复摆颚式破碎机设计.doc

河南理工大学万方科技学院毕业设计（论文）
摘 要
国内使用的鄂式破碎机类型很多, 复摆鄂式破碎机结构简单，制造容易、工作可靠、使用维修方便，所以常见的还是传统的复摆鄂式破碎机。随着现代化的发展，各工业部门对破碎石的需求进一步增长，研究复摆鄂式破碎机具有很重要的意义。本毕业设计主要为满住生产需求，出料口尺寸：10-40mm；进料口尺寸：125mm；产量;2-3t/h而研究的。
根据以上要求我设计了复摆鄂式破碎机（PE150×250），其工作原理是：工作时，电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，使动鄂周期地靠近、离开定鄂，从而对物料有挤压、搓、碾等多重破碎，使物料由大变小，逐渐下落，直至从排料口排出。
设计内容主要包括了复摆鄂式破碎机的动鄂、偏心轴、皮带轮、动鄂齿板、机架等一些重要部件；另外对鄂式破碎机的工作原理及特点和主要部件作了介绍，包括保险装置、调整装置、机架结构、润滑装置等；同时对机器参数（主轴转速、生产能力、破碎力、功率等）作了计算。此外也简单介绍了破碎的意义、破碎工艺和破碎比的计算，鄂式破碎机的主要部件的安装、鄂式破碎机的操作及维修等。

关键词：复摆鄂式破碎机；动鄂；偏心轴；优化设计

Cad 图纸加qq:780256221

Abstract
There are many type of jaw crusher used in our country, Compound pendulum jaw crusher structure is simple, easy to manufacture, reliable, convenient use of maintenance , so jaw crusher is used very common. Along with the modernized development, the demand of various industry sector for the broken crushed stone further increase, so studying the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher have the very vital significance.This graduation project mainly is for meets the production need: Discharge hole size: 10∼40mm; Feeding block greatest size: 125mm ; Output: 2∼3t/h.
According to the above acquirement have designed Compound pendulum jaw crusher(PE150×250). Its principle of work is that the electric motor leads the rotation of eccentric axis through the belt pulley, which causes the moving jaw to approach and to leave the setting jaw periodically, thus it makes the material to the extrusion, to rub, to grind and so on. Multiple stave, which causes the material change from big to small, until discharge from the dump mouth.
The content of this design totally includes jaw crusher’s some important components，such as move jaw, eccentric shaft, belt pulley, toothed rack of move jaw, rack and so on; In other, we introduced the principle of jaw crusher , Features of jaw crusher and important components, including insurance unit , adjustment unit, rack structure ,lubrication unit and so on. At the same time, we computed parameter of the machine (the speed of main axle, Productivity, the strength of stave power and so on) and designed the eccentric shaft. Further more, we simply introduced the significance of stave, stave technology and the computation of stave strength, Installation of the main components in jaw crusher, the operation and maintenance of jaw crusher and so on.

Key words: Jaw Crusher Transmission，Abrasion jaw crusher’s move jaw，eccentric shaft，optimization

