复摆颚式破碎机毕业设计250x750说明书.docx

《复摆颚式破碎机毕业设计250x750说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复摆颚式破碎机毕业设计250x750说明书.docx（20页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、复摆颚式破碎机毕业设计250x750说明书前 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

2、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 1 破碎

3、是大块物料变成小块物料的过程，这个过程是用外力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8-22m3/h。 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

4、的外观造型。 四设计要求 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。 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； 2 2. 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。 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。 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。 技术经济性 1. 结构简单

5、，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。 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。 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 3 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

6、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。 4 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。 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。 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

7、断。 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。 5） 冲击破碎 矿石受高速回转机件的冲击力作用而破碎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。 5 图21 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

8、缝假说。 面积假说：认为破碎消耗的功与被破碎物料所增加的表面积成正比。 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破

9、碎到所要求的粒度。 6 按照物料的块度和产品的粒度之大小，可以把破碎过程分为：粗碎、中碎和细碎。通常按如下划分：D=1200350mm和d=300100mm的破碎叫粗碎；D=300100mm和d=10030mm的破碎叫中碎；D=10030mm和d=253mm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。 破碎比i=Dmax dmax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

10、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 主要适用于粗碎坚硬、韧性或耐磨性物料，衬板寿命较复杂摆7 动颚式破碎机长。名义破碎比i=47。 b. 复杂摆动颚式破碎机 主要适用于中碎或细

11、碎各种硬度的材料。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=49。 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=47。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

12、工艺流程的要求，生产了颚旋式破碎机。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=311。 按其破碎腔的形状分为标准型、中型和短头型三种形式。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

13、复正常工作状态，以及产品粒度均匀等8 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300600mm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。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。 21.5x2.5x3

14、430.5x10.15x140.3xx3x5x6b）a）6图22 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22a）动颚4悬挂在心轴2上，可做9 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

15、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36。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1098765持与破碎，也不

16、能够对下部充分供11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22b）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 76512123410 8432112o时，动颚上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线，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

17、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23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23 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，因此对物料块不但起到挤压、劈裂、弯折作用，还能起碾搓作用，故可破碎一些稍微粘湿的物料。 复杂摆动颚式破碎机 ，由于偏心轴的负载大，一般都制成中型或小型机，目前也朝大型机的方向发展，在工程上适用于破碎中等硬度的石块，作为中碎设备，其破碎比较大，可达到

18、10。 复杂摆动颚式破碎机与简单摆动式颚式破碎机相比： 优点：1）质量较轻、构件较少、结构更紧凑； 2）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，比同规格的简单摆动式颚式破碎机的生产率高出2030%； 3）物料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，减少了像简单摆动颚式破碎机产品中那样的片状成分，产品质量较好。 缺点：但是由于这种破碎机的动颚垂直摆动幅度较大，物料对颚板的磨削作用严重，颚板磨损快，孤增大了能量消耗，加剧了物料的过度破碎，产生的粉尘也较多。 11 第三章 颚式破碎机参数的选择和计算 1. 颚式破碎机的结构及运转

19、电动机通过小带轮及三角带，将运动传给大带轮，从而带动偏心轴转动。动颚上部内孔两端的双列向心球面滚子轴承支撑在偏心轴上，偏心周外侧轴颈支座主轴承，主轴承外圈与机架上的镗孔相配合，并用螺栓固定在机架上，在偏心轴两外部分分别装有大带轮和飞轮，以调整破碎机工作时主轴的运转速度的波动。动颚的下部由推力板支撑，退力板的另一端支撑在与机架的后壁相连的楔铁调整机构上，可在由机架侧壁上两凸台构成的滑道中滑动。当需要调整排料口尺寸时，只要调整在楔铁上的螺栓，使楔铁上下滑动，带轮调整座在滑道中前后移动即可完成。有的机构上采用组合调整片来调整排料口的尺寸。 2. 结构参数的选择与计算 为了保证颚式破碎机运动的可靠性和

20、经济性，在设计时必须正确的确定它的结12 构参数和工作参数，并以此作为计算零件强度的基础。 1.确定破碎机的型号 由于给定最大排料粒度：210mm 对于小型破碎机的给矿口宽度B： B=(1.11.25)Dmax=(1.11.25)350=385mm437.5mm 取B=400mm 对于中小型破碎机的矿口长度L： L=(1.51.6)B=(1.51.6)400=600mm640mm为了获得较高的生产率，L的值可取的大些。 L=600mm 排矿口的最小宽度e： 对于复摆式颚式破碎机 e=d-s=11max 510B=15110400=80mm40mm e=40mm 通常破碎机以主要尺寸即给矿口尺寸

21、而定型号，因此，设计型号为：PEF4OOX600 2.钳角a 13 B=400mm L=600mm e=40mm 颚式破碎机的型号定为：PEF 4OOX600 破碎机的动颚 与固定颚之间的夹 角称之为钳角。当 物料破碎时，必须 使物料块既不向上 滑动，也不会从给 矿口中跳出来。为 此，钳角a应该保 图31 物料块受力分析 证物料块与颚板工作表间产生足够的摩擦力以阻止物料被挤出去。 为了确定a角，应当分析当物料被颚板挤压时作用在石块上的力的情况。 假设物料的形状为球形，当颚板压紧物料时，作用在物块上的力如图31所示。P1和P2为颚板作用在物块上的压碎力，其方向垂直与颚板表面。由于压碎力所引起的摩

