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南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
1 概述
破碎機(jī)械是對(duì)固體物料施加機(jī)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(jī)械所施加的機(jī)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(jī)械中大多是兩種或兩種以上機(jī)械力的綜合。對(duì)于堅(jiān)硬的物料，適宜采用產(chǎn)生彎曲和劈裂作用的破碎機(jī)械；對(duì)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(jī)械；對(duì)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(jī)械。
在礦山工程和建設(shè)上，破碎機(jī)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(dá)到各道工序所要求的以便進(jìn)一步加工操作。
通常的破碎過程，有粗碎、中碎、細(xì)碎三種，其入料粒度和出料粒度，如表1——1所示。所采用的破碎機(jī)械相應(yīng)地有粗碎機(jī)、中碎機(jī)、細(xì)碎機(jī)三種。
表1—1 物料粗碎、中碎、細(xì)碎的劃分（mm）
類別
入料粒度
出料粒度
粗碎
中碎
細(xì)碎
300～900
100～350
50 ～100
100～350
20～100
5～15
制備水泥、石灰時(shí)、細(xì)碎后的物料，還需進(jìn)一步粉磨成粉末。按照粉磨程度，可分為粗磨、細(xì)磨、超細(xì)磨三種。
所采用的粉磨機(jī)相應(yīng)地有粗磨機(jī)、細(xì)磨機(jī)、超細(xì)磨機(jī)三種。
在加工過程中，破碎機(jī)的效率要比粉磨機(jī)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(jiǎn)易地表示物料破碎程度和各種破碎機(jī)的方根性能，也可用破碎機(jī)的最大進(jìn)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(shí)際破碎加工時(shí)，裝入破碎機(jī)的最大物料尺寸，一般總是小于容許的最大限度進(jìn)料口尺寸，所以，平均破碎比只相當(dāng)于公稱破碎比的0.7～0.9。
每各破碎機(jī)的破碎比有一定限度，破碎機(jī)械的破碎比一般是i=3～30。如果物料破碎的加工要求超過一種破碎機(jī)的破碎比，則必須采用兩臺(tái)或多臺(tái)破碎機(jī)械串連加工，稱為多級(jí)破碎。多級(jí)破碎時(shí)，原料尺寸與最終成品尺寸之比，稱總破碎比，如果各級(jí)破碎的破碎比各是 ， … 。則總破碎比是
= …
由于破碎機(jī)構(gòu)造和作用的不同，實(shí)際選用時(shí)，還應(yīng)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(jí)配要求、據(jù)以選擇破碎機(jī)類型和生產(chǎn)能力；
3) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，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(fèi)用。
。
2 物料破碎及其意義
2．1 物料破碎及其意義
從礦山開采出來的礦石稱為百年原礦。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200～1300mm之間，地下礦開采出來的原礦最大粒度一般在200～600mm之間，這些原礦不能直接在工業(yè)中應(yīng)用，必須經(jīng)過破碎和磨礦作業(yè)，使其粒度達(dá)到規(guī)定的要求、破碎是指將塊狀礦石變成粒度大于1～5mm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。
2．1．1 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?cè)诮ㄖ⑺姷刃袠I(yè)中廣泛應(yīng)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1～5mm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(tuán)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(dá)到要求的粒度和粉末狀態(tài)。
2．1．2 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(jìn)行磨礦作業(yè)的礦石，應(yīng)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10～25mm。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200～1300mm則破碎作業(yè)的總破碎比的范圍為：
= = =30
= = =8
一臺(tái)破碎機(jī)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(tái)破碎機(jī)達(dá)到這樣的破碎比是很有困難的。各種破碎機(jī)的破碎比范圍見表2—1?？梢?，要把原礦破碎到需要的粒度，必須將若干臺(tái)破碎機(jī)串連進(jìn)行分段破碎。總破碎比等于各段破碎比的乘積、為了發(fā)揮串聯(lián)破碎機(jī)的破碎能力，不使小塊礦石進(jìn)入破碎機(jī)反復(fù)進(jìn)行破碎，因此將破碎與篩分有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成合理的破碎工藝流程。
表2—1 各類破碎機(jī)的破碎比
破碎機(jī)型式
流程類型
破碎機(jī)范圍
顎式破碎機(jī)的旋回破碎機(jī)
開路
35
標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)
開路
35
標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)（中型）
閉路
48
短圓錐破碎機(jī)
開路
36
短圓錐破碎機(jī)
閉路
48
圖2-1為一段破碎機(jī)機(jī)流程圖，原礦經(jīng)固定篩
分后，篩上大塊物料進(jìn)入顎式破碎機(jī)2，篩下物
顎式破碎機(jī)2的產(chǎn)品一起經(jīng)振動(dòng)篩3篩分；篩上
物經(jīng)圓錐破碎機(jī)4破碎，篩下物和圓錐破碎機(jī)4
的產(chǎn)品一起經(jīng)振動(dòng)5篩分；篩下物作為磨機(jī)8的
原料，落入礦倉(cāng)7，篩上稱進(jìn)入圓錐破碎機(jī)6破
