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1、文献综述 颚式破碎机的建模与仿真分析 学 生：HEH 学 号：11113030120 专 业：机械设计制造及自动化 班 级：A1112 指导教师：王英惠 胡云堂 机械与材料工程学院 二0一四年十一月 文献综述前言 本篇毕业设计（论文）题目是颚式破碎机的建模与仿真分析。在基本建设工程中，需要大量的，各种不同粒径的砂、石作为生产之用。而一般砂石都需要破碎从而达到生产要求。自第一台颚式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断的完善，而颚式破碎机的结构简单，安全可靠，石料可供破碎机械来进行加工，来满足工程的需要。所以在生产中广泛的应用。而工程上应用最广泛的是复摆颚式破碎机，
2、国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。 颚破机性能特点：颚破机破碎比大，产品粒度均匀，结构简单，工作可靠，维修简便，运营费用低。颚破机工作原理：工作时，电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，使动颚周期地靠近、离开定颚，从而对物料有挤压、搓、碾等多重破碎，使物料由大变小，逐渐下落，直至从排料口排出。 破碎机是将开采所得的天然的石料按一定尺寸进行破碎加工的机械。鄂式破碎机是有由美国人E. W. Blake发明的。自第一台破碎机的出现，生产效率快，又满足安全条件，又能适应生产，大大加快了生产。颚式破碎机主要由机座、偏心轴、颚板、连杆、调节机构与闭锁弹簧等部分组成。其中最重要的是它的两块腭板，而且它
3、的破碎作业是在两块腭板之间进行的，其中一块腭板固定在机架上称为定腭板，另一块装在运动的动腭体上，称为动鄂板，其表面一般为齿形。当动鄂板周期性的靠近与远离定腭板是，完成破碎与排矿作业。复摆鄂式破碎机适合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、细碎设备，起破碎比较大，可达随着机械工业的进步，近年来，复摆鄂式破碎机正朝着大型化发展。所以，一个合理的传动装置可以使复摆鄂式破碎机运行的更加顺利，合理有效。动鄂的优化可使磨损大大的降低，冲击、噪声、振动都相应的减少，也减少工作人员的劳动强度，提高生产的质量，降低制造成本和缩短生产周期。 正文1. 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
4、构的应用,曲柄为主动件。颚式破碎机以结构简单、性能可靠、维修方便在物料粉碎行业广泛应用。复摆鄂式破碎机的动鄂，是直接悬挂在偏心轴上的，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。复摆鄂式破碎机和简摆鄂式破碎机相比较，复摆鄂式破碎机的机器重量较
5、轻，结构简单（少了一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆鄂式破碎机生产效率高20%30%）等优点。但复摆鄂式破碎机的鄂板垂直行程大，石料对鄂板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘。在工程上应用较为广泛的是复摆鄂式破碎机。国产的鄂式破碎机数量最多的也是复摆鄂式破碎机。复摆鄂式破碎机主要由机架、鄂板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。机架即机座，实际上是个上下开口的四方斗，主要用作支承偏心轴和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足够强度，一般采用铸钢整体铸造，规格小的可用优质铸铁代替。大型破碎机的机架由分段铸成后再用螺栓装配在一起
6、，铸造工艺较为复杂。自制的小型鄂式破碎机可用4050毫米厚的钢板焊成，但其钢度不如铸钢好。鄂板包括活动鄂板和固定鄂板，各与鄂床组成活动鄂和固定鄂。鄂板用楔形铁块和螺栓固定在鄂床表面，保护鄂床不受磨损。固定鄂的鄂床就是机架，活动鄂的鄂床悬挂在偏心轴上，由于它直接承受对石料的挤压作用力，所以必需有足够的强度和刚度活动鄂床一般用铸铁或铸钢制造。鄂板直接和石块接触，除承受挤压和冲击力外，尚与石块强烈摩擦，因此要求用高强度且耐磨的材料制造。常用的是铸锰钢鄂板，其铸钢含锰量为1214%左右。若条件受限制时，可用白口铸铁代替，但容易磨损和折断，使用寿命不长。为了有效地破碎石料，鄂板表面常铸成波浪形和牙形，其
7、齿峰角度一般为90110，齿高和齿距视出料粒度和产量要求而定。齿形高齿距小，则出料粒度小，产量低，动力消耗大。一般齿高和齿距之比为1/21/3之间。由于复摆式的特点造成鄂板底部比上部磨损快，所以鄂板往往做成上下对称形状，以便磨损后能倒置安装，延长使用寿命。鄂式破碎机的优点是生产率高，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。因此工程中普遍采用它来破碎各种硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎设备。一般用于破碎极限抗压强度不才200要很大的摆动体，增加非生
8、产能量的消耗，破碎可塑性和潮湿的物料时，容易堵塞出料口。由于工作时产生很大的惯性力，机体摆动大，工作不平稳，冲击，振动及噪音较大。因此须安装在比机器自重大五倍以上的混凝图基础上，并须采取隔振措施。大型破碎机还应安装在埋设于基础上的刚梁上。鄂式破碎机的最大装料块度应比装料口宽度小1520%，即给料的最大石块不应超过装料口的0.85倍。当用鄂式破碎机破碎坚硬而光滑的大砾石时，砾石容易从装料口反跳出来，故破碎天然砾石的生产率不及破碎来才块石的生产率高。使用鄂式破碎机时，必须注意由于机器是在工作条件恶劣情况下运转的，除了必须严守操作规程和维修保养制度外，还必须及时发现并修复被磨损的零部件，这是提高机器
