復擺腭式破碎機設(shè)計

復擺腭式破碎機設(shè)計,復擺,破碎,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯題目 復擺腭式破碎機設(shè)計專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化班 級 學 號 078105223學 生 姓 名 歐陽鑫指 導 教 師 熊麗娟二O一一年 六 月 復擺腭式破碎機設(shè)計學生姓名：歐陽鑫 班級：0781052指導老師：熊麗娟摘要：腭式破碎機在工礦企業(yè)被廣泛的應用，這是因為該機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、機型齊全并已大型化。腭式破碎機經(jīng)過100多年的實踐和不斷改進，其機構(gòu)已日臻完善。雖然腭式破碎機算的上比較老的機型了，但是隨著社會的發(fā)展需求破碎的要求不斷提高，對產(chǎn)品和產(chǎn)品的質(zhì)量也大大的提高了，破碎機的機型已經(jīng)發(fā)展到很多種了。本文主要是對復擺腭式破碎機設(shè)計研究。復擺腭式破碎機是因為其動腭在其它機件的帶動下作復雜的一般平面運動而得名，其動腭上的軌跡一般為封閉曲線。復擺破碎機由于偏心軸負荷大一般制成中型和小型的，其破碎比可達10。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和要求，復擺腭式破碎機已經(jīng)向大型化發(fā)展。復擺腭式破碎機在工作時偏心軸作逆時針旋轉(zhuǎn)，對所裝入的物料有向下退并夾持作用。該機型垂直擺幅下大上小，有利于出料口處動腭將成品推出。由于整塊動腭作復雜運動因此對物料塊不但起擠壓、劈裂、彎折作用，還能起碾搓作用，故可破碎稍微粘濕的物料。采用正支撐復擺腭式破碎機，動腭下部的特性值m很大，使得動腭和定腭的襯板磨損很快，但卻具有較高的生產(chǎn)能力。由實際生產(chǎn)說明，正支撐式腭式破碎機的結(jié)構(gòu)形式具有動腭軌跡分布合理、生產(chǎn)能力高、結(jié)構(gòu)更簡單等優(yōu)點，使其得到廣泛應用。關(guān)鍵詞：破碎比 動腭 正支撐 特性值 指導老師簽名：Compound pendulum palate crusher designStudent name:Ou YangXin Class: 0781052Supervisor: Xiong LiJuanAbstract: Palate crusher in the industrial and mining enterprises were widely used, this is because the body structure is simple, and complete and large-scale models of. Palate crusher after 100 years of practice and continue to improve, their bodies have been improving. Although the palate crusher count on the relatively old models, but with the social development needs of the requirements broken constantly improve the products and the quality of the products have greatly improved, the crusher models have been developed to a variety .This paper is facing compound pendulum palate crusher design study. Compound pendulum palate crusher because of its dynamic palate in other parts of the lead plane for the general sports complex named after. Moved palate its trajectory is generally closed curve. Crushing machine-placed eccentric axle load due to the generally made of medium-sized and small, broken up over 10. With the development of industrial technology and demands placed palate-breakers have been large-scale development. Compound pendulum palate crusher at work for the eccentric shaft counterclockwise rotation, the load of materials and a retreat clamping downward effect. The models under a vertical swing on small and is conducive to moving the material I will be refined palate launched. As block palate for complex dynamic movement of materials therefore not only blocks from the extrusion, Split, bending role, but also from the roller rubbing role, it can be slightly broken stick wet materials. Support is facing a complex palate crusher, moving the lower part of the palate of great value m, making dynamic palate and the palate of liner wear very quickly, but it has a high production capacity. From the actual production that are supporting-palate structure of the Breakers palatine form a dynamic trajectory of a reasonable, high-capacity, the advantages of a simpler structure, it is widely used.Key Words: broken up ratio moved palate be prop up eigenvalue Signature of supervisor: 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目 復擺腭式破碎機專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化班 級 學 號 078105223學 生 姓 名 歐陽鑫指 導 教 師 熊麗娟填 表 日 期 年 月 日說 明開題報告應結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）、研究內(nèi)容及實驗方案、目標、主要特色及工作進度、參考文獻等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當修改。但每個專業(yè)填寫內(nèi)容應保持一一、選題的依據(jù)及意義：隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的綜合利用技術(shù)與其產(chǎn)業(yè)迅猛前進，到1999年我國已建成10 879座國有大中型礦山和227 854個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國礦石采掘總量超過50億噸，礦業(yè)總產(chǎn)值為4 000億元。 物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大,為適應各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細碎,而且還要磨礦。因為破碎是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率,所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)原則。這使破碎機向細碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產(chǎn)品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達6000th。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產(chǎn)。