中国矿业大学徐海学院本科生毕业设计姓 名：高明峰 学 号：22080981专 业：机械工程及其自动化设计题目：颚式破碎机专题：指导老师：杨建华 职称：讲师1毕业设计（论文）中文摘要摘要：复摆颚式破碎机的出现已有140多年的历史,经过人们长期的实践和不断完善与改进,其结构型式和机构参数，复摆鄂式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。随着现代化的发展，各工业部门对破碎石的需求进一步增长，研究复摆鄂式破碎机具有很重要的意义。本毕业设计主要是目的是对传统的复摆颚式破碎机进行改进和优化，设计的主要内容包括主要机构件，零件的设计和保护装置的设计。本毕业设计论文共分为七章，第一章介绍本论文所选课题的研究意义及现状；第二章介绍复摆颚式破碎机的特点、原理、使用维护及操作注意事项；第三章介绍复摆颚式破碎机主要参数的选择和计算；第四章介绍复摆颚式破碎机主要零件的运动学与动力学分析；第五章 主要零部件的设计与校核；第六章控制与保护系统的设计；第七章总结与展望；关键词：复摆颚式破碎机；破碎力；破碎腔设计、轴设计、PLC控制摘要ABSTRACT目录第1章 绪论41.1 概述复摆颚式破碎机发展历程及现状41.2 论文研究的内容4第2章 复摆颚式破碎机的基本内容42.1复摆颚式破碎机破碎机的简介42.2复摆颚式破碎机的特点42.3复摆颚式破碎机的用途42.4复摆颚式破碎机的工作原理42.5复摆颚式破碎机的使用与维护42.6复摆颚式破碎机的操作注意事项4第3章 复摆颚式破碎机主要参数的选择和计算43.1啮角43.2排料口尺寸43.3 动颚的摆动行程及行程比值53.4偏心距53.6传动角53.7偏心轴的转速53.8生产能力53.9电动机功率与选择5第4章 复摆颚式破碎机主要零件的运动学与动力学分析54.1破碎力的确定54.1.1破碎力的性质54.1.2最大破碎力及位置54.1.3破碎机机构受力分析54.2 破碎机的运动学及动力学分析54.2.1位置分析54.2.2速度分析64.2.3加速度分析64.2.4惯性力和惯性力矩64.2.5破碎机的平衡64.2.6弹簧及拉杆的计算6第5章 主要零部件的设计与校核65.1 活动颚板的工作过程分析和设计65.1.1动颚的机构设计65.1.2动颚的有限元分析65.1.3动颚的强度刚度校核65.2 机架的设计65.2.1机架的机构形式65.2.2机架的前、侧、后壁的结构设计65.2.3机架强度校核65.3 肘板、肘垫与板齿的设计75.4 主轴设计校核、轴承计算选择、键的校核75.4.1要求最小轴的计算、结构设计及强度校核75.4.2轴承当量载荷计算75.4.3轴承寿命计算75.5 飞轮的设计计算75.6 破碎机卸料口间隙调整装置设计7第6章 控制与保护系统的设计76.1 液压缸的设计，电磁阀的选择76.2 plc程序的编写7第7章 总结与展望7第1章绪论1.1课题研究的意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 随着我国国民经济的快速发展，矿产资源的综合利用技术与其产业迅猛前进，到1999年我国已建成10 879座国有大中型矿山和227 854个乡镇集体企业，全国矿石采掘总量超过50亿吨，矿业总产值为4 000亿元。 物料的破碎是许多行业(如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等)产品生产中不可缺少的工艺过程。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,破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言,破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎,而且还要磨矿。因为破碎是选矿厂的耗能大户(约占全厂耗电的50%),为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。 另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进(如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等)。随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000th。至于新原理和新方式的破碎(如电、热破碎)尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机,主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有:颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。而应用最广泛的就是鄂式破碎机。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)。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颚式破碎机,其破碎比可达,排料口调节方便,产量大;复摆鄂式破碎机,兼有颚式破碎机与圆锥破碎机的性能其产量较同规格的破碎机高50%。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都已生产1500mm2100mm规格的颚式破碎机。而我们在这个设计中主要是为了满足进料口尺寸：；出料口尺寸：；进料块最大尺寸：；产量：。