下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 學(xué)習(xí)好資料，畢設(shè)專用，答辯優(yōu)秀 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（說(shuō)明書） 2014 屆 題 目 300KW 型彈簧圓錐破碎機(jī) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng) 化 學(xué)生姓名 馮艷 學(xué) 號(hào) 10082338 指導(dǎo)教師 李兵 論文字?jǐn)?shù) 17573 完成日期 2013 年 12 月 湖 州 師 范 學(xué) 院 教 務(wù) 處 印 制 下載文檔就送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 II 原 創(chuàng) 性 聲 明 本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文，是在指導(dǎo) 老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。畢業(yè)論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的科研成果。對(duì)本文的研究成果做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 關(guān)于畢業(yè)論文使用授權(quán)的聲明 本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的 資料（包括圖紙、試驗(yàn)記錄、原始數(shù)據(jù)、實(shí)物照片、圖片、錄音帶、設(shè)計(jì)手稿等） ，知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬湖州師范學(xué)院。 本人完全了解 湖州師范學(xué)院 有關(guān)保存、使用畢業(yè)論文的 規(guī)定，同意學(xué)校保存或向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的 紙質(zhì)版 和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán) 湖州師范學(xué)院 可以將本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用任何復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文。如果發(fā)表相關(guān)成果，一定征得指導(dǎo)教師同意，且 第一署名單位為湖州師范學(xué)院。本人離校后使用畢業(yè)論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，第一署名單位仍然為湖州師范學(xué)院。 論文作者簽名： 日 期： 指導(dǎo)老師簽名： 日 期： III 300KW 型彈簧圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 ： 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要 完成對(duì) 300KW 彈簧圓錐破碎機(jī)的部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和完善 。首先對(duì)彈簧圓錐破碎機(jī) 做了簡(jiǎn)單的介紹；接著分析了 彈簧圓錐破碎機(jī) 選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所設(shè)計(jì)的裝配機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。 彈簧圓錐破碎機(jī) 由 六 個(gè)主要部件組成： 機(jī)架部分 、 傳動(dòng)軸部分 、 球面軸承部分 、 動(dòng)錐部分、調(diào)整環(huán)部分 。最后，提出了 彈簧圓錐破碎機(jī) 設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的不足，以便于今 后設(shè)計(jì)的改進(jìn)。本次 彈簧圓錐破碎機(jī) 的設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞： 彈簧，圓錐，破碎機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu) IV Structure Design of 300KW Spring Cone Crusher Abstract: The graduation project is mainly to complete the design and improvement of 300KW spring cone crusher part of the structure. Firstly, spring cone crusher machine is introduced. Secondly, the spring cone crusher automated assembly machine selection principle and method of calculation are analyzed. Then according to these design principles and calculation methods in accordance with the requirements of the given parameters of type design. Then on the design of the major components assembly machine was checked. Spring cone crusher consists of six major components: frame part, drive shaft parts, spherical bearing parts, moving cone section, part of the adjustment ring. Finally, the lack of spring cone crusher design process exists to facilitate future design improvements. The spring cone crusher design represents the general process of designed, selection of design work for the future has a certain reference value. Key words: Spring； cone； crusher； transmission 目 錄 第 1 章 緒論 . 