復(fù)擺腭式破碎機(jī)設(shè)計(jì)

復(fù)擺腭式破碎機(jī)設(shè)計(jì),復(fù)擺,破碎,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯題目 復(fù)擺腭式破碎機(jī)設(shè)計(jì)專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105223學(xué) 生 姓 名 歐陽鑫指 導(dǎo) 教 師 熊麗娟二O一一年 六 月南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 一概述破碎機(jī)械是對(duì)固體物料施加機(jī)械力，克服物料的內(nèi)聚力，使之碎裂成小塊物料的設(shè)備。破碎機(jī)械所施加的機(jī)械力，可以是擠壓力、劈裂力、彎曲力、剪切力、沖擊力等，在一般機(jī)械中大多是兩種或兩種以上機(jī)械力的綜合。對(duì)于堅(jiān)硬的物料，適宜采用產(chǎn)生彎曲和劈裂作用的破碎機(jī)械；對(duì)于脆性和塑性的物料，適宜采用產(chǎn)生沖擊和劈裂作用的機(jī)械；對(duì)于粘性和韌性的物料，適宜采用產(chǎn)生擠壓和碾磨作用的機(jī)械。在礦山工程和建設(shè)上，破碎機(jī)械多用來破碎爆破開采所得的天然石料，使這成為規(guī)定尺寸的礦石或碎石。在硅酸鹽工業(yè)中，固體原料、燃料和半成品需要經(jīng)過各種破碎加工，使其粒度達(dá)到各道工序所要求的以便進(jìn)一步加工操作。通常的破碎過程，有粗碎、中碎、細(xì)碎三種，其入料粒度和出料粒度，如表一所示。所采用的破碎機(jī)械相應(yīng)地有粗碎機(jī)、中碎機(jī)、細(xì)碎機(jī)三種。 表一 物料粗碎、中碎、細(xì)碎的劃分（mm）類別入料粒度出料粒度粗碎中碎細(xì)碎300900 10035050 100100350 20100515制備水泥、石灰時(shí)、細(xì)碎后的物料，還需進(jìn)一步粉磨成粉末。按照粉磨程度，可分為粗磨、細(xì)磨、超細(xì)磨三種。所采用的粉磨機(jī)相應(yīng)地有粗磨機(jī)、細(xì)磨機(jī)、超細(xì)磨機(jī)三種。在加工過程中，破碎機(jī)的效率要比粉磨機(jī)高得多，先破碎再粉磨，能顯著地提高加工效率，也降低電能消耗。工業(yè)上常用物料破碎前的平均粒度 D刁民破碎后的平均粒度d之比來衡量破碎過程中物料尺寸變化情況，比值i稱為破碎比（即平均破碎比） 為了簡易地表示物料破碎程度和各種破碎機(jī)的方根性能，也可用破碎機(jī)的最大進(jìn)料口尺寸與最大出料口尺寸之比來作為破碎比，稱為公稱破碎比。在實(shí)際破碎加工時(shí)，裝入破碎機(jī)的最大物料尺寸，一般總是小于容許的最大限度進(jìn)料口尺寸，所以，平均破碎比只相當(dāng)于公稱破碎比的0.70.9。每個(gè)破碎機(jī)的破碎比有一定限度，破碎機(jī)械的破碎比一般是i=330。如果物料破碎的加工要求超過一種破碎機(jī)的破碎比，則必須采用兩臺(tái)或多臺(tái)破碎機(jī)械串連加工，稱為多級(jí)破碎。多級(jí)破碎時(shí)，原料尺寸與最終成品尺寸之比，稱總破碎比，如果各級(jí)破碎的破碎比各是， 。則總破碎比是由于破碎機(jī)構(gòu)造和作用的不同，實(shí)際選用時(shí)，還應(yīng)根據(jù)具體情況考慮下列因素；1.物料的物理性質(zhì)，如易碎性、粘性、水分泥沙含量和最大給料尺寸等；2.成品的總生產(chǎn)量和級(jí)配要求、據(jù)以選擇破碎機(jī)類型和生產(chǎn)能力；3.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，做到既合乎質(zhì)量、數(shù)量的要求、操作方便、工作可靠，又最大限度節(jié)省費(fèi)用。二物料破碎及其意義21 物料破碎及其意義 從礦山開采出來的礦石稱為原礦。原礦是由礦物與脈石組成的，露天礦井開采出來的原礦其最大粒度一般在2001300mm之間，地下礦開采出來的原礦最大粒度一般在200600mm之間，這些原礦不能直接在工業(yè)中應(yīng)用，必須經(jīng)過破碎和磨礦作業(yè)，使其粒度達(dá)到規(guī)定的要求、破碎是指將塊狀礦石變成粒度大于15mm產(chǎn)品的作業(yè)，小于1mm粒度的產(chǎn)品是通過磨碎作業(yè)完成的。211 破碎的目的（1）制備工業(yè)用碎石 大塊石料經(jīng)破碎篩分后，可得到各種不同要求粒度的碎石。這些碎石可制備成混凝土。它們?cè)诮ㄖ?、水電等行業(yè)中廣泛應(yīng)用。鐵路路基建造中也需要大量的碎石。（2）使礦石中的有用礦物分離 礦石有單金屬和多金屬，而且原礦多為品位較低的礦石。將原礦破碎后，可以使有用金屬與礦石中的脈石和有害雜質(zhì)分離，作為選礦的原料，除去雜質(zhì)而得到高品位的精礦（3）磨礦提供原料 磨礦工藝所需粒度大于15mm的原料，是由破碎產(chǎn)品提供的。例如在煉焦廠、燒結(jié)廠、制團(tuán)廠、粉末冶金、水泥等部門中，都是由破碎工藝提供原料，再通過磨碎使產(chǎn)品達(dá)到要求的粒度和粉末狀態(tài)。212 破碎工藝最終破碎粒度是根據(jù)產(chǎn)品的用途確定的。需要進(jìn)行磨礦作業(yè)的礦石，應(yīng)考慮到破碎與磨礦總成本較低來確定破碎產(chǎn)品的粒度。一般較適宜的粒度為1025mm。把原礦粒度與破碎產(chǎn)品的粒度的比，稱為總破碎比，若露天礦開采出來的原礦粒度為2001300mm則破碎作業(yè)的總破碎比的范圍為： 一臺(tái)破碎機(jī)只能在一定限度的破碎比下才有合理的結(jié)構(gòu)，才能最有效地工作，因此使一臺(tái)破碎機(jī)達(dá)到這樣的破碎比是很有困難的。各種破碎機(jī)的破碎比范圍見表二?？梢?，要把原礦破碎到需要的粒度，必須將若干臺(tái)破碎機(jī)串連進(jìn)行分段破碎?？偲扑楸鹊扔诟鞫纹扑楸鹊某朔e、為了發(fā)揮串聯(lián)破碎機(jī)的破碎能力，不使小塊礦石進(jìn)入破碎機(jī)反復(fù)進(jìn)行破碎，因此將破碎與篩分有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成合理的破碎工藝流程。表二 各類破碎機(jī)的破碎比破碎機(jī)型式流程類型破碎機(jī)范圍顎式破碎機(jī)和旋回破碎機(jī)開路35標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)開路35標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)（中型）閉路48短圓錐破碎機(jī)開路36短圓錐破碎機(jī)閉路48 圖2-1為一段破碎機(jī)機(jī)流程圖，原礦經(jīng)固定篩1篩分后，篩上大塊物料進(jìn)入顎式破碎機(jī)2，篩下物顎式破碎機(jī)2的產(chǎn)品一起經(jīng)振動(dòng)篩3篩分；篩上物經(jīng)圓錐破碎機(jī)4破碎，篩下物和圓錐破碎機(jī)4的產(chǎn)品一起經(jīng)振動(dòng)5篩分；篩下物作為磨機(jī)8的原料，落入礦倉7，篩上稱進(jìn)入圓錐破碎機(jī)6破碎，破碎機(jī)6與振動(dòng)篩5構(gòu)成封閉系統(tǒng)進(jìn)反復(fù)破碎、篩分，該系統(tǒng)稱為封閉破碎系統(tǒng)。