颚式破碎机的设计——课程设计报告

v破碎机的设计 课程设计说明书课题名称：破碎机的课程设计 组员 XX：系（院）：指导老师：设计时间：2013 年 12 月 27 号目 录目录 1摘要 2一 设计题目 3二 原始数据和设计要求 4三 方案设计及讨论 5四 设 计 步 骤 与运动解析 10. v摘要破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之碎裂成小块物料的设备破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的综合对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料，适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械在矿山工程和建设上，破碎机械多用来破碎爆破开采所得的天然石料，使这成为规定尺寸的矿石或碎石在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的以便进一步加工操作一设计题目出石口被送出的破碎机机构如图 1，设计一破碎机系统，该系统由原动部分（电动机带动偏心轮的机构） 、传动部分（带传动和组合机构）和执行部分组成电机的驱动力矩有传动部分给动颚板，使其作往复摆动。

当动颚板向左摆向与机架固连的定颚板时，石块即被轧碎，当动颚板向右摆离定颚板时，被轧碎的石块即下落完成一个工作循环本题要求设计能是石头按要求被压碎并顺利从颚腔中落下 图 1. v二原始数据和设计要求1、动颚板压石时摆动角速度为 s,行程速比系数 k=2、动颚板重 7000N，转动惯量为 35kgm，主传动构件重4000N，传动惯量为 20kgm，其它构件的重量及转动惯量忽略不计3、生产率为每小时 2030 吨4、破碎机总体尺寸为 2000*1400*1200mm5、运转不均匀系数&=三方案设计颚式破碎机在工矿企业中被广泛应用，这是因为该机. v结构较简单、机型齐全并已大型化颚式破碎机主要作为一级（粗碎和中碎）破碎机械使用现有颚式破碎机按动颚的运动特征，分为简单摆动型、复杂摆动型和混合摆动型三种型式方案一：简单摆动型（简摆型）颚式破碎机 如图 2 所示为简摆式破碎机的实物图，颚式破碎机有定颚和动颚,定颚固定在机架的前壁上，动颚则悬挂在心轴上当偏心轴旋转时，带动连杆作上下往复运动，从而使两块推力板亦随之作往复运动通过推力板的作用，推动悬挂在悬挂轴上的动颚作左右往复运动当动颚摆向定颚时，落在颚腔的物料主要受到颚板的挤压作用而粉碎。

当动颚摆离定颚时，已被粉碎的物料在重力作用下，经颚腔下部的出料口自由卸出因而颚式破碎机的工作是间歇性的，粉碎和卸料过程在颚腔内交替进行这种破碎机工作时，动颚上各点均以悬挂轴为中心，单纯作圆弧摆动由于运动轨迹比较简单,故称为简单摆动型颚式破碎机，简称简摆型颚式破碎机.图 2 此机构是曲柄摇杆机构，却不是简单四杆机构，而是六杆机构，分别由曲柄、连杆、推力板、摇杆，机架组成当偏心轴 1 旋转时，带动连杆 2 作上下往复运动，从而使两块推力板 3，4 亦随之作往复运动通过推力板的作用，. v推动悬挂在悬挂轴上的动颚 5 作左右往复运动，从而压碎石块我们画出了这个机构的结构简图，见图 3 图 3方案二：复杂摆动型（复摆型）颚式破碎机如图四所示，动颚 1 直接悬挂在偏心轴 2 上，受到偏心轴的直接驱动动颚的底部用一块推力板 3 支撑在机架的后壁上当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，同时还顺着定颚有很大程度的上下运动动颚上每一点的运动轨迹并不一样，顶部的运动受到偏心轴的约束，运动轨迹接近于圆弧，在动颚的中间部分，运动轨迹为椭圆曲线，愈靠近下方椭圆愈偏长由于这类破碎机工作时，动颚各点上的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动型颚式破碎机，简称复摆型颚式破碎机。

复摆型颚式破碎机的工作过程中，动颚顶部的水平摆幅约为下部的 倍，而垂直摆幅稍小于下部，就整个动颚而言，垂直摆幅为水平摆幅的 2-3 倍由于动颚上部的水平摆幅大于下部，保证了颚腔上部的强烈粉碎作用，大块物料在上部容易破碎，整个颚板破碎作用均匀，有利于生产能力的提高同时，动颚向定颚靠拢，在挤压物料过程中，顶部各点还顺着定颚向下运动，又使物料能更好地夹持在颚腔内，并促使物料排除我们用 CAD 绘出的机构运动简图见 图 4图 4. v方案三：其他型式的颚式破碎机 混合摆动型（混摆型）颚式破碎机 ：为了克服简摆型和复摆型颚式破碎机的缺点，曾试制过混摆型颚式破碎机，其工作原理见图 5动颚与连杆共同安在偏心轴上，连杆头装在偏心轴的中部，而动颚的两个轴壳则安装于连杆头的两侧两个推力板仍然是支承在动颚和连杆的下端及机架的后壁上动颚各点的运动轨迹均为椭圆，其长轴向着卸料方向倾斜，促使物料前进，并将物料推向出料口，改善了卸料条件，提高了破碎机生产能力同时动颚底部的水平摆幅与垂直摆幅之比为 1: ,这又比复摆型颚式破碎机合理，可使齿板的磨损降低由于动颚与连杆都悬挂在偏心轴上，使偏心轴及其轴承受力很大，工作条件恶劣，容易损坏。

