单腔颚式破碎机设计说明书.doc
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1、 武汉生物工程学院毕业论文(设计) 目录学位论文作者声明摘要IVAbstractV1 绪论11.1研究的目的和意义11.2 特点和现状与发展21.2.1 颚式破碎机的特点21.2.2 颚式破碎机的现状与发展32 总体设计过程42.1基本结构和工作原理42.1.1基本结构:42.1.2工作原理42.2 主要参数62.2.1 钳角62.2.2传动角72.2.3偏心距E72.3电动机的选择72.4 电动机的容量72.5 选择电动机的型号82.6 V带的传动82.7技术性能参数122.8颚式破碎机的动鄂的工作过程分析122.8.1破碎力的计算122.9偏心轴的改进132.9.1改进前状况142.9.2
2、修复及改进措施152.9.3改进效果163 磨损173.1 颚式破碎机齿板磨损的分析173.2 颚板磨损机制193.3对颚板材质的选择204 部分零件上的公差和配合214.1配合的选择214.1.1 配合的类别的选择214.1.2配合的种类的选择214.2一般公差的选取214.3形位公差224.3.1形位公差项目的选择224.3.2公差原则的选择224.3.3 形位公差值的选择或确定22结 论24致谢25参考文献26摘要从破碎机的现状来看,国内产品的机重高于国外,而且颚式破碎机的设计目前仍偏重于经验方法。随着计算方法与计算机技术的发展,在满足强度、刚度以及安全性能的前提下,对动颚结构设计进行优
3、化,以减轻机重是一个可行的解决方案。从动颚水平位移的仿真结果可以看出动颚的水平行程较大,这样有利于破碎物料。沿动颚运动轨迹的运动方向有促进排料作用,所以在一定的程度上可以保证破碎机的生产效率。从动颚竖直位移仿真结果中也可以看出垂直的行程较大,从而导致衬板磨损较快,降低衬板的使用寿命,故颚式破碎机一般用于中小型机型。但随着耐磨材料的不断发展,衬板耐磨性的提高,这种机型也逐渐向大型化方向发展。我的设计中主要研究颚式破碎机的运动分析、V带的选择,颚板、齿板磨损的分析,各种工作参数的选择,工作机构的优化。重点研究传动的设计和系统的优化。关键词:颚式破碎机 传动 磨损 AbstractThe domes
4、tic 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
5、 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 moderni
6、zed 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
7、 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 de
8、sign and system optimization.KeyWords:Jaw-fashioned Crusher Transmission AbrasionIV 武汉生物工程学院毕业论文(设计)1 绪论1.1研究的目的和意义从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。在没行加工,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额式破碎机,国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。破碎机是将开采所得的天然的
9、石料按一定尺寸进行破碎加工的机械。颚式破碎机是有美国人E. W. Blake发明的。自第一台破碎机的出现,生产效率快,又满足安全条件,又能适应生产,大大加快了生产。颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点,所有在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。80年代以来,我国对复摆颚式破碎机的研究和产品开发取得了较大的发展。在充分吸收国外产品特点的基础上,结合国情研制开发了许多新型、高效的设备。上海建设路桥机械设备有限公司率先对额式破碎机进行了重大的改进,即通过降低动颚的悬挂高度,改善动颚的运动轨迹,减小破碎腔的啮角,增大破碎比,增大了动颚的水平行程,提高生产能力等,大大改