目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 IV
前 言 1
1.绪 论 2
1.1 物料破碎及其意义 2
1.1.1 破碎的目的 2
1.1.2 物料破碎的意义 3
1.2 破碎物料的性能及破碎比 3
1.2.1 力度及其表示方法 3
1.2.2 破碎产品的粒级特性 5
1.2.3 矿石的破碎 5
1.2.4 破碎机的破碎比 7
1.3 鄂式破碎机及其分类 8
1.3.1 破碎机的分类 8
1.3.2 鄂式破碎机的分类 9
1.3.3 鄂式破碎机的动鄂轨迹特性 10
1.4鄂式破碎机的现状和发展 12
1.4.1 鄂式破碎机的现状 12
1.4.2 鄂式破碎机的发展 13
2. 鄂式破碎机的工作原理及结构 15
2.1鄂式破碎机的工作原理 15
2.1.1 简摆鄂式破碎机工作原理 15
2.1.2 复摆鄂式破碎机工作原理 16
2.2 鄂式破碎机的结构 18
2.2.1 两种破碎机的结构对比 18
2.2.2 主要零部件的结构分析 19
3 .鄂式破碎机的结构参数和工作参数的选择和计算 29
3.1 结构参数的选择和计算 29
3.1.1 给矿口与排矿口的尺寸 29
3.1.2 啮角α 30
3.1.3 动鄂的摆动行程s与偏心轴的偏心距e 30
3.1.4 主要构件尺寸的确定 31
3.2 工作参数的选择与计算 34
3.2.1 动鄂的摆动次数（偏心轴的转数） 34
3.2.2 生产率 34
3.2.3 电动机功率 35
4 .鄂式破碎机主要零部件的设计与计算 37
4.1 破碎力 37
4.1.1 最大破碎力 37
4.1.2 最大破碎力的位置 38
4.2 各部件的受力分析 39
4.3 主要零件的设计与强度计算 40
4.3.1 偏心轴 40
4.3.2 动鄂 43
4.3.3 推力板（肘板） 45
4.3.4 飞轮 47
4.3.5 轴承的选择与计算 48
4.3.6 拉紧弹簧的计算 50
5. 鄂式破碎机主要辅助部件的选择与计算 55
5.1 电动机的选择与确定 55
5.1.1 转速的确定 55
5.1.2 电动机的选取 55
5.2 带传动的选择 56
5.2.1 概述 56
5.2.2 确定计算功率 57
5.2.3 选择V带带型 57
5.2.4 确定带轮的基准直径 57
5.2.5 确定V带中心距a和基准长度Ld 58
5.2.6 验算小带轮包角 59
5.2.7 确定带的根数z 59
5.2.8 计算单根V带初拉力最小值 60
5.2.9 计算压轴力 60
5.2.10 V带轮的设计 60
6 .鄂式破碎机部分零部件和工作流程的改进 63
6.1 偏心轴的改进 63
6.1.1 改进前状况 63
6.1.2 修复及改进措施 64
6.1.3 改进效果 66
6.2 破碎机出口扬尘的解决 66
7.鄂式破碎机的使用与测试 68
7.1 鄂式破碎机的安装与运转 68
7.1.1 鄂式破碎机的安装 68
7.1.2 鄂式破碎机的运转 68
7.2 鄂式破碎机使用维护 69
7.2.1 润滑 69
7.2.2 维修 70
结束语 72
致 谢 74
参考文献 75
附录：外文翻译

VII

前 言
复摆鄂式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。80 年代以来，我国对复摆鄂式破碎机的研究和产品开发取得了较大的发展。在充分吸收国外产品特点的基础上，结合国情研制开发了许多新型、高效的设备。上海建设、路桥机械设备有限公司率先对复摆鄂式破碎机进行了重大的改进，即通过降低动鄂的悬挂高度，改善动鄂的运动轨迹，减小破碎腔的啮角，增大破碎比，增大了动鄂的水平行程，提高生产能力等，大大改善了机器性能，完成了产品的更新换代。
但是，复摆鄂式破碎机也有它的缺点，如齿板寿命过短，破碎机出口扬尘严重等，这些都是需要在今后的设计生产中进一步改进的地方。
本设计根据已知参数：普通岩石的破碎（抗压强度最高可达300兆帕），最大进料粒度125mm，出料粒度10～40mm，产量2～3吨/小时，电机功率5.5kw，进行鄂式破碎机机构设计，侧重于主参数及其计算方法、机构尺寸参数、偏心轴设计及校核，部分零部件的改进以及辅助设备如电动机、V带、飞轮的选择等。
由于本人水平有限，某些方面考虑欠缺，设计中难免有错误与不当之处，敬请指正。
1.绪 论
1.1 物料破碎及其意义
从矿山开采出来的矿石成为原矿。原矿是由矿物与脉石组成的。露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在200∼1300mm，地下矿开采出来的原矿其最大粒度一般在200∼600mm之间。这些原矿不能直接在工业中应用，必须经过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求。破碎是指将块状矿石变成粒度大于1∼5mm产品的作业，小于1mm粒度的产品是通过磨碎作业完成的。
1.1.1 破碎的目的
（1）制备工业用碎石
大块石料经破碎筛筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。这些碎石可制备成混凝土。他们在建筑、水电等行业中广泛应用。铁路路基建造中也需要大量的碎石。
（2）使矿石中的有用矿物分离
矿石有单金属矿和多金属矿，而且原矿多为品味较低的矿石。将原矿破碎后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位的精矿。
（3）为磨矿提供原料
磨矿工艺所需粒度不大于1～5mm的原料，是由破碎产品提供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工艺提供原料，再通过磨矿使产品达到要求的粒度和粉末状态。
1.1.2 物料破碎的意义
物料的破碎是冶金、矿山、建材、化工、电力等工业部门应用广泛的一种工艺过程，每年有大量的原料和再利用的废料都需要进行粉碎处理。
在选矿业中，物料的破碎占有重要地位。选矿厂破碎与磨矿作业的生产费用，平均约占全部选矿生产费用的40%以上，而磨矿设备的投资约占选矿厂总投资的60%左右。
在水泥工业中，水泥厂碎磨作业费用约占生产成本的30%以上，破碎机械的耗电量约占全厂总耗电量的10%，磨矿机械的耗电量则占60%。
据介绍，世界上约15%的电能消耗在粉碎作业，而且逐年增加，其中85%以上用于磨矿。随着贫矿增多、建筑材料需求量的不断增加、工业利用积聚起来的再生产材料占有比例越来越大，加之能源短缺，急需不断改善碎磨作业，如采用“多碎少磨”工艺，特别是研制高效粉碎设备和改进现有的磨碎机械，对于达到优质、高产、低成本、低能耗具有非常重要的意义。
1.2 破碎机破碎物料的性能及破碎比
1.2.1 力度及其表示方法
矿石的大小称为粒度。由于矿块形状一般都是不规则的，需要用几个尺寸计算出的尺寸参数来表示矿块的大小。
（1）平均直径d
矿块的平均直径用单个矿块的长、宽、厚平均值表示。

