本科毕业论文 圆锥破碎机的设计
型与性能进行比较，从中可以看出哪种破碎机的性能更优越，进而找出圆锥破碎机的发展方向。 由于西蒙斯破碎机的性能远优于传统的弹簧式圆锥破碎机，所以近年来国内各破碎机制造厂纷纷开发这种破碎机，国产传统弹簧圆锥破碎机越来越少。近年来，新制订的弹簧圆锥破碎机国家标准(报批稿)与西蒙斯圆锥破碎机的参数基本相近，故传统弹簧圆锥破碎机迟早会被淘汰。表1给出了诺得伯格公司的西蒙斯、旋盘式、G型单缸液压圆锥破碎机和 HP 系列多缸液压圆锥破碎机的主要性能指标。由表1数据可知，生产能力最高和能耗最低的是HP系列破碎机，产品粒度也是HP系列破碎机最好。 旋盘式破碎机能耗高，而其产量又比西蒙斯破碎机稍低，然而小于5mm粒级的产量大于西蒙斯破碎机，因此，该机虽然能耗高，但它可给下段磨机提供更多的细粒原料，使磨机达到“多碎少磨”的节能效果。从这个观点来说，旋盘式破碎机优于西蒙斯破碎机，但不如HP系列破碎机。所以，诺得伯格公司自称 HP 系列破碎机为新的第三代产品。G型破碎机与西蒙斯破碎机相比还是优于弹簧破碎机。从上述4种破碎机的比较结果可知，旋盘式与HP系列破碎机采用层压破碎原理，可以实现选择性破碎，所以这两种机型性能优越；而HP系列破碎机不仅采用层压破碎，又是一种高能圆锥破碎机，所以它的性能更加优越。Svedala集团生产的H1000系列和山特维克公司生产的H1800系列单缸液压圆锥破碎机都是来自美国阿利斯一查尔默斯 Allis-Chalmars)公司(简称 AC 公司)的H系列高能圆锥破碎机。山特维克公司称H1800系列是第三代产品，也是一种高能圆锥破碎机。惯性圆锥破碎机也是一种高能圆锥破碎机。现将上述3种高能圆锥破碎机的主要性能列于表2。由表2数据可知H-8000超细型与HP700细型相比，后者粒度细，产量高，能耗低，但前者破碎比稍大些。H-8000细型与HP700中型相比，后者产量高许多，能耗也比较低，但HP700质量并不轻，因为表2中的质量不包括破碎机液压系统部分。H-8000细型KИД-2200惯性破碎机相比，后者性能优于前者，但它的质量是前者的2.1倍，惯性破碎机破碎比很大，可以简化破碎工艺流程，这又是一个很大的优点。KИД-2200与HP700中型破碎机相比，后者粒度10mm以下产290t/h比前者12m以下的产量300t/h少10t/h，但粒度 2mm；后者能耗为1.724kW?h/t，前者为2.00kW?h/t；从破碎机质量来看，
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前者为140t，但它的破碎比较大，这两种破碎机性能都比H1000系列破碎机优越。原因是虽然表2中列举的破碎机都属高能破碎机，但H1000系列破碎机不是采用层压破碎原理，不能实现选择性破碎。此外，H1000系列和G型破碎机同样具有前述单缸液压圆锥破碎机的优点，而且带有最先进的计算机自动控制系统。山特维克H1800系列比H1000系列破碎机更优越，可以认为它是一种高能层压圆锥破碎机。通过前述比较可以认为HP系列和H1800系列破碎机是当今世界上最先进的两种破碎机，并受到国内外用户的好评。 1.4圆锥破碎机发展方向
从前述的两种圆锥破碎机发展历程可知，HP系列圆锥破碎机，先是对破碎机内部结构参数进行优化组合，第二阶段是将“层压破碎”用于圆锥破碎机，第三阶段是完成了“高能层压”圆锥破碎机；H1800系列圆锥破碎机，先是对老单缸机的改进、第二阶段是提出了“高能”圆锥破碎机、第三阶段进一步完善高能圆锥破碎机、第四阶段完成了“高能层压”圆锥破碎机。虽然两种破碎机发展创新之路不同，但最终结果是一样的，都研制成了高能层压圆锥破碎机。他们的圆锥破碎机发展创新之路，对我们研制开发新型圆锥破碎机很有启发。 圆锥破碎机发展方向就是借用HP多缸机的优越性能和吸收单缸机结构 简单等优点并把两者的优点集中到一种圆锥破碎机上。这样，就会创新出一 种既具有多缸机性能优越又有单缸机结构简单的新型圆锥破碎机，这就是走 引进、消化吸收，再创新的发展创新之路。
破碎机的研制首先是使它能够借用层压破碎原理达到选择性破碎的目的。为此，圆锥破碎机创新的基本点是，采用优化腔型，大底锥角、大摆程、高摆 频，对破碎机内部结构进行优化组合再输入高能量。
