耐用。动颚一般采用铸造结构。为了减轻动颚的重量，国外采用焊接结构，由于其结构复杂，因此对焊接工艺的要求较高。国内尚未见使用焊接结构的动颚。按结构特点，可把动颚分成箱型结构与非箱型加筋结构两种。1）箱型结构动颚 支承破碎板的动颚即为箱型结构。为了铸造工艺的需要及减轻动颚的重量，可在箱型梁壁及加筋隔板上开孔。若干个齿板通过长螺栓与斜铁块固定在动颚上。由于下部齿板磨损较快，因此齿板做成分体式，以便使具有对称形状的上、下齿板对换后能继续使用。2）非箱型加筋结构动颚 对于型号较小的复摆颚式破碎机，其动颚一般做成非箱型加筋结构，以便有效地减轻动颚的重量。它的上齿板也是通过螺栓、斜铁与动颚相连。按其横截面形状又可分为“E”型与反“E”型两种。 图 1-3 动颚结构剖视图当安装齿板的动颚前部为平板结构，其后部有若干条加肋板以增强动颚的强度与刚度，其横截面呈E型结构。这种动颚的结构特点是当破碎力作用于动颚使其弯曲时，由于动颚剖面的中性层靠近动颚前部安装齿板的一方，使得动颚后部的加筋板表面承受较大的拉应力，容易使加筋板开裂；当动颚的横截面呈反“E”型，即动颚后部为平板结构，前部为加筋板。齿板安装在动颚加筋板的加工而上。该动颚剖面的中性层靠近动颚后部平板的一边，因此，当动颚受弯曲作用时，其后部平板表面的拉应力值将大大减小。与E型结构相比，相等的动颚材料得到更充分的利用；当采用零悬挂或负悬挂时，由于动颚齿板的上端部已位于动颚轴承处，且不得不采用在动颚的顶部用粗大的长螺栓、斜铁将齿板与动颚相接起来，因此给结构设计带来较大的困难。因为动颚较大的垂直行程产生的齿板与物料间的磨搓，使得齿板在动颚支承平面上产生滑动趋势，因此将会对固定螺栓产生较大的拉力。实际工程中发生过联接螺栓被拉断的现象。如果巧妙的利用斜面连接原理，则可减小联接螺栓的尺寸并保证其安全可靠。3）齿板的结构 齿板（也叫衬板），是破碎机中直接与矿石接触的零件，结构虽然简单，但它对破碎机的生产率、比能耗、产品粒度组成和粒形以及破碎力等都有影响，特别对后三项影响较明显。齿板承受很大的冲击挤压力，因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命，可从两方面来研究：一是从材质上找到高耐磨性能材料；二是合理确定齿板的结构形状和几何尺寸。现有颚式破碎机上使用的齿板，一般是采用ZGMn13。其特点是：在冲击负荷作用下，具有表面硬化性，形成既坚硬又耐磨的表面，同时仍能保持其内层金属原有的韧性，故它是破碎机上用得着得最普遍的一种耐磨材料。齿板横断面结构形状有平滑表面和齿形表面两种，后来又分为三角形和梯形表面。对平滑表面衬板的试验表明，在相同条件下与齿形衬板比较，生存率提高40%左右，寿命提高5%左右；但破碎力约增加15%，又不能控制破碎产品粒度，而且增加功率消耗。因此，对破碎层状物料，要求产品粒度较高的条件下，不宜采用平滑衬板；对于破碎腐蚀性很强的极坚硬物料，为延长衬板寿命，也可采用平滑衬板。为了保证产品粒度和形状，通常还是采用三角形或梯形衬板。a)三角形 b)梯形图 1-4 衬板齿形（3）肘板（推力板）破碎机的肘板是结构最简单的零部件，但其作用却非常重要。通常有三个作用：一是传递动力，其传递的动力有时甚至比破碎力还大；二是起保险件作用，当破碎腔落入非破碎物料（如钎杆、折断的铲齿）时，肘板先行断裂破坏，从而保护机器其它零件不发生破坏；三是调整排料口大小，有的简摆颚式破碎机是通过更换不同长度尺寸的肘板来调整排料口大小的。肘板按结构组成分为组装式和整体式两种。简摆颚式破碎机使用的肘板为组装式结构。它是由一个肘板体与两个肘板头连接后组装而成的。这样就可以只更换易磨损报废的肘板头以节省易耗件金属。由于用在大型破碎机上的这种肘板较重，因此这种肘板都应设计起吊环。复摆颚式破碎机上使用的为整体式肘板，因为其重量和尺寸都比较小。