圓錐破碎機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要點(diǎn)

1、鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第11頁(yè)1 緒論1.1引言隨著社會(huì)的進(jìn)步，原材料消耗不斷增加，導(dǎo)致富礦資源日益枯竭，礦石品位日趨貧 化。以我國(guó)冶金礦山為例，鐵礦石平均品位 31%、錳礦石品位22%。絕大多數(shù)的原礦需 要破碎和選礦處理后才能成為爐料。破磨作業(yè)是選礦的龍頭，也是能耗、鋼耗的大戶。 因此，節(jié)能、降耗是破磨設(shè)備研究的主題，多碎少磨”是節(jié)能、降耗的重要措施，其關(guān)鍵問(wèn)題是降低破碎產(chǎn)品的最終粒度。圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)效率高，排料粒度小而均勻，可 將礦巖從350mm破碎到10mm以下的不同級(jí)別顆粒，可以滿足入磨粒度的需要，成為 金屬礦山選礦廠的主要破碎設(shè)備。破碎機(jī)的發(fā)展與人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)

2、的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā) 展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前 破碎機(jī)正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動(dòng)化方向發(fā)展。1.2歷史發(fā)展圓錐破碎機(jī)誕生于 20世紀(jì)初葉。彈簧式圓錐破碎機(jī)是由美國(guó)密爾沃基城西蒙斯 （Symo ns）兄弟二人研制的，故稱(chēng)之為西蒙斯圓錐破碎機(jī)。其結(jié)構(gòu)為主軸插入偏心套， 用偏心套驅(qū)動(dòng)動(dòng)錐襯板，從而使礦巖在破碎腔內(nèi)不斷地遭到擠壓和彎曲而破碎。破碎效 果差，振動(dòng)大，彈簧易損壞。用大型螺旋套調(diào)整排礦口大小，調(diào)整困難，過(guò)載保護(hù)用彈 簧組，可靠性差。多年來(lái)，雖然不斷改進(jìn)，結(jié)果日趨完善，但其工作原理和基本構(gòu)造變 化不大。20世紀(jì)40年

3、代末，美國(guó)Allis Chalmers公司首先推出底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)，是在旋回式破碎機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的陡錐破碎機(jī)。該機(jī)采用液壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了液壓調(diào)整排 礦口和過(guò)載保護(hù)，簡(jiǎn)化了破碎機(jī)結(jié)構(gòu)，減輕了重量，提高了使用性能。20世紀(jì)50-60年代，法國(guó)Dragon公司的子公司Babbitless公司和日本神戶制鋼有限 公司等推出上部單缸、周邊單缸液壓圓錐破碎機(jī)。20世紀(jì)70-80年代，美國(guó)Allis Chalmers公司在底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)的基礎(chǔ)上 推出高能液壓圓錐破碎機(jī)；Nordberg公司推出旋盤(pán)式圓錐破碎機(jī)，適用于中硬物料的破 碎，其給料粒度小，偏心距小，破碎力不大。之后，相繼又推出超重型短

4、頭圓錐破碎機(jī)。 該機(jī)加大了功率，強(qiáng)化了彈簧并采用合金鋼機(jī)架，但增加了制造成本。為此，該公司又 推出了 Omni型圓錐破碎機(jī)。Babbitless公司推出BS704UF型超細(xì)圓錐破碎機(jī)，它采用滾 動(dòng)軸承替代偏心套，由電動(dòng)機(jī)、皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)動(dòng)錐擺動(dòng)，頂部采用單缸液壓缸裝置來(lái)調(diào) 整排礦口和實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，給料粒度-10mm,產(chǎn)品粒度-6.3mm占80%。20世紀(jì)90年代以來(lái)，美國(guó)Nordberg公司推出新一代HP系列圓錐破碎機(jī)；瑞典 Svedala公司推出新的H系列圓錐破碎機(jī)；俄羅斯烏拉爾機(jī)械研究院和米哈諾貝爾研究 設(shè)計(jì)院開(kāi)發(fā)出新型短頭圓錐破碎機(jī)，破碎機(jī)分上、下兩部分，上腔按料層原理破碎物料，下腔為平行

5、區(qū)。應(yīng)用表明：細(xì)級(jí)別含量較一般圓錐破碎機(jī)提高5%-10%，襯板金屬消耗降低20%。20世紀(jì)50年代初期，國(guó)內(nèi)圓錐破碎機(jī)在仿原蘇聯(lián)的 2 100和1 650彈簧圓錐破碎機(jī) 的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)的1 200和2 200型彈簧圓錐破碎機(jī)。在20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)了 1 200、 1 750、2 200多缸液壓圓錐破碎機(jī)和1 200、1 650、2 200底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)。20 世紀(jì)80年代，沈陽(yáng)重型機(jī)器廠從美國(guó) Nordberg公司引進(jìn)西蒙斯和旋盤(pán)式圓錐破碎機(jī)設(shè) 計(jì)制造技術(shù)，并合作生產(chǎn)該系列圓錐破碎機(jī)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)一些礦山、石料加工廠和建設(shè)工程先后又引進(jìn)了 HP系列圓錐破碎機(jī)、G型圓錐破

6、碎機(jī)和 Omni型圓 錐破碎機(jī)，均取得了良好應(yīng)用效果。北京礦冶研究院于1993年與俄羅斯圣彼得堡工程科學(xué)院合作成立中外合資北京凱特破碎機(jī)有限公司。桂林冶金機(jī)械廠與圣彼得堡工程科學(xué)院共同創(chuàng)辦了中俄合資桂林湟新技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)慣性圓錐破碎機(jī)。洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的慣性圓錐破碎機(jī)，東北大學(xué)也在研究振動(dòng)破碎機(jī)。隨著我國(guó)石料加工廠的發(fā)展，中小型圓錐破碎機(jī)也取得了進(jìn)展。上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司與日本神戶制鋼有限公司合作生產(chǎn)AF型圓錐破碎機(jī)；沈陽(yáng)華楊機(jī)械廠推出需蒙斯、旋盤(pán)式和HP系列圓錐破碎機(jī)；上海龍陽(yáng)機(jī)械廠、上海多靈-沃森機(jī)械設(shè)備 有限公司和鞍山礦山機(jī)械總廠也都生產(chǎn)中小型圓錐破碎

