2617 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計
2617 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計,顎式破碎機,傳動系統(tǒng),設計
河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計(論文)中期檢查表指導教師: 王得勝 職稱: 教授 所在院(系): 機械與動力工程系 教研室(研究室): 機械設計教研室 題 目 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計學生姓名 周玉強 專業(yè)班級 08 機設 2 班 學號 0828070105一、選題質量:(主要從以下四個方面填寫:1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標,能否體現(xiàn)綜合訓練要求;2、題目難易程度;3、題目工作量;4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟、社會、文化及實驗室建設等實際的結合程度)選題符合機械設計專業(yè)的培養(yǎng)目標,能夠體現(xiàn)綜合訓練的要求。設計任務難易程度中等,工作量適中。所選題目顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計與實際貼合比較緊密,在實際的應用中比較廣泛。在設計過程中,對機器的零件的設計和計算對我來說是對以往所學知識的總結和應用,所以能夠滿足綜合訓練的要求。在設計過程中,我還是遇到很大的困難,由于對于這方面缺乏更深刻的了解,并且相關的資料也比較少,所以對我來說是一個挑戰(zhàn)。二、開題報告完成情況:順利完成了開題報告。三、階段性成果:1.初步完成了復擺顎式破碎機的傳動部分主要參數(shù)的確定,并完成了一些零件的選型和設計計算。2.到目前為止,已完成開題報告、設計計算說明書草稿和部分零件圖的繪制。3.進一步對整體說明書和完整的圖紙繪制做準備工作。四、存在主要問題:1.對顎式破碎機了解的不夠,技術方面上不是太成熟。2.獲得的資料有限。3.局部結構設計思路不是很清晰,缺乏經(jīng)驗。五、指導教師對學生在畢業(yè)實習中,勞動、學習紀律及畢業(yè)設計(論文)進展等方面的評語指導教師: (簽名)年 月 日河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計(論文)開題報告題目名稱 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計學生姓名 周玉強 專業(yè)班級 08 機設 2 班 學號 0828070105一、 選題的目的和意義:復擺顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點,所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。經(jīng)過人們長期的實踐和不斷完善與改進,其結構形式和機構參數(shù)日臻合理。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,各工業(yè)部門對破碎石的需求進一步增長。礦石的破碎應該采用科學合理的方法,這樣不僅可以降低投資的成本,提高安全度,而且也能夠推動環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。顎式破碎機作為一般破碎流程的基本要求設備,且通常作為第一道破碎工序設備。因此顎式破碎機的出現(xiàn)具有歷史性的意義,打破了傳統(tǒng)的人工破碎。雖然顎式破碎機自發(fā)明至今,其結構形式不斷的完善,但還沒有達到社會發(fā)展的要求。縱觀整個世界,顎破的生產(chǎn)制造并沒有出現(xiàn)壟斷性的企業(yè),也足以說明重工行業(yè)的發(fā)展前景。由于不同物料的物理性質和結構差異非常大,破碎要求各有不同,這就導致了為適應各種物料的破碎要求而生產(chǎn)的破碎機的品種也是極其多。雖然傳統(tǒng)的顎式破碎機由于具有結構簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,在各種工業(yè)上得到廣泛應用,但其缺點也是致命的。非連續(xù)性破碎、破碎效率較低、破碎比較小、磨損快使用壽命短等問題致使顎式破碎機的使用局限性。因此設計一款適應現(xiàn)代化需求的顎式破碎機具有重要的意義。二、 國內外研究綜述:顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來,至今已有 140 余年的歷史。在此過程中,其結構得到不斷地完善。由于顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點,所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率,國內外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年,德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數(shù)借以增加產(chǎn)量,同時能實現(xiàn)液壓調整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機,而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機(也叫慣性顎式破碎機) 。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料,借以提高破碎機性能。前者國內曾經(jīng)試制過,由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機,美國生產(chǎn)過復擺雙腔顎式破碎機。