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些。總的來看,值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。而應用最廣泛的就是腭式破碎機。傳統(tǒng)的腭式破碎機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,所以在工業(yè)上得到廣泛應用。其缺點是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起腭板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進:優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運動軌跡改進破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,減少磨損,降低能耗,現(xiàn)已普遍應用高深破碎腔和較小嚙角;改進了動腭懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能;腭板采用了新的耐磨材料,降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調(diào)節(jié)、過載保護、自動潤滑等)。同時也出現(xiàn)了一些新的機型,如雙腔雙動腭式破碎機,其破碎比可達 ,排料口調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)量大;復擺腭式破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機高50%。還有篩分腭式破碎機,把篩分和破碎結(jié)合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。在大型化方面國內(nèi)外都已生產(chǎn)1500mm2100mm規(guī)格的腭式破碎機。而我們在這個設(shè)計中主要是為了滿足進料口尺寸，出料口尺寸，進料塊最大尺寸，產(chǎn)量的要求滿足生產(chǎn)的需要。二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：在基本建設(shè)工程中，需要大量的，各種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。在沒有合格的天然砂子和一臺鄂式破碎機問世以來，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷的完善，而腭式破碎機的結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，石料可供破碎機械來進行加工，來滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應用。而工程上應用最廣泛的是復擺腭式破碎機，國產(chǎn)的腭式破碎機數(shù)量最多的也是復擺腭式破碎機。 破碎機是將開采所得的天然的石料按一定尺寸進行破碎加工的機械。腭式破碎機是有美國人E. W. Blake發(fā)明的。自第一臺破碎機的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率快，又滿足安全條件，又能適應生產(chǎn)，大大加快了生產(chǎn)。 復擺腭式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80年代以來，我過對復擺腭式的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產(chǎn)品特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情研制開發(fā)了許多新型、高效的設(shè)備。上海建設(shè)。路橋機械設(shè)備有限公司率先對復擺鄂式破碎機進行了重大的改進，即通過降低動腭的懸掛高度，改善動腭的運動軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動鄂的水平行程，提高生產(chǎn)能力等，大大改善了機器性能，完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。三、研究內(nèi)容及實驗方案： 復擺腭式破碎機主要是由兩塊鄂板（活動腭板和固定腭板）組成?；顒与癜鍖潭癜逯芷谛缘耐鶑瓦\動，時而靠近，時而分開，由此使裝在二腭板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復擺腭式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺腭式破碎機生產(chǎn)效率高20%30%）。復擺腭式破碎機適合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、細碎設(shè)備，起破碎比較大，可達 。隨著機械工業(yè)的進步，近年來，復擺腭式破碎機正朝著大型化發(fā)展。所以，一個合理的傳動裝置可以使復擺腭式破碎機運行的更加順利，合理有效。動鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動都相應的減少，也減少工作人員的勞動強度，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。四、目標、主要特色及工作進度復擺腭式破碎機的機構(gòu)屬于四桿機構(gòu)中曲柄搖桿機構(gòu)的應用,曲柄為主動件。腭式破碎機以結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應用。復擺腭式破碎機的動鄂，是直接懸掛在偏心軸上的，是曲柄連桿機構(gòu)，沒有單獨的連桿。由于動腭是由偏心軸的偏心直接帶動，所以活動腭板可同時做垂直和水平的復雜擺動，腭板上各點的擺動軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動腭的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時針方向，動鄂上各點的運動方向都有利于促進排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。1. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開題報告。第1周第2周2. 整體方案設(shè)計 第3周第4周3. 結(jié)構(gòu)詳細設(shè)計 第5周第8周4. 繪制裝配圖及其各零件工作圖 第9周第12周5. 編制設(shè)計說明書 第13周6. 撰寫畢業(yè)論文 第14周第16周7. 答辯準備及畢業(yè)答辯 第17周五、參考文獻【1】 孫桓等主編.機械原理. 北京：高等教育出版社，2001【2】濮良貴等主編.機械設(shè)計. 北京：高等教育出版社，2001【3】李啟炎主編Solidworks 2003三維設(shè)計教程北京：機械工業(yè)出版社，2003【4】唐敬麟主編破碎與篩分機械設(shè)計選用手冊北京：化學工業(yè)出版社，2001【5】廖漢元等編著. 腭式破碎機. 北京：機械工業(yè)出版社，1998【6】徐灝主編.機械設(shè)計手冊（第四版）.北京：機械工業(yè)出版社.1991【7】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New York:McGraw-Hill Book Company,1980 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書I、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：復擺腭式破碎機設(shè)計II、畢 業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：腭式破碎機具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修簡便、運營費用經(jīng)濟等特點。鄂式破碎機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業(yè)等眾多部門，破碎抗壓強度不超過320兆帕的各種物料。1. 所需破碎的物料中等硬度,堆積密度:1.35 t/m3。2. 生產(chǎn)能力約為70 m3/h3. 進料口尺寸：600900； 4. 進料最大粒度：Dmax=500mmIII、畢 業(yè)設(shè)計(論文)工作內(nèi)容及完成時間：1. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開題報告。第1周第2周2. 整體方案設(shè)計 第3周第4周3. 結(jié)構(gòu)詳細設(shè)計 第5周第8周4. 繪制裝配圖及其各零件工作圖 第9周第12周5. 