7、機(jī)。目前，我國(guó)圓錐破碎機(jī)已形成大、中、小型系列，品種規(guī)格齊全，基本滿足國(guó)內(nèi)需 求。但產(chǎn)品的制造質(zhì)量，特別是耐磨材料，以及使用可靠性等方面與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品尚有 差距，有待進(jìn)一步研究、改進(jìn)。1.3應(yīng)用效果近來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的新型高效圓錐破碎機(jī)破碎物料應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，破碎產(chǎn)品粒 度小，破碎效果顯著。美國(guó)Nordberg公司的MP-1 000型破碎機(jī)在Butte選礦廠替代Symons圓錐破碎機(jī)， 產(chǎn)品粒度-12mm占80%，使磨機(jī)生產(chǎn)能力提高37%。波蘭柳賓在錘式破碎機(jī)后 使用MP型破碎機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充破碎使產(chǎn)品粒度降至-14mm占80%,從而提高了磨機(jī)生產(chǎn)能 力，降低磨礦能耗。鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選礦廠采用 HP70

8、0型圓錐破碎機(jī)。從1997年9月投入運(yùn)行，中碎機(jī)排 料粒度-75mm，處理能力790t/h;細(xì)碎機(jī)排料粒度-12mm占92%,處理能力350t/h提高 了磨機(jī)生產(chǎn)能力，降低了磨機(jī)能耗。北京礦冶研究總院和安徽銅陵某有色公司聯(lián)合攻關(guān)用PD90 120型顎式破碎機(jī)和GYP1 200型慣性圓錐破碎機(jī)，實(shí)現(xiàn)兩段開(kāi)路破碎工藝流程，生產(chǎn)能力 70-80t/h，從給料 -750mm破碎到-8mm，使系統(tǒng)能耗降低20%，磨機(jī)處理能力提高25%。2總體方案設(shè)計(jì)圖2.1圓錐破碎機(jī)1 馬達(dá)；2 傳動(dòng)軸； 3傘齒輪；4偏心軸套5主軸； 6動(dòng)錐； 7定錐； 8 球面軸承D動(dòng)錐底部直徑2.1圓錐破碎機(jī)的類(lèi)型根據(jù)破碎腔型不同

9、，圓錐破碎機(jī)可分為：標(biāo)準(zhǔn)型（中碎用）、中間型（中、細(xì)碎用）、 和短頭型（細(xì)碎用）三種型式，其中以標(biāo)準(zhǔn)型和短頭型應(yīng)用最廣。我國(guó)制造的中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)用漢語(yǔ)拼音字母和動(dòng)錐的底部直徑表示型號(hào)，女口PYB2200、PYZ2200和PYD2200,其中P破碎機(jī)、Y 圓錐、B標(biāo)準(zhǔn)型、Z 中間型、 D短頭型、2200-動(dòng)錐底部直徑（毫米）。根據(jù)調(diào)整排礦口和過(guò)負(fù)載時(shí)的保險(xiǎn)方式，圓錐破碎機(jī)分為彈簧保險(xiǎn)和液壓保險(xiǎn)兩種 類(lèi)型。本設(shè)計(jì)方案采用的是2100標(biāo)準(zhǔn)彈簧圓錐破碎機(jī)，即 PYB2100。2.2圓錐破碎機(jī)的工作原理如圖2.1所示，破碎機(jī)馬達(dá) 1的動(dòng)力由傳動(dòng)軸2、傘齒輪（圓 錐齒輪）3帶動(dòng)偏心軸套4而旋 轉(zhuǎn)。主軸5

10、插在偏心軸套的錐形 孔里，動(dòng)錐6固裝在主軸上并支 持在球面軸承8上。隨著偏心軸 套的旋轉(zhuǎn)，動(dòng)錐6的中心線001 以O(shè)為頂點(diǎn)繞破碎機(jī)中心線 002作錐面運(yùn)動(dòng)。這樣，當(dāng)動(dòng)錐 中心線OO1轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，動(dòng) 錐靠近定錐7，則礦石處于被擠 壓和破碎狀態(tài)，而動(dòng)錐另一面離 開(kāi)定錐，此時(shí)被擠碎了的礦石靠 自重從兩錐體底部排出。圓錐破碎機(jī)是隨動(dòng)錐轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)的進(jìn)行破碎礦石， 所以它比其他破碎機(jī)生產(chǎn)率高而工作又比較平 穩(wěn)。2.3簡(jiǎn)述各部分結(jié)構(gòu)及功用胃L :q:.圖2.22100標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)1機(jī)架下蓋；2 止推盤(pán)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(xiāo)；9 進(jìn)水管口； 10機(jī)架

11、；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(pán)；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領(lǐng)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的圓錐破碎機(jī)由下列主要部分組成：機(jī)架部分；傳動(dòng)軸部分；偏心軸套部分; 球面軸承部分；動(dòng)錐部分；調(diào)整環(huán)部分。圖中的機(jī)架部分是整個(gè)破碎機(jī)的主體，所有部分都裝在機(jī)架上，它被四個(gè)地腳螺栓 固定在基礎(chǔ)上。傳動(dòng)軸套

12、筒34插入機(jī)架中心套筒5中，用螺釘固定。中心套筒里壓入直襯套4（也 叫直銅套）。直襯套原來(lái)用青銅材料制作，由于尼龍軸承有許多優(yōu)點(diǎn)，所以，目前很多 廠礦已改用尼龍直襯套代替直銅套，使用效果很好。但今后使用尼龍軸承是發(fā)展方向。 為了防止直襯套上串，在直襯套的上口開(kāi)兩個(gè)缺口，裝一壓板將其壓住。傳動(dòng)部分裝在機(jī)架傳動(dòng)軸套內(nèi)，它的前端小傘齒輪和偏心軸套上的大傘齒輪相嚙 合。其另一端借聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連接。圓錐破碎機(jī)傳動(dòng)軸的軸承，有滾動(dòng)軸承也有滑動(dòng)軸承。采用滾動(dòng)軸承的破碎機(jī)，有 時(shí)由于滾動(dòng)軸承承受很大的沖擊力而遭損壞，所以必須采用較好的軸承。偏心軸套部分是由偏心軸套 3、大傘齒輪6和錐襯套37組成。錐襯套原

13、來(lái)用青銅 或用巴比合金制作，現(xiàn)在用尼龍錐襯套的。錐襯套壓裝在偏心軸套的錐形孔里并在其上 部缺口處鑄鋅加固。大傘齒輪與偏心軸套之間是用鍵連接。為了平衡動(dòng)錐30的慣性力和使偏心軸套與直襯套沿全長(zhǎng)接觸，大傘齒輪齒輪頂部裝有平衡重7。偏心軸套被支承在四片止推盤(pán) 2和機(jī)架下蓋1上，最下面一片銅盤(pán)沿圓周方向有三 個(gè)爪卡在端蓋1的槽中，所以它是不轉(zhuǎn)動(dòng)的；最上面一片鋼的止推盤(pán)用銷(xiāo)子與偏心軸套 相聯(lián)，能隨偏心軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，而中間兩片止推盤(pán)自由的放在上下兩盤(pán)中間。這兩片中，上 面一片是銅的，呈平盤(pán)狀，下面一片是鋼的，表面有徑向潤(rùn)滑油溝。原來(lái)上面一片銅板 由于沒(méi)有徑向限位，在運(yùn)轉(zhuǎn)中，沿外圈碰損很?chē)?yán)重，壽命很短。球面軸承