國內北京某設計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作,借以提高破碎機工作效率。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉,在偏心軸一端增設一對開式齒輪。由于它的結構太復雜,近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點,其動顎同步運轉,使破碎機強制排料。這樣,靠提高轉數(shù)增加破碎機產(chǎn)量同時由于物料與動顎沒有相對運動,減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內有幾家設計院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性,提高破碎機性能。在國內該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角(包括傾斜式)破碎機更合適。以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內破碎機行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進作用。但是,都沒能得到大面積推廣使用。國內絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設備展覽會上展出的顎式破碎機來看,也都是傳統(tǒng)顎式破碎機,沒有異型顎式破碎機出現(xiàn)。 國內各廠家所制造的顎式破碎機技術水平相差很懸殊,有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進水平,而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進水平相比差距較大。綜上所述,改善國內顎式破碎機落后的狀況,全面提高顎式破碎機技術水平,趕上世界先進水平,創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急。從顎式破碎機的發(fā)展來看,現(xiàn)代的破碎機械是在蒸汽機和電動機等動力機械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來的。目前,國內顎式破碎機類型很多,但得到廣泛使用的還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。各制造廠的產(chǎn)品技術、研發(fā)水平相差懸殊,有少數(shù)廠家的產(chǎn)品接近世界先進水平,大多數(shù)廠家的產(chǎn)品差距很大。所以,全面提高顎式破碎機技術水平與綜合性能,研發(fā)生產(chǎn)新型環(huán)保節(jié)能的顎式破碎機,創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急。一方面,要借助機構優(yōu)化設計保證顎式破碎機最佳性能,并達到低噪音、低粉塵的環(huán)保要求。一方面,應提高設計制造工藝等綜合水平,加強焊接、鑄造、熱處理工藝的處理。制造出質量過硬的顎式破碎機。最后,顎式破碎機耐磨件也需要不斷的提高研發(fā)、改良與提高,延長耐磨件顎板的壽命。三、 畢業(yè)設計(論文)所用的主要技術與方法:1. 根據(jù)已知的條件首先確定顎式破碎機的主要參數(shù),然后確定電動機的型號,接下來計算 V 帶傳動,主軸的傳動。根據(jù)計算的參數(shù)畫顎式破碎機的總裝圖,及其他的零件圖。2.畢業(yè)設計所用的方法是:類比設計、優(yōu)化設計、經(jīng)驗設計以及數(shù)據(jù)計算法等方法,在資料和信息獲取過程中進行了實地考察和調研。3.在繪圖過程中運用計算機繪圖(包括 PRO-E 繪圖) 。四、 主要參考文獻與資料獲得情況:1. 《機械設計》 濮良貴,紀名剛 高等教育出版社2. 《機械原理》 孫桓,陳作模,葛文杰 高等教育出版社3. 《礦山工程設備技術》 王榮祥,任效乾 冶金工業(yè)出版社4. 《機械設計手冊》 王少懷 電子工業(yè)出版社5. 《機械設計—理論﹑方法與標準》 黃平,朱文堅 清華大學出版社五、 畢業(yè)設計(論文)進度安排(按周說明):第 3~4 周 熟悉課題,查閱相關的資料,收集資料.。第 5~7 周 確定設計任務并撰寫開題報告。第 8~10 周 總體方案設計,初步完成設計計算,外文翻譯。第 11~13 周 完成總裝圖和零件圖的繪制和設計說明書。第 14~15 周 修改和完善,準備畢業(yè)答辯。六、指導教師審批意見:指導教師: (簽名)年 月 日 ———————————————————————————————————————畢業(yè)設計實習報告學 校:河南理工大學萬方科技學院院 系:機械與動力工程系姓 名:周玉強班 級:08 機設二班學 號:0828070105指導老師: 王得勝河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告1目 錄? 1. 顎式破碎機發(fā)展 ..................................................................................................2? 2. 顎式破碎機性能特點 ....................................................................3? 3. 復擺顎式破碎機的特點 ................................................................3? 4. 復擺顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展 ....................................................5? 5. 基本結構: ....................................................................................7? 