摘 要摘要從破碎機(jī)的現(xiàn)狀來(lái)看，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的機(jī)重高于國(guó)外，而且顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)目前仍偏重于經(jīng)驗(yàn)方法。隨著計(jì)算方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在滿足強(qiáng)度、剛度以及安全性能的前提下，對(duì)動(dòng)顎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以減輕機(jī)重是一個(gè)可行的解決方案。從動(dòng)顎水平位移的仿真結(jié)果可以看出動(dòng)顎的水平行程較大，這樣有利于破碎物料。沿動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)軌跡的運(yùn)動(dòng)方向有促進(jìn)排料作用，所以在一定的程度上可以保證破碎機(jī)的生產(chǎn)效率。從動(dòng)顎豎直位移仿真結(jié)果中也可以看出垂直的行程較大，從而導(dǎo)致襯板磨損較快，降低襯板的使用壽命，故復(fù)擺顎式破碎機(jī)一般用于中小型機(jī)型。但隨著耐磨材料的不斷發(fā)展，襯板耐磨性的提高，這種機(jī)型也逐漸向大型化方向發(fā)展。我的設(shè)計(jì)中主要研究復(fù)擺顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析、V帶的選擇，鄂板、齒板磨損的分析，各種工作參數(shù)的選擇，工作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化。重點(diǎn)研究傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的優(yōu)化。關(guān)鍵詞: 復(fù)擺鄂式破碎機(jī) 傳動(dòng) 磨損IAbstractAbstractThe domestic use jaw type breaker type are very many, But common traditional duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher. The duplicate pendulum jaw type breaker appearance had more than 140 years history, And consummates and the improvement unceasingly after the people long-term practice, Its structure pattern and the organization parameter are day by day reasonable, The structure simple, the manufacture is easy, the work reliably, the service convenient, therefore in profession use and so on the metallurgy, mine, building materials, chemical industry, coal is extremely widespread. Along with the modernized development, various industry sector further grows to the broken crushed stone demand, studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher to have the very vital significance. This graduation project mainly is for meets the production need: Feed head size: ; Discharge hole size: ; Feeding block greatest size: ; Output: .Mainly studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher the movement analysis, V belt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crusher, the toothed rack wears, each kind of operational parameter choice, operating mechanism optimization. Key research transmission design and system optimization.KeyWords：Jaw-fashioned Crusher Transmission AbrasionIV目 錄目錄摘要IAbstractII1 緒論11.1研究的目的和意義11.2特點(diǎn)和現(xiàn)狀與發(fā)展41.2.1復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的特點(diǎn)41.2.2 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展61.3國(guó)內(nèi)外復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的進(jìn)展102 總體設(shè)計(jì)過程122.1基本結(jié)構(gòu)和工作原理122.1.1基本結(jié)構(gòu)：122.1.2工作原理122.2主要參數(shù)142.2.1鉗角142.2.2 動(dòng)顎水平行程152.2.3傳動(dòng)角152.2.4偏心距E152.3電動(dòng)機(jī)的選擇162.4電動(dòng)機(jī)的容量162.5選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)162.6 V帶的傳動(dòng)172.7技術(shù)性能參數(shù)222.8復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)鄂的工作過程分析222.9偏心軸的改進(jìn)242.9.1改進(jìn)前狀況242.9.2修復(fù)及改進(jìn)措施252.9.3改進(jìn)效果273 磨損283.1復(fù)擺鄂式破碎機(jī)齒板磨損的分析283.2 顎板磨損機(jī)制303.3對(duì)鄂板材質(zhì)的選擇324 部分零件上的公差和配合334.1配合的選擇334.1.1 配合的類別的選擇334.1.2配合的種類的選擇334.2一般公差的選取334.3形位公差344.3.1形位公差項(xiàng)目的選擇344.3.2公差原則的選擇344.3.3形位公差值的選擇或確定34結(jié) 論36致謝37參考文獻(xiàn)38附錄A設(shè)計(jì)圖紙清單401 緒論1 緒論1.1研究的目的和意義從第一臺(tái)鄂式破碎機(jī)問世以來(lái)，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷的完善，而鄂式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，石料可供破碎機(jī)械來(lái)進(jìn)在基本建設(shè)工程中，需要大量的，各種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。在沒行加工，來(lái)滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。而工程上應(yīng)用最廣泛的是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)，國(guó)產(chǎn)的鄂式破碎機(jī)數(shù)量最多的也是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。破碎機(jī)是將開采所得的天然的石料按一定尺寸進(jìn)行破碎加工的機(jī)械。鄂式破碎機(jī)是有美國(guó)人E. W. Blake發(fā)明的。自第一臺(tái)破碎機(jī)的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率快，又滿足安全條件，又能適應(yīng)生產(chǎn)，大大加快了生產(chǎn)。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80年代以來(lái)，我國(guó)對(duì)復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國(guó)外產(chǎn)品特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)情研制開發(fā)了許多新型、高效的設(shè)備。上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司率先對(duì)復(fù)擺鄂式破碎機(jī)進(jìn)行了重大的改進(jìn)，即通過降低動(dòng)鄂的懸掛高度，改善動(dòng)鄂的運(yùn)動(dòng)軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動(dòng)鄂的水平行程，提高生產(chǎn)能力等，大大改善了機(jī)器性能，完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)主要是由兩塊鄂板（活動(dòng)鄂板和固定鄂板）組成?