复式破碎机机架设计毕业设计Word格式.docx

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这对目前颚式破碎机的研究和开发具有重要的意义，可以加快新型的高效节能的破碎机的开发的步伐。

复摆颚式破碎机作为一种传统的破碎设备，一直被广泛应用于矿山、交通工程、建筑材料、硅酸盐和陶瓷等工业部门的粗碎。

复摆颚式破碎机机架研究的出发点就是满足受力要求及其生产能力的情况下，力求减轻机重，从而节能降耗。

关键词：

复摆颚式破碎机，机架，动颚，结构设计

第一章绪论

1.1颚式破碎机发展现状与趋势

什么叫破碎？

破碎就是利用外力把大颗粒物料变成小颗粒物料的过程。

破碎所使用的机械设备称之为破碎机械。

磨碎（或粉碎）是指利用外力将小颗粒物料变成粉体物料的过程，简称粉磨。

粉磨所使用的机械设备称之为粉磨机械。

破碎和粉磨联合起来简称破磨。

物料破磨的目的是增加物料的比表面积，制备混凝土骨料与人造砂，使矿石中有用成分解离，以及为原料下一步加工做准备等。

随着当代社会经济的迅速发展，各种金属、非金属矿等物料的社会需求量和生产规模日益扩大，需要破磨的物料量迅速增加。

90年代以来，全世界每年经破磨的物料量达到10亿吨以上。

尤其是在金融危机的背景下，我国积极拉动内需，到处兴起搞基础设施建设的浪潮，如：

贵阳至广州的高速铁路，夏蓉高速公路，水城至盘县的高等级公路等等，这些设施建设中无一不用到破碎物料的设备，鄂式破碎机在诸多的破碎设备中作为一级（粗碎和中碎），占据着举足轻重的位置，可见破碎和粉磨工程在国民经济中发挥着巨大的作用。

颚式破碎机在工矿企业中被广泛使用，长期以来得到了不断的改进和创新。

比如优化结构与改善动颚运动轨迹；

改进破碎腔型，以增大破碎比，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；

改进动额悬挂方式和衬板的支承方式，改善破碎机性能；

颚板采用新的耐磨材料，降低磨损消耗；

提高自动化水平（可自动调节、过载保护、自动润滑等）。

同时也出现了一些新的机型；

如复摆型颚式破碎机，动颚顶部的水平摆幅约为下部的1.5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，又使物料能更好的夹持在颚腔内，并促使物料尽快的排出，在相同条件下，这类破碎机的生产能力较简摆型颚式破碎机高20%~30%。

北京矿冶研究院总院研制的PEWA90120新型外动颗低矮破碎机，与传统颚式破碎机相比，它的动颚与静颚位置正好相反，动颚的往返运动为破碎机提供了可靠的进料保障，并促进排料，所以其生产能力比传统颚式破碎机提高20%以上，节能15%~30%，系统节能1倍以上，喂料高度比传统机型低25%~30%，节省安装空间，而且可获得传统颚式破碎机不能获得的理想动颚运动特性;

还有筛分颚式破碎机，把筛分和破碎结合为一体，不仅可简化工艺流程，且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出，减轻了破碎机的堵塞和过粉碎，提高了生产能力，降低了能耗。