式中 L---矿块的长度（mm）；
b---矿块的宽度（mm）；
h---矿块的厚度（mm）；
或用长、宽的平均值表示：

平均直径一般是用来计算给矿和排矿单个矿块的尺寸，以确定破碎比。
（2）等值直径d
矿块的粒度很小时，可用等值直径来表示。等值直径是将细粒物料颗粒作为球体来计算的。

式中 d---矿粒等值直径；

（3）粒级平均直径d
对于由不同粒度混合组成的矿粒群，通过用筛分方法来确定框里群的平均直径。例如上层筛孔尺寸为，下层筛孔尺寸为，通过上层而留在下层筛上的物料，其粒度既不能用，也不能用。当粒级的粒度范围很窄，上下两筛的筛孔尺寸之比不超过=1.141时，可用粒度平均直径表示，即

否则用～表示粒级。
1.2.2 破碎产品的粒级特性
破碎产品都是由粒度不同的各种矿粒所组成。粒度组成和粒度特性曲线可以鉴定破碎产品的质量和破碎机的破碎效果。
确定混合物料的粒度组成，通常采用筛分分析法（简称筛析）。筛析一般采用标准筛，筛面使用正方形筛孔的筛网。我国通常采用泰勒标准筛，其筛孔大小用网目表示，它指一英寸长度（一英寸等于25.4mm）内所具有的筛孔数目。
根据筛分结果，可以对产品（或原矿）的粒度特性进行分析。粒度特性用粒级特性曲线表示，纵坐标表示套筛中各筛的筛上物料质量的累积百分数（简称筛上量累积产率%），横坐标或用筛孔尺寸与最大粒度之比，或用筛孔尺寸与排矿口之比（%）表示。难碎性矿石的粒级曲线呈凸性，这表明矿石中的粗级物料占多数。中等可碎性矿石的粒级曲线近似直线，这表明各种粒级所占的产率大致一致。易碎性矿石的粒级曲线呈凹形，这表明矿石中的中等粒度的物料占多数。
为了真实且直观地反映破碎机的破碎效果，可用下式计算产品的等值粒度值Deq：