9、作业的重要措施。2.颚式破碎机的分类 颚式破碎机经100多年的实践和不断改进，其结构已日臻完善。我国自50年代仿制颚式破碎机以来，结构近50年的摸索和研究，设计资料更加完善，设计方法更加先进，结构更加合理，产品性内更加优良。由于它具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等其他破碎机无法替代的优点，至今仍广泛应用于工业各部门，而且我国生产的破碎机还远销世界各地。据不完全统计，我国目前每年生产各型号颚式破碎机约万台。颚式破碎机的破碎工作是在两块颚板 间进行的，其中一块颚板固定在机架上称为定颚板，另一块装在运动的动颚体上称为动颚板，其表面一般为齿形。当动颚板周期性地靠近与远离动颚板时，完成破碎与排
10、矿专业作业。由动颚、定颚以及机架侧壁的护板构成破碎空间，因此鄂式破碎机的进料口与排料口均为长方形。哦时间的规格用进料口的宽度B和长度L表示。例如进料口宽度为900mm，长度为1200mm的破碎机表示为9001200鄂式破碎机。我国制定的复摆动颚式破碎机标准审批稿中，用汉语拼音字头P(破）、E( 颚）及BL（单位为mm）来表示其规格，即PE-BL。前苏联国标中的B、L单位为dm。如进口料为900mm1200mm的复摆颚式破碎机，我国规格记为PE-9001200，而前苏联规格则与我国不同。颚式破碎机按运动形式分为两种基本类型-简摆颚式破碎机和复摆颚式破碎机。简摆颚式破碎机是英文动颚绕机架上的固定支
11、座作简单的圆弧摆动而得名。复摆颚式 破碎机是因为其动颚在其他机件带动下作复杂的一般平面运动而得名，因此动颚上点的轨迹一般为封闭曲线。简摆大都制成大型和中型的，其破碎比i=36。复摆一般制成中型和小型的，其破碎比可达i=410。随着工业技术的发展和要求，复摆颚式破碎机已向大型化发展，并有逐步代替简摆颚式破碎机的趋势。按规格大小可把颚式破碎机分为大型、中型和小型三类。进料口宽度大于600mm者称为大型；进料口宽度为300600mm者称为中型；小于300mm者为小型。3复摆颚式破碎机的工作原理及结构3.1复摆颚式破碎机的工作原理带轮与偏心轴联成一整体，它是运动和动力输入构件，即原动件，其余构件都是从
12、动件。当带轮和偏心轴2绕轴线A转动时，驱使输出构件动颚3做平面复杂运动，从而将矿石压碎。如图3-1，3-2。图3-1 复摆颚式破碎机结构图图3-2 复摆颚式破碎机机构运动简图由图3-2可计算出复摆颚式破碎机的自由度为：3.2 复摆颚式破碎机的结构如图3-3所示为复摆颚式破碎机。电动机10通过小带论及V 带，将运动给大带轮14，从而带动偏心轴13转动。动颚5上部内孔两端的双列球面滚子轴承支承在偏心轴上。偏心轴外侧轴颈装有支座主轴承，主轴承外圈与机架12上的镗孔配合，并用螺栓固定在机架上。在偏心轴两外端部分别装有大带轮14与飞轮9，以调整破碎机工作时主轴运转速度的波动。动颚的下部由推力板1支撑，推
13、力板（即肘板）的另一端支承在与机架12的后壁相连的楔铁调整机构3上。可在由机架1侧壁上两凸台机构成的滑道中滑动。当需要调整排料口尺寸时，只要调整楔铁上的螺栓，使楔铁上下移动，带动调整座在滑道中前后移动即可完成。推力板4的两端头为同心圆弧的圆柱面，且中部较两端薄些。其两端头圆弧与动颚5和调整座3上的“II”型衬垫接触，在破碎机工作时，两者间为纯滚动，以提高机械运转的机械效率并延长零件的使用寿命。由于推力板与肘板衬垫间为非几何锁合，而是靠动颚的重量实现重力锁合，因此在机器运转时，由于动颚产生的惯性载荷，会使推力板与其衬垫周期分离而产生冲击响声，严重时甚至会使推力板从其两端衬垫中脱落。因此在动颚下端
14、有一跟拉杆通过机架上的弹簧拉杆2拉住动颚，使推力板与衬垫始终保持贴合状态。4.仿真分析 颚式破碎机Error! No bookmark name given.的建模与仿真运动分析，观察颚式破碎机的运动情况 并颚式破碎机的结果分析， 对颚式破碎机的位移，速度，角加速度进行测量、分析。5.结束语 用pro/E的参数化模块实现颚式破碎机的参数化设计，通过更改系统里的参数，即可生成自己想要的齿轮三维模型，从而使设计人员减少复杂繁琐的工作，仿真设计又为用户提供了直观的形象，是用户不必面对实物就能清晰的了解齿轮的啮合运动状况。诺发现齿轮的啮合运动出现问题，可以及时调整，有利于提高直齿圆柱齿轮的设计效率，缩
15、短开发周期，降低设计成本。具有一定的使用价值。 颚式破碎机是一种在矿山工程和建设工程中广泛使用的破碎机构，这是因为其结构简单紧凑、偏心轴传动件受力较小、动颚垂直位移较小、加工时物料较少有过度破碎的现象、动颚颚板的磨损较小，而我的毕业设计课题是根据生产能力、进料口尺寸、硬度、堆积密度等设计出合理的机构，因而对我的专业知识的学习与应用都具有重大的意义。6参考文献1郑鸣皋，破碎机综述. 机械工业出版社，2001：1-32kanda Y, sano Y,Yashima Y.A consideration of grinding limit based on . frachure mechanics. Power technology ,1986(3): 5-73 sikong L,Hashimoto H,Ashima S,Breakage behavior of fine particles of brittle minerals and coal.power technology,1990(1):11-154