a)滚动型 b)滑动型图1-5肘头与肘垫形式按肘头与肘垫（或称肘板衬垫）的连接型式，可分滚动型与滑动型两种，如下图所示。肘板与衬垫之间传递很大的挤压力，并受周期性冲击载荷。在反复冲击挤压作用下磨损较快，特别是图1-21b所示的滑动型结构更为严重。为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，可采用图1-21a所示的滚动型结构。肘板头为圆柱面，衬垫为平面。由于肘板的两端肘头表面为同一圆柱表面，所以当肘板两端的衬垫表面相互平行时，肘板受力将沿肘板圆柱面的同一直径、并与衬垫表面的垂直方向传递。在机器运转过程中，动颚的摆动角很小，使得肘板两端支承的肘垫垂直线方向的夹角很小（大大小于其摩擦角），所以在机器运转过程中，肘板与其肘垫之间可保持纯滚动。（4）调整装置调整装置供调整破碎机排料口大小使用。随着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品粒度也随之变粗。为了保证产品粒度的要求，必须利用调整装置，定期地调整排料口尺寸。此外，当要求得到不同的产品粒度时，也需要调整排料口大小。现有破碎机的调整装置有多种多样，归纳起来有垫片调整装置、楔铁调整装置、液压调整装置以及衬板调整。1）楔铁调整装置 楔铁调整装置是一种比较老式的。它分为立式和卧式两种。立式楔铁调整装置（如下图）。它是借助于后肘板座与机架后壁之间的两个垂直放置的楔铁作相对运动，来实现破碎机排料口的调整。转动螺栓上的螺母，使调整楔铁3沿着机架4的后壁作上升或下降运动，推动调整座2向前或向后移动，从而推动肘板或动颚，以达到调整排料口的目的。卧式楔铁调整装置（如下图）。它是借助后肘板座与机架后壁之间的水平放置的楔铁作相对运动，来实现破碎机破碎机排料口的调整。在机架后壁上有后肘座1、楔铁2及有正反螺纹的轴5构成的调整机构，和由电动机3与蜗轮减速器4所构成的传动装置。轴5另一端有手柄6。两种调整方式比较：卧式调整方便，在机器左右侧都能调整，且调整过程楔铁不会歪斜。立式由于一个人不能同时拧动两个螺栓，因此不能保证两个楔铁同步上升或下降，所以调整不方便，有时甚至卡住。楔铁调整的优点是：能实现无级调整、调整方便、不必停车、结构简单和制作方便。缺点是它的外形尺寸和重量都比较大，使机器尺寸增大，调整很费劲，所以只能用于中、小型破碎机。大型颚式破碎机由于极少调整排料口，所以常用增减肘板座与后壁之间的垫片厚度，或改换不同长度的肘板方法调整排料口尺寸。 1肘板 2调整座 3调整楔铁 4机架图 1-6 立式楔铁调整装置 1-后肘座 2楔铁 3电动机 4减速器 5轴 6手柄图 1-7 卧式楔铁调整装置2）垫片调整装置 有利用螺栓顶推和利用液压缸顶推两种调整装置。利用螺栓顶推调整。利用螺栓顶推肘板座，取出垫片则排料口增大；反之，加入垫片则排料口减小。顶推肘板座之前，要适当放松拉紧弹簧，松开压紧垫板螺栓。这种方法适用于中、小型破碎机。利用液压缸顶推调整。它是借助液压缸的柱塞，推动后肘座，然后增加或减少垫片的数量，使排矿口减小或增大。然后停止供油，并用螺栓将肘座与后壁压紧。这两种调整装置比较，后者操作灵活、省力、方便，但结构稍复杂些，所以最适合于大中型破碎机。液压加垫片调整装置安装在破碎机侧壁。这种方式除能调整排料口外，同时又能使肘座压紧在后壁上，不必附加压紧螺栓。3）液压调整装置 这里是指液压调整兼液压保险装置的破碎机，它的结构和液压系统是最复杂的。所以，一般以液压缸加垫片调整装置为最合适。此外，也可用更换不同长度（用35个，每两个肘板之间相差510mm）的肘板，来调整排料口间隙。这种调整范围大，调整困难，费时间，一般不用。通过调整装置来改变调整座的位置，就可以改变排料口的大小。调整时，调整座是在其滑座内滑动的。