摘 要復(fù)擺鄂式破碎機(jī)設(shè)計(jì)說明書 摘要國內(nèi)使用的顎式破碎機(jī)類型很多,但常見的還是傳統(tǒng)的復(fù)擺顎式破碎機(jī)。復(fù)擺顎式破碎機(jī)的出現(xiàn)已有140多年的歷史,經(jīng)過人們長期的實(shí)踐和不斷完善與改進(jìn),其結(jié)構(gòu)型式和機(jī)構(gòu)參數(shù)日臻合理, 結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、維修方便，故在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各工業(yè)部門對破碎石的需求進(jìn)一步增長，研究復(fù)擺鄂式破碎機(jī)具有很重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是為滿足生產(chǎn)需求：進(jìn)料口尺寸：；出料口尺寸：；進(jìn)料塊最大尺寸：；產(chǎn)量：。而研究的。主要研究復(fù)擺顎式破碎機(jī)的運(yùn)動分析、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 磨損Jaw-fashioned CrusheABSTRACT The domestic use jaw type breaker type are very many,But common traditional duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe. 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 Crushe 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 Crushe the movement analysis, V belt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crushe, the toothed rack wears, each kind of operational parameter choice, operating mechanism optimization. Key research transmission design and system optimization.Key word: Jaw-fashioned Crushe Transmission Abrasion 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)前言在基本建設(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。在沒有合格的天然砂子和一臺鄂式破碎機(jī)問世以來，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)簡單，安全可靠，石料可供破碎機(jī)械來進(jìn)行加工，來滿足工程的需要。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)是有美國人E. W. Blake發(fā)明的。自第一臺破碎機(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，我過對復(fù)擺鄂式的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產(chǎn)品特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情研制開發(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)，即通過降低動鄂的懸掛高度，改善動鄂的運(yùn)動軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動鄂的水平行程，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（活動鄂板和固定鄂板）組成?；顒佣醢鍖潭ǘ醢逯芷谛缘耐鶑?fù)運(yùn)動，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)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機(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，起破碎比較大，可達(dá)。隨著機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步，近年來，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。動鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動都相應(yīng)的減少，也減少工作人員的勞動強(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。第1頁（共33頁）但是，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，面對服務(wù)對象，面向市場、面對循環(huán)經(jīng)濟(jì)、面對礦產(chǎn)資源利用的大趨勢，面對環(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。1、選題背景1.1研究的目的和意義隨著我國國民經(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年我國已建成10 879座國有大中型礦山和227 854個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國礦石采掘總量超過50億噸，礦業(yè)總產(chǎn)值為4 000億元。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)自動化的發(fā)展,破碎機(jī)也向自動化方向邁進(jìn)(如國外產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調(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)6000th。