礦山簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)
礦山簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì),礦山簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì),礦山,顎式破碎機(jī),設(shè)計(jì)
任 務(wù) 書
1． 背景：
簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)經(jīng)過多年的實(shí)踐和不斷改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)日益優(yōu)化，其性能日益完善。它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。至今仍是建材、冶金、煤炭、化工等工礦企業(yè)進(jìn)行物料粗碎和中碎作業(yè)時(shí)最重要和使用最廣泛的一種破碎機(jī)械。
2． 內(nèi)容和要求：
1．簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算；
2．運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析；
3．重要零件的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核；
4．完成1.5萬字的畢業(yè)論文及5000字的譯文。
要求學(xué)生必須參加畢業(yè)實(shí)習(xí)，以了解顎式破碎機(jī)的工作特點(diǎn)；會(huì)用或通過自學(xué)掌握三維造型軟件及有限元分析軟件；能持之以恒的保質(zhì)保量的完成指導(dǎo)老師布置的任務(wù)；善于查閱參考文獻(xiàn)，敢于設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。
要利用Pro/E畫圖，視圖完整。參考文獻(xiàn)至少15篇以上，另外有2篇以上外文文獻(xiàn)
3．主要參考文獻(xiàn)：[1] 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)
[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：破碎與篩分機(jī)械手冊(cè)
[3] 礦山機(jī)械
[4] 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
[5] Pro/E及其應(yīng)用
4． 進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)：
第一周 布置畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研（實(shí)習(xí)）。
第二周 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研（實(shí)習(xí)）。
第三周 收集相關(guān)資料。完成開題報(bào)告。
第四周 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的原理設(shè)計(jì)
第五周 畫零件和裝配草圖
第六周 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析
第七周 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析
第八周 重要零件的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核
第九周 重要零件的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核
第十周 畫必要的零件圖
第十一周 畫零件圖和裝配圖
第十二周 翻譯英文資料
第十三周 編寫、整理設(shè)計(jì)說明書
教研室審查意見：
室主任簽名： 年 月 日
學(xué)院審查意見：
教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日
開題報(bào)告
課題名稱
礦山簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)
課題來源
社會(huì)生活實(shí)踐
課題類型
工程設(shè)計(jì)類
1．選題的背景及意義：
顎式破碎機(jī)出現(xiàn)于1858年。它雖然是一種古老的破碎機(jī)設(shè)備，但是由于具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作可靠，制造容易，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所以至今仍在冶金礦山、建筑材料、化工和鐵路等部門獲得廣泛應(yīng)用。在金屬礦山中，它多半用于對(duì)堅(jiān)硬或中硬礦石進(jìn)行粗碎和中碎。我國(guó)生產(chǎn)900mm*1200mm簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)，這種破碎機(jī)主要是由破碎礦石的工作機(jī)構(gòu)、使動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作機(jī)構(gòu)、超負(fù)荷的保險(xiǎn)裝置、排礦口的調(diào)整裝置和機(jī)器的支承裝置等部分組成。近年來隨著礦山生產(chǎn)和建材中一些新理論的提出，用戶希望散體礦石能夠在破碎階段得到的粒度更細(xì)，塊度更好的產(chǎn)品此外, 隨著全球礦產(chǎn)貧化現(xiàn)象的出現(xiàn), 在保持或增加各種金屬與非金屬礦產(chǎn)量的前提下, 要求處理的原礦量就大大增加, 這對(duì)破碎設(shè)備提出更高的要求, 也面臨更大的挑戰(zhàn) 。 無疑, 現(xiàn)行落后的顎式破碎機(jī)不能承擔(dān)新時(shí)期的生產(chǎn)任務(wù), 必須開發(fā)高性能、 低能耗的新型顎式破碎機(jī)。 總結(jié)在腭式破碎機(jī)設(shè)計(jì)、 使用和測(cè)試方面的經(jīng)驗(yàn), 積累適合我國(guó)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的試驗(yàn)資料和數(shù)據(jù),建立破碎機(jī)最優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念與方法并使之推廣普及,提高我國(guó)顎式破碎機(jī)技術(shù)性能, 趕超國(guó)際先進(jìn)水平。
2．研究?jī)?nèi)容擬解決的主要問題：
研究?jī)?nèi)容：
1. 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
2. 主要零部件的強(qiáng)度計(jì)算
3. 零部件三維建模
4. 主要零件
5. 總圖工程圖繪制
6. 設(shè)計(jì)說明書的編寫
3．研究方法技術(shù)路線：
（1） 對(duì)簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分析
（2） 采用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
（3） 借助計(jì)算機(jī)繪圖軟件將破碎機(jī)各個(gè)零部件表示出來
（4） 最后對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，使結(jié)構(gòu)更加的完善
4．研究的總體安排和進(jìn)度計(jì)劃：
第一周 布置畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研（實(shí)習(xí)）
第二周 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研（實(shí)習(xí)）
第三周 收集相關(guān)資料。完成開題報(bào)告
第四周 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
第五周 物料性能及破碎機(jī)結(jié)構(gòu)
第六周 參數(shù)的選擇和計(jì)算
第七周 機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定
第八周 破碎腔的設(shè)計(jì)
第九周 主要零部件的設(shè)計(jì)
第十周 潤(rùn)滑
第十一周 畫必要的零件圖及裝配圖
第十二周 翻譯必要的英文文獻(xiàn)資料
第十三周 編寫，整理設(shè)計(jì)說明書
5．主要參考文獻(xiàn)：
[1] 孫 康，陳 峰，王軍鋒 PE250×400 型復(fù)擺顎式破碎機(jī)的 參數(shù)設(shè)計(jì) 1001-3954(2012)10-0073-04
[2] 郎寶賢 顎式破碎機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展 1001-3954（2004）01-0009-10
[3] 李洪聰，蔣恒深，臧 猛，張 浩 顎式破碎機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展特點(diǎn)
[4]陳 瑤，秦志鈺，容幸福 基于 EDEM 的顎式破碎機(jī)內(nèi)物料破碎行為研究1001-3997（2017）02-0046-04
[5]劉新平 馬紹杰C110顎式破碎機(jī)改進(jìn)應(yīng)用與效果
[6]付 饒 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)后推力板的改進(jìn) 1007-6344（2009）05-0031-01
[7]尹振宇,許 強(qiáng),胡 偉 考慮顆粒破碎效應(yīng)的粒狀材料本構(gòu)研究：進(jìn)展及發(fā)展
1000–4548(2012)12–2170–11
[8] 郎寶賢, 郎世平 國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)的 差距與發(fā)展趨勢(shì) 1001-3954(2004)09-0071-74
[9] 馬連銘 ,姬建, 鋼杜, 波郭庶, 杜自彬, 劉俊基 于JKSimMet仿真數(shù)據(jù)的破碎機(jī)和半自磨機(jī)破碎粒度分布研究
[10]于江龍，楊旭東，王梓丞，周 昊，曹菡婷 基于 ADAMS 的顎式破碎機(jī)仿真分析 1008-8725（2017）01-0284-04
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Modelin of an industrial double-roll crusher of a urea granulation circuit
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[12]E.Lee C.M.Evertsson A comparative study between cone crushers and theoretically optimal crushing sequences
Volume 24, Issues 3–4, February–March 2011, Pages 188-194
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教研室意見：
通過，同意開題
教研室主任簽名： 年 月 日
學(xué)院意見：
教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日
8
礦山式簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)目錄CONTENTS主要研究?jī)?nèi)容02結(jié)構(gòu)和工作原理06主參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算04破碎機(jī)的概述01 重要零件設(shè)計(jì)校核05 運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析032物料破碎破碎意義破碎流程破碎物料性能破碎方法3概述結(jié)構(gòu)和工作原理4各構(gòu)件名稱工作原理結(jié)構(gòu)介紹 動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)示圖 破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖操作和維護(hù)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析運(yùn)動(dòng)分析位移分析受力分析建立運(yùn)動(dòng)方程5運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析 運(yùn)動(dòng)分析簡(jiǎn)圖 受力分析簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)化機(jī)器結(jié)構(gòu)分析構(gòu)件運(yùn)動(dòng)確定封閉回路設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)pos主參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)要求破碎機(jī)鉗角偏心矩與擺幅破碎力 7重要零件設(shè)計(jì)校核帶與帶輪曲軸連桿肘板8動(dòng)顎與齒板機(jī)架結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承調(diào)整裝置過載保護(hù)裝置傳動(dòng)件飛輪潤(rùn)滑裝置謝謝聆聽Thanks for listenling!