6. 工作原理 ........................................................................................8? 7.實習心得 ........................................................................................12? 8. 參考文獻 .......................................................................................12河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告2畢業(yè)實習目的1、鞏固、聯(lián)系、充實、加深、擴大所學知識基礎理論和專業(yè)知識。2、提高運用所學知識,解決實際問題的能力。3、敢于創(chuàng)新,并能正確地將獨創(chuàng)精神與科學態(tài)度相結合。4、初步掌握專業(yè)設計工作的流程和方法。5、熟練運用計算機等工具提高工作效率。6、養(yǎng)成嚴肅認真、刻苦鉆研、實事求是的工作作風。1.鄂式破碎機發(fā)展從第一臺鄂式破碎機問世以來,至今已有 140 余年的歷史。在此過程中,其結構得到不斷的完善,而鄂式破碎機的結構簡單,安全可靠,石料可供破碎機械來進在基本建設工程中,需要大量的,各種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。在沒行加工,來滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應用。而工程上應用最廣泛的是復擺鄂式破碎機,國產(chǎn)的鄂式破碎機數(shù)量最多的也是復擺鄂式破碎機。破碎機是將開采所得的天然的石料按一定尺寸進行破碎加工的機械。鄂式破碎機是有美國人 E. W. Blake 發(fā)明的。自第一臺破碎機的出現(xiàn),生產(chǎn)效率快,又滿足安全條件,又能適應生產(chǎn),大大加快了生產(chǎn)。復擺鄂式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點,所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80 年代以來,我國對復擺鄂式破碎機的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產(chǎn)品特點的基礎上,結合國情研制開發(fā)了許多新型、高效的設備。上海建設路橋機械設備有限公司率先對復擺鄂式破碎機進行了重大的改進,即通過降低動鄂的懸掛高度,改善動鄂的運動軌跡,減小破碎腔的嚙角,增大破碎比,增大了動鄂的水平行程,提高生產(chǎn)能力等,大大改善了機器性能,完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。復擺鄂式破碎機主要是由兩塊鄂板(活動鄂板和固定鄂板)組成?;顒佣醢鍖潭ǘ醢逯芷谛缘耐鶑瓦\動,時而靠近,時而分開,由此使裝在二鄂板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復擺鄂式破碎機的機器重量較輕,結構簡單(一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承),生產(chǎn)效率較高(比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機生產(chǎn)效率高 20%—30%)。復擺鄂式破碎機適合破碎中硬度石料。在工程中,多用他做中、細碎設備,破碎比比較大,其比值可達。隨著機械工業(yè)的進步,近年來,復擺鄂式破碎機正朝著大型化發(fā)展。所10?i以,一個合理的傳動裝置可以使復擺鄂式破碎機運行的更加順利,合理有效。動鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低,沖擊、噪聲、振動都相應的減少,也減少工作人員的勞動強度,提高生產(chǎn)的質量,降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。不過,復擺鄂式破碎機也有它的缺點,具體如下:河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告3JB / ZQ 1032 一 87《顆板鑄造技術條件》規(guī)定齒板壽命只有 60 小時,按10 小時工作制,每副齒板只能用 6 天,不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來很大的不便,而且增加了破碎物料的成本。破碎機出口揚塵非常嚴重,從破碎機出來的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶,部分物料飛濺或滾淌到地面上,地面堆積厚厚一層物料,部分粉狀物料飛揚在空中,給生產(chǎn)帶來了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產(chǎn)和員工的健康,因此要采用相應的防塵設施是破碎機一個重大而不可忽略的問題?,F(xiàn)代的設計應以人為本,面對服務對象,面向市場、面對循環(huán)經(jīng)濟、面對礦產(chǎn)資源利用的大趨勢,面對環(huán)保、搞全性能、全生命的設計。所以做好復擺鄂式破碎機的設計,讓它更好的為生產(chǎn)服務,提高生產(chǎn)效率。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的綜合利用技術與其產(chǎn)業(yè)迅猛前進,到 1999 年我國已建成 10 879 座國有大中型礦山和 22 7854 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè),全國礦石采掘總量超過 50 億噸,礦業(yè)總產(chǎn)值為 4000 億元。