1 1.1 導(dǎo)言 . 4 1.2 發(fā)展歷史 . 4 1.3 存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì) . 5 第 2 章 破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案 . 6 2.1 彈簧破碎機(jī)的型號(hào)分類 . 6 2.2 圓錐破碎機(jī)的基本工作原理 . 6 2.3 彈簧破碎機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)及功用 . 7 第 3 章 圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作 參數(shù)的選擇與計(jì)算 . 10 3.1 圓錐破碎機(jī)的的運(yùn)動(dòng)學(xué) . 10 3.2 圓錐破碎機(jī)的動(dòng)力學(xué) . 13 3.2.1 破碎錐的慣性力和慣性力矩 . 14 3.2.2 偏心軸套的慣性力 .錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.3 偏心部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) . 17 3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù) . 19 3.4.1 給礦口寬度與排礦口寬度 . 19 3.4.2 嚙角 . 20 3.4.3 破碎機(jī)的擺動(dòng)行程 . 20 3.4.4 平行碎礦區(qū) . 21 第 4 章 圓錐破碎機(jī)的工作參數(shù)的選擇與計(jì)算 . 22 4.1 工作參數(shù) . 24 4.2 破碎錐的擺動(dòng)次數(shù) . 24 4.3 生產(chǎn)率 . 6 4.4 電動(dòng)機(jī)功率 . 25 第 5 章 電動(dòng)機(jī)的選擇及軸的計(jì)算 . 26 5.1 主電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的分配 . 26 5.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 . 26 5.2 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) . 26 5.2.1 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 26 5.2.2 滾動(dòng)軸承的選擇和壽命驗(yàn)算 . 32 5.3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) . 33 5.3.1 齒輪的計(jì)算 . 33 5.3.2 齒輪的校核 . 34 第 6 章 帶的設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 37 6.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及其計(jì)算 . 37 6.1.1 確定計(jì)算功率 . 37 6.1.2 選擇 V 帶的帶型 . 37 6.1.3 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 . 37 6.1.4 確定 V 帶的中心距和帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 . 38 6.1.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角 . 38 6.1.6 確定帶的根數(shù) . 39 6.1.7 計(jì)算單根 V 帶的初拉力值的最小值 . 39 6.1.8 計(jì)算壓軸力 . 39 6.2 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 40 6.2.1 小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 40 6.2.2 大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 41 結(jié) 論 . 42 參考文獻(xiàn) . 43 致 謝 . 44 附錄 圖紙列表 . 45 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 第 1章 緒論 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 1.1 導(dǎo)言 在日常的生活和生產(chǎn)中破碎設(shè)備具有非常廣泛的應(yīng)用，例如：冶金，煤炭，礦山，建筑，環(huán)保等行業(yè)，它是將直徑比較大的物體破碎成直徑較小的物 體顆粒。 在破碎設(shè)備中，彈簧圓錐破碎機(jī)它的優(yōu)點(diǎn)比較突出，他生產(chǎn)效率較高，破碎后的產(chǎn)品質(zhì)量好，符合在礦產(chǎn)區(qū)環(huán)境下工作的要求，因此圓錐破碎機(jī)成為礦業(yè)上的主要破碎設(shè)備。 