颚式破碎机设计说明书.docx

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颚式破碎机设计说明书

一、概述1

二、工作原理1

三、结构分析2

四、设计数据2

五、机构的运动位置分析3

六、机构的运动速度分析4

七、机构运动加速度分析5

八、静力分析6

九、与其他结构的对比7

十、设计总结9

、概述

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。

二、工作原理

11

|2

06

h

n2

D

6

3

飞轮

5

04

4

C

B

h2

021

A，

.Fr

7\矿石

如图

（一）所示，1颚式破碎机是一种用来破碎矿石的机械，机器经带传动，使曲柄2

顺时针方向回转，然后通过构件3，4,5使动颚板6作往复摆动，当动颚板6向左摆向

固定于机架1上的定额板7时，矿石即被轧碎；当动颚板6向右摆离定颚板7时，被轧碎的矿石即下落。

根据生产工艺路线方案，在送料机构送料期间，动颚板6不能向左摆

向定颚板7,以防止两颚板不能破碎矿石，只有当送料完成时，两颚板才能加压破碎。

因此，必须对送料机构和颚板6、颚板7之间的运动时间顺序进行设计，使三者有严格的协调配合关系，不致在运动过程发生冲突。

由于机器在工作过程中载荷变化很大，将影响曲柄和电机的匀速转动，为了减小主轴速度的波动和电动机的容量，在曲柄轴02的两端各装一个大小和重量完全相同的飞轮，其中一个兼作皮带轮用。

三、结构分析

0Q*

A

n2k

*

p0

A”

cB

〔a）

（©）

图

（二）

如附图

（二）所示，建立直角坐标系。

机构中活动构件为

2、3、

4、5、6,即活动构

件数n=5。

A、B、C、O2、04、06处运动副为低副（7个转动副，其中B处为复合铰链）共7个，即P=7。

则机构的自由度为：

F=3n-2P=3X5-2X7=1。

拆分基本杆组：

（1）标出原动件2,其转角为$山，转速为n2,如附图

（二）（a）所示；

（2）拆出H级杆组3—4，为RRR杆组，如附图

（二）（b）所示；

（3）拆出H级杆组5—1，为RRR杆组，如附图

（二）（c）所示。

由此可知，该机构是由机架1、原动件2和2个n级杆组组成，故该机构是n级机构。

四、设计数据

设计内容

连杆机构的运动分析

符号

n2

Lo2A

l1

l2

h1

h2

lAB

Lo4B

lBC

l06C

单位

r/min

mm

数据

170

100

1000

940

850

1000

1250

1000

1150

1960

连杆机构的动态静力分析

飞轮转动惯量的确

疋

Lo6D

G3

Js3

G

Js4

G

Js5

G6

Js6

mm

N

kg?

m

N

kg?

2m

N

kg?

2

m

N

kg?

2m

600

5000

25.5

2000

9

2000

9

9000

50

0.15

五、机构的运动位置分析

（1）曲柄在如图（三）位置时，构件2和3成一直线时，B点处于最低点，

L=AB+AQ=1.25+0.1=1.35=1350mm以02为圆心，以100mm为半径画圆，以04为圆心，以1000mm为半径画圆，通过圆心02在两弧上量取1350mm，从而确定出此位置连杆3和曲

柄2的位置。

再以。

6为圆心，以1960mm为半径画圆，在圆06和04的圆弧上量取1150mm从而确定出B点和C点的位置。

图（三）

（2）曲柄在如图（四）位置时，在图（三）位置基础上顺时针转动。

以02为圆心，以

100mm为半径画圆，则找到A点。

再分别以A和04为圆心，以1250mm和1000mm为半径画圆，两圆的下方的交点则为B点。

再分别以B和。

6为圆心，以1150mmm和1960mm

为半径画圆，两圆的下方的交点则为C点，再连接AB、04B、BC和0bC。

此机构各杆件位

置确定。

图（四）

（3）曲柄在如图（五）位置时，在图（三）位置基础上顺时针转动180°过A点到圆

04的弧上量取1250mm，确定出B点，从B点到圆弧06上量取1150mm长，确定出C,此

图（五）

六、机构的运动速度分析

如图（四）：

32=n/30=3.14X170/30=17.8rad/s

Vb=Va+Vba

XAO2X

丄O4B丄AO2丄AB

Va=AQ•z=0.1X17.8=1.78m/s

根据速度多边形，按比例尺卩=0.025（m/S）/mm,在图1中量取Vb和Vba的长度数值：

则

Vba=23.87X^=0.597m/s

Vb=60.4X^=1.511m/s

Vc=Vb+Vcb

xVX

丄O6C丄O4B丄BC

根据速度多边形，按比例尺卩=0.025（m/S）/mm,在图2中量取Vc和Vcb的长度数值：

Vc=16.41X^=0.410m/s

Vcb=57.92X^=1.448m/s

七、机构运动加速度分析

如图（四）

32=17.8rad/s

aB=anB04+atB04=aA+anBA+atAB

VXVVX

//BO4丄BO4//AO2//BA丄AB

aA=AO2X322=31.7m/s2

anBA=VbaXVBa/BA=0.3m/s2

anB04=VbXVB/BO4=2.56m/s2

根据加速度多边形图3按比例尺卩=0.5（m/s2）/mm量取atB04atAB和ab值的大小:

