S75标准型圆锥破碎机设计毕业论文

S75标准型圆锥破碎机设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 历史发展 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 圆锥破碎机的类型 (3)2.2 圆锥破碎机的工作原理 (4)2.3 简述各部分结构及功用 (5)2.4 圆锥破碎机结构分析 (8)2.4.1 主轴结构 (8)2.4.2 偏心轴套与锥齿轮 (9)2.4.3 偏心轴承的支撑方式 (9)2.4.4 动锥的支撑方式 (9)2.4.5 圆锥破碎机的破碎腔 (10)2.4.6 防尘密封装置 (16)2.4.7 保险装置 (16)2.4.8 排料口调整装置 (16)2.4.9 传动部分 (16)3 圆锥破碎机主要参数计算 (16)3.1 结构参数选择与计算 (16)3.1.1 分矿口与接矿漏斗 (16)3.1.2 给矿口与排矿口宽度 (17)3.1.3 啮角 (17)3.1.4 偏心距和动锥摆动行程 (18)3.1.5 破碎腔的平行碎矿区l (19)3.1.6 破碎腔的设计 (20)3.2 性能参数计算 (20)3.2.1 破碎锥的摆动次数 (20)3.2.2 生产率 (22)3.2.3 电动机功率 (22)3.2.4破碎机的安装功率 (23)4 圆锥破碎机主要零件设计计算 (24)4.1圆锥破碎机的运动学与动力学 (24)4.1.1 圆锥破碎机的运动学 (24)4.1.2 圆锥破碎机的动力学 (28)4.2 圆锥破碎机的平衡 (35)4.2.1偏心部件运动状态分析 (35)4.2.2 第一种偏心部件运动状态 (37)4.2.3 第二种偏心部件运动状态 (37)4.3 破碎机主要零件的设计计算 (37)4.3.1 主轴的设计计算 (37)4.3.2 偏心轴套与止推盘的设计 (39)4.3.3 直衬套的计算 (40)总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录A Cone Crushers (44)附录B 圆锥破碎机摘要 (53)1 绪论1.1 引言随着社会的前进，原材料消耗不断增加，导致富矿资源日益枯竭，矿石品位日趋贫化。

以我国冶金矿山为例，铁矿石平均品位31%,锰矿石品位22%。

绝大多数的原矿需要破磨和选矿处理后才能成为炉料。

圆锥破碎机生产效率高，排料粒度小而均匀，可将矿岩从350mm破碎到l0mm以下的不同级别颗粒，可以满足入磨粒度需要，成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。

破碎机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。

随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。

1.2 历史发展圆锥破碎机诞生于20世纪初。

弹簧圆锥破碎机是由美国密尔沃基城西蒙斯兄弟二人研制的，所以称为西蒙斯圆锥破碎机。

其结构为主轴插入偏心套，用偏心套驱动动锥衬板，从而使矿岩在破碎腔不断地遭到挤压和弯曲而破碎。

破碎效果差，振动大，弹簧易损坏。

用大型螺旋套调整排矿口大小，调整困难，过载保护用弹簧组，可靠性差。

多年来，虽然不断改进，结果日趋完善，但其工作原理和基本构造变化不大。

20世纪40年代末，美国Allis Chalmers 公司首先推出底部单缸液压圆锥破碎机，是在旋回式破碎机基础上发展起来的陡锥破碎机。

该机采用了液压技术，实现了液压调整排放口和过载保护，简化了破碎机结构，减轻了重量，提高了使用性能。

20世纪50-60年代，法国Dragon 公司的子公司Babbitless 公司和日本神户制钢等推出上部单缸、周边单缸液压圆锥破碎机。

20世纪70-80年代，美国Allis Chalmers公司在底部单缸液压圆锥破碎机的基础上推出高能液压圆锥破碎机；Nordberg公司推出旋盘式圆锥破碎机，适应于中硬物料的破碎，其给料粒度小，偏心距小，破碎力不大。