10、善了机器性能,完成了产品的更新换代。颚式破碎机主要是由两块额板(活动颚板和固定颚板)组成。活动额板对固定颚板周期性的往复运动,时而靠近,时而分开,由此使装在二颚板间的石块受到挤压、劈裂和弯曲作用而破碎。复摆颚式破碎机的机器重量较轻,结构简单(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%)。颚式破碎机适合破碎中硬度石料。在工程中,多用他做中、细碎设备,破碎比比较大,其比值可达。随着机械工业的进步,近年来,复摆颚式破碎机正朝着大型化发展。所以,一个合理的传动装置可以使复摆颚式破碎机运行的更加顺利,合理有效。动鄂的优化可使磨损大大的降低,冲击
11、、噪声、振动都相应的减少,也减少工作人员的劳动强度,提高生产的质量,降低制造成本和缩短生产周期。不过,颚式破碎机也有它的缺点,具体如下:JB / ZQ 1032一87颗板铸造技术条件规定齿板寿命只有60小时,按10小时工作制,每副齿板只能用6天,不到一星期就需更换一次齿板。不仅给维修带来很大的不便,而且增加了破碎物料的成本。传统的颚式破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点,所以在工业上得到广泛应用。其缺点是非连续性破碎、效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起颚板磨损不均匀等。针对其缺点,各国都在以下几方面加以改进:优化结构与运动轨迹改进破碎腔型,以增大破碎
12、比,提高破碎效率,减少磨损,降低能耗,现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角;改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;颚板采用了新的耐磨材料,降低了磨损消耗;提高了自动化水平(可自动调节、过载保护、自动润滑等)。而我们在这个设计中主要是为了满足进料口尺寸:150200(mm);出料口尺寸:3060(mm);进料块最大尺寸:240mm。1.2 特点和现状与发展1.2.1 颚式破碎机的特点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。颚式破碎机的动鄂,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
13、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。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。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
14、螺栓固定在颚床表面,保护颚床不受磨损。固定颚的鄂床就是机架,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。额板直接和石块接触,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714%左右。使用颚式破碎机时,必须注意由于机器是在工作条件恶劣情况下运转的,除了必须严守操作规程和维修保养制度外,还必须及时发现并修复被磨损的零部件,这是提高机器作业的重要措施。1.2.2 颚式破碎机的现状与发展动颚的加强筋布置方式,也应按上述受力要求设计。已有的颚式破碎机加强筋横向厚度从上
15、到下厚度一样。为符合受力条件,又满足重量轻的要求,可采用变厚度加强筋。即靠上部(头部)的加强筋厚度应小,越往下厚度越大。就是说,改原来矩形加强筋为梯形加强筋,这样会减轻动颚重量又保证有足够的强度。动颚两轴承之间部位的壁厚可适度减薄,借以减轻重量。 再者,由于焊接、铸造、热处理工艺等因素也都会对破碎机产生影响。所以,我们应提高设计制造工艺等综合水平以及采用液压调整排料口和液压保险,逐步使国产颚式破碎机达到世界一流水平。20武汉生物工程学院毕业论文(设计)2 总体设计过程2.1基本结构和工作原理2.1.1基本结构:颚式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动颚板、定颚板、肘板共五个机构组成。另有其他辅助
16、零件,如固定齿板、衬板、挡罩、垫片、滑块、推力板、止动螺钉、锁紧装置。图1 颚式破碎机结构示意图2.1.2工作原理颚式破碎机的工作原理如图7所示,颚式破碎机是以电动机为动力,通过电动机皮带轮,由三角带和槽轮驱动偏心轴,使动颚按预定轨迹作往复运动,从而将进入由固定颚板、活动颚板和边护板组成的破碎腔内的物料予以破碎,并通过下部的排料口将成品物料排出。该系列颚式破碎机破碎方式为曲动挤压型,电动机驱动皮带和皮带轮,通过偏心轴使动颚上下运动,当动颚上升时肘板和动颚间夹角变大,从而推动动颚板向定颚板接近,与此同时物料被挤压、搓、碾等多重破碎;当动颚下行时,肘板和动颚间夹角变小,动颚板在拉杆、弹簧的作用下离