中國(guó)最早的圓錐破碎設(shè)備是在前蘇聯(lián)的圓錐破碎機(jī)為基礎(chǔ)，制造研發(fā)而成的，但最早的圓錐破碎機(jī)存在著很多的問(wèn)題。在科研人員的在不停的改進(jìn)下，現(xiàn)階段我國(guó)的圓錐破碎設(shè)備破碎的物料范圍在不斷的擴(kuò)大，同時(shí)也在不停的朝著可靠，高效，低耗，節(jié)能，自動(dòng)化等方向發(fā)展。 1.2 發(fā)展歷史 目前的破碎設(shè)備根據(jù)工作原理、生產(chǎn)環(huán)境和結(jié)構(gòu)特征的不同，主要可以分成顎式破碎機(jī)、旋回式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)和沖擊式破碎機(jī) 1。 1. 顎式破碎機(jī)。 顎式破碎機(jī)是最先發(fā)明的破碎設(shè)備，第一架顎式破碎機(jī)是在美國(guó)發(fā)明的。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻很實(shí)用，在生產(chǎn)中發(fā)生故障也很容易修復(fù)，所以被廣泛的應(yīng)用在了各種需要破碎的行業(yè)中 。 但也存在著諸如破碎的性能和生產(chǎn)力低 等 諸多問(wèn)題 ，以改善顎式破碎機(jī)，在國(guó)內(nèi)外相繼研制出了各種型號(hào)的顎式破碎機(jī)來(lái)改善其存在的缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)改善之后的破碎機(jī)主要的型號(hào)有以下幾種：簡(jiǎn)擺雙腔顎式破碎機(jī)，它改變了產(chǎn)品的直徑大小和破碎比，還可以連續(xù)的進(jìn)行工作，提高生產(chǎn)效率；雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)，它改變了原有 破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)，使得生產(chǎn)效率和使用壽命都有所提高；外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機(jī)，它的工作原理是通過(guò)動(dòng)顎和連桿的分離從而改變動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)軌跡，所以改變其中機(jī)構(gòu)的參數(shù)就能把動(dòng)力傳遞給動(dòng)顎，改善之后的破碎機(jī)外形相對(duì)較低、工作效率高、處理能力強(qiáng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)；振動(dòng)顎式破碎機(jī)，它是通過(guò)內(nèi)部產(chǎn)生的慣性力再加上高頻振動(dòng)對(duì)礦石進(jìn)行破碎的，所以所具有破碎力度相對(duì)大、破碎比較高等特點(diǎn)。 2. 旋回式破碎機(jī)。 旋回式破碎機(jī)屬于大型破碎設(shè)備，是用于大型礦石破碎及堅(jiān)硬物料破碎的主要設(shè)備，于礦業(yè)、冶金、化工和水利等行業(yè)廣泛應(yīng)用?；匦狡扑闄C(jī)的動(dòng)錐安裝 在主軸上，在動(dòng)錐和定錐中間裝有襯板，從而形成了破碎腔，電動(dòng)機(jī)將動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)裝置傳給動(dòng)錐，使動(dòng)錐能夠連續(xù)的對(duì)礦石進(jìn)行破碎，礦石的排出是靠其自身的重力來(lái)完成排出。旋回式破碎機(jī)是連續(xù)工作的，具有較高的生產(chǎn)效率，所以回旋式破碎機(jī)的生產(chǎn)效率大約是顎式破碎機(jī)的 2 倍。所以回旋式破碎機(jī)相對(duì)于顎式破碎機(jī)有較高的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量高、破碎比大等特點(diǎn)。 3. 圓錐破碎機(jī)。 圓錐式破碎機(jī)主要應(yīng)用在礦業(yè)上，因?yàn)樗芷扑橛捕容^大的材料，且生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量也高，它主要用于細(xì)碎和中碎。圓錐破碎機(jī)其內(nèi)部由于主軸上的偏心套的運(yùn)動(dòng)，使得動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)， 導(dǎo)致動(dòng)錐襯板與固定襯板之間的距離反復(fù)變化，使物料在破碎腔中被破碎。液壓圓錐破碎機(jī)是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 后得到的，調(diào)節(jié)棑礦口來(lái)適應(yīng)液壓裝置。 1.3 存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì) 相對(duì)于以前來(lái)說(shuō)，破碎機(jī)發(fā)展主要存在著的問(wèn)題如下 5： 1. 在新型耐磨材料的應(yīng)用較少。 目前，破碎機(jī)的材料選擇的通常為傳統(tǒng)材料，例如：高錳鋼、高鉻鑄鐵等。其實(shí)破碎機(jī)中的耐磨件應(yīng)該采用較好的抗磨損材料構(gòu)成，可以有效的提高破碎機(jī)的使用壽命。因此，開(kāi)發(fā)、尋找新的耐磨材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料為當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。 2. 操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序水平較低。 3. 制造工藝水平較差。 