机械原理专业课程设计破碎机.doc

机械原理课程设计
阐明书

题 目： 破碎机设计
指引教师： 袁亮教师
学生姓名： 马木提江·麦麦提艾力
学 号： 437
所属院系： 机械工程学院
专 业： 机械工程及自动化
班 级： 机械11-2班
完毕日期： 7月04日

新疆大学机械工程学院

新疆大学
《机械原理课程设计》任务书

班级： 机械11-2班
姓名:马木提江·麦麦提艾力
课程设计题目：破碎机设计
课程设计完毕内容:
设计阐明书一份(重要涉及:运动方案设计、方案决策与尺度综合、必要机构运动分析和有关机构运动简图)发题日期： 年 6 月 19日
完毕日期： 年 7 月 04 日

指引教师：袁亮教师

目录

前言

第一章 设计题目-破碎机 ------------------------------7
1.1方案一 -----------------------------------------7
1.2方案二 -----------------------------------------8
1.3方案三 ---------------------------------------10
第二章 第二章设计方案拟定--------------------------13
2.1设计条件和规定---------------------------------13
2.2原始数据即设计规定--------------------------13
2.3.设计任务-----------------------------------14
2.4构造造型------------------------------------14
2.5.机械系统运动方案拟定与比较---------------15
2.6 所选机构运动分析与设计-------------------16
参照文献 --------------------------------------------18
心得体会 --------------------------------------------19

前言
破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料内聚力，使之碎裂成小块物料设备。
破碎机械所施加机械力，可以挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在普通机械中大多是两种或两种以上机械力综合。对于坚硬物料，适当采用产生弯曲和劈裂作用破碎机械；对于脆性和塑性物料，适当采用产生冲击和劈裂作用机械；对于粘性和韧性物料，适当采用产生挤压和碾磨作用机械。
在矿山工程和建设上，破碎机械多用来破碎爆破开采所得天然石料，使这成为规定尺寸矿石或碎石。在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要通过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所规定以便进一步加工操作。
普通破碎过程，有粗碎、中碎、细碎三种，其入料粒度和出料粒度，如表一所示。所采用破碎机械相应地有粗碎机、中碎机、细碎机三种。
表一 物料粗碎、中碎、细碎划分（mm）
类别
入料粒度
出料粒度
粗碎
中碎
细碎
300～900
100～350
50 ～100
100～350
20～100
5～15

工业上惯用物料破碎前平均粒度 D与民破碎后平均粒度d之比来衡量破碎过程中物料尺寸变化状况，比值i称为破碎比（即平均破碎比）

为了简易地表达物料破碎限度和各种破碎机方根性能，也可用破碎机最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比来作为破碎比，称为公称破碎比。
在实际破碎加工时，装入破碎机最大物料尺寸，普通总是不大于容许最大限度进料口尺寸，因此，平均破碎比只相称于公称破碎比0.7～0.9。

每各破碎机破碎比有一定限度，破碎机械破碎比普通是i=3～30。如果物料破碎加工规定超过一种破碎机破碎比，则必要采用两台或多台破碎机械串连加工，称为多级破碎。多级破碎时，原料尺寸与最后成品尺寸之比，称总

破碎比，如果各级破碎破碎比各是，，。则总破碎比是
=
由于破碎机构造和作用不同，实际选用时，还应依照详细状况考虑下列因素；
物料物理性质，如易碎性、粘性、水分泥沙含量和最大给料尺寸等；
成品总生产量和级配规定、据以选取破碎机类型和生产能力；
技术经济指标，做到既合乎质量、数量规定、操作以便、工作可靠，又最大限度节约费用。
从矿山开采出来矿石称为百年原矿。原矿是由矿物与脉石构成，露天矿井开采出来原矿其最大粒度普通在200～1300mm之间，地下矿开采出来原矿最大粒度普通在200～600mm之间，这些原矿不能直接在工业中应用，必要通过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定规定、破碎是指将块状矿石变成粒度不不大于1～5mm产品作业，不大于1mm粒度产品是通过磨碎作业完毕。