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)和旋回式破碎第4頁（共33頁）選題背景機(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、長壽的目的。細(xì)碎方面新機(jī)型更多些?？偟膩砜?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。針對其缺點(diǎn),各國都在以下幾方面加以改進(jìn):優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運(yùn)動軌跡改進(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;提高了自動化水平(可自動調(diào)節(jié)、過載保護(hù)、自動潤滑等)。同時(shí)也出現(xiàn)了一些新的機(jī)型,如雙腔雙動顎式破碎機(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。在大型化方面國內(nèi)外都已生產(chǎn)1500mm×2100mm規(guī)格的顎式破碎機(jī)。而我們在這個(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：。的要求老滿足生產(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,曲柄為主動件。顎式破碎機(jī)以結(jié)構(gòu)簡單、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)的動鄂，是直接懸掛在偏心軸上的餓，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，沒有單獨(dú)的連桿。由于動鄂是由偏心軸的偏心直接帶動，所以活動鄂板可同時(shí)做垂直和水平的復(fù)雜擺動，鄂板上各點(diǎn)的擺動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，動鄂的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊不但能起壓碎、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，動鄂上各點(diǎn)的運(yùn)動方向都有利于促進(jìn)排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多第5頁（共33頁）呈立方體。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)和簡擺鄂式破碎機(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)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機(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)用較為廣泛的是腐敗鄂式破碎機(jī)。國產(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。鄂板包括活動鄂板和固定鄂板，各與鄂床組成活動鄂和固定鄂。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，活動鄂的鄂床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強(qiáng)度和剛度活動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。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90°110°，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稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長使用壽命。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。因此工程中普遍第6頁（共33頁）采用它來破碎各種硬度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)體擺動大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動及噪音較大。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，故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不及破碎來才塊石的生產(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)是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機(jī)問世以來，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，國內(nèi)外曾研制過各種異型顎式破碎機(jī)。早年，德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動的顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是提高動顎擺動次數(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。原西德制造過沖擊式顎式破碎機(jī)，而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機(jī)（也叫慣性顎式破碎機(jī)）。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料，借以提高破碎機(jī)性能。前者國內(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擺雙腔顎式破碎機(jī)，美國生產(chǎn)過復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī)。國內(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。第7頁（共33頁）原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機(jī)。