顎式破碎機(jī)2和圓錐破碎機(jī)4的產(chǎn)品，均經(jīng)篩分后進(jìn)入下一流程，故稱開路破碎。 圖2-1 破碎流程圖 1固定篩 2-顎式破碎機(jī) 3、5振動(dòng)篩 4、6-圓錐破碎機(jī) 7礦倉 8-磨機(jī)22 破碎物料的性能及破碎比2.2.1粒度及其表示方法礦塊的大小稱為粒度，由于礦塊形狀一般是不規(guī)則的，需要用幾個(gè)尺寸計(jì)算出的尺寸參數(shù)來表示礦塊的大小。1.平均直徑d礦塊的平均直徑用單個(gè)礦塊的長、寬、厚平均值表示。 d= (2-1)式中 L-礦塊的長度（mm）b-礦塊的寬度（mm）h-礦塊的厚度（mm）式用長、寬的平均值表示： d= （2-2）平均直徑一般是用來計(jì)算給礦和排礦單個(gè)礦塊的尺寸以確定破碎比。2.等值直徑deq礦塊的粒度很小時(shí)可用等值直徑來表示。等值直徑是將細(xì)料物料顆粒作為球體來計(jì)算的。deq= =1.24 （2-3）式中 m-礦料質(zhì)量（kg）-礦物密度kg/mV- 礦料的體積(m3)；3.粒級(jí)平均直徑d對(duì)于由不同粒度混合組成的礦粒群，通過用篩分方法來確定礦粒群的平均直徑，例如上層篩孔尺寸為d1，下層篩孔尺寸為d2，通過上層而留在下層篩上的物料，其粒度既不能用d1也不能用d2表示。當(dāng)粒級(jí)的粒度范圍很窄，上下兩篩的篩孔尺寸之比不超過=1.414時(shí)，可用粒度平均直徑表示，即 d=(d1+d2)/2 (2-4)否則用d1d2表示粒級(jí)。2.2.2破碎產(chǎn)品的粒級(jí)特性破碎產(chǎn)品都是由粒度不同的各種礦石礦粒所組成，為了鑒定破碎產(chǎn)品的質(zhì)量和破碎機(jī)的破碎效果，必須確定它們的粒度組成和粒度特性曲線，確定混合物的粒度組成，通常采用篩分公檢法（簡稱篩析）。篩析一般采用標(biāo)準(zhǔn)篩，篩面使用正方形篩孔的篩網(wǎng)。我國通常采用泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩，其篩孔大小用網(wǎng)目表示，它指一英寸長度（一英寸等于25.4mm）內(nèi)所具有的篩孔數(shù)目。這種篩子是以200目作為基本篩（=1.414）和補(bǔ)充篩比（=1.189）,篩孔的尺寸可根據(jù)篩比計(jì)算。例如，基本篩的上一基本篩為150目篩子的篩孔尺寸，可用基本篩的篩孔乘以基本篩為0.074=0.105mm。若計(jì)算兩篩之間的補(bǔ)充篩孔尺寸，則用基本篩的篩孔尺寸乘以補(bǔ)充篩比得到。即0.074=0.088mm.我國尚無用于破碎機(jī)的產(chǎn)品粒度分析標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際測試時(shí)，各廠家廠家使用的篩孔形狀（方孔或圓孔）及序列也不盡相同。如果參照泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩關(guān)于基本篩比的規(guī)定來確定篩孔序列，即各篩間的篩比天有不大于，就可以將上、下兩篩間的產(chǎn)品粒度，用粒度平均直徑表示這對(duì)于分析粒級(jí)特性顯然是很方便的。因此推薦表三的粒級(jí)序列供參考。表三 各破碎機(jī)產(chǎn)品的篩析篩的粒級(jí)序列型號(hào)PE-150X250PE-250X400PE-400X600PE-500X750PE-600X900PE-750X1060PE-900X1200粒度系列0-30-30-100-100-200-200-303-53-510-1410-1420-2820-2830-425-75-714-2014-2028-4028-4042-607-107-1020-2820-2840-5740-5760-8510-1410-1428-4028-4057-8057-8085-12014-2014-2040-5740-5780-11580-115120-17020-2820-2857-8057-80115-163115-1601702828-4080-11080-11016316340-55110110-15555155注：篩孔最大尺寸以其殘留景不超過5%來確定根據(jù)篩分結(jié)果，可以對(duì)產(chǎn)品（或原礦）的粒度特性進(jìn)行分析。粒度特性用粒度特性曲線來表示，縱坐標(biāo)表示套篩中各篩的篩上物料質(zhì)量的累積百分?jǐn)?shù)（簡稱篩上量累積產(chǎn)率%），橫坐標(biāo)或有篩孔尺寸與最大之比，或用篩孔尺寸與排礦口之比（%）表示。圖2-2a所示為物料粒級(jí)特性曲線，任意兩縱坐標(biāo)之差，就表示在橫軸上相應(yīng)兩點(diǎn)間物料粒級(jí)的產(chǎn)率。由圖可知，難碎性礦石的粒級(jí)曲線運(yùn)動(dòng)呈凸形，這表明礦石的粗級(jí)物料占多數(shù)。中等可碎性礦石的粒級(jí)曲線2近似直線。這表明各種粒級(jí)所占的產(chǎn)率大致相等。易碎性礦石的粒級(jí)曲線3呈凹形，這表明礦石中的中等粒度的物料占多數(shù)。該粒級(jí)曲線可以分析比較各種礦石破碎的難易程度。由于橫坐標(biāo)比值不能反映產(chǎn)品絕對(duì)尺寸的粒級(jí)分布情況，因此在檢查同型號(hào)不同破碎機(jī)的破碎效果并強(qiáng)調(diào)可比性時(shí)，只有篩孔最大尺寸及破碎物料相同時(shí)才有比較價(jià)值。當(dāng)破碎機(jī)性能差別較大時(shí)，按篩子上殘留量不大于5%所確定的篩孔最大尺寸也不相同。因此用該曲線來分析破碎機(jī)的破碎效果并不方便。圖2-2b的橫坐標(biāo)表示篩孔尺寸與排礦石之比。當(dāng)同型號(hào)各個(gè)破碎機(jī)的排礦口尺寸破碎物料相同時(shí)，該粒級(jí)特性曲線可以檢查破碎機(jī)的破碎效果。 圖2-2a 篩孔尺寸與最大粒之比 圖2-2b 物料尺寸排礦口之比 1 難碎性礦石 2 中等可碎性礦石 3易碎性礦石 2.2.3礦石的破碎及力學(xué)性能機(jī)械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子間的內(nèi)聚力，使大塊物料分裂成若干小塊。若礦石是脆性材料，它在很小的變形下就會(huì)發(fā)生破裂、機(jī)械破碎礦石有以下幾種方法：1.壓碎 將礦石置于兩個(gè)破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度限而破碎（圖2-3a）。2.劈裂 用一個(gè)平面和一個(gè)帶尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉應(yīng)力達(dá)到礦石的抗拉強(qiáng)度限 （圖2-3b）。3.