摘要
在我國(guó)顎式破碎機(jī)的發(fā)展挺快速的，不少工業(yè)都在對(duì)它進(jìn)行改善，破碎機(jī)劃分為三個(gè)類型，是根據(jù)動(dòng)顎的擺動(dòng)方法來區(qū)分分類的，為簡(jiǎn)擺式、復(fù)擺式、綜合擺動(dòng)式。
顎式破碎機(jī)主要用來破碎應(yīng)力挺大的一些礦石物料，如鐵礦石、金礦石等各種強(qiáng)度硬度都比較高的礦石。在建材工業(yè)中它主要用來破碎一些巨大的石塊還有堅(jiān)硬的石塊，比如石灰等。
本文以型號(hào)的簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)為設(shè)計(jì)對(duì)象，在傳統(tǒng)破碎機(jī)設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)主要零部件和整體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn)，介紹破碎的目的及意義、破碎機(jī)概述及工作原理、動(dòng)力學(xué)分析、破碎力計(jì)算、主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝運(yùn)轉(zhuǎn)等方面。實(shí)現(xiàn)了破碎機(jī)在安全性、穩(wěn)定性與節(jié)能高效等多個(gè)方面的的統(tǒng)一，具有良好的使用前景。
關(guān)鍵詞 破碎機(jī)；破碎力；破碎腔；軸
IV
Abstract
The development of jaw crushers in our country is very fast, and many industries are improving it., The crusher is divided into three types, which are classified according to the swing method of the dynamics, which are simple pendulum type, compound pendulum type, and comprehensive swing type.
Jaw crusher is mainly used to break some ore materials with high stress.Such as iron ore, gold ore, molybdenum ore, copper ore and dolomite. In the building material industry, it is mainly used to crush some huge rocks and hard rocks, such as lime.
In this paper, the PJ900x1200 model is simplified as the design object. Based on the traditional crusher design theory, the main components and the overall program were designed and improved.The purpose and significance of crushing, crusher overview and working principle, dynamic analysis, crushing force calculation, structural design and installation and operation of main parts are introduced.The crusher is unified in many aspects such as safety, stability, energy saving and high efficiency, and has a good use prospect.
Key words Crusher crushing force crushing cavity shaft
目 錄
摘要.................................................................................................................................I
Abstract..........................................................................................................................II
1 緒論............................................................................................................................1
1.1 物料破碎的意義................................................................................................1
1.2 破碎的目的.......................................................................................................1
1.3 破碎的工藝........................................................................................................2
1.4 破碎物料的性能及破碎比................................................................................4
1.4.1 產(chǎn)品粒度及其表示方法........................................................................4
1.4.2 破碎產(chǎn)品的粒級(jí)特性............................................................................5
1.4.3 礦石的破碎及力學(xué)性能........................................................................6
2 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)概述................................................................................................8
2.1 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)額的簡(jiǎn)介................................................................................8
2.1.1 發(fā)展歷程簡(jiǎn)介............................................................................................9
2.1.2 破碎機(jī)的研究現(xiàn)狀....................................................................................9
2.1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容............................................................................9
2.2簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)...............................................................10
2.2.1 工作原理..................................................................................................10
2.2.2 結(jié)構(gòu)..........................................................................................................11
