毕业设计（论文）-颚式破碎机设计.doc

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1、目 录摘 要1关键词1Jaw Crusher Is Designed2Abstract2Key Word21 颚式破碎机的基本结构和工作原理31.1 基本结构31.2 工作原理32 颚式破碎机参数的选择和计算52.1 设计任务及要求52.2 结构参数的选择与计算52.2.1 确定破碎机的型号52.2.2 钳角52.2.3 动颚摆动行程和偏心距72.2.4 偏心轴的转数72.2.5 生产能力93 主要零部件结构尺寸的计算与选择103.1 电动机的功率计算与选择103.1.1 功率的计算103.1.2 电动机的选择113.2 皮带及带轮的设计123.2.1 计算功率及V带的选择123.2.2 确定

2、带轮基准直径123.2.3 确定窄V带的基准长度和传动中心距123.2.4 验算主动轮上的包角及计算窄V带的根数Z133.2.5 计算预紧力及作用在轴上的压轴力133.2.6 带轮的结构设计133.3 偏心轴的计算及改进143.3.1 初定偏心轴的直径及跨距143.3.2 偏心轴的改进153.4 轴承的选择及验算163.4.1 机架处的轴承163.4.2 轴径d=150mm处的轴承173.5 平键的选择及校核173.5.1 电动机伸出主轴用键的选择及校核183.5.2 偏心轴用键的选择及校核183.6 其他结构尺寸的确定193.6.1 破碎腔的高度193.6.2 动颚轴承中心距给矿口平面的高度

3、h193.6.3 偏心距r对连杆长度l的比值193.6.4 推力板长度K204 主要零部件的形状与结构214.1 破碎腔的形状214.2 动颚及齿板结构分析224.3 肘板（推力板）244.4 调整装置254.4.1 楔块调整装置254.4.2 垫片调整装置254.5 保险装置264.6 机架结构274.6.1 整体机架274.6.2 组合机架275 颚式破碎机的使用285.1 电器启动与关闭285.2 颚式破碎机的工作使用情况285.2.1 颚式破碎机起动前的准备工作285.2.2 颚式破碎机的起动295.2.3 颚式破碎机的维护和使用295.2.4 颚式破碎机的润滑29结束语30参考文献3

4、1致谢32 颚式破碎机设计摘 要颚式破碎机经过100多年的实践和不断改进，其结构已日益完善。它具有构造简单、工作可靠、制造容易、维修方便等特点。所以，至今任然是粗碎和中碎作业中最重要和使用最广泛的一种破碎机械。它不但在建材工业，也在冶金、煤炭、化工等工矿企业中被广泛地采用着。颚式破碎机主要用来破碎应力不超过200Mpa的脆性物料。如铁矿石、金矿石、钼矿石、铜矿石、石灰石和白云石等。在建材工业中它主要用来破碎石灰石、水泥熟料、石膏、砂岩等。近年来，随着露天开采比重的增加和大型挖掘机、大型自卸汽车的采用，露天矿运往破碎车间的矿石粒度达1.52m。同时被采矿石的品位日益降低，要保持原有生产量就必须大

5、大增加开采量和破碎量。因而就使破碎机朝着大型、高生产率的方向发展。目前，国外生产的简摆颚式破碎机的最大规格是2100mm3000mm，复摆颚式破碎机的最大规格是1500mm2000mm。关键词：粉碎；颚式破碎机；破碎Jaw Crusher Is DesignedAbstract The structure of jaw type crusher has been being perfected though unceasing improvement and the practice of process with more than 100 years. It is characterist

6、ic with simple structure, working reliablly, producing easily，maintenance conveniently and so on. Therefore, so far it still is a kind of the most important and extensivily used crusher weapons ，which work in crushing for rough powder and medium-sized powder .It is extensively used not only in build

7、ing material industry , also in the metallurgical industry ，in coal industry ，in chemical industry and other industrial and mining enterprises. Jaw type crusher is mainly used in crushing the brittleness material which stress does not exceed 200 Mpa. As Iron ore, golden ore, molybdenum ore, copper o