在大型化方面国内外已经开始生产1500mm×

2100mm规格的颚式破碎机[2]。

上述提出的各种新型颗式破碎机我国均有产品或样机，只是在质量与性能方面与国外相比还存在很大差距。

如我国PE750×

1000型颚式破碎机与美国HR公司的800×

ll00型颚式破碎机（规格略大于我国）相比，机重分别为28000kg和18000kg。

HR公司的产品重量轻得多，反映了其设计与制造工艺综合水平比我国高得多。

从前机架轴承和动鄂轴承的尺寸（外圆×

内孔×

厚度）也可看出差距，我国PE750×

I00型颚式破碎机的机架与动颚轴承尺寸均为620mm×

380mm×

194mm，而美国HR公司800×

ll00型颚式破碎机的机架与动颚轴承尺寸分别为460mm×

260mm×

l80mm和460mm×

280mm×

146mm。

国外生产的轴承比我国的小得多，而且寿命也长。

此外在耐磨材料、热处理工艺及自动化程度上与国外相比也都存在着不小的差距[3]。

1.2复摆型颚式破碎机的发展机遇

颚式破碎机按运动形式分为简摆式和复摆。

目前，国内颚式破碎机类型很多，但得到广泛使用的还是传统复摆颚式破碎机。

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，所以在工业上得到了广泛应用。

随着能源的短缺和加工成本的增加，现代破碎设备正面临着一些正待研究解决的重要问题，这就要求研制开发出高生产率、低能耗的新型机械设备，来提高粉碎过程的能源效率、粉碎效率和生产能力，以降低粉碎过程的单位能耗和生产成本。

使其在较大的给矿粒度下能达到大的破碎比，以实现多碎少磨，降低能耗，并能实现对任何强度物料的选择性破碎。

复摆颚式破碎机研究的出发点就是提高生产能力、节能降耗，它在粉末冶金中可获得广泛的应用，尤其是在破碎物料时，与简摆式破碎机相比在节约能源、提高生产效率方面具有很大的优势。

1.3机架研究的目的和意义

颚式破碎机是目前广泛应用的破碎设备,主要用于粗碎。

在各行各业,破碎机破碎各种不同硬度、不同性质的物料。

破碎机机架是由前壁、侧壁和后壁以及轴承座组成一个空间框架结构。

设计目的在于适应生产规模要求，提高产品的耐用度、减轻机重。

破碎机机架是整个破碎机零部件的安装基础。

它在工作中承受很大的冲击载荷,它的机重占整机很大比例（对铸造机架为50%左右,对焊接机架为30%左右）,而且加工制造工作量也较大。

机架的强度和刚度,对整机性能和主要零件寿命均有很大影响。

这个特性又是借助机构优化设计所得到的。

因此,研究机架设计很有意义。

1.4本文研究的主要内容

本文主要研究以下几个方面的内容:

1、根据生产要求对PE750×

1060复摆型颚式破碎机机架部分进行设计、计算、校核。

2、分析复摆颚式破碎机的工作原理及其结构尺寸对破碎机性能的影响，计算确定PE750×

1060复摆颚式破碎机的设计参数，在分析破碎机机架结构的基础上,阐述设计机架结构的原则和方法。

3、机架结构设计

根据受力情况,在满足强度和刚度要求的条件下,力求减轻机重。

同时考虑工艺和外观。

4、加强筋的位置和方向必须适应受力的要求,例如侧壁加强筋布置的方向和轴承座下加强筋的位置。

5、由于机架在工作时抖动很大，矿料对其的冲击力也非常强，因此，在设计时应做相应的平衡处理。

因为铸钢是一种高能耗的工艺过程，从节约能源的角度，在能满足受力的情况下应大力发展焊接机架。

颚式破碎机采用焊接机架是发展方向。

第二章Inventor软件

2.1Inventor软件简介

AutodeskInventor软件是美国Autodesk公司于1999年底推出的三维可视化实体模拟软件，它包含三维建模、信息管理、协同工作和技术支持等各种特征。

使用AutodeskInventor可以创建三维模型和二维制造工程图、可以创建自适应的特征、零件和子部件，还可以管理上个零件和大型部件，它的“连接到网络”工具可以使工作组人员协同工作，方便数据共享和同事之间设计理念的沟通。

Inventor在用户界面简单，三维运算速度和着色功能方面有突破的进展。

设计人员能够简单迅速地获得零件和装配体的真实感，这样就缩短了用户设计意图的产生与系统反应时间的距离，从而最小限度的影响设计人员的创意和发挥。

2.2Inventor软件的特点

实际上Inventor软件做模具是很好用的，因为Inventor的强项就是结构设计。

它自身的关联设计功能非常强大，方法也很多。

模具结构做起来很轻松的，装配也很容易，参数化控制，更灵活，方便，易学，带有国标的零件库和标准型材库，衍生功能好，可以传递参数，可以用一张草图控制整个设计。

使用此软件的目的：

由于Inventor软件具有很强的关联设计和衍生功能，可以创建自适应零件、使用衍生零件创建模型、使用结构件生成器、创建螺栓联接、创建轴承、创建V型皮带传动、设计盘式凸轮、设计压缩弹簧等。