國內(nèi)遼寧某學(xué)院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機(jī)。這種破碎機(jī)就是將原來兩個(gè)破碎機(jī)去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對開式齒輪。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顎破碎機(jī)。國內(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)由于物料與動顎沒有相對運(yùn)動，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機(jī)。早年，美國、英國、德國相繼生產(chǎn)了 Kun-kan 簡擺顎式破碎機(jī)。該機(jī)特點(diǎn)是，動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)。國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機(jī)。國內(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)是靠增大傳動角改善動顎運(yùn)動特性，提高破碎機(jī)性能。在國內(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)為叫大傳動角（包括傾斜式）破碎機(jī)更合適。 美國鷹破碎機(jī)公司制造一種傾斜式顎式破碎機(jī)。其傳動角大約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)。 國內(nèi)山西某煤礦引進(jìn)德國 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)動動顎壓碎煤塊。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國內(nèi)破碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進(jìn)作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國內(nèi)絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)。就近兩年國外機(jī)械設(shè)備展覽會上展出的顎式破碎機(jī)來看，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。第8頁（共33頁）保證顎式破碎機(jī)最佳性能的根本因素是動顎有最佳的運(yùn)動特性。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。我們與上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司（簡稱上建）合作開發(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)，得到了最佳的動顎運(yùn)動特性。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，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。我們相信，在上建實(shí)踐結(jié)果的拉動下，各廠家會積極采用破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的好辦法。 國內(nèi)顎式破碎機(jī)的機(jī)重普遍高于國外同規(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%）。國外顎式破碎機(jī)都是焊接機(jī)架，甚至動顎也采用焊接結(jié)構(gòu)。國內(nèi)前幾年掀起一股用鑄造機(jī)架代替焊接機(jī)架的勢頭，這無疑是一種倒退行為。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)架是發(fā)展方向。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所示為英國某公司生產(chǎn)的大傳動角（負(fù)支承）顎式破碎機(jī)機(jī)架簡圖。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連接起來構(gòu)成一個(gè)“A”形框架。圖3所示為該機(jī)受力分析。第9頁（共33頁） 圖1 某破碎機(jī)焊接機(jī)架 圖2 大傳動破碎機(jī)機(jī)架 圖3 大傳動破碎機(jī)示力圖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)動顎受力分析可，最大破碎力作用在動顎軸承偏上處，由此往上（頭部）受力越來越小。原 250400,400600顎式破碎機(jī)者目前尚有多家生產(chǎn)動顎結(jié)構(gòu)剛好與其受力要求反，即軸承附近處截面小，越向頭部截面越大，而且差太懸殊。結(jié)果導(dǎo)致動顎強(qiáng)度低而重量又很大。這兩種第10頁（共33頁）破碎機(jī)都是在軸承偏上處被折斷而損壞。 動顎的加強(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，改原來矩形加強(qiáng)筋為梯形加強(qiáng)筋，這樣會減輕動顎重量又保證有足夠的強(qiáng)度。動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、動顎有限元的研究，進(jìn)行機(jī)架、動顎有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到機(jī)架、動顎重量輕又有高度的可靠性。其它，還有破碎腔、破碎機(jī)動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對破碎機(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)，逐步使國產(chǎn)顎式破碎機(jī)達(dá)到世界一流水平。 