碎，破碎機(jī)6與振動(dòng)篩5構(gòu)成封閉系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)
破碎、篩分，該系統(tǒng)稱為封閉破碎系統(tǒng)。顎式破
碎機(jī)2和圓錐破碎機(jī)4的產(chǎn)品，均經(jīng)篩分后進(jìn)入
下一流程，故稱開路破碎。
1—固定篩 2 -- 顎式破碎機(jī)
3、5—振動(dòng)篩 4、6-- 圓錐破碎機(jī)
7 –礦倉(cāng) 8- 磨機(jī)
圖2-1 破碎機(jī)機(jī)流程圖
2．2 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(gè)尺寸計(jì)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(gè)礦塊的長(zhǎng)、寬、厚平均值表示。
= (2-1)
式中 L---礦塊的長(zhǎng)度（mm）
b---礦塊的寬度（mm）
h---礦塊的厚度（mm）
式用長(zhǎng)、寬的平均值表示：
= （2-2）
平均直徑一般是用來計(jì)算給礦和排礦單個(gè)礦塊的尺寸以確定破碎比。
（2） 等值直徑
礦塊的粒度很小時(shí)可用等值直徑來表示。等值直徑是將細(xì)料物料顆粒作為球體來計(jì)算的。
= = 1.24 （2-3）
式中 m---礦料質(zhì)量（kg）
---- 礦物密度kg/
V---- 礦料的體積（）；
（3） 粒級(jí)平均直徑d
對(duì)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 ,下層篩孔尺寸為 ，通過上層而留在下層篩上的物料，其粒度既不能用也不能用表示。當(dāng)粒級(jí)的粒度范圍很窄，上下兩篩的篩孔尺寸之比不超過=1.414時(shí)，可用粒度平均直徑表示，即
= (2-4)
否則用 ~ 表示粒級(jí)。
2．2．2 破碎產(chǎn)品的粒級(jí)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(jī)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(jiǎn)稱篩析）。
篩析一般采用標(biāo)準(zhǔn)篩，篩面使用正方形篩孔的篩網(wǎng)。我國(guó)通常采用泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩，其篩孔大小用網(wǎng)目表示，它指一英寸長(zhǎng)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(bǔ)充篩比（=1.189）,篩孔的尺寸可根據(jù)篩比計(jì)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(jì)算兩篩之間的補(bǔ)充篩孔尺寸，則用基本篩的篩孔尺寸乘以補(bǔ)充篩比得到。即0.074=0.088mm.
我國(guó)尚無用于破碎機(jī)的產(chǎn)品粒度分析標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際測(cè)試時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)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(duì)于分析粒級(jí)特性顯然是很方便的。因此推薦表2—2的粒級(jí)序列供參考。
表2—2 各破碎機(jī)產(chǎn)品的篩析篩的粒級(jí)序列
型號(hào)
PE-150X250
PE-250X400
PE-400X600
PE-500X750
PE-600X900
PE-750X1060
PE-900X1200
粒
度
系
列
0-3
0-3
0-10
0-10
0-20
0-20
0-30
3-5
3-5
10-14
10-14
20-28
20-28
30-42
5-7
5-7
14-20
14-20
28-40
28-40
42-60
7-10
7-10
20-28
20-28
40-57
40-57
60-85
10-14
10-14
28-40
28-40
57-80
57-80
85-120
14-20
14-20
40-57
40-57
80-115
80-115
120-170
20-28
20-28
57-80
57-80
115-163
115-160
>170
>28
28-40
80-110
80-110
>163
>163
40-55
>110
110-155
>55
>155
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(duì)產(chǎn)品（或原礦）的粒度特性進(jìn)行分析。粒度特性用粒度特性曲線來表示，縱坐標(biāo)表示套篩中各篩的篩上物料質(zhì)量的累積百分?jǐn)?shù)（簡(jiǎn)稱篩上量累積產(chǎn)率%），橫坐標(biāo)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(jí)特性曲線，任意兩縱坐標(biāo)之差，就表示在橫軸上相應(yīng)兩點(diǎn)間物料粒級(jí)的產(chǎn)率。由圖可知，難碎性礦石的粒級(jí)曲線運(yùn)動(dòng)呈凸形，這表明礦石的粗級(jí)物料占多數(shù)。中等可碎性礦石的粒級(jí)曲線2近似直線。這表明各種粒級(jí)所占的產(chǎn)率大致相等。易碎性礦石的粒級(jí)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(jí)曲線可以分析比較各種礦石破碎的難易程度。由于橫坐標(biāo)比值不能反映產(chǎn)品絕對(duì)尺寸的粒級(jí)分布情況，因此在檢查同型號(hào)不同破碎機(jī)的破碎效果并強(qiáng)調(diào)可比性時(shí)，只有篩孔最大尺寸及破碎物料相同時(shí)才有比較價(jià)值。當(dāng)破碎機(jī)性能差別較大時(shí)，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(jī)的破碎效果并不方便。
圖2-2b的橫坐標(biāo)表示篩孔尺寸與排礦石之比。當(dāng)同型號(hào)各個(gè)破碎機(jī)的排礦口尺寸破碎物料相同時(shí)，該粒級(jí)特性曲線可以檢查破碎機(jī)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(xué)性能
機(jī)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(huì)發(fā)生破裂、機(jī)械破碎礦石有以下幾種方法：
1) 壓碎 將礦石置于兩個(gè)破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度限而破碎（圖2-3a）。
2) 劈裂 用一個(gè)平面和一個(gè)帶尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，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(yīng)力達(dá)到礦石的抗拉強(qiáng)度限 （圖2-3b）。