；顒?dòng)鄂板對(duì)固定鄂板周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，時(shí)而靠近，時(shí)而分開，由此使裝在二鄂板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的機(jī)器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對(duì)軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡(jiǎn)擺鄂式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高20%30%）。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)適合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、細(xì)碎設(shè)備，破碎比比較大，其比值可達(dá)。隨著機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步，近年來(lái)，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)正朝著大型化發(fā)展。所以，一個(gè)合理的傳動(dòng)裝置可以使復(fù)擺鄂式破碎機(jī)運(yùn)行的更加順利，合理有效。動(dòng)鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動(dòng)都相應(yīng)的減少，也減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。不過，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)也有它的缺點(diǎn),具體如下：JB / ZQ 1032一87顆板鑄造技術(shù)條件規(guī)定齒板壽命只有60小時(shí)，按10小時(shí)工作制，每副齒板只能用6天，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來(lái)很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。破碎機(jī)出口揚(yáng)塵非常嚴(yán)重，從破碎機(jī)出來(lái)的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶，部分物料飛濺或滾淌到地面上，地面堆積厚厚一層物料，部分粉狀物料飛揚(yáng)在空中，給生產(chǎn)帶來(lái)了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產(chǎn)和員工的健康，因此要采用相應(yīng)的防塵設(shè)施是破碎機(jī)一個(gè)重大而不可忽略的問題?，F(xiàn)代的設(shè)計(jì)應(yīng)以人為本，面對(duì)服務(wù)對(duì)象，面向市場(chǎng)、面對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、面對(duì)礦產(chǎn)資源利用的大趨勢(shì)，面對(duì)環(huán)保、搞全性能、全生命的設(shè)計(jì)。所以做好復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的設(shè)計(jì),讓它更好的為生產(chǎn)服務(wù),提高生產(chǎn)效率。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的綜合利用技術(shù)與其產(chǎn)業(yè)迅猛前進(jìn)，到1999年我國(guó)已建成10 879座國(guó)有大中型礦山和22 7854個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國(guó)礦石采掘總量超過50億噸，礦業(yè)總產(chǎn)值為4000億元。物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大,為適應(yīng)各種物料的要求,破碎機(jī)的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細(xì)碎,而且還要磨礦。因?yàn)槠扑槭沁x礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率,所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)原則。這使破碎機(jī)向細(xì)碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,破碎機(jī)也向自動(dòng)化方向邁進(jìn)(如國(guó)外產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化、連續(xù)檢測(cè),并自動(dòng)調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴(kuò)大,破碎機(jī)也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機(jī)的處理能力已達(dá)6000噸/時(shí)。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗(yàn)中,暫時(shí)還不能用于生產(chǎn)。對(duì)粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)和旋回式破碎機(jī),主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進(jìn)、完善和提高耐磨性,達(dá)到節(jié)能、高效、長(zhǎng)壽的目的。細(xì)碎方面新機(jī)型更多些?？偟膩?lái)看,值得提出的有:顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)和輥壓機(jī)。而應(yīng)用最廣泛的就是鄂式破碎機(jī)。傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、維修方便、價(jià)格低廉、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),所以在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對(duì)其缺點(diǎn),各國(guó)都在以下幾方面加以改進(jìn):優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)軌跡改進(jìn)破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,減少磨損,降低能耗,現(xiàn)已普遍應(yīng)用高深破碎腔和較小嚙角;改進(jìn)了動(dòng)顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機(jī)性能;顎板采用了新的耐磨材料,降低了磨損消耗;提高了自動(dòng)化水平(可自動(dòng)調(diào)節(jié)、過載保護(hù)、自動(dòng)潤(rùn)滑等)。同時(shí)也出現(xiàn)了一些新的機(jī)型,如雙腔雙動(dòng)顎式破碎機(jī),其破碎比可達(dá),排料口調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)量大;復(fù)擺鄂式破碎機(jī),兼有顎式破碎機(jī)與圓錐破碎機(jī)的性能其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機(jī)高50%。還有篩分顎式破碎機(jī),把篩分和破碎結(jié)合為一體,不僅可簡(jiǎn)化工藝流程,且能及時(shí)將已達(dá)粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機(jī)的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。在大型化方面國(guó)內(nèi)外都已生產(chǎn)1500mm2100mm規(guī)格的顎式破碎機(jī)。而我們?cè)谶@個(gè)設(shè)計(jì)中主要是為了滿足進(jìn)料口尺寸：；出料口尺寸：；進(jìn)料塊最大尺寸：；產(chǎn)量：的要求來(lái)滿足生產(chǎn)的需要。1.2 特點(diǎn)和現(xiàn)狀與發(fā)展1.2.1 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的特點(diǎn)復(fù)擺顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)屬于四桿機(jī)構(gòu)中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,曲柄為主動(dòng)件。顎式破碎機(jī)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應(yīng)用。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的動(dòng)鄂，是直接懸掛在偏心軸上的，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，沒有單獨(dú)的連桿。