洛阳理工学院毕业设计（论文）
第1章 绪论
1.1 国内外颚式破碎机的发展现状
颚式破碎机是由美国人布雷克发明的。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，其结构得到不断地完善。由于颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。为了改善颚式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型颚式破碎机。早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式破碎机。其特点是提高动颚摆动次数借以增加产量，同时能实现液压调整排料口、液压过载保护以及能负荷启动。原西德制造过冲击式颚式破碎机，而原苏联也制造了振动颚式破碎机（也叫惯性颚式破碎机）。它们都靠动颚振动冲击破碎物料，借以提高破碎机性能。前者国内曾经试制过，由于某些原因没能继续研制。原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机，美国生产过复摆双腔颚式破碎机。国内北京某设计院以及湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颚式破碎机。其特点是使间歇工作变成连续工作，借以提高破碎机工作效率。
原苏联早年曾制造一种双动颚颚式破碎机。国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。为了两动颚同步运转，在偏心轴一端增设一对开式齿轮。由于它的结构太复杂，近年又研制一种单轴倒悬挂的双动颚破碎机。国内上海某学院曾研制过此种颚式破碎机。这两种破碎机的特点，其动颚同步运转，使破碎机强制排料。这样，靠提高转数增加破碎机产量同时由于物料与动颚没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。
国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。国内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。它的特点是靠增大传动角改善动颚运动特性，提高破碎机性能。在国内该机有叫负支承、上斜式、上推式和上置式破碎机。
美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式颚式破碎机。其传动角大约70度以
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上。它的最大特点是低矮，最适于井下或移动式破碎机上工作。北京矿冶研究总院与某厂合作生产了几个规格的这种破碎机，其中最大为900?1200 颚式破碎机。
20世纪80年代以来,我国颚式破碎机的研制工作与改进工作取得了一定的成果。北京矿冶研究总院的破碎机专家王宏勋教授和他的学生丁培洪硕士引用了“动态啮角”的概念,开发出GXPE系列深腔颚式破碎机,当时在国内引起了一定程度的轰动。该机与同种规格的破碎机相比,在相同工况条件下,处理能力可提高20%~30%,齿板寿命可提高1~2倍。该机采用负支撑零悬挂,具有双曲面腔型。
以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进作用。但是，都没能得到大面积推广使用。国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破碎机来看，也都是传统颚式破碎机，没有异型颚式破碎机出现。
综上所述，改善国内颚式破碎机落后的状况，全面提高颚式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的颚式破碎机是当务之急。
1.2 复摆颚式破碎机的特点
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。复摆颚式破碎机的机构属于四杆机构中曲柄摇杆机构的应用，曲柄为主动件。
复摆颚式破碎机的动颚，是直接悬挂在偏心轴上的颚，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。由于动颚是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动颚板可同时做垂直和水平的复杂摆动，颚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，动颚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，动颚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。
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复摆颚式破碎机和简摆颚式破碎机相比较，复摆颚式破碎机的机器重量较轻，结构简单，生产效率较高等优点。但复摆颚式破碎机的颚板垂直行程大，石料对颚板的磨削作用严重，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颚式破碎机。国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机主要由机架、颚板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。
颚式破碎机的优点是生产率高，结构简单可靠，破碎比较大，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。其缺点是不宜破碎片状石料，工作间歇、有空转冲程，需要很大的摆动体，增加非生产能量的消耗，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。
使用颚式破碎机时，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，这是提高机器作业的重要措施。
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第2章 参数的确定
2.1 已知参数
1、进料口尺寸：620×900mm； 2、最大进料粒度：500mm； 3、处理能力：31～70m3/h； 4、偏心轴转速：250r/min； 5、排料口调整范围：95～145mm； 6、电动机功率：55～75KW；
2.2 部分结构参数的确定
此设计方案的成功与否，其关键在于四连杆机构的形式，应对颚式破碎机的四连杆机构进行优化处理，使各杆件的匹配更加合理，获得最佳特性，从而达到提高生产能力，降低下端特性值的目的。
1、排料口最小宽度e
设计任务书所给参数为：进料口宽度B?620，进料口长度L?900。 初选排料口最小尺寸，排料口的最小尺寸决定了破碎机得最大破碎比，可由下式求得：
e?(1/7~1/10)??88.57mm，emin?62mm
2、啮角?
破碎机动颚板和固定颚板之间的夹角叫啮角，啮角是设计破碎机的一个主要参数，啮角与破碎腔高度、生产率都成反比。从提高生产率观点，希望有较小的啮角。从降低破碎腔高度观点，希望有较大的啮角。设计破碎腔力求高度小而生产率高，从而两者发生矛盾，这就需要找到一个最佳的设计方案。
对普通的破碎腔啮角进行分析，如图示2-1所示。颚板上的压碎力p1和p2的作用方向垂直于颚板表面，而摩擦力fp1和fp2则平行于颚板表面，
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f为颚板与物料间的摩擦系数，忽略自重，并把它看作为分离体，则物料不上滑的条件为：
p1cos?1?fp1sin?1?p2co?2?fp2sin?2p1sin?1?p2sin?2?fp1cos?1?fp2cos?2解式（2-1），并经简化和整理得：
（2-1）
2f2 （2-2） tg(?1??2)?1?f将f?tg?(?为摩擦角)代入式（2-2），经简化得：
???1??2?2? （2-3）
一般的物料与颚板之间的摩擦系数f?0.2~0.3，此时相对应的摩擦角为??110~160，故啮角为220~320。为了更有效地咬住物料和考虑提高生产率，实际上颚式破碎机啮角为：170???240。本设计因采用的是定颚垂直的腔型，由相关资料的经验初选啮角??210。
图2-1 啮角示意及物料受力分析
3、破碎腔高度H
破碎腔高度尺寸，破碎腔的高度越高破碎时间就越长，相应的物料的破碎就越彻底；但是，我们设计破碎腔应尽量的降低破碎腔的高度，使结构更加的紧凑；这和破碎腔要求尽量的提高生产效率是相互矛盾的。经过查阅了相关的资料后，破碎腔的高度可由下式确定：
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