22、擦力fP1和fP2是平行于颚板表面的，f是颚板与物料之间的摩擦系数，破碎物料时的平衡条件为： fP2+fP1cosaP1sina 水平分力的总和等于零： P2-Ps-fPa=0 1coa1sin联解以上两式可得： tga2f1-f2令j表示摩擦角，则f=tgj 故tgatgj ， 即tgatg2j 21-tgj14 a2j 由上式可知，为了使颚式破碎机正常的进行破碎工作，钳角a应 初选 该小于摩擦角的2倍。不然矿石就会向上跳出，而不被压碎。 a=20 一般情况下，颚板与物料见的摩擦系数ff0.2因此，在生产实际中，颚式破碎机的钳角多取为1724范围内， 对于复杂摆动颚式破碎机，钳角不应大于20

23、22；简单摆动颚式破碎机不应大于2024。 正确的选择钳角对于提高破碎机的破碎效率具有很大的意义。减小钳角可使破碎的生产能力增加，但会引起破碎比的减小。增大钳角，虽可增大破碎比，但同时又减少生产能力。因此，在选择钳角时，应当全面考虑。 3.动颚摆动行程s和偏心距r 动颚摆动行程s是破碎机最重要的结构参数。在理论上，动颚摆动行程应按物料达到破坏时所需之压缩量来确定。然而由于破碎板的变形，及其与机架间存在的间隙等因素的影响，实际选取的动颚摆动行程远远大于理论上求出的数值。 由于物料在破碎腔由上向下逐渐变小，所以只要动颚上部摆动行程能够满足破碎物料需要的压缩量就可以。根据实验，破碎腔的上部摆动行程，

24、应大于0.01Dmax。 对于复杂摆动颚式破碎机的动颚摆动行程受到排矿口宽度的限制。因为动颚下部的行程增加大于排矿口最小宽度的0.30.4倍，将引起物料在破碎腔下部的过压现象。容易造成排矿口的堵塞，使负荷急剧增大，所以动颚下部的动颚摆动行程不得大于排矿口宽度的0.30.4倍。 实际上，动颚摆动行程是经验数据决定的。通常对于大型颚式破碎机：15 s=2545mm；中小型破碎机：s=1220mm。 动颚的动行程确定好以后，偏心轴的偏心距r可以根据初步拟定的机构尺寸利用画机构图的方法来确定。通常，对于复杂摆动式颚式破碎机：s1.33r；对于简单式颚式破碎机：sr。 根据实验，破碎机上部摆动行程应大于

25、0.01Dmax。 s=0.01Dmax=0.01350mm=3.5mm 实际上对于中小型破碎机：s=1220mm 取 s=16mm s=16mm 对于复杂摆动颚式破碎机：s1.33r rs16=mm=12.03008mm 1.331.33 取 r=12mm r =12mm 4. 偏心轴的转数 对于颚式破碎机，动颚的摆动次数由偏心轴的转数决定。在 一定的范围内，偏心轴转数增加，破碎机的生产能力相应的增加。 但是，当动颚摆动超过一定的限度撕，再增加转速，生产能力增 加的十分缓慢，有时甚至还下降。而其功耗却迅速上升，由于过 高的偏心轴转数使破碎好的物料来不及由卸料口卸出，反而影响了 生产能力的提高

26、。 为了求得偏心轴的转数，可做如下假说：由于颚身较长 摆动幅度不大，故假定动颚为平移运动，钳角不变; 颚离开固定颚时，已破碎的物料呈梯形断面的棱柱体靠 自重自由落下。 由图可知，为了不妨碍物料排出，物料棱柱体落下时必须满 16 足的条件，即活动颚板在离开的时间t内，破碎物料必须落下的高 度应为h；当偏心轴转动一周时，活动颚摆动两次。 设n为动颚没分钟摆动的次数，则动颚一次单向摆动的时间 为： t=16030= 2nn 式中：t 动颚一次单向摆动的时间，s； n 动颚每分钟摆动的次数，r/min。 棱柱体在其自重的作用下自由的通过排矿口的时间： 图32 破碎机物料梯形截面棱柱体 由于h=12gt

27、2 ，则t1=22h g 令t1=t，则可求得理论上的生产能力最高的动颚摆动次数为： 30=n2h g 式中： h 破碎物料落下的高度，m； 17 g 重力加速度，g= 由图32可知： h=m/s2。 s tga 式中： s 动颚下端的行程，m。 由以上几式联立并简化可知： n=665tgatg20=665r/min=317.17182r/min s1.6实际上，由于在动颚空转行程的初期，物料由于弹性变形仍处于压紧状态，不能立即落下。因此，偏心轴的转速应比上式算出的值低20%30%左右。 偏心轴的转速还可以用下述经验公式确定： 对于进料口的宽度B1.2m ： n=310145B n=310-145B=310-1450.4=272r/min 综上所述，圆整后取偏心轴的转数：n=250r/min n=250r/min 18