物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質和結構差異很大,為適應各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細碎,而且還要磨礦。因為破碎是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的 50%),為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率,所以提出了“多碎少磨”的技術原則。這使破碎機向細碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產(chǎn)品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達 6000 噸/時。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產(chǎn)。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現(xiàn)代技術,予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些??偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。而應用最廣泛的就是鄂式破碎機。傳統(tǒng)的顎式破碎機由于具有結構簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,所以在工業(yè)上得到廣泛應用。其缺點是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進:優(yōu)化結構與運動軌跡改進破碎腔型 ,以增大破碎比,提高破碎效率,減少磨損,降低能耗,現(xiàn)已普遍應用高深破碎腔和較小嚙角;改進了動顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能; 顎板采用了新的耐磨材料,降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調節(jié)、過載保護、自動潤滑等 )。同時也出現(xiàn)了一些新的機型,如雙腔雙動顎式破碎機,其破碎比可達 20—50,排料口調節(jié)方便,產(chǎn)量大;復擺鄂式破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機高 50%。還有篩分顎式破碎機,把篩分和破碎結合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。在大型化方面國內外都已生產(chǎn)1500mm×2100mm 規(guī)格的顎式破碎機。河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告42. 顎式破碎機性能特點1.破碎腔深而且無死區(qū),提高了進料能力與產(chǎn)量;2.其破碎比大,產(chǎn)品粒度均勻;3.墊片式排料口調整裝置,可靠方便,調節(jié)范圍大,增加了設備的靈活性;4.潤滑系統(tǒng)安全可靠,部件更換方便,保養(yǎng)工作量小;5.結構簡單,工作可靠,運營費用低。6.設備節(jié)能:單機節(jié)能 15%~30%,系統(tǒng)節(jié)能一倍以上;7.排料口調整范圍大,可滿足不同用戶的要求;8.噪音低,粉塵少; 3. 復擺顎式破碎機的特點復擺顎式破碎機的機構屬于四桿機構中曲柄搖桿機構的應用,曲柄為主動件。顎式破碎機以結構簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應用。復擺鄂式破碎機的動鄂,是直接懸掛在偏心軸上的,是曲柄連桿機構,沒有單獨的連桿。由于動鄂是由偏心軸的偏心直接帶動,所以活動鄂板可同時做垂直和水平的復雜擺動,鄂板上各點的擺動軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形,越到下部的橢圓形越扁,動鄂的水平行程則由下往上越來越大的變化著,因此對石塊不但能起壓碎、劈碎,還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉向是逆時針方向,動鄂上各點的運動方向都有利于促進排料,因此破碎效果好,破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。復擺鄂式破碎機和簡擺鄂式破碎機相比較,復擺鄂式破碎機的機器重量較輕,結構簡單(少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承),生產(chǎn)效率較高(比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機生產(chǎn)效率高 20%—30%)等優(yōu)點。但復擺鄂式破碎機的鄂板垂直行程大,石料對鄂板的磨削作用嚴重,磨削較快,且能量消耗也大,工作時易產(chǎn)生較多的粉塵。在工程上應用較為廣泛的是復擺鄂式破碎機。國產(chǎn)的鄂式破碎機數(shù)量最多的也是復擺鄂式破碎機。復擺鄂式破碎機主要由機架、鄂板、側護板、主軸、飛輪、肘板和調整機構等組成。機架即機座,實際上是個上下開口的四方斗,主要用作支承偏心軸和承受破碎物料的反作用力,因此要求具有足夠強度,一般采用鑄鋼整體鑄造,規(guī)格小的可用優(yōu)質鑄鐵代替。大型破碎機的機架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起,鑄造工藝較為復雜。自制的小型鄂式破碎機可用 40~50 毫米厚的鋼板焊成,但其鋼度不如鑄鋼好。鄂板包括活動鄂板和固定鄂板,各與鄂床組成活動鄂和固定鄂。鄂板用楔形鐵塊和螺栓固定在鄂床表面,保護鄂床不受磨損。固定鄂的鄂床就是機架,活動鄂的鄂床懸掛在偏心軸上,由于它直接承受對石料的擠壓作用力,所以必需有足夠的強度和剛度活動鄂床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。