之后，相继又推出超重型短头圆锥破碎机。

该机加大了功率，强化了弹簧并采用合金钢机架，但增加了制造成本。

为此，该公司推出了Omni型圆锥破碎机。

Babbitless公司推出了BSUF型超细圆锥破碎机，它采用滚动轴承代替偏心套，由电动机、皮带传动带动动锥摆动，顶部采用单缸液压圆锥破碎机来调整排矿口和实现过载保护，给料粒度-10mm，产品粒度-6.3mm占80%。

20世纪90年代以来，美国Nordberg公司推出新一代HP系列圆锥破碎机；瑞典Svedala公司推出新的H系列圆锥破碎机；俄罗斯乌拉尔机械研究所和米哈诺贝尔研究设计院开发出新型短头圆锥破碎机，破碎机分上、下两部分，上腔按料层原理破碎物料，下腔为平行区。

应用表明：细级别含量较一般圆锥破碎机提高5%-10%，衬板金属消耗降低了20%。

20世纪50年代初期，国在仿原苏联的弹簧破碎机的基础上，开发了国自己的破碎机。

这种破碎机的设计思想最基本点是靠排料口大小控制产品粒度，破碎物料的方法是靠动锥单向挤压和弯曲研磨作用破碎物料，物料之间相互作用很弱，破碎过程几乎没有选择性。

随着我国石料加工厂的发展，中小型圆锥破碎机也取得了进展。

上海建设路桥机械设备与日本神户制钢合作生产的AF型圆锥破碎机；华扬机械厂推出西蒙斯、旋盘式和HP系列圆锥破碎机等。

目前，我国圆锥破碎机已经形成了大、中、小型系列，品种规格齐全，基本满足了国需求。

但产品质量，特别是耐磨材料以及使用可靠性等方面与国外同类产品尚有差距，有待进一步研究、改进。

2 总体方案设计2.1 圆锥破碎机的类型根据圆锥破碎腔不同，圆锥破碎机可分为：标准型（中碎用）中间型（中、细碎）和短头型（细碎用）三种型式，其中以标准型和短头型应用最广。

如下图2.1所示：图2.1 圆锥破碎机破碎腔的形状a-标准型 b-中间型 c-短头型我国制造的中细碎圆锥破碎机用汉语拼音字母和动锥的底部直径表示型号，如PYB2200、PYZ2200和PYD2200，其中P—破碎机、Y—圆锥、B—标准型、Z—中间型、D —短头型、2200—动锥底部直径（毫米）。

根据调整排放口和过负载时的保险方式，圆锥破碎机分为弹簧保险和液压保险两种类型。

本设计方案采用的是西蒙斯圆锥破碎机，即S75型圆锥破碎机（Y315S圆锥破碎机），其中S表示西蒙斯圆锥破碎机，75表示主电动机功率。

2.2 圆锥破碎机的工作原理图2.2 圆锥破碎机1—马达： 2—转动轴； 3—伞齿轮； 4—偏心轴套； 5—主轴； 6—动锥；7—定锥； 8—球面轴承； D—动锥底部直径如图2.2所示，破碎机马达1的动力由传动锥2传动给伞齿轮（圆锥齿轮）3，再由传动给伞齿轮（圆锥齿轮）3带动偏心轴套4而旋转。

主轴5插在偏心轴套的锥形孔里，动锥6固装在主轴上并支持在球面轴承8上。

随着偏心轴承的旋转，动锥6的中心线OO1以O为顶点绕破碎机中心线OO2做锥面运动。

这样，当动锥中心线OO1转到图示位置时，动锥靠近定锥7，则矿石处于被挤压和破碎状态，而动锥另一面离开定锥，此时被挤压了的矿石靠自重从两椎体底部排出。

圆锥破碎机是随动锥转动连续的进行破碎矿石，所以它比其他破碎机生产率高而工作又比较平稳。

2.3 简述各部分结构及功用图2.3 s75标准型圆锥破碎机1—机架下盖； 2—止推盘； 3—偏心轴套： 4—直衬套； 5—机架中心套筒；6—大伞齿轮； 7—平衡重； 8—方销； 9—进油管口； 10—机架；11—球面轴承座； 12—球面轴承； 13—挡油环； 14—衬板； 15—弹簧；16—毛毡密封； 17—固定环（支撑环）； 18—弧形齿板； 19—锁紧螺帽；20—制动齿板； 21—分矿盘； 22—漏斗； 23—支撑罩； 24—“U”型螺栓；25—定锥衬板； 26—耳环； 27—注黄油口； 28—调整套； 29—螺栓；30—动锥； 31—领缘； 32—环形油槽； 33—排水管口； 34—传动轴套筒；35—小伞齿轮； 36—排油口； 37—锥衬套； 38—主轴； 39—进油口图2.3的圆锥破碎机由下列主要部分组成：机架部分；传动轴部分；偏心轴套部分；球面轴承部分；动锥部分；调整套部分。