式中 n---筛分物料时筛子的个数；
di、ri---第i级物料的粒级平均直径及其质量百分数。
1.2.3 矿石的破碎
机械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分成若干小块。机械破碎矿石有以下几种方法：
1）压碎 将矿石置于两个破碎表面之间，施加压力后矿石因压应力达到其抗压强度限而破碎（图1-1a）。
2）劈裂 用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石沿压力作用线方向劈裂。劈裂的原因时由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度限（图1-1b）。
3）折断 用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石就像受集中载荷的两支点或多支点梁。当矿石内的弯曲应力达到弯曲强度限时矿石被折断（图1-1c）。
4）磨碎 矿石与运动的工作表面之间受一定压力和剪切力时，矿石内的剪切力达到其剪切强度限时，矿石即被粉碎（图1-1d）。
5）冲击破碎 矿石受高速回转机件的冲击力作用而被破碎。由于破碎力是瞬间作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但锤头磨损严重（图1-1e）。
实际上任何一种破碎机都不是以某一种形式进行破碎的，一般都是两种和两种以上的形式联合进行破碎。由于鄂式破碎机的破碎工作表面是两块相互交错布置的齿形衬板，因此破碎作业兼有前四种破碎形式。
矿石的破碎方法主要根据矿石的物理力学性能、被破的块度及所要求的破碎比来选择的。对坚硬矿石采用压碎，劈裂和折断的破碎方法为宜；对粘性矿石采用压碎和磨碎的破碎方法为宜；对脆性矿石和软矿石采用劈裂和冲击破碎的方法为宜。鄂式破碎机可用于破碎各种性能的矿石，对于坚硬矿石有更高的破碎效果。

图1-1 矿石的破碎和磨碎方法
a）压碎 b）劈裂 c）折断 d）磨碎 e）冲击破碎

1.2.4 破碎机的破碎比
衡量单台破碎机的破碎效果还可用破碎比表示。破碎比即破碎前原料粒度与破碎后产品粒度之比。它表示破碎物料经破碎后减小的程度。
破碎比有如下几种计算方法：
（1） 破碎比用破碎前物料最大平均直径与破碎后产品最大平均直径之比计算：

物料平均直径是指物料长、宽、厚的平均值。
（2） 用表示破碎比，即破碎机给料口有效宽度和公称排料口尺寸之比：

式中 B---破碎机的给料口宽度（mm）；
b---破碎机的开边制公称的最大给料粒度与公称排料口宽度之比表示；
（3） 用破碎前后各种力度混合物料的等值粒度之比来计算破碎比。

以上各种破碎比的计算公式根据不同的要求进行选择计算。即表示破碎机的破碎效果又能表示处理矿物的咬入能力；表示该台破碎机的公称破碎比；能够科学地真实地反映该破碎机的破碎效果。
1.3 鄂式破碎机及其分类
1.3.1 破碎机的分类
A 按破碎机粒度分类
1）粗碎破碎机 一般使1500∼500mm的物料破碎到350∼100mm。
2）中碎破碎机 使350∼100mm的物料破碎到140∼40mm。
3）细碎破碎机 使100∼40mm的物料破碎到30∼10mm。
B 按破碎机结构和工作原理分类
1）鄂式破碎机 其工作部分由固定鄂板和活动鄂板组成。当活动鄂板周期性地靠近固定鄂板时，借助压碎作用将装于期间的物料破碎；远离固定鄂板时物料靠自重向下移动，直至从排料口排出（图1-2a）。
2）旋回和圆锥破碎机 其工作部分由内腔为锥形的固定外锥和可运动的内锥体组成。内锥体以一定的偏心半径绕外锥中心线作偏心运动，不断改变内外圆锥间的空间形状，使矿石在两锥体间受到压碎和折断作用而破碎（图1-2b）。
3）辊式破碎机 矿石在两个平行且相反转动的圆柱形辊子中受到压碎（光辊）或受压碎和劈裂作用（齿辊）而破碎。当两辊的转速不同时，还有磨碎作用（图1-2c）。
4）冲击式破碎机-锤式破碎机和反击式破碎机 利用装于其上的高速旋转的锤子的冲击作用和矿石本身高速冲击固定衬板而使矿石破碎（图1-2d）。
破碎机的型式是根据所采用的选矿工艺流程、矿石的物理力学性能、破碎比及影响矿石可碎性的其它一些因素进行选择的。