編制設(shè)計說明書 第13周6. 撰寫畢業(yè)論文 第14周第16周7. 答辯準備及畢業(yè)答辯 第17周 、主 要參考資料：【1】孫桓等主編.機械原理. 北京：高等教育出版社，2001【2】濮良貴等主編.機械設(shè)計. 北京：高等教育出版社，2001【3】李啟炎主編Solidworks 2003三維設(shè)計教程北京：機械工業(yè)出版社，2003，【4】唐敬麟主編破碎與篩分機械設(shè)計選用手冊北京：化學工業(yè)出版社，2001【5】廖漢元等編著. 腭式破碎機. 北京：機械工業(yè)出版社，1998 【6】徐灝主編.機械設(shè)計手冊（第四版）.北京：機械工業(yè)出版社.1991【7】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New York:McGraw-Hill Book Company,1980航空與機械工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)類 0781052 班學生（簽名）： 歐陽鑫 填寫日期： 2011 年 01 月 03 日指導教師（簽名）： 助理指導教師(并指出所負責的部分)：機械設(shè)計制造及其自動化 系主任（簽名）：附注:任務書應該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計說明書首頁。 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 復擺腭式破碎機設(shè)計 系 別 航空工程系專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化班級學號 078105223學生姓名 歐陽鑫指導教師 熊麗娟二OO 年 月 目 錄1 概 述 2 物料破碎及其意義2.1 物料破碎及其意義 22.1.1 破碎的目的22.1.2 破碎工藝 32.2 破碎物料的性能及破碎比 42.2.1 粒度及其表示方法 42.2.2 破碎產(chǎn)品的粒級特性 52.2.3 礦石的破碎及力學性能 83 工作原理和構(gòu)造 3.1 工作原理 93.2 腭式破碎機的結(jié)構(gòu) 10 4 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析4.1 動腭 124.2 齒板的結(jié)構(gòu) 124.3 肘板（推力板） 134.4 調(diào)整裝置 144.5 保險裝置 154.6 機架結(jié)構(gòu) 154.7 傳動件 174.9 飛輪 174.10 潤滑裝置 175 復擺腭式破碎機的主參數(shù)設(shè)計計算 5.1.1 主軸轉(zhuǎn)速 18 5.1.2生產(chǎn)能力 19 5.1.3 偏心距e的計算 20 5.2 破碎力 20 5.2.1 破碎力的計算20 5.2.2 最大破碎力 23 5.3 功率的計算 235.4 主要零件受力計算 246 各主要零件的設(shè)計 6.1帶輪的設(shè)計 26 6.2 曲軸(偏心軸)的設(shè)計計算 28 6.3 滾動軸承的設(shè)計計算 33 6.3.1 軸承的選擇 33 6.3.2 軸承的驗算 337 對一個主要零件進行有限元分析 7.1 Solidworks軟件介紹34 7.2 Solidworks的功能和特點34 7.3 對一個零件的有限元分析 34 7.3.1 建模34 7.3.2 分析類型與選項37 7.3.3 材料定義屬性38 7.3.4 載荷與約束39 7.3.5 網(wǎng)格的劃分41 7.3.6 運行分析418 腭式破碎機的安裝與運轉(zhuǎn) 7.1破碎機的安裝 43 7.2機架的安裝 44 總 結(jié) 45 參考文獻 46 致 謝 47 附 錄 48南昌航空大學科技學院學士學位論文 多個圓盤濕制動器在潤滑的環(huán)境下的設(shè)計方法的研究秦大同 孫東葉( 重慶大學 機械傳動國家中心實驗室，中國重慶 400044 )摘要:在摩擦副之間發(fā)生的機械熱現(xiàn)象極大地改變多個濕制動器圓盤的襯套壓力和摩擦表面溫度的分配。 它已經(jīng)成為制動失敗的主要因素之一。 為了了解這些機械熱現(xiàn)象, 很多設(shè)計和對機械熱現(xiàn)象有很大影響的物質(zhì)因素，例如熱轉(zhuǎn)移系數(shù)，摩擦因素, 滑動速度, 最初的襯套壓力等等都應分析。等溫的設(shè)計方法是計劃設(shè)計一個多個濕制動器圓盤關(guān)鍵字: 濕制動器 機械熱現(xiàn)象 熱轉(zhuǎn)移系數(shù) 摩擦因素0介紹多個濕制動器圓盤主要地有摩擦副, 一個反對板塊和一個活塞。每一個摩擦副包括一個摩擦片和一個鋼片。摩擦片是圓盤中在摩擦材料的兩邊排成一行的金屬軸。正常濕制動器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 圖 1 多個圓盤濕制動器 機械熱現(xiàn)象由非均勻的 墊片熱變形所引起的。因為在徑向的熱發(fā)散，熱轉(zhuǎn)移系數(shù)和摩擦因素的分布不均勻, 所以在濕制動的嚙合期間摩擦表面溫度將會以不同的比率增加。 在較高溫度的分布區(qū)中，比較大的墊片熱變形將會見到。 即使最初的熱發(fā)散是均勻分布的。由于熱移動系數(shù)和摩擦因素效果的變化，變形將變的不均勻。 在變形較高的局部區(qū)域，必然產(chǎn)生較大的壓力。 依次，由于在這些區(qū)域的熱膨脹，從而引起較高的溫度上升和促進局部壓力的增加。 這個過程叫做 機械熱現(xiàn)象。 這個現(xiàn)象將會導致實連接區(qū)域的減少, 表面溫度和摩擦片損壞率的增加。機械熱現(xiàn)象主要是由于濕制動的失敗而造成的。 通過將摩擦襯套的壓力分布的最佳化來減少機械熱現(xiàn)象的效果。 基于有限的元素分析, 等溫的設(shè)計方法是計劃設(shè)計一個多個濕制動器圓盤。1機械熱現(xiàn)象的影響因素1.1 摩擦因素的影響摩擦片和鋼板之間的動摩擦因素在機械熱現(xiàn)象 上是影響因素之一。 當滑動速度 v和襯套壓力 p 是常數(shù)的時候，熱發(fā)散 q 可能隨著摩擦因素 f的改變而不同。 因此 , 一個非均勻的熱墊片將會產(chǎn)生變形。 根據(jù)他們的構(gòu)成，用于濕制動器的摩擦材料分為多個類型, 例如sintered青銅-, 石墨- 和以紙為基礎(chǔ)的材料。材料的改變在嚙合期間能極大的影響平均動摩擦因素。 即使相同類型的摩擦材料, 隨著摩擦表面溫度 t , 滑動速度v 和襯套壓力 p的改變，平均動摩擦因素 f 將會極大的不同。以紙為基礎(chǔ)的摩擦材料在于研究紙。 紙 以它的高動摩擦因素和極低的靜態(tài)的/動態(tài)的系數(shù)比而聞名。 這個特征使得以紙為基礎(chǔ)的摩擦材料在制動期間非常的平滑和安靜。為了獲得隨著溫度 t變化的摩擦因素, 速度v 和壓力 p 的規(guī)律性, 以紙為基礎(chǔ)的摩擦材料的正交實驗完成的是一個 LBA0049 慣性力。在這實驗中，摩擦因素被定義為客觀的數(shù)值。 像溫度 t, 速度 v 和壓力 p 這樣的叁數(shù),以一個多線形的衰退方法被分析。 標準的正交表格 L 被采用。參數(shù) x，y， z,k和m 被定義為上限、下限、零界限、變化范圍和可變代碼。所有的叁數(shù)的變化范圍如表 1 所示。代碼變量只能從 -1 到 +1變化. (1) (2) (3) 表 1 代碼變量計劃 變量 溫度（Z1）t/ 速度（Z2）v/(ms-1） 壓強（Z3）p/MPa- 80 0.3 0.7 90 0.4 0.9 85 0.35 0.8 5 0.05 0.1函數(shù) 摩擦因素的衰減方程由以下方程給出： (4) (5)這里， -衰減系數(shù)表 2 摩擦因素的多線性變量衰退分析 i=1,2,3 (6) ji (7) 這里 N-實驗數(shù)字，N=8 M-相同實驗中的重復數(shù)字，M=3衰減方程系數(shù)的測試通過以下方程獲得： (8) (9)摩擦因素的衰減方程為： (10)如果溫度t,速度v,壓強p代替以變量,則得到摩擦因素新的方程： (11)1.2 熱轉(zhuǎn)移系數(shù)的影響摩擦材料的表面有允許冷卻液流動的凹槽。 熱轉(zhuǎn)移系數(shù)分布將會隨著凹槽式樣和徑向的位置而極大的改變。 即使熱發(fā)散的分布在沿著徑向是均勻的, 熱墊片的變形由于熱轉(zhuǎn)移系數(shù)的變化，也將會是非均勻的。 因此在冷卻液和鋼板之間的熱轉(zhuǎn)移系數(shù)也是機械熱現(xiàn)象影響因素之一。 首先, 拋物線的流程需要被定義。如果在那里存在一個三維空間流量的主方向 , 動力的散布,熱,質(zhì)量，等等，能在這些方向被疏忽。 如果沒相反的流程,這個流程叫做拋物線的流程。在引進在凹槽熱轉(zhuǎn)移問題上的數(shù)學方程之前，確定簡單假定的描述將會單個凹槽的層流流動和熱轉(zhuǎn)移的數(shù)學分析中給出（圖2）。圖 2 (1)在主要的流動方向, 熱發(fā)散和重量都被疏忽，而且對流是冷卻液流動和板塊之間的熱傳遞的主要因素。 (2)因為在鋼板和以紙為基礎(chǔ)的摩擦片之間的熱傳導率極大的不同, 所以大部份在制動期間產(chǎn)生的熱被鋼板吸收。 在摩擦片和冷卻液之間的熱傳導率能被認為等于零。