折斷 用兩個(gè)帶有多個(gè)尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石就像受集中載荷的兩支點(diǎn)或多支點(diǎn)梁。當(dāng)?shù)V石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達(dá)到彎曲強(qiáng)度限時(shí)礦石被折斷 （圖2-3c）。 圖 2-3 礦石的破碎和破碎方法 （a） 壓碎 （b） 劈裂 （c）折斷 （d） 磨碎 （e）沖擊破碎4.磨碎 礦石與運(yùn)動(dòng)的工作表面之間受一定壓力和剪切力時(shí)，礦石內(nèi)的剪切力達(dá)到其剪切強(qiáng)度時(shí)，礦石即被粉碎（圖 2-3d）5.沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機(jī)件的沖擊力作用而破碎（圖2-3d）。由于破碎力是瞬間作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但錘頭磨損嚴(yán)重。實(shí)際上任何一種破碎機(jī)都不是以某一種形式進(jìn)行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯(lián)合進(jìn)行破碎。由于顎式破碎機(jī)的破碎工作表面是兩塊相互交錯(cuò)布置的齒形襯板，因此其破碎作業(yè)兼有前四種破碎形式，當(dāng)破碎機(jī)兩工作面沿表面方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位移加大而加強(qiáng)磨碎作業(yè)時(shí)，由于磨碎的效率低、能量消耗大、機(jī)件磨損嚴(yán)重，將會(huì)降低破碎機(jī)的破碎效果。礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理性能、被破的塊度及所要求的破碎比來選擇的，礦石分堅(jiān)硬礦石、中等堅(jiān)硬礦石和軟礦石。也可以分為粘性礦石和脆性礦石。礦石的抗壓強(qiáng)度最大,抗彎強(qiáng)度次之,抗拉強(qiáng)度最小。對(duì)堅(jiān)硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對(duì)粘性礦石采用壓碎和磨碎方法為宜；對(duì)脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。簡擺顎式破碎機(jī)可用于破碎各種性能的礦石，對(duì)于堅(jiān)硬礦石有更高的效果。三 . 工作原理和構(gòu)造3.1 工作原理電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動(dòng)顎上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)顎上升時(shí)肘板與動(dòng)顎間夾角變大，從而推動(dòng)動(dòng)顎板向固定顎板接近，與其同時(shí)物料被壓碎或劈碎，達(dá)到破碎的目的；當(dāng)動(dòng)顎下行時(shí)，肘板與動(dòng)顎夾角變小，動(dòng)顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開固定顎板，此時(shí)已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而破碎機(jī)動(dòng)顎作周期運(yùn)動(dòng)壓碎和排泄物料，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。顎式破碎機(jī)的工作部分是兩塊顎板，一是固定顎板（定顎），垂直（或上端略外傾）固定在機(jī)體前壁上，另一是活動(dòng)顎板（動(dòng)顎），位置傾斜，與固定顎板形成上大小的破碎腔（工作腔）?；顒?dòng)顎板對(duì)著固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，-分開 ，時(shí)而靠近。分開時(shí)，物料進(jìn)入破碎腔，成品從下部卸出；靠近時(shí)，使裝在兩塊顎板之間的到擠壓、彎折和劈裂作用而破碎。其工作示意圖（非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)）見圖3-1，動(dòng)顎4懸掛在偏心軸3上，可以左右擺動(dòng)，偏心軸3旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)腭4作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而推動(dòng)顎，動(dòng)顎作左右往復(fù)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)破碎和卸料。由于偏心軸負(fù)荷大，一般都制成中型和小型機(jī)，目前也朝大型方向發(fā)展，在工程上適合于破碎中等硬度的石塊，作為中碎設(shè)備，其破碎比比較大，可達(dá)到10。 圖3-1 復(fù)擺腭式破碎工作示意圖 3偏心軸 4動(dòng)顎 5連桿 6推力板復(fù)擺顎工破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量較輕、構(gòu)件教少、結(jié)構(gòu)更緊湊；破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受帶均勻破碎，加以動(dòng)腭下端強(qiáng)制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡擺腭式破碎機(jī)的生產(chǎn)率高出20%30%；物料在動(dòng)腭下端有較大的上下翻滾運(yùn)動(dòng)，容易呈立方體形狀卸出，減少了像簡擺式的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。其缺點(diǎn)是：這種破碎機(jī)的動(dòng)腭垂直擺幅較大，物料對(duì)腭板的磨削作用嚴(yán)重，腭板磨損快，故增大了能量消耗，加劇了物料的過度破碎，產(chǎn)生了粉塵也較多。3.2腭式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-2-1，帶有襯板的動(dòng)腭3通過滾動(dòng)軸承直接懸掛在偏心軸10上，而偏心軸又支承機(jī)架12的滾動(dòng)軸承上。動(dòng)腭的底部用推力板5支承在位于機(jī)架后壁的推力板座6上，出料口的調(diào)節(jié)裝置7，是利用調(diào)節(jié)螺栓來改變楔鐵的相對(duì)位置，從而使出料口的寬度得到調(diào)節(jié)。和簡擺腭式破碎機(jī)一樣，只有拉桿、彈簧及調(diào)節(jié)螺栓組成的拉緊裝置。由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶輪13使偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)腭就被帶動(dòng)作復(fù)雜擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)粉碎物料動(dòng)作。 