由于動(dòng)鄂是由偏心軸的偏心直接帶動(dòng)，所以活動(dòng)鄂板可同時(shí)做垂直和水平的復(fù)雜擺動(dòng)，鄂板上各點(diǎn)的擺動(dòng)軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動(dòng)鄂的水平行程則由下往上越來(lái)越大的變化著，因此對(duì)石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時(shí)針方向，動(dòng)鄂上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向都有利于促進(jìn)排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)和簡(jiǎn)擺鄂式破碎機(jī)相比較，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的機(jī)器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對(duì)軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡(jiǎn)擺鄂式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高20%30%）等優(yōu)點(diǎn)。但復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的鄂板垂直行程大，石料對(duì)鄂板的磨削作用嚴(yán)重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時(shí)易產(chǎn)生較多的粉塵。在工程上應(yīng)用較為廣泛的是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。國(guó)產(chǎn)的鄂式破碎機(jī)數(shù)量最多的也是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)主要由機(jī)架、鄂板、側(cè)護(hù)板、主軸、飛輪、肘板和調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。機(jī)架即機(jī)座，實(shí)際上是個(gè)上下開口的四方斗，主要用作支承偏心軸和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足夠強(qiáng)度，一般采用鑄鋼整體鑄造，規(guī)格小的可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替。大型破碎機(jī)的機(jī)架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復(fù)雜。自制的小型鄂式破碎機(jī)可用4050毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。鄂板包括活動(dòng)鄂板和固定鄂板，各與鄂床組成活動(dòng)鄂和固定鄂。鄂板用楔形鐵塊和螺栓固定在鄂床表面，保護(hù)鄂床不受磨損。固定鄂的鄂床就是機(jī)架，活動(dòng)鄂的鄂床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對(duì)石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強(qiáng)度和剛度活動(dòng)鄂床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。鄂板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強(qiáng)烈摩擦，因此要求用高強(qiáng)度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼鄂板，其鑄鋼含錳量為1214%左右。若條件受限制時(shí)，可用白口鑄鐵代替，但容易磨損和折斷，使用壽命不長(zhǎng)。為了有效地破碎石料，鄂板表面常鑄成波浪形和牙形，其齒峰角度一般為90110，齒高和齒距視出料粒度和產(chǎn)量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產(chǎn)量低，動(dòng)力消耗大。一般齒高和齒距之比為1/21/3之間。由于復(fù)擺式的特點(diǎn)造成鄂板底部比上部磨損快，所以鄂板往往做成上下對(duì)稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長(zhǎng)使用壽命。鄂式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，破碎比較大（一般為68），外形尺寸較小，零件檢查和更換較容易，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，不用較高技術(shù)水平的工人就可嫩能夠操作，應(yīng)用范圍廣，與其他類型破碎機(jī)比較，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來(lái)破碎各種硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎設(shè)備。一般用于破碎極限抗壓強(qiáng)度不才超過2000公斤/厘米的石料時(shí)效果較好。其缺點(diǎn)是不宜破碎片狀石料，工作間歇、有空轉(zhuǎn)沖程，需要很大的擺動(dòng)體，增加非生產(chǎn)能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時(shí)，容易堵塞出料口。由于工作時(shí)產(chǎn)生很大的慣性力，機(jī)體擺動(dòng)大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動(dòng)及噪音較大。因此須安裝在比機(jī)器自重大五倍以上的混凝圖基礎(chǔ)上，并須采取隔振措施。大型破碎機(jī)還應(yīng)安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的剛梁上。鄂式破碎機(jī)的最大裝料塊度應(yīng)比裝料口寬度小1520%，即給料的最大石塊不應(yīng)超過裝料口的0.85倍。當(dāng)用鄂式破碎機(jī)破碎堅(jiān)硬而光滑的大礫石時(shí)，礫石容易從裝料口反跳出來(lái)，故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不及破碎來(lái)才塊石的生產(chǎn)率高。使用鄂式破碎機(jī)時(shí)，必須注意由于機(jī)器是在工作條件惡劣情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的，除了必須嚴(yán)守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)被磨損的零部件，這是提高機(jī)器作業(yè)的重要措施。1.2.2 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展顎式破碎機(jī)是由美國(guó)人布雷克發(fā)明的。自第一臺(tái)顎式破碎機(jī)問世以來(lái)，至今已有 140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷地完善。由于顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機(jī)性能和提高工作效率，國(guó)內(nèi)外曾研制過各種異型顎式破碎機(jī)。早年，德國(guó)和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動(dòng)的顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是提高動(dòng)顎擺動(dòng)次數(shù)借以增加產(chǎn)量，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護(hù)以及能負(fù)荷啟動(dòng)。原西德制造過沖擊式顎式破碎機(jī)，而原蘇聯(lián)也制造了振動(dòng)顎式破碎機(jī)（也叫慣性顎式破碎機(jī)）。它們都靠動(dòng)顎振動(dòng)沖擊破碎物料，借以提高破碎機(jī)性能。前者國(guó)內(nèi)曾經(jīng)試制過，由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡(jiǎn)擺雙腔顎式破碎機(jī)，美國(guó)生產(chǎn)過復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)北京某設(shè)計(jì)院以及湖南某大學(xué)都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機(jī)工作效率。安徽某設(shè)計(jì)院曾發(fā)明一種雙腔雙動(dòng)顎復(fù)擺顎式破碎機(jī)。它除了提高工作效率，同時(shí)又能降低破碎機(jī)負(fù)荷，使機(jī)重減輕很多。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)遼寧某學(xué)院與礦山合作開發(fā)了雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。