第一章 设计题目-破碎机
1.1设计方案一

图2.1.1
1. 定鄂 2.心轴 3.偏心轴
4.平地接触凸轮 5.动鄂 6.推力板 7弹簧
1.1.1工作原理：
电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴转动平平地接触凸轮使动颚上下运动，当动颚上升时肘板与动颚间夹角变大，从而推动动颚板向固定颚板接近，与其同步物料被压碎或劈碎，达到破碎目；当动颚下行时，肘板与动颚夹角变小，动颚板在拉杆，弹簧作用下，离开固定颚板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出。颚式破碎机工作某些是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大小破碎腔（工作腔）。活动颚板对着固定颚板作周期性往复运动，时而分开 ，时而接近。分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；接近时，使装在两块颚板之间到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。
1.1.2.鄂式破碎机构造：
如图1.1.1所示，方案一由平底接触凸轮，定鄂，动鄂，心轴，偏心轴，弹簧，推力板机架（图上未标注）构成。其中原动件是平地接触凸轮。平地接触凸轮按顺时针栓转运动，平地接触凸轮从动件有两个矩形机架固定在几是稳定
凸轮从动件运动。弹簧作用是使凸轮向上运动，保证凸轮旋转运动。
1.1.3方案一优缺陷：
1.1.3.1长处
凸轮机构有点是可实现高速化，构造紧奏，可靠性高；平底从动件与凸轮间方向不变，受力平稳。并且在高速状况下凸轮与平底件易兴成油膜而减小摩擦与磨损。
1.1.3.2缺陷
凸轮与动鄂板之间有高副接触。凸轮机构最大缺陷是不可变，不能变更运动时间（角度）；平底从动件缺陷是不能具备内凹轮廓凸轮配对使用；并且也不能移动凸轮和圆柱凸轮配对使用。
1.2.1方案二

图2.2.1偏心轮机构破碎机

如图所示方案二为偏心轮机构破碎机。此机构中转动副B同心放大体其半径超过曲柄长度LAB,此时曲柄变成几何中心为B，回转中心为A偏心圆盘，其偏心距e即为曲柄长度LAB。当曲柄顺时针旋转时引起偏心圆盘转动。偏心圆盘通过构建连接滑块，滑块前端设计为一种破碎板。当滑块随偏心轮旋转运动实现先后往复运动。滑块前端破碎板也先后运动。矿石，煤等固体物料从进口导入工作区，破碎板将把物料冲击固定破碎墙实现物料破碎。
1.2.2方案二优缺陷
偏心轮就是指装在轴上轮形零件,轴孔偏向一边轴旋转时,轮外缘推动另一机件,产生往复运动。
偏心轮机构是由凸轮演化而成。凸轮是指一种具备曲线轮廓或凹槽构件，普通为积极件，作等速回转运动或往复直线运动。与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定运动规律构件，普通做往复直线运动或摆动，称为从动件。凸轮机构在应用中基本特点在于能使从动件获得较复杂运动规律。由于从动件运动规律取决于凸轮轮廓曲线，因此在应用时，只要依照从动件运动规律来设计凸轮轮廓曲线就可以了。但是凸轮缺陷就是其不善于传递动力。
偏心轮机构使用场合多用来带动机械开关、活门等。
1.3方案三
1.3.1机构构造和工作原理
1.机构构造
电机通过皮带轮传到下方齿轮1，齿轮1又传给齿轮2（上方齿轮，图上未标注）。偏心轮7与下方齿轮固接，偏心轮与连杆AB相连。连杆AB与连杆BC相连。凸轮5与齿轮2固接，偏心轮与连杆BC在D点高副接触。扇形齿轮4通过活动铰链相连基座。扇形齿轮一端通过铰链相连连杆BC。扇形齿轮与齿条齿轮外啮合。齿轮齿条有两个夹在两个滑块之中使齿轮齿条运动拟定 齿轮齿条下端做成球面形状易破碎物料.