操作方便快捷[5]。

第三章破碎机结构特点及主要参数计算

3.1复摆颚式破碎机的结构及工作原理

3.1.1复摆颚式破碎机的结构组成

复摆颚式破碎机主要组成部件有：

机架、动颚部分、轴上部件、齿板、调节机构、动力系统。

（1）机架机架是整个设备的支撑部分，机架内部安装齿板及动颚形成破碎腔，上端面安装轴承座为破碎机主轴的支撑部分。

（2）动颚部分动颚部分主要有活动齿板、动颚、锲型铁组成，其主要作用是通过偏心轴传递的动力使物料破碎，以达到所需求的粒度。

（3）轴上部分轴上部分主要有轴承、偏心轴、带轮、飞轮密封件等，其作用是同过带轮把功率传递给偏心轴，再通过偏心轴传递转矩和位移。

（4）齿板齿板是破碎机不可缺少的部分，破碎机通过电动机传递出来的功率最终由齿板作用在物料上使物料破碎，由于齿板长期和物料接触，对齿板的材料和寿命要求都是很高的。

本研究精心设计的齿板大大增加了寿命，在拆换的时候也是极为方便的。

（5）调节机构调节机构主要由肘板、肘座、拉杆、拉杆弹簧等组成。

调节机构可以根据需要调节出料口的大小来调节出料粒度，肘板在出现卡钢等现象时会自动断裂从而达到保护设备的作用。

（6）动力系统动力系统主要是指驱动系统，由电动机、电动机皮带轮、传送带等部件组成，破碎石料的动力由电动机输出，经皮带轮、皮带传送到偏心轴，偏心轴带动动颚板上的齿板，达到物料破碎的目的[6]。

3.1.2复摆颚式破碎机的工作原理

当物料进入破碎机后，破碎机通过偏心轴输送出来的力矩带动齿板使物料破碎，进入的物料在重力的作用下向破碎腔下部运动，由于两齿板成一定角度，物料往下运动的时候会被齿板不断挤压破碎，直至达到所需要的粒度，再由机器下部排料口排出。

复摆型颚式破碎机动颚直接悬挂在偏心轴上，受到偏心轴的直接驱动，动颚的底部有一块推力板支撑在机架的后壁上，当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚做往复摆动，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，靠近下方椭圆愈偏长。

由于这类破碎机工作时动颚上各点的运动轨迹比较复杂，因此称为复杂摆动型颚式破碎机[7]。

3.2颚式破碎机的机构简化及运动特点

3.2.1颚式破碎机的机构简化

现在应用最多的破碎机主要有简式和复式两种结构如下图3.1破碎机机构简图所示。

图3.1破碎机机构简图

简摆式破碎机在结构上复杂，其动颚运动轨迹不理想，从结构上可得出上腔的破碎力小而下腔的破碎力大，而物料上腔粒度大需要的破碎力较大，下腔物料小需要的破碎力较小，从而形成了能量的浪费。

复摆式破碎机解决了这一缺点。

因而复摆颚式破碎机的研究设计符合社会发展的需要，有着重大的现实意义，它己成为许多工业发达国家的研究重点。

3.2.2颚式破碎机的运动特点

简式破碎机的主要通过肘板带动动颚的下部运动从而破碎物料，这样的破碎机能破碎比较硬的物料，但其破碎性能不是很好，而且从能源的利用上讲也是不科学的，动颚板下部行程大，上部行程小不利于入料，出料粒度也不如复式破碎机均匀。

有的简式破碎机是通过偏心轴带动动颚上部运动，但这种破碎机对出料粒度的大小调节是不方便的，当出现卡钢现象的时候设备也得不到很好的保护。

复式破碎机大都是同过偏心轴带动动颚上部运动，下部装有出料粒度调节和安全装