图1-2 破碎机和磨矿的主要型式
a)鄂式破碎机 b）旋回破碎机和圆锥破碎 c）辊式破碎机
d）锤式破碎机
1.3.2 鄂式破碎机的分类
鄂式破碎机的规格是以给料口宽度B和长度L的大小来表示。例如，简摆鄂式破碎机（PEJ）给料口宽为1200mm，长为1500mm，则表示为PEJ1200×1500破碎机，复摆鄂式破碎机给料口宽为250mm，长为400mm，则表示PEF250×400破碎机。
1）按运动形式分类
鄂式破碎机按运动形式分为两种基本形式——简摆鄂式破碎机和复摆鄂式破碎机。
简摆鄂式破碎机是因为动鄂绕机架上的固定支座做简单的圆弧摆动而得名。复摆鄂式破碎机是因为其动鄂在其它机件带动下作复杂的一般平面运动而得名，因此动鄂上点的轨迹一般为封闭曲线。
2）按规格大小分类
按规格大小可把鄂式破碎机分为大型、中型、小型三类。
进料口宽度大于600mm者称为大型；进料口宽度为300～600mm者称为中型；小于300mm者称为小型。
1.3.3 鄂式破碎机的动鄂轨迹特性
鄂式破碎机按运动形式分为两种基本型式-简摆鄂式破碎机和复摆鄂式破碎机。如图表示两种基本类型的鄂式破碎机的动鄂轨迹。
由图1-3可见，简摆鄂式破碎机动鄂上点的轨迹为绕动鄂悬挂点转动的圆弧，其弧长沿进料口到排料口逐渐增大。复摆鄂式破碎机动鄂上的点一般作平面运动，其轨迹为封闭曲线，进料口处轨迹呈椭圆形，愈靠近排料口其轨迹形状愈扁直。沿水平方向与垂直方向量取轨迹的位移s和h，则s称为动鄂水平行程，h称为动鄂垂直行程，其比值称为动鄂的行程特性值。
动鄂上各点行程及特性值决定了破碎机性能的优劣。水平行程可以产生破碎物料所必须的压缩量，由于物料在破碎时，其块度越大，所需的压缩量也越大，因此水平行程应从进料口到排料口逐渐减小。
由于排料口处的物料按自由落体排下的，所以排料口处水平行程的大小，还应考虑到排料层物料下落时所需的排料高度。动鄂的垂直行程使得动、定鄂间产生垂直方向的相对运动，以对物料进行磨搓，同时也可以促进物料向下排料，但磨搓作用使得动、定鄂板磨损而降低衬板的使用寿命。因此可用行程特性值衡量破碎机轨迹值性能值优劣。

图1-3 鄂式破碎机动鄂轨迹
a）简摆鄂式破碎机 b）复摆鄂式破碎机
表1-4给出了两种基本型式的破碎机，在相同排料口水平行程s条件下进、排料口处动鄂的轨迹性能参数，小于下部水平行程，且垂直行程均很小，其特性值m=0.3。复摆鄂式破碎机上部水平行程，且垂直行程很大，其特性值m=2.5～3.0。

表1-4 两种基本鄂式破碎机动鄂轨迹性能比较

简摆鄂式破碎机
复摆鄂式破碎机
进料口
垂直行程
0.15s
2.5s
水平行程
0.5s
1.5s
特性值
0.3
1.67
排料口
垂直行程
0.3s
3s
水平行程
s
s
特性值
0.3
3