這種破碎機(jī)就是將原來(lái)兩個(gè)破碎機(jī)去掉前墻對(duì)置后而成。為了兩動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對(duì)開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動(dòng)顎破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)上海某學(xué)院曾研制過此種顎式破碎機(jī)。這兩種破碎機(jī)的特點(diǎn)，其動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，使破碎機(jī)強(qiáng)制排料。這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機(jī)產(chǎn)量同時(shí)由于物料與動(dòng)顎沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少襯板磨損延長(zhǎng)使用壽命。近來(lái)又研制了單動(dòng)顎倒懸掛顎式破碎機(jī)。早年，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)相繼生產(chǎn)了 Kun-kan 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)。該機(jī)特點(diǎn)是，動(dòng)顎懸掛高度很高并且前傾。連桿下行為工作行程、主軸承為半圓滑動(dòng)顎軸承。山東招遠(yuǎn)黃金機(jī)械廠曾引進(jìn)了這種破碎機(jī)，并在此基礎(chǔ)上研制了 34 顎式破碎機(jī)。國(guó)外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)有幾家設(shè)計(jì)院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機(jī)。它的特點(diǎn)是靠增大傳動(dòng)角改善動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性，提高破碎機(jī)性能。在國(guó)內(nèi)該機(jī)有叫負(fù)支承、上斜式、上推式和上置式破碎機(jī)。筆者認(rèn)為叫大傳動(dòng)角（包括傾斜式）破碎機(jī)更合適。 美國(guó)鷹破碎機(jī)公司制造一種傾斜式顎式破碎機(jī)。其傳動(dòng)角大約70度以上。它的最大特點(diǎn)是低矮，最適于井下或移動(dòng)式破碎機(jī)上工作。北京礦冶研究總院與某廠合作生產(chǎn)了幾個(gè)規(guī)格的這種破碎機(jī)，其中最大為9001200 顎式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)山西某煤礦引進(jìn)德國(guó) WB8/26 顎式破碎機(jī)。該機(jī)置于皮帶機(jī)上方，借助曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)顎壓碎煤塊。實(shí)踐證明使用效果較好。以上各項(xiàng)異型破碎機(jī)的研制都取得了一定的效果并對(duì)國(guó)內(nèi)破碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)和促進(jìn)作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場(chǎng)使用的都還是傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)。就近兩年國(guó)外機(jī)械設(shè)備展覽會(huì)上展出的顎式破碎機(jī)來(lái)看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機(jī)，沒有異型顎式破碎機(jī)出現(xiàn)。國(guó)內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機(jī)技術(shù)水平相差很懸殊，有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進(jìn)水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進(jìn)水平相比差距較大。綜上所述，改善國(guó)內(nèi)顎式破碎機(jī)落后的狀況，全面提高顎式破碎機(jī)技術(shù)水平，趕上世界先進(jìn)水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機(jī)是當(dāng)務(wù)之急。保證顎式破碎機(jī)最佳性能的根本因素是動(dòng)顎有最佳的運(yùn)動(dòng)特性。這個(gè)特性又是借助機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)所得到的。因此，顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證破碎機(jī)有最佳性能的根本方法。上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司（簡(jiǎn)稱上建）開發(fā)了顎式破碎機(jī) 軟件，借助其中機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊對(duì)各種規(guī)格的破碎機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了最佳的動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性。實(shí)踐結(jié)果表明，破碎機(jī)性能有顯著提高。該廠山寶牌顎式破碎機(jī)銷往歐美各大洲以及東南亞各國(guó)，產(chǎn)品基本上達(dá)到世界先進(jìn)水平。目前，計(jì)算機(jī)在國(guó)內(nèi)各廠家已基本普及，但顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)尚未得到廣泛應(yīng)用。我相信，在上建實(shí)踐結(jié)果的拉動(dòng)下，各廠家會(huì)積極采用破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的好辦法。國(guó)內(nèi)顎式破碎機(jī)的機(jī)重普遍高于國(guó)外同規(guī)格的破碎機(jī)。減輕機(jī)重也是一個(gè)重要課題。顎式破碎機(jī)機(jī)架占整機(jī)重量很大比例（鑄造機(jī)架占 50%、焊接機(jī)架占 30%）。國(guó)外顎式破碎機(jī)都是焊接機(jī)架，甚至動(dòng)顎也采用焊接結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)前幾年掀起一股用鑄造機(jī)架代替焊接機(jī)架的勢(shì)頭，這無(wú)疑是一種倒退行為。此外，鑄鋼是一種高能耗的工藝過程，從節(jié)約能源的角度也應(yīng)大力發(fā)展焊接機(jī)架。顎式破碎機(jī)采用焊接機(jī)架才是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的正確方向。另外，機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理也是使機(jī)重增加的重要原因。機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)以受力為依據(jù)，在滿足強(qiáng)度、剛度的條件下，力求減輕重量。機(jī)架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下，破碎機(jī)都不需要加縱向筋板 1、2，如圖 1所示。該機(jī)側(cè)壁加強(qiáng)筋布置不合理，數(shù)量又太多，致使它的機(jī)重達(dá))7.5t（同規(guī)格破碎機(jī)機(jī)重為5.5t）。當(dāng)然，該機(jī)過重不完全是由這兩個(gè)因素所造成。側(cè)壁筋板位置和方向也應(yīng)根據(jù)受力情況而定。圖 2所示為英國(guó)某公司生產(chǎn)的大傳動(dòng)角（負(fù)支承）顎式破碎機(jī)機(jī)架簡(jiǎn)圖。該機(jī)架側(cè)壁布置有 1、2、 3三根筋板，筋板 1設(shè)置在主軸承側(cè)面，筋板 3設(shè)置在主軸承后下方，這兩塊筋之間用筋板2連接起來(lái)構(gòu)成一個(gè)“A”形框架。圖3所示為該機(jī)受力分析。圖中軸承所受最大力: 作用方向?yàn)?HA，正是圖2側(cè)壁加強(qiáng)筋1的方向。從而說明圖2中側(cè)壁筋板布置完全符合受力的要求。 動(dòng)顎也是破碎機(jī)重量較大的零件，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜顎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)以動(dòng)顎受力為依據(jù)，在滿足強(qiáng)度、剛要求的條件下，盡量減輕重量。根據(jù)動(dòng)顎受力分析可，最大破碎力作用在動(dòng)顎軸承偏上處，由此往上（頭部）受力越來(lái)越小。原 250400,400600顎式破碎機(jī)是目前尚有多家生產(chǎn)動(dòng)顎結(jié)構(gòu)剛好與其受力要求相反，即軸承附近處截面小，越向頭部截面越大，而且相差太懸殊。