鄂板直接和石塊接觸,除承受擠壓和沖擊力外,尚與石塊強烈摩擦,因此要求用高強度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼鄂板,其鑄鋼含錳量為 12~14%左右。若條件受限制時,河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告5可用白口鑄鐵代替,但容易磨損和折斷,使用壽命不長。為了有效地破碎石料,鄂板表面常鑄成波浪形和牙形,其齒峰角度一般為 90°~110°,齒高和齒距視出料粒度和產(chǎn)量要求而定。齒形高齒距小,則出料粒度小,產(chǎn)量低,動力消耗大。一般齒高和齒距之比為 1/2~1/3 之間。由于復擺式的特點造成鄂板底部比上部磨損快,所以鄂板往往做成上下對稱形狀,以便磨損后能倒置安裝,延長使用壽命。鄂式破碎機的優(yōu)點是生產(chǎn)率高,結構簡單可靠,破碎比較大( 一般為i6~8),外形尺寸較小,零件檢查和更換較容易,操作維護簡便,不用較高技術水平的工人就可嫩能夠操作,應用范圍廣,與其他類型破碎機比較,不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來破碎各種硬度 92500 公斤/厘米 以下)的石料,2常作粗碎和中碎設備。一般用于破碎極限抗壓強度不才超過 2000 公斤/厘米的石料時效果較好。其缺點是不宜破碎片狀石料,工作間歇、有空轉沖程,2需要很大的擺動體,增加非生產(chǎn)能量的消耗,破碎可塑性和潮濕的物料時,容易堵塞出料口。由于工作時產(chǎn)生很大的慣性力,機體擺動大,工作不平穩(wěn),沖擊,振動及噪音較大。因此須安裝在比機器自重大五倍以上的混凝圖基礎上,并須采取隔振措施。大型破碎機還應安裝在埋設于基礎上的剛梁上。鄂式破碎機的最大裝料塊度應比裝料口寬度小 15~20%,即給料的最大石塊不應超過裝料口的 0.85 倍。當用鄂式破碎機破碎堅硬而光滑的大礫石時,礫石容易從裝料口反跳出來,故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不及破碎來才塊石的生產(chǎn)率高。使用鄂式破碎機時,必須注意由于機器是在工作條件惡劣情況下運轉的,除了必須嚴守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外,還必須及時發(fā)現(xiàn)并修復被磨損的零部件,這是提高機器作業(yè)的重要措施。4. 復擺顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來,至今已有 140 余年的歷史。在此過程中,其結構得到不斷地完善。由于顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點,所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率,國內外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年,德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數(shù)借以增加產(chǎn)量,同時能實現(xiàn)液壓調整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機,而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機(也叫慣性顎式破碎機)。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料,借以提高破碎機性能。前者國內曾經(jīng)試制過,由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機,美國生產(chǎn)過復擺雙腔顎式破碎機。國內北京某設計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作,借以提高破碎機工作效率。安徽某設計院曾發(fā)明一種雙腔雙動顎復擺顎式破碎機。它除了提高工作效率,同時又能降低破碎機負荷,使機重減輕很多。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉,在偏河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告6心軸一端增設一對開式齒輪。由于它的結構太復雜,近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點,其動顎同步運轉,使破碎機強制排料。這樣,靠提高轉數(shù)增加破碎機產(chǎn)量同時由于物料與動顎沒有相對運動,減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。早年,美國、英國、德國相繼生產(chǎn)了 Kun-kan 簡擺顎式破碎機。該機特點是,動顎懸掛高度很高并且前傾。連桿下行為工作行程、主軸承為半圓滑動顎軸承。山東招遠黃金機械廠曾引進了這種破碎機,并在此基礎上研制了 34 顎式破碎機。國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內有幾家設計院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性,提高破碎機性能。在國內該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角(包括傾斜式)破碎機更合適。 以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內破碎機行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進作用。但是,都沒能得到大面積推廣使用。