3) 折斷 用兩個(gè)帶有多個(gè)尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石就像受集中載荷的兩支點(diǎn)或多支點(diǎn)梁。當(dāng)?shù)V石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達(dá)到彎曲強(qiáng)度限時(shí)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(yùn)動(dòng)的工作表面之間受一定壓力和剪切力時(shí)，礦石內(nèi)的剪切力達(dá)到其剪切強(qiáng)度時(shí)，礦石即被粉碎（圖 2-3d）
5) 沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機(jī)件的沖擊力作用而破碎（圖2-3e）。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(yán)重。
實(shí)際上任何一種破碎機(jī)都不是以某一種形式進(jìn)行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯(lián)合進(jìn)行破碎。由于顎式破碎機(jī)的破碎工作表面是兩塊相互交錯(cuò)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(dāng)破碎機(jī)兩工作面沿表面方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位移加大而加強(qiáng)磨碎作業(yè)時(shí)，由于磨碎的效率低、能量消耗大、機(jī)件磨損嚴(yán)重，將會(huì)降低破碎機(jī)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(jiān)硬礦石、中等堅(jiān)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(qiáng)度最大，抗彎強(qiáng)度次之、抗拉強(qiáng)度最小。對(duì)堅(jiān)硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對(duì)粘性礦石采用壓碎和磨碎方法為宜；對(duì)脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)可用于破碎各種性能的礦石，對(duì)于堅(jiān)硬礦石有更高的效果。
3 工作原理和構(gòu)造
3.1 工作原理
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動(dòng)顎上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)顎上升時(shí)肘板與動(dòng)顎間夾角變大，從而推動(dòng)動(dòng)顎板向固定顎板接近，與其同時(shí)物料被壓碎或劈碎，達(dá)到破碎的目的；當(dāng)動(dòng)顎下行時(shí)，肘板與動(dòng)顎夾角變小，動(dòng)顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開固定顎板，此時(shí)已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而破碎機(jī)動(dòng)顎作周期運(yùn)動(dòng)壓碎和排泄物料，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。顎式破碎機(jī)的工作部分是兩塊顎板，一是固定顎板，垂直固定在機(jī)體前壁上，另一是活動(dòng)顎板（動(dòng)顎），位置傾斜，與固定顎板形成上大小的破碎腔（工作腔）?；顒?dòng)顎板對(duì)著固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，--分開 ，時(shí)而靠近。分開時(shí)物料進(jìn)入破碎腔，成品從下部卸出；靠近時(shí)，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。
見圖3-1，動(dòng)顎4懸掛在心軸2上，可以左
右擺動(dòng)，偏心軸3旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿5作上下往
復(fù)運(yùn)動(dòng)從而推動(dòng)顎動(dòng)顎作左右往復(fù)擺動(dòng)，實(shí)
現(xiàn)破碎和卸料，此種破碎機(jī)采用曲柄雙連桿
機(jī)構(gòu)，雖然動(dòng)顎上受有很大的破碎反力，而
其偏心軸和連桿卻受力不大，所以工業(yè)上多
制成大型和中型機(jī)，用來破碎堅(jiān)硬的物料 。
此外，這種破碎機(jī)工作時(shí)，動(dòng)顎上每點(diǎn)的運(yùn) 1—定顎 2—心軸
動(dòng)軌跡都是以心軸的距離，上端圓弧小，上 3—偏心軸 4—?jiǎng)宇€
端圓弧大，破碎效率低，其破碎比I一般為 5—連桿 6—推力板
36。 圖3-1 工作示意圖
簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：偏心軸等傳動(dòng)件受力較?。挥捎趧?dòng)顎垂直位移較小，加工時(shí)物料較少有過度破碎的現(xiàn)象；動(dòng)顎板的磨損較小。其缺點(diǎn)是：動(dòng)顎擺幅上下不大，一般而論上部進(jìn)料口的水平位移垂直位移只有下部出料口的左右，不利于對(duì)已裝入物料塊的夾持與破碎，也不能對(duì)下部分供料，造成破碎腔下部盛料不足，降低了生產(chǎn)率。此外，由于下端擺幅大，卸出的物料塊粒大小不均勻，成品質(zhì)量欠佳。
3.2簡(jiǎn)擺腭式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)
我國(guó)生產(chǎn)的900xl 200井下簡(jiǎn)擺胯式破碎機(jī)的構(gòu)造如圖3-2：
1-- 機(jī)架 2、4—破碎板 3—側(cè)面襯板 5—?jiǎng)宇€ 6—心軸 7—連桿 8—帶輪 9—偏心軸 10—彈簧 11—拉桿 12—楔鐵 13—后推力板 14—襯板座 15—前推力板
圖3-2 本圖僅做參考
破碎腔是由固定在機(jī)架上的固定破碎板2、動(dòng)腭上的活動(dòng)破碎板4以及機(jī)架兩側(cè)壁上的兩塊側(cè)面襯板3為成的上下的巨型截柱體而構(gòu)成的。被破碎物料喂入破碎腔后，通過動(dòng)腭的運(yùn)動(dòng)，是破碎腔容積周期改變而完成物料的破碎與排料。