8、re, limestone，and so on. In building material industry, it is mainly used in crushing limestone and cement , plaster ,sandstone etc.In recent years, along with the increase of the proportion of opencast working , adopting of large scale exavator and large scale dump truck, the ore transported from o

9、pen-cast to broken workshop which size reach 1.5 2 m. At the same time, the grade of mining stone is reduced increasingly, we must increase mine quantity and broken quantity greatly in order to maintain original production. Thus the crusher is developing towards large-scale, the high productivity di

10、rection. Now, Abroad, the biggest specifications of letter pendulum jaw type crusher of production is 2100 mm3000mm and the jaw type crusher of compound pendulum is 1500 mm2000mm.Key Word: Crush ；the jaw type breaker；broken1 颚式破碎机的基本结构和工作原理1.1 基本结构鄂式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动鄂板、定鄂板、肘板共五个机构组成。另有其他辅助零件，如固定齿板、衬

11、板、挡罩、垫片、滑块、推力板、止动螺钉、锁紧装置。图1-1 复摆颚式破碎机结构示意图1.2 工作原理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。颚式破碎机的工作原理如图所示，其由动颚板、定颚板、偏心轴及推力板组成。动颚板上部与偏心轴相连，下部由推力板支撑。偏心轴转动时，动颚板不仅对定颚板作往复摆动，同时还沿定颚板有很大幅度的上下运动。动颚板上各点的运动轨迹如下图所示。动颚板上部的运动轨迹接近圆形，越向下水平运动幅度越小，运动轨迹也越呈椭圆形。图1-2 复摆鄂式破碎机结构图 图1

12、-3 复摆颚式破碎机机构运动简图图1-4 复摆鄂式破碎机运动轨迹示意图2 颚式破碎机参数的选择和计算2.1 设计任务及要求1. 对坚硬或中硬矿石进行中碎或细碎；2. 最大进料粒度350mm；3. 排料口调整范围40110mm；4. 处理能力 1418t/h；5. 制造条件：一般机械制造条件，中小型工厂生产；6. 批量条件：小批量；7. 被破碎矿石的物理机械性能；弹性模量 E=5150079000Mpa；普氏硬度系数 1218抗压强度极限。2.2 结构参数的选择与计算为了保证颚式破碎机运动的可靠性和经济性，在设计时必须正确的确定它的结构参数和工作参数，并以此作为计算零件强度的基础。2.2.1 确

13、定破碎机的型号由于给定最大排料粒度：对于小型破碎机的给矿口宽度B：取对于中小型破碎机的矿口长度L：为了获得较高的生产率，L的值可取的大些，取 。排矿口的最小宽度e：对于复摆式颚式破碎机，取通常破碎机以主要尺寸即给矿口尺寸而定型号，因此，设计型号为：PEF4OOX600 。 2.2.2 钳角破碎机的动颚与固定颚之间的夹角称之为钳角。当物料破碎时，必须使物料块既不向上滑动，也不会从给矿口中跳出来。为此，钳角应该保证物料块与颚板工作表间产生足够的摩擦力以阻止物料被挤出去。为了确定角，应当分析当物料被颚板挤压时作用在石块上的力的情况。图2-1 物料块受力分析假设物料的形状为球形，当颚板压紧物料时，作用

14、在物块上的力如图21所示。和为颚板作用在物块上的压碎力，其方向垂直与颚板表面。由于压碎力所引起的摩擦力和是平行于颚板表面的，是颚板与物料之间的摩擦系数，破碎物料时的平衡条件为：水平分力的总和等于零：联解以上两式可得： 令表示摩擦角，则故 ，即由上式可知，为了使颚式破碎机正常的进行破碎工作，钳角应初选。该小于摩擦角的2倍。不然矿石就会向上跳出，而不被压碎。 一般情况下，颚板与物料间的摩擦系数（或）因此，在生产实际中，颚式破碎机的钳角多取为范围内， 对于复杂摆动颚式破碎机，钳角不应大于。2.2.3 动颚摆动行程和偏心距动颚摆动行程s是破碎机最重要的结构参数。在理论上，动颚摆动行程应按物料达到破坏时