2.3 維護(hù)與操作中的注意事項(xiàng)..............................................................................13
3 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析..............................................................15
3.1 運(yùn)動(dòng)分析..........................................................................................................15
3.2 位移分析..........................................................................................................20
3.3 主要零件受力計(jì)算..........................................................................................21
3.4 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程式......................................................................24
3.4.1 力矩形式的運(yùn)動(dòng)方程式..........................................................................24
3.4.2等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量...........................................................................................25
3.4.3 等效力矩..................................................................................................25
4 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的主參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算......................................................................26
4.1 設(shè)計(jì)前提..........................................................................................................26
4.1.1 破碎機(jī)整體設(shè)計(jì)要求..............................................................................26
4.2 破碎機(jī)的鉗角的確定......................................................................................27
4.3 偏心距及動(dòng)顎擺幅的計(jì)算..............................................................................28
4.4 破碎力的計(jì)算..................................................................................................29
4.4.1 破碎力的計(jì)算..........................................................................................29
4.4.2 最大破碎力..............................................................................................31
4.5 功率的計(jì)算......................................................................................................31
5 重要零件的設(shè)計(jì)和校核..........................................................................................33
5.1 帶及帶輪的設(shè)計(jì)..............................................................................................35
5.2 曲軸的設(shè)計(jì)......................................................................................................33
5.3連桿...................................................................................................................39
5.4 肘板設(shè)計(jì)..........................................................................................................40
5.5 動(dòng)顎及齒板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)..................................................................................41
5.6 機(jī)架結(jié)構(gòu)..........................................................................................................42
5.7 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算......................................................................................43
5.8 調(diào)整裝置..........................................................................................................44
5.9 過載保護(hù)裝置..................................................................................................44
5.10 傳動(dòng)件............................................................................................................45
5.11 飛輪................................................................................................................45
5.12 潤(rùn)滑裝置........................................................................................................45
結(jié)論.......................................................................................................................46
致謝.......................................................................................................................47