上述的假定能減少訂單數(shù)目的計算量。 三維空間的流程將會被轉(zhuǎn)化為一系列的二維空間的流程。 在笛卡爾坐標系 中x ， y, z（圖 2） 被解決如下。 連續(xù)性 (12)Navier-stokes 方程：在 x=0 , 0yd; u=0,v=0在 x=b , 0yd; u=0,v=0在 y=0 , 0xb; u=0,v=0在 y=d , 0xb; u=0,v=0 (13)這里 u,v,w -在x,y,z方向的速度的組成 b,d,l -凹槽的寬度，深度和長度 -油液密度 -動態(tài)黏度 pf -液流壓強 X,Y,Z -在x,y,z方向的重力u和 v 的結(jié)果能通過使用有限的不同方法的數(shù)字解決而獲得。速度 w 的整個分布能從下列方程式中獲得。 (14)在 x=0 或 x=b, 0yd; w=0在 y=0 或 y=d, 0xb; w=0 (15)當?shù)谝粋€假設(shè)滿足，則等于零。溫度分布能從以下方程式中獲得。在 y=d, 0xb; t=tm在 y=0, 0xb; =0在 x=0, 0yd; =0在 x=b, 0xb; =0在 z=0, 0xb 0yd; t= (16)這里-鋼板的溫度 -冷卻液的初始溫度 -平常溫度的斜率 -液體的具體的熱度 -冷卻液的導熱率基于冷卻液的速度場能通過方程 （12） 到 （15）而得到, 每一個相連部分的溫度分布能藉著有限不同方法通過方程（16）獲得。 根據(jù)在表 3 所顯示出的參數(shù), 當 z 等于 35.5 毫米和 71 毫米的時候。 結(jié)果如圖 3 所示。在正常的鋼板和冷卻液之間方向的平均溫度的梯度是由下列圖表給定的。 圖 3 在z = 35.5 mm和z = 71 mm時的溫度域 (17) 表 3 結(jié)構(gòu)和物理參數(shù)摩擦片的內(nèi)部半徑/mm 160.5摩擦片的內(nèi)部半徑/mm 231.5油液凹槽的寬度 b/mm 3.18油液凹槽的深度 d/mm 0.64油液凹槽的長度 l/mm 71在單個凹槽中的油液質(zhì)量流動率m/(kgs-1 ) 3.24冷卻液的初始溫度 50液體的具體的熱度 2177-冷卻液的導熱率 0.126最后，熱傳遞系數(shù)沿著徑向通過方程 (18) 計算的: (18)被定義為如性質(zhì)上的溫度并通過下列方程計算: (19)圖 4 舉例說明在徑向的多個平行的凹槽熱移動系數(shù)的分布。 它顯示在摩擦片的內(nèi)部附近的冷卻效果顯然地是比較好的超過一在外部附近。 在設(shè)計一個濕制動器時，巨大的熱發(fā)散應該在內(nèi)部附近產(chǎn)生來確保沿著板塊的徑向墊片的熱變形是均勻的。 圖 4 制動器的幾何和材料參數(shù)2 機械熱現(xiàn)象的 FEA 模型 在圖 1 所示的方案能在圖 5描述。它主要地包括摩擦片，鋼板，一個對立板塊和一個活塞。為了要建立有關(guān)的 FEA 模型,下列的關(guān)鍵點需要被考慮。(1)多個圓盤濕制動器的最重要的結(jié)構(gòu)特征是摩擦片和鋼板之間的間隙。 為了計算在摩擦副之間的壓力分布, 間隙被使用。 有間隙的 FEA 模型會成為一個非線性模型。(2)摩擦因素不是常數(shù)。 它將會隨著像板塊的表面溫度 t ，滑動速度v 和襯套壓力 p 不同的使用條件而改變。(3)在冷卻液和鋼板之間的熱轉(zhuǎn)移系數(shù)在徑向不是一個常數(shù)。在 FEA 模型中，每個部分被假設(shè)成一個線性彈性物體。系統(tǒng)的外力包括作用在活塞上的液體的壓力 p和通過在軸方向的浮液而作用在對立板上的支承力。 液體的壓力 p 依下列各項被定義無尺寸的量綱。 (20)這里 F-作用于活塞的應力 A-單個摩擦表面的接觸面積 P-襯套壓力 圖 5 多個圓盤濕制動器的組合圖 當多個圓盤濕制動器的幾何學的和物質(zhì)參數(shù)在表 4 中給出的時候. 表 4 制動器的幾何和材料參數(shù)鋼板的厚度g/mm 2.4摩擦片的厚度g+2/mm 2.74+21.18油管的實際半徑/mm 174鋼的彈性系數(shù) 200摩擦材料的彈性系數(shù) 2.1鋼的關(guān)比率 0.3摩擦材料的關(guān)比率 0.2油液壓強 2.5 為了核對 FEA 模型, 在開始的襯套壓力分布方面的實驗被完成。 有限元素的分析和實驗的結(jié)果如圖 6 所示。 圖 6 無綱量襯套壓強的分布在現(xiàn)實的制動器中，活塞和對立板的幾何參數(shù)是復雜的。 設(shè)計活塞和對立板的硬分配的率的方法學是在建立理想的起始壓力分配方面檢索表 。3 設(shè)計方法 在濕制動器的操作方面，二個不同的模態(tài)可能被識別。 在緊急制動模態(tài), 摩擦片和鋼板在非常短的時間內(nèi)彼此相互滑動。 它通常從 0.2秒到 2 秒之間變化。 在嚙合期間被產(chǎn)生時期的磨擦熱大都被和流動熱轉(zhuǎn)移的一個附屬角色的凹槽的鋼板吸收。 在持續(xù)不斷的制動模態(tài)中，二個板塊的滑動時間可能長達10 秒到 20 秒。 在這一模態(tài)中，溫度在板塊延伸結(jié)局定態(tài)的各種不同的翎骨針在幾秒之內(nèi)評價。 在哪一個所有的被產(chǎn)生的熱一定被在摩擦片的凹槽中流動的液移動之后。 熱轉(zhuǎn)移的價值 , 鋼板和凹槽之間的液體系數(shù)將會決定制動器的穩(wěn)定的溫度水平。摩擦副和切線的上升溫暖氣流的溫度 t 的強調(diào)分別地,相同鋼的板塊的被顯示為持續(xù)不斷的制動如圖 7所示。 圖 7 在持續(xù)制動中溫度和切應力的斜坡曲線 在緊急制動過程中，鋼板的表面溫度和切線壓力被一個 LBA0049 慣性動力計的熱和標準度量測量了。 熱和標準度量沿著徑向均勻的分布。 在實驗的和有計劃的結(jié)果之間的比較如圖 8所示。 圖 8 測量和計算結(jié)果的對比 雖然開始的襯套壓力在內(nèi)部的輻部 ( 在圖 6 所示) ，圖 7 和圖 8 表所示的附近比較高高的電動壓力和高的溫度在外面的輻部附近這是局部熱流出輸入為什么在任何的翎骨是一個正常壓力，摩擦因素和滑動速度。 雖然濕制動器可能被設(shè)計到低的平均每單位襯套區(qū)域能源, 當?shù)氐母咭r里壓力地點由于 熱 可能引起摩擦襯里的表面燒-在摩擦雙之間的機械不穩(wěn)定。 鋼板通常在支援板塊附近的活塞和最后的鋼板塊附近的第一鋼板塊被發(fā)現(xiàn)。 失敗的主要因素是由于棒的溫度不同而且熱的毀壞。 因為二個鋼的板塊只有一個摩擦表面, 盤子失敗可能是更多產(chǎn)生超過其他的板塊。 鋼板的破裂失敗由重復的剎周期的疲累損害所引起。 在一個嚙合期間，表面的溫度比鋼板的主要身體劑量更加快速地上升。 它在被張應力平衡的鋼板的外部者引誘壓力在那比較冷的內(nèi)部鋼板塊。 當這剎周期結(jié)束的時候，鋼板的外部溫度由于冷卻油的效果將會變成比鋼板的內(nèi)部溫度冷。 壓力在鋼板的外部者變成鋼板是內(nèi)部的在比較熱人中被壓力平衡的張力。 因此破裂可能在一個周期的無法欣然接受低數(shù)字中發(fā)生。 概述這些分析, 為了要避免由局部高溫和壓力所引起的剎車損壞, 運行動態(tài)壓力的有限元素計算和表面溫度是必需的。 對于濕的剎車適當?shù)脑O(shè)計程序能在下列的步驟被描述: 首先，光線的方向的開始的襯里壓力分配在統(tǒng)一發(fā)情流出的情況之下被估計。其次，以熱轉(zhuǎn)移系數(shù)和摩擦因素的非均勻分布的影響力看來，開始的襯套壓力分布根據(jù)動態(tài)的壓迫力和摩擦溫度被校核。 第三, 為了要了解表面溫度的均勻分布和 墊片的熱變形, 活塞的結(jié)構(gòu)而且對立板最佳化。 這是等溫的設(shè)計方法。 它將會減少不宜的機械熱現(xiàn)象。4 結(jié)論 (1) 機械熱現(xiàn)象由非理性的開始的襯套壓力和熱轉(zhuǎn)移系數(shù)和摩擦因素的非均勻分布所引起。機械熱現(xiàn)象導致局部高溫和高壓力是導致多個圓盤濕制動器失效的主要因素。 (2) 在鋼板的表面上的切線壓力比徑向的壓力大。 因此鋼板的表面損壞通常是在徑向產(chǎn)生的。 (3) 如何設(shè)計活塞的幾何外型是多個圓盤濕制動器的重點。 活塞在摩擦副之間有在開始的襯套壓力分布上比較大的影響。 (4) 為了避免多個圓盤濕制動器的失效,等溫設(shè)計的方法被提出。 換句話說, 濕制動器設(shè)計者應該盡全力沿著鋼板的徑向達成均勻的溫度分布。 傳記: 秦大同： 現(xiàn)在是中國重慶大學的機械工程學院的一位教授。 在 1991 年,他獲得中國重慶大學的機械工程博士學位。 他的研究興趣包括齒輪傳輸， CVT(不斷可變的傳輸), 對于汽車的AMT(自動的機械傳輸) 系統(tǒng), 等等。電話: +86-23-65104217; 電子郵件: dtqincqu.edu.cn 孫東葉：現(xiàn)在是中國重慶大學的自動化系的一位副教授。 在 1991 年,他獲得中國吉林科技大學博士學位。 他的研究興趣包括 CVT(不斷可變的傳輸), 對于汽車的AMT(自動的機械傳輸) 系統(tǒng), 等等。電話: +86-23-65103566; 電子郵件: dysuncqu.edu.cn參考：1 Zagrodzki P.多個離合器和剎車的機械熱現(xiàn)象的分析 。