破碎機(jī)有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)偏心軸9上的帶輪8，再通過曲柄9的轉(zhuǎn)動(dòng)，使破碎機(jī)中的動(dòng)腭5相對(duì)定腭板2周期性地靠攏與分開。腭式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)除滿足運(yùn)轉(zhuǎn)、潤(rùn)滑、安裝、檢修等常規(guī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則外，還必須考慮由其具體的運(yùn)轉(zhuǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)帶來的特殊結(jié)構(gòu)要求。由于破碎載荷為周期突加載荷，因此必須考慮運(yùn)轉(zhuǎn)中的速度波動(dòng)調(diào)節(jié)，以使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)并能合理利用原動(dòng)技能量。在破碎過程中，破碎腔內(nèi)可能落入非破碎物料，因此必須考慮機(jī)器的過載保護(hù)。當(dāng)要求改變產(chǎn)品的粒度中，應(yīng)考慮入料口的調(diào)整裝置。當(dāng)肋板與其支撐墊鍵的鎖合裝置等。腭式破碎機(jī)的破碎腔是由固定腭板和可動(dòng)腭板5構(gòu)成。固定和可動(dòng)腭都有錳鋼制成的破碎板2和4。破碎板用螺栓和槭固定于定腭和動(dòng)腭上。為了提高破碎效果，兩破碎板的表面都帶有縱向波紋，而且是凸凹相對(duì)。這樣，對(duì)礦石除有壓碎作用外，還有彎曲作用。破碎機(jī)工作空間的兩側(cè)上也有錳鋼襯板3。由于破碎板的磨損不是均勻的，特別是靠近派排礦口的下部磨損最大，因此，往往把破碎板制成上下相對(duì)的，以便下部磨損后，將其倒置而重復(fù)使用。大型破碎機(jī)的破碎板是由許多塊組合而成，各塊都可以相換，這樣就可以延長(zhǎng)破碎板的使用期限。
為了使破碎板與動(dòng)腭和定腭緊密貼合，其間須襯有由可塑性材料制成的襯墊。襯墊用鋅合金或塑性大的鋁板制成。因?yàn)橘N合不緊密，會(huì)造成很大的局部過負(fù)荷，是破碎板損壞，緊固螺栓拉斷，甚至還會(huì)造成動(dòng)腭的破裂。
動(dòng)腭懸掛在心軸6上，心軸則支撐在機(jī)架側(cè)壁上的滑動(dòng)軸承中。動(dòng)腭饒心軸對(duì)固定腭板作往返擺動(dòng)。
動(dòng)腭的擺動(dòng)是借曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。曲柄雙搖桿機(jī)構(gòu)由偏心軸9、連桿7、前推力板15和推力板13組成。偏心軸放在機(jī)架側(cè)壁上的主軸承中，連桿則裝在偏心軸的偏心部分上，前后推力板的一端支撐在連桿頭兩側(cè)凹槽中肋板座14上，前推力板的另一端支承在動(dòng)腭后壁下端的肋板座上，而后推力板的另一端則支承在機(jī)架后壁的鍥鐵12中的肋板座上。當(dāng)偏心輪通過V帶輪從電動(dòng)機(jī)獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)后，就使連桿產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)。連桿的上下運(yùn)動(dòng)又帶動(dòng)推力板運(yùn)動(dòng)。由于推力板不斷改變傾斜角度，因而使動(dòng)腭饒心軸擺動(dòng)。連桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行破碎礦石。當(dāng)連桿位于下部最低位置時(shí)，推力板與水平線所成的傾斜角度為10o--12o
后推力板不僅是傳遞力的桿件，而且也是破碎機(jī)的保險(xiǎn)零件。當(dāng)破碎機(jī)落入不能破碎的物體而是機(jī)器超過正常負(fù)荷時(shí)，后推力板立即折斷，破碎機(jī)就停止工作，從而避免整個(gè)機(jī)器的損壞。
當(dāng)連桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，為使動(dòng)腭、推力板和連桿之間相互保持經(jīng)常接觸，因而采用以兩拉桿11和兩個(gè)彈簧10所組成的拉緊裝置。拉桿11鉸接于動(dòng)腭下端的耳環(huán)上，其另一端用彈簧10支撐在機(jī)架后壁的下端。當(dāng)動(dòng)腭向前擺動(dòng)時(shí)，拉桿通過彈簧來動(dòng)腭平衡和推力板所產(chǎn)生的慣性力。
腭式破碎機(jī)有工作行程和空轉(zhuǎn)行程，所以電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷極不平衡。為了減少這種負(fù)荷的不均衡性，在偏心軸的兩端裝有飛輪8和帶輪。帶輪同時(shí)也起飛輪作用。在空轉(zhuǎn)行程中，飛輪把能量?jī)?chǔ)存下來，在工作行程中再把能量釋放出來。
在機(jī)架后壁與鍥鐵12之間，放一組具有一定尺寸的墊片。當(dāng)改變墊片的厚度時(shí)，可以調(diào)整排礦口的寬度。
4 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析
4.1連桿
只在簡(jiǎn)擺破碎機(jī)上才有連桿，復(fù)擺破碎機(jī)連桿與動(dòng)腭為一體。連桿在工作中承受很大的拉力，故選用ZG270-500鑄鋼材料。連桿結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。它由上、下兩部分組成，上部的軸承蓋4用2個(gè)大螺栓3固定在連桿下部，兩者中間鑲有耐磨軟合金的軸瓦，該軸瓦叫連桿軸承，它套在偏心軸上。大型破碎機(jī)連桿軸承用循環(huán)油潤(rùn)滑，并設(shè)有水管，以便散去軸承的熱量。
當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿作上下運(yùn)動(dòng)，在改變方向時(shí)，必須克服慣性。為了減少其慣性，減少振動(dòng)，減少無用功的消耗，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能減輕連桿的重量，所以連桿的斷面常制成“工”字、“十”形或箱型。連桿不見重量約占整機(jī)重的8%--13%。本設(shè)計(jì)中采用的連桿是兩個(gè)“工”字形。
圖4-1 連桿體
4.2動(dòng)腭
動(dòng)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(qiáng)度和剛度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該堅(jiān)固耐用，動(dòng)腭分箱型和非箱型。動(dòng)腭一般采用鑄造結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)采用箱型。
如圖4-2所示，安裝齒板的動(dòng)腭前部為平板結(jié)構(gòu)，其后部有若干條加肋板以增強(qiáng)動(dòng)腭的強(qiáng)度與剛度，其橫截面呈E型。
圖 4-2 動(dòng)腭
4.3齒板的結(jié)構(gòu)