1.3國內(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,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)之一是它們在一個(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,國外一些廠家已能生產(chǎn)各種大型顎式破碎機(jī),例如美國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,我國顎式破碎機(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)在國內(nèi)引起了一定程度的轟動"第11頁（共33頁）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工程師集多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了目前國內(nèi)最大的12001500復(fù)擺顎式破碎機(jī)。1.4基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.4.1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、動鄂板、定鄂板、肘板共四個(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、止動螺釘、鎖緊裝置。 圖4 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意第12頁（共33頁）1.4.2工作原理 帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，他是運(yùn)動和動力輸入構(gòu)件，即原動件，其余構(gòu)件都是從動件。當(dāng)帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動時(shí)，驅(qū)使輸出構(gòu)件動鄂3做平面復(fù)雜運(yùn)動，從而將礦石壓碎。 圖5 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖 圖6 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖第13頁（共33頁）2、主要參數(shù)的設(shè)定：顎式破碎機(jī)的工作原理如圖1所示,其由動顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動顎板上部與偏心軸相連,下部由推力板支撐。偏心軸轉(zhuǎn)動時(shí),動顎板不僅對定顎板作往復(fù)擺動,同時(shí)還沿定顎板有很大幅度的上下運(yùn)動。動顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡如圖2所示。動顎板上部的運(yùn)動軌跡接近圓形,越向下水平運(yùn)動幅度越小,運(yùn)動軌跡也越呈橢圓形。圖7 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)運(yùn)動軌跡示意圖主要參數(shù)分析： 1、已知條件 根據(jù)我們畢業(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：第14頁（共33頁）主要參數(shù)的設(shè)定2、 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)的鉗角通常取理論計(jì)算值的65%,即: 在本設(shè)計(jì)中我們選擇鉗角為。3、 動顎水平行程動顎水平行程對破碎機(jī)生產(chǎn)率影響較大,排料口水平行程小會降低生產(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。因此,動顎在排料口處的水平行程為:式中: 最小排料口尺寸。4、傳動角傳動角大小影響著機(jī)構(gòu)的傳動效率。在推力板長度一定的情況下,加大傳動角會提高機(jī)構(gòu)的傳動效率,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。故傳動角取:在此設(shè)計(jì)中我們選擇。5、偏心距E偏心距對破碎機(jī)生產(chǎn)率和傳動功率都有影響。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,偏心距是由動顎行程通過畫機(jī)構(gòu)圖來初步確定的。在這個(gè)破碎機(jī)的設(shè)計(jì)中我們根據(jù)機(jī)構(gòu)圖選擇了。第15頁（共33頁）3、電動機(jī)的選擇電動機(jī)的選擇要根據(jù)動力源和工作條件，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，用壓力測試機(jī)可以測試出來用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，所以動鄂的轉(zhuǎn)動周期為223轉(zhuǎn)/分。3.1、電動機(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)料口長度；為最大給料粒度。所以，3.2、選擇電動機(jī)的型號 JR中型繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)主要用于驅(qū)動各種不同的機(jī)械，如卷揚(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)原動機(jī)之用。所以非常適合作為破碎機(jī)的原動力。在滿足額定功率的情況下還要考慮其它的方面，如果選擇型號的電動機(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的電動機(jī)。第16頁（共33頁）V帶的傳動 表1 電動機(jī)的參數(shù)型號額定功率（）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4、V帶的傳動1、有以上已知條件可知：，轉(zhuǎn)速，從動軸轉(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； 故表2 工作情況系數(shù)工作機(jī)原 動 機(jī)類類一天工作時(shí)間（h）載荷變動較大破碎機(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 3、 選普通V帶型號根據(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)直徑考慮結(jié)構(gòu)緊湊，由表2查得，取5、 大輪計(jì)算直徑第17頁（共33頁）可查表3可得，取 表3 V帶帶輪最小直徑型號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6、 驗(yàn)算帶速 在范圍內(nèi)，所以合適。