图2.3.1 破碎机

1.几座 2.垂头 3.滑块 4.扇形齿轮
5.凸轮机构 6.外捏合齿轮机构 偏心轮机构
2. 工作原理
电动机通过皮带轮运动传到齿轮一，齿轮一又把运动传到齿轮二。齿轮一固接一种偏心轮7，偏心轮与连杆AB相连。偏心轮7随齿轮一旋转运动旋转引起连杆上下运动。连杆BC通过活动铰链把运动传到连杆BC,连杆BC又受凸轮自转运动通过铰链把运动传到扇形齿轮。扇形齿轮通过活动铰链固接在几座，可以完毕120 度旋转运动。扇形齿轮与齿条齿轮外捏合使垂头上下运动实现物料破碎。
1.3.2方案三优缺陷
该方案两处采用了齿轮机构，传动平稳，传动比精准，工作可靠，效率高，寿命长；偏心轮机构是由凸轮演化而成。凸轮
是指一种具备曲线轮廓或凹槽构件，普通为积极件，作等速回转运动或往复直线运动。与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定运动规律构件，普通做往复直线运动或摆动，称为从动件。
凸轮机构在应用中基本特点在于能使从动件获得较复杂运动规律。由于从动件运动规律取决于凸轮轮廓曲线，因此在应用时，只要依照从动件运动规律来设计凸轮轮廓曲线就可以了。该方案在齿轮二中才用了凸轮机构其凸轮机构特点是结构造简朴、紧凑、设计以便，可实现从动件任意预期运动构简朴、紧凑、设计以便，可实现从动件任意预期运动，运动具备冲击性。机构中扇形齿轮特点是传动平稳、工作台均具备良好构造及传动刚性，保证机床高精度、高可靠性和低噪音。扇形齿轮插齿机采用最佳曲线双滚子凸轮让刀机构，可实现精确、稳定、低噪音让刀运动。扇形齿轮插齿机可配备美观、安全、合用全防护罩，可视性好，操作以便，便于维修。
由于有齿轮啮合会产生噪音，凸轮接触地方有点线接触易磨损，形成不大。

第二章设计方案拟定

2.1设计条件和规定
2.1.工作原理及工艺动作过程
矿石，燃煤等固体物料先用平输送带送到工作台上。破碎机规定实现两个执行动作：一是物料通过平输送带送到工作台上；二是送到工作台上物料要被破碎机破碎。此过程中以电动机为动运动动员，实现物料传送和破碎。
2.2原始数据即设计规定
A) 物料直径为r:20mm<r<50mm
B) 碎片直径为R:0<R<20
C) 破碎时垂头作用最大距离为（上下方向）：700mm
D) 垂头工作节拍：30次/min

E）电动机可选用 1440r/min。
2.3.设计任务
1）依照工艺动作顺序和协调规定拟定运动循环图。
2）进行间歇运动机构和切口机构选型，实现上述动作规定。
3) 机械运动方案评估和选取。
4）依照选定原动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。
5）画出机械运动方案简图（机械运动示意图）。
6）对机械传动系统和执行机构进行尺度设计。
2.4构造造型
1． 减速系统：
1.）齿轮机构：
齿轮机构是应用最广泛、最重要一种定传动比匀速转动机构，可用来传递空间任意两轴间运动和动力。齿轮机构与摩擦轮机构、带传动机构相比较，具备传动力大、效率高、寿命长、传动平稳、可靠等长处。但规定较高制造和安装精度、成本也较高。
2.）链传动：
链传动因多对齿同步啮合，承载能力大；传动效率高达0.96～0.97；可实现中心距较大两轴间传动；但传动不平稳、有冲击、振动和噪音。合用于低速、重载，可用于恶劣工作环境。
设计规定及方案：规定传动平稳，寿命长，齿轮减速机构符合以上规定，但由于规定减速传动比数值较大，光使用齿轮机构稍嫌繁琐，故采用齿轮与偏心轮相结合方案，而链传动不平稳，冲击、噪音皆不利于生产，顾不予采用。
2． 垂头上下往复运动：
1.）曲柄连杆：
运动轨迹单一,且速度不适合设计规定.
2.）凸轮机构：
凸轮机构构造简朴、紧凑、设计以便，但由于主从动件之间为点，线接触，易磨损合用于运动规律复杂，传力不大场合。
设计规定及方案：一方面规定垂头进行切割运动时速度要快，使物料受击后迅速粉碎，另一方面规定简朴实用，便于计算和设计，故采用在设计上较能达到迅速切割凸轮机构。
2.5.机械系统运动方案拟定与比较
功能原件
功能元解（匹配机构）
1 2 3
减速
A