破碎機(jī)的重點(diǎn) 研發(fā)基礎(chǔ)為制造工藝水準(zhǔn)，由于缺乏先進(jìn)的工藝設(shè)備使得破碎機(jī)的加工工藝比較粗放，導(dǎo)致加工精度低、穩(wěn)定性差，還減少了受用壽命。所以需要先進(jìn)的加工藝術(shù)來(lái)改變現(xiàn)狀。 當(dāng)前我國(guó)使用的破碎機(jī)有大、中、小型之分，其種類、規(guī)格、制造工藝都在逐步完善，以滿足市場(chǎng)需求。但在這基礎(chǔ)上，我國(guó)的破碎機(jī)的努力方向是高質(zhì)量，高可靠性，低耗能等。 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 第 2章 破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案 2.1 彈簧破碎機(jī)的型號(hào)分類 根據(jù)破碎機(jī)中破碎腔型的不同，可以把現(xiàn)有的圓錐破碎機(jī)大致分為三種：標(biāo)準(zhǔn)型的，中間型的和短頭型的，其中標(biāo)準(zhǔn)型與短頭型應(yīng)用較為廣泛。 我國(guó)生產(chǎn) 的圓錐破碎機(jī)的型號(hào)的表示與漢字拼音字母、機(jī)器動(dòng)錐底部的直徑有關(guān)，如 PYB1200，PYZ1200 和 PYD1200，其中 P 表示破碎機(jī)， Y 表示圓錐， B 表示標(biāo)準(zhǔn)型， Z 表示中間型， D 表示短頭型， 1200 表示動(dòng)錐的底部直徑。 液壓保險(xiǎn)和彈簧保險(xiǎn)兩種類型是由根據(jù)調(diào)整排礦口和過(guò)載時(shí)的保險(xiǎn)方式來(lái)劃分的。 本次的設(shè)計(jì)方案是采用底部直徑為 2100 的小型彈簧圓錐破碎機(jī)，即 PYB2100。 2.2 圓錐破碎機(jī)的基本工作原理 如圖 2-1 所示，由電動(dòng)機(jī) 1 帶動(dòng)帶輪 2 運(yùn)動(dòng)，從而使傳動(dòng)軸 3 轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在傳動(dòng)軸 3 上的小錐齒輪帶動(dòng) 6 偏心軸套上的 大椎齒輪 5 運(yùn)動(dòng)，使偏心軸套繞中心線做圓周運(yùn)動(dòng)，主軸 7 插在偏心軸套的錐形孔中，動(dòng)錐 8 固定在主軸上，偏心軸套在主軸運(yùn)動(dòng)時(shí)也一同運(yùn)動(dòng)，主軸的中心線繞軸套的中心線做錐面運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)至圖示位置時(shí)動(dòng)錐 8 靠近 9 定錐，同時(shí)碾壓之間的物料，使之破碎。 1 電動(dòng)機(jī) 2 帶輪 3 傳動(dòng)軸 4 小錐齒輪 5 大錐齒輪 6 偏心軸套 7 主軸 8 動(dòng)錐 9 定錐 10 分料盤 11 進(jìn)料口 圖 2-1 圓錐破碎機(jī) 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 而另一邊已經(jīng)破碎的物料由于自身的重力影響從出料口出去，就這樣不斷的循環(huán)，從而進(jìn)行破碎。由于圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐是轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以可以對(duì)礦石進(jìn)行連續(xù)的破碎，因此生產(chǎn)效率較高。 2.3 彈簧破碎機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)及功用 1 機(jī)架下蓋； 2 止推盤了； 3 偏心軸套； 4 直襯套； 5 機(jī)架中心套筒； 6 大傘齒輪； 7 平衡重； 8 方銷； 9 進(jìn)水管口； 10 機(jī)架； 11 球面軸承座； 12 球面軸承； 13 擋油環(huán) 14 襯板； 15 彈簧； 16 毛氈密封； 17 固定環(huán)（支承環(huán)）； 18 弧形齒板； 19 鎖緊螺帽； 20 制動(dòng)齒板； 21 分礦盤； 22 漏斗； 23 支承罩； 24 “U”型螺栓； 25 定錐襯板； 26 耳環(huán)； 27 注黃油孔； 28 調(diào)整環(huán)； 29 螺栓； 30 動(dòng)錐； 31 緣； 32 環(huán)形油槽； 33 排水管口； 34 傳動(dòng)軸套筒； 35 小傘齒輪； 36 排油口； 37 錐襯套；38 主軸； 39 進(jìn)油口 圖 2-2 1200 標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī) 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 如圖 2-2 所示，標(biāo)準(zhǔn)的彈簧圓錐破碎機(jī)的主要組成部件：動(dòng)力部分，傳動(dòng)部分，偏心軸套部分，動(dòng)錐部分，定錐部分，球面軸承部分和調(diào)整環(huán)部分。 彈簧圓錐破碎機(jī)的機(jī)架部分就是一臺(tái)機(jī)器的基本外殼，它大致由上部配件等組成，偏心軸的外部機(jī)架中心套筒，以及傳動(dòng)軸外套部分組成。如圖中所示，上部配件是指破碎機(jī)的入料口和入料口的支架部分，它是破碎機(jī)的最上邊的部分，入料口可以根據(jù)生產(chǎn)條件的不同進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)控制物料進(jìn)入的多少。圖中 34 為安裝和保護(hù)傳動(dòng)軸而設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸套筒，它與偏心軸套的外部機(jī)架相連接，再用螺釘將兩者固定。安裝主軸的 部分叫偏心軸套，它直接安放在機(jī)架中心軸筒 5 中，機(jī)架中心軸筒并不與外部機(jī)架直接接觸，它們直接隔著直襯套 4。