國內絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設備展覽會上展出的顎式破碎機來看,也都是傳統(tǒng)顎式破碎機,沒有異型顎式破碎機出現(xiàn)。國內各廠家所制造的顎式破碎機技術水平相差很懸殊,有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進水平,而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進水平相比差距較大。綜上所述,改善國內顎式破碎機落后的狀況,全面提高顎式破碎機技術水平,趕上世界先進水平,創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急。保證顎式破碎機最佳性能的根本因素是動顎有最佳的運動特性。這個特性又是借助機構優(yōu)化設計所得到的。因此,顎式破碎機機構優(yōu)化設計是保證破碎機有最佳性能的根本方法。上海建設路橋機械設備有限公司(簡稱上建)開發(fā)了顎式破碎機 軟件,借助其中機構優(yōu)化設計模塊對各種規(guī)格的破碎機進行優(yōu)化設計,得到了最佳的動顎運動特性。實踐結果表明,破碎機性能有顯著提高。該廠山寶牌顎式破碎機銷往歐美各大洲以及東南亞各國,產(chǎn)品基本上達到世界先進水平。目前,計算機在國內各廠家已基本普及,但顎式破碎機機構優(yōu)化設計尚未得到廣泛應用。我相信,在上建實踐結果的拉動下,各廠家會積極采用破碎機機構優(yōu)化設計的好辦法。國內顎式破碎機的機重普遍高于國外同規(guī)格的破碎機。減輕機重也是一個重要課題。顎式破碎機機架占整機重量很大比例(鑄造機架占 50%、焊接機架占 30%)。國外顎式破碎機都是焊接機架,甚至動顎也采用焊接結構。國內前幾年掀起一股用鑄造機架代替焊接機架的勢頭,這無疑是一種倒退行為。此外,鑄鋼是一種高能耗的工藝過程,從節(jié)約能源的角度也應大力發(fā)展焊接機架。顎式破碎機采用焊接機架才是長遠發(fā)展的正確方向。另外,機架結構設計不合理也是使機重增加的重要原因。機架結構設計首先應以受力為依據(jù),在滿足強度、剛度的條件下,力求減輕重量。機架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下,破碎機都不需要加縱向筋板 1、2,如圖 1 所示。該機側壁加強筋布置不合理,數(shù)量又太多,致使它的機重達)7.5t(同規(guī)格破碎機機重為 5.5t)。當然,該機過重不完全是由這兩個因素所造成。側壁筋板位置和方向也應根據(jù)受力情況而定。圖 2 所示為英國某公司生產(chǎn)的大傳動角(負支承)顎式破碎機河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告7機架簡圖。該機架側壁布置有 1、2、 3 三根筋板,筋板 1 設置在主軸承側面,筋板 3 設置在主軸承后下方,這兩塊筋之間用筋板 2 連接起來構成一個“A”形框架。圖中軸承所受最大力: 作用方向為 HA,正是圖 2 側壁加強筋 1 的方向。從而說明圖 2 中側壁筋板布置完全符合受力的要求。 動顎也是破碎機重量較大的零件,而且結構復雜顎結構設計也應以動顎受力為依據(jù),在滿足強度、剛要求的條件下,盡量減輕重量。根據(jù)動顎受力分析可,最大破碎力作用在動顎軸承偏上處,由此往上(頭部)受力越來越小。原 250 400,400 600 顎式破碎機是目前尚有多家生產(chǎn)動顎結構剛好與其受力要求?相反,即軸承附近處截面小,越向頭部截面越大,而且相差太懸殊。結果導致動顎強度低而重量又很大。這兩種破碎機都是在軸承偏上處被折斷而損壞。動顎的加強筋布置方式,也應按上述受力要求設計。已有的顎式破碎機加強筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件,又滿足重量輕的要求,可采用變厚度加強筋。即靠上部(頭部)的加強筋厚度應小,越往下厚度越大。就是說,改原來矩形加強筋為梯形加強筋,這樣會減輕動顎重量又保證有足夠的強度。動顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄,借以減輕重量。 此外,應加強機架、動顎有限元的研究,進行機架、動顎有限元優(yōu)化設計,達到機架、動顎重量輕又有高度的可靠性。其它,還有破碎腔、破碎機動力平衡等等都可以借助計算機進行優(yōu)化設計。總之,應采用現(xiàn)代的設計方法代替原有的常規(guī)設計方法。 再者,由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會對破碎機產(chǎn)生影響。所以,我們應提高設計制造工藝等綜合水平以及采用液壓調整排料口和液壓保險,逐步使國產(chǎn)顎式破碎機達到世界一流水平。圖 1 某破碎機焊接機架 圖 2 大傳動破碎機機架河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告8圖 3 大傳動破碎機示力圖5.基本結構:鄂式破碎機的主體機構由機架、偏心軸、動鄂板、定鄂板、肘板共五個機構組成。另有其他輔助零件,如固定齒板、襯板、擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動螺釘、鎖緊裝置。河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告9圖 4 復擺顎式破碎機結構示意圖6.工作原理帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體,他是運動和動力輸入構件,即原動件,其余構件都是從動件。當帶輪和偏心軸 2 繞軸線 A 轉動時,驅使輸出構件動鄂 3 做平面復雜運動,從而將礦石壓碎。顎式破碎機的工作原理如圖 7 所示,其由動顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動顎板上部與偏心軸相連,下部由推力板支撐。偏心軸轉動時,動顎板不僅對定顎板作往復擺動,同時還沿定顎板有很大幅度的上下運動。動顎板上各點的運動軌跡如圖所示。動顎板上部的運動軌跡接近圓形,越向下水平運動幅度越小,運動軌跡也越呈橢圓形。