Wear,1990:(140) 291 3082Murali M R Krishna, Douglas Chojecki。結(jié)合使用有限元素對離合器和剎車中心軸的的失效分析。SAE Paper No. 982799, 1998 3 Tasuhite Miura ， Noboru Sekine。基于紙的濕離合器的動態(tài)特性的研究 。SAE Paper No. 981102, 19984 Payvar P.在濕離合器的油凹槽中的Laminar熱傳遞。Int. J. Heat Mass Transfer, 1991, 34(7): 1 7911 798航空與機械工程學院 第14 頁 共 14 頁 南昌航空大學科技學院學士學位論文 一概述破碎機械是對固體物料施加機械力，克服物料的內(nèi)聚力，使之碎裂成小塊物料的設(shè)備。破碎機械所施加的機械力，可以是擠壓力、劈裂力、彎曲力、剪切力、沖擊力等，在一般機械中大多是兩種或兩種以上機械力的綜合。對于堅硬的物料，適宜采用產(chǎn)生彎曲和劈裂作用的破碎機械；對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械；對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械。在礦山工程和建設(shè)上，破碎機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，使其粒度達到各道工序所要求的以便進一步加工操作。通常的破碎過程，有粗碎、中碎、細碎三種，其入料粒度和出料粒度，如表一所示。所采用的破碎機械相應地有粗碎機、中碎機、細碎機三種。 表一 物料粗碎、中碎、細碎的劃分（mm）類別入料粒度出料粒度粗碎中碎細碎300900 10035050 100100350 20100515制備水泥、石灰時、細碎后的物料，還需進一步粉磨成粉末。按照粉磨程度，可分為粗磨、細磨、超細磨三種。所采用的粉磨機相應地有粗磨機、細磨機、超細磨機三種。在加工過程中，破碎機的效率要比粉磨機高得多，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的方根性能，也可用破碎機的最大進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。在實際破碎加工時，裝入破碎機的最大物料尺寸，一般總是小于容許的最大限度進料口尺寸，所以，平均破碎比只相當于公稱破碎比的0.70.9。每個破碎機的破碎比有一定限度，破碎機械的破碎比一般是i=330。如果物料破碎的加工要求超過一種破碎機的破碎比，則必須采用兩臺或多臺破碎機械串連加工，稱為多級破碎。多級破碎時，原料尺寸與最終成品尺寸之比，稱總破碎比，如果各級破碎的破碎比各是， 。則總破碎比是由于破碎機構(gòu)造和作用的不同，實際選用時，還應根據(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)量和級配要求、據(jù)以選擇破碎機類型和生產(chǎn)能力；3.技術(shù)經(jīng)濟指標，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)中應用，必須經(jīng)過破碎和磨礦作業(yè)，使其粒度達到規(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。它們在建筑、水電等行業(yè)中廣泛應用。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。需要進行磨礦作業(yè)的礦石，應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： 一臺破碎機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，因此使一臺破碎機達到這樣的破碎比是很有困難的。各種破碎機的破碎比范圍見表二。可見，要把原礦破碎到需要的粒度，必須將若干臺破碎機串連進行分段破碎?？偲扑楸鹊扔诟鞫纹扑楸鹊某朔e、為了發(fā)揮串聯(lián)破碎機的破碎能力，不使小塊礦石進入破碎機反復進行破碎，因此將破碎與篩分有機結(jié)合，構(gòu)成合理的破碎工藝流程。表二 各類破碎機的破碎比破碎機型式流程類型破碎機范圍顎式破碎機和旋回破碎機開路35標準圓錐破碎機開路35標準圓錐破碎機（中型）閉路48短圓錐破碎機開路36短圓錐破碎機閉路48 圖2-1為一段破碎機機流程圖，原礦經(jīng)固定篩1篩分后，篩上大塊物料進入顎式破碎機2，篩下物顎式破碎機2的產(chǎn)品一起經(jīng)振動篩3篩分；篩上物經(jīng)圓錐破碎機4破碎，篩下物和圓錐破碎機4的產(chǎn)品一起經(jīng)振動5篩分；篩下物作為磨機8的原料，落入礦倉7，篩上稱進入圓錐破碎機6破碎，破碎機6與振動篩5構(gòu)成封閉系統(tǒng)進反復破碎、篩分，該系統(tǒng)稱為封閉破碎系統(tǒng)。顎式破碎機2和圓錐破碎機4的產(chǎn)品，均經(jīng)篩分后進入下一流程，故稱開路破碎。 圖2-1 破碎流程圖 1固定篩 2-顎式破碎機 3、5振動篩 4、6-圓錐破碎機 7礦倉 8-磨機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，需要用幾個尺寸計算出的尺寸參數(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算給礦和排礦單個礦塊的尺寸以確定破碎比。2.等值直徑deq礦塊的粒度很小時可用等值直徑來表示。等值直徑是將細料物料顆粒作為球體來計算的。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.粒級平均直徑d對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。當粒級的粒度范圍很窄，上下兩篩的篩孔尺寸之比不超過=1.414時，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。2.2.2破碎產(chǎn)品的粒級特性破碎產(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）。篩析一般采用標準篩，篩面使用正方形篩孔的篩網(wǎng)。我國通常采用泰勒標準篩，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）和補充篩比（=1.189）,篩孔的尺寸可根據(jù)篩比計算。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。若計算兩篩之間的補充篩孔尺寸，則用基本篩的篩孔尺寸乘以補充篩比得到。即0.074=0.088mm.我國尚無用于破碎機的產(chǎn)品粒度分析標準，在實際測試時，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。如果參照泰勒標準篩關(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于分析粒級特性顯然是很方便的。因此推薦表三的粒級序列供參考。表三 各破碎機產(chǎn)品的篩析篩的粒級序列型號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，可以對產(chǎn)品（或原礦）的粒度特性進行分析。粒度特性用粒度特性曲線來表示，縱坐標表示套篩中各篩的篩上物料質(zhì)量的累積百分數(shù)（簡稱篩上量累積產(chǎn)率%），橫坐標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所示為物料粒級特性曲線，任意兩縱坐標之差，就表示在橫軸上相應兩點間物料粒級的產(chǎn)率。由圖可知，難碎性礦石的粒級曲線運動呈凸形，這表明礦石的粗級物料占多數(shù)。中等可碎性礦石的粒級曲線2近似直線。這表明各種粒級所占的產(chǎn)率大致相等。易碎性礦石的粒級曲線3呈凹形，這表明礦石中的中等粒度的物料占多數(shù)。該粒級曲線可以分析比較各種礦石破碎的難易程度。由于橫坐標比值不能反映產(chǎn)品絕對尺寸的粒級分布情況，因此在檢查同型號不同破碎機的破碎效果并強調(diào)可比性時，只有篩孔最大尺寸及破碎物料相同時才有比較價值。當破碎機性能差別較大時，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的破碎效果并不方便。圖2-2b的橫坐標表示篩孔尺寸與排礦石之比。當同型號各個破碎機的排礦口尺寸破碎物料相同時，該粒級特性曲線可以檢查破碎機的破碎效果。 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礦石的破碎及力學性能機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發(fā)生破裂、機械破碎礦石有以下幾種方法：1.壓碎 將礦石置于兩個破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓力達到其抗壓強度限而破碎（圖2-3a）。2.劈裂 用一個平面和一個帶尖棱的工作表面擠壓礦石時，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力達到礦石的抗拉強度限 （圖2-3b）。