14、部分有球面軸承座11和球面軸承（球面瓦）12組成。球面瓦用銷(xiāo)子固定 在球面軸承座上，其上有回油孔而球面軸承座外圈有檔油環(huán) 13,防止從軸面瓦外緣擠出 的油進(jìn)入防塵水中。球面軸承座上有一圈環(huán)形溝槽 32是為裝防塵水用的。球面軸承座 的下部止口與機(jī)器上的環(huán)形加工面相配合。球面軸承原來(lái)也是用青銅材料制作的?，F(xiàn)在也有采用尼龍球面軸承的。隨著對(duì)尼龍 軸承的不斷地試驗(yàn)改進(jìn)，此種軸承將會(huì)越來(lái)越多地被采用。動(dòng)錐部分由動(dòng)錐體和主軸38組成，用熱壓配合裝配在一起。動(dòng)錐的外表面裝有錳 鋼襯板14。為了使它們之間緊密貼合，中間鑄以鋅。上部用鎖緊螺帽19鎖緊。在鎖緊螺帽的頂部裝有分礦盤(pán)21。為了防止破碎機(jī)工作時(shí)鎖緊螺帽

15、退扣，裝有制動(dòng)齒板 20。 制動(dòng)齒板的外齒卡在鎖緊螺帽的內(nèi)齒中， 而制動(dòng)齒板下面的方形鍵卡在主軸頭部的缺口 內(nèi)，以防止主軸與鎖緊螺帽的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。礦石從給礦漏斗22落到分礦盤(pán)上，隨分礦盤(pán)不斷的幌動(dòng)，礦石便被均勻地分配到 破碎腔里。破碎后的礦石，從兩錐體下部落地運(yùn)輸帶上。調(diào)整環(huán)部分也是一個(gè)動(dòng)錐體，其外圓錐表面有鋸齒形螺紋，而內(nèi)部錐體上有七個(gè)缺 口，定錐襯板25上面相應(yīng)地有八個(gè)耳環(huán)26。用“U形螺栓24穿過(guò)缺口鉤在耳環(huán)上，將 定錐襯板固定在調(diào)整環(huán)28上。調(diào)整環(huán)與固定環(huán)17靠鋸齒形螺紋聯(lián)接；借旋轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)使 定錐上升或下降，從而改變破碎機(jī)排礦口大小。因調(diào)整環(huán)是右螺紋，所以向右旋轉(zhuǎn)調(diào)整 環(huán)排礦口便減小；向

16、左旋轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)，則排礦口增大。為了防止調(diào)整環(huán)自動(dòng)退扣，用弧形齒板 18鎖緊。為了保護(hù)螺紋和使調(diào)整環(huán)容易轉(zhuǎn) 動(dòng)以及不讓灰塵浸入，在固定環(huán)17的徑向方向上有加注黃油的孔 27和在其下端裝設(shè)有 毛氈密圭寸16。固定環(huán)（也叫支撐環(huán)）的錐面與機(jī)架上部的錐面相配合，固定環(huán)沿圓周方向有16組彈簧15,每組有10支，每組用5根螺栓將彈簧壓在兩托盤(pán)之間，靠彈簧的張力把固 定環(huán)壓在機(jī)架上。這樣，當(dāng)不能破碎的物料落入破碎腔時(shí)能起保險(xiǎn)作用。破碎機(jī)的傳動(dòng)軸承、止推盤(pán)、錐襯套和主軸、直襯套與偏心軸套以及球面軸承的表 面是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦表面。為了保證破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，各摩擦表面必須要很好的進(jìn)行潤(rùn) 滑與防塵。防塵裝置：中細(xì)碎圓錐

17、破碎機(jī)比粗碎圓錐破碎機(jī)產(chǎn)生灰塵更加嚴(yán)重，因此要求它有完善的防塵裝置。目前彈簧式中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)都是用水封防塵裝置。在球面軸承座上有盛水的環(huán)形溝槽 15,而在動(dòng)錐上焊有截錐形的領(lǐng)緣 34,其下端 插入溝槽15的水中，領(lǐng)緣把灰塵擋住，使它落入水槽中，不讓灰塵進(jìn)入破碎機(jī)內(nèi)部。防塵水從進(jìn)入水管口 35進(jìn)入溝槽，充滿后從排水管口 36流走，同時(shí)把落入水中的 灰塵帶走。破碎機(jī)的潤(rùn)滑：破碎機(jī)各摩擦表面都是采用稀油循環(huán)潤(rùn)滑。油從中心套筒的端蓋上 的進(jìn)油孔37進(jìn)入偏心軸套的止推盤(pán)中，由于止推盤(pán)上有放射狀的油溝，油流過(guò)中心孔 時(shí)也同時(shí)進(jìn)入各溝槽潤(rùn)滑止推盤(pán)；油經(jīng)止推盤(pán)中心孔沿偏心軸套內(nèi)外表面和主軸上的中 心孔上升，

18、同時(shí)也潤(rùn)滑各摩擦表面，最后潤(rùn)滑球面軸承和傘齒輪，從傘齒輪上甩下的油 順排油孔38排出。軸承是采用單獨(dú)的油路給油和排油進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑。破碎機(jī)的保險(xiǎn)裝置：它是裝在機(jī)架一圈的 16組彈簧。當(dāng)不能破碎的物料進(jìn)入破碎 機(jī)時(shí)，定錐與固定環(huán)向上抬起，并壓縮彈簧，增大動(dòng)錐與定錐表面間的距離，使不能破 碎的物料經(jīng)排礦口排出，從而保護(hù)破碎機(jī)不受損壞。之后固定環(huán)和調(diào)整環(huán)借彈簧的張力 恢復(fù)原位。這樣，能在一定程度上保證破碎機(jī)的安全。3.1.2嚙角a3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結(jié)構(gòu)參數(shù)3.1.1給礦口寬度與排礦口寬度給礦口寬度B =（1.21.5）D，給礦粒度D系根據(jù)選礦流程決定。排礦口寬度應(yīng)該有一