15、所需的压缩量来确定。然而由于破碎板的变形，及其与机架间存在的间隙等因素的影响，实际选取的动颚摆动行程远远大于理论上求出的数值。由于物料在破碎腔由上向下逐渐变小，所以只要动颚上部摆动行程能够满足破碎物料需要的压缩量就可以。根据实验，破碎腔的上部摆动行程，应大于。对于复杂摆动颚式破碎机的动颚摆动行程受到排矿口宽度的限制。因为动颚下部的行程增加大于排矿口最小宽度的0.30.4倍，将引起物料在破碎腔下部的过压现象。容易造成排矿口的堵塞，使负荷急剧增大，所以动颚下部的动颚摆动行程不得大于排矿口宽度的0.30.4倍。实际上，动颚摆动行程是经验数据决定的。通常对于大型颚式破碎机：s=2545mm；中小型破碎

16、机：s=1220mm。动颚的动行程确定好以后，偏心轴的偏心距r可以根据初步拟定的机构尺寸利用画机构图的方法来确定。通常，对于复杂摆动式颚式破碎机：；对于简单式颚式破碎机：。根据实验，破碎机上部摆动行程应大于。实际上对于中小型破碎机：s=1220mm，取 对于复杂摆动颚式破碎机：，取 2.2.4 偏心轴的转数对于颚式破碎机，动颚的摆动次数由偏心轴的转数决定。在一定的范围内，偏心轴转数增加，破碎机的生产能力相应的增加。但是，当动颚摆动超过一定的限度时，再增加转速，生产能力增加十分缓慢，有时甚至还下降。而其功耗却迅速上升，由于过高的偏心轴转数使破碎好的物料来不及由卸料口卸出，反而影响了生产能力的提高

17、。为了求得偏心轴的转数，可做如下假说：（1）由于颚身较长摆动幅度不大，故假定动颚为平移运动，钳角不变；（2）颚离开固定颚时，已破碎的物料呈梯形断面的棱柱体靠自重自由落下。 为了不妨碍物料排出，物料棱柱体落下时必须满足的条件，即活动颚板在离开的时间t内，破碎物料必须落下的高度应为h；当偏心轴转动一周时，活动颚摆动两次。设n为动颚没分钟摆动的次数，则动颚一次单向摆动的时间为： 式中，t 动颚一次单向摆动的时间，s；n 动颚每分钟摆动的次数，r/min。棱柱体在其自重的作用下自由的通过排矿口的时间：由于 ，则令，则可求得理论上的生产能力最高的动颚摆动次数为：式中，h 破碎物料落下的高度，m；g 重力

18、加速度， g=98c。由图2-2可知： 式中，s 动颚下端的行程，m。由以上几式联立并简化可知：图2-2 破碎机物料梯形截面棱柱体实际上，由于在动颚空转行程的初期，物料由于弹性变形仍处于压紧状态，不能立即落下。因此，偏心轴的转速应比上式算出的值低20%30%左右（适用于大型破碎机）。偏心轴的转速还可以用下述经验公式确定：对于进料口的宽度B1.2m，综上所述，圆整后取偏心轴的转数：n=250r/min。2.2.5 生产能力颚式破碎机的生产能力是指在单位时间内能破碎物料的数量，也称为产量或生产率。颚式破碎机的生产能力是以动颚摆动一次， 从破碎腔中排出的一个松散的棱柱体的物料为计算依据。动颚每摆动一

19、次，排出的棱柱体断面积为：棱柱体的长度即为破碎腔的长度L，故棱柱体的体积为：若动颚每分钟摆动n次，则破碎机的生产能力为： 式中， Q 破碎机的生产能力，t/h； 松散系数，取=0.250.6，对于中小型破碎机可取较高的值（=0.50.66），取=0.55； 破碎物料的密度，。查建材通用机械与设备表2-2，由于所需要破碎的物料为水泥，查得 =1.4t/h。 3 主要零部件结构尺寸的计算与选择3.1 电动机的功率计算与选择3.1.1 功率的计算当给矿口宽度为B、长度为L、排矿口最小宽度为e，则根据图3-1可求得动颚每次工作行程内破碎物料的体积：式中，V 动颚在每次工作行程内破碎物料的的体积，；C