結(jié)果導(dǎo)致動(dòng)顎強(qiáng)度低而重量又很大。這兩種破碎機(jī)都是在軸承偏上處被折斷而損壞。動(dòng)顎的加強(qiáng)筋布置方式，也應(yīng)按上述受力要求設(shè)計(jì)。已有的顎式破碎機(jī)加強(qiáng)筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件，又滿足重量輕的要求，可采用變厚度加強(qiáng)筋。即靠上部（頭部）的加強(qiáng)筋厚度應(yīng)小，越往下厚度越大。就是說，改原來(lái)矩形加強(qiáng)筋為梯形加強(qiáng)筋，這樣會(huì)減輕動(dòng)顎重量又保證有足夠的強(qiáng)度。動(dòng)顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄，借以減輕重量。 此外，應(yīng)加強(qiáng)機(jī)架、動(dòng)顎有限元的研究，進(jìn)行機(jī)架、動(dòng)顎有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到機(jī)架、動(dòng)顎重量輕又有高度的可靠性。其它，還有破碎腔、破碎機(jī)動(dòng)力平衡等等都可以借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)?？傊?，應(yīng)采用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法代替原有的常規(guī)設(shè)計(jì)方法。 再者，由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會(huì)對(duì)破碎機(jī)產(chǎn)生影響。所以，我們應(yīng)提高設(shè)計(jì)制造工藝等綜合水平以及采用液壓調(diào)整排料口和液壓保險(xiǎn)，逐步使國(guó)產(chǎn)顎式破碎機(jī)達(dá)到世界一流水平。 圖1 某破碎機(jī)焊接機(jī)架 圖2 大傳動(dòng)破碎機(jī)機(jī)架 圖3 大傳動(dòng)破碎機(jī)示力圖1.3國(guó)內(nèi)外復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的進(jìn)展19世紀(jì)40年代,北美的采金熱潮對(duì)顎式破碎機(jī)發(fā)展有重大的促進(jìn)作用。19世紀(jì)中葉,多種類型的顎式破碎機(jī)被研制出來(lái),并獲得了廣泛的應(yīng)用。上個(gè)世紀(jì)末,全世界已有70多種不同結(jié)構(gòu)的顎式破碎機(jī)取得了專利權(quán)。1858年,埃里.布雷克(El.Blake)取得了制造雙肘板顎式破碎機(jī)的專利權(quán)?，F(xiàn)在最常用的顎式破碎機(jī)是布雷克的顎式破碎機(jī)和更近代制造的單肘板顎式破碎機(jī)。顎式破碎機(jī)最大的弱點(diǎn)之一是它們?cè)谝粋€(gè)工作循環(huán)內(nèi)只有一半時(shí)間進(jìn)行工作。20世紀(jì)80年代中期,國(guó)外一些廠家已能生產(chǎn)各種大型顎式破碎機(jī)，例如美國(guó)Fuller Traylor公司生產(chǎn)的重型顎式破碎機(jī)，規(guī)格為1676mm2134mm，生產(chǎn)能力達(dá)1200t/h；德國(guó)PWH公司生產(chǎn)的最大雙肘板顎式破碎機(jī)的給料口為2600mm1800mm，生產(chǎn)能力達(dá)2000t/h；英國(guó)Babbitless公司生產(chǎn)的BCS系列顎式破碎機(jī)，其生產(chǎn)能力可達(dá)6000t/h。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)顎式破碎機(jī)的研制工作與改進(jìn)工作取得了一定的成果。北京礦冶研究總院的破碎機(jī)專家王宏勛教授和他的學(xué)生丁培洪碩士引用了“動(dòng)態(tài)嚙角”的概念，開發(fā)出GXPE系列深腔顎式破碎機(jī)，當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)引起了一定程度的轟動(dòng)。該機(jī)與同種規(guī)格的破碎機(jī)相比，在相同工況條件下，處理能力可提高，齒板壽命可提高倍。該機(jī)采用負(fù)支撐零懸掛，具有雙曲面腔型。第二代GXPE250400破碎機(jī)在第一代的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面改進(jìn)，增大了破碎比，降低了產(chǎn)品粒度"最大給料粒度為220mm，生產(chǎn)能力為，排料口調(diào)整范圍為，給料抗壓強(qiáng)度小于300MPa。PEY4060液壓保險(xiǎn)顎式破碎機(jī)，以液壓缸為過載保護(hù)裝置，正支撐、正懸掛、深破碎腔。該機(jī)最大給料粒度為340mm，排料口調(diào)整范圍為，生產(chǎn)能力為。多靈沃森機(jī)械有限公司的戌吉華高級(jí)工程師集多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了目前國(guó)內(nèi)最大的12001500復(fù)擺顎式破碎機(jī)。262 總體設(shè)計(jì)過程2 總體設(shè)計(jì)過程2.1基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.1.1基本結(jié)構(gòu)：鄂式破碎機(jī)的主體機(jī)構(gòu)由機(jī)架、偏心軸、動(dòng)鄂板、定鄂板、肘板共五個(gè)機(jī)構(gòu)組成。另有其他輔助零件，如固定齒板、襯板、擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動(dòng)螺釘、鎖緊裝置。圖4 復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖2.1.2工作原理帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，他是運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力輸入構(gòu)件，即原動(dòng)件，其余構(gòu)件都是從動(dòng)件。當(dāng)帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使輸出構(gòu)件動(dòng)鄂3做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而將礦石壓碎。顎式破碎機(jī)的工作原理如圖7所示，其由動(dòng)顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動(dòng)顎板上部與偏心軸相連，下部由推力板支撐。偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板不僅對(duì)定顎板作往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)還沿定顎板有很大幅度的上下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。動(dòng)顎板上部的運(yùn)動(dòng)軌跡接近圓形，越向下水平運(yùn)動(dòng)幅度越小，運(yùn)動(dòng)軌跡也越呈橢圓形。圖5 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖6 復(fù)擺顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖7 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖2.2 主要參數(shù)根據(jù)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，已知條件如下：進(jìn)料口尺寸： 出料口尺寸： 進(jìn)料塊最大尺寸： 產(chǎn)量： 2.2.1 鉗角破碎機(jī)的活動(dòng)鄂板與固定鄂板間的夾角成為鉗角。鉗角大小直接影響生產(chǎn)率和破碎腔高度。鉗角小能提高生產(chǎn)率，但在一定的破碎比條件下，又增加了破碎腔高度；鉗角大會(huì)使破碎腔高度降低，但生產(chǎn)率也下降了。另外，鉗角最大也不能超出咬住物料的允許值，故一般鉗角取值為：式中：齒板與物料間的摩擦系數(shù)實(shí)際生產(chǎn)中為安全起見，復(fù)擺顎式破碎機(jī)的鉗角通常取理論值的65%，即：在本設(shè)計(jì)中我選擇鉗角為。2.2.2 動(dòng)顎水平行程動(dòng)顎水平行程對(duì)破碎機(jī)生產(chǎn)率影響較大，排料口水平行程小會(huì)降低生產(chǎn)率；但也不能太大，否則在排料口的物料由于過多而使破碎力急劇增加，致使機(jī)件過載損壞，并且沒得到完全的破碎，破碎不充分達(dá)不到要求。因此，動(dòng)顎在排料口處的水平行程為：式中：最小排料口尺寸 2.2.3 傳動(dòng)角傳動(dòng)角大小影響著機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，在推力板長(zhǎng)度一定的情況下，加大傳動(dòng)角會(huì)提高機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，但必須要求偏心距增大才能保證行程的要求，這就導(dǎo)致動(dòng)顎襯板上部水平行程的偏大，物料的過粉碎引起排料口的堵塞，使功耗增加。