直襯套起著緩沖作用，所以直襯套的損耗比較嚴(yán)重，尤其是以前直襯套用青銅制作的時(shí)候。隨著材料學(xué)的不斷發(fā)展，直襯套也開(kāi)始用更耐磨的尼龍材料來(lái)代替，大大的減少的生產(chǎn)的成本。由于直襯套是直接放在外部機(jī)架中的，在生產(chǎn)時(shí)很容易上移變位，所以大多數(shù)的圓錐破碎機(jī)的直襯套上都開(kāi)有兩個(gè)小口，其上以壓板起固定作用。 圓錐破碎機(jī)大都由大功率的電機(jī)作為動(dòng)力，通過(guò)聯(lián)軸器或者帶輪將動(dòng)力傳給安裝在傳動(dòng)套筒中的傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的另一端安裝了小 錐齒輪 35，在偏心軸套上安裝另一大錐齒輪 6，兩者相嚙合，將動(dòng)力傳遞給了偏心軸套。傳動(dòng)軸上的軸承一般為滾動(dòng)軸承，由于傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速不高，但傳動(dòng)力很大，所以對(duì)于軸承壽命較低，最常采用的就是將兩個(gè)軸承并列使用，以延長(zhǎng)軸承的使用壽命。 圓錐破碎機(jī)的核心為安裝有偏心軸套的主軸，它是由偏心軸套 3，大錐齒輪 6 和錐襯套 37 組成。大錐齒輪安裝在偏心軸的頂部，通過(guò)鍵實(shí)現(xiàn)固定。錐襯套直接壓入偏心軸中，再用壓板將其固定。 偏心軸套的下面就是機(jī)器的機(jī)架下蓋 1，它們之間隔著四片止推盤，止推盤的作用是起緩沖作用。安裝在最下面的止推盤與底蓋 相接觸，最外圍有三個(gè)爪卡，與底蓋的三個(gè)槽相對(duì)應(yīng)，卡緊后這個(gè)止推盤就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)了。最上邊的止推盤是由鋼制成的，它與偏心軸套相接觸，同時(shí)用銷將兩者連接，所以它與偏心軸套是同時(shí)運(yùn)動(dòng)的。中間的兩個(gè)止推盤，在上邊的是由銅制成的，下邊的一塊是鋼制成，上邊有通潤(rùn)滑油用的槽。偏心軸套的旋轉(zhuǎn)也是主要靠這兩片止推盤實(shí)現(xiàn)的，所以這兩片止推盤的是損耗是最嚴(yán)重的。 球面軸承 12 和它的軸承座 11 組成了球面軸承部分。軸承座的外面裝有一圈擋油環(huán)，擋油環(huán)的作用是防止球面軸承中擠出的油流到外圈的水中。擋油環(huán)的外圈也有一圈環(huán)形的槽，在里面裝水用來(lái) 防塵。球面軸承用銷子固定在軸承座中。最新的球面軸承也開(kāi)始使用尼龍材料，比起原先的青銅制成的球面軸承，尼龍制造的耐磨度更高，使用壽命也更長(zhǎng)。 動(dòng)錐和定錐之間的相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了破碎物料的力，動(dòng)錐部分是由主軸 38 和動(dòng)錐體組成的，利用熱壓將它們裝配在一起。襯板 14 固定在動(dòng)錐的外部，襯板是由錳鋼制成以保證硬度。為了使襯板與動(dòng)錐配合得更加精密，所以在它們之間加有鑄鋅。用鎖緊螺帽 19 將襯板和動(dòng)錐配合的上部鎖緊。 破碎機(jī)工作時(shí)，物料從進(jìn)礦口 22 進(jìn)入落到分料盤 21 上。主軸的最上端安裝的是分料盤，隨著主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)粉料盤不斷的晃動(dòng)， 而落在分料盤上的物料也會(huì)隨著粉料盤的晃動(dòng)被撒落到破碎腔里進(jìn)行破碎。破碎完成的物料，則會(huì)從錐體的下面落到運(yùn)輸帶上運(yùn)走。 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 調(diào)整環(huán)部分是由兩個(gè)圓錐體組成，外圓錐的內(nèi)環(huán)和內(nèi)圓錐的外環(huán)都有鋸齒狀的螺紋，所以可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)內(nèi)錐體使定錐上升或者下降，從而改變排礦口的大小。內(nèi)錐體上留有 7 個(gè)缺口，定錐襯板25 上也有相對(duì)應(yīng)的耳環(huán) 26，都用螺栓連接，將定錐體固定在調(diào)整環(huán)上。 機(jī)架上的追免于固定環(huán)的錐面是相配合的。固定環(huán)上有 16 組彈簧 15，彈簧均勻的分布在固定環(huán)的外圈上。利用彈簧的壓力，將固定環(huán)壓在壓在機(jī)架上。同時(shí)，彈簧能夠保證在不 能破碎的物體進(jìn)入破碎腔時(shí)，起到一個(gè)保險(xiǎn)的作用。破碎機(jī)的大部分機(jī)構(gòu)都是有相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)的，為了保證破碎機(jī)能夠正常運(yùn)動(dòng)，必須保證機(jī)體內(nèi)部有良好的潤(rùn)滑。所以在破碎機(jī)的內(nèi)部，各個(gè)摩擦面上有稀油進(jìn)行潤(rùn)滑。中心套筒的底蓋上留有進(jìn)油口 37，使得潤(rùn)滑油可以進(jìn)入到偏心軸套下的止推盤中，止推盤的結(jié)構(gòu)上設(shè)有放射性的油槽，所以油在經(jīng)過(guò)中心油孔時(shí)，也能有效的進(jìn)入止推盤中。潤(rùn)滑油再向上通過(guò)主軸內(nèi)的中心油孔和偏心軸套的外表面，進(jìn)行潤(rùn)滑其中相摩擦的歌部分。潤(rùn)滑油最后到達(dá)球面軸承和錐齒輪部分，通過(guò)出油口 38 出油。 軸承 有單獨(dú)的 油路給油 與 排油循 環(huán)進(jìn)行 ，從而達(dá)到 潤(rùn)滑 效果 。 破碎機(jī)在破碎時(shí)，特別是中細(xì)型的破碎機(jī)破碎時(shí)，產(chǎn)生的灰塵非常的嚴(yán)重，這些灰塵將會(huì)嚴(yán)重的影響到破碎機(jī)的使用壽命，所以破碎機(jī)的防塵裝置也很重要?，F(xiàn)階段一般的彈簧圓錐破碎機(jī)的都采用的是水封防塵來(lái)進(jìn)行防塵。 