3.折斷 用兩個帶有多個尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石就像受集中載荷的兩支點或多支點梁。當?shù)V石內(nèi)的彎曲應力達到彎曲強度限時礦石被折斷 （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 礦石與運動的工作表面之間受一定壓力和剪切力時，礦石內(nèi)的剪切力達到其剪切強度時，礦石即被粉碎（圖 2-3d）5.沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機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，但錘頭磨損嚴重。實際上任何一種破碎機都不是以某一種形式進行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯(lián)合進行破碎。由于顎式破碎機的破碎工作表面是兩塊相互交錯布置的齒形襯板，因此其破碎作業(yè)兼有前四種破碎形式，當破碎機兩工作面沿表面方向的相對運動位移加大而加強磨碎作業(yè)時，由于磨碎的效率低、能量消耗大、機件磨損嚴重，將會降低破碎機的破碎效果。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，礦石分堅硬礦石、中等堅硬礦石和軟礦石。也可以分為粘性礦石和脆性礦石。礦石的抗壓強度最大,抗彎強度次之,抗拉強度最小。對堅硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對粘性礦石采用壓碎和磨碎方法為宜；對脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。簡擺顎式破碎機可用于破碎各種性能的礦石，對于堅硬礦石有更高的效果。三 . 工作原理和構(gòu)造3.1 工作原理電動機驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板與動顎間夾角變大，從而推動動顎板向固定顎板接近，與其同時物料被壓碎或劈碎，達到破碎的目的；當動顎下行時，肘板與動顎夾角變小，動顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開固定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動而破碎機動顎作周期運動壓碎和排泄物料，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。顎式破碎機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）固定在機體前壁上，另一是活動顎板（動顎），位置傾斜，與固定顎板形成上大小的破碎腔（工作腔）?；顒宇€板對著固定顎板作周期性的往復運動，-分開 ，時而靠近。分開時，物料進入破碎腔，成品從下部卸出；靠近時，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（非標準機械設(shè)備設(shè)計）見圖3-1，動顎4懸掛在偏心軸3上，可以左右擺動，偏心軸3旋轉(zhuǎn)時，動腭4作上下往復運動從而推動顎，動顎作左右往復擺動，實現(xiàn)破碎和卸料。由于偏心軸負荷大，一般都制成中型和小型機，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，可達到10。 圖3-1 復擺腭式破碎工作示意圖 3偏心軸 4動顎 5連桿 6推力板復擺顎工破碎機的優(yōu)點是：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，加以動腭下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡擺腭式破碎機的生產(chǎn)率高出20%30%；物料在動腭下端有較大的上下翻滾運動，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。其缺點是：這種破碎機的動腭垂直擺幅較大，物料對腭板的磨削作用嚴重，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腭式破碎機的結(jié)構(gòu)圖3-2-1，帶有襯板的動腭3通過滾動軸承直接懸掛在偏心軸10上，而偏心軸又支承機架12的滾動軸承上。動腭的底部用推力板5支承在位于機架后壁的推力板座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。由電動機帶動帶輪13使偏心軸轉(zhuǎn)動，動腭就被帶動作復雜擺動，實現(xiàn)粉碎物料動作。 圖3-2-1 復擺腭式破碎機1定腭 2側(cè)襯板 3動腭（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動腭動腭是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強度和剛度，其結(jié)構(gòu)應該堅固耐用，按結(jié)構(gòu)動腭可分箱型和非箱型。動腭一般采用鑄造結(jié)構(gòu)。為了減輕動腭的重量，本設(shè)計采用非箱型。如圖4-1所示，安裝齒板的動腭前部為平板結(jié)構(gòu)，其后部有若干條加肋板以增強動腭的強度與剛度，其橫截面呈E型。 圖 4-14.2齒板的結(jié)構(gòu) 齒板，是破碎機中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它對破碎機的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒度以及破碎力等都會影響，特別對后三項影響比較明顯。 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。現(xiàn)有的破碎機上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點是：在沖擊負荷作用下，具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同時仍能保持其內(nèi)層金屬原由的韌性，故它是破碎機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。通常有三個作用：一是傳遞動力，其傳遞的動力有時甚至比破碎力還大；二是起保險件作用，當破碎腔落入非破碎物料（如釬桿、折斷的鏟齒）時，肘板先行斷裂破壞，從而保護機器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。 在機器工作時，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際上一種干摩擦和磨粒磨損狀態(tài)。這樣，對肘板的高負荷壓力，導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)計要考慮該機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，可分為滾動型與滑動型兩種，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。在反復沖擊擠壓作用下磨損教快，特別是圖4-3b所示的滑動型更為嚴重。為提高傳動效率，減少磨損，延長其使用壽命，可采用圖4-3a所示的滾動型結(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，所以當肘板兩端的襯墊表面相互平行時，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。在機器運轉(zhuǎn)過程中，動腭的擺動角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面平行度誤差也很小，所以在機器運轉(zhuǎn)過程中，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動。本次設(shè)計采用滾動型 (a) (b) 圖4-3 肘頭與肘墊形式 (a) 滾動型 (b) 滑動型 4.4調(diào)整裝置調(diào)整裝置提供調(diào)整破碎機排料口大小作用。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，當要求得到不同的產(chǎn)品粒度時，也需要調(diào)整排料口的大小?，F(xiàn)有腭式破碎機的調(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機架圖 4-4 調(diào)整裝置4.5保險裝置當破碎機落入非破碎物時，為防止機器的重要的零部件發(fā)生破壞，通常裝有過載保護裝置。保險裝置有三種：液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。本設(shè)計采用肘板。肘板是機器中最簡單、最便宜的零件，所以得到廣乏應用且經(jīng)濟有效，但當肘板斷裂后，機器將停車，應重新更換新肘板后方可工作。