7、 初步選取中心距取，符合8、初算V帶長度查表4可得，取節(jié)線長度的V帶，內(nèi)周長度 表5 V帶長度系列內(nèi)周長度節(jié)線長度DEF900090769096911910000100761009610119112001127611296113919、實(shí)際中心距第18頁（共33頁） 10、 小帶輪包角，合適11、 單根V帶所能傳遞的功率根據(jù)和，查表5可得， 表6 V帶所能傳遞的功率型號小帶輪直徑V帶速度18192021E50025.1125.6226.1826.4856028.7629.5130.2330.7863032.1733.1234.0234.7435.2436.3737.4238.32并按比例計(jì)算求得E型帶考慮傳動比的影響，單根V帶傳遞功率的增加量。 傳動比，查表6、7得，則表6 彎曲影響系數(shù) 表7 傳動比系數(shù) 帶型傳動比1.001.031.081.121.14 表8 小帶輪包角系數(shù)包角1801701601501401.000.980.950.920.89第19頁（共33頁）V帶的傳動12、 求V帶根數(shù)由查表8、9可得，表9 長度系數(shù)內(nèi)周長度CDE90001.221.081.05100001.111.07112001.141.10則所以取六根。13、 單根V帶的初拉力查表13-1得，故得單根V帶的初拉力14、 作用在軸上的壓力5、 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：第20頁（共35頁）動鄂的工作過程分析偏心距：電機(jī)功率： 6、復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動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1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)動工作件的機(jī)械。圖2是動顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡(連桿曲線)。由圖2可知,A點(diǎn)作圓周運(yùn)動,B點(diǎn)受推動板的約束為繞點(diǎn)擺動的圓弧線,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。 圖8 動鄂板上各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡動顎具有的這些運(yùn)動特性決定了它的性能:(1)動顎的平面復(fù)雜運(yùn)動,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)動使料塊受到向下推動的力,圖3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。第21頁（共33頁）偏心軸的改進(jìn) 圖9 料塊在鄂板之間的受力分析7、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,影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此，我們對該機(jī)進(jìn)行修復(fù)的同時(shí)作了一些改進(jìn)。7.1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，多次出現(xiàn)錐套松動，偏心軸、錐套、飛輪磨損現(xiàn)象，我們通過分析認(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的傾向，皮帶輪端的密封套向皮帶輪方向移動時(shí)，會把皮帶輪頂緊，并反過來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，而飛輪端密封套向皮帶輪方向移動時(shí)，會離開飛輪端面，使錐套在偏心軸上失去頂緊力的作用而容易松動發(fā)生磨損；二是錐套與偏心軸配合面間的接觸面積不第22頁（共33頁）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，一旦松動，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7.2修復(fù)及改進(jìn)措施7.2.1改變飛輪端密封套與錐套螺紋旋向因?yàn)槁菁y為右旋時(shí)，密封套向皮帶輪端移動，皮帶輪端的錐套不會松動，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而頂緊飛輪，反過來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。7.2.2修復(fù)偏心軸與錐套配合面增加接觸面積，對磨損的偏心軸和錐套用電焊進(jìn)行堆焊，在粗車和精車后，對配第23頁（共33頁）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。7.2.3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長的短套。如圖11所示，以保持飛輪在偏心軸上的位置不變。 圖11 飛輪結(jié)構(gòu)圖1、飛輪 2、短套7.3改進(jìn)效果通過上述幾項(xiàng)改進(jìn),PEF9001200顎式破碎機(jī)經(jīng)過5年使用,效果良好,偏心軸與錐套沒有出現(xiàn)過松動,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)備第24頁（共33頁）磨 損技術(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。8、磨損8.1復(fù)擺鄂式破碎機(jī)齒板磨損的分析1、齒板是破碎物料的工具，齒板壽命的長短直接影響整機(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。