与简摆鄂式破碎机相比，因为复摆鄂式破碎机上下水平行程分布较合理，且有较大的垂直行程，有利于破碎腔内的物料下移，因此生产能力高于简摆鄂式破碎百分之三十。
1.4鄂式破碎机的现状和发展
1.4.1 鄂式破碎机的现状
鄂式破碎机是由美国人布雷克发明的。自第一台鄂式破碎机问世以来，至今已有140 余年的历史。在此过程中，其结构得到不断地完善。由于鄂式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。为了改善鄂式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型鄂式破碎机。
早年，美国、英国、德国相继生产了Kun-ken简摆鄂式破碎机。该机特点是动鄂悬挂高度很高并且前倾。连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动鄂轴承。
国外制造过一种肘板向上放置的鄂式破碎机。国内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。它的特点是靠增大传动角改善动鄂运动特性，提高破碎机性能。在国内该机有叫负支承、上斜式、上推式和上置式破碎机。
美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式鄂式破碎机，其传动角大约 70度以上。它的最大特点是低矮，最适于井下或移动式破碎机上工作。
以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进作用。但是，都没能得到大面积推广使用。国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆鄂式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的鄂式破碎机来看，也都是传统鄂式破碎机，没有异型鄂式破碎机出现。
国内各厂家所制造的鄂式破碎机技术水平相差很悬殊，有少数厂家的产品基本接近世界先进水平，而大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。
综上所述，改善国内鄂式破碎机落后的状况，全面提高鄂式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的鄂式破碎机是当务之急。
1.4.2 鄂式破碎机的发展
19世纪 40年代,北美的采金热潮对鄂式破碎机发展有重大的促进作用。19世纪中叶,多种类型的鄂式破碎机被研制出来,并获得了广泛的应用。上个世纪末,全世界已有70多种不同结构的鄂式破碎机取得了专利权。
1858年,埃里.布雷克(El.Blake)取得了制造双肘板鄂式破碎机的专利权。现在最常用的鄂式破碎机是布雷克的鄂式破碎机和更近代制造的单肘板鄂式破碎机。鄂式破碎机最大的弱点之一是它们在一个工作循环内只有一半时间进行工作。
20 世纪 80年代中期,国外一些厂家已能生产各种大型鄂式破碎机,例如美Fuller Traylor公司生产的重型鄂式破碎机,规格为1676mm × 2134mm,生产能力达 1200t/h;德国PWH公司生产的最大双肘板鄂式破碎机的给料口为2600mm ×1800mm,生产能力可达2000t/h;英国 Babbitless公司生产的 BCS系列鄂式破碎机,其生产能力可达 6000t/h。
20 世纪 80年代以来,我国鄂式破碎机的研制工作与改进工作取得了一定的成果。北京矿冶研究总院的破碎机专家王宏勋教授和他的学生丁培洪硕士引用了“动态啮角”的概念,开发出 GXPE 系列深腔鄂式破碎机,当时在国内引起了一定程度的轰动。
该机与同种规格的破碎机相比,在相同工况条件下,处理能力可提高 20%～30% ,齿板寿命可提高1～2 倍。该机采用负支撑零悬挂,具有双曲面腔型。
第二代 GXPE250×400破碎机在第一代的基础上进行了全面改进,增大了破碎比,降低了产品粒度，最大给料粒度为220mm,生产能力为 5～16t/h ,排料口调整范围为10～40mm ,给料抗压强度小于 300MPa。
PEY4060液压保险鄂式破碎机,以液压缸为过载保护装置,正支撑、正悬挂、深破碎腔。该机最大给料粒度为340mm, 排料口调整范围为 30～100mm ,生产能力为10～40t/h 。多灵—沃森机械有限公司的戌吉华高级工程师集多年实践经验,设计了目前国内最大的1200× 1500复摆鄂式破碎机。

2. 鄂式破碎机的工作原理及结构
2.1鄂式破碎机的工作原理
2.1.1 简摆鄂式破碎机工作原理
动鄂悬挂在心轴上，可作左右摆动，偏心轴旋转时，连杆做上下往复运动。带动两块推力板也做往复运动，从而推动动鄂做左右往复运动，实现破碎和卸料。此种破碎机采用曲柄双连杆机构，虽然动鄂上受有很大的破碎反力，而其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚硬的物料。此外，这种破碎机工作时，动鄂上每点的运动轨迹都是以心轴为中心的圆弧，圆弧半径等于该点至轴心的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破碎比i一般为3-6，由于运动轨迹简单，故称简单摆动鄂式破碎机。
优点：结构紧凑简单，偏心轴等传动件受力较小；由于动鄂垂直位移较小，加工时物料较少有过度破碎的现象，动鄂鄂板的磨损较小。

