颚式破碎机的设计——课程设计汇总

«破碎机的设计》课程设计说明书课题名称: 破碎机的课程设计组员姓名:系（院）:指导老师:设计时间: 2013年12月27号2.. 设计题目 3.原始数据和设计要求方案设计及讨论设计步骤与运动解析错误！未定义书签。

4.5.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。

设计题目出石口被送出的破碎机机构。

如图1，设计一破碎机系统，该系统由原动部分（电动机带动偏心轮的机构）、传动部分（带传动和组合机构）和执行部分组成。

电机的驱动力矩有传动部分给动颚板，使其作往复摆动。

当动颚板向左摆向与机架固连的定颚板时，石块即被轧碎，当动颚板向右摆离定颚板时，被轧碎的石块即下落。

完成一个工作循环。

本题要求设计能是石头按要求被压碎并顺利从颚腔中落简摆式顎式磯碑机K固定顎动颉恳拄轴氛动额4.前（疳）推力板也馆右轴队连ft原始数据和设计要求1、动颚板压石时摆动角速度为0.3rad/s,行程速比系数k=1.4。

2、动颚板重 7000N ，转动惯量为 35kgm2，主传动构件重4000N ，传动惯量为 20kgm2，其它构件的重量及转动惯量忽略不计。

破碎机总体尺寸为 2000*1400*1200mm 。

方案设计颚式破碎机在工矿企业中被广泛应用，这是因为该机结构较简单、机型齐全并已大型化。

颚式破碎机主要作为一级（粗碎和中碎）破碎机械使用。

现有颚式破碎机按动颚的运 动特征，分为简单摆动型、复杂摆动型和混合摆动型三种型 式。

方案一：简单摆动型（简摆型）颚式破碎机3、 生产率为每小时 20〜30吨。

4、 5、 运转不均匀系数&=0.1如图2所示为简摆式破碎机的实物图，颚式破碎机有定 颚和动颚，定颚固定在机架的前壁上，动颚则悬挂在心轴上。

当偏心轴旋转时，带动连杆作上下往复运动，从而使两块推 力板亦随之作往复运动。

通过推力板的作用，推动悬挂在悬 挂轴上的动颚作左右往复运动。

当动颚摆向定颚时，落在颚 腔的物料主要受到颚板的挤压作用而粉碎。

当动颚摆离定颚 时，已被粉碎的物料在重力作用下，经颚腔下部的出料口自 由卸出。

因而颚式破碎机的工作是间歇性的，粉碎和卸料过 程在颚腔内交替进行。

这种破碎机工作时，动颚上各点均以 悬挂轴为中心，单纯作圆弧摆动。

由于运动轨迹比较简单 故称为简单摆动型颚式破碎机，简称简摆型颚式破碎机此机构是曲柄摇杆机构，却不是简单四杆机构，而是六 杆机构，分别由曲柄、连杆、推力板、摇杆，机架组成。

当 偏心轴1旋转时，带动连杆2作上下往复运动，从而使两块 推力板3，4亦随之作往复运动。

通过推力板的作用，推动 悬挂在悬挂轴上的动颚 5作左右往复运动，从而压碎石块。

我们画出了这个机构的结构简图，见图 3PO6图2方案二：复杂摆动型（复摆型）颚式破碎机如图四所示，动颚1直接悬挂在偏心轴2上，受到偏心轴的直接驱动。

动颚的底部用一块推力板3支撑在机架的后壁上。

当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，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，愈靠近下方椭圆愈偏长。

由于这类破碎机工作时，动颚各点上的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动型颚式破碎机，简称复摆型颚式破碎机。

复摆型颚式破碎机的工作过程中，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，又使物料能更好地夹持在颚腔内，并促使物料排除。

我们用CAD绘出的机构运动简图见方案三：其他型式的颚式破碎机混合摆动型（混摆型）颚式破碎机为了克服简摆型和复摆型颚式破碎机的缺点，曾试制过混摆型颚式破碎机，其工作原理见图5。