結(jié)構(gòu)為：球面軸承座上設(shè)計(jì)有能夠盛水的溝槽，通過(guò)領(lǐng)緣使溝槽與動(dòng)錐相連接，領(lǐng)緣固定在動(dòng)錐上可以阻擋灰塵，是灰塵進(jìn)入水中，從而防塵 。 防塵水從進(jìn)水管口 35 流入溝槽把灰塵由排水管口36 帶走。 破碎機(jī)設(shè)的機(jī)架上裝有起保險(xiǎn)作用的一圈彈簧。由于定錐和固定環(huán)可以上下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)錐與定錐之間的間距會(huì)反復(fù)變換， 當(dāng)有不可破碎的礦石進(jìn)入破碎機(jī)時(shí) ， 會(huì)從出礦口排出，這樣就可以有效的保護(hù)機(jī)械。 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 第 3章 圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的選擇與計(jì)算 3.1 關(guān)于圓錐破碎機(jī)原理的運(yùn)動(dòng)學(xué) 位于圓錐破碎機(jī)的行腔位置中，破碎錐的軸線會(huì)繞著機(jī)器的軸線做圓錐面運(yùn)動(dòng)，它們的軸線相交與點(diǎn) O，之間的夾角為 1= ，圓錐破碎機(jī)在工作時(shí)，圓錐運(yùn)動(dòng)的頂點(diǎn)為 O， 其保持靜止。 由于支撐結(jié)構(gòu)存在的特點(diǎn)，破碎錐在生產(chǎn)時(shí)不但隨著偏心軸套運(yùn)動(dòng)時(shí)繞機(jī)器的中線做圓錐面運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也圍繞著自己的軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 因此，進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 與自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)共同組成了破碎錐的合成運(yùn)動(dòng)。這里所說(shuō)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（同時(shí)也可以稱之為牽連運(yùn)動(dòng)），也就是指破碎錐以機(jī)器的軸線為旋轉(zhuǎn)中心作錐面運(yùn)動(dòng)。還有這里的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，就是指破碎錐不僅在做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而且同一時(shí)間也會(huì)以自己的軸線為中心作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。把這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成了一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，把這種運(yùn)動(dòng)稱之為破碎錐的合成運(yùn)動(dòng)。破碎錐繞瞬 時(shí)軸線旋轉(zhuǎn)的角速度向量 o ，而 o 就能分解成兩種不同的向量之和，分別就是 進(jìn)給角速度向量 和自轉(zhuǎn)角速度向量 1 的向量和。 由于 破碎錐的絕對(duì)角速度向量 o 、自轉(zhuǎn)角速度向量 1 和進(jìn)動(dòng)角速度向量 存在這種幾何關(guān)系，所以可得到以下方程 ： s ins in1o (3-1) c o sc o s1o (3-2) 圖 3-1 破碎錐的角速度向量圖 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 聯(lián)立 3-1 和 3-2 可得 得： )sin(sino (3-3) 公 式中 的 就是 瞬時(shí)軸線與機(jī)器 軸 線間的夾 角。 如果 和 為定值， 就可以得到 )(o f 的函數(shù)關(guān)系 ， 如圖 3-2 所示 。 從圖中可以 得知 ， 在 o 90 的情況下 ，0會(huì) 有最小值 ，即 ： sinmino (3-4) 又在 0 時(shí)， 0有最大值： maxo(3-5) 由于破碎錐的瞬時(shí)軸線不是固定的，所以破碎機(jī)在有載和空載時(shí)也是不相同的。 圖 3-3 空載時(shí)破碎錐的角速度向量圖 圖 3-2 與角 的關(guān)系曲線 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 破碎機(jī)在空載時(shí)的角速度向量圖如 3-3 所示，它會(huì)產(chǎn)生兩種極限的情況。這兩者情況是由很多情況引起的，可能是機(jī)器本身的安裝問(wèn)題，也有可能是機(jī)器的潤(rùn)滑 問(wèn)題引起的。這兩種情況分別是： 1. 如果 01，則有 0， 這時(shí)破碎錐的瞬時(shí)軸線就與破碎機(jī)的軸線相重合。而際生產(chǎn)中，這種情況是不允許出現(xiàn)的。如果發(fā)生這種狀況，說(shuō)明主軸可能被偏心軸套抱住而同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。造成這種情況的原因，有可能是制造的問(wèn)題，也有可能是破碎機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑的問(wèn)題。 2. 如果 1， 則說(shuō)明這臺(tái)破碎機(jī)的各方面都是良好的，可以正常的生產(chǎn)使用。同時(shí)就能借助平行四邊形的法則作為依據(jù)來(lái)計(jì)算，就可以解出0的方向和大小。 