19、個(gè)調(diào)整范圍，以供破碎各種硬度礦石的需要2100標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)用于中碎，最大給礦粒度初選260mm,即最大給礦口寬度B初選312325mm.對(duì)于不同硬度的礦石，其排礦的過(guò)大顆粒系數(shù)z=dmx（dmax是產(chǎn)品的最大粒度, ee是排礦口寬度）不 同。對(duì)于中碎用圓錐 破碎機(jī)來(lái)說(shuō)，破碎硬 礦石時(shí)Z=2.4;中硬 礦石Z=1.9軟礦石 Z=1.6。確定中碎用 圓錐破碎機(jī)的排礦 口寬度時(shí)，必須考慮 產(chǎn)品中過(guò)大顆粒對(duì) 細(xì)碎破碎機(jī)給礦粒 度的影響，因?yàn)橹兴?用破碎機(jī)一般不設(shè) 檢查篩分。由文獻(xiàn)5，4-1可知，圓錐破碎機(jī)的嚙角仍需滿足下列要求:(3.1)破碎錐與固定錐的錐面傾斜角-破碎錐軸線與機(jī)器中心線的夾角一般，

20、1=2°:礦石與襯板之間的摩擦角設(shè)計(jì)時(shí)，通常取,-21° 23°。中碎用圓錐破碎機(jī)?。?i =40° 45° ;在不斷增加結(jié)構(gòu)尺寸的情況下，盡量增大1，這樣可以提高機(jī)器的生產(chǎn)率。本設(shè)計(jì)中采用的-5 =40用2 =613.1.3破碎機(jī)的擺動(dòng)行程破碎錐的擺動(dòng)行程s （排礦 口平面內(nèi)的破碎錐軸線的擺動(dòng) 行程）由圖3.2所示的幾何關(guān)系 計(jì)算得：s = 2r =2H tan :圖3.2破碎錐的擺動(dòng)行程(3.2)式中r破碎錐軸線在排礦口平面內(nèi)的偏向距；H 破碎錐下邊緣到球面中心 O點(diǎn)的高度。s =2 820 tan 2° =57 mm破碎錐下部A

21、點(diǎn)的行程為：(3.3)式中L 破碎錐母線長(zhǎng)度。sA 2 1260 tan2° = 88mm鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第11頁(yè)P(yáng)sin otiGcoscti圖3.3礦石在破碎錐上所受的力3.1.4平行碎礦區(qū)I為了保證破碎機(jī)的產(chǎn)品到達(dá)一定的細(xì)度和均勻度，圓錐破碎機(jī)的破碎腔下部必須 設(shè)有平行碎礦區(qū)。在平行碎礦區(qū)內(nèi)物料至少要受一次檢查性破碎。由文獻(xiàn)5，4-4可知,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎，平行碎礦區(qū)的長(zhǎng)度可按下式確定：I =(0.08 0.085)D(3.4)式中D是破碎錐的底部直徑。I =(0.08 0.085) 2100 = 168 178.5mm取I為170毫米。3.2工作參數(shù)3.2

22、.1破碎錐的擺動(dòng)次數(shù)圓錐破碎機(jī)破碎錐的傾角 ：1較 小,在破碎錐下部還有不同長(zhǎng)度的平 行碎礦區(qū)，故破碎了的礦石幾乎沒(méi)有 可能自由下落，多半靠礦石自重沿破 碎錐斜面而排出，因此，圓錐破碎機(jī) 破碎錐的擺動(dòng)次數(shù)是根據(jù)它的排礦 特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。圖3.3表示已破碎的礦石從平行 碎礦區(qū)的始點(diǎn)滑到末點(diǎn)時(shí)所受的力。 礦石重力分力G si n 1、摩擦力 fGcoS1和離心慣性力P。但是，慣性力P隨時(shí)間而改變自己的方向，在破碎錐擺動(dòng)一次的時(shí)間內(nèi)，它對(duì)礦石下滑的影響平 均為零，因此可以不考慮。由圖3.3知礦石沿破碎錐平行碎礦區(qū)下滑時(shí)產(chǎn)生的加速度按下式確定:鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第13頁(yè)-f G c

23、o s:-=g（s i w -f c o s）式中f礦石與破碎錐表面的摩擦系數(shù)，一般f=0.250.35;g重力加速度，g=9.81m/s2。假定礦石以等加速度在破碎錐擺動(dòng)一次的時(shí)間t秒內(nèi)滑過(guò)平行碎礦區(qū)長(zhǎng)度I厘米，故12 160 2l atg （sin ：r - f cos為）（）22n則s i n1 =1 33 01cos次/分(3.5)3.2.2生產(chǎn)率公式（3.5）系指標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)而言。上述理論計(jì)算公式系根據(jù)全部礦石都按自 由下滑的條件來(lái)考慮，事實(shí)上必有一部分礦石呈現(xiàn)跳躍式運(yùn)動(dòng)，不能保證礦石在平行區(qū) 內(nèi)受12次破碎，可能造成產(chǎn)品粒度過(guò)大。因此，適當(dāng)?shù)靥岣甙瓷鲜龉接?jì)算的圓錐 破碎機(jī)的轉(zhuǎn)

24、速（可提高 10%），既可以增加礦石在破碎腔內(nèi)特別是在平行區(qū)內(nèi)的受沖擊 次數(shù)，使合格產(chǎn)品粒度增多，破碎機(jī)本身產(chǎn)量增加，同時(shí)，還可以減少閉路碎礦作業(yè)中 的礦石循環(huán)量和對(duì)篩面的磨損，而且有利于提高下段破碎或磨碎設(shè)備的產(chǎn)量。但是轉(zhuǎn)速 也不能過(guò)高，以免過(guò)分增加破碎礦石時(shí)的離心力，反而影響礦石下滑速度，影響排礦和 產(chǎn)量。由文獻(xiàn)5，4-6可知，圓錐破碎機(jī)實(shí)際有利轉(zhuǎn)速可以用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：(3.6)式中 D破碎錐底部直徑，米芽22次/分圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)率與礦石性質(zhì) （可碎性、比重、節(jié)理、粒度組成等）、機(jī)器的類(lèi)型、鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第19頁(yè)規(guī)格、以及破碎機(jī)操作條件（破碎筆、負(fù)荷系數(shù)、給甌礦均

25、勻程度）等因素有關(guān)，同時(shí) 還與破碎機(jī)在選礦工藝流程中的配置情況有關(guān)。目前還沒(méi)有把所有這些因素全部包括進(jìn)去的理論計(jì)算方法，一般多采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行概略計(jì)算，并根據(jù)實(shí)際條件加以校正。由文獻(xiàn)5, 4-7可知，在開(kāi)路破碎時(shí)，圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)率按下式計(jì)算：Q = KiK2q°e -噸/小時(shí)（3.7）1.6式中 K1礦石的可碎性系數(shù)，查表得 K1=1.0；K2 破碎比的修正系數(shù)，查表由插值法得 心=1.131.23;q。一一單位排礦口寬度的生產(chǎn)能力，查表由插值法得qo =12.6713.67;e 排礦口寬度，e=60;、:礦石的松散比重，取、:=0.94。Q =1.0 1.13 12.67 60