圖3-2-1 復(fù)擺腭式破碎機(jī)1定腭 2側(cè)襯板 3動(dòng)腭（襯板） 4推力板支座 5推力板 6推力板座 7調(diào)節(jié)裝置 8后楔鐵 9飛輪 10偏心軸11軸承12機(jī)架 13帶輪 本圖僅做參考四. 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析4.1動(dòng)腭動(dòng)腭是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該堅(jiān)固耐用，按結(jié)構(gòu)動(dòng)腭可分箱型和非箱型。動(dòng)腭一般采用鑄造結(jié)構(gòu)。為了減輕動(dòng)腭的重量，本設(shè)計(jì)采用非箱型。如圖4-1所示，安裝齒板的動(dòng)腭前部為平板結(jié)構(gòu)，其后部有若干條加肋板以增強(qiáng)動(dòng)腭的強(qiáng)度與剛度，其橫截面呈E型。 圖 4-14.2齒板的結(jié)構(gòu) 齒板，是破碎機(jī)中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒度以及破碎力等都會(huì)影響，特別對(duì)后三項(xiàng)影響比較明顯。 齒板承受很大的沖擊力，因此磨損得非常厲害。為了延長它的使用壽命，可以從兩方面研究：一是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料：二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和集合尺寸?，F(xiàn)有的破碎機(jī)上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點(diǎn)是：在沖擊負(fù)荷作用下，具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同時(shí)仍能保持其內(nèi)層金屬原由的韌性，故它是破碎機(jī)上用得最普遍的一種耐磨材料。 齒板橫斷面結(jié)構(gòu)形狀有平滑表面和齒形表面兩種，后者又分三角形和梯形表面。本設(shè)計(jì)采用三角形。如圖4-3所示 a)三角形 b)梯形 圖 4-24.3肘板（推力板） 破碎機(jī)的肋板是結(jié)構(gòu)最簡單的零件，但其作用卻非常的重要。通常有三個(gè)作用：一是傳遞動(dòng)力，其傳遞的動(dòng)力有時(shí)甚至比破碎力還大；二是起保險(xiǎn)件作用，當(dāng)破碎腔落入非破碎物料（如釬桿、折斷的鏟齒）時(shí)，肘板先行斷裂破壞，從而保護(hù)機(jī)器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。 在機(jī)器工作時(shí)，肘板與其支承的襯板間不能得到很好的潤滑，加上粉塵落入，所以肘板與其襯墊之間實(shí)際上一種干摩擦和磨粒磨損狀態(tài)。這樣，對(duì)肘板的高負(fù)荷壓力，導(dǎo)致肘板與肘板襯墊很快磨損，使用壽命很低。因此肘板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮該機(jī)件的重要作用也要考慮其工作環(huán)境。按肘頭與肘墊（或稱肘板襯墊）的連接型式，可分為滾動(dòng)型與滑動(dòng)型兩種，如圖4-3所示。肘板與襯墊之間傳遞很大的擠壓力，并受周期性沖擊載荷。在反復(fù)沖擊擠壓作用下磨損教快，特別是圖4-3b所示的滑動(dòng)型更為嚴(yán)重。為提高傳動(dòng)效率，減少磨損，延長其使用壽命，可采用圖4-3a所示的滾動(dòng)型結(jié)構(gòu)。肘板頭為圓柱面，襯墊為平面。由于肘板的兩端肘頭表面為同一圓柱表面，所以當(dāng)肘板兩端的襯墊表面相互平行時(shí)，肘板受力將沿肘板圓柱面的同一直徑、并與襯墊表面的垂直方向傳遞。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，動(dòng)腭的擺動(dòng)角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面平行度誤差也很小，所以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用滾動(dòng)型 (a) (b) 圖4-3 肘頭與肘墊形式 (a) 滾動(dòng)型 (b) 滑動(dòng)型 4.4調(diào)整裝置調(diào)整裝置提供調(diào)整破碎機(jī)排料口大小作用。隨著襯板的不斷磨損，排料口尺寸也不斷地變大，產(chǎn)品的粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品的粒度要求，必須利用調(diào)整裝置，定期地調(diào)整排料裂口的尺寸。此外，當(dāng)要求得到不同的產(chǎn)品粒度時(shí)，也需要調(diào)整排料口的大小?，F(xiàn)有腭式破碎機(jī)的調(diào)整裝置有多種多樣，歸納起來有墊片調(diào)整裝置、鍥鐵調(diào)整裝置、液壓調(diào)整裝置以及襯板調(diào)整。本設(shè)計(jì)采用墊片調(diào)整裝置。 1肘板 2調(diào)整座 3調(diào)整楔鐵 4機(jī)架圖 4-4 調(diào)整裝置4.5保險(xiǎn)裝置當(dāng)破碎機(jī)落入非破碎物時(shí)，為防止機(jī)器的重要的零部件發(fā)生破壞，通常裝有過載保護(hù)裝置。保險(xiǎn)裝置有三種：液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。本設(shè)計(jì)采用肘板。肘板是機(jī)器中最簡單、最便宜的零件，所以得到廣乏應(yīng)用且經(jīng)濟(jì)有效，但當(dāng)肘板斷裂后，機(jī)器將停車，應(yīng)重新更換新肘板后方可工作。肘板保險(xiǎn)件的另一個(gè)缺點(diǎn)是由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，常常在超載時(shí)它不破壞，或者沒有超載它卻破壞了，以至影響生產(chǎn)。因此設(shè)計(jì)時(shí)除應(yīng)正確確定由破碎力引起的肘板壓力，以便設(shè)計(jì)出超載破壞的肘板面積外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使其具有較高的超載破壞敏感。肘板通常有如圖4-5所示的三種結(jié)構(gòu)：中部較薄的變截面結(jié)構(gòu)；弧形結(jié)構(gòu)；S型結(jié)構(gòu)。其中圖a結(jié)構(gòu)在保證肘板的剛度和穩(wěn)定性的同時(shí)，提高其超載破壞敏感度。圖b、圖c兩種結(jié)構(gòu)是利用灰鑄鐵肘板抗彎性能這一特性，選擇合適的結(jié)構(gòu)尺寸是肘板呈拉伸破壞，顯然提高了肘板破壞的敏感度。