根據(jù) 圖 3.3 得出，因?yàn)?o，oo oo ， 同時(shí) 0o 是 等腰三角形， oo o ， 所以得： 2902 -1 8 0-1 8 0 ooo (3-6) 根據(jù)已知和上式條件算得 圓錐破碎機(jī) 角度 o 5.90 。 算出0的大小 為 ： 0 2 c o s 9 0 - 2 o(3-7) 由上式可知：條件為 破碎機(jī) 沒(méi)有加負(fù) 載時(shí)，破碎錐的絕對(duì)角速度0的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與偏心軸套的回轉(zhuǎn)方向 是相同的。 破碎機(jī)在實(shí)際的生產(chǎn)中，由于有礦石的加入，所以礦石在破碎錐上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻礙破碎錐運(yùn)動(dòng)的摩擦力， 這個(gè)力也大于偏心軸套對(duì)于破碎錐的摩擦力。這將導(dǎo)致破碎錐的瞬時(shí)軸線產(chǎn)生變化，這個(gè)變化和礦石與破碎錐的接觸點(diǎn)有關(guān)。因?yàn)槠扑殄F與礦石的碰撞是隨機(jī)的，所以 可以 將 破碎錐的 軸線近似的看做為 瞬時(shí)軸線 。這時(shí)它的 角速度 0 就等于破碎錐軸線上 B 點(diǎn)的速度。 如圖 3-4 所示， oz 軸上的 B 點(diǎn) 會(huì) 繞 著破碎錐的 瞬時(shí)軸線以角速度 0 轉(zhuǎn)動(dòng) ，所以 B 點(diǎn)的速度為： 圖 3-3 負(fù)載時(shí)破碎錐速度計(jì)算圖 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 oB -c (3-8) 其中 式中 的 c 表示 B 點(diǎn) 到 瞬時(shí)軸線的垂 直 距 離 。 又因?yàn)?oz 軸上的 B 點(diǎn)繞 oz 軸以角速度 轉(zhuǎn)動(dòng)， 所以 B 點(diǎn)的速度 也可以表達(dá) 為： rV0B (3-9) 式中0r表示 B 點(diǎn) 到 oz 軸的垂 直距離 。 因此， 可聯(lián)立方程得到 ： rc V00B (3-10) 即 ： cr 00 -(3-11) 公式 3-11 中 的 負(fù)號(hào) 的意義是指 o的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與 的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 是不一致的 。 參照現(xiàn)有破碎機(jī)的具體相關(guān)尺寸之后 ， 就可以得出 05.004.00cr。 破碎機(jī) 在正常工作狀態(tài)之下 ， o5040 min = 。 也可以知道破碎機(jī)的 絕對(duì)角速度 0的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與 偏心軸套的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 是完全相反的 。 3.2 關(guān)于 圓錐破碎機(jī) 原理 的動(dòng)力學(xué) 由于圓錐破碎機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)，它的主軸在工作時(shí)時(shí)進(jìn)行一個(gè)圓錐面的運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)致破破碎機(jī)的偏心軸套和破碎錐的重心都不在他運(yùn)動(dòng)的中心線上，所以在工作時(shí)，偏心套軸和破碎錐會(huì)產(chǎn)生一個(gè)慣性力，還有對(duì)固定點(diǎn) O 的一個(gè)慣性力矩。正常運(yùn)轉(zhuǎn)是，慣性力將作用在機(jī)架上會(huì)產(chǎn)生周期性的動(dòng)載荷，導(dǎo)致極佳的震動(dòng)和偏心軸套的偏斜。所以在工作時(shí)，會(huì)對(duì)機(jī)器產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。為了有效圖 3-4 牽連慣性力對(duì) ox ,oy ,oz 軸的力矩 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 的消除有害影響，有必要對(duì)慣性力以及慣性力矩的大小與方向做更近一步的研究。 3.2.1 破碎錐的慣性力和慣性力矩 參照 圓錐破碎機(jī) 原理 的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析， 其 破碎錐 所作的運(yùn)動(dòng)是 規(guī)則 的 。 在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，要能夠讓破碎錐 的運(yùn)動(dòng)具有 規(guī)則 性 ， 就還需要有一個(gè)外力的力矩作用，也就是說(shuō) ， 為了 使破碎錐 的運(yùn)動(dòng)具有規(guī)則 性 ， 要在 破碎錐上作用 一個(gè)和 外力力矩大小相等 且 方向相反的慣性力矩。 為了能夠達(dá)到上述目的，采用下列方式來(lái)算出作用在破碎錐上的慣性力： 建立一個(gè)定坐標(biāo)系 oxyz ，其中 o 為原點(diǎn)，角速度向量 和 oz 軸相同，同時(shí)與破碎機(jī)的中心線重合（示例如圖 3-4）；建立動(dòng)坐標(biāo)系 zyox ，讓相對(duì)角速度向量 1 與 oz 軸保持一致，就是和破碎錐的軸線重合。 并且使 ox 軸位于 oz 軸與 oz 軸構(gòu)成的平面內(nèi)， 即 oy 軸 與 該平面 相 垂直。 以 oy 軸的正 方 向一端 為原點(diǎn)觀察 ， 從 到 1 轉(zhuǎn)到一個(gè) 角的方向 的轉(zhuǎn)向 是正的。 用微分的方法把 破碎錐分成 若干 垂直并對(duì)稱于 oz 軸的薄圓片。 