肘板保險件的另一個缺點是由于設(shè)計不當，常常在超載時它不破壞，或者沒有超載它卻破壞了，以至影響生產(chǎn)。因此設(shè)計時除應正確確定由破碎力引起的肘板壓力，以便設(shè)計出超載破壞的肘板面積外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應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，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算載荷的確定和截面尺寸計算是否正確。因此從加工制造方便性出發(fā)，圖a所示應用最多，本設(shè)計也采用a中肘板。圖 4-5 肘板結(jié)構(gòu)4.6機架結(jié)構(gòu)破碎機是整個破碎機零部件的安裝基礎(chǔ)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，其重量占整機重量很大比例，而且加工制造的工作量也很大。機架的剛度和強度，對整機性能和主要零部件壽命均有很大的影響，因此，對破碎機架的要求是：機構(gòu)簡單容易制造，重量輕，且要求有足夠的強度和剛度。破碎機機架機構(gòu)分，有整體機架和組合機架；按制造工藝分，有鑄造機架和焊接機架。1）整體機架，由于其制造、安裝和運輸困難，故不宜用于大型破碎機，而多為中、小型破碎機所使用。它比組合機架剛性好，但制造較較復雜。從制造工業(yè)來看，它分為整體鑄造機架和整體焊接機架。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)外腭式破碎機的焊接機架用得越來越多，并且大型破碎機也采用焊接機架。焊接機架用Q235鋼板，其厚度一般為25-50mm 2) 整體鑄造機架,除用鑄鋼ZG270-500材料外，對小型破碎機破碎硬度較低的物料時，也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球墨鑄鐵。設(shè)計時，在保證正常工作下，應力求減輕重量。制造時要求偏心軸承中心鏜孔，與動腭心軸軸承的中心孔有一定的平行度。本設(shè)計用鑄造機架。如圖4-6圖4-6 整體鑄造機架4.7傳動件偏心軸是破碎機的主軸，受有巨大的彎曲力，采用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，偏心軸一端裝帶輪，另一端裝飛輪。4.9飛輪飛輪用以存儲動顎空形程時的能量，再用于工作行程，使機械的工作負荷趨于均勻。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油槍給油。動顎的擺角很小，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，再用油泵強制注入干黃油進行潤滑。五. 復擺腭式破碎機的主參數(shù)設(shè)計計算5.1.1主軸轉(zhuǎn)速如圖5-1-1所示，b為公稱排料口，SL為動腭下端點水平行程，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。破碎機的主軸轉(zhuǎn)速是n根據(jù)在一個運動循環(huán)的排料時間內(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計算確定的。而該排料層高度h與下端點水平行程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間來計算主軸的轉(zhuǎn)速。對于排料時間有不同的意見：一種認為排料時間t應考慮破碎機構(gòu)的急回特性，即排料時間與機構(gòu)的行程速比系數(shù)有關(guān)。這一觀點未注意到動腭下端點排料起始點與終止點并不一定與機構(gòu)的兩極限位置相對應。另一種認為排料時間t應按t=15/n計算，即排料時間對應于主軸的四分之一轉(zhuǎn)，這種假定與實際情況相差甚大。根據(jù)筆者對破碎過程的實測分析，得到排料過程對應的曲柄轉(zhuǎn)角不小于180的結(jié)論,認為排料時間按主軸半轉(zhuǎn)計算比較符合實際情況。排料時間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 - 動腭下端點水平行程（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。 破碎機尺寸設(shè)計中，動腭下端點水平行程SL 是一個很重要的參數(shù)。在動腭其他各點水平行程保證腔內(nèi)物料充分破碎的情況下，正確選擇SL、L 值是發(fā)揮機器生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。但SL、L及n三者之間應有最佳的匹配，當轉(zhuǎn)速n 不與已知的SL、L相匹配，或者設(shè)計的SL、L不與實有轉(zhuǎn)速n相匹配時，都會降低機器的生產(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，但并不是說機器任何一組機構(gòu)尺寸所得到的下端點水平行程SL和給定的L按式（2-1）計算主軸轉(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，對該機型三參數(shù)匹配優(yōu)化，得出查腭式破碎機表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)能力破碎機的生產(chǎn)能力是指機器每小時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度、韌性、物料性能以及進料的幾何尺寸和塊度分布有關(guān)，因此為同意衡量機器生產(chǎn)能力的高低，標準中的生產(chǎn)能力，是指機器在開邊制公稱排料口下，每小時所處理的抗壓強度為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，每一運動循環(huán)的排料行程下排出的物料棱柱體AA1B1B的體積與每小時轉(zhuǎn)速60n的乘積，即可得到公稱生產(chǎn)能力Q的計算公式為 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-動腭下端點水平行程（m）；1-壓縮破碎棱柱體的填充度，中小型機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)計計算 動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，進料口物料就不能被顎板夾住，而被推出機外，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表示從力學角度推算鉗角的計算圖式。當物料能被夾持在破碎腔內(nèi)，不被推出機外時，這些力應相互平衡，即在x、y方向的分力之和應該分別等于零。圖 5-1-3 鉗角計算圖式于是求得 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)。為了保證破碎機工作時物料塊不致被推出機外，必須令 即鉗角應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，仍有被擠出的危險。所以選為。5.1.4 偏心距e的計算破碎機的行程是指動腭下端的擺幅。它與偏心軸的偏心距、腭板斜角有關(guān)，查非標準機械設(shè)備設(shè)計手冊一般是 S=2.2e式中S動腭行程e偏心距復擺腭式破碎機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施加的（物料應力）和物料抗拉強度。實際破碎作業(yè)時，成品多為立方體，故破碎力計算多以立方體物料為依據(jù)，還可保證機械工作的可靠性（因人料尺寸相同時，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)生拉應力，支撐面產(chǎn)生壓應力，這些力在斷裂面上引起的應力為非標準機械設(shè)備設(shè)計P580： =（2-）故得F1 = 式中 F1-第一階段使物料碎裂的破碎力（N）。 -物料的抗劈強度（約等于抗拉強度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,成為兩個半立方體,在動顎擺開時落入破碎時,并改變方向進行再破碎,第二階段的破碎力是:F2=(3)第三階段破碎.物料進行第二階段破碎以后,成為4塊體進行再破碎.第三階段的破碎F3=假設(shè)所破物料的抗劈強度是=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，至少和動顎的一個齒棱相接觸，因而此時破碎力為807KN。在特殊情況下，也可能同時與3個齒棱接觸，此時破碎力為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。原始進料的破碎力和第二階段中最后兩個沖擊的破碎力可能同時出現(xiàn)，因而總破碎力F0=1614+4250=2614KN這兩個破碎力的作用點取決于物料粒度與相應出料口寬度。