盡管如此，肘板是否斷裂主要取決與計(jì)算載荷的確定和截面尺寸計(jì)算是否正確。因此從加工制造方便性出發(fā)，圖a所示應(yīng)用最多，本設(shè)計(jì)也采用a中肘板。圖 4-5 肘板結(jié)構(gòu)4.6機(jī)架結(jié)構(gòu)破碎機(jī)是整個(gè)破碎機(jī)零部件的安裝基礎(chǔ)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，其重量占整機(jī)重量很大比例，而且加工制造的工作量也很大。機(jī)架的剛度和強(qiáng)度，對(duì)整機(jī)性能和主要零部件壽命均有很大的影響，因此，對(duì)破碎機(jī)架的要求是：機(jī)構(gòu)簡單容易制造，重量輕，且要求有足夠的強(qiáng)度和剛度。破碎機(jī)機(jī)架機(jī)構(gòu)分，有整體機(jī)架和組合機(jī)架；按制造工藝分，有鑄造機(jī)架和焊接機(jī)架。1）整體機(jī)架，由于其制造、安裝和運(yùn)輸困難，故不宜用于大型破碎機(jī)，而多為中、小型破碎機(jī)所使用。它比組合機(jī)架剛性好，但制造較較復(fù)雜。從制造工業(yè)來看，它分為整體鑄造機(jī)架和整體焊接機(jī)架。前者比后者剛性好，但制造困難，特別是單件、小批量生產(chǎn)。后者便于加工制造，重量較輕，但剛性差。同時(shí)要求焊接工藝、焊接質(zhì)量都比較高，并焊接后要求退火，但是隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外腭式破碎機(jī)的焊接機(jī)架用得越來越多，并且大型破碎機(jī)也采用焊接機(jī)架。焊接機(jī)架用Q235鋼板，其厚度一般為25-50mm 2) 整體鑄造機(jī)架,除用鑄鋼ZG270-500材料外，對(duì)小型破碎機(jī)破碎硬度較低的物料時(shí)，也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球墨鑄鐵。設(shè)計(jì)時(shí)，在保證正常工作下，應(yīng)力求減輕重量。制造時(shí)要求偏心軸承中心鏜孔，與動(dòng)腭心軸軸承的中心孔有一定的平行度。本設(shè)計(jì)用鑄造機(jī)架。如圖4-6圖4-6 整體鑄造機(jī)架4.7傳動(dòng)件偏心軸是破碎機(jī)的主軸，受有巨大的彎曲力，采用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，偏心軸一端裝帶輪，另一端裝飛輪。4.9飛輪飛輪用以存儲(chǔ)動(dòng)顎空形程時(shí)的能量，再用于工作行程，使機(jī)械的工作負(fù)荷趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。4.10潤滑裝置偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤滑。心軸和推力板的支承面一般采用潤滑脂通過手動(dòng)油槍給油。動(dòng)顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤滑困難，在其底部開若干軸向油溝，中間開一環(huán)向油槽使之連通，再用油泵強(qiáng)制注入干黃油進(jìn)行潤滑。五. 復(fù)擺腭式破碎機(jī)的主參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1主軸轉(zhuǎn)速如圖5-1-1所示，b為公稱排料口，SL為動(dòng)腭下端點(diǎn)水平行程，L為排料層的平均嚙角。ABB1A1為腔內(nèi)物料的壓縮破碎棱柱體，ABB2A2為排料棱柱體。破碎機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速是n根據(jù)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的排料時(shí)間內(nèi)，壓縮破碎棱柱體的上層面（AA1）按自由落體下落至破碎腔外的高度h計(jì)算確定的。而該排料層高度h與下端點(diǎn)水平行程SL及排料層嚙角L有關(guān)。即排料層上層面AA1降至下層面(BB1)，正好把排料層的物料全部排出所需的時(shí)間來計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速。對(duì)于排料時(shí)間有不同的意見：一種認(rèn)為排料時(shí)間t應(yīng)考慮破碎機(jī)構(gòu)的急回特性，即排料時(shí)間與機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)有關(guān)。這一觀點(diǎn)未注意到動(dòng)腭下端點(diǎn)排料起始點(diǎn)與終止點(diǎn)并不一定與機(jī)構(gòu)的兩極限位置相對(duì)應(yīng)。另一種認(rèn)為排料時(shí)間t應(yīng)按t=15/n計(jì)算，即排料時(shí)間對(duì)應(yīng)于主軸的四分之一轉(zhuǎn)，這種假定與實(shí)際情況相差甚大。根據(jù)筆者對(duì)破碎過程的實(shí)測分析，得到排料過程對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不小于180的結(jié)論,認(rèn)為排料時(shí)間按主軸半轉(zhuǎn)計(jì)算比較符合實(shí)際情況。排料時(shí)間t為 圖5-1-1 排料口處排料示意圖 t =30/n （2-1a）排料層完全排出下落的高度h為 h =SL/tanL (2-1b)由 (2-1c)令 g = 9800mm/s (2-1d）將式（2-1a）、（2-1b）、（2-1d）代入（2-1c），得 n =2100q (2-1）式中 n - 主軸轉(zhuǎn)速（r/min)； SL - 動(dòng)腭下端點(diǎn)水平行程（mm）； L - 排料層平均嚙角（）； q - 系數(shù)，考慮在功耗允許的情況下轉(zhuǎn)速的增減系數(shù)。取q = 0.951.05。高硬度礦石取小值。 破碎機(jī)尺寸設(shè)計(jì)中，動(dòng)腭下端點(diǎn)水平行程SL 是一個(gè)很重要的參數(shù)。在動(dòng)腭其他各點(diǎn)水平行程保證腔內(nèi)物料充分破碎的情況下，正確選擇SL、L 值是發(fā)揮機(jī)器生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。但SL、L及n三者之間應(yīng)有最佳的匹配，當(dāng)轉(zhuǎn)速n 不與已知的SL、L相匹配，或者設(shè)計(jì)的SL、L不與實(shí)有轉(zhuǎn)速n相匹配時(shí)，都會(huì)降低機(jī)器的生產(chǎn)能力或增大功耗。盡管式（2-1）已經(jīng)給出了n、 SL、L三參數(shù)間的匹配關(guān)系，但并不是說機(jī)器任何一組機(jī)構(gòu)尺寸所得到的下端點(diǎn)水平行程SL和給定的L按式（2-1）計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n后，都能得到最佳的n、 SL、L三參數(shù)匹配方案。