用 iP 表示任一 個(gè) 薄圓片 上的任一 質(zhì)點(diǎn)， 那么它的 絕對(duì)加速度 pia 為： kirieipi aaaa += (3-12) 式中 的 eia表示 牽連加速度， 2eiei ra (3-13) eir為 iP 到 oz 軸的垂 直長(zhǎng)度 ； ria 相對(duì)加速度， 21riri ra (3-14) rir 為 iP 至 oz 軸的垂 直長(zhǎng)度 ； kia 哥式加速度， )s in (2 ririki VVa (3-15) riV 是 iP 的相對(duì) 加速度。 假 設(shè) im 為 質(zhì)點(diǎn) iP 的質(zhì)量， 那么作用在 質(zhì)點(diǎn) iP 上的慣性力 就是 ： 2eiieiiei rmamC (3-16) 21riiriiri rmamC (3-17) )s i n (2 ririikiiki VVmamC (3-18) 接下來(lái) 就 能夠來(lái)確定 牽連慣性力、相對(duì)慣性力、哥式慣性力 分別 對(duì) ox 、 oy 、 oz 軸的力矩。 1. 首先計(jì)算出 牽連慣性力 分別 對(duì) ox 、 oy 、 oz 軸的力矩 大小。 質(zhì)點(diǎn) iP 上的 牽連力 大小為 2eii rm ，將這個(gè)牽連力分解成 ox、 oy 兩個(gè)方向可得 ： 2i2eiie ix co s x mrmC (3-19) 2i2eiie iy s in y mrmC (3-20) 若設(shè) 沿坐標(biāo)軸方向的力矩向量為正 ，將質(zhì)點(diǎn)的慣性力分解后分力對(duì)于 ox 、 oy 、 oz 軸的力矩為： 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 2iex zy mM zx mM 2iey 2i2ie z xy myx mM (3-21) 從 圖 3-4 可知： zxx s in-c os yy= xxz s inc os (3-22) 將公式（ 3-17）代入公式（ 3-16）中 算出 ： 0i2e x zymM(3-23) 由于 破碎錐 的結(jié)構(gòu)是呈左右相對(duì)稱的，而 對(duì)稱 軸為 oz ， 因此 破碎錐對(duì)于 oz 軸的離心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 0 =zymi。 )s i nc o s)(s i n-c o s(i2e y xzzxmM )-(c o ss i n)s i n-( c o s 2222i2 zxzxm )-(c o ss in 22i2 zxm )(-)(c o ss in 2222i2 yzyxm )-(c o ss in 2xi2zi2 rmrm )-(c o ss in 212 JJ (3-24) 式中 0i =zxm， zr 和 xr 依次表示點(diǎn) iP 到 oz ， ox 軸的距離， 從而算得 1J 和 2J 依次表示 破碎錐對(duì) oz 和 ox 軸 上 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 大小 。 0)s i n-c o s(i2i2e z zymyzxmM(3-25) 式中 0i =yxm， 0i =yzm。 2. 計(jì)算 相對(duì)慣性力 對(duì) ox 、 oy 、 oz 軸的力矩 由于相對(duì)角速度 1 是固定不變的，就是一個(gè)常數(shù)，因此相對(duì)加速度只有一個(gè)向心加速度來(lái)構(gòu)成的。同時(shí)，又由于破碎錐的結(jié)構(gòu)是呈對(duì)稱的，還以 oz 為軸心線，所以破碎錐內(nèi)部的任意一個(gè)對(duì)稱質(zhì)點(diǎn)的慣性力都是大小相等方向相反的，那么整個(gè)破碎錐對(duì)軸的慣性力作用等于零。 3.哥式加速度 作用在 ox 、 oy 、 oz 軸的力矩 大小。 若 移到 iP 處 后 ， 就可以把 沿 ox 和 oz 軸分解為 x 和 z ，其 大小 為： sinx (3-26) cosz (3-27) x 和 z 可以組成一個(gè) 平面 ，并且這個(gè)平面與 坐標(biāo)面 ozx 平行， 所以 哥式加速度 可以沿 ox 和oz 軸 分解，分解后的向量如圖 3.6 所示： 1rrk ix c os22s in2 rVa z (3-28) 它的 方向 與 r 線的離心方向 一致 。 圖 3. 6 哥氏慣性力對(duì) ox ,oy ,oz 軸的湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 s i n2c osc os2)-2s i n(2 11rrxk i z xrVa (3-29) 它 垂直于 oyx 平面 并且 與 oz 軸反向。 因此，哥式加速度分量的慣性力 大小 為： r1ik ixik ix c os2 rmamC (3-30) s in21ikiz ikiz xmamC (3-31) 因?yàn)閗ixC會(huì) 通過(guò) oz 軸， 并 且破碎錐 是對(duì)稱的形狀，它的 每?jī)蓚€(gè)對(duì)稱質(zhì)點(diǎn) 都大小相同方向相反，所以造成的慣性力彼此平衡，所以它對(duì)軸的力矩為零。所以 ，這兩個(gè) 質(zhì) 點(diǎn)的慣性力組成 了 一個(gè)力偶，作用面平行于坐標(biāo)面 ozx ，力偶矩等于： 21i1i s in42-s in2 xmxxm (3-32) 由于 整個(gè)破碎錐的哥式慣性力 都是由這些 在力偶組成， 所以 它們對(duì)于 ox 、 oy 、 oz 軸得力矩為： 0kx =M (3-33) 2i11ik y 4s ins in4 xmxmM (3-34) 0kz =M (3-35) 因破碎錐 是對(duì)稱的，對(duì)稱線為 oz ， 有 2i2i ymxm =， 所以 12ri22i2i 2)(24 Jrmyxmxm =+=(3-36) 其中 i2m 表 示 一對(duì)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量。 所以 可 得 ： JJxmM s i n-s i n-4s i n 11112i1k y (3-37) 各慣性力對(duì) ox 、 oy 、 oz 軸的力矩之和為： 0kxr xe xx =+= MMMM