河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告10推 力 板動鄂板 偏心軸定鄂板圖 5 復擺鄂式破碎機結構圖圖 6 復擺顎式破碎機機構運動簡圖河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告11圖 7 復擺鄂式破碎機運動軌跡示意圖河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告12河南理工大學萬方科技學院畢業(yè)設計實習報告137.實習體會通過兩周的設計和學習,我對鄂式破碎機的基礎知識有了更深的了解。懂得了運用圖解法對機構進行力分析和加速度分析,并熟練的掌握了 CAD 技術,在整體上對設計也有了初步的認識。更重要的是通過這次的設計使我對團體合作有了深刻的體會,增強了我的團體意識。在設計過程中我們互相幫助,取長補短,使我們有了更大的進步。8.參考文獻1. 西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編,孫恒,陳作摸主編。機械原理。第六版。北京高等教育出版社,20002. 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室編,王譯,程勒主編。理論力學,第六版,北京高等教育出版社,20023. 劉鴻文主編。材料力學。第四版。北京高等教育出版社 20034. 李建新,徐眉舉,李東升主編。計算機繪圖基礎教程。哈爾濱工業(yè)大學出版社,20045. 機械設計實踐(修訂版),王世剛編;哈爾濱工業(yè)大學出版社,2003河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計(論文)中期檢查表指導教師: 王得勝 職稱: 教授 所在院(系): 機械與動力工程系 教研室(研究室): 機械設計教研室 題 目 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計學生姓名 周玉強 專業(yè)班級 08 機設 2 班 學號 0828070105一、選題質量:(主要從以下四個方面填寫:1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標,能否體現(xiàn)綜合訓練要求;2、題目難易程度;3、題目工作量;4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟、社會、文化及實驗室建設等實際的結合程度)選題符合機械設計專業(yè)的培養(yǎng)目標,能夠體現(xiàn)綜合訓練的要求。設計任務難易程度中等,工作量適中。所選題目顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計與實際貼合比較緊密,在實際的應用中比較廣泛。在設計過程中,對機器的零件的設計和計算對我來說是對以往所學知識的總結和應用,所以能夠滿足綜合訓練的要求。在設計過程中,我還是遇到很大的困難,由于對于這方面缺乏更深刻的了解,并且相關的資料也比較少,所以對我來說是一個挑戰(zhàn)。二、開題報告完成情況:順利完成了開題報告。三、階段性成果:1.初步完成了復擺顎式破碎機的傳動部分主要參數(shù)的確定,并完成了一些零件的選型和設計計算。2.到目前為止,已完成開題報告、設計計算說明書草稿和部分零件圖的繪制。3.進一步對整體說明書和完整的圖紙繪制做準備工作。四、存在主要問題:1.對顎式破碎機了解的不夠,技術方面上不是太成熟。2.獲得的資料有限。3.局部結構設計思路不是很清晰,缺乏經(jīng)驗。五、指導教師對學生在畢業(yè)實習中,勞動、學習紀律及畢業(yè)設計(論文)進展等方面的評語指導教師: (簽名)年 月 日河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)設計(論文)開題報告題目名稱 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設計學生姓名 周玉強 專業(yè)班級 08 機設 2 班 學號 0828070105一、 選題的目的和意義:復擺顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點,所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。經(jīng)過人們長期的實踐和不斷完善與改進,其結構形式和機構參數(shù)日臻合理。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,各工業(yè)部門對破碎石的需求進一步增長。礦石的破碎應該采用科學合理的方法,這樣不僅可以降低投資的成本,提高安全度,而且也能夠推動環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。顎式破碎機作為一般破碎流程的基本要求設備,且通常作為第一道破碎工序設備。因此顎式破碎機的出現(xiàn)具有歷史性的意義,打破了傳統(tǒng)的人工破碎。雖然顎式破碎機自發(fā)明至今,其結構形式不斷的完善,但還沒有達到社會發(fā)展的要求??v觀整個世界,顎破的生產(chǎn)制造并沒有出現(xiàn)壟斷性的企業(yè),也足以說明重工行業(yè)的發(fā)展前景。由于不同物料的物理性質和結構差異非常大,破碎要求各有不同,這就導致了為適應各種物料的破碎要求而生產(chǎn)的破碎機的品種也是極其多。雖然傳統(tǒng)的顎式破碎機由于具有結構簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,在各種工業(yè)上得到廣泛應用,但其缺點也是致命的。非連續(xù)性破碎、破碎效率較低、破碎比較小、磨損快使用壽命短等問題致使顎式破碎機的使用局限性。因此設計一款適應現(xiàn)代化需求的顎式破碎機具有重要的意義。二、 國內外研究綜述:顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來,至今已有 140 余年的歷史。