同時(shí)，也將使定顎襯板下部加速磨損。故傳動(dòng)角?。涸诖嗽O(shè)計(jì)中我選擇。2.2.4 偏心距E偏心距對(duì)破碎機(jī)生產(chǎn)率和傳動(dòng)功率都有影響。在其它條件相同的情況下，增大偏心距可使動(dòng)顎行程增加而提高生產(chǎn)率，但也因此增加功率消耗。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，偏心距是由動(dòng)顎行程通過畫機(jī)構(gòu)圖來(lái)初步確定的。在這個(gè)破碎機(jī)的設(shè)計(jì)中我根據(jù)機(jī)構(gòu)圖選擇了。2.3電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇要根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，首先要滿足的就是所需功率要求。根據(jù)設(shè)計(jì)目的，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)是為了破碎中等硬度的各類礦石或巖石。進(jìn)料塊的最大尺寸750mm，要壓碎這種礦石或巖石，用壓力測(cè)試機(jī)可以測(cè)試出來(lái)用3100N.m的力可以壓碎750mm的礦石或巖石。根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn)量的目的150300噸/時(shí)，而礦石假比重為1600kg/m3，所以動(dòng)鄂的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為223轉(zhuǎn)/分。2.4 電動(dòng)機(jī)的容量復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的需要的功率與很多因素有關(guān)，例如：規(guī)格（）、偏心軸轉(zhuǎn)速、嚙角、動(dòng)鄂下端水平行程、偏心距、以及破碎機(jī)的物理機(jī)械性能、粒度特征、破碎齒板表面形狀和齒形參數(shù)等，都會(huì)影響功率消耗。迄今，一些功率計(jì)算公式大多屬于經(jīng)驗(yàn)公式的范疇。我們用應(yīng)用最廣泛的維雅德公式：式中：為鄂式破碎機(jī)主電機(jī)功率（安裝功率）；為破碎機(jī)進(jìn)料口長(zhǎng)度；為最大給料粒度。所以，2.5 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)JR中型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)各種不同的機(jī)械，如卷?yè)P(yáng)機(jī)、壓縮機(jī)、破碎機(jī)、球磨機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械和其它設(shè)備，并可供煤礦、機(jī)械、工業(yè)、發(fā)電機(jī)及工礦企業(yè)原動(dòng)機(jī)之用。所以非常適合作為破碎機(jī)的原動(dòng)力。在滿足額定功率的情況下還要考慮其它的方面，如果選擇型號(hào)的電動(dòng)機(jī)的話，它的額定電壓只是，不用升壓，只用接三相電即可，并且轉(zhuǎn)速也符合標(biāo)準(zhǔn)，價(jià)格也便宜，其它的方面也都比較合適所以選用型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。 表1 電動(dòng)機(jī)的參數(shù)型號(hào)額定功率（kw）額定電壓（v）額定電流（A）額定轉(zhuǎn)速（r/min）轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)矩價(jià)格重量電壓（V）電流（A）額定轉(zhuǎn)矩JR-125-6JR-115-41465JR-126-8JR-127-82.6 V帶的傳動(dòng)1、有以上已知條件可知：，轉(zhuǎn)速，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，每天的工作時(shí)間大概為16h/天2、求計(jì)算功率查表1得3、選普通V帶型號(hào)根據(jù)，查出此坐標(biāo)點(diǎn)位于E區(qū)，所以選用E型計(jì)算。4、 求小、大帶輪基準(zhǔn)直徑5、 考慮結(jié)構(gòu)緊湊，由表2查得，取6、 大輪計(jì)算直徑可查表3可得，取7、 驗(yàn)算帶速 在范圍內(nèi)，所以合適。8、 初步選取中心距取，符合9、初算V帶長(zhǎng)度查表4可得，取節(jié)線長(zhǎng)度的V帶，內(nèi)周長(zhǎng)度10、實(shí)際中心距 11、 小帶輪包角，合適12、單根V帶所能傳遞的功率根據(jù)和，查表5可查得并按比例計(jì)算求得E型帶?？紤]傳動(dòng)比的影響，單根V帶傳遞功率的增加量。 傳動(dòng)比，查表6、7得，則13、 求V帶根數(shù)，由查表8、9可得，則：所以取六根。14、 單根V帶的初拉力查表13-1得，故得單根V帶的初拉力15、 作用在軸上的壓力表2 工作情況系數(shù)工作機(jī)原 動(dòng) 機(jī)類類一天工作時(shí)間（h） 載荷變動(dòng)較大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、鄂式）；球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)；挖掘機(jī)1.31.41.51.51.61.7表3 V帶帶輪最小直徑型號(hào)OABCDEF71（63）100（90）140（125）200315500800表4 V帶輪的計(jì)算直徑計(jì)算直徑ABCDE150016001800注：優(yōu)先選擇 可以選擇表5 V帶長(zhǎng)度系列內(nèi)周長(zhǎng)度節(jié)線長(zhǎng)度DEF90009076909691191000010076100961011911200112761129611391表6 V帶所能傳遞的功率型號(hào)小帶輪直徑V帶速度18192021E50025.1125.6226.1826.4856028.7629.5130.2330.7863032.1733.1234.0234.7435.2436.3737.4238.32表6 彎曲影響系數(shù) 帶型ABCDE表7 傳動(dòng)比系數(shù) 傳動(dòng)比1.001.031.081.121.14表8 小帶輪包角系數(shù)包角1801701601501401.000.980.950.920.89表9 長(zhǎng)度系數(shù)內(nèi)周長(zhǎng)度CDE90001.221.081.05100001.111.07112001.141.102.7技術(shù)性能參數(shù)進(jìn)料口尺寸： 出料口尺寸： 進(jìn)料塊最大尺寸： 偏心軸軸速： 偏心距： 電機(jī)功率： 10KW2.8復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)鄂的工作過程分析復(fù)擺顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如附錄1所示。由圖6可知,本機(jī)是以平面四桿機(jī)構(gòu)為工作機(jī)構(gòu),而以連桿為運(yùn)動(dòng)工作件的機(jī)械。圖7是動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡(連桿曲線)。由圖6可知，A點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)受推動(dòng)板的約束為繞點(diǎn)擺動(dòng)的圓弧線，其余各點(diǎn)的軌跡為扁圓形，從上到下的扁圓形愈來(lái)愈扁平。上面的水平位移量約為下部的115倍，垂直位移稍小于下部，就整個(gè)顎板而言，垂直位移量約為水平位移量的23倍，工作時(shí)，曲柄處于區(qū)是完全工作行程；處于區(qū)，上部靠前下部靠后,在區(qū)是空回行程；在區(qū)是上部靠后下部靠前。動(dòng)顎具有的這些運(yùn)動(dòng)特性決定了它的性能：(1)動(dòng)顎的平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，時(shí)而靠近固定的定顎板，時(shí)而離開，形成一個(gè)空間變化的破碎室，料塊主要受到壓碎，伴隨著研磨折斷作用。(2)這種運(yùn)動(dòng)使料塊受到向下推動(dòng)的力，圖9是料塊在顎板之間的受力情況。料塊在破碎室得到破碎，破碎后的料塊由排料口排除。2.9偏心軸的改進(jìn)顎式破碎機(jī)用于原礦的粗碎作業(yè)，由于該機(jī)偏心軸上的錐套、密封套存在一些結(jié)構(gòu)缺陷，致使偏心軸、錐套、飛輪經(jīng)常出現(xiàn)磨損，而且修復(fù)周期長(zhǎng),影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此，我們對(duì)該機(jī)進(jìn)行修復(fù)的同時(shí)作了一些改進(jìn)。圖8 動(dòng)鄂板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡圖9 料塊在鄂板之間的受力分析2.9.1改進(jìn)前狀況改進(jìn)前結(jié)構(gòu)如圖10所示，錐套3裝在偏心軸2上，密封套5靠螺紋與錐套聯(lián)接，飛輪6與皮帶輪1壓緊密封套，軸端壓蓋7與軸端螺栓8把該部零件緊固在偏心軸上。