复摆颚式破碎机的设计(共40页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 毕业设计(论文)复摆颚式破碎机的设计院 别控制工程学院专业名称机械工程及自动化班级学号学生姓名崔竞霄指导教师崔玉洁2016年6月15日专心-专注-专业复摆颚式破碎机的设计摘 要目前,我国建设事业正在飞速发展,现代化、城镇化、工业化进程的不断加快,对矿石、砂料等物料的重要加工设备-破碎机械的需求日趋迫切,破碎机行业迎来了新的发展机遇,而破碎机械的研究更受人们关注。而复摆颚式破碎机在国内的应用最广,本设计根据生产需求,设计了型号为PE-500750的复摆颚式破碎机。本文首先运用相关理论知识对复摆颚式破碎机的工作原理进行了分析,随后对其进行总体设计,确定零件的大体结构,然
2、后对每个部件进行分析、设计和计算,重点研究V带,偏心轴,轴承,动颚等,并对重要零件进行校核,以确保设计的正确性和严谨性。经计算,各项性能指标均符合要求。通过这次设计,我巩固了对相关知识的理解、掌握和运用,完成了毕业设计任务,提高了实际运用能力。关键词:破碎机,传动,动颚the design of pendulum jaw crusher Author:Cui Jingxiao Tutor:Cui YujieAbstractWith the rapid development of the national construction industry and the acceleration o
3、f modernization, urbanization, industrialization process, the crushing machinery, the important processing equipment for ore, sand and other materials, is becoming more and more urgent. And a compound pendulum jaw crusher is the most widely used in our country. This paper designs models for PE-500 *
4、 750 of the compound pendulum jaw crusher according to the requirements of production.In this paper, first, I use the relevant theoretical knowledge to analyze jaw crushers working principle. Then I do the overall design, to determine the general structure of the parts. Finally, each component are a
5、nalyzed, designed and calculated. I focus on the study of V belt, eccentric shaft, bearing, and the movable jaw, etc., and check the important parts, to ensure that the design is correct and precise. After calculation, the performance indexes meet the requirements.Through the design, I consolidate t
6、he understanding of the relevant knowledge, master and use, complete the graduation design, and improve the practical application ability.Key Words: jaw crusher, transmission, movable jaw目 录1 绪论1.1研究背景、发展趋势及研究意义1.1.1研究背景颚式破碎机(Jaw Crusher)出现于1858年,由美国人EwBlake发明。颚式破碎机具有破碎比大、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营成本低
7、等特点。颚式破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门,破碎抗压强度不超过320兆帕的各种物料。从20世纪70年代末至今,国内外的各个生产厂家先后研发了许多新型、节能、高效的颚式破碎机,在研发的过程中取得了重大进步。在研发改进的过程中,注重采用新技术,如KUE-KEN公司采用液压调节颚式破碎机排料口尺寸。新型结构方式的采用,如由美国Eagle公司研发的低矮型破碎机以及芬兰KONG公司推出的BML系列负支撑复摆式破碎机,降低了破碎机整机的高度、降低了衬板的磨损,进而使破碎机的工作能力得以增强。在日本,其破碎机械已到达世界先进水平,在破碎腔方面也做了很多改良,其中以神户