參考文獻(xiàn)...............................................................................................................48
1 緒論
1.1 物料破碎的意義
在生活中和生產(chǎn)工業(yè)的時(shí)候都要用到被破碎的石塊,在建筑工地里所鋪的水泥路，蓋房子用到的那些礦石都是由破碎機(jī)打碎然后蓋的。最初從礦山地下剛挖出來的礦石被人們叫做初始礦石，這些礦石是不能投入工業(yè)制造中的，需要對(duì)這些初始礦石加工，剛挖出來的礦石一般都在1300mm左右這些原始礦石，需要經(jīng)過破碎機(jī)等機(jī)器的破碎和磨礦，形成合適的大小才能被投入使用制造建筑物等。所以物料的破碎程度是非常重要的，更何況物料的破碎是一項(xiàng)很消耗資金的工藝。所以需要不斷地改善工藝，不把成本弄得這么高，做到高質(zhì)量，高生產(chǎn)，低成本，低消耗，這樣才能高效利用資源。
每個(gè)行業(yè)所需要的物料的破碎粒度都是不一樣的，所生產(chǎn)礦石的最終粒度大小必須符合各個(gè)行業(yè)的要求。
1.2 破碎的目的
（1）關(guān)于制造部分：
因?yàn)槊宽?xiàng)工程用到的礦石粒度大小都不一樣，所以要看用在什么場(chǎng)合中，然后根據(jù)不同粒度的要求進(jìn)行破碎篩分，達(dá)到指定粒度。這些石塊將被用來澆筑公路，搭建建筑物，同時(shí)也在水電行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。
（2） 關(guān)于無用的礦物質(zhì)進(jìn)行去除：
沒有經(jīng)過加工過的礦石，內(nèi)部通常都含有無用的礦物質(zhì)，都是比較差的，低下等的一些礦石，想要將其變成高品質(zhì)礦石就需要對(duì)其進(jìn)行破碎篩分等工作，去除其內(nèi)部無用的礦物。
（3） 由磨礦提供原料：
磨礦對(duì)于礦石的粒度具有一定的要求，例如在煉焦廠、燒結(jié)廠、制團(tuán)廠等生活中所需要的部門中的礦石都需要磨碎工藝來進(jìn)行加工得到符合要求的粒度。
1.3 破碎的工藝
礦石的破碎粒度是根據(jù)不同工業(yè)所應(yīng)用的不同場(chǎng)合而決定的。不同的環(huán)境下生產(chǎn)的所需要的粒度也不一樣，也與每個(gè)公司所設(shè)定的工藝資金相關(guān)，正常的范圍為10到25毫米。為了得到可靠的運(yùn)動(dòng)性，合理的破碎比，要將很多臺(tái)破碎機(jī)連起來，像串聯(lián)電路一樣，各個(gè)破碎比的乘積等于總的破碎比。想要達(dá)到預(yù)設(shè)的破碎比，不做沒有實(shí)際功效的操作，就要有合理的破碎流程，應(yīng)用篩分機(jī)，兩者有效結(jié)合可以達(dá)到預(yù)設(shè)的粒度。
表1-1 各類破碎機(jī)的破碎比
圖1-1 工程流程圖
圖1-1所示為破碎機(jī)作業(yè)的流程圖，先通過固定篩，對(duì)原礦進(jìn)行篩分，將巨大的原礦物料投入破碎機(jī)中進(jìn)行破碎作業(yè)，然后通過振動(dòng)篩對(duì)其作用，過濾掉其中的雜質(zhì)，然后過濾好的物料就被分配到下面的元器件中，如果有一些沒有過濾好的物料還停留在上一層中，然后進(jìn)行重新破碎一遍，最終達(dá)到要求的物料都進(jìn)入元件4和6中進(jìn)行反復(fù)破碎篩分，形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到要求篩選出來的經(jīng)元件7到元件8中。5、6組成閉路，2、4組成開路。
52
1.4 破碎物料的性能及破碎比
1.4.1 粒度及其表示方法
粒度可以解釋為一塊礦石的大小，一般礦石的形狀都是沒有規(guī)則的，千奇百怪，因此很難將礦石的大小計(jì)算出來，需要進(jìn)行多次測(cè)量，得出平均數(shù)測(cè)量尺寸參數(shù) L=120mm,b=90mm,h=15mm,v=6003mm3
1. 平均直徑d：
礦石的平均直徑是礦石的長(zhǎng)寬高和的3分之1
(1-1)
厚度也可以用長(zhǎng)與寬的和的二分之一表示：
2. 等徑直徑：
當(dāng)粒度達(dá)到很小的時(shí)候，甚至無法計(jì)算時(shí)，就可以用等值直徑表示：
（1-2）
3. 粒度級(jí)平均直徑
礦石被破碎之后的大小形狀都變成不一樣了，很難確定，要通過篩分的方法來確定其直徑，比如上下層篩孔的直徑分別表示為d1,d2。其余地方的尺寸表示不了，通過上層d1而通不過下層d2的物料留在中間層。其粒度都不能用d1，d2表示。當(dāng)篩孔徑比為時(shí)，用平均直徑公式表達(dá):
（1-3）
1.4.2 破碎產(chǎn)品的粒級(jí)特性
石料的大小名稱稱為粒度，每一個(gè)破碎的產(chǎn)品都是由不同粒度的各種礦石所組成的。工作人員可以通過篩分公檢法來確定，完整地了解它是由何物形成的之后，再觀察具有特殊性質(zhì)的曲線，鑒定出破碎產(chǎn)品的質(zhì)量和破碎機(jī)的破碎的效果好壞。測(cè)量出其工作能力和最大負(fù)荷。
行業(yè)中一般都采用的方法都是比較標(biāo)準(zhǔn)的方法符合國(guó)家的要求，比如會(huì)選擇正方形的孔做篩子的面，因?yàn)檫@樣就比較規(guī)則，一般都會(huì)采用泰勒方法進(jìn)行篩分，這個(gè)方法有很多的網(wǎng)孔，類似魚網(wǎng)狀，按照長(zhǎng)度計(jì)算來看，這種篩孔基本由200目來作為基本篩，篩孔的尺寸可根據(jù)篩比計(jì)算[4]。
目前來看，我國(guó)還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)來用于破碎機(jī)的粒度分析，在實(shí)際的測(cè)試情況中來看各個(gè)廠家使用的篩孔形狀以及大小都不一樣。如表1-2所示。
表1—2 各破碎機(jī)篩粒粒度順序
1.4.3 礦石的破碎及力學(xué)性能
當(dāng)?shù)V石之間所受到外力作用大于礦石內(nèi)部的壓力時(shí)，能夠克服物料的分子之間的內(nèi)力，就會(huì)將原本巨大的礦石物料進(jìn)行粉碎，使原本的大礦石物料分為大小不一樣的礦石，這就是所謂的機(jī)械破碎方式，如果所選的礦石材料是脆性的，它在很小的變形情況下就很容易發(fā)生破碎的情況，機(jī)械破碎根據(jù)不同又可以分為五種方法，如圖1-2所示：
（1）壓碎：礦石通過面與面之間的擠壓和碰撞，當(dāng)施加的外部壓力達(dá)到內(nèi)部壓力極限時(shí)，礦石就會(huì)破碎。
（2）劈裂：礦石會(huì)被一個(gè)帶有很尖角的平面跟它顎式破碎機(jī)的另外一個(gè)平面來作用，通過尖角處的力達(dá)到一個(gè)極限處，然后就會(huì)劈裂破碎機(jī)中的礦石
（3）折斷：礦石會(huì)被兩個(gè)都有尖角的平面夾在中間，然后開始作用，當(dāng)這兩個(gè)平面擠壓時(shí)候的壓力達(dá)到了礦石的極限值，就會(huì)折斷顎式破碎機(jī)中的礦石
（4）磨碎：當(dāng)有一個(gè)表面正在很快速的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，此時(shí)將需要破碎的礦石放入這個(gè)表面和動(dòng)鄂板之間，然后飛快的運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦力，當(dāng)摩擦力達(dá)到極限時(shí)，就會(huì)磨碎顎式破碎機(jī)中的礦石。
（5）沖擊破碎：當(dāng)?shù)V石處在顎式破碎機(jī)內(nèi)的一個(gè)獨(dú)立的封閉空間，突然對(duì)它施加力，使這個(gè)空間飛快的轉(zhuǎn)動(dòng)起來，然后礦石就會(huì)與這個(gè)空間的墻壁撞擊，產(chǎn)生很大的震蕩，礦石在霎那間就會(huì)被粉碎。
圖1-2 礦石破碎的方法
任何一個(gè)破碎機(jī)采用的方法都不可能只是一種，而是由兩種或者兩種以上的多種聯(lián)合方法來進(jìn)行破碎。任何一種礦石采用哪種破碎方法，都有相應(yīng)的判斷依據(jù)它們的物理性能和抗拉強(qiáng)度。具體請(qǐng)見表1-3。
表1-3 物理力學(xué)的性能
2 關(guān)于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的概述
2.1 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的簡(jiǎn)介
2.1.1 發(fā)展歷程簡(jiǎn)介