自從破碎機(jī)投產(chǎn)以來(lái)，多次出現(xiàn)錐套松動(dòng)，偏心軸、錐套、飛輪磨損現(xiàn)象，我通過分析認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要有2個(gè)：一是密封套及錐套螺紋旋向設(shè)計(jì)不合理，皮帶輪端及飛輪端密封套、錐套螺紋均為右旋。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，偏心軸在飛輪端方向看是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)偏心軸帶動(dòng)錐套逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性力的作用，密封套有一個(gè)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的力矩,由于飛輪端與皮帶輪端密封套螺紋均為右旋，所以兩個(gè)密封套均有向皮帶輪方向移動(dòng)的傾向，皮帶輪端的密封套向皮帶輪方向移動(dòng)時(shí)，會(huì)把皮帶輪頂緊，并反過來(lái)把該端的錐套牢牢頂緊在偏心軸上，所以皮帶輪端錐套沒有出現(xiàn)過松動(dòng)，而飛輪端密封套向皮帶輪方向移動(dòng)時(shí)，會(huì)離開飛輪端面，使錐套在偏心軸上失去頂緊力的作用而容易松動(dòng)發(fā)生磨損；二是錐套與偏心軸配合面間的接觸面積不夠，按設(shè)計(jì)，接觸面積應(yīng)占配合面積的80%，才能形成足夠的摩擦力以克服錐套的慣性力，我們以前在偏心軸零件裝配時(shí)，沒有掌握好方法，所以接觸面積小于80%,使錐套在偏心軸上產(chǎn)生松動(dòng)，一旦松動(dòng)，偏心軸外圓及錐套內(nèi)孔同時(shí)磨損并導(dǎo)致飛輪端面磨損，使設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖10 偏心軸結(jié)構(gòu)圖1、皮帶輪 2、偏心軸 3、錐套 4、軸承 5、密封套 6、飛輪 7、軸端壓蓋 8、軸端螺栓2.9.2修復(fù)及改進(jìn)措施（改變飛輪端密封套與錐套螺紋選旋像）因?yàn)槁菁y為右旋時(shí)，密封套向皮帶輪端移動(dòng)，皮帶輪端的錐套不會(huì)松動(dòng)，所以皮帶輪端螺紋旋向不需要改變，把飛輪端密封套及錐套螺紋由右旋改為左旋以后，在偏心軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性力的作用，密封套向飛輪方向移動(dòng)而頂緊飛輪，反過來(lái)將飛輪端錐套牢固頂緊在偏心軸上，使錐套在偏心軸上不產(chǎn)生松動(dòng)。（修復(fù)偏心軸與錐套配合面）增加接觸面積，對(duì)磨損的偏心軸和錐套用電焊進(jìn)行堆焊，在粗車和精車后，對(duì)配合面進(jìn)行研磨，研磨的方法是：把修復(fù)好的錐套放到偏心軸配合面上進(jìn)行，用400目的金剛砂做研磨介質(zhì)，一次研磨0.5h，把金剛砂清除干凈，涂上油印進(jìn)行校驗(yàn)，如不合格，用前述方法再研磨，直到符合要求為止。（修復(fù)磨損的飛輪端面）由于飛輪與密封套接觸端面磨損100mm，所以在飛輪一邊鑲了一個(gè)100mm長(zhǎng)的短套。如圖11所示，以保持飛輪在偏心軸上的位置不變。2.9.3改進(jìn)效果通過上述幾項(xiàng)改進(jìn),復(fù)擺式破碎機(jī)經(jīng)過驗(yàn)證,效果良好,偏心軸與錐套沒有出現(xiàn)過松動(dòng),不但節(jié)省了大量的備件費(fèi)用,減少了維修工作量,而且改善了設(shè)備技術(shù)狀況,保持了設(shè)備安全正常運(yùn)轉(zhuǎn),提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。圖11 飛輪結(jié)構(gòu)圖1、飛輪 2、短套3 磨損3 磨損3.1復(fù)擺鄂式破碎機(jī)齒板磨損的分析齒板是破碎物料的工具，齒板壽命的長(zhǎng)短直接影響整機(jī)的好壞、維修工作量的大小、破碎物料成本的高低，所以，齒板是破碎機(jī)的關(guān)鍵部件。我國(guó)現(xiàn)有顆式破碎機(jī)板壽命偏低， JB / ZQ 1032一87顆板鑄造技術(shù)條件規(guī)定齒板壽命只有60h，按10h工作制，每付齒板只能用6d，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來(lái)很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。為此，如何降低齒板的磨損已成為諸多學(xué)者研究和討論的課題。影響齒板磨損快的因素很多，如材質(zhì)本身、被破物料的軟硬程度以及被破物料顆粒大小等影響。筆者從破碎機(jī)結(jié)構(gòu)方面來(lái)對(duì)齒板磨損狀況進(jìn)行分析討論。齒形選擇的合理，物料破碎一次即可裂成數(shù)塊，它在破破碎腔中停留的時(shí)間就少。因此，齒板的磨損就小。齒形選擇的不合理，物料不易被破碎或產(chǎn)生過粉碎，能量消耗大，齒板的磨損也大。變截面破碎腔。該種腔如圖12所示。A-A給料口的水平剖面，B-B為破碎腔中部的水平剖面，C-C為排料口的水平剖面。SA為A-A剖面的面積，凡為B-B剖面的面積，跳為C-C剖面的面積。 設(shè)物料在破碎腔各處的速度相等，則一定體積V的物料通過A-A、B-B、C-C面所需的時(shí)間t為： 從而得： 式中：B給料口寬度；H破碎腔高度；破碎腔平均咬角。通過上面的分析可看出:物料通過B-B斷面所需時(shí)間為通過A-A斷面的1.72倍，通過C-C斷面的時(shí)間為通過A-A斷面的6.25倍。由此可得出齒板下部磨損是上部磨損的6.25倍。一些設(shè)計(jì)者為延長(zhǎng)齒板壽命把齒板設(shè)計(jì)成對(duì)稱結(jié)構(gòu)。下部磨損到一定程度，把它上下調(diào)頭使用，這樣可使齒板壽命在原基礎(chǔ)上延長(zhǎng)一倍，雖如此仍不能解決根本問題。曲柄一搖桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由曲柄帶動(dòng)搖桿、傳動(dòng)桿把運(yùn)動(dòng)傳遞到搖桿上，如圖13所示。使齒板繞圓心做簡(jiǎn)擺運(yùn)動(dòng)，齒板上各點(diǎn)作往返圓弧擺動(dòng)，這時(shí)，齒板對(duì)物料施加的壓碎運(yùn)動(dòng)是在接近水平方向上實(shí)現(xiàn)的，齒板向上或向下的運(yùn)動(dòng)分量很小。所以，齒板在該種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，磨損較小。 圖12 變截面破碎腔 圖13 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1曲柄；連桿；3搖桿；4齒板3.2 顎板磨損機(jī)制從上述分析可以認(rèn)為，顎板的磨損是高應(yīng)力短程鑿削磨損，對(duì)顎板的殘?bào)w磨損面的微觀分析及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)顎板的失效分析，可以得出顎板的磨損機(jī)制如下：1、由于物料多次擠壓,在顎板的亞表層或擠壓突出部分的根部形成微裂紋,然后裂紋沿晶界!夾雜物等薄弱處不斷擴(kuò)展相連,導(dǎo)致表層材料脫落,形成磨屑,其磨損過程如圖14所示。2、物料擠壓顎板造成顎板表面材料被局部壓碎或翻起，并使碎裂或翻起部分隨碎物料一起脫落形成磨屑，如圖15所示。3、物料相對(duì)顎板短程滑動(dòng)，切削顎板形成磨屑，如圖16所示。a亞表層處形成微裂紋導(dǎo)致材料膠落b擠壓突出部分材料根部形成微裂紋導(dǎo)致材料脫落圖14 多次擠壓變形斷裂形成磨屑示憊圖圖15 物料擠壓材料碎裂或翻起，并使碎磨料一起脫落形成磨屑示意圖圖16 物料短程滑移切削鄂板示意圖所以，顎式破碎機(jī)顎板的磨損率可以用變形疲勞磨損脆性斷裂磨損和顯微切削磨損表示：由上式可以認(rèn)為控制顎板磨損的主要材質(zhì)因素是其硬度和韌性。材料的硬度決定了物料壓坑的深度和大小。材料硬度高，物料壓入顎板的深度淺，顎板表層材料的變形程度小，同時(shí)物料短程滑動(dòng)切削材料量也少。材料的韌性表示了其抵抗斷裂的能力。材料的韌性好，可以消除物料擠壓過程中的脆性斷裂，并使得顎板材料在變形疲勞形成磨屑前的變形過程大大增加。3.3對(duì)鄂板材質(zhì)的選擇在鄂板的材質(zhì)選擇中我們選擇中錳鋼，由于高錳鋼的初始硬度低，屈服強(qiáng)度低，在非強(qiáng)沖擊條件下，其加工硬化不充分，易于流變和被切削。該鋼種最早由Climax鉬業(yè)公司發(fā)明，其鑄態(tài)組織由奧氏體馬氏體和少量珠光體組成，經(jīng)水韌處理后，其組織為單一奧氏體或奧氏體+少量未溶碳化物(取決于含碳量)組織。此后人們對(duì)中錳鋼進(jìn)行了大量研究，認(rèn)為其硬化機(jī)理為：含錳量降低后,奧氏體穩(wěn)定性下降，在受到?jīng)_擊或磨損時(shí)，奧氏體易發(fā)生形變誘發(fā)馬氏體相變，使其耐磨性提高。中錳鋼的通常成分：0.7%1.2%C,6%9%Mn,0.5%0.8%Si,1.2%Cr以及其它微量元素如V、Ti、Nb等。中錳鋼顎板在實(shí)際應(yīng)用中也取得了較好的使用效果，如破碎硅石時(shí)比高錳鋼顎板使用壽命提高20%以上，而成本與高錳鋼顎板相當(dāng)。因此，在中小型顎式破碎機(jī)上使用，中錳鋼是一種值得推廣的顎板材質(zhì)。4 部分零件上的公差和配合4 部分零件上的公差和配合4.1配合的選擇 4.1.1 配合的類別的選擇在該機(jī)器中，有幾處配合需要進(jìn)行選擇，根據(jù)選擇的原則，工作時(shí)，零件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必須用間隙配合。