图2-1 简摆鄂式破碎机
2.1.2 复摆鄂式破碎机工作原理
动鄂上端直接悬挂在偏心轴上，作为曲柄连杆机构的连杆，由偏心轴的偏心直接驱动，动鄂的下端铰连着推力板支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转时，动鄂上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线(半径等于偏心距)，逐渐向下变成椭圆形，越向下部，椭圆形越偏，直到下部与推力板连接点轨迹为圆弧线。由于这种机械中动鄂上各点的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动式鄂式破碎机。图2-2和2-3为复摆鄂式破碎机结构示意图和运动简图。

图2－2 复摆鄂式破碎机结构示意图

图2－3 复摆鄂式破碎机机构运动简图

复摆式鄂式破碎机与简摆式相比较，其优点是：质量较轻，构件较少，结构更紧凑，破碎腔内充满程度较好，所装物料块受到均匀破碎，加以动鄂下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆鄂式破碎机的生产率高出20-30%；物料块在动鄂下部有较大的上下翻滚运动，容易呈立方体的形状卸出，减少了像简摆式产品中那样的片状成分，产品质量较好。
介于复摆鄂式破碎机的优点，在本设计中将鄂式破碎机设计为复摆型。
2.2 鄂式破碎机的结构
2.2.1 两种破碎机的结构对比
简摆鄂式破碎机和复摆鄂式破碎机，这两种类型的破碎机在工程中得到了广泛的应用。两者的结构及性能各有下列优缺点。
1）由于复摆鄂式破碎机将简摆鄂式破碎机的连杆于动鄂合而为一且只有一个肘板，所以其结构更加简单。具有结构简单、运动可靠、重量轻等优点。
2)简摆鄂式破碎机实质上是一个增力六杆机构。特别是当前后推力板间的夹角趋于180°时，可以产生很大的破碎力。因此，在大型破碎机中一般采用这种结构，这是复摆鄂式破碎机所不具备的优点。
3）复摆鄂式破碎机动鄂上各点的轨迹分布（图4-3）较合理，其水平行程沿动鄂鄂板面由下至上逐渐加大，正好满足破碎大块物料需加大压缩量的要求，且排料时动鄂下断点向下运动，促进排料以利提高生产能力。简摆鄂式破碎机动鄂鄂板各点的轨迹分布正好与复摆鄂式破碎机相反。
4）复摆鄂式破碎机的动鄂垂直行程大，加剧齿板与物料间的磨搓作用，这样不但加快了破碎板的磨损，降低其使用寿命，使产品出现粉料，粒度更不均匀，而且使非生产性的能量消耗增加。

图4-3 复摆鄂式破碎机动鄂行程示意图

2.2.2 主要零部件的结构分析
复摆鄂式破碎机主要是由机架、动鄂、偏心轴、轴承、飞轮、槽轮、肘板、调整部件、拉紧部件、润滑部件等组成，如下图2－4所示。

图2-4 复摆鄂式破碎机结构图

（1）动鄂
动鄂是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求有足够的强度和刚度，其结构应该坚固耐用。动鄂一般采用铸造结构，为减轻重量，国外也采用焊接结构。由于其结构复杂，因此对焊接工艺的要求较高。按结构特点，可把动鄂分成箱型结构与非箱型加筋结构（按其横截面形状又可分为“Ｅ”型和反“Ｅ”型两种）。对于型号较小的复摆鄂式破碎机，其动鄂一般做成非箱型加筋结构，以便有效地减轻动鄂的重量。本设计采用“Ｅ”型动鄂，ZG35材料铸成。
（2）齿板
齿板（也叫衬板），是破碎机中直接与矿石接触的零件，它对破碎机的生产率、比能耗、产品粒度组成和粒形以及破碎力等都有影响。
齿板承受很大的冲击挤压力，因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命，可从两方面来研究：一是从材质上找到高耐磨性能材料；二是合理确定齿板的结构形状和几何尺寸。目前齿板一般采用ZGMn13-4，其特点是：在冲击负荷作用下，具有表面硬化性，形成既硬又耐磨的表面，同时仍能保持其内层金属原有的韧性。齿板横断面结构形状有平滑表面和齿形表面两种，后者又分三角形和梯形表面（如图2-4所示）。