布雷克（Blake）是一名美國(guó)人，他在1858年研究制造出了世界上第一臺(tái)鄂式破碎機(jī)，隨后鄂式破碎機(jī)在全球各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，無論是農(nóng)業(yè)，制造業(yè)，等行業(yè)都能看到它的身影，具有一個(gè)很高的地位，而且在這個(gè)發(fā)展的過程中，它的結(jié)構(gòu)和性能都得到了不斷的優(yōu)化和完善，因?yàn)橛捎谒慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造起來很方便，具有可靠的工作性等優(yōu)點(diǎn)，所以使用范圍很廣泛，但是不論鄂式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)有多么的牢固，還是很容易因?yàn)檫^載等問題而導(dǎo)致?lián)p壞。所以人們就在不斷的改造并且提升其性能，使得破碎機(jī)成為性價(jià)比高的設(shè)備，投入廣泛的使用。
不同的行業(yè)，不同的公司都會(huì)根據(jù)自家產(chǎn)品的不同情況，而去選擇各樣各式的破碎機(jī)，從而達(dá)到所要求的功能，完成所下達(dá)分配的任務(wù)。而選擇是采用簡(jiǎn)擺還是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)是根據(jù)任務(wù)的難易程度而選擇的。為了研究出更為先進(jìn)的設(shè)備，德國(guó)早就在早些年的時(shí)候研究出來了液壓驅(qū)動(dòng)鄂式破碎機(jī)，為了趕上德國(guó)的技術(shù)，美國(guó)也要研究出來了一款新型的鄂式破碎機(jī)。當(dāng)其他國(guó)家都在注重工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步時(shí)，中國(guó)也不能落后，我國(guó)也對(duì)鄂式破碎機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些改善，使其能夠更好的在工業(yè)中投入使用[5]
現(xiàn)在大規(guī)模使用的破碎機(jī)有鄂式，圓錐式，回旋式，錘式，等幾種破碎機(jī)，很多企業(yè)和行業(yè)都會(huì)選擇采用這幾種破碎機(jī)。根據(jù)礦石物料的大小又將分為粗碎，中碎等作業(yè)。每種破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)都不一樣。當(dāng)然缺點(diǎn)也各有不一。
鄂式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)意義在于可以好產(chǎn)量生產(chǎn)，低成本制造，破碎的粒度大小均勻，能夠快速運(yùn)行，潤(rùn)滑性能較好，單機(jī)的高效節(jié)能可達(dá)0.15％～0.3％，擁有噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。
2.1.2 破碎機(jī)的研究現(xiàn)狀
中國(guó)為了跟上時(shí)代的步伐，不落后于其他國(guó)家的發(fā)展情況，也在不斷的發(fā)展，但是因?yàn)槲覈?guó)的制造水平還較為局限化，還是有落后于國(guó)外的一些國(guó)家。如果中國(guó)想要追上國(guó)際化的形式，那就要不斷的提高自己的技術(shù)，提高生產(chǎn)制造的水平。
綜上所述，為了改善國(guó)內(nèi)的鄂式破碎機(jī)的一個(gè)落后的情況，就必須全力至于鄂式破碎機(jī)的研究中，全面提高生產(chǎn)技術(shù)，趕上世界的水平。而鄂式破碎機(jī)的動(dòng)能特性是占有很大的部分的，所以我國(guó)需要全力進(jìn)行鄂式破碎機(jī)的性能結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化，得到最好的鄂式破碎機(jī)的動(dòng)能特性。根據(jù)實(shí)踐所表明，破碎機(jī)的性能有很大的提高，只要合理應(yīng)用好優(yōu)化設(shè)計(jì)，我國(guó)破碎機(jī)的前景一定很可觀。所以需要優(yōu)化破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)，材料使用的質(zhì)地輕薄，焊接的結(jié)構(gòu)是不錯(cuò)的選擇。應(yīng)用有限元分析還對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)施設(shè)計(jì)有利，使結(jié)構(gòu)安全可靠。
2.1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
為了打破常規(guī)的鄂式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)，需要對(duì)鄂式破碎機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)的分析做出變化，與時(shí)俱進(jìn)。經(jīng)過對(duì)鄂式破碎機(jī)所存在的問題的研究，得出了最終的設(shè)計(jì)方法。
（1）專研機(jī)器，研究它的結(jié)構(gòu)，尤其是鄂式破碎機(jī)的動(dòng)鄂部分，只有有了合適的結(jié)構(gòu)，才能設(shè)計(jì)出好的機(jī)器，才能更好的運(yùn)行。為了避免破碎機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生故障問題，會(huì)采用保護(hù)裝置，還有機(jī)器在高速的運(yùn)行中，其中的零部件就很容易出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象，需要更好的做好潤(rùn)滑工作。不斷的優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化整體設(shè)計(jì)。
（2）一個(gè)零件上會(huì)存在很多個(gè)作用力，為了要將這些產(chǎn)生的作用力綜合起來考慮，需要對(duì)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部核心部件進(jìn)行合理的細(xì)致分析。
（3）設(shè)計(jì)后的結(jié)果全部體現(xiàn)在所畫的CAD圖中
（4）對(duì)主軸的速度和功率進(jìn)行計(jì)算，對(duì)關(guān)鍵的部件進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)與分析，準(zhǔn)確分析鄂式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)
2.2 簡(jiǎn)擺鄂式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
2.2.1 工作原理
在大多數(shù)的生產(chǎn)行業(yè)中，尤其是在礦山的挖掘方面，最多采用的破碎機(jī)是簡(jiǎn)擺式鄂式破碎機(jī)，而破碎機(jī)的另外兩種形式是復(fù)擺式鄂式破碎機(jī)和綜合擺動(dòng)式鄂式破碎機(jī)。
在不復(fù)雜的鄂式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)中帶傳動(dòng)占有很大的地位。利用電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)擺式的動(dòng)鄂跟著帶傳動(dòng)的傳動(dòng)而進(jìn)行擺動(dòng)，而破碎機(jī)中的破碎腔就是腔與不動(dòng)板之間的空隙。破碎機(jī)破碎的物料的進(jìn)排量是由破碎腔的大小控制的，所以這個(gè)空隙的夾角極為重要，不斷重復(fù)著上面的動(dòng)作，使礦石成功的被破碎機(jī)進(jìn)行破碎。
鄂式破碎機(jī)中有動(dòng)，定板的說法，固定在機(jī)體前面的是定板，而傾斜著用帶傳動(dòng)控制的被稱為動(dòng)板，與定板之間形成一定的夾角，投入物料的地方就是夾角處。這樣動(dòng)鄂朝著定板的方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料和破碎物料[6]。
圖2-1動(dòng)鄂運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)示圖
簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)挺簡(jiǎn)單的，不復(fù)雜，尤其是其中的軸和動(dòng)鄂板之間所存在力的情況都幾乎可以忽略不計(jì)，由帶傳動(dòng)來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，使鄂板上下運(yùn)動(dòng)，這個(gè)破碎機(jī)屬于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的破碎機(jī)，在動(dòng)鄂中存在反作用的破碎力，所以在工業(yè)生產(chǎn)中多制造中型或者大型的機(jī)器，用來將很硬的礦石破碎。