我國現(xiàn)有顆式破碎機(jī)i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)方面來對齒板磨損狀況進(jìn)行分析討論。2、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。3、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；第25頁（共33頁）參考文獻(xiàn)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)者為延長齒板壽命把齒板設(shè)計(jì)成對稱結(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)上延長一倍，雖如此仍不能解決根本問題。 圖12 變截面破碎腔4、曲柄一搖桿傳動機(jī)構(gòu) 圖13 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1曲柄；連桿；3搖桿；4齒板第26頁（共33頁）磨 損該枕構(gòu)由曲柄帶動搖桿、傳動桿把運(yùn)動傳遞到搖桿上，如圖13所示。使齒板繞圓心做簡擺運(yùn)動，齒板上各點(diǎn)作往返圓弧擺動，這時(shí)，齒板對物料施加的壓碎運(yùn)動是在接近水平方向上實(shí)現(xiàn)的，齒板向上或向下的運(yùn)動分量很小。所以，齒板在該種運(yùn)動狀態(tài)下，磨損較小。8.2 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)物料相對顎板短程滑動,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第27頁（共33頁） 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。8.3對鄂板材質(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。為提高顎板的使用壽命,開發(fā)了中錳鋼。該鋼種最早由Climax鉬業(yè)公司發(fā)明,并于1963年正式列入美國專利。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。中錳鋼的通常成分為: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、RE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)。9、破碎機(jī)出口揚(yáng)塵的解決破碎機(jī)出口揚(yáng)塵非常嚴(yán)重，從破碎機(jī)出來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，給第28頁（共33頁）破碎機(jī)出口揚(yáng)塵的解決生產(chǎn)帶來了很大的不便。在該段流程中，物料由料倉入板式給料機(jī)，由板式給料機(jī)入TKPC20 .18AN錘式破碎機(jī)，出破碎機(jī)直接人出口礦石皮帶機(jī)。由于該破碎機(jī)生產(chǎn)能力非常大，每小時(shí)600t，出口料流也非常大，導(dǎo)致粉塵飛揚(yáng)和濺落。我們分析認(rèn)為，造成以上現(xiàn)象的根本原因在于大料流的無緩沖傾瀉所致。因此，我廠對此進(jìn)行了如下改進(jìn)(如下圖):在破碎機(jī)出口與礦石皮帶之間設(shè)置一個(gè)暫存料倉，暫存料倉接收塵器。在暫存料倉與皮帶之間加一道溜子。再在溜子上設(shè)一料流控制閥。設(shè)置暫存?zhèn)}是為了緩沖大流量物料的傾瀉沖擊;料流控制閥可穩(wěn)定出口料流;暫存?zhèn)}接收塵器可使部分細(xì)粉料在暫存?zhèn)}提前被收塵處理，減少出口粉塵，同時(shí)也有利于提高皮帶的使用壽命。經(jīng)過這樣的改進(jìn)，徹底解決了粉塵飛揚(yáng)和物料濺落的間題，給車間的生產(chǎn)和管理帶來了極大的方便。 圖17 出口揚(yáng)塵改進(jìn)圖第29頁（共33頁）付：外文翻譯機(jī)械設(shè)計(jì)摘要機(jī)器是機(jī)構(gòu)與其他零件的組合，為了有益的用途而轉(zhuǎn)換、傳遞或利用能量、力或者運(yùn)動實(shí)例有發(fā)動機(jī)、渦輪、車輛、卷揚(yáng)機(jī)、印刷機(jī)、洗衣機(jī)和電影攝影機(jī).許多適用于機(jī)器設(shè)計(jì)的原理和力法也適用于不是真正機(jī)器的制成品，從輪轂蓋和檔案櫥柜到儀表和核壓力容器?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)”這一術(shù)語比“機(jī)器設(shè)計(jì)”更為廣義，它包括機(jī)器設(shè)計(jì)。而對于某些儀器，如用以確定熱、流動線路和體積的熱力以及流體方面的問題要單獨(dú)考慮。但是，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要考慮運(yùn)動和結(jié)構(gòu)方面的問題以及保存和封裝的規(guī)定。在機(jī)械工程領(lǐng)域以及其他工程領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)，都需要諸如開關(guān)、凸輪、閥門、容器和攪拌器等機(jī)械裝置。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程工差設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)始于真正的或想象的需要?，F(xiàn)有的儀器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改進(jìn)?？赡苄枰碌膬x器來完成以前由人做的功能，如裝配或保養(yǎng)。目標(biāo)全部或部分地確定后，設(shè)計(jì)的下一步就是構(gòu)思能夠完成所需功能的機(jī)構(gòu)及其布置為此，徒手畫草圖價(jià)值極大，它不但作為一個(gè)人想法的記錄和與其他人討論的輔助手段，而且尤其適于與自己的想法交流，作為創(chuàng)造性思路的興奮劑還需要有關(guān)于部件的廣泛知識，因?yàn)橐慌_新機(jī)器常常由熟知的各類零件重新安排或替換而成，也許改變了尺寸和材料。無論在構(gòu)思過程中還是之后，一個(gè)設(shè)計(jì)者都會進(jìn)行快速或粗略的計(jì)算或分析以確定一般尺寸和可行性。