20、充满系数，因破碎矿石不是全部充满破碎腔，而是有一定的空隙；K 粒度特性系数。图3-1 确定颚式破碎机的功率图若原矿未经预先筛分，则其中小于排矿口宽度的矿粒就直接通过破碎腔。为此，考虑粒度特性系数。当破碎前将原矿中小于排矿口宽度的细粒物料筛出时，可取K=1。1)如果原矿的粒度特性曲线为直线可取，是原矿中的最大矿块，则。2）假如原矿的粒度特性曲线为凹形可取：，即K=0.4-0.5。当K=0.71之间时，C=0.20.3，且K与C的乘积一般为0.20.25。取C=0.25。根据式和式则可求得颚式破碎机电动机功率的计算公式： 式中，N 电动机的功率，KW； 物料抗压强度，Mpa；E 物料弹性模数，Mp

21、a； 破碎机的传动系数，=0.75取C=0.250.85。从上式可以看出，破碎机的功率消耗与转速、规格尺寸、钳角、被破碎物料的物理机械性能和粒度的特性有关。实际上，颚式破碎机的破碎过程是非常复杂的，有些因素尚未完全反映出来，有的因素（如矿石的和E）也是很难准确的选取。所以，上式只能初步计算破碎机的功率使用，以便进一不用实验的方法来修正。3.1.2 电动机的选择对于复杂摆动式颚式破碎机的电动机功率可用下式来计算：式中，N 固定颚板的计算高度，m；L 破碎机进料口的宽度，m；H 破碎机的进料口高度，m；r 偏心轴的偏心距，m；n 偏心轴的转数，r/min。 参考颚式破碎机的产品参数表，电动机的功率

22、为30KW，所以取选功率为30KW的电动机能够满足计算要求。正常V带传动的传动比i=24。所以，电动机的转数：查机械设计手册选择Y系列封闭式三相异步电动机。（一般异步电动机）同步转速在6001200r/min之间的的转速有750r/min和1000r/min。在设计中优先选用的同步转速为1000r/min。由机械设计手册查得电动机的型号：Y225M6。电机型号其主要参数如下表3-1：表3-1 电动机主要参数表功率转速效率功率因数30KW980r/min90.2%0.85电动机伸出轴直径（D）电动机伸出轴长度（L）55mm110mm3.2 皮带及带轮的设计3.2.1 计算功率及V带的选择用窄V带

23、传动，电动机型号为：Y225M6型；功率P=30KW，此部分数据转速n=980r/min；传动比i=3.2；每天工作12h。查机械设计由表8-6查得：=1.6；=P=1.630=48KW。根据、n由机械设计图8-9确定选用SPB型。 3.2.2 确定带轮基准直径由机械设计表8-3和表8-7取主动轮基准直径。所以，从动轮直径： 验算带轮速度：。所以，带的速度合适。3.2.3 确定窄V带的基准长度和传动中心距据 初步确定中心距计算所需的基准长度：由机械设计表8-2选择带的基准长度3.2.4 验算主动轮上的包角及计算窄V带的根数Z因此主动轮上的包角合适。由n=970r/min，i=3.2，查机械设计

24、表8-5(c)和8-5(d)得：，；查机械设计表8-8得：；查机械设计表8-2得：。 取Z=6根。3.2.5 计算预紧力及作用在轴上的压轴力由机械设计表84得q=0.12kg/m故：3.2.6 带轮的结构设计基准宽度：11.0mm；准线上槽深：2.75mm；准线下槽深：8.7mm；间距：；一槽对称面至端面的距离：mm ；小轮缘厚：6mm；如图3-2轮宽： B=（Z-1）e+2f=519+214。5=124mm；径： ；槽角： 。图3-2 带轮的结构设计3.3 偏心轴的计算及改进3.3.1 初定偏心轴的直径及跨距材料：偏心轴的材料选用45号钢。参数：许用扭应力，A=126103。步计算直径（与大

