1、 新疆大学机械工程学院 新疆大学机械原理课程设计任务书班级: 机械11-2班 姓名:马木提江麦麦提艾力 课程设计题目:破碎机设计 课程设计完毕内容:设计阐明书一份(重要涉及:运动方案设计、方案决策与尺度综合、必要机构运动分析和有关机构运动简图)发题日期: 年 6 月 19日 年 7 月 04 日 指引教师:袁亮教师 前言第一章 设计题目-破碎机 -71.1方案一 -71.2方案二 -81.3方案三 -10第二章 第二章设计方案拟定-132.1设计条件和规定-132.2原始数据即设计规定-132.3.设计任务-142.4构造造型-14 2.5.机械系统运动方案拟定与比较-15 2.6 所选机构运
2、动分析与设计-16参照文献 -18心得体会 -19破碎机械是对固体物料施加机械力,克服物料内聚力,使之碎裂成小块物料设备。破碎机械所施加机械力,可以挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等,在普通机械中大多是两种或两种以上机械力综合。对于坚硬物料,适当采用产生弯曲和劈裂作用破碎机械;对于脆性和塑性物料,适当采用产生冲击和劈裂作用机械;对于粘性和韧性物料,适当采用产生挤压和碾磨作用机械。在矿山工程和建设上,破碎机械多用来破碎爆破开采所得天然石料,使这成为规定尺寸矿石或碎石。在硅酸盐工业中,固体原料、燃料和半成品需要通过各种破碎加工,使其粒度达到各道工序所规定以便进一步加工操作。普通破碎过程,有粗
3、碎、中碎、细碎三种,其入料粒度和出料粒度,如表一所示。所采用破碎机械相应地有粗碎机、中碎机、细碎机三种。表一 物料粗碎、中碎、细碎划分(mm)类别入料粒度出料粒度粗碎中碎细碎300900 10035050 100100350 20100 515工业上惯用物料破碎前平均粒度 D与民破碎后平均粒度d之比来衡量破碎过程中物料尺寸变化状况,比值i称为破碎比(即平均破碎比)为了简易地表达物料破碎限度和各种破碎机方根性能,也可用破碎机最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比来作为破碎比,称为公称破碎比。在实际破碎加工时,装入破碎机最大物料尺寸,普通总是不大于容许最大限度进料口尺寸,因此,平均破碎比只相称于公称破
4、碎比0.70.9。 每各破碎机破碎比有一定限度,破碎机械破碎比普通是i=330。如果物料破碎加工规定超过一种破碎机破碎比,则必要采用两台或多台破碎机械串连加工,称为多级破碎。多级破碎时,原料尺寸与最后成品尺寸之比,称总破碎比,如果各级破碎破碎比各是,则总破碎比是=由于破碎机构造和作用不同,实际选用时,还应依照详细状况考虑下列因素;物料物理性质,如易碎性、粘性、水分泥沙含量和最大给料尺寸等;成品总生产量和级配规定、据以选取破碎机类型和生产能力;技术经济指标,做到既合乎质量、数量规定、操作以便、工作可靠,又最大限度节约费用。从矿山开采出来矿石称为百年原矿。原矿是由矿物与脉石构成,露天矿井开采出来原
5、矿其最大粒度普通在2001300mm之间,地下矿开采出来原矿最大粒度普通在200600mm之间,这些原矿不能直接在工业中应用,必要通过破碎和磨矿作业,使其粒度达到规定规定、破碎是指将块状矿石变成粒度不不大于15mm产品作业,不大于1mm粒度产品是通过磨碎作业完毕。第一章 设计题目-破碎机1.1设计方案一图2.1.11.定鄂 2.心轴 3.偏心轴 4.平地接触凸轮 5.动鄂 6.推力板 7弹簧1.1.1工作原理: 电动机驱动皮带和皮带轮,通过偏心轴转动平平地接触凸轮使动颚上下运动,当动颚上升时肘板与动颚间夹角变大,从而推动动颚板向固定颚板接近,与其同步物料被压碎或劈碎,达到破碎目;当动颚下行时,
6、肘板与动颚夹角变小,动颚板在拉杆,弹簧作用下,离开固定颚板,此时已破碎物料从破碎腔下口排出。颚式破碎机工作某些是两块颚板,一是固定颚板(定颚),垂直(或上端略外倾)固定在机体前壁上,另一是活动颚板(动颚),位置倾斜,与固定颚板形成上大小破碎腔(工作腔)。活动颚板对着固定颚板作周期性往复运动,时而分开 ,时而接近。分开时,物料进入破碎腔,成品从下部卸出;接近时,使装在两块颚板之间到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。1.1.2.鄂式破碎机构造:如图1.1.1所示,方案一由平底接触凸轮,定鄂,动鄂,心轴,偏心轴,弹簧,推力板机架(图上未标注)构成。其中原动件是平地接触凸轮。平地接触凸轮按顺时针栓转运动,平
7、地接触凸轮从动件有两个矩形机架固定在几是稳定凸轮从动件运动。弹簧作用是使凸轮向上运动,保证凸轮旋转运动。1.1.3方案一优缺陷:1.1.3.1长处凸轮机构有点是可实现高速化,构造紧奏,可靠性高;平底从动件与凸轮间方向不变,受力平稳。并且在高速状况下凸轮与平底件易兴成油膜而减小摩擦与磨损。1.1.3.2缺陷凸轮与动鄂板之间有高副接触。凸轮机构最大缺陷是不可变,不能变更运动时间(角度);平底从动件缺陷是不能具备内凹轮廓凸轮配对使用;并且也不能移动凸轮和圆柱凸轮配对使用。1.2.1方案二图2.2.1偏心轮机构破碎机如图所示方案二为偏心轮机构破碎机。此机构中转动副B同心放大体其半径超过曲柄长度LAB,