带传动
齿轮传动
链传动
减速
B

带传动
齿轮传动
链传动
垂头上下运动
C

曲柄连杆

凸轮机构
物料送进
F

摩擦轮传动

带传动

通过比较拟定方案为：A1+B2+C3 +F3
2.6 所选机构运动动力分析与设计
1.皮带轮
1）皮带选取：

在保证带有一定寿命前题
下在正常工作是不打滑。
普通V带容许带速
V<25~30m/s,传递功率P<700kW,
传动比i≤10

查表分析得：
用普通A型V带

1） 有关计算：

名称
字符
计算及成果
备注
小带轮
基准直径

为了提高带寿命和减少带根数尽量选大尺寸

大带轮 基准直径

带速

V

普通V带 ,
满足条件
初定
中心距

拟定带基准长度

实际
中心距

小带轮外直径

大带轮外直径

计算功率

参照文献

【1】孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理.普通高等教诲“十一五”国家级规划教材.
【2】师忠秀。机械原理。普通高等教诲“十二五”规划教材。

心得体会
独立思维与创造
通过一种学期机械原理课程我对机械机构有了初步结识和研究。学习机械原理这门课程考虑最多是机构运动简图。机构简图就是把各种机器机构用简朴，一人看得懂方式画出来，以便于分析机器机构运动分析。机械原理这门课程还规定咱们要善于独立思维。由于在诸多状况下诸多机器机构咱们是不能说看就能看得

到，说模就能摸得到并且在及设计过程中全是靠咱们思维和创造。学习机械原理考虑最多就是机构运动简图，显然思维抽象化显得尤为重要。在课程学习中，遇到各种各样机构，通过功能分析，机构间互相配合，功能实现，再逐渐抽象出某个具备特定功能机构运动简图。在此，感觉特深刻是，发散性思维与抽象思维组合便造就了独立思维重要构成某些。简图抽象完毕后，随之涉及到详细功能实现，它涉及单个某一机构运动功能，同步也包括了两个或两个以上机构同步动作配合以达到某一环节功能实现。例如在凸轮机构中，咱们考虑了凸轮机构能实现某些运动，以及不同形式凸轮机构运动形式，固然咱们要达到预期功能，必要对凸轮外形做出合理设计，并拟定它有关运动参数，最后才实现咱们需要功能。学习基本四杆机构时，并对相应杆长做出了分析，通过不同组合，便有了具备不同运动形式四杆机构，例如人们熟悉曲柄摇杆机构，双曲柄机构等等。 齿轮机构学习，人们也毫不陌生，减速是它主角色。电机转速太高，咱们必要选取相应减速机构去降速达到输入特定转速，以此获得相应输出规定。显然单个齿轮室满足不了设计规定，有时候也需要更多齿轮去互相配合达到规定降速比。随后咱们便学习了轮系有关计算和最基本三种轮系：定轴轮系、周转轮系、复合轮系。具备以上基本理论知识就进入课程设计环节。
乍一看，看完课程设计题目之后感觉无从下手，但是静静想一会并参照有关资料后，思路便打开了，其实设计机构没有想象那
么难。仔细分析下相应规定，看看需要哪些机构并互相配合能实现该目。 每个机构都是为实现特定目的而抽象出来，当前就要详细分析并作出有关设计这些机构功用及配合状况 。对于详细机构计算，则用到有关知识去计算，感到羞愧是计算过程太过于简朴，而与实际相差甚远，但是思路还是主心骨。网上收集有关视频理解到自动制钉过程，也感悟到机械生产中机构和课本差别，那些巧妙机构实际从基本机构中抽象创新出来。由此，学习基本理论知识便是基本。课程设计只是进一步向实践靠拢了。因此，认真学好基本知识并故意识结合实践，并创新思维才干磨练咱们，培养出机械工程师具备品质。