25、带轮配合处）：轴功率：式中， 电动机的功率，KW； 皮带传递的功率，KW。轴转速n=300r/min因为轴上有键槽，轴径应增加37%。因破碎机工作时的冲击载荷很大，又有强烈的振动，故取直径d=100mm此偏心轴选用一般阶梯长轴。按轴在机架上的安装情况和结构要求，机架轴颈处取130mm 为了使零件能够很好的轴向固定，在机架上的轴承与皮带之间加装圆螺母。其作用是：与轴肩、轴环配合使用，作轴上零件的双向固定，适用于两零件端面距离不太大，使用套筒不方便时。选用螺母 M1002 GB81276材料：45号钢，全部淬火 HRC3545或采用调质HRC2430也可不热处理，但需要表面氧化。根据阶梯轴结构的设

26、计原则，与动颚固定的轴承处轴颈取 150mm。动颚宽度为400mm，两端分别留有1mm的余隙，考虑到轴上需要安装的密封零件及轴承透盖，初定轴的跨距。3.3.2 偏心轴的改进自从破碎机投产以来，多次出现锥套松动，偏心轴、锥套、飞轮磨损现象，我通过分析认为，出现这种现象的原因主要有2个：一是密封套及锥套螺纹旋向设计不合理，皮带轮端及飞轮端密封套、锥套螺纹均为右旋，两个密封套均有向皮带轮方向移动的倾向，皮带轮端的密封套向皮带轮方向移动时，会把皮带轮顶紧，并反过来把该端的锥套牢牢顶紧在偏心轴上，所以皮带轮端锥套没有出现过松动，而飞轮端密封套向皮带轮方向移动时，会离开飞轮端面，使锥套在偏心轴上失去顶紧力

27、的作用而容易松动发生磨损；二是锥套与偏心轴配合面间的接触面积不够，按设计，接触面积应占配合面积的80%，才能形成足够的摩擦力以克服锥套的惯性力，我们以前在偏心轴零件装配时，没有掌握好方法，所以接触面积小于80%,使锥套在偏心轴上产生松动，一旦松动，偏心轴外圆及锥套内孔同时磨损并导致飞轮端面磨损，使设备不能运转。 图3-3 偏心轴结构图 图3-4 飞轮结构图1、皮带轮 2、偏心轴 3、锥套 4、轴承 5、密封套 6、飞轮 7、轴端压盖 8、轴端螺栓 1、飞轮 2、短套改进：1、改变飞轮端密封套与锥套螺纹选旋像。把飞轮端密封套及锥套螺纹由右旋改为左旋以后，由于惯性力的作用，密封套向飞轮方向移动而顶

28、紧飞轮，使锥套在偏心轴上不产生松动；2、修复偏心轴与锥套配合面。增加接触面积，对磨损的偏心轴和锥套用电焊进行堆焊，在粗车和精车后，对配合面进行研磨，用400目的金刚砂做研磨介质，多次研磨，一次研磨0.5h，把金刚砂清除干净，涂上油印进行校验，直到符合要求为止；3、修复磨损的飞轮端面。由于飞轮与密封套接触端面磨损100mm，所以在飞轮一边镶了一个100mm长的短套。如图3-4所示，以保持飞轮在偏心轴上的位置不变。3.4 轴承的选择及验算3.4.1 机架处的轴承因为轴承承受的径向力较大，轴向力较小，所以选用双列向心球面滚子轴承。轴承承受的径向载荷P=8376N，考虑到主轴与动颚的自重所受的径向力约

29、为13000N，装轴承处的轴颈为130mm，运转时有强大的冲击，预期计算寿命。1、求比值因为，承受的轴向载荷很小。所以，取X=1；2、初步计算当量动载荷查机械设计表13-6，取；3、起轴承应有的基本额定动载荷值 式中， 为指数，对于球轴承=3，对于滚子轴承=10/3。；4、轴承的选取根据手册结合初定的轴的直径选取C=49500kg的113622轴承BG286-64主要尺寸：d=130mm，D= 280mm，B=93mm，r=5mm；安装尺寸：156mm，253mm，3mm。该轴承采用油脂润滑；5、验算轴承的寿命 经验算轴承的寿命足够。3.4.2 轴径d=150mm处的轴承因为轴承承受的径向力较