因?yàn)槠妮S受到的作用力都很小，鄂板的位移量也很小，而且工作較為簡(jiǎn)單，所以整體機(jī)器受到的磨損和損壞都很小。
缺點(diǎn)是鄂板與鄂板之間的夾角很小，物料進(jìn)入的過程有點(diǎn)困難，只能保持機(jī)器上半部分的進(jìn)料過程，不能保證物料進(jìn)入到機(jī)械中的破碎和擠壓的整體情況，出料也有點(diǎn)困難，所以降低了整個(gè)機(jī)器的生產(chǎn)率。
2.2.2 顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)介紹
圖2-2 顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)圖
顎式破碎機(jī)首先是由圖中的電動(dòng)機(jī)來發(fā)力，然后通過帶與帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，在通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過曲柄帶動(dòng)，使兩塊沒有固定住的動(dòng)鄂板進(jìn)行一個(gè)有規(guī)律周期往復(fù)性的開合，然后物料就可以進(jìn)入破碎腔進(jìn)行破碎工作。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器的正常工作，都會(huì)考慮到這個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，潤(rùn)滑的效果，磨損的嚴(yán)重情況，也要對(duì)它進(jìn)行常年的檢修與測(cè)量，還要考慮因?yàn)楣I(yè)的某些特殊要求還要對(duì)機(jī)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整改，需要顎式破碎機(jī)達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的要求，因?yàn)樵谶\(yùn)轉(zhuǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生一段時(shí)間的波動(dòng)，所以要使得機(jī)器能夠平穩(wěn)的工作。在顎式破碎機(jī)兩塊鄂板進(jìn)行開合的過程中，可能會(huì)有非破碎的物料進(jìn)入破碎腔，這樣會(huì)導(dǎo)致機(jī)器的過載運(yùn)轉(zhuǎn)，所以需要設(shè)置過載安全保護(hù)裝置。因?yàn)槊總€(gè)廠家要求破碎物料的大小都不一樣，還要求有彎曲的形狀，所以為了提高破碎的成功率，在兩側(cè)的動(dòng)鄂板上都設(shè)置了波紋形狀，而且使有凹凸?fàn)畹牟y，這樣就能確保礦石的每個(gè)平面都能被擠壓到，而且用力均勻，這樣除了對(duì)礦石能夠破碎，還能有彎曲的作用，因?yàn)槠扑榘宓钠扑椴痪鶆颍詴?huì)有磨損的情況，尤其是在排礦口的下半部分，磨損較為嚴(yán)重，所以通常將兩塊破碎板，做成上下部分是相互面對(duì)的，這樣又可以進(jìn)行倒放，還能重復(fù)使用。還有需要在顎式破碎機(jī)的兩塊鄂板之間加上由塑性材料制作而成的襯墊，這樣使破碎板和動(dòng)鄂板之間能夠沒有縫隙的貼合，因?yàn)槿绻麅蓧K板子之間的貼合有縫隙的話，就會(huì)造成局部的過載情況。
動(dòng)鄂式由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)開合的，它是掛在心軸上的，而心軸是由機(jī)器內(nèi)壁的主軸承掛起來的，曲柄是帶動(dòng)搖桿的，搖桿從而帶動(dòng)其他部件，前后鄂板是固定的，裝在偏心軸上的連桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿的上下做運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)推力板，從而帶動(dòng)鄂板的轉(zhuǎn)動(dòng)，開合來進(jìn)行對(duì)礦石的破碎，推力板的開合角度可以達(dá)到10-12度的變化。
顎式破碎機(jī)的后推力板，不僅承載著傳遞運(yùn)動(dòng)的作用，還作為破碎機(jī)的一個(gè)小型保險(xiǎn)裝置，因?yàn)槿绻霈F(xiàn)非破碎物料掉入破碎腔中，當(dāng)機(jī)器超過它的一個(gè)過載程度，后推力板就會(huì)自行斷開，機(jī)器立即斷電停止運(yùn)行，起到保護(hù)顎式破碎機(jī)的功效。避免損壞。
彈簧可以改善動(dòng)鄂板和推力板之間的慣性力，當(dāng)動(dòng)鄂運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉桿就可以帶動(dòng)彈簧拉緊，顎式破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生不平衡的情況，俗稱震蕩，因?yàn)轭€式破碎機(jī)就像曲柄搖桿機(jī)構(gòu)一樣，有工作的行程也有空回，所以會(huì)在偏心軸上安裝帶輪和飛輪，這樣就能減少空回的時(shí)間，工作行程也會(huì)利用空回的能量進(jìn)行一個(gè)存儲(chǔ)和釋放的過程。
如果想要改變顎式破碎機(jī)的下料口的寬度，可以改變鄂板上墊片的厚度。
2.3 操作和維護(hù)中的注意點(diǎn)
因?yàn)槊總€(gè)工業(yè)將破碎機(jī)運(yùn)用的工作環(huán)境都不一樣，而且顎式破碎機(jī)適應(yīng)的每個(gè)場(chǎng)合都不一樣，比如暴風(fēng)雨天氣里，破碎機(jī)受到的外界影響就會(huì)很大。所以在惡劣環(huán)境下投入使用的破碎機(jī)偶爾也會(huì)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，所以維修技術(shù)很重要，維修方案和維修進(jìn)程都會(huì)關(guān)系到一個(gè)工程或者一個(gè)部門的工作進(jìn)度，關(guān)系到生產(chǎn)成本，和資金的利用
所以一個(gè)合理的破碎機(jī)修復(fù)方案極為重要，因?yàn)椴徽?dāng)?shù)牟僮鲿?huì)使破碎機(jī)受到不應(yīng)該的損壞，尤其是工作人員在操作或者維護(hù)中的不正確的行為，疏忽大意就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。合理的修復(fù)和保護(hù)措施會(huì)大大提高破碎機(jī)的使用壽命和工作效率。
（1） 準(zhǔn)備工作
1） 嚴(yán)格的檢查各部分零件是否完整無缺，尤其是連接部分的螺栓有沒有出現(xiàn)松脫的情況，一旦松脫立馬整改，檢查破碎機(jī)的安全裝置有沒有到位。
2） 檢查投入石料的設(shè)備和輸出石料的設(shè)備是否完好。檢查電氣開關(guān)。
3） 因?yàn)闄C(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)有產(chǎn)生高溫的現(xiàn)象發(fā)生，所以要檢查機(jī)器的冷卻裝置是否開啟。
（2） 啟動(dòng)與正常操作
1） 嚴(yán)格按照設(shè)備開車的流程走，顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)流程是逆向的
2） 電流表上的示數(shù)達(dá)到一個(gè)安全值，才能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，隔一段時(shí)間就要再檢查一次，要使電流表上的電流值始終保證在一個(gè)正常的示數(shù)。
3） 要控制投入石料的數(shù)量，不能過多的投入，不然會(huì)使動(dòng)鄂板受到損壞，要入料有均勻
4） 一旦機(jī)器發(fā)生事故危害人身安全，就應(yīng)該立馬切斷電源，停止運(yùn)作。
（3） 設(shè)備停止的注意點(diǎn)
1） 嚴(yán)格按照設(shè)備停車的流程走，與開車的流程使相反的。
2） 當(dāng)顎式破碎機(jī)平穩(wěn)的停止工作后，關(guān)閉電氣開關(guān)，關(guān)閉安全保護(hù)裝置和冷卻裝置
3） 最后派相關(guān)的清潔人員嚴(yán)格打掃車間，收拾雜物。
（4） 潤(rùn)滑工作