17、开定颚板,此时已破碎物料从破碎腔下口排出,随着电动机连续转动破碎机动颚作周期性的压碎和排料,实现批量生产。轨迹如图所示。动颚板上部的运动轨迹接近圆形,越向下水平运动幅度越小,运动轨迹也越呈椭圆形。图2 鄂式破碎机结构图图3 鄂式破碎机机构运动简图图4 鄂式破碎机运动轨迹示意图2.2 主要参数根据我毕业设计的要求,已知条件如下:进料口尺寸: 150200(mm)出料口尺寸: 3060(mm)进料块最大尺寸: 240mm2.2.1 钳角破碎机的活动鄂板与固定鄂板间的夹角成为钳角。钳角大小直接影响生产率和破碎腔高度。钳角小能提高生产率,但在一定的破碎比条件下,又增加了破碎腔高度;钳角大会使破碎腔高度
18、降低,但生产率也下降了。另外,钳角最大也不能超出咬住物料的允许值,故一般钳角取值为:式中:齿板与物料间的摩擦系数实际生产中为安全起见,复摆颚式破碎机的钳角通常取理论值的65%,即:在本设计中我选择钳角为。2.2.2传动角传动角大小影响着机构的传动效率,在推力板长度一定的情况下,加大传动角会提高机构的传动效率,但必须要求偏心距增大才能保证行程的要求,这就导致动颚衬板上部水平行程的偏大,物料的过粉碎引起排料口的堵塞,使功耗增加。同时,也将使定颚衬板下部加速磨损。故传动角取:在此设计中我选择。2.2.3偏心距E摆动破碎机上端摆动行程小而下端摆动行程大,复摆破碎机是上端大而下端小。通常复摆式S=(10
19、-18)mm。取S=15mm(S为动颚水平行程)。动腔下端摆动行程不得大于排料口尺寸的(0.25-0.45)b,即sl=(0.3-0.4)b=18-26,取sl=20mm。通常偏心轴的偏心距可以根据:s=(2.5-1.5)E,取E=20mm。2.3电动机的选择电动机的选择要根据动力源和工作条件,首先要满足的就是所需功率要求。根据设计目的,复摆鄂式破碎机是为了破碎中等硬度的各类矿石或岩石。进料块的最大尺寸240mm,要压碎这种矿石或岩石,用压力测试机可以测试出来用10850N的力可以压碎240mm的矿石或岩石。根据设计生产产量的目的150200吨/时,而矿石假比重为1600kg/m3,所以动鄂的
20、转动周期为225转/分。2.4 电动机的容量鄂式破碎机的需要的功率与很多因素有关,例如:规格()、偏心轴转速、钳角、动鄂下端水平行程、偏心距E、以及破碎机的物理机械性能、粒度特征、破碎齿板表面形状和齿形参数等,都会影响功率消耗。迄今,一些功率计算公式大多属于经验公式的范畴。我们用应用最广泛的维雅德公式:式中:为鄂式破碎机主电机功率(安装功率)110;为破碎机进料口长度;D为最大给料粒度。2.5 选择电动机的型号JR中型绕线转子异步电动机主要用于驱动各种不同的机械,如卷扬机、压缩机、破碎机、球磨机、运输机械和其它设备,并可供煤矿、机械、工业、发电机及工矿企业原动机之用。所以非常适合作为破碎机的原
21、动力。在满足额定功率的情况下还要考虑其它的方面,如果选择型号的电动机的话,它的额定电压只是,不用升压,只用接三相电即可,并且转速也符合标准,价格也便宜,其它的方面也都比较合适所以选用型号的电动机。 表1 电动机的参数型号额定功率(kw)额定电压(v)额定电流(A)额定转速(r/min)转子最大转矩价格重量电压(V)电流(A)额定转矩JR-125-6JR-115-41465JR-126-8JR-127-82.6 V带的传动1、有以上已知条件可知:,转速,从动轴转速,每天的工作时间大概为16h/天2、求计算功率查表1得3、选普通V带型号根据,查出此坐标点位于E区,所以选用E型计算。4、 求小、大带
22、轮基准直径5、 考虑结构紧凑,由表2查得,取D1=500mm6、 大轮计算直径可查表3可得,取7、 验算带速 在范围内,所以合适。8、 初步选取中心距取,符合9、初算V带长度查表4可得,取节线长度的V带,内周长度10、实际中心距 11、 小带轮包角,合适12、单根V带所能传递的功率根据和,查表5可查得并按比例计算求得E型带。考虑传动比的影响,单根V带传递功率的增加量。 传动比,查表6、7得,则13、 求V带根数,由查表8、9可得,则:所以取六根。14、 单根V带的初拉力查表13-1得,故得单根V带的初拉力15、 作用在轴上的压力表1 工作情况系数工作机原 动 机类类一天工作时间(h) 载荷变动
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