30、大，轴向力较小，所以选用双列向心球面滚子轴承。主轴与动颚的自重所受的径向力约为13000N，装轴承处的轴颈为150mm，运转时有强大的冲击，预期计算寿命。1、求比值因为，承受的轴向载荷很小。所以，取X=1； 2、初步计算当量动载荷查机械设计表13-6，取；3、起轴承应有的基本额定动载荷值式中， 为指数，对于球轴承=3，对于滚子轴承=10/3。 ；4、轴承的选取根据手册结合初定的轴的直径选取C=65600kg的113620轴承BG28664。主要尺寸：d=150mm，D=320mm，B=108mm，r=5mm；安装尺寸：177mm，291mm，3mm。该轴承采用油脂润滑；5、验算轴承的寿命 经验

31、算轴承的寿命足够。3.5 平键的选择及校核键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递扭矩有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑移的导向。键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。3.5.1 电动机伸出主轴用键的选择及校核电动机伸出轴颈 d=55mm。选用普通C型平键，结合与带轮的配合长度，取键长L=100mm。查机械设计表6-1得键的主要尺寸：bh=16mm10mm。键槽的主要尺寸如表3-2：表3-2 键槽的主要尺寸btr1664.30.4键的工作长度：。键的工作高度：。轴传递的扭矩：。连接的比压：键的材料为45号钢，带轮为铸铁，查机械设计表88得：。 经

32、校核键的强度满足要求。3.5.2 偏心轴用键的选择及校核轴颈与带轮（飞轮）配合处直径 d=100mm。选用普通C型平键，结合与带轮的配合长度，取键长L=100mm。查机械设计表6-1得键的主要尺寸：bh=28mm16mm 。键槽的主要尺寸如表3-3：表3-3 键槽的主要尺寸btr28106.40.6键的工作长度：；键的工作高度：；轴传递的扭矩：。键连接的比压：键的材料为45号钢，带轮为铸铁，查机械设计表8-8得： 。 经校核键的强度满足要求。3.6 其他结构尺寸的确定 3.6.1 破碎腔的高度在钳角一定的情况破碎腔的高度由所需要的破碎比。 如图3-5,通常，破碎腔的高度： . 。为获得较高的生

33、产率，将H取的大些。取。图3-5 颚式破碎机简图3.6.2 动颚轴承中心距给矿口平面的高度h 为了保证在破碎腔的上部产生足够的破碎力来破碎大块物料，在给矿口处，动颚必须有一定的摆动行程。为此动颚的轴承中心距给矿口平面的高度：。 根据实验，当生产率达到最大值时，动颚悬挂点的合适高度为：；对于复杂摆动颚式破碎机为，L为动颚的长度。对于复杂摆动颚式破碎机。式中，L 动颚的长度。3.6.3 偏心距r对连杆长度l的比值在曲柄摇杆机构中，当曲柄作等速回转时，摇杆来回摆动的速度不同，具有急回运动的特征。连杆越短，即的值越大，则这种现象就越显著。曲柄（偏心轴）的转数是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间而定的。因

34、此，连杆的长度不宜过短。对于中小型破碎机： ， ， ，取 。 ，取 。 3.6.4 推力板长度K 当动颚的摆动行程s和偏心距r确定后，在选取推力板时，对于简摆式破碎机，当曲柄偏心位置为最高时，两个推力板的内端点略低于两个外端点的连线。即使角（推力板与连杆之间的夹角）近于。推力板长度与偏心距的关系为：。式中，、 推力板的最小、最大值，m；r 偏心距，m。复摆式颚式破碎机的推力板也可按上述公式选取，通常传动角。根据机构的整体尺寸选取K=280mm。4 主要零部件的形状与结构4.1 破碎腔的形状破碎腔的形状是决定生产率、动力消耗和衬板磨损等破碎机性能的重要因素。破碎腔的形状有直线型和曲线型两种。如图

35、4-1所示，图中实线表示颚板闭合时的位置，虚线表示颚板后退最远位置。（a）直线型破碎腔 （b）曲线型破碎腔图4-1 破碎腔形状示意图图中的许多水平线，表示物料在陆续向下运动时所占据的区域。处在水平面1上的物料，当动颚摆动到虚线位置时，便下落到水平面2上。两水平面1和2间的的垂直距离，就是破碎机在空转行程使料块下落的距离。在颚板下一次的工作形成中，水平面2处的物料则被压碎。到空转行程时，料块便落到水平面3上，依次类推，料块逐渐被破碎而粒度逐渐减小，最后通过排矿口排出去。由图4-1（a）可以看到，在直线型破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯度断面的体积向下依次递减。物料的空隙也逐渐减小，而动颚的摆动