同时构造也比较复杂，虽然国内有关矿山机器厂曾制成混合摆动型破碎机，均因以上原因未推广 图 5方案比较方案比较：在众多方案中，本文选择图三所示简单摆动型（简摆型）颚式破碎机该方案有以下优点：简单摆动颚式破碎机简单摆动颚式破碎机（1）构造简单、牢固、工作安全构造简单、牢固、工作安全可靠；（可靠；（2）操作维护方便；安装高度低，处理物料）操作维护方便；安装高度低，处理物料 X 围广，围广，可处理料块达可处理料块达 1m 以上的物料；（以上的物料；（3）破碎力没有直接作用）破碎力没有直接作用到偏心轴上，因而对偏心轴及其轴承的工作有利，所以可到偏心轴上，因而对偏心轴及其轴承的工作有利，所以可. v以制成大型的以制成大型的四 设计步骤与运动解析动颚板的尺寸确定：如图 6，为偏心轮的几何中心，C1o为偏心轮的转动中心，DO 为连杆，BO、AO 为推力板， 为动颚我们在分析杆件的时候，为了方便计算与分2析选取了杆件的特殊位置，对机构的运动作出了如下的分析：图六所示，当曲柄摆动到最高点时，连杆 OD 与曲柄CO1 重合，动颚板转动到最左端，A、O、B 三点在同一条直线上，AO 杆与 BO 杆在一条直线上，此时为机构的一个极限位置，动颚板达到最左端的一刻，下一刻将会反向回程转动。

所以这一刻的动颚板速度趋向 0，则板上的力趋向于，可以有很大力来压碎石头回程后，当曲柄摆动到最低端的时候，连杆 OD 依旧和曲柄 CO1 在一条直线上但不再重合，这时机构的动颚板将达到最右端，是另一个极限位置，完成了一次压石过程，如图 7，下一时刻动颚板将会向左转动要求已知行程速比系数 K=所以分析得到，如图 8， OAB 即为即位夹角 ： =180（K-1)/(K+1) = 30 推力板 AO 杆长可能与 BO 杆长相等，如图 8，就是说，假定两推力板长度相等在直角三角形 AOO与直角三角形BOO全等，所以 AO=BO 又因为机架要求总体规格长为. v2000以内，则令 AO=BO=700偏心距 e 在图中用 CO表示，所以当曲柄由最顶端运动到最低端，D 点在竖直方向移动的位移等于 OO长， 即 OO=2e 在直角三角形 AOO4 由正弦定理可得： OO=AOsinOAB， 所以 e=175. 如图 6，由理论力学可以知道杆 AO2 的转动惯量公式: J=1/31m1L因为动颚板转动惯量为 35kgm,重 7000N，可以得到动颚板 AO=387 1L连杆长度（L2）与偏心轮半径（R）的确定： L+R+2e=1200 由圆盘的转动惯量公式 J=1/2R得到，2m J=1/2mR且知道，主动构件为曲柄 CO1，令偏心轮半径为 R,转动惯量为，重 4000N， 由已知条件及公式得到：R=316，L=534。

引用运转不均匀系数公式： &=（W-W）/W. vW1 为最大角速度，W为最小角速度，W是平均角速度，且 W=（W+W）/2已知动颚板压石的角速度 W=s，求得最小角速度 W=s.则，平均角速度 W=（+）/2=s.分析机构简：如图 9 所示 A 点速度可以分解在杆的垂直方向 Va 和沿着杆的方向 Vb Va = WAO=s.由理论力学的知识可以知道，利用基点法，根据速度分析得知d、c 且其合速度与e 的夹角为 ， sin=e/L，=2由实际生产经验可以知道动颚板啮角为 23，所以有 Vccos=Vacos23所以， Vc=s由正切公式 Vc/Vd=tan，得到 Vd=s Ve=Vd=s偏心轮上任一点的 V=We,所以偏心轮的转动角速度为： W=s. v所以转换成转速 n n=17r/min综上所述，我们已经确定偏心轮的尺寸：偏心距为 175，连杆长为 534，推力杆长均为 700，动颚板长 387运动参数：主动件偏心轮的转动角速度 W 为 s，即位夹角 30参考文献【1】心得总结：通过这次课程设计，我们学到了很多平时课堂中学不到的知识，提高了将理论运用于实践的能力感谢在这次课程设计中辅导老师的指导与帮助。

在此之后我们会仔细总结这次课程设计遇到问题，认真反思，追求进步。