齒板是破碎機(jī)中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但它對(duì)破碎機(jī)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(huì)影響，特別對(duì)后三項(xiàng)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(zhǎng)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(jī)上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點(diǎn)是：在沖擊負(fù)荷作用下，具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同時(shí)仍能保持其內(nèi)層金屬原由的韌性，故它是破碎機(jī)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，考慮到梯形表面容易卡住物料。本設(shè)計(jì)采用三角形。如圖4-3所示
圖 4-3 齒板
4.4肘板
破碎機(jī)的肋板是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的零件，但其作用卻非常的重要。通常有三個(gè)作用；一是傳遞動(dòng)力，其傳遞的動(dòng)力有時(shí)甚至比破碎力還大；二是起保險(xiǎn)件作用，當(dāng)破碎腔落入非破碎物料時(shí)，肋板先行斷裂破壞，從而保護(hù)機(jī)器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。
在機(jī)器工作時(shí)，肋板與其支承的襯板間不能得到很好的潤(rùn)滑，加上粉塵落入，所以肋板與其襯墊之間實(shí)際上一種干摩擦和磨粒磨損狀態(tài)。這樣，對(duì)肋板的高負(fù)荷壓力，導(dǎo)致肋板與肋板墊很快磨損，使用壽命很低。因此肋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮該機(jī)件的重要作用也要考慮其工作環(huán)境。
按肘頭與肘墊的連接型式，可分為滾動(dòng)型與滑動(dòng)型兩種，如圖1-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(fù)沖擊擠壓作用下磨損教快，特別是圖1-所示的滑動(dòng)型更為嚴(yán)重。為提高傳動(dòng)效率，減少磨損，延長(zhǎng)其使用壽命，可采用圖1-所示的滾動(dòng)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(dāng)肘板兩端的襯墊表面相互平行時(shí)，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(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，動(dòng)腭的擺動(dòng)角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面的夾角很小，所以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動(dòng)。
圖4-4 肘頭與肘墊形式
4.5調(diào)整裝置
調(diào)整裝置提供調(diào)整破碎機(jī)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(dāng)要求得到不同的產(chǎn)品粒度時(shí)，也需要調(diào)整排料口的大小?，F(xiàn)有腭式破碎機(jī)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(jì)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(jī)架
圖 4-5 調(diào)整裝置
4.6保險(xiǎn)裝置
當(dāng)破碎機(jī)落入非破碎物時(shí)，為防止機(jī)器的重要的零部件發(fā)生破壞，通常裝有過載保護(hù)裝置。保險(xiǎn)裝置有三種：液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。本設(shè)計(jì)采用肘板。肘板是機(jī)器中最簡(jiǎn)單、最便宜的零件，所以得到廣乏應(yīng)用且經(jīng)濟(jì)有效，但當(dāng)肘板斷裂后，機(jī)器將停車，應(yīng)重新更換新肘板后方可工作。肘板保險(xiǎn)件的另一個(gè)缺點(diǎn)是由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，常常在超載時(shí)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(jì)時(shí)除應(yīng)正確確定由破碎力引起的肘板壓力，以便設(shè)計(jì)出超載破壞的肘板面積外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使其具有較高的超載破壞敏感。肘板通常有如圖1-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(shí)，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(jì)算載荷的確定和截面尺寸計(jì)算是否正確。因此從加工制造方便性出發(fā)，圖a所示應(yīng)用最多，本設(shè)計(jì)也采用a中肘板。
圖 4-6 肘板
4.7機(jī)架結(jié)構(gòu)
破碎機(jī)是整個(gè)破碎機(jī)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(jī)重量很大比例，而且加工制造的工作量也很大。機(jī)架的剛度和強(qiáng)度，對(duì)整機(jī)性能和主要零部件壽命均有很大的影響，因此，對(duì)破碎機(jī)架的要求是：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單容易制造，重量輕，且要求有足夠的強(qiáng)度和剛度。破碎機(jī)機(jī)架機(jī)構(gòu)分，有整體機(jī)架和組合機(jī)架；按制造工藝分，有鑄造機(jī)架和焊接機(jī)架。
1）整體機(jī)架，由于其制造、安裝和運(yùn)輸困難，故不宜用于大型破碎機(jī)，而多為中、小型破碎機(jī)所使用。它比組合機(jī)架剛性好，但制造較較復(fù)雜。從制造工業(yè)來看，它分為整體鑄造機(jī)架和整體焊接機(jī)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(shí)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(guó)內(nèi)外腭式破碎機(jī)的焊接機(jī)架用得越來越多，并且大型破碎機(jī)也采用焊接機(jī)架。焊接機(jī)架用Q235鋼板，其厚度一般為25-50mm