图2-6 衬板齿形
a—三角形 b—梯形
本设计中采用三角形齿板，材料为ZGMn13-4。
（3）肘板（推力板）
破碎机的肘板是结构最简单的零部件，但其作用却非常大。通常有三个作用:一是传递动力，其传递的动力有时甚至比破碎力还大；二是起保险作用，当破碎腔落入非破碎物料（如钎杆、折断的铲齿）时，肘板先行断裂破坏，从而保护机器其它零件不发生破坏；三是调整排料口大小。
肘板按结构组成分为组装式和整体式两种；按肘头与肘垫（或称肘板衬垫）的连接型式，可分滚动型与滑动型两种（如图2-5）。滚动型结构其传动效率高，磨损减小，同时在机器运转过程中，动鄂的摆动角很小，使得肘板两端支承的肘垫表面的平行度误差也很小，因此肘板的传力方向与肘垫垂直方向的夹角很小，肘板与其肘垫之间可以保持纯滚动。
为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，本设计中采用滚动型肘板，肘板垫材料为ZG310-570。

图2-7 肘头与肘垫形式
a）滚动型 b）滑动型

（4）调整装置
调整装置是用来调整破碎机排料口大小用。随着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品粒度也随之变粗。为了保证产品粒度的要求，必须利用调整装置，定期地调整排料口尺寸。此外，当要求得到不同的产品粒度时，也需要调整排料口大小，现有鄂式破碎机的调整装置有多种多样，归纳起来有垫片调整装置、楔铁调整装置、液压调整装置以及衬板调整。
本设计中采用楔铁调整装置（如图2-8），其优点是能实现无极调整、调整方便、不必停车、结构简单和制作方便。缺点是它的外形尺寸和重量都比较大，使机器尺寸增大，调整很费劲。

1-肘板 2-调整座 3-调整楔块 4-机架
图2-8 立式楔铁调整装置

（5）保险装置
当破碎机落入非破碎物时，为防止机器的重要零部件发生破坏，通常装有过载保护装置。保险装置有三种:液压连杆、液压摩擦离合器和肘板。液压保险装置由于必须有专用的液压系统，且对液压元件和零部件的液压密封部位有较高的要求，故一般都用于大型的简摆鄂式破碎机。中小型复摆鄂式破碎机都以肘板为保险件。
设计肘板时除应正确确定由破碎力引起的肘板压力，以便设计出超载破坏的肘板面积外，在结构设计时，应使其具有较高的超载破坏敏感度。
本设计采用变截面结构（如图2-9a），材料为HT150。

图2-9 肘板结构
a）变截面结构 b）弧形结构 c）S型结构

鄂式破碎机是一种间歇工作的机器，工作行程破碎物料而空行程只是克服机构中的有害阻力，因而造成机器转动速度的波动和电动机的负荷不均匀．为了使破碎机工作平稳，转速波动小，电动机负荷均匀，在偏心轴上装有飞轮。
飞轮常以铸铁或铸钢制造，小型机的飞轮常制成整体式。破碎机有双飞轮也有单飞轮，前者用得较普遍。
本设计中，飞轮采用灰口铸铁HT300。
（7）机架结构
破碎机机架（图2-10）是整个破碎机零部件的安装基础。它在工作中承受很大的冲击载荷，其重量占整机重量很大比例（对铸造机架为50％左右，对焊接架为30％左右），机架的刚度和强度，对整机性能和主要零部件寿命均有很大的影响，因此，对破碎机机架的要求是：结构简单易制造，重量轻，且要求有足够的强度和刚度。破碎机机架按结构分，有整体机架和组合机架；按制造工艺分，有铸造机架和焊接机架（图2-11）。

图2-10 机架的几何模型

图2-11某焊接机架

本设计采用整体铸造机架（图2-12），虽然制造困难，但具有较好的刚性，除用ZG270-500材料外，对小型破碎机破碎硬度较小的物料时，也可用优质铸铁和球磨铸铁。设计时，在保证正常工作条件下，应力求减轻重量。制造时要求偏心轴轴承中心镗孔，与动鄂心轴轴承的中心孔有一定的平行度。

图2-12 整体铸造机架

（8）密封及润滑系统
密封的功能是阻止泄露，造成泄露的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；二是密封两侧有压力差。消除或减小其中因素都可以阻止或减小泄露，但就一般设备而言，