36、行程和压碎力却逐渐增大，物料到排矿口附近的排料速度就减慢。于是在排矿口附近极容易发生堵塞现象，这是造成机器过载和衬板下端磨损的主要原因。图4-1（b）表示曲线型破碎腔，它是将固定颚板改成曲线型，曲线是按破碎腔的啮角从上向下逐渐减小的原则而设计的。在曲线型破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯度断面的体积，从破碎腔的中部往下是逐渐增加的，因而物料间的空隙增大，有利于排料。由于堵塞点上移，故在排矿口附近不易发生堵塞现象。4.2 动颚及齿板结构分析动颚是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求有足够的强度和刚度，其结构应该坚固耐用。动颚一般采用铸造结构，也可采用焊接结构，但由于其结构复杂，因此对焊接工艺的

37、要求较高。现尚未有使用的。按结构特点，可把动颚分成箱型结构和非箱型加筋结构两种。1）箱型结构动颚为了铸造工艺的需要及减轻动颚的重量，可在箱型梁壁及加筋隔板上开孔。若干个齿板通过长螺栓和斜铁块固定在动颚上。由于下部齿板通过磨损较快，因此，齿板做成分体式，以便使具有对称形状的上、下齿板对换后能继续用。如图4-2所示，安装齿板的动颚前部为平板结构，其后部有若干条加筋板已增加动颚的强度与刚度。其横截面呈E型，故称E型结构。这种动颚的缺点是当破碎力作用于动颚使其弯曲时，由于动颚剖面的中心层卡靠近动颚前部安装齿板的一方，使得动颚后不得加筋板表面承受较大的拉应力，容易使加筋板开裂。 图4-2动颚结构剖视图2

38、）非箱型加筋结构 对于型号较小的复摆颚式破碎机，其动颚一般做成非箱型加筋结构，以便有效的减轻动颚的重量。此次设计即选用此种型号的动颚。动颚上齿板又是通过螺栓、斜铁与动颚相连。按其横截面形状有“E”型与反“E”型两种。另一种动颚的横截面呈反“E”型。即动颚后部为平板结构，前部为加筋板。齿板安装在动颚加筋板的加工面上。该动颚剖面的中心层靠近动颚后部平板一边，因此当动颚受弯曲作用时，其后部平板表面的拉应力值将大大减少。与 “E”型结构相比，相等的动颚材料得到更充分的利用。当动颚采用零悬挂或负悬挂时，由于动颚齿板的上端部已位于动颚轴承外，且不得不采用在动颚的顶部用粗大的长螺栓、斜铁将齿板与动颚相接起来

39、，因此给结构设计带来较大困难。因为动颚较大的垂直行程产生的齿板与物料间的磨擦，使得齿板在动颚支承平面上产生滑动趋势，因此将会对固定螺栓产生较大的拉力。3）齿板的结构齿板（也叫衬板），是破碎机中直接与矿石接触的零件，结构虽然简单，但它对破碎机的生产率比能耗产品粒度组成和粒形以及破碎力等都有影响，特别对后三项影响较显著。齿板承受很大的冲击挤压力，因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命，可从两方面考虑：一是从材质上找到高耐磨性能材料；二是合理确定齿板的结构形状和几何尺寸。此次设计的破碎机的齿板采用ZGMn135。其特点是：在冲击负荷作用下，具有表面硬化性，形成既硬又耐磨的表面，同时仍能保持其内层金

40、属原有的韧性，故它是破碎机上用得最普通的一种耐磨材料。齿板横截面结构形状有平滑表面和齿形表面两种。后者又分三角形和梯形表面。对平滑表面的衬板试验证明，在相同条件下与齿形衬板比较，生产率提高40%左右，寿命提高50%左右，但破碎力约增加15%，又不能控制破碎产品粒度，而且增加功率消耗。因此，对破碎层状物料，要求产品粒度较高的条件下，不宜采用平滑衬板，对于破碎腐蚀性很强的极坚硬物料，为延长衬板寿命，也可采用平滑衬板。此次涉及主要是为了控制产品粒度，因而采用齿形衬板。为了保证产品粒度和形状，通常还是采用三角形或梯形衬板。如图4-3所示。此次设计采用三角形。（a）三角形 (b)梯形图4-3 衬板齿形4