动颚与连杆共同安在偏心轴上，连杆头装在偏心轴的中部，而动颚的两个轴壳则安装于连杆头的两侧。

两个推力板仍然是支承在动颚和连杆的下端及机架的后壁上。

动颚各点的运动轨迹均为椭圆，其长轴向着卸料方向倾斜，促使物料前进，并将物料推向出料口，改善了卸料条件，提高了破碎机生产能力。

同时动颚底部的水平摆幅与垂直摆幅之比为1:0.8 ,这又比复摆型颚式破碎机合理，可使齿板的磨损降低。

由于动颚与连杆都悬挂在偏心轴上，使偏心轴及其轴承受力很大，工作条件恶劣，容易损坏。

同时构造也比较复杂，虽然国内有关矿山机器厂曾制成混合摆动型破碎机，均因以上原因未推广。

59方案比较：在众多方案中，本文选择图三所示简单摆动型（简摆型）颚式破碎机。

该方案有以下优点:简单摆动颚式破碎机（1）构造简单、固、工作安全可靠；（2）操作维护方便；安装高度低，处理物料范围广，可处理料块达1m以上的物料；（3）破碎力没有直接作用到偏心轴上，因而对偏心轴及其轴承的工作有利，所以可以制成大型的。

四设计步骤与运动解析0i为偏心轮的几何中心，C为动颚板的尺寸确定：如图6,偏心轮的转动中心，DO为连杆，B0、A0为推力板，AO 为动颚。

我们在分析杆件的时候，为了方便计算与分析选取了杆件的特殊位置，对机构的运动作出了如下的分析：图六所示，当曲柄摆动到最高点时，连杆0D与曲柄C01重合，动颚板转动到最左端，A、0、B三点在同一条直线上，A0杆与BO杆在一条直线上，此时为机构的一个极限位置，动颚板达到最左端的一刻，下一刻将会反向回程转动。

所以这刻的动颚板速度趋向0，则板上的力趋向于^,可以有很大力来压碎石头。

回程后，当曲柄摆动到最低端的时候，连杆0D依旧和曲柄CO1 在一条直线上但不再重合，这时机构的动颚板将达到最右端，是另一个极限位置，完成了一次压石过程，如图7,下时刻动颚板将会向左转动。

要求已知行程速比系数K=1.4。

所以分析得到，如图8, / OAB即为即位夹角①=180 ° •( K-1)/(K+1) = 30 °推力板AO杆长可能与BO杆长相等，如图8，就是说，假定两推力板长度相等。

在直角三角形AOO?与直角三角形BOO?全等，所以AO=BO又因为机架要求总体规格长为2000 ™以内，则令AO=BO=700 mm。

偏心距e在图中用CO?表示，所以当曲柄由最顶端运动到最低端，D点在竖直方向移动的位移等于OO?长，即OO? =2 - e。

在直角三角形AOO4由正弦定理可得:OO? =AO - sin / OAB , 所以e=175 m.如图6，由理论力学可以知道杆AO2的转动惯量公式：J? =1/3 -叶-L i2因为动颚板转动惯量为35kgm 2 ,重7000N，可以得到动颚板AO?L1=387 mm。

连杆长度（L2）与偏心轮半径（R）的确定:L? +R+2e=1200由圆盘的转动惯量公式J=1/2 • m? • R2得到，②J? =1/2 - m - R2且知道，主动构件为曲柄CO1，令偏心轮半径为R,转动惯量为20kg.m 2，重4000N，由已知条件及公式①②③得到：R=316 m, L? =534 m。

引用运转不均匀系数公式:&= (W? -W?)/W?W1为最大角速度，W?为最小角速度，W?是平均角速度，W? =( W? +W?)/2。

已知动颚板压石的角速度W? =0.3rad/s，求得最小角速度W? =0.27rad/s.贝畀平均角速度W? = (0.27+0.3 ) /2=0.285rad/s.分析机构简：如图9所示A点速度可以分解在杆的垂直方向Va和沿着杆的方向Vb。

Va = W? - AO? =0.11m/s.由理论力学的知识可以知道，利用基点法，根据速度分析得知V d、V c且其合速度与V e的夹角为a,sin a=e/L 2 , a=19.2 °由实际生产经验可以知道动颚板啮角为23°,所以有Vc - cos a=Va - cos23 °所以，Vc=0.107m/s由正切公式Vc/Vd=tan a,得到Vd=0.31m/sVe=Vd=0.31m/s偏心轮上任一点的V=W • e,所以偏心轮的转动角速度为:W=1.78rad/s所以转换成转速nn=17r/min综上所述，我们已经确定偏心轮的尺寸:偏心距为175 mm,连杆长为534 mm,推力杆长均为700 mm, 动颚板长运动参数:主动件偏心轮的转动角速度W为1.78rad/s ,即位夹角30 °参考文献【1】心得总结:通过这次课程设计，我们学到了很多平时课堂中学不到的知识，提高了将理论运用于实践的能力。

感谢在这次课程设计中辅导老师的指导与帮助。

在此之后我们会仔细总结这次课程设计遇到问题，认真反思，追求进步。