總破碎力也可能有其他的組合方式.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)計結(jié)果繪制的。實驗中把較大峰值的統(tǒng)計值稱為滿載破碎力，是破碎過程中出現(xiàn)次數(shù)最多的破碎力。把滿載破碎時破碎力的 最大峰值稱為最大破碎力。其計算公式見顎式破碎機教材61頁。 式中 - 最大破碎力（N）； 圖 5-2-2- 抗壓強度 （N/m3）； k- 有效破碎系數(shù)，當=20時，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 功率的計算見顎式破碎機教材P64頁有公式： P= 式中 P-計算功率放大器（KW）；-最大破碎力（KN）； -動顎諸點水平行程平均值（mm）；n-主軸轉(zhuǎn)速（r/min）-破碎腔平均齒角（）；-機械總效率，由腭式破碎機表2-4和理論計算可知，=0.810.85。 -等效破碎系數(shù)，根據(jù)腭式破碎機表2-4實測數(shù)據(jù)，對于中小型機，=0.270.37，對于中大型機，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，選JS115-6鼠籠型轉(zhuǎn)子異步電動機，實際轉(zhuǎn)速975r/min, 功率為75KW.JS表示鼠籠型轉(zhuǎn)子異步電動機，11號機座，鐵芯長度為5號，6極。 5.4 主要零件受力計算如圖5-4-1圖5-4-1 復擺腭式破碎機計算圖式（1）推力板 式中- 推力板受力（KN）； P- 所選電動機功率（KW）； n- 偏心軸轉(zhuǎn)速 ； h- 動顎行程平均值（m）。=1647.4KN(2 ) 動腭選定偏心軸偏心距e后，動顎和定顎的顎板長度可按經(jīng)驗式選取兩種長度可以不等，但為制造方便考慮，再根據(jù)破碎腔高和嚙角計算取L=2170mm。KN六.各主要零件的設(shè)計6.1帶輪的設(shè)計1.確定計算功率 根據(jù)功率是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運轉(zhuǎn)時間長短等因素的影響而確定的。即 =式中：計算功率，單位為KW； P傳遞的功率（例如電動機的額定功率），單位為KW； 工作情況系數(shù)，見表8-6由機械設(shè)計師手冊、中冊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.確定帶輪基準直徑由表9.2-37和表9.2-38取主動輪基準直徑=236mm 。從動輪基準直徑 =i=1189.44mm 根據(jù)表9.2-37，取=1250mm。按要求驗算帶的速度 m/s35m/s 帶的速度合適。4.確定窄V的基準長度和傳動中心矩根據(jù)式0.7()2(),有 1040.2120主動輪上的包角合適。5.計算窄V帶的根數(shù)z z=由機械設(shè)計師手冊、中冊r/min、=236mm、=1250mm,查表得 =12.76KW =2.47KW =1.04 =0.92 則有 = 6.6 取 z=76.計算預緊力有：=查表8-4得q=0.20kg/m，故= =1041.93N7.計算作用在軸上的壓軸力 =14044.4N 8.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。選用原則見（機械設(shè)計.濮良貴、紀名剛.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)計計算取傳動裝置的總效率=0.96，電動機功率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)計曲軸時，先根據(jù)經(jīng)驗公式?jīng)Q定曲軸的有關(guān)尺寸，然后根據(jù)理論公式進行精確核驗。其圖形見圖6-1。圖6-1（參考圖）經(jīng)驗公式見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.曲軸的強度校核對載荷做以下簡化（圖6-2）：（1）帶輪對曲軸的作用力比連桿（動腭）對它的作用力小的多，可忽略不計。（2）連桿（動腭）對曲軸的作用力近似看成等于標稱壓力。 圖6-2在曲軸頸上，除受彎矩作用外，尚受到扭矩的作用，應按彎扭合成作用計算，但由于彎矩比扭矩大的多，故忽略扭矩的應力。這樣，危險截面C-C的最大應力為（4.4節(jié)，李永堂等主編）：其中 -標稱壓力； -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。由公式得最大剪應力為：式中 -標稱壓力-支承頸直徑； -公稱當量力臂。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:強度符合要求.3.曲軸剛度的計算計算公式見（4.4節(jié)，李永堂等主編）：簡化式為:= 式中 標稱壓力；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 滾動軸承的設(shè)計計算 6.3.1 軸承的選擇 在軸上共有2對軸承，動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)參見機械設(shè)計手冊、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)機械設(shè)計師手冊P6-200（6-2-1） C基本額定動載荷計算值，N; P當量動載荷，按式（6-2-2）計算，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=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??；查表6-2-8至6-2-11得：=1；=0.961；=2； =2； =1.0=1664KNKN480KN 所以該軸承符合七 用solidworks對一個主要零件進行有限元分析7.1 Solidwork軟件介紹在實際的工業(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，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。對于廣大的設(shè)計師來說，設(shè)計軟件只能提供構(gòu)建復雜曲面和不規(guī)則實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就是這樣一個功能強大又方便好用的3D設(shè)計軟件。7.2 Comosworks功能和特點 COSMOSWorks使用SRAC公司開發(fā)的當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，并降低磁盤存儲空間，只需原來的5%就夠了；更重要的是，它在微機上就可以解決復雜的分析問題，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，以C+語言重新編寫程序，程序代碼中盡量減少循環(huán)語句，并引如當今世界范圍內(nèi)軟件程序設(shè)計信技術(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，能夠大幅提升速度。（3）快速有限元算法按獨家數(shù)值分析經(jīng)驗，搜索所有可能的預設(shè)條件組合來解題，所以在 求解時快速而能收斂。 COSMOSWorks:為設(shè)計工程師在SolidWorks的環(huán)境下，提供比較完整的分析手段。憑借先進的快速有限元技術(shù)（FFE），工程師能非常迅速地實現(xiàn)對大規(guī)模的復雜設(shè)計的分析和驗證，并且獲得修正和優(yōu)化設(shè)計所需的必要信息。7.3 對一個主要零件的有限元分析 對偏心軸進行有限元分析7.3.1建模 1.新建文件，啟動Solidworks2007,選擇菜單命令“文件”“新建”或點擊工具，在打開的“新建Solidwork文件”對話框中，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)計樹中選擇“前視”基準面，點擊“草圖繪制”按鈕，以原點為圓心繪制一個圓，使用智能尺寸為草圖標注尺寸，直徑為170mm；選擇拉伸/凸臺按鈕，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，以第一個繪制的圓為對稱面進行鏡像如圖7-7 圖7-77.3.2 分析類型和選項1.單擊工具欄中的Cosmosworks,進入有限元分析界面，單擊研究按鈕，或選擇命令“COSMOSWorks” “研究”。2.在彈出的“研究”對話框中，定義“研究名稱”、“分析類型”和“網(wǎng)格類型”。3.對定義好“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，在彈出的對應屬性對話框中進一步定義它的屬性，。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)格時有限元分析中非常重要的一步，COSMOSWorks提供了3種網(wǎng)格