41、.3 肘板（推力板）破碎机的肘板是结构最简单的零部件，但其作用却非常重要。通常有三作用：一是传递动力，其传递的动力有时比破碎力还大；二是起保险件作用，当破碎腔落入非破碎物料（如铁杆，折断的铲齿）时，肘板先行断裂破坏，从而保护机器其他零件不发生破坏；三是调整排料口大小。在机器工作时，肘板与其支承的衬板间不能得到很好的润滑，加上粉尘落入，所以肘板与其衬垫之间实际上是一种干摩擦和磨粒磨损状态。这样，对肘板的高负荷压力，导致肘板与肘板衬垫很快磨损，使用寿命很低。因此肘板的结构设计应考虑该机件的重要作用也应考虑其工作环境。肘板按结构组成由组装式和整体式两种方案，组装式有一个肘板体与两个肘板头连接后组装而

42、成的。这样就可以只更换易磨损报废的肘板头以节省易耗件金属。由于用在大型破碎机上的这种肘板较重，因此这种肘板都应设计起吊环。一般情况下复摆式颚式破碎机上使用的大都是整体式肘板，因为其重量和尺寸都比较小。此次设计也采用整体式肘板。按肘头与肘垫（或称肘板肘垫）的连接型式，可分为滚动型与滑动性两种。如图4-4所示： 图4-4 肘头与肘垫形式肘板和衬垫之间传递很大的挤压力，并受周期性冲击载荷。在反复冲击挤压作用下磨损较快，特别是图4-3(b)所示的滑动型结构更为严重。为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，本次设计采用图43(a)所示的滚动型结构。肘板头为圆柱面，衬垫为平面。由于肘板的两端肘头表面为统

43、一圆柱表面，所以当肘板两端的衬垫表面相互平行时，肘板受力将沿肘板圆柱面的同一直径，并与衬垫表面的垂直方向传递。在机器运转过程中，动颚的摆动角很小，使得肘板两端支承的肘垫表面的平行度误差也很小，因此肘板的传力方向与肘垫垂直线方向的夹角很小（小于摩擦角），所以在机器运转过程中，肘板与其肘垫之间可保持纯滚动。4.4 调整装置调整装置供调整破碎机排料口大小用。随着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断的变大，产品粒度也随之变粗。为了保证产品粒度的要求，必须利用调整装置，定期的调整排料口尺寸。此外，当要求得到不同的产品粒度时，也需要调整排料口大小。颚式破碎机的调整装置归纳起来有以下几种：垫片调整装置、楔块调整

44、装置、液压调整装置以及衬板调整。4.4.1 楔块调整装置此种装置是一种比较老式的。它分立式和卧式两种。1. 立式楔块调整装置它是借助后肘板座与机架后壁之间的两个垂直放置的楔块相对运动，来实现破碎机排料口的调整。转动螺栓上的螺母，使调整楔块沿着机架的后壁做上升或下降运动，推动调整座向前或向后移动，从而推动肘板活动颚，以达到调整排料口的目的。2.卧式楔块调整装置它是借助后肘板座与机架后壁之间的水平放置的楔块相对运动，来实现破碎机排料口的调整。在机架后壁上有后肘座、楔铁及有正反螺纹的轴构成的调整机构，和由电机与涡轮减速器所构成的传动装置。轴的另一端有手柄。两种调整方式的比较：卧式调整方便，在机器左右侧均能调整，且调整过程楔块不会歪斜。立式由于一个人不能同时拧动两个螺栓，因此不保证两个楔块同步上升或下降，所以调整不方便，有时甚至卡住。楔块调整的优点是：能实现无级调整，调整方便，不必停车，结构简单与制作方便。缺点：它的外形尺寸和重量都比较大，使机器尺寸增大，调整很费劲，所以用于中小型破碎机。大型颚式破碎机由于极