根據(jù)已知題目給定的生產(chǎn)能力Q，對(duì)該機(jī)型三參數(shù)匹配優(yōu)化，得出查腭式破碎機(jī)表6-3得 SL=29.44mm; L=14; 取q=1代入式（2-1）得：n=193.3 r/min5.1.2生產(chǎn)能力破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是指機(jī)器每小時(shí)所處理的物料的立方米數(shù)。由于生產(chǎn)能力不但與排料口尺寸有關(guān)，而且與待破物料的強(qiáng)度、韌性、物料性能以及進(jìn)料的幾何尺寸和塊度分布有關(guān)，因此為同意衡量機(jī)器生產(chǎn)能力的高低，標(biāo)準(zhǔn)中的生產(chǎn)能力，是指機(jī)器在開邊制公稱排料口下，每小時(shí)所處理的抗壓強(qiáng)度為250MPa、堆密度為1.6t/m3花崗巖物料立方米數(shù)，稱為公稱生產(chǎn)能力（m3/h）。參看圖5-1，在公稱排料口b時(shí)，每一運(yùn)動(dòng)循環(huán)的排料行程下排出的物料棱柱體AA1B1B的體積與每小時(shí)轉(zhuǎn)速60n的乘積，即可得到公稱生產(chǎn)能力Q的計(jì)算公式為 Q=30nLSL(2b-SL)1/tanL (2-2)式中 Q -生產(chǎn)能力（m3/h）； n -主軸轉(zhuǎn)速（r/min）； L -破碎腔長度（m）； b -公稱排料口尺寸（m）； SL-動(dòng)腭下端點(diǎn)水平行程（m）；1-壓縮破碎棱柱體的填充度，中小型機(jī)在公稱排料口下一般取1 =0.650.75。SL=29.44mm; L=14; L=900mm； 1=0.68； 查附表得b=100mm； 代入式（2-2）中，得：Q=71.44 m3/h5.1.3 鉗角設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)顎與定顎間的夾角稱為鉗角。鉗角由物料性質(zhì)、塊粒大小、形狀等因素決定。如果鉗角太大，進(jìn)料口物料就不能被顎板夾住，而被推出機(jī)外，從而降低生產(chǎn)率，如果鉗角太小，則雖能增大生產(chǎn)率，但破碎比減小。圖 5-1-3表示從力學(xué)角度推算鉗角的計(jì)算圖式。當(dāng)物料能被夾持在破碎腔內(nèi)，不被推出機(jī)外時(shí)，這些力應(yīng)相互平衡，即在x、y方向的分力之和應(yīng)該分別等于零。圖 5-1-3 鉗角計(jì)算圖式于是求得 因 f=,故 = 式中 -鉗角 -物料與顎板間摩擦角 f-物料與顎間摩擦角系數(shù)。為了保證破碎機(jī)工作時(shí)物料塊不致被推出機(jī)外，必須令 即鉗角應(yīng)小于物料與顎板間摩擦角的0.5。設(shè)鋼和礦石的摩擦系數(shù)為0.3，則最大鉗角的理論值為。但實(shí)際采用的鉗角比理論值小的多，這是由于大塊料被楔住兩塊小料之間時(shí)，仍有被擠出的危險(xiǎn)。所以選為。5.1.4 偏心距e的計(jì)算破碎機(jī)的行程是指動(dòng)腭下端的擺幅。它與偏心軸的偏心距、腭板斜角有關(guān)，查非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)一般是 S=2.2e式中S動(dòng)腭行程e偏心距復(fù)擺腭式破碎機(jī)的下端擺幅為下端水平行程，所以S=29.44mm；得： e=13.38mm5.2 破碎力5.2.1 破碎力的計(jì)算以立方體和球體兩種典型物料形狀為依據(jù)，并考慮大尺寸進(jìn)料塊粒是逐漸階段破碎成成品而卸出，求出總的破碎力，破碎力大小取決于顎板凸齒作用點(diǎn)施加的（物料應(yīng)力）和物料抗拉強(qiáng)度。實(shí)際破碎作業(yè)時(shí)，成品多為立方體，故破碎力計(jì)算多以立方體物料為依據(jù)，還可保證機(jī)械工作的可靠性（因人料尺寸相同時(shí)，立方體破碎力交球體大）。下面以立方體物料分析。(1) 第一階段破碎，圖5-2-1 表示作用在立方上的力 圖5-2-1 作用在立方體上的力立方體由于齒棱作用，受力面產(chǎn)生拉應(yīng)力，支撐面產(chǎn)生壓應(yīng)力，這些力在斷裂面上引起的應(yīng)力為非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)P580： =（2-）故得F1 = 式中 F1-第一階段使物料碎裂的破碎力（N）。 -物料的抗劈強(qiáng)度（約等于抗拉強(qiáng)度N/cm2）； W-立方體物料邊長（cm）; Z-齒棱間距（cm）.(2) 第二階段破碎.物料經(jīng)過第一階段破碎以后,成為兩個(gè)半立方體,在動(dòng)顎擺開時(shí)落入破碎時(shí),并改變方向進(jìn)行再破碎,第二階段的破碎力是:F2=(3)第三階段破碎.物料進(jìn)行第二階段破碎以后,成為4塊體進(jìn)行再破碎.第三階段的破碎F3=假設(shè)所破物料的抗劈強(qiáng)度是=500N/cm2 。而顎板齒棱距Z=150mm；W=500mm,則第一階段破碎力 F1 =807KN此力產(chǎn)生側(cè)向分力,設(shè)棱角為90,則側(cè)向力為，即571KN。F2=568KN F3=250KN邊長500mm立方體，至少和動(dòng)顎的一個(gè)齒棱相接觸，因而此時(shí)破碎力為807KN。在特殊情況下，也可能同時(shí)與3個(gè)齒棱接觸，此時(shí)破碎力為2421KN。取平均值1614KN。經(jīng)過多次沖擊以后，新的立方體才能最后形成。原始進(jìn)料的破碎力和第二階段中最后兩個(gè)沖擊的破碎力可能同時(shí)出現(xiàn)，因而總破碎力F0=1614+4250=2614KN這兩個(gè)破碎力的作用點(diǎn)取決于物料粒度與相應(yīng)出料口寬度?？偲扑榱σ部赡苡衅渌慕M合方式.5.2.2 最大破碎力圖5-2-2中的曲線是根據(jù)破碎力示波圖上較大的峰值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果繪制的。實(shí)驗(yàn)中把較大峰值的統(tǒng)計(jì)值稱為滿載破碎力，是破碎過程中出現(xiàn)次數(shù)最多的破碎力。把滿載破碎時(shí)破碎力的 最大峰值稱為最大破碎力。其計(jì)算公式見顎式破碎機(jī)教材61頁。 式中 - 最大破碎力（N）； 圖 5-2-2- 抗壓強(qiáng)度 （N/m3）； k- 有效破碎系數(shù)，當(dāng)=20時(shí)，取=0.380.42。破碎腔尺寸B、b、L的單位是cm。由已知得 B=90cm； b=15cm； L=120cm； 20； k=0.4取=14700N/m3得； = =2472KN5.3 功率的計(jì)算見顎式破碎機(jī)教材P64頁有公式： P= 式中 P-計(jì)算功率放大器（KW）；-最大破碎力（KN）； -動(dòng)顎諸點(diǎn)水平行程平均值（mm）；n-主軸轉(zhuǎn)速（r/min）-破碎腔平均齒角（）；-機(jī)械總效率，由腭式破碎機(jī)表2-4和理論計(jì)算可知，=0.810.85。 -等效破碎系數(shù)，根據(jù)腭式破碎機(jī)表2-4實(shí)測數(shù)據(jù)，對(duì)于中小型機(jī)，=0.270.37，對(duì)于中大型機(jī)，建議取有=0.210.28。已知有 =2472KN； 取=0.27； n=193.3r/min;=20； =29.44mm； 所以得 P= =71.44 KW 所以選功率為75KW。查手冊(cè)，選JS115-6鼠籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，實(shí)際轉(zhuǎn)速975r/min, 功率為75KW.JS表示鼠籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，11號(hào)機(jī)座，鐵芯長度為5號(hào)，6極。 5.4 主要零件受力計(jì)算如圖5-4-1圖5-4-1 復(fù)擺腭式破碎機(jī)計(jì)算圖式（1）推力板 式中- 推力板受力（KN）； P- 所選電動(dòng)機(jī)功率（KW）； n- 偏心軸轉(zhuǎn)速 ； h- 動(dòng)顎行程平均值（m）。=1647.4KN(2 ) 動(dòng)腭選定偏心軸偏心距e后，動(dòng)顎和定顎的顎板長度可按經(jīng)驗(yàn)式選取兩種長度可以不等，但為制造方便考慮，再根據(jù)破碎腔高和嚙角計(jì)算取L=2170mm。KN六.各主要零件的設(shè)計(jì)6.1帶輪的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率 根據(jù)功率是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長短等因素的影響而確定的。即 =式中：計(jì)算功率，單位為KW； P傳遞的功率（例如電動(dòng)機(jī)的額定功率），單位為KW； 工作情況系數(shù)，見表8-6由機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)、中冊(cè)P272表9.2-13查得工作情況系數(shù)，故 =97KW2. 選取窄V帶帶型根據(jù)、由P272圖9.2-1確定選用SPC型。3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑由表9.2-37和表9.2-38取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑=236mm 。從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 =i=1189.44mm 根據(jù)表9.2-37，取=1250mm。按要求驗(yàn)算帶的速度 m/s35m/s 帶的速度合適。4.確定窄V的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心矩根據(jù)式0.7()2(),有 1040.2120主動(dòng)輪上的包角合適。5.計(jì)算窄V帶的根數(shù)z z=由機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)、中冊(cè)r/min、=236mm、=1250mm,查表得 =12.76KW =2.47KW =1.04 =0.92 則有 = 6.6 取 z=76.計(jì)算預(yù)緊力有：=查表8-4得q=0.20kg/m，故= =1041.93N7.計(jì)算作用在軸上的壓軸力 =14044.4N 8.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。選用原則見（機(jī)械設(shè)計(jì).濮良貴、紀(jì)名剛.主編）8-4節(jié)，材料采用HT200。=236mm300mm所以采用腹板式；采用孔板式。具體結(jié)構(gòu)尺寸見零件圖。6.2曲軸(偏心軸)的設(shè)計(jì)計(jì)算取傳動(dòng)裝置的總效率=0.96，電動(dòng)機(jī)功率P1 =75KW,n1=1000r/min(最高轉(zhuǎn)速)，主軸的功率P=P1=750.96=72KW,主軸轉(zhuǎn)速n=193.3r/min;轉(zhuǎn)矩得T=9550=687.6N.m1.曲軸主要尺寸的確定在設(shè)計(jì)曲軸時(shí)，先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定曲軸的有關(guān)尺寸，然后根據(jù)理論公式進(jìn)行精確核驗(yàn)。其圖形見圖6-1。圖6-1（參考圖）經(jīng)驗(yàn)公式見4.4節(jié)，李永堂等主編1)支承頸直徑=（4.55）（mm）其中- 標(biāo)稱壓力(KN)。所以有=（4.55）=（4.55）=100111取=105mm 。2)曲柄頸直徑 =(1.11.4) =(1.11.4)105=115.5147取=120mm。3)支承徑長度 根據(jù)破碎腔的長度和經(jīng)驗(yàn)公式取mm。4)曲柄兩臂外側(cè)面間的長度 =(2.53.0)= (2.53.0)105=262.5315mm=280mm。5)曲柄頸長度 =(1.31.7)= (1.31.7)105=136.5178.5mm取=160mm。6)圓角半徑rr=(0.080.10)= (0.080.10)105=810.5取 。7)曲柄臂的寬度 =(1.31.8)= (1.31.8)105=136.5189mm取=160mm。軸的具體尺寸見偏心軸圖紙。2.曲軸的強(qiáng)度校核對(duì)載荷做以下簡化（圖6-2）：（1）帶輪對(duì)曲軸的作用力比連桿（動(dòng)腭）對(duì)它的作用力小的多，可忽略不計(jì)。（2）連桿（動(dòng)腭）對(duì)曲軸的作用力近似看成等于標(biāo)稱壓力。 圖6-2在曲軸頸上，除受彎矩作用外，尚受到扭矩的作用，應(yīng)按彎扭合成作用計(jì)算，但由于彎矩比扭矩大的多，故忽略扭矩的應(yīng)力。這樣，危險(xiǎn)截面C-C的最大應(yīng)力為（4.4節(jié)，李永堂等主編）：其中 -標(biāo)稱壓力； -曲柄頸長度； -曲柄徑直徑；-圓角半徑。所以得： =50.3=100在B-B 截面上也受到彎扭聯(lián)合作用，但此扭矩比彎矩大的多，故忽略彎矩的影響。由公式得最大剪應(yīng)力為：式中 -標(biāo)稱壓力-支承頸直徑； -公稱當(dāng)量力臂。又有公式：=R(sin)+注： R-曲柄半徑; -曲柄轉(zhuǎn)角; -連桿系數(shù); -摩擦系數(shù);取=20；; (見教材).求得:= =26.26所以: =30.24MPa=75MPa所以綜合分析:強(qiáng)度符合要求.3.曲軸剛度的計(jì)算計(jì)算公式見（4.4節(jié)，李永堂等主編）：簡化式為:= 式中 標(biāo)稱壓力；E-彈性模量,鋼曲軸E=2.1(N/);曲柄頸長度；b-曲柄臂厚度；r圓角半徑；h-曲柄臂厚度；a-曲柄臂寬度；c-曲柄臂形心至曲柄頸心形心的距離。