26、094 =505 噸 / 小時(shí)1.6Q =1.0 1.23 13.67 60 094 =593 噸 / 小時(shí)1.6由文獻(xiàn)5,4-8可知，在閉路破碎時(shí)，圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力按閉路通過(guò)礦量來(lái)計(jì)算：QKQ 噸/小時(shí)（3.8）式中 Q開(kāi)路時(shí)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，頓/小時(shí)；K 閉路時(shí)平面給礦粒度變細(xì)的系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)型取K=1.34。Q =1.34 593=795 噸/小時(shí)所以此圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力為 500800噸/小時(shí)。3.2.3電動(dòng)機(jī)功率由文獻(xiàn)5，4-9可知，圓錐破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：N =65D1.9（3.9）式中 D破碎錐底部直徑，米。N =65 2.11.9 =266.2 KW查表得

27、實(shí)際選用的電動(dòng)機(jī)功率為 200KW。度向量的方向由右螺旋規(guī)則決定。s i n。而（陽(yáng)1）3.3圓錐破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)圓錐破碎機(jī)具有在空間擺動(dòng)的破碎錐。破碎錐的軸線與機(jī)器中心線相交于0點(diǎn)，其夾角為1 =2°。破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，破碎錐軸線對(duì)機(jī)器中 心線作圓錐面運(yùn)動(dòng)，其錐頂為球面軸承 0。0點(diǎn)在破 碎錐的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持靜止。因此，破碎錐的運(yùn) 動(dòng)可視為剛體繞定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于破碎錐支承裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，破碎錐不僅隨偏 心軸套的偏心孔繞機(jī)器的中心線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且還 繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)。因此破碎錐的運(yùn)動(dòng)是由兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成：進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)或牽連運(yùn)動(dòng) 破碎錐繞機(jī)器中心線作旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)；自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng) 一一破

28、碎錐繞自己的軸線作 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。破碎錐的這種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這 種運(yùn)動(dòng)可以歸結(jié)為破碎錐繞瞬時(shí)軸線旋轉(zhuǎn)的角速度向 量'。是進(jìn)給角速度向量-和自轉(zhuǎn)角速度向量-'1的幾 何和，即按平行四邊形法則而相加。角速度向量的所在線與物體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相重合，角速式中為瞬時(shí)軸線與機(jī)器中心線之間的夾角當(dāng)和1為定值時(shí)，則。二f的函數(shù)關(guān)系如圖3.5從圖中可以看出，當(dāng):- =90o時(shí)，o有最小值：om i n= S i 門(mén)-(3.12)當(dāng)：-0時(shí)，則0有最大值:o max(3.13)破碎機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和又載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，破碎錐的 瞬時(shí)軸線位置是不同的。破碎機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于安裝或制造的質(zhì) 量，或球面軸承和偏心

29、軸套內(nèi)孔的潤(rùn)滑等情況的 變化，可能出現(xiàn)兩種極限情況：（1）當(dāng)；門(mén)=0時(shí)，則；r0 =-，即破碎錐的瞬時(shí)軸線與破碎機(jī)的中心線重合，也就是瞬時(shí)軸線的最 終位置。這種情況表明破碎錐與偏心軸套一起轉(zhuǎn) 動(dòng)。產(chǎn)生的原因則是由于安裝或制造的誤差，造 成破碎錐主軸與偏心軸套內(nèi)孔局部接觸，或因潤(rùn) 滑不好、軸與偏心軸套內(nèi)孔之間的間隙過(guò)小而使 主軸被偏心軸套抱住。這種情況是絕對(duì)不允許的。圖3.6空載時(shí)破碎錐的角速度向量圖（2）當(dāng)時(shí)，說(shuō)明安裝質(zhì)量和制造質(zhì)量以及潤(rùn)滑都很好。根據(jù)平行四邊形法則可以求得0的大小和方向。從圖3.6中可以看出，由于o0，一 m0o = . O'0=-，故9八0為等腰三角形， 厶;譏O

30、O'o = 1，因此，:=180o -18090o（ 3.14）2 2所以，圓錐破碎機(jī)的o=910的大小可由下式確定:鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第21頁(yè)磯=2灼 cos 9002(3.15)根據(jù)以上分析，破碎機(jī)空載時(shí)，破碎錐的絕對(duì) 角速度'0的轉(zhuǎn)動(dòng)方向始終與偏心軸套的回轉(zhuǎn)方 向相同。根據(jù)實(shí)踐，破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，破碎錐 的絕對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)為10 15轉(zhuǎn)/分，即:：120150o。破碎機(jī)有載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，礦石對(duì)破碎錐表面的摩擦 力大大地超過(guò)了作用在破碎錐的上部支承點(diǎn)和偏 心軸套內(nèi)孔對(duì)破碎錐的摩擦力，因此，破碎錐就 以通過(guò)球迷中心和破碎錐與礦石的接觸點(diǎn)的連線 為瞬時(shí)軸線（由于接觸點(diǎn)是變化的

31、，可以近似的 區(qū)破碎錐的母線位瞬時(shí)軸線）沿位于破碎腔內(nèi)的 礦石層作無(wú)滑動(dòng)的滾動(dòng)。滾動(dòng)的角速度°可由破 碎錐軸線上的B點(diǎn)繞以破碎錐母線位瞬時(shí)軸線轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)的速度來(lái)確定。oz'軸上的B點(diǎn)以角速度0繞瞬時(shí)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，故B點(diǎn)的速度為:B =Co式中c為B點(diǎn)至瞬時(shí)軸線（破碎錐的母線）的垂距。oz'軸上的B點(diǎn)又以角速度繞oz軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故B點(diǎn)的速度亦為:Vb =0 '式中r。為B點(diǎn)之oz軸的垂距。因此，則知：Vb - -C 0 二心C即(3.16)0鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第23頁(yè)式中負(fù)號(hào)表示的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。根據(jù)破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸，通常，5 : 0.04 0.