atB04=40.57=20.3m/s2

atAB=67.4'Xu=33.9m/s2

2

ab=40.82X^=20.41m/s

3O6C=VC/06C=0.431.96=0.22rad/s

anC=32O6CxO6C=0.222X1.96=0.1m/s2

3bc=VcB/BC=1.431.15=1.3rad/s

anCB=32bcXBC=1.3X1.15=1.83m/s2

ac=anO6c+atO6C=aB+atCB+ancb

VXVXV

//O6C丄O6C丄CB//CB

根据加速度多边形按图4按比例尺卩=0.5（m/s2）/mm量取ac、atO6C和atcb数值：

2

ac=12.11=6.055m/s

atcB=38.14x^=19.07m/s2

acb=38.31x^=19.155m/s2

八、静力分析

对杆6

在曲柄中量出

Fi6=m6ac=9000X6.055/9.8=5561N

Mi6=Js6a6=Js6ato6c/L6=50X6.05®1.96=154N.m

Hp6=Mi6/F16=154/5561=0.03m

2角度为240°则Q/85000=60/240得Q=21250N

刀MC=°

-Rt76XL6+Fi6X0.92-G6X0.094-Q•DC=O

R76=（-5561X0.92+9000X0.094+21250X1.36）/1.96=12566N

对杆5

Fi5=m5aBc=2000X19.155/9.8=3909N

MI5=Js5abc=9X19.155/1.15=150N•m

Hp5=MI5/FI5=150/1909=0.038m

刀Mc=0

Rt345XL5+G5X0.6-FI5X0.497=0

Rt345=（-2000X0.6+3909X0.497）/1.15=645.9N

对杆4

Fi4=m4aB=2000X20.41/9.8=4165N

MI4=Js4a4=9X20.41/1=183.7N•m

Hp4=MI4/FI4=183.7/4165=0.044m

刀MB=0

R74XL4+G5X0.49-FI4X0.406=0

Rt74=（-2000X0.5+4165X0.406）/1=691N

对杆3

FI3=m3aA=5000X33.9/9.8=17296N

Mi3=Js3a3=25.5X33.9/1.25=692N•m

Hp3=MI3/FI3=69717296=0.04m

刀Mb=0

—R23XL3—G3X0.064-FI3X0.77=0

^23=（-17296X0.77—5000X0.064）/1.25=—10910.34N

九、与其他结构的对比

方案一:

该方案的优点是结构相对简单，但是由于结构简单所以对各个构件的强度要求较高，结构运转时的稳定性不高。

而且只有三个杆件，所以在动鄂放大的载荷很小，也就是说不能满

足扩大传动力的要求。

该方案和方案一一样结构简单，只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到任意的预

期运动，而且结构简单、紧凑、设计方便，但是凸轮接触应力较大，易磨损，只宜用于传力不大的场合，而且凸轮轮廓加工困难，费用较高。

综合考虑，选择六杆鄂式破碎机更为合理。

虽然由于惯性力大，六杆鄂式破碎机机件所承受的负荷大，振动大，所以对基础要求牢

固（设备重量的5〜10倍）。

当加料不均匀时易堵塞破碎腔，产品粒度不均匀且过大块（片状）较多。

由于动鄂垂直行程较大，物料不仅受到挤压作用，还受到部分的磨剥作用，加剧了物料过粉碎现象，增加了能量消耗，鄂板比较容易磨损。

但是六杆鄂式破碎机破碎腔深而且无死区，提高了进料能力与产量；其破碎比大，产品粒度均匀；垫片式排料口调整装置，可靠方便，调节范围大，增加了设备的灵活性；润滑系统安全可靠，部件更换方便，保养工作量小；结构简单，工作可靠，运营费用低；单机节能15%〜30%,系统节能一倍以上；六杆鄂式破碎机排料口调整范围大，可满足不同用户的要求；噪音低，粉尘少。

而且结构相对前面两种方案来说复杂一点，多增加了几根杆链，这使得该结构运转更加稳定，同时对各杆的要求强度较前两种要低。

十、设计总结

通过这次课程设计，使我更加了解和掌握了机械设计的方法和步骤。

对机械原理这门课

的知识印象更加深刻，加强了对机械原理的知识的应用。

通过研究设计这铰链式颚式破碎机，

使我对连杆设计有了进一步了解。

刚开始时我认为这很容易，但是到真正做时我才发现真的很难。

需要很多的学科结合在

一起使用。

在结合的过程中我发现有很多的知识衔接不上。

有时甚至寸步难行，有一种无从

下手的感觉。

但到后来随着越来越熟悉的的使用，我的速度加快了很多，将很多的学科结合

起来再也不会出现手忙脚乱的情况了。

在这次的设计中我学到了很多东西，这些东西坐在教

室里的我们无法去学会的，有些东西不是自己亲身体会光靠别人讲解是无法去理解的。

我真的很高兴能够参加这次的课程设计，我在其中学到了很多东西，也得到了很多快乐，

更认识到自己还有很多的薄弱之处需要自己去加强。

希望自己在今后的学习中努力学习充实

自己，在以后的课程设计中不会再出现手忙脚乱的情况。