8、此时曲柄变成几何中心为B,回转中心为A偏心圆盘,其偏心距e即为曲柄长度LAB。当曲柄顺时针旋转时引起偏心圆盘转动。偏心圆盘通过构建连接滑块,滑块前端设计为一种破碎板。当滑块随偏心轮旋转运动实现先后往复运动。滑块前端破碎板也先后运动。矿石,煤等固体物料从进口导入工作区,破碎板将把物料冲击固定破碎墙实现物料破碎。1.2.2方案二优缺陷偏心轮就是指装在轴上轮形零件,轴孔偏向一边轴旋转时,轮外缘推动另一机件,产生往复运动。 偏心轮机构是由凸轮演化而成。凸轮是指一种具备曲线轮廓或凹槽构件,普通为积极件,作等速回转运动或往复直线运动。与凸轮轮廓接触,并传递动力和实现预定运动规律构件,普通做往复直线运动或摆
9、动,称为从动件。凸轮机构在应用中基本特点在于能使从动件获得较复杂运动规律。由于从动件运动规律取决于凸轮轮廓曲线,因此在应用时,只要依照从动件运动规律来设计凸轮轮廓曲线就可以了。但是凸轮缺陷就是其不善于传递动力。偏心轮机构使用场合多用来带动机械开关、活门等。1.3方案三1.3.1机构构造和工作原理1.机构构造电机通过皮带轮传到下方齿轮1,齿轮1又传给齿轮2(上方齿轮,图上未标注)。偏心轮7与下方齿轮固接,偏心轮与连杆AB相连。连杆AB与连杆BC相连。凸轮5与齿轮2固接,偏心轮与连杆BC在D点高副接触。扇形齿轮4通过活动铰链相连基座。扇形齿轮一端通过铰链相连连杆BC。扇形齿轮与齿条齿轮外啮合。齿轮
10、齿条有两个夹在两个滑块之中使齿轮齿条运动拟定 齿轮齿条下端做成球面形状易破碎物料. 图2.3.1 破碎机 1.几座 2.垂头 3.滑块 4.扇形齿轮 5.凸轮机构 6.外捏合齿轮机构 偏心轮机构2.工作原理电动机通过皮带轮运动传到齿轮一,齿轮一又把运动传到齿轮二。齿轮一固接一种偏心轮7,偏心轮与连杆AB相连。偏心轮7随齿轮一旋转运动旋转引起连杆上下运动。连杆BC通过活动铰链把运动传到连杆BC,连杆BC又受凸轮自转运动通过铰链把运动传到扇形齿轮。扇形齿轮通过活动铰链固接在几座,可以完毕120 度旋转运动。扇形齿轮与齿条齿轮外捏合使垂头上下运动实现物料破碎。1.3.2方案三优缺陷 该方案两处采用了
11、齿轮机构,传动平稳,传动比精准,工作可靠,效率高,寿命长;偏心轮机构是由凸轮演化而成。凸轮是指一种具备曲线轮廓或凹槽构件,普通为积极件,作等速回转运动或往复直线运动。该方案在齿轮二中才用了凸轮机构其凸轮机构特点是结构造简朴、紧凑、设计以便,可实现从动件任意预期运动构简朴、紧凑、设计以便,可实现从动件任意预期运动,运动具备冲击性。机构中扇形齿轮特点是传动平稳、工作台均具备良好构造及传动刚性,保证机床高精度、高可靠性和低噪音。扇形齿轮插齿机采用最佳曲线双滚子凸轮让刀机构,可实现精确、稳定、低噪音让刀运动。扇形齿轮插齿机可配备美观、安全、合用全防护罩,可视性好,操作以便,便于维修。 由于有齿轮啮合会
12、产生噪音,凸轮接触地方有点线接触易磨损,形成不大。第二章设计方案拟定2.1设计条件和规定2.1.工作原理及工艺动作过程矿石,燃煤等固体物料先用平输送带送到工作台上。破碎机规定实现两个执行动作:一是物料通过平输送带送到工作台上;二是送到工作台上物料要被破碎机破碎。此过程中以电动机为动运动动员,实现物料传送和破碎。2.2原始数据即设计规定A)物料直径为r:20mmr50mmB)碎片直径为R:0R20C)破碎时垂头作用最大距离为(上下方向):700mmD)垂头工作节拍:30次/minE)电动机可选用 1440r/min。2.3.设计任务 1)依照工艺动作顺序和协调规定拟定运动循环图。 2)进行间歇运
13、动机构和切口机构选型,实现上述动作规定。 3) 机械运动方案评估和选取。 4)依照选定原动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。 5)画出机械运动方案简图(机械运动示意图)。 6)对机械传动系统和执行机构进行尺度设计。2.4构造造型1减速系统:1.)齿轮机构:齿轮机构是应用最广泛、最重要一种定传动比匀速转动机构,可用来传递空间任意两轴间运动和动力。齿轮机构与摩擦轮机构、带传动机构相比较,具备传动力大、效率高、寿命长、传动平稳、可靠等长处。但规定较高制造和安装精度、成本也较高。 2.)链传动:链传动因多对齿同步啮合,承载能力大;传动效率高达0.960.97;可实现中心距较大两轴间传动;但传动不平稳、有冲击、振动和噪音。合用于低速、重载,可用于恶劣工作环境。设计规定及方案:规定传动
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