现行采用的滑座有抽屉槽式和箱型梁式两种结构形式。如复摆颚式破碎机的图所示，调整座滑座即为抽屉槽式结构。调整座如同抽屉可在机架侧墙上由上、下两个凸台构成的抽屉槽中滑动。由于破碎机横向结构和尺寸的限制，将凸台设计成悬臂梁，其受力条件恶劣，工程应用中曾发生过凸台断裂情况。滑座与后墙合二为一的结构，具有结构简单、可靠等优点。（5）保险装置当破碎机落入非破碎物料时，为防止机器的重要零部件发生破坏，通常装有过载保护装置。保险装置有三种：液压连杆、液压摩擦离合器和肘板。液压保险装置结构紧凑、工作可靠、非破碎物能自动排出，动颚自动复位，不用停车。所以，液压保险装置得到广泛的应用，也是颚式破碎机发展的趋势之一。但是它必须备有专用的液压系统，且对液压元件和零部件的液压密封部位有较高的要求，否则容易出现漏油现象。因此液压保险装置一般都用于大型的简摆颚式破碎机。中小型复摆颚式破碎机都以肘板为保险件。设计时故意提高它的许用应力，以便能在机器超载时首先发生破坏，借此达到保险的目的。因为肘板是机器中最简单、最便宜的零件，所以得到了广泛应用且经济有效，但当肘板断裂后，机器将停车，应重新更换新肘板后方可工作。肘板保险件的另一个缺点是由于设计不当，常常在超载时它不破坏，或者没有超载它却破坏了，以致影响生产。因此设计时除应正确确定由破碎力引起的肘板的压力，以便设计出超载破坏的肘板面积外，在结构设计时，应使其具有较高的超载破坏敏感度。肘板通常有下列三种结构：中部较薄的变截面结构；弧形结构；S型结构。其中图a结构在保证肘板的刚度和稳定性的同时，提高其超载破坏敏感度。图b、图c两种结构是利用灰铸铁肘板抗弯性能差这一特性，选择合适的结构尺寸使肘板呈拉伸破坏，显然提高了肘板破坏的敏感度。尽管如此，肘板是否断裂主要取决于计算载荷的确定和截面尺寸计算是否正确。因此从加工制造方便性出发。（6）机架结构破碎机机架是整个破碎机零部件的安装基础。它在工作中承受很大的冲击载荷，其重量占整机重量很大比例（对铸造机架为50%左右，对焊接机架为30%左右），而且加工制造的工作量也较大。机架的刚度和强度，对整机性能和主要零部件的寿命均有很大的影响，因此，对破碎机机架的要求是：结构简单易制造，重量轻，且要求有足够的强度和刚度。破碎机机架按结构分，有整体机架和组合机架；按制造工艺分，有铸造机架和焊接机架。1）整体机架 由于其制造、安装和运输困难，故不宜用于大型破碎机，而多为中、小型破碎机所使用。它比组合机架刚性好，但制造较复杂。从制造工业来看，它也分整体铸造机架和整体焊接机架。前者比后者刚性好，但制造较困难，特别是单件、小批量生产。后者便于加工制造，重量较轻，但刚性较差。同时要求焊接工艺、焊接质量都比较高，并焊接后要求退火，但是随着焊接技术的发展，国内外颚式破碎机的焊接机架采用的越来越多，并且大型破碎机也采用焊接机架。设计时，在保证正常工作的情况下，应力求减轻重量。制造时要求偏心轴轴承中心镗孔，与动颚心轴轴承的中心孔有一定的平行度。2）组合机架 大型破碎机机架很重，不仅制造困难，而且运输也不方便，故将它制成组合机架。2 颚式破碎机的参数经过两个多月的生产实习和毕业设计实习，对颚式破碎机有了一定的认识；对颚式破碎机的具体工作过程和在实际生产中的应用有了一定的掌握；对颚式破碎机的维护和维修具体要求也有一定的掌握。颚式破碎机（以下简称破碎机）的主参数即决定机器技术性能及与其密切相关的主要技术参数。破碎机的主参数包括转速、生产能力、破碎力、功耗等。其中生产能力、破碎力、功耗除与破碎物料的物理、力学性能以及机器的结构和尺寸有关外，还与实地生产时的外部条件（如装料块度及装料方式等）有关，要作出精确的理论计算是比较困难的。因此，从设计的角度，下面的计算公式将是破碎机最优设计时建立目标函数和设计约束的重要依据。本次对颚式破碎机的具体设计如