综合分析结果，在上述创新基点和创新途径的基础上我们找到了圆锥破 碎机创新之路并设计出了这种独特的圆锥破碎机。所谓独就是我们独家所有，有所谓特就是特点，这种破碎机集中了HP系列和H1800系列圆锥破碎机的 优点，取长补短，并克服了它们各自的缺点。目前，浙江双金机械集团有限 公司正在研制这种破碎机。
第二章圆锥破碎机的总体方案及结构设计
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2.1圆锥破碎机的工作原理
工作时，电动机的旋转通过皮带轮或联轴器、传动轴和圆锥部在偏心套的迫动下绕一固定作旋摆运动，从而使圆锥破碎机的破碎壁时而靠近又时而离开固装在调整套上的轧白壁表面，使矿石在破碎腔内不断受到冲击，挤压和弯曲作用而实现矿石的破碎。在不可破异物通过破碎腔或因某种原因机器超载时，弹簧保险系统实现保险，排矿口增大，异物从破碎腔排出，如异物卡在排矿石可使用清腔系统，使排矿继续增大，使异物排除破碎腔。在弹簧的作用下，排矿口自动复位，机器恢复正常工作。
2.2圆锥破碎机的结构和布置形式
2.2.1圆锥破碎机的结构
圆锥破碎机的组成部分主要有机架部分；传动轴部分；偏心轴套部分；
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球面轴承部分；动锥部分；调整环部分。 2.2.2布置方式
电动机的旋转通过皮带轮或联轴器、传动轴和圆锥部在偏心套的迫动下绕一固定作旋摆运动，从而使圆锥破碎机的破碎壁时而靠近又时而离开固装在调整套上的轧白壁表面，使矿石在破碎腔内不断受到冲击，挤压和弯曲作用而实现矿石的破碎。在不可破异物通过破碎腔或因某种原因机器超载时，弹簧保险系统实现保险，排矿口增大，异物从破碎腔排出，如异物卡在排矿石可使用清腔系统，使排矿继续增大，使异物排除破碎腔。在弹簧的作用下，排矿口自动复位，机器恢复正常工作。
第三章 圆锥破碎机的设计计算
3.1主电动机的选择及传动比的分配
3.1.1电动机的选择
根据工作要求及工作条件，选用破碎机专用电动机，又根据工况选择YZR280M-10型电动机，额定功率P0=55kw,同步转速n0=556r/min.
3.1.2传动比的分配
根据PYB900标准圆锥破碎机的实际工作的空偏心轴转数nw=335r/min,得：
i?no556??1.66 （3.1） nw3353.2 传动装置的运动和动力参数的选择和计算
0轴（电动机轴）：
po?55KW （3.2）
no?556r/min （3.3） To?9.55?106 =9.55?106?Po no55?9.45?105N·mm （3.4） 556 13
1轴（小齿轮轴）：
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p1?p0??联?55?0.98?53.9KW （3.5）
n1?n0?556r/min （3.6） T1?9.55?106 =9.55?106?P1 n153.9?9.26?105N·mm （3.7） 5562轴（筒体）
p2?p1??承??齿?53.9?0.98?0.95?50.18KW （3.8） nw?335r/min （3.9） T2?9.55?106 =9.55?106?P2 nw50.18?1.43?106N·mm （3.10） 3353.3传动零件的设计计算
3.3.1齿轮的计算 1初步计算 （1）材料选择
因传动尺寸无严格限制，批量较小，故小齿轮用40Cr(调质），硬度241HB~286HB，平均取为280HB，大齿轮用45钢（调质），硬度229HB~286HB,平均取为240HB。选齿轮精度为7级。 （2）节锥角的计算
i?cot?1 （3.11）
?1?arccoti?arccot1.66?22?22'06'' （3.12）
?2?90??22?22''06''?67?67''54'' （3.13）
由文献[2]表14?3?3可知，
zmin?2ha2?1o?cos??cos2222'06\?15.8 （3.14） 122sinasin20 14