的要求老满足生产的需要。1.2 论文主要研究内容课题的主要内容有：阅读相关文献，论文调研、翻译、收集资料，掌握复摆颚式破碎机的相关理论；整理资料，学习相关理论知识，并完成开题报告；完成总体结构设计；完成主要零部件的设计计算；绘制总装图及部分部件图；毕业设计说明书；翻译外文资料一篇；工厂实习23周。2第2章 复摆颚式破碎机的基本内容2.1复摆颚式破碎机破碎机的简介复摆鄂式破碎机的动鄂，是直接悬挂在偏心轴上的饿，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。由于动鄂是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动鄂板可同时做垂直和水平的复杂摆动，鄂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，动鄂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，动鄂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。2.2复摆颚式破碎机的特点 复摆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,生产率高，结构简单可靠，破碎比较大（一般为68），外形尺寸较小，零件检查和更换较容易，操作维护简便，不用较高技术水平的工人就可嫩能够操作，应用范围广，与其他类型破碎机比较，不容易堵塞。因此物料粉碎行业广泛应用。2.3复摆颚式破碎机的用途适用于冶金、建筑、筑路、化学及硅酸盐行业中原料的破碎，可以破碎中等和中等硬度以上的各种矿石和岩石。液压圆锥破破碎比大、效率高、能耗低，产品粒度均匀，适合中碎和细碎各种矿石，岩石。2.4复摆颚式破碎机的工作原理 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，与其同时物料被压碎或劈碎，达到破碎的目的；当动颚下行时，肘板与动颚夹角变小，动颚板在拉杆，弹簧的作用下，离开固定颚板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出。随着电动机连续转动而破碎机动颚作周期运动压碎和排泄物料，实现批量生产。颚式破碎机的工作部分是两块颚板，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的破碎腔（工作腔）。活动颚板对着固定颚板作周期性的往复运动，-分开 ，时而靠近。分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。带轮与偏心轴固联成一整体，他是运动和动力输入构件，即原动件，其余构件都是从动件。当带轮和偏心轴2绕轴线A转动时，驱使输出构件动鄂3做平面复杂运动，从而将矿石压碎。2.5复摆颚式破碎机的使用与维护（一）、基本维护1.要有除铁装置，防止破碎腔过铁，如果频繁过铁，则可能引起断轴事故。2.要满负荷生产，否则会出现产品粒度过粗3.生产线中的破碎比分配要合理，这样才能最大限度发挥破碎机效率。4.润滑油温度不能太高或太低，否则会影响机器运行。5.润滑油要经常更换，不能太脏，太脏了会加速齿轮及碗形瓦、轴套等磨损，甚至使轴套研死。6.传动皮带安装不能太紧，否则会引起传动轴转动不灵活或断裂；也不能太松，否则会引起破碎机闷车。7.给料不能太湿太粘，细粒不能太多，也不能太大，否则会引起闷车。8.破碎机排料口积矿亦会引起闷车。复摆颚式破碎机在实际操作使用过程中会有这样那样的问题，视具体情况不一样要采取不同的解决办法，这里介绍的只是实际操作中经常见到的一些情况。（二）、日常维护：、轴承：破碎机的轴承担负机器的全部负荷，所以良好的润滑对轴承寿命有很大的关系，它直接影响到机器的使用寿命和运转率，因而要求注入的润滑油必须清洁，密封必须良好，本机器的主要注油处转动轴承、轧辊轴承、所有齿轮、活动轴承、滑动平面、新安装的轮箍容易发生松动必须经常进行检查、注意机器各部位的工作是否正常、注意检查易磨损件的磨损程度，随时注意更换被磨损的零件、放活动装置的底架平面，应出去灰尘等物以免机器遇到不能破碎的物料时活动轴承不能在底架上移动，以致发生严重事故、轴承油温升高，应立即停车检查原因加以消除、转动齿轮在运转时若有冲击声应立即停车检查，并消除（三）、安装试车：1、该设备应安装在水平的混凝土基础上，用地脚螺栓固定。2、安装时应注意主机体与水平的垂直。3、安装后检查各部位螺栓有无松动及主机仓门是否紧固，如有请进行紧固。4、按设备的动力配置电源线和控制开关。5、检查完毕，进行空负荷试车，试车正常即可进行生产。2.6复摆颚式破碎机的操作注意事项（一）、设备的起动和停机1.应根据电机型号选配合适的起动器，由起动器起动。2.设备应按顺序开机与停机。3.设备应空载起动，待运转平稳后方可加料。加料时要均匀，不得超载运行。4.停机前应先停止加料，待机内物料全部排空后方可停机。（二）、给料1.入机物料应符合本机的技术要求，粒度不得超过规定范围，含水量与物料物性有关，不宜大于15，以免堵塞入料口和产生糊机现象。2.喂料应均与，以提高破碎效果，改善工作条件。3.严禁金属物料入机，以防损坏轴承等部件。（三）、排料1.复摆颚式破碎机排料口应确保畅通，以免因出料不畅而引起设备过载发生事故。2.应定期检查出料情况，如发现排料粒度不符合规定排料粒度，应检查动颚、衬板的磨损情况和V带的张紧情况，发现问题应及时更换磨损零部件及调整V带的张紧力。第3章 复摆颚式破碎机主要参数选