8、DYNAJAW系列的颚式破碎机最具代表性;圣彼得堡工程学院自主研发并生产制造的双动颚颚式破碎机,作为俄罗斯人在新型破碎机研究方面的代表之作,相比普通的破碎机,它采用了双动颚的新型结构布置方式,这对动颚在工作的过程中进行同步振动运动,能使破碎机的生产能力获得极大的提高,并提高了破碎机的生产质量,此类破碎机除了可以用于破碎坚硬物料,如露天矿井或者地下深井处的矿石材料,除此之外,在对粘性物料的加工处理中这种新型破碎机也体现出了它独有的优势。我国自50年代起就开始研究、生产颚式破碎机,随着计算机技术的发展,对破碎机的设计已逐渐引入了计算机技术辅助设计技术,在破碎机的研制历程中也取得了一些成果。北京矿冶
9、研究总院对颚式破碎机的传统设计做出改进,研发了一种新型外动颚匀摆颚式破碎机,型号为PEWA90120。在该类破碎机的设计中,创新性的将连杆上一点延伸为动颚,连杆则转化为构成破碎腔的边板。该破碎机工作时,外侧动颚在经边板传递的动力驱使下,完成破碎动作。这种设计使动颚的运动特性脱离了连杆运动特性的约束,而动颚的运动轨迹只要通过机构参数的修改就可以得到快速的调整,因此外动颚匀摆颚式破碎机可以很灵活的获得理想的动颚运动特性。整体来说,相比于同规格的普通颚式破碎机,PEWA90120的动颚运动轨迹更理想、外形更低矮、破碎比大23.5倍、偏心距更小。中南大学的母福生教授设计了一种新型破碎机,名为双腔颚式破
10、碎机。在该破碎机的结构中,两侧均有一块活动齿板的动颚与固定齿板组成了两个以偏心轴为对称中心分布的破碎腔。由于破碎腔的增加,双腔颚式破碎机在运转中能连续的破碎物料,破碎能力更强,单位功耗更低。此外,该类型破碎机的优点还有啮角较小、破碎腔较深、排料口平行区域长等。1.1.2发展趋势1、破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。物料的破碎是许多行业产品生产中不可或缺的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大,为适应各种物料的要求,破碎机的品种也多种多样。就冶金选矿而言,破碎是选矿的首道工序,为了分离有用矿物,不仅分为粗碎、中碎、细碎,并且还要磨矿。破碎是选矿厂中耗能最高的工艺流程之一(约占全厂耗电的5
11、0%),为了节省能源,提高效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。2、向标准化、系列化、通用化方向发展。这是便与设计,组织专业化生产,保证质量和降低成本的途径1。 3、朝着优化结构设计的方向发展。对复摆颚式破碎机的曲柄进行优化设计,可在保证实现工艺要求的前提下获得最佳的机构尺寸参数。当然由于所建立的数学模型不一样,所得到的目标函数也各不相同,如曲柄半径、动颚排料口处的特征值以及一个破碎循环排出的物料体积等,目的是达到最佳破碎效果和最大生产能力。优化方法由于建模,所选的变量,约束条件的不同,算法也有多种。4、向计算机辅助设计与颚式破碎机的自动化设计的结合方向发展。随着CAD技术的发展,人们开发出
12、了一些颚式破碎机的CAD系统。二维CAD基本上实现了破碎机设计、优化、绘图的自动化,但要用二维的视图来表现三维的物体。目前,借助于一些大型的三维绘图软件,已经实现三维实体模型的设计。1.1.3研究目的目前,我国建设事业正在飞速发展,现代化、城镇化、工业化进程的不断加快,对矿石、砂料等物料的加工设备以及破碎机械的需求越来越大,破碎机行业迎来了新的发展机遇,而人们同样关注破碎机械的研究。因此,目前破碎工艺中的不足与缺陷愈发明显:例如粉碎效果不理想,难以实现超细粉碎,工作的过程中电耗、钢耗等能源、资源消耗大等等。近些年来国内研究院,制造厂及高校研制了数种新型颚式破碎机,虽然取得一定成果并有效推动了破
13、碎机行业发展,但都未能得到大面积推广使用。目前,从国内外市场看绝大多数还是复摆式颚式破碎机。我们应该大力研发这种破碎机,想办法弥补其缺点,提高其生产能力和质量,降低其能量消耗。1.2研究的基本内容1、研究颚式破碎机的构造,了解其基本结构和工作原理。2、研究颚式破碎机的工作部分,选择最佳设计方案。3、研究颚式破碎机的受力情况,根据设计要求对其主要零件进行设计、计算及校核。4、根据设计要求及计算结果,绘制颚式破碎机总装配图及主要零件图。1.3研究方法1、查阅相关资料,了解此课题研究动态。2、根据资料确定原始数据,根据原始数据进行设计计算。3、根据设计计算,选择合理方案,设计出总图及各部件的尺寸。4