整體鑄造機(jī)架除用鑄鋼ZG270-500材料外，對(duì)小型破碎機(jī)破碎硬度較低的物料時(shí)，也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球墨鑄鐵。設(shè)計(jì)時(shí)，在保證正常工作下，應(yīng)力求減輕重量。制造時(shí)要求偏心軸承中心鏜孔，與動(dòng)腭心軸軸承的中心孔有一定的平行度。本設(shè)計(jì)用鑄造機(jī)架。
圖4-8 機(jī)架
4.8傳動(dòng)件
偏心軸是破碎機(jī)的主軸，受有巨大的彎曲力，采用45號(hào)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(chǔ)動(dòng)顎空形程時(shí)的能量，再用于工作行程，使機(jī)械的工作負(fù)荷趨
于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。
4.10潤(rùn)滑裝置
偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤(rùn)滑。心軸和推力板的支承面一般采用潤(rùn)潤(rùn)
脂通過手動(dòng)油槍給油。動(dòng)顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤(rùn)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(qiáng)制注入干黃油進(jìn)行潤(rùn)滑。
5 簡(jiǎn)擺腭式破碎機(jī)的主參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1 機(jī)構(gòu)參數(shù)
腭式破碎機(jī)的主參數(shù)即決定機(jī)器技術(shù)性能及其密切相關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)。破碎機(jī)的主參數(shù)包括轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力’破碎力、功耗等。其中生產(chǎn)能力、破碎力、功耗除與破碎物料的物理、力學(xué)性能以及機(jī)器的結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)外，還與實(shí)地生產(chǎn)時(shí)的外部條件（如裝料塊度及裝料方式等）有關(guān)，要作出精確的理論計(jì)算是比較困難的。本設(shè)計(jì)中用的公式都是通過一定數(shù)量的測(cè)試而得到的實(shí)驗(yàn)了理論分析式。多次實(shí)踐表明這些計(jì)算公式有足夠的計(jì)算精度。因此，從設(shè)計(jì)的角度，本設(shè)計(jì)只重視計(jì)算公式的是實(shí)用性，這些公式是破碎機(jī)最優(yōu)設(shè)計(jì)時(shí)建立目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計(jì)約束的重要依據(jù)。
5.1.1 主軸轉(zhuǎn)速
如圖5-1所示，b為公稱排料口，SL為動(dòng)腭下端點(diǎn)水平行程，AL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(jī)的主軸轉(zhuǎn)速n是根據(jù)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的排料時(shí)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(jì)算確定的。而該排料層高度h與下端點(diǎn)水平行程SL及排料層嚙角αL有關(guān)。即排料層上層面AA1降至下層面并不，正好把排料層的物料全部排出所需的時(shí)間來計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速。對(duì)于排料時(shí)間有不同的意見：一種認(rèn)為排料時(shí)間t應(yīng)考慮破碎機(jī)構(gòu)的急回特性，即排料時(shí)間與機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)有關(guān)。這一觀點(diǎn)未注意到動(dòng)腭下端點(diǎn)排料起始點(diǎn)與終止點(diǎn)并不一定與機(jī)構(gòu)的兩極限位置相對(duì)應(yīng)。另一種認(rèn)為排料時(shí)間t應(yīng)按t=15/n計(jì)算，即排料時(shí)間對(duì)應(yīng)于主軸的四分之一轉(zhuǎn)，這種假定與實(shí)際情況相差甚大。根據(jù)筆者對(duì)破碎過程的實(shí)測(cè)分析，得到排料過程對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不小于180o的結(jié)論，認(rèn)為排料時(shí)間按主軸半轉(zhuǎn)計(jì)算比較符合實(shí)際情況。
排料時(shí)間t為
t=30/n
排料層完全排出下落的高度h為:h=SL/tanαL
由 h=gt2/2令 g=9800mm/s2
將式（2-1a）、（2-1b）、（2-1d）代入（2-1c），得
n=2100q （式5—1）
式中 n---主軸轉(zhuǎn)速（r/min)；
SL---動(dòng)腭下端點(diǎn)水平行程（mm）；
αL---排料層平均嚙角（o）；
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=0.95~1.05。高硬度礦石取小值。
n=2100q = 2100 =2100 = 210 r/min
圖5-1 排料口示意圖
由式（5-1）可見，主軸轉(zhuǎn)速與排料層嚙角αL和動(dòng)腭下端點(diǎn)水平行程SL有關(guān)。該式是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)型評(píng)價(jià)的重要公式之一。
代入?yún)?shù) 得n=210
5.1 .2 生產(chǎn)率
簡(jiǎn)擺式顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)率Q與所破碎物料的性質(zhì)（強(qiáng)度、節(jié)理、進(jìn)料粒度等），力學(xué)性能與操作情況（供料情況和出料口大?。┑纫蛩赜嘘P(guān)。其經(jīng)驗(yàn)公式：
Q= qe
式中 q---標(biāo)準(zhǔn)條件下的單位出口寬度的生產(chǎn)率[]，見表(非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)手冊(cè))18.1-7；
e---出料口寬度(mm)已知1200mm；
---物料易碎性系數(shù)，見表18.1-9；
---物料堆積密度修正系數(shù) = = =1
---物料堆積密度 （ ）
---進(jìn)料粒度修正系數(shù)，見表18.1-9.