在此過程中,其結構得到不斷地完善。由于顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點,所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率,國內外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年,德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數(shù)借以增加產(chǎn)量,同時能實現(xiàn)液壓調整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機,而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機(也叫慣性顎式破碎機) 。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料,借以提高破碎機性能。前者國內曾經(jīng)試制過,由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機,美國生產(chǎn)過復擺雙腔顎式破碎機。國內北京某設計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作,借以提高破碎機工作效率。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉,在偏心軸一端增設一對開式齒輪。由于它的結構太復雜,近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點,其動顎同步運轉,使破碎機強制排料。這樣,靠提高轉數(shù)增加破碎機產(chǎn)量同時由于物料與動顎沒有相對運動,減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內有幾家設計院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性,提高破碎機性能。在國內該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角(包括傾斜式)破碎機更合適。以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內破碎機行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進作用。但是,都沒能得到大面積推廣使用。國內絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設備展覽會上展出的顎式破碎機來看,也都是傳統(tǒng)顎式破碎機,沒有異型顎式破碎機出現(xiàn)。 國內各廠家所制造的顎式破碎機技術水平相差很懸殊,有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進水平,而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進水平相比差距較大。綜上所述,改善國內顎式破碎機落后的狀況,全面提高顎式破碎機技術水平,趕上世界先進水平,創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急。從顎式破碎機的發(fā)展來看,現(xiàn)代的破碎機械是在蒸汽機和電動機等動力機械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來的。目前,國內顎式破碎機類型很多,但得到廣泛使用的還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。各制造廠的產(chǎn)品技術、研發(fā)水平相差懸殊,有少數(shù)廠家的產(chǎn)品接近世界先進水平,大多數(shù)廠家的產(chǎn)品差距很大。所以,全面提高顎式破碎機技術水平與綜合性能,研發(fā)生產(chǎn)新型環(huán)保節(jié)能的顎式破碎機,創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急。一方面,要借助機構優(yōu)化設計保證顎式破碎機最佳性能,并達到低噪音、低粉塵的環(huán)保要求。一方面,應提高設計制造工藝等綜合水平,加強焊接、鑄造、熱處理工藝的處理。制造出質量過硬的顎式破碎機。最后,顎式破碎機耐磨件也需要不斷的提高研發(fā)、改良與提高,延長耐磨件顎板的壽命。三、 畢業(yè)設計(論文)所用的主要技術與方法:1. 根據(jù)已知的條件首先確定顎式破碎機的主要參數(shù),然后確定電動機的型號,接下來計算 V 帶傳動,主軸的傳動。根據(jù)計算的參數(shù)畫顎式破碎機的總裝圖,及其他的零件圖。2.畢業(yè)設計所用的方法是:類比設計、優(yōu)化設計、經(jīng)驗設計以及數(shù)據(jù)計算法等方法,在資料和信息獲取過程中進行了實地考察和調研。3.在繪圖過程中運用計算機繪圖(包括 PRO-E 繪圖) 。四、 主要參考文獻與資料獲得情況:1. 《機械設計》 濮良貴,紀名剛 高等教育出版社2. 《機械原理》 孫桓,陳作模,葛文杰 高等教育出版社3. 《礦山工程設備技術》 王榮祥,任效乾 冶金工業(yè)出版社4. 《機械設計手冊》 王少懷 電子工業(yè)出版社5. 《機械設計—理論﹑方法與標準》 黃平,朱文堅 清華大學出版社五、 畢業(yè)設計(論文)進度安排(按周說明):第 3~4 周 熟悉課題,查閱相關的資料,收集資料.。第 5~7 周 確定設計任務并撰寫開題報告。第 8~10 周 總體方案設計,初步完成設計計算,外文翻譯。第 11~13 周 完成總裝圖和零件圖的繪制和設計說明書。第 14~15 周 修改和完善,準備畢業(yè)答辯。六、指導教師審批意見:指導教師: (簽名)年 月 日
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