32、05。c破碎機(jī)又載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，：飛山=4050°。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)方向相反。3.4圓錐破碎機(jī)的動(dòng)力學(xué)圖3.8牽連慣性力對(duì)ox',oy',oz'軸的力矩圓錐破碎機(jī)的破碎錐和偏心軸套的質(zhì)心都不再其回轉(zhuǎn)中心線上，故在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，必然 要產(chǎn)生慣性力和對(duì)固定點(diǎn)O的慣性力矩。它們作用于機(jī)架上時(shí)，則為一種周期性的動(dòng)載 荷，因而引起機(jī)架的振動(dòng)和偏心軸套的偏斜，嚴(yán)重影響機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，必須研 究產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩的大小和方向，以便采取措施消除其有害的影響。3.4.1破碎錐的慣性力和慣性力矩根據(jù)圓錐破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，圓錐破碎機(jī)的破碎錐是作

33、規(guī)則運(yùn)動(dòng)。為使破碎錐作規(guī)則運(yùn)動(dòng)，必須在其上加一具有一定大小和方向的固定點(diǎn)o的外力力矩，反過(guò)來(lái)說(shuō)，在迫使破碎錐作這種運(yùn)動(dòng)時(shí)，在破碎錐上將作用有與外力力矩大小相等方向相反的慣性力 矩。作用在破碎錐上的慣性力矩可以用下述方法確定。以固定點(diǎn)o為原點(diǎn)，取定坐標(biāo)系oxyz,是oz軸（即角速度向量的方向）與破碎機(jī) 中心線重合（圖3.8）;取動(dòng)坐標(biāo)系ox'y'z'，使oz'軸（即相對(duì)角速度向量oi的方向）與 破碎錐的軸線重合，并且使ox'軸位于oz軸與oz'軸構(gòu)成的垂直平面內(nèi)，則oy'軸垂直于 該平面。從oy'軸的正向一端看去，由 二到二i轉(zhuǎn)到一

34、個(gè)角的方向是正的轉(zhuǎn)向，即反時(shí) 針的方向。將破碎錐分成許多垂直并對(duì)稱(chēng)于oz'軸的薄圓片。另R表示任一薄圓片上的質(zhì)點(diǎn)，其 絕對(duì)加速度a pi為：3 pi 二 a ei ' 3ri * a ki（ 3.17）式中 aei牽連加速度， 為=站2 ；rei為R至oz軸的垂距；ari相對(duì)加速度，ari = rri ；rri為R至oz'軸的垂距；aki 哥式加速度，aki = 2國(guó)Vm sin&Vri） ； V為R的相對(duì)加速度。設(shè)mi為質(zhì)點(diǎn)P的質(zhì)量，則加于質(zhì)點(diǎn)P的質(zhì)量，則加于質(zhì)點(diǎn)P上的慣性力為：Cei = mi aei = m re聲2Cri 二 mi ari 二 mi rr

35、i 12Cki =miaki =2mi Vri si n（,Vri）（3.18）下面就分別確定牽連慣性力、相對(duì)慣性力、哥式慣性力對(duì)ox'、oy'、oz'軸的力矩。（1）牽連慣性力對(duì)ox'、oy'、oz'軸的力矩鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第19頁(yè)將質(zhì)點(diǎn)P的牽連力mire2沿定坐標(biāo)軸ox、oy分解為：Ceix = mirei 2co s = mijX 222Ceiy 二 口也 sin = mi( 3.19)因此，則可寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)系的牽連慣性力的分力對(duì)ox'、oy'、oz'軸的力矩為：(沿坐標(biāo)軸方向的力矩向量為正)：2Mex

36、，一 八 miy，z'2Mey，八 mi x z2 2M eN =mix y_ 二 mi yx'( 3.20)由圖3.8可知：x 二 x'c o S - z's i n：y =y'z =x'co S x'si n(3.21)將公式(3.21)分別代入公式(3.20)中得：2M exmi y' z' = 0因?yàn)槠扑殄F對(duì)稱(chēng)于oz'，所以破碎錐對(duì)于oz'軸的離心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量工mjy'z' = 0。Mey，二2'mKx'cos； -z'sin ：)(z'coSx'

37、sin)=2mix'z'(cos2 -sin2 -) sin： cos：(x'2_z'2)二2、mi s i n： co s(x'2 _z'2)二2、mi sin ： cos ： (x'2 y'2) _ (z'2y'2)=- 2sincos(、miE'2mirx'2)-2 si nco s(Jj -J2)式中送mx'z' = 0, q和rx'分別為Pi至oz'，ox'軸的距離，所以Jj和J?分別為破碎錐 對(duì)oz'和ox'軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量鞍山科技大學(xué)

38、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第27頁(yè)Mez，=cd mi(x'co S z'si n)y'+©2送 my'z'=O 式中送 mx'y'=O,送 mjZ'y' = O。(2)相對(duì)慣性力對(duì)ox'、oy'、oz'軸的力矩相對(duì)角速度-1為常數(shù)，故相對(duì)加速度只有向心加速度。因破碎錐對(duì)稱(chēng)與oz'軸，所以破碎錐內(nèi)每?jī)蓚€(gè)對(duì)稱(chēng)質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)慣性力總是大小相等,方向相反。它們互相抵消，因而對(duì)與任何軸的力矩為零。圖3. 9哥氏慣性力對(duì)ox',oy',oz'軸的力矩鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)

39、（論文）第29頁(yè)akiz' =2，xVrsi n（ - ：= 2，cos ：rr 1 cos: = 2 ；-;；sin x'2其方向垂直于x'oy'平面而與oz'軸反向。因此，對(duì)應(yīng)于哥式加速度分量的慣性力為：Ck i，x二 mi ak i，x二 2rnij；, ；, 1 cos :rrCk i' miaki'2mi；.-.! si nx'（3.22）Ckix'都通過(guò)oz'軸，而且破碎錐內(nèi)每?jī)蓚€(gè)對(duì)稱(chēng)質(zhì)點(diǎn)的這種慣性力彼此平衡，因而整個(gè)破碎錐的這種慣性力也成平衡，故其對(duì)于任何軸的力矩皆為零。而CkiZ'的方向與o

40、z'軸一 致。與P對(duì)稱(chēng)的質(zhì)點(diǎn)P'的慣性力具有同樣大小，但方向相反。因此，這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的慣 性力組成一個(gè)力偶，作用面平行于坐標(biāo)面x'oz'，力偶矩等于：2mi；：.si nx'2x' = 4m ： 1 si nx'2整個(gè)破碎錐的哥式慣性力由在平行平面內(nèi)的這些力偶組成，它們對(duì)于ox'、oy'、oz'軸得力矩為：M kx' - 0M ky' =4mj；-; ；-;、si nx'= - “ s i n： 4mix'2（3.23）M kz' = 0因破碎錐對(duì)oz'軸是對(duì)稱(chēng)的，v