14、、用CAD等软件绘制总装图及零件图。2 复摆颚式破碎机的整体设计2.1复摆颚式破碎机的工作原理带轮与偏心轴联成一整体,它是原动件,其余构件都是从动件。当带轮和偏心轴2绕轴线A转动时,驱使输出构件动颚3做平面复杂运动,从而将矿石压碎。如图2.1。图2.1 复摆颚式破碎机运动机构简图2.2复摆颚式破碎机的结构如图2.2所示为复摆颚式破碎机。电动机通过带传动带动大带轮11,从而带动偏心轴5转动。偏心轴内侧一对轴承支起动颚1,外侧一对轴承将整个轴支承在机架8上。在偏心轴两外端部分别装有飞轮7与大带轮11,以调整破碎机工作时主轴运转速度的波动。动颚的下部由推力板9支撑,推力板的另一端支承在与机架8的后壁
15、相连的楔铁调整座上。当需要调整排料口尺寸时,只要调整楔铁上的螺栓,使楔铁上下移动,带动调整座在滑道中前后移动即可完成。推力板9的两端头为同一圆柱的圆弧面,且中部较两端薄些。其两端头圆弧与动颚1和调整座上的衬垫接触,在破碎机工作时,两者间为纯滚动,以提高机械运转的机械效率并延长零件的使用寿命。由于推力板与肘板衬垫间为非几何锁合,而是靠动颚的重量实现重力锁合,因此在机器运转时,由于动颚产生的惯性载荷,会使推力板与其衬垫周期分离而产生冲击响声,严重时甚至会使推力板从其两端衬垫中脱落。因此在动颚下端有一跟拉杆通过机架上的弹簧拉杆10拉住动颚,使推力板与衬垫始终保持贴合状态。1-动颚 2-定颚 3-颚板
16、 4-侧板 5-偏心轴 6-轴承7-飞轮 8-机架 9-推力板 10-拉杆 11-带轮图2.2 复摆颚式破碎机2.3破碎机的型号确定为了保证颚式破碎机运动的可靠性和经济性,在设计时必须正确的确定它的结构参数和工作参数,并以此作为计算零件强度的基础。本文所设计的破碎机为中小型破碎机,故取最大进料粒度为425mm。根据表1.1可得其他已知条件为:进料口尺寸:500750(mm);出料口尺寸:50100mm;偏心轴转速:275r/min;功率:55kw。破碎机的型号确定为PE-500750表1.1 颚式破碎机规格和性能参数表型号进料口尺寸(mm)最大进料粒度(mm)排料口调整范围(mm)偏心轴转速(
17、r/min)功率(kw)外型尺寸(mm)PE-15025015025013010-403005.5875756850PE-25040025040021020-8030015145013151296PE-40060040060035040-10027530/37156517321586PE-50075050075042550-10027555189019161870PE-60090060090050065-16025055/57230518402260PE-7501060750106063080-140250110245024722840PE-80010608001060650100-20025
18、0110245025562800PE-87010608701060670200-260250110266025562800PE-90012009001200750100-200250132333531823025PE-1000120010001200850192-260250132343531823025PE-12001300120013001000180-330220200453829843959PE-12001500120015001020150-3501802204200373230252.4主要部件结构设计2.4.1动颚动颚用来支承齿板且直接参与矿石破碎,其强度和刚度必须足够且坚固耐用
19、。动颚一般采用铸造结构。在国外也有动颚采用焊接结构以便减轻重量,由于其结构复杂,对焊接工艺的要求较高, 因此此设计采用铸造结构。按结构特点,可把动颚分成箱型结构与非箱型加强筋结构,我国大部分生产厂家设计采用的是非箱型加强筋结构。本设计采用后者。安装齿板的动颚前部为平板结构,其后部有若干条加强肋板以增强动颚的强度与刚度。颚式破碎机的动颚结构形状和尺寸,主要取决于两个因素,一是动颚所受的作用力,二是动颚的制造工艺和外观。前者是保证动颚刚度和强度的最根本的依据,同时还要考虑工艺性及外观等。根据对动颚的结构分析可知,在满足危险强度和刚度后,应尽量使动颚各截面应力值小。这样不仅能延长动颚使用寿命,还能减
20、轻动颚重量。综合考虑,本设计中动颚使用ZG270-500材料。2.4.2齿板齿板是破碎机中直接与矿石接触的零件,结构简单但意义重大,它会影响破碎机的生产率、产品粒度以及破碎力等。齿板承受很大的冲击挤压力,因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命,可以从两方面研究:一是从材质上找到高耐磨性能材料:二是合理确定齿板的结构形状和几何尺寸。现有的颚式破碎机上使用的齿板,一般是采用ZGMn13。其特点是:在冲击负荷作用下,具有表面硬化性,形成又硬又耐磨的表面,同时仍能保持其内层金属原有的韧性,故它是破碎机上用得最普遍的一种耐磨材料。齿板横断面结构形状有平滑表面和齿形表面两种2,后者又分三角形和梯形表面。
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