、 -支承頸、曲柄臂、曲柄臂的慣性矩， =， =,=； 、支承頸、曲柄頸的直徑；a、b、c、h的尺寸圖見圖6-3。 圖 6-3（參考圖） 其余尺寸同上。所以算得：6.3 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.3.1 軸承的選擇 在軸上共有2對(duì)軸承，動(dòng)腭上部兩端為雙列球面滾子軸承支承在偏心軸上：偏心軸外側(cè)軸頸裝有支座主軸承，選深溝球軸承。以雙列球面滾子軸承為例，材料選用為了ZcuPb30,結(jié)構(gòu)參見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、單行本、軸承、成大先主編選為23121，為雙列調(diào)心磙子軸承。6.3.2 軸承的驗(yàn)算1.已知d=105mm的調(diào)心磙子軸承，軸承受徑向載荷=494.22KN，轉(zhuǎn)速n=38r/min,要求壽命=500h。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)P6-200（6-2-1） C基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值，N; P當(dāng)量動(dòng)載荷，按式（6-2-2）計(jì)算，N 壽命因數(shù)，按表6-2-8選取； 速度因數(shù)，按表6-2-9選?。?力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí)=1.5，力矩載荷較大是=2； 沖擊載荷因數(shù)，按表6-2-10；溫度因數(shù)，按表6-2-11選?。徊楸?-2-8至6-2-11得：=1；=0.961；=2； =2； =1.0=1664KNKN480KN 所以該軸承符合七 用solidworks對(duì)一個(gè)主要零件進(jìn)行有限元分析7.1 Solidwork軟件介紹在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，許多產(chǎn)品的外觀和一些零件的形狀是不規(guī)則的，要完成這些不規(guī)則的零件的設(shè)計(jì)，單靠簡單的造型特征是難以完成的，還必須依靠一些構(gòu)造特殊特征的功能。對(duì)于廣大的設(shè)計(jì)師來說，設(shè)計(jì)軟件只能提供構(gòu)建復(fù)雜曲面和不規(guī)則實(shí)體特征的功能是不夠的，還要求能夠方便快速地使用這些功能。Solidworks就是這樣一個(gè)功能強(qiáng)大又方便好用的3D設(shè)計(jì)軟件。7.2 Comosworks功能和特點(diǎn) COSMOSWorks使用SRAC公司開發(fā)的當(dāng)今世上最快的有限元分析算法快速有限元算法（FFE），完全集成在Windows環(huán)境并與Solidworks軟件無縫集成。從最近的測試表明，快速有限元算法（FFE）提升了傳統(tǒng)算法50-100倍的解題速度，并降低磁盤存儲(chǔ)空間，只需原來的5%就夠了；更重要的是，它在微機(jī)上就可以解決復(fù)雜的分析問題，節(jié)省使用者在硬件上的投資。SRAC公司的快速有限元算法（FFE）比較突出的原因如下：（1）快速有限元算法參考以往的有限元求解算法的經(jīng)驗(yàn)，以C+語言重新編寫程序，程序代碼中盡量減少循環(huán)語句，并引如當(dāng)今世界范圍內(nèi)軟件程序設(shè)計(jì)信技術(shù)的精華。因此極大提高了求解器的速度。（2）快速有限元算法使用新的技術(shù)開發(fā)、管理其資料庫，使程序在讀、寫、打開、保存資料及文件時(shí)，能夠大幅提升速度。（3）快速有限元算法按獨(dú)家數(shù)值分析經(jīng)驗(yàn)，搜索所有可能的預(yù)設(shè)條件組合來解題，所以在 求解時(shí)快速而能收斂。 COSMOSWorks:為設(shè)計(jì)工程師在SolidWorks的環(huán)境下，提供比較完整的分析手段。憑借先進(jìn)的快速有限元技術(shù)（FFE），工程師能非常迅速地實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模的復(fù)雜設(shè)計(jì)的分析和驗(yàn)證，并且獲得修正和優(yōu)化設(shè)計(jì)所需的必要信息。7.3 對(duì)一個(gè)主要零件的有限元分析 對(duì)偏心軸進(jìn)行有限元分析7.3.1建模 1.新建文件，啟動(dòng)Solidworks2007,選擇菜單命令“文件”“新建”或點(diǎn)擊工具，在打開的“新建Solidwork文件”對(duì)話框中，選擇“零件”按鈕，單擊【確定】按鈕。2.創(chuàng)建軸基礎(chǔ)造型，在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中選擇“前視”基準(zhǔn)面，點(diǎn)擊“草圖繪制”按鈕，以原點(diǎn)為圓心繪制一個(gè)圓，使用智能尺寸為草圖標(biāo)注尺寸，直徑為170mm；選擇拉伸/凸臺(tái)按鈕，拉伸該圓，拉伸深度為200mm。如圖7-1 圖7-1在拉伸后的端面上繪制一個(gè)直徑為150mm的圓，選擇草圖幾何關(guān)系，選擇與上一步繪制的圓同心；拉伸該圓，拉伸深度為150mm。如圖7-2 圖7-2在拉伸后的端面上繪制一個(gè)直徑為120mm的圓，選擇智能尺寸，圓心與上一步繪制的圓的圓心距離為13.38mm；拉伸該圓，拉伸深度為80mm。如圖7-3 圖7-3拉伸后的端面上繪制一個(gè)直徑為105mm的圓，選擇草圖幾何關(guān)系，選擇與上一步繪制的圓同心；拉伸該圓，拉伸深度為70mm。如圖7-4 圖7-4 拉伸后的端面上繪制一個(gè)直徑為95mm的圓，選擇草圖幾何關(guān)系，選擇與上一步繪制的圓同心；拉伸該圓，拉伸深度為216mm。如圖7-5圖7-5拉伸后的端面上繪制一個(gè)直徑為88mm的圓，選擇草圖幾何關(guān)系，選擇與上一步繪制的圓同心；拉伸該圓，拉伸深度為184mm。如圖7-6 圖7-6 鏡像上幾步繪制的凸臺(tái)，以第一個(gè)繪制的圓為對(duì)稱面進(jìn)行鏡像如圖7-7 圖7-77.3.2 分析類型和選項(xiàng)1.單擊工具欄中的Cosmosworks,進(jìn)入有限元分析界面，單擊研究按鈕，或選擇命令“COSMOSWorks” “研究”。2.在彈出的“研究”對(duì)話框中，定義“研究名稱”、“分析類型”和“網(wǎng)格類型”。3.對(duì)定義好“研究名稱”、“分析類型”和“網(wǎng)格類型”的研究專題，單擊“屬性”按鈕，在彈出的對(duì)應(yīng)屬性對(duì)話框中進(jìn)一步定義它的屬性，。4.COSMOSWorks的基本模塊，提供8種分析類型。分別是：靜態(tài)、頻率、扭曲、熱力、優(yōu)化、非線性、掉落測試、疲勞等。本次選靜態(tài)分析模塊5.劃分網(wǎng)格時(shí)有限元分析中非常重要的一步，COSMOSWorks提供了3種網(wǎng)格