41、mix'v miy'2，故二 4mjX'2 二、2mi（x'2 y'2） =、2mirr J1式中2mi代表一對(duì)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量。因此可知：M ky，= - “ sin 八 4mjX'2 二J/ ；" sin ：二-J：'. 1 sin =由上述可知，各慣性力對(duì)ox'、oy'、oz'軸的力矩之和為：M X'二 M ex' M rx' M kx' = °M y =M ey' M ry， M ky'鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第31頁(yè)12233&

42、;叮（Ri -RiJ（Zi -ZiJ（3.25）44（Ri -Ri_1）（Zi -Zi）2sin jcosJj J2）-Jj :八inr（3.24）J i J 2 co-Ji：,；門(mén) s i n（1cos）J1 o1M z，二 M ez' M rz， M kN =0為了計(jì)算破碎錐的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ji和J2，可把破碎錐及其心軸分成許多簡(jiǎn)單形狀的單元體（圖3.10），由下式分別求出每個(gè)單元體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.Ji和:-：Jz，然后取其總合即為Ji 和j2。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式如下:1 _44J1 =為 J1imi Ri（Ri一 Ri）（Zi Zu）g_JZj2i=也訃說(shuō)I式中 mi 每個(gè)單元體的質(zhì)量；破

43、碎錐及其心軸材料的比重，噸/米3 ；g 重力加速度，米/秒2 ；Ri_i及R 破碎錐的軸線到相應(yīng)單 元體的邊緣的距離，米；Zi4及R 破碎錐的懸掛點(diǎn)到單元 體的邊緣的距離，米。破碎錐繞破碎機(jī)中心線以等角速度回轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，破損錐 的慣性力5為：圖3.10破碎錐轉(zhuǎn)動(dòng)慣量近似確定法鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第25頁(yè)(3.26)(3.27)88.86 104.1 108= 2.16 mC = mr，2式中 m 破碎錐的質(zhì)量；r破碎錐的質(zhì)心到破碎機(jī)中心線的距離 破碎錐的慣性力作用線到固定點(diǎn) o的距離為：M y'h =C通過(guò)公式初步估算一下:慣性力位于水平方向，不通過(guò)破碎錐的質(zhì)

44、心。3.4.2偏心軸套的慣性力由于偏心軸套的質(zhì)心不在其回轉(zhuǎn)軸線上，因此，它在旋轉(zhuǎn)中也產(chǎn)生慣性力Cp，其值等于偏心軸套內(nèi)錐孔所包容的質(zhì)量，以相同的角速度繞同一軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力,但方向相反。慣性力的大小和作用點(diǎn)的位置 可用積分方法5確定：P 2CP = vdCP 二vnxdVx（ 328）gv x d PCL（ 3.29）Jvd C式中 dCp偏心孔體的微分慣性力；dVx偏心孔體的微分體積；:偏心軸套的比重；nxdVx的重心到回轉(zhuǎn)軸線的距離；x 從偏心軸套的上平面到dC p作用線的距離;L 從偏心軸套的上平面到dCp的合力Cp作用線的距離。偏心軸套的各幾何尺寸見(jiàn)圖3.11。根據(jù)圖可以寫(xiě)出：x

45、nx 二 n (m _ n)：兀d；dVx- dx4xdx "1-d；)h將nx、dVx和dx值代入公式和公式中，積分得： ' ： '；h 22Cpd1；(3n m) 2d1d2( n m) d；(3m n)( 3.30)48g.dj(3 n +2m) +dg2(4 n +6m) + d2(3 n +12m)hL 22(3.31)5d1 (3n m) 2d1d2 (n m) d2 (3m n)Cp =5.6 106NL = 0.77 m3.5偏心部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐的運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī) 經(jīng)傳動(dòng)軸、小傘齒輪、大傘齒輪（與偏 心軸套固聯(lián)在一起）驅(qū)動(dòng)主軸，使動(dòng)錐 軸線0

46、。1以O(shè)為頂點(diǎn)，繞破碎機(jī)中心線 002作錐面運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，動(dòng)錐還繞本身 軸線OO1自轉(zhuǎn)。這樣的運(yùn)動(dòng)叫旋回運(yùn)動(dòng)。 所以，圓錐破碎機(jī)又稱(chēng)為旋回破碎機(jī)。 偏心部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖3.12動(dòng)錐上的作用力所謂偏向部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是指：孔載荷有載時(shí)注重在錐襯套里和偏心軸套在直襯套支靠在哪一邊的問(wèn)題。破碎機(jī)偏心部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由作用力大小、方向和著力點(diǎn)所決定。為了找到偏心部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就 必須求出動(dòng)錐對(duì)0點(diǎn)的力矩方程。空載時(shí)，作用在動(dòng)錐上的力有：錐的自重G,動(dòng)錐的慣性力CO，平衡重的慣性力G，偏心軸套的慣性力C2和其它作用力。為了簡(jiǎn)化，動(dòng)錐自重G和其它作用力可省略不計(jì)， 求得對(duì)球面中心點(diǎn)0的力矩方程式為：M 0

47、= C01 0 - (C1l1 C2l2 )圓錐破碎機(jī)的主軸和偏心軸套支靠在哪一邊，根據(jù)上公式可有三種情況：1) 當(dāng)M 0時(shí)，也就是沒(méi)有平衡重或平衡重較小時(shí)，破碎機(jī)主軸和偏心軸套的 薄邊靠在直襯套的左側(cè)。2) 當(dāng)M <0時(shí)，也就是有平衡重并平衡重較大時(shí)，破碎機(jī)主軸靠在偏心軸套的 薄邊，而偏心軸套靠在直襯套的右邊。3) 當(dāng)M =0時(shí)，也就是使動(dòng)錐慣性力完全平衡，實(shí)際上這是不可能的。當(dāng)破碎機(jī)又載時(shí)，不管哪種情況在破碎力的作用下，動(dòng)錐主軸俄偏心軸套都靠在直 襯套的右側(cè)。(a)(b)(c)圖3.13破碎機(jī)偏心部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)破碎機(jī)由空載轉(zhuǎn)到有載由于有間隙的存在， 必然產(chǎn)生沖擊。由于第二種偏心部件運(yùn)

48、 動(dòng)狀態(tài)，它的沖程(間隙)較第一種偏心部件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的笑，所以產(chǎn)生沖擊載荷較小；產(chǎn)品粒度也較整齊和比較小，但直襯套受力較大。選礦廠細(xì)碎圓錐破碎機(jī)，力求有較小的排礦口，能得到更小的粒度的產(chǎn)品。因此細(xì) 碎破碎機(jī)必須采用第二種偏心部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就是在偏心軸套的大傘齒輪上方裝有 平衡重并使M <0，從而又能減弱慣性力和慣性立即對(duì)機(jī)場(chǎng)的振動(dòng)和對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的有害 作用，達(dá)到破碎機(jī)平衡的目的。我所設(shè)計(jì)的2100標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)的偏心部分就是這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，即空載時(shí)，主軸靠在偏心軸套的薄邊，偏心軸套用厚邊壓在直襯套上；有 載時(shí)，主軸靠在偏心軸套的厚邊而偏心軸套還是用厚邊壓在直襯套上。 大傘齒輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圓