图2.3中的机架部分是整个破碎机的主体，所有部分都装在机架上，它被四个地脚螺栓固定在基础上。

传动轴套筒34插入机架中心套筒5中，用螺钉固定。

中心套筒里压入直衬套（直铜套）4。

直衬套原来用青铜材料制成，由于尼龙轴套有许多优点，所以，目前很多厂矿已改用尼龙直衬套代替直铜套，使用效果更好。

但今后使用尼龙套是发展方向。

为了防止直衬套上串，在直衬套的上口开两个缺口，装一个压板将其压住。

传动部分装在机架传动周套，它的前端小伞齿轮和偏心轴套上的大伞齿轮相啮合。

其另一端借联轴器与电动机相连。

圆锥破碎机传动轴的轴承，有滚动轴承也有滑动轴承。

采用滚动轴承的破碎机，有时由于滚动轴承承受很大的冲击力而遭损坏，所以必须采用较好的轴承。

偏心轴套部分是由偏心轴套3、大伞齿轮6和锥衬套37组成。

锥衬套原来用青铜或巴比合金制作，现在用尼龙锥衬套。

锥衬套压装在偏心轴套的锥形孔里并在其上部缺口处铸锌加固。

大伞齿轮与偏心轴套之间是用键连接的。

为了平衡动锥30的惯性力矩和是偏心轴套与直衬套沿全长接触，大伞齿轮齿轮顶部装有平衡重7。

偏心轴套被支撑在四片止推盘2和机架下盖1上，最下面一片铜盘沿圆周方向有3个瓜卡在端盖1的槽中，所以它是不转动的；最上面一片刚的止推盘用销子与偏心轴套相联，能随偏心轴套转动，而中间两片止推盘自由的放在上下两盘中间。

这两片中，上面一片是铜的，成平盘状，下面一片是钢的，表面有径向润华油沟。

原来上面一片铜板由于没有径向限位，在运转中，沿外圈碰损很严重，寿命很短。

球面轴承部分有球面轴承座11和球面轴承（球面瓦）12组成。

球面瓦用销子固定在球面轴承座上，其上有回油孔而球面轴承座外圈有挡油环13，防止从轴面瓦外缘挤出的油进入防尘水中。

球面轴承座上有一圈环形沟槽32是为装防尘水用的。

球面轴承座的下部止口与机器上的环形加工面相配合。

球面轴承原来也是用青铜材料制作的。

现在也有采用尼龙球面轴承的。

随着对尼龙轴承的不断的实验改进，此种轴承将会越来越多地被采用。

动锥部分由动锥体和主轴38组成，用热压配合装配在一起。

动锥的外表面装有锰钢衬板14。

为了使它们之间紧密配合，中间铸以锌。

上部用锁紧螺帽19锁紧。

在锁紧螺帽的顶部装有分矿盘21。

为了防止破碎机工作时锁紧螺帽退扣，装有制动齿板20。

制动齿板的外齿卡在锁紧螺帽的齿中，而制动齿板下面的方形键卡在主轴头部的缺口，以防止主轴与锁紧螺帽的相对运动。

矿石从给矿漏斗22落到分矿盘上，随分矿盘不断地晃动，矿石便被均匀的分配到破碎腔中。

破碎后的矿石，从两椎体下部落到运输带上。

调整环部分也是一个动锥体，其外部圆锥表面有锯齿形螺纹，而部椎体上有七个缺口，定锥衬板25上面相应的有八个耳环26。

用“U”形螺栓24穿过缺口环在耳环上，将定锥衬板固定在调整环28上。