查表得 =0.94 =1.05 q=1.25
Q=141
與已知吻合。
5.1.3 鉗角設(shè)計(jì)計(jì)算
動(dòng)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(jìn)料口物料就不能被顎板夾住，而被推出機(jī)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 4-1表示從力學(xué)角度推算鉗角的計(jì)算圖式。當(dāng)物料能被夾持在破碎腔內(nèi)，不被推出機(jī)外時(shí)，這些力應(yīng)相互平衡，即在x、y方向的分力之和應(yīng)該分別等于零。
圖 5-1 鉗角計(jì)算圖式
于是求得 tg=
因 f=tg,故
tg=tg
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(jī)工作時(shí)物料塊不致被推出機(jī)外，必須令:
即鉗角應(yīng)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(shí)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(shí)，仍有被擠出的危險(xiǎn)。所以選為。
5.1.4動(dòng)顎水平行程
見顎式破碎機(jī)教材：
=8+
[]=0.1415
式中 ---最小排料口尺寸(mm)
B---進(jìn)料口尺寸(mm)
進(jìn)料口寬度a與之間的關(guān)系(非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)手冊(cè)18.1-7):
a=(910)
a為1200mm
取=120 mm
所以得 =36.8mm []=45.9 mm
5.1.5 偏心距及動(dòng)顎擺幅的計(jì)算
圖4-2 表示推力板的位置示意圖，根據(jù)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，定推力板板長(zhǎng)度l=400mm,其向下偏斜量=75， 和 是推力板在兩個(gè)極限位置時(shí)的水平投影， 而 = - 為動(dòng)顎下端擺程的（因右邊一推力板未畫出），由圖可知
圖4-2 偏心距與動(dòng)顎擺程的關(guān)系
=
=
- + =0
上式表示了偏心距e與擺幅之間的關(guān)系，一般取第二項(xiàng)為正值。擺幅按照破碎物料要求（破碎比）而定，本計(jì)算中，總擺幅為26mm，= =13mm,故
動(dòng)偏心與動(dòng)顎擺幅之間的關(guān)系對(duì)顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)十分重要因?yàn)檫@個(gè)關(guān)系涉及到破碎構(gòu)件的行程大小。
5.2 破碎力
5.2.1 破碎力的計(jì)算
以立方體典型物料形狀為依據(jù)，
并考慮大尺寸進(jìn)料塊粒是逐漸階段
破碎成成品而卸出，破碎力大小取
決于顎板凸齒作用點(diǎn)施加的（物料
應(yīng)力）和物料抗拉強(qiáng)度。
(1) 第一階段破碎，
(2) 圖4-3 表示作用在立方上的力
圖4-3 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(yīng)力，支撐面產(chǎn)生壓應(yīng)力，這些力在斷裂面上引起的應(yīng)力 ,見（非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)）：
故得
式中 F1---第一階段使物料碎裂的破碎力（N）。
---物料的抗劈強(qiáng)度（約等于抗拉強(qiáng)度）；
W---立方體物料連長(zhǎng)（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(gè)半立方體,在動(dòng)顎擺開時(shí)落入破碎時(shí),并改變方向進(jìn)行再破碎,第二階段的破碎力是:
(3)第三階段破碎.物料進(jìn)行第二階段破碎以后,成為4塊體進(jìn)行再破碎.第三階段的破碎
所破物料的抗劈強(qiáng)度是 而顎板齒棱距,
,則第一階段破碎力
此力產(chǎn)生側(cè)向分力,設(shè)棱角為,則側(cè)向力為 ,即790KN
邊長(zhǎng)600mm立方體，至少和動(dòng)顎的一個(gè)齒棱相接觸，因而此時(shí)破碎力為1110KN。在特殊情況下，也可能同時(shí)與3個(gè)齒棱接觸，此時(shí)破碎力為3330KN。取平均值2220KN。
經(jīng)過多次沖擊以后，新的立方體才能最后形成。原始進(jìn)料的破碎力和第二階段中最后兩個(gè)沖擊的破碎力可能同時(shí)出現(xiàn)，因而總破碎力
這兩個(gè)破碎力的作用點(diǎn)取決于物料粒度與相應(yīng)出料口寬度?？偲扑榱σ部赡苡衅渌慕M合方式，而使破碎力減小 ，從而總破碎力的波動(dòng)是：
5.2.2 最大破碎力
滿載破碎時(shí)破碎力的最大峰值稱為最大破碎力。其計(jì)算公式見《顎式破碎機(jī)教材》61頁。
式中 --- 最大破碎力（N）；
--- 物料抗壓強(qiáng)度 （）；
--- 有效破碎系數(shù)，當(dāng)時(shí)，取=0.380.42。
破碎腔尺寸B、b、L的單位是cm。
由已知得 B=90cm b=12cm L=120cm k=0.4
根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)手冊(cè)表18.1-8取 =9000
得；
5.3 功率的計(jì)算
見顎式破碎機(jī)教材67頁有公式：
式中 P---計(jì)算功率放大器（KW）；
---最大破碎力不從心（KN）；
---動(dòng)顎諸點(diǎn)水平行程平均值（mm）；
---破碎腔平均齒角 （）；
---機(jī)械總效率，由表2-4可知，。
---等效破碎系數(shù)，中大型機(jī)，有 。
已知有 =3147.688KN 取 n=210
所以得
為了保證破碎機(jī)的工作可靠，并考慮尖峰負(fù)荷，還必須乘以安全系數(shù).故所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于108.6KN，所以選功率為110KN。
5.4 主要零件受力計(jì)算
（1）推力板
式中 --- 推力板受力（KN）；
P--- 所選電動(dòng)機(jī)功率（KN）；
n--- 偏心軸轉(zhuǎn)速 ；
h--- 動(dòng)顎行程平均值（m）。
如圖4-4 所示得