不同的環(huán)境下工作的顎式破碎機(jī)所用的潤(rùn)滑油都是不一樣的，潤(rùn)滑油是潤(rùn)滑工作中的最重要部分，每一臺(tái)機(jī)器都不能少掉這個(gè)步驟，因?yàn)橹挥斜ＷC良好的潤(rùn)滑，才能使機(jī)器每一個(gè)零部件之間的摩擦力減小，延長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)季節(jié)的更替變化，選用的潤(rùn)滑油型號(hào)也不一樣。夏天溫度較高時(shí)可以采用70 ，冬天溫度較低時(shí)采用40，其余的時(shí)候都可以采用50號(hào)來進(jìn)行潤(rùn)滑工作。
（5） 檢查與維護(hù)
1) 每隔一段時(shí)間就要檢查機(jī)器上的軸承的發(fā)熱溫度?？梢杂脺囟扔?jì)測(cè)量或者用手背感應(yīng)一下溫度。
2) 查看機(jī)器的油桶里的油量是否正常，是否有碰撞現(xiàn)象，一旦發(fā)生油桶里油量不夠的情況，及時(shí)添加。
3) 檢查破碎機(jī)里油道有沒有污穢物進(jìn)入，要進(jìn)行及時(shí)清理。可以打開軸承蓋進(jìn)行檢查
4) 檢查機(jī)器內(nèi)壁的連接處有沒有松動(dòng)的情況，尤其時(shí)固定裝置。
5) 注意不要讓機(jī)器內(nèi)部的部件尤其是動(dòng)鄂板出現(xiàn)破裂的情況。
6) 保證機(jī)器的干凈整潔，不要讓雜物或者垃圾進(jìn)入到潤(rùn)滑油里，如果由垃圾進(jìn)去就會(huì)在工作中被帶入到機(jī)器內(nèi)部，會(huì)磨損，降低機(jī)器的使用壽命
7) 及時(shí)清理油管和過濾器
8) 檢查油桶的油量，油的質(zhì)量，做到及時(shí)更換
3 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析
如下所示將要進(jìn)行對(duì)顎式破碎機(jī)的整體與分體的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)分析，應(yīng)用方程對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，對(duì)顎式破碎機(jī)的型腔進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
3.1 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
圖3-1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
可以將簡(jiǎn)擺顎式機(jī)的結(jié)構(gòu)圖可以簡(jiǎn)化成圖3-1的曲柄雙搖桿機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖，它們的結(jié)構(gòu)相似。
圖3-2 運(yùn)動(dòng)分析簡(jiǎn)圖
表3-1零件名稱
任意給動(dòng)鄂上一個(gè)點(diǎn)K可以用點(diǎn)K來求出各個(gè)的角速度，速度，位移量，加速度等，可以采用方程或者圖解法來分析構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)情況，來進(jìn)行對(duì)顎式破碎機(jī)的合理參數(shù)設(shè)計(jì)。[4]
根據(jù)圖上的六柄搖桿機(jī)構(gòu)所示，根據(jù)圖解分析法，對(duì)每個(gè)桿的尺寸和桿與桿之間的夾角設(shè)定一個(gè)虛擬值，這樣就可以便于利用方程解析，從而進(jìn)行動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算，如下表所示 L為桿長(zhǎng) A為角度 ψ為角位移 w1為偏心軸初始角度 F1為初始力
表3-2 零件數(shù)值
由圖3-2結(jié)構(gòu)分析中可以看出每個(gè)桿長(zhǎng)L都是由X軸為基準(zhǔn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，每個(gè)夾角都有位移，根據(jù)M點(diǎn)的位置情況，可以設(shè)定F6是與搖桿軸線之間的夾角為，這個(gè)夾角的度數(shù)是由F6確定的。確定了X軸和M的位置之后可以再一步確定機(jī)架角的位置，根據(jù)圖3-2可以確定一個(gè)矢量封閉回路為OABCO，并且可以得知其中的矢量關(guān)系。
可以根據(jù)上述的矢量關(guān)系式得出投影方程 (3-1)
因?yàn)橐阎?，ψ2和ψ3都可以進(jìn)行計(jì)算求得，因?yàn)橛?jì)算稍微有點(diǎn)困難，所以需要設(shè)定兩個(gè)虛擬矢量 根據(jù)封閉回路OACO可以得出公式如下
(3-2)
由上述的兩組方程可以解得：
（3-3）
由回路ABCA可以求得
（3-4）
所以可以求得，如下式
（3-5）
將式3.5代入下式進(jìn)行列陣求導(dǎo)
（3-6）
將3.6式用矩陣式表現(xiàn)出來如下式
（3-7）
分別對(duì)上面的式子進(jìn)行分項(xiàng)求導(dǎo)，得出時(shí)間t,求出方程式
（3-8）
根據(jù)上式的求導(dǎo)結(jié)果可以計(jì)算出角速度，。和角加速度，，可以采用一種程序，這種程序通常式用來解線性方程的?？梢岳眠@種方程分別求出角速度和角加速度如下式
（3-9）
再由下列公式求
可以分別求得
由上面的式子分別求出了這些未知量，接下來可以通過已知的這些量分別求出桿子上設(shè)定點(diǎn)K的位移量，角速度，角加速度，可以通過圖設(shè)K的位移量為，可以得出如下公式
（3-10）
由此可以求出=617mm，=482.6mm
然后通過對(duì)點(diǎn)K上的兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)可以求出如下式
（3-11）
通過對(duì)上面兩條公式的計(jì)算可以求出=365m/s =173m/s
可以由上面的方程式得出K點(diǎn)的速度和方向角的數(shù)值，也就是，如下式
對(duì)于上式的點(diǎn)K的速度和加速度亦可以對(duì)他們進(jìn)行更進(jìn)一步的求導(dǎo)。
3.2 對(duì)于破碎機(jī)的分析位移
可以在OKAE這個(gè)封閉回路中發(fā)現(xiàn)有如下式
（3-12）
通過對(duì)3-12式的分析又可以推論出如下式
得出
（3-13）
這里還有另一個(gè)回路，就式EKDE回路，在這個(gè)回路中可以得出如下式
（3-14）
由上述公式3-14 ，可以求出桿6上的設(shè)定點(diǎn)M的坐標(biāo)，如下式
(3-15)
3.3 機(jī)構(gòu)中主要零部件的受力分析
（1）推力板
式中
如下圖所示：
圖3.3 顎式破碎機(jī)的受力
(3-16)
(2) 連桿的受力值
通過對(duì)連桿的平均受力值（KN）計(jì)算得出下列公式
(3-17)
(3）動(dòng)鄂的受力值
當(dāng)選定了顎式破碎機(jī)的偏心軸的偏心距e后，可以對(duì)動(dòng)鄂板和定鄂板的值進(jìn)行設(shè)定
最小長(zhǎng)度：
普通長(zhǎng)度：
這兩種長(zhǎng)度可以不相同，但是為了能夠方便計(jì)算，制造簡(jiǎn)單，所以設(shè)定連桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2170mm
如下圖所示為顎式破碎機(jī)的動(dòng)鄂的受力情況圖
圖3.4 動(dòng)鄂受力情況分析圖
如圖3.4所示顎式破碎機(jī)的動(dòng)鄂受力可以用拋物線圖來進(jìn)行分析，在長(zhǎng)的3/4處是作用點(diǎn)，通過對(duì)簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的受力分析后，可以再進(jìn)行機(jī)構(gòu)的平衡設(shè)計(jì)，飛輪的設(shè)置安放，計(jì)算彈簧的拉力和受力在和受力載荷。由于推力板的前后的慣性力和它本身的自重力很小所以可以忽略不計(jì)，所以再進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模時(shí)，僅僅只需要考慮進(jìn)去動(dòng)鄂板上的一個(gè)作用外力F2和一個(gè)外力偶據(jù)M2,所以機(jī)構(gòu)上的軸力板上只需要考慮兩個(gè)力，為二力桿構(gòu)件。構(gòu)件上的另外一個(gè)力用表示，在上圖3.3中可以看出將整個(gè)機(jī)構(gòu)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)拆分開來，在拆分開來的三個(gè)構(gòu)件上的力由，，表示。運(yùn)動(dòng)力與約束反力之間的動(dòng)力相反，但是它們的大小時(shí)一樣的。所以。
(3-18)
將已知的值代入上式中可以得出：
因?yàn)楹?，所?