如滾動(dòng)軸承的外圈與軸承座的配合就是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，屬于間隙配合。如果零件之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，用過盈或者過渡配合，在內(nèi)圈與主軸的配合中，就屬于這種情況，所以，該處選擇過渡配合。還有一種情況，若零件之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但有鍵等緊固件連接時(shí)，采用間隙配合，這樣的情況，在該機(jī)器中就比較多了。 4.1.2配合的種類的選擇在確定了配合的類別之后，就需要進(jìn)一步的確定這類配合中采用哪一種具體的配合，這往往是比較困難的事情。為此，需要了解到各種配合的特點(diǎn)，并對(duì)零件的功能要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作條件等各個(gè)方面進(jìn)行全方位的分析。我們可以選用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)中的一些優(yōu)先配合。而且手冊(cè)中對(duì)選用也有了比較具體的說明。4.2一般公差的選取線性尺寸的一般公差是指在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般加工能力可以保證的公差。在正常維護(hù)和操作情況下，它代表經(jīng)濟(jì)加工精度，所以一般可以不檢驗(yàn)。它主要應(yīng)用于精度比較低的非配合尺寸和功能上允許或大于一般公差的尺寸。國(guó)標(biāo)中有規(guī)定，采用一般公差的線性尺寸不單獨(dú)注出極限偏差，而在圖樣上、技術(shù)文件上做總的說明。在我的兩張零件圖上，帶輪和主軸的零件圖。根據(jù)國(guó)標(biāo)中規(guī)定的四個(gè)公差等級(jí)，選用中等級(jí)，這個(gè)公差等級(jí)相當(dāng)于IT14。所以精度并不是很高，這種尺寸的極限偏差可以從表中查取，主要是根據(jù)尺寸分段，另外，倒角和圓角的半徑、高度的大小都可以從表中查取。4.3形位公差4.3.1形位公差項(xiàng)目的選擇選擇形位公差項(xiàng)目要根據(jù)要素的幾何特征，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及零件的功能，并要盡量考慮檢測(cè)方便和經(jīng)濟(jì)效益。在形位公差的眾多項(xiàng)目中，有單項(xiàng)控制的，有綜合控制的。這也很好理解，前者有圓度、平面度、直線度等。后者有圓柱度等，標(biāo)注形位公差有一個(gè)原則，就是：應(yīng)該充分發(fā)揮綜合控制的公差項(xiàng)目的職能，原因很明顯，一是減少圖樣上的形位公差項(xiàng)目，二是相應(yīng)的減小形位誤差的檢測(cè)工作。就拿該主軸零件圖為例，對(duì)于與滾動(dòng)軸承內(nèi)徑配合的軸頸，為了保證滾動(dòng)軸承的裝配精度和旋轉(zhuǎn)精度，應(yīng)規(guī)定軸頸的圓柱度公差和軸肩的端面跳動(dòng)公差。對(duì)于軸類零件來(lái)說，規(guī)定其徑向圓跳動(dòng)或全跳動(dòng)公差，這樣，既能控制零件的圓度或圓柱度誤差，又能控制同軸度誤差，這是為了檢測(cè)方便。同理，端面對(duì)軸線的垂直度公差可以用端面全跳動(dòng)公差代替，端面圓跳動(dòng)在忽略平面度誤差時(shí)，也可代替端面對(duì)軸線的垂直度要求。4.3.2公差原則的選擇在選擇公差原則時(shí)，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)要素的功能要求，充分發(fā)揮給出公差的職能和采用這種原則的可行性和經(jīng)濟(jì)性。比如獨(dú)立原則，盡管它是處理尺寸公差和形狀位置公差最基本的公差原則，應(yīng)用也最廣泛。但這有一個(gè)前提，就是對(duì)零件有特殊功能要求時(shí)才可采用。但實(shí)際設(shè)計(jì)中，為了保證零件的配合性質(zhì)，即保證配合的極限間隙和極限過盈，滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)重要的配合通常要采用包容要求。例如軸承內(nèi)孔與軸的配合等，都是為了保證最小的間隙。對(duì)于僅僅需要保證零件的可裝配性，而為了便于零件的加工制造時(shí)，可以采用最大實(shí)體要求。通常用于間隙配合，適用的要素僅僅限于軸線或中心平面。例如軸承端蓋上孔的位置度公差。4.3.3 形位公差值的選擇或確定在對(duì)形位公差值進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)考慮的幾個(gè)問題和原則：1、形狀公差、位置公差、尺寸公差的關(guān)系確定形位公差值時(shí)，應(yīng)考慮它們與尺寸公差的協(xié)調(diào)，其一般原則是：形狀公差值大于位置公差值，而位置公差值大于尺寸公差值。2、對(duì)于有配合要求的形位公差與尺寸公差的關(guān)系有配合要求并要嚴(yán)格保證其配合性質(zhì)的要素，應(yīng)該采用包容要求。一般來(lái)說，形狀公差通常為尺寸公差的25%到65%，圓度、圓柱度公差一般按同級(jí)選取。3、形狀公差與表面粗糙度的關(guān)系通常，對(duì)于中等尺寸段和中等精度的零件，表面粗糙度的值可以占形狀公差的20%到25%。4、需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)于剛性較差的零件（比如說細(xì)長(zhǎng)軸）和具有某種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的要素，因?yàn)槠涔に囆圆缓?，加工精度?huì)受到影響，此時(shí)，對(duì)主軸來(lái)說就得選取較大的形位公差值。5、基準(zhǔn)的選擇選擇基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮要根據(jù)設(shè)計(jì)和使用要求，并兼顧基準(zhǔn)統(tǒng)一和結(jié)構(gòu)特征。一般考慮以下幾點(diǎn)：應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)要素的功能要求以及要素間的幾何關(guān)系來(lái)選擇基準(zhǔn)。比如說，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸，通常都以裝滾動(dòng)軸承的軸頸表面作為基準(zhǔn)。從加工、測(cè)量的角度考慮，應(yīng)該選擇在夾具、量具中定位的相應(yīng)基準(zhǔn)做基準(zhǔn)。從裝配關(guān)系考慮，應(yīng)該選擇零件相互配合、相互接觸的表面做各自的基準(zhǔn)，以保證零件的正確裝配。結(jié)合設(shè)計(jì)的主軸零件圖，具體分析如下： 兩個(gè)直徑為75的軸頸與調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈相配合，兩個(gè)軸頭分別與皮帶輪、飛輪相配合。為了滿足給出的標(biāo)準(zhǔn)配合性質(zhì)要求，所以采用了包容要求。又由于與滾動(dòng)軸承相配合的軸頸，按規(guī)定應(yīng)對(duì)形狀精度提出進(jìn)一步的要求，所以，提出圓柱度公差0.02的要求。同時(shí)，該兩軸頸上安裝滾動(dòng)軸承后，將分別與減速器箱體的兩孔配合。為了限制軸兩軸頸的同軸度誤差，以免影響配合性質(zhì)。所以由給出了兩軸頸的徑向圓跳動(dòng)公差0.025毫米。在主軸中間最長(zhǎng)的工作的一段，為了保證其工作的準(zhǔn)確性，對(duì)該段軸頸相對(duì)與兩個(gè)直徑為75的軸頸公共基準(zhǔn)軸線給出了徑向圓跳動(dòng)公差0.025毫米。對(duì)該主軸有好幾處軸肩起定位作用，參照安裝滾動(dòng)軸承處的軸肩的精度要求，給出兩軸肩相對(duì)于基準(zhǔn)軸線的端面圓跳動(dòng)公差0.015毫米。鍵槽對(duì)稱度公差是為了保證銑槽時(shí)鍵槽的中心面盡可能的與通過軸線的平面垂直，該軸兩出鍵槽都按八級(jí)給出，公差值為0.02毫米。34結(jié)論結(jié) 論對(duì)復(fù)擺式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)以及相關(guān)的研究，是我對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行整合和總結(jié)，運(yùn)用的一個(gè)嘗試，這不僅提高了我的獨(dú)立思考，動(dòng)手實(shí)踐，研究嘗新的能力，還培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作，大膽嘗試等良好的習(xí)慣。一臺(tái)機(jī)器的完整設(shè)計(jì)是要涉及到各個(gè)方面的知識(shí)的，在大學(xué)最后這段有限的時(shí)間，迅速積累。充分準(zhǔn)備是很難的，我們只有不懈的努力，盡力的改正不足，使其盡可能完善，在許許多多的零件中即使是最小的，哪怕是一個(gè)小小的螺釘、焊縫之類的,如果因?yàn)閺?qiáng)度不夠，材料選取不當(dāng)，壽命比較短，結(jié)構(gòu)工藝性方面有缺陷，配合不能滿足要求，未考慮拆卸，修整問題最終都會(huì)使機(jī)器工作性能下降，出現(xiàn)故障甚至報(bào)廢。所以，在這方面我做的工作還是很不夠的。另外，一臺(tái)機(jī)器真正推廣使用，還要對(duì)其成本，也即經(jīng)濟(jì)