圖4-4 破碎機(jī)計(jì)算圖式
（2）連桿
則連桿力的平均值 （KN）是（見非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備手冊(cè)）：
（3）動(dòng)顎
在鉗角一定的情況破碎腔的高度由所需要的破碎比確定。通常，動(dòng)腭的長(zhǎng)度：
L = (2.25～2.5)B = (2.25～2.5)×900 = 2025～2250(mm)
為了獲得較高的生產(chǎn)率，將H取的大些。取L=2100mm;
最小長(zhǎng)度：
正常長(zhǎng)度；
兩種長(zhǎng)度可以不等，但為制造方便考慮，再根據(jù)破碎腔高和連桿的長(zhǎng)度與嚙角計(jì)算取L=2100mm。
圖4-5表示動(dòng)顎受力情況，動(dòng)顎上的實(shí)際載荷，可以考慮為按拋物線分布，
圖4-5 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)受力情況
一般情況下，其全力 作用點(diǎn)是在動(dòng)顎全長(zhǎng)的處。
6 重要零件的設(shè)計(jì)和校核
6.1帶輪的設(shè)計(jì)
1. 確定計(jì)算功率
由表8-6（機(jī)械設(shè)計(jì).第七版.濮良貴、紀(jì)名剛.主編）查得工作情況系數(shù)，故
2. 選取窄V帶帶型
根據(jù)、由圖8-9確定選用SPC型。
3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑
由表8-3和表8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 。
從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑
根據(jù)表8-7，取。
按要求驗(yàn)算帶的速度
帶的速度合適。
4. 確定窄V的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心矩
根據(jù)式 ，有
初步取 。
計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、單行本、帶的傳動(dòng)、成大先主編》查得，選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 。
按式計(jì)算實(shí)際中心矩a
5. 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角
可得
主動(dòng)輪上的包角合適。
6. 計(jì)算窄V帶的根數(shù)z
由（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、單行本、成大先主編）、
，查表得
則有
取 z=6
7. 計(jì)算預(yù)緊力
有：
查表8-4得，故
8. 計(jì)算作用在軸上的壓軸力
9. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
選用原則見（機(jī)械設(shè)計(jì).濮良貴、紀(jì)名剛.主編）8-4節(jié)，材料采用HT200。
所以采用腹板式；
，采用輪輻式。具體結(jié)構(gòu)尺寸見零件圖。
6.2曲軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
1. 曲軸主要尺寸的確定
在設(shè)計(jì)曲軸時(shí)，先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定曲軸的有關(guān)尺寸，然后根據(jù)理論公式進(jìn)行精確核驗(yàn)。
其圖形見圖5-1。
圖6-1 曲軸
經(jīng)驗(yàn)公式見<<鍛壓設(shè)備理論與控制>>4.4節(jié)，李永堂等主編
1) 支承軸直徑
其中 --- 標(biāo)稱壓力。
所以有
取 。
2) 曲柄徑直徑
。
3) 支承徑長(zhǎng)度
根據(jù)破碎腔的長(zhǎng)度和經(jīng)驗(yàn)公式取 。
4) 曲柄兩臂外側(cè)面間的長(zhǎng)度
。
5) 曲柄頸長(zhǎng)度
根據(jù)連桿寬度和經(jīng)驗(yàn)取
6) 圓角半徑
取。
7) 曲柄臂的寬度
取 。
2. 曲軸的強(qiáng)度校核
對(duì)載荷做以下簡(jiǎn)化：
（1）齒輪對(duì)曲軸的作用力比連桿對(duì)它的作用力小的多，可忽略不計(jì)。
（2）連桿對(duì)曲軸的作用力近似看成等于標(biāo)稱壓力 ，并以其的 作用于連桿軸瓦兩側(cè)，見圖6-2。
圖5-2
圖6-2 曲軸強(qiáng)度
在曲軸頸上，除受彎矩作用外，尚受到扭矩的作用，應(yīng)按彎扭合成作用計(jì)算，但由于彎矩比扭矩大的多，故忽略扭矩的應(yīng)力。
這樣，危險(xiǎn)截面C-C的最大應(yīng)力為（<<鍛壓設(shè)備理論與控制>>4.4節(jié)，李永堂等主編）：
其中 ---標(biāo)稱壓力；
---曲柄頸長(zhǎng)度；
---曲柄兩臂外側(cè)面間的距離；
---曲柄徑直徑；
---圓角半徑。
所以得：
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(yīng)力為：
式中 ---支承頸直徑；
----公稱當(dāng)量力臂。
又有公式：
注： R---曲柄半徑;
---曲柄轉(zhuǎn)角; ---連桿系數(shù); ---摩擦系數(shù);
取 (見教材).
求得:
所以:
所以綜合分析:強(qiáng)度符合要求.
3. 曲軸剛度的計(jì)算
計(jì)算公式見（<<鍛壓設(shè)備理論與控制>>4.4節(jié)，李永堂等主編）：
簡(jiǎn)化式為:
{
}
式中 E---彈性模量,鋼曲軸;
b---曲柄臂厚度；
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。
、 ---曲柄臂曲柄臂的慣性矩。
a、b、c、h的尺寸圖見圖6-3。
圖 6-3 曲軸
其余尺寸同上。
所以算得：
6.3 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算
6.3.1 軸承的選擇
材料選用為了ZcuPb30,結(jié)構(gòu)參見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、單行本、軸承、成大先主編》選為HZ90。
6.3.2 軸承的驗(yàn)算
1. 驗(yàn)算軸承的平均壓力p(單位為