(3-19)
將已知的所有值代入上式中可以得出：
在上式中可以看出一個(gè)夾角，假設(shè)為角度，如果將機(jī)架和
連桿拆分開來，原本的力就會(huì)和現(xiàn)在的力相反，可以從此得出下式
(3-20)
因?yàn)榱ε季氐钠骄禐? ，所以可以得出下式
(3-21)
3.4關(guān)于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析（方程）
在大多數(shù)人對(duì)機(jī)器所有的認(rèn)知中應(yīng)該都知道，機(jī)器不單單是由一個(gè)部分組成的，而是由很多部分組成的，比如機(jī)構(gòu)由構(gòu)件和零件組成，一個(gè)機(jī)器具有，動(dòng)力部分，傳動(dòng)部分，控制部分，輔助部分，等等。而且機(jī)器中每一個(gè)零部件身上所受的力都是不一樣的，有它們本身內(nèi)部的慣性力，還有外部施加給零件身上的力，比如破碎力，物料的摩擦力，物體的自身重量，負(fù)載載荷等等，但是因?yàn)檫@些的外力很多，如果都進(jìn)行一一計(jì)算的話，就會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，所以想出了一個(gè)辦法，就是力與力的等效變換，將其他的力都等效成一個(gè)力，然后將對(duì)這一個(gè)力進(jìn)行建模分析計(jì)算，列出各項(xiàng)方程，這樣就會(huì)簡(jiǎn)單很多，因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)都是依靠主軸來進(jìn)行帶動(dòng)的，所以可以設(shè)定主軸為計(jì)算對(duì)象，進(jìn)行計(jì)算分析，為了使構(gòu)件上的力和主軸上的力能夠相等，所以將所有構(gòu)件的質(zhì)量用等效力矩來進(jìn)行替代。
3.4.1 力矩和慣性的等效分析
因?yàn)榭梢詫⑵渌麡?gòu)件上的力都替換成主軸上的力來進(jìn)行分析，所以外力上所有功的計(jì)算也等于等效構(gòu)件上的功，所以可以運(yùn)用原理求出等效機(jī)構(gòu)上的等效力矩，所以可以得出下式
（3-22）
從上式中進(jìn)行分析了解可以得出可以分成倆個(gè)部分驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩，并且等效力矩等于這兩個(gè)力矩之和
3.4.2 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
為了機(jī)器內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量得到統(tǒng)一，所以需要將等效構(gòu)件中的所有動(dòng)能等于其余構(gòu)件中的動(dòng)能之和，所以根據(jù)這個(gè)原理可以求出等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
（3-23）
其中是轉(zhuǎn)動(dòng)軸慣性的質(zhì)量
式中
3.4.2 力矩的方程式
為了使計(jì)算過程更加簡(jiǎn)單化，可以把機(jī)器看作成一個(gè)整體算它的運(yùn)動(dòng)總功，這個(gè)總功就等于運(yùn)動(dòng)的增量
已知
（3-24）
上式中Mr 為阻力矩 Md為驅(qū)動(dòng)力矩
4 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的整體參數(shù)計(jì)算
因?yàn)樵谝粋€(gè)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)過程中，必不可少的就是對(duì)其內(nèi)部的構(gòu)件以及每個(gè)部件所運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力，載荷，自身重量，外部所作的功，進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)計(jì)算，并且通過分析這些參數(shù)的變化以及數(shù)值的準(zhǔn)確性，可以觀察出機(jī)器的運(yùn)動(dòng)是否呈一個(gè)良好的狀態(tài)，而且也可以看出外部條件的惡劣好壞對(duì)機(jī)器的運(yùn)行是否產(chǎn)生影響，怎樣消除這些影響都是極為重要的，所以在計(jì)算主參數(shù)時(shí)必須要列出各參數(shù)有關(guān)的公式，而且設(shè)計(jì)機(jī)器的建模都是需要這些公式的。
4.1設(shè)計(jì)的要求
4.1.1整體的設(shè)計(jì)要求如下圖
表4-1 設(shè)計(jì)要求
4.2簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的開口鉗
從一系列的顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)圖中分析可知顎式破碎機(jī)的開口鉗就是動(dòng)鄂與鄂板之間所構(gòu)成的夾角，這就是破碎機(jī)的開口鉗，主要是通過鉗口的開閉產(chǎn)生巨大的破碎力來破碎所投入的破碎物料，如果鉗口比較小，或者摩擦力比較大里面的石塊也不會(huì)頻繁的飛出，所以要對(duì)開口鉗進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和改善，如下圖所示
圖4.1 鉗口的受力情況
當(dāng)設(shè)定為原型的物料下落入開口鉗內(nèi)時(shí)，當(dāng)鄂板開始?jí)壕o物料，就像上
圖一樣，所以可以看出圖上的P1，P2為破碎力，接下來就要進(jìn)行力的分析
f為摩擦系數(shù)，分析如下式
（4-1）
P1 P2為鄂板的破碎力，fP1,fP2為鄂板的摩擦力
在水平的空間內(nèi)分力總和為0如下式
（4-2）
由上式4.1和4.2中可以看出
假設(shè)摩擦角為，如下式
（4-3）
通過分析上面的式子，可以得出為了不使破碎物料從鉗口中跳出來，需要設(shè)置鉗口的角度為20度，所以?。?。
4.3 顎式破碎機(jī)的偏心距以及擺動(dòng)幅度
通過對(duì)顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析可以假設(shè)推力板的長(zhǎng)度為300mm，下部分的偏斜位移量為70mm如下圖所示
圖4-2 推力板示意圖
在圖中可以知道a0和an是推力板的上下兩個(gè)極限位置， 動(dòng)鄂板擺動(dòng)的幅度是這個(gè)的兩倍，所以可以得出顎式破碎機(jī)的偏心距和擺動(dòng)幅度的關(guān)系式如下式
（4-4）
從上式可以求出偏心距，,故
4.4 關(guān)于顎式破碎機(jī)的破碎力的分析
4.4.1 計(jì)算破碎力
眾所周知，顎式破碎機(jī)破碎的物料都是大小不一的，形狀也各不一樣，在這里假設(shè)破碎的物料是一個(gè)立體長(zhǎng)方形的形狀，因?yàn)檫@樣各壁的受力均勻，便于計(jì)算破碎力，而且方便由物料排處排出，破碎力是指顎式破碎機(jī)的動(dòng)鄂板的壓力和物料本身的抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系式。
（1）首先分析第一階段的破碎，如下圖所示
圖4-3 作用在立方體上的力
首先可以看出物料是一個(gè)長(zhǎng)方形立體，有兩端的力對(duì)它本身進(jìn)行壓迫，這兩個(gè)面分別為受應(yīng)力面和支撐面，在其中斷掉的地方也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力如下式所示
（4-5）
表4-5參數(shù)
（2）第二階段破碎
當(dāng)物料通過第一階段后會(huì)被劈分成兩半，先經(jīng)過一個(gè)方向，然后另一部分會(huì)經(jīng)過另一方向如下式所示
（4-6）
（3）第三階段破碎
當(dāng)物料通過第二階段被分為兩半，再經(jīng)過第三階段的破碎就會(huì)分成四半如下式所示
（4-7）
表4-7 參數(shù)數(shù)值
將上述表格中參數(shù)值代入4.7式中可以得出下式
（4-8）
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