當(dāng)些關(guān)于所需或可用空間量的想法確定后，可以開始按比例畫草圖。最后，一項(xiàng)基于功能和可靠性的設(shè)計(jì)完成了，就可以制造樣機(jī)了。如果測試滿意，而且如果裝置要大量生產(chǎn)，就要對最初的設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的修改以確保以較低成本大量生產(chǎn)。在隨后幾年的制造和使用期間，設(shè)計(jì)有可能因構(gòu)思了新想法或者基于測試和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步分析所顯示的改變而改變。銷售吸引力、客戶滿意度和制造成本都與設(shè)計(jì)有關(guān)，設(shè)計(jì)能力與工程投資的成功密切相關(guān)。一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在這一部分，有人建議運(yùn)用創(chuàng)造性的態(tài)度進(jìn)行的分析，這種分析可以引起重大改進(jìn)以及對備用產(chǎn)品的構(gòu)思和完善，也許產(chǎn)品功能更多、更經(jīng)濟(jì)、更耐用。創(chuàng)造階段無須是最初和獨(dú)立的階段。雖然分析人員可能并不負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)計(jì)，但是他不僅僅是能從數(shù)字上提出要他解決的問題的正確答案，不僅僅是給出應(yīng)力值、尺寸或者工作限制。他可以提出更廣泛的見解，以便改進(jìn)規(guī)范或方案。由于在分析前或分析過程中，他會熟悉裝置及其工作條件，他就處于一個(gè)構(gòu)思備選方案的有利位置。最好他能提出建議改變形狀來消除力矩或應(yīng)力集中，而不是允許構(gòu)建具有大截面和過多動態(tài)載荷的機(jī)構(gòu)最好是他報(bào)廢他的細(xì)致的設(shè)計(jì)而不是后來看到機(jī)械報(bào)廢。為了激發(fā)創(chuàng)造性思維，建議設(shè)計(jì)人員和分析人員使用以下準(zhǔn)則。前6條準(zhǔn)則尤其適用于分析人員，雖然他可能涉及到所有這10項(xiàng)。1.創(chuàng)造性地利用所需的物理性能并控制不需要的。2.認(rèn)識實(shí)用載荷及其重要性。3.預(yù)先考慮沒有作用的載荷。4.發(fā)明更有利的加載條件。5.提供最小重量的最有利的應(yīng)力分布和剛性。6.用基本方程計(jì)算比例并使尺寸最優(yōu)化。7.選取材料以獲得性能組合。8.在備件和集成零件間仔細(xì)選擇。9.修改功能設(shè)計(jì)以適應(yīng)生產(chǎn)過程和降低成本。10.考慮裝配中使部件精確定位和互不干擾。機(jī)械設(shè)計(jì)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程。設(shè)計(jì)人員必須在這樣的領(lǐng)域，如靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和材料力學(xué)具有良好的素養(yǎng)，此外，還必須熟悉制造材料和制造工藝。設(shè)計(jì)人員必須能夠組合所有相關(guān)的事實(shí)，進(jìn)行訓(xùn)渭、制作草圖和制圖來把制造要求傳遞到車間。任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步工作之一是選擇用于制造每個(gè)部件的材料。今天的設(shè)計(jì)人員可得到無數(shù)的。在選擇時(shí)，產(chǎn)品的功能、外觀、材料成本和制造成本都很重要。在任何計(jì)算之前必須仔細(xì)評估材料的性能。有必要仔細(xì)計(jì)算以確保設(shè)計(jì)的有效性.計(jì)算從不出現(xiàn)在圖上,而是由十各種原因被存起來。一旦任何一個(gè)部件失效，就要弄清楚在最初設(shè)計(jì)這個(gè)有缺陷的零件時(shí)做了什么；而且，從對過去的項(xiàng)目的計(jì)算中可以獲得一份經(jīng)驗(yàn)文件。當(dāng)需要類似的設(shè)計(jì)時(shí)，過去的記錄會有極大的幫助。計(jì)算（和圖上尺寸）的檢查最為重要。一個(gè)小數(shù)點(diǎn)放錯(cuò)位置可以毀掉一個(gè)本來可以接受的項(xiàng)目。例如，如果一個(gè)人要設(shè)計(jì)一個(gè)能支撐100磅的托架，而它本應(yīng)該能支撐1000磅，結(jié)果肯定會失敗。必須檢查再檢查設(shè)計(jì)工作的方方面面。計(jì)算機(jī)對于工作人員來講是一個(gè)很有用的工具，可以減輕乏味的計(jì)算并且對現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供擴(kuò)展分析?；谟?jì)算機(jī)性能的交互系統(tǒng)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM)成為可能。通過這樣的系統(tǒng)，就可能把一個(gè)初步構(gòu)思傳送到打孔紙帶用于數(shù)字加工控制而無須繪制正式的施工圖。實(shí)驗(yàn)室測試、模型和樣機(jī)對于機(jī)械設(shè)計(jì)很有幫助。實(shí)驗(yàn)室提供了很多建立基本概念所需的信息，然而，還可用它們獲得一些關(guān)于產(chǎn)品在現(xiàn)場會如何工作的認(rèn)識最后，一個(gè)成功的設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡最大努力跟上時(shí)代步伐。每天都會出現(xiàn)新材料和生產(chǎn)方法。繪圖和設(shè)計(jì)人員如果不熟悉現(xiàn)代方法和材料就可能失去作用。一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常閱讀技術(shù)期刊以跟上新的發(fā)展工程工差固體由其表面邊界確定界限。典型地，設(shè)計(jì)人員給一個(gè)零件指定公稱尺寸以使其滿足其需要。實(shí)際上由于表面不規(guī)則以及固有的表面粗糙度，各個(gè)零件不能重復(fù)地做成公稱尺寸必須允許尺寸有一些變化以確保能夠制造。但是，所允許的變化一定不能太大以至于使裝配件的性能變差。單個(gè)零件所允許的變化稱為公差。公差這一術(shù)語不僅適用于由制造工藝產(chǎn)生的部件尺寸的可以接受的范圍，而且適用于機(jī)械或加工的輸出。