49、錐破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于偏心軸套與直襯套與直襯套中間有較大的間隙而且偏心軸 套的厚邊總是壓向直襯套，所以大傘齒輪不是繞它本身的中心線 00旋轉(zhuǎn)而是直襯套間 隙2C之半為半徑繞破碎機(jī)中心線 0,0,作圓周運(yùn)動(dòng)。一對(duì)傘齒輪正常嚙合時(shí)，必須是兩錐頂交于一點(diǎn)并且節(jié)線相重合。大傘齒輪這種特 殊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不可避免的破壞了一對(duì)傘齒輪的正確嚙合條件。因此，在破碎機(jī)正常工 作中，在齒輪和傳動(dòng)軸上產(chǎn)生很大的沖擊載荷和在齒面上產(chǎn)生附加的磨損。所以，這種 破碎機(jī)傘齒輪磨損特別嚴(yán)重，壽命很短。偏心部分的間隙所謂偏心部件的間隙是指直襯套與 偏心軸套，主軸與錐襯套之間的間隙。圖3.13大傘齒輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1 直襯套2偏心軸套3

50、大傘齒輪為了使破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在各摩擦表面 形成可靠的潤(rùn)滑油膜，為了補(bǔ)償偏心部件 制造和裝配的誤差以及為了防止偏心部件 熱膨脹和變形卡住，偏向部件各摩擦表面 之間必須留有合適的間隙。間隙太小容易 發(fā)熱產(chǎn)生抱軸現(xiàn)象；間隙太大降低機(jī)器使 用壽命和產(chǎn)生沖擊與振動(dòng)。鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第41頁(yè)4 電動(dòng)機(jī)的選擇及軸的計(jì)算4.1主電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的分配4.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)工作要求及工作條件，選用破碎機(jī)專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)，又根據(jù)式（3-9）選擇JSQ1410-10型電動(dòng)機(jī)，額定功率 Po=2OOkw,同步轉(zhuǎn)速no=59Or/min.4.1.2傳動(dòng)比的分配根據(jù)2100標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)的實(shí)際工作的空

51、偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)nw=243r/min,得:n。 inw590243= 2.43(4.1)4.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算0軸(電動(dòng)機(jī)軸)：Po =2 0KW( 4.2)no=59 /min( 4.3)6 PoTo =9.55 101986= 9.55 1063.2 106 Nmm(4.7)5902軸(筒體)F2 =P1承 齒=198 0.980.9 51 84 . SW n°6 200 6 = 9.55 103.24 10 N mm(4.4)5901軸(小齒輪軸)：R 二 R 聯(lián)=2 0 00.9 81 9 KW(4.5)ni =n0 =590r/mi n(4.6)6 P-i(

52、4.8)T； =9.55 106（4.9）（4.10）nw = 243r/minT2 =9.55 106 P nw6184 346= 9.55 1067.24 106 N -mm2434.3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1齒輪的計(jì)算1初步計(jì)算（1）材料選擇由文獻(xiàn)1表10 -1可知，選擇小齒輪的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS.選齒輪精度為7級(jí)。（2）節(jié)錐角的計(jì)算i =c o 茁（4.11）二 arc cot i 二 arc cot 2.43 = 22o 22 06（ 4.12）、2 = 90° - 22°62 30&q

53、uot; = 67°67 54"（ 4.13）由文獻(xiàn)2表14 -3-3可知，2 h2 ' 1zmin尹 cos2cos22°22'06" = 15.8（ 4.14）sin asin 20式中，ha齒頂高系數(shù)，1=1。取小齒輪齒數(shù)z1 =19，z2 陀=2.43 19 =46.17（4.15）取大齒輪齒數(shù)z2 =46。（3）根據(jù)工作條件的要求，大端模數(shù)為m =30mm（4.16）鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第49頁(yè)(4) 齒輪分度圓的直徑d1 =口乙=30 19 = 570 mmd2 = mz2 =30 46 = 1380mm(5)錐

54、距十0 Y =570 2畀3町 C?丿一 T CT丿 CV丿=746.54 mm(4.17)(4.18)(4.19)(4.20)(4.21)(4.22)(4.23)(4.24)(4.25)(4.26)(4.27)二 d1 n160 1033.14 570 59060 103= 17.61 m/s(6) 齒輪齒頂、齒根圓直徑由文獻(xiàn)3表10 - 9可知,齒頂高h(yuǎn)a = ham = 1 30 = 30mm齒頂圓直徑dai = 4 2ha cos “ =570 2 30 cos22°22'06" = 6 2 mm da2 =2 2ha cos 2 =1380 2 30 co

55、s67o67'54" = 1403 mm齒根高h(yuǎn)f = (ha c )m = (1 0.2) m = 36 mm齒輪基圓直徑dm1 =d,1 - 0.5 R) =570(1 - 0.5 0.28) = 497.08mmdm2 二 d2(1-05r) =1380(1 0.5 0.28) = 1 2 1.4mm(7) 齒寬由文獻(xiàn)2表14 - 3 - 3可知，b 二 rR =0.28 746.54 = 209.03mm(8) 節(jié)圓周速度4.3.2齒輪的校核(I) 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度(1) 接觸應(yīng)力的計(jì)算由文獻(xiàn)4表5 一39可知，齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式，即(4.28)2KTiu21:

56、-H - ZH ZE22.bd1 (0.5 R) u確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 計(jì)算載荷系數(shù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，由文獻(xiàn)4表5 2可知，取Ka =1平均分度圓直徑dm1 1-05r) =570 (1 -0.5 0.28) = 490.2 mm平均分度圓圓周速度Vm二處巴1 = 3.14 490.2 590 =15.14m/s60000 60000由文獻(xiàn)4圖 5 -4 (a)可知，按注=15.14 19 = 2.8766，得 Kv =1.24 ；100 100由文獻(xiàn)4圖5-7 (b)可知，按0.367，齒輪懸臂布置，K 1.21； d1570P由文獻(xiàn)4表5-4可知，K：. =1.1 ;K=KaKvK：K1 1.24 1.21 1.1=1.65 由文獻(xiàn)1表10-6可知，彈性系數(shù)