颚式破碎机主要零部件的计算

一、破碎力

破碎机的破碎力是计算机器各零件强度和刚度的原始数据。破碎力的大小与很多因素有关，因而确定破碎力的方法也很多，概括起来有以下几种方法。

(1)理论计算法：根据破碎矿石所需要的破碎功导出破碎力的计算公司，因其计算结果与实际相关较大，故在实践中很少应用。

(2)功耗计算法：根据电动机的安装，结合破碎机的结构特点，导出破碎力的计算公式。

(3)实验分析法：根据实验数据导出的公式来计算破碎力。目前，国内多是采用实验分析法来确定颚式破碎机的破碎力。根据对复摆颚式破碎机的固定颚和动颚的实际受力测定，在破碎机动颚上所产生的破碎力系与矿石纵断面面积成正比。因此作用在动颚上的比较大破碎力可按下式计算。

Pmax=qLH式中q衬板单位面积上的平均压力，其值可参考表2-5选取，或取q=27斤/平方厘米，L、H破碎腔的长度和高度。

比较大破碎力都是垂直作用于固定颚和动颚上，其作用点的位置，根据试验测定，复摆颚式破碎机的比较大破碎力多发生在破碎腔高度的0.35～0.65处。对于简摆式破碎机，比较大破碎力的作用点是在破碎腔（由给矿口平面算起）的2/3处。当破碎单一大块矿石时，作用点则向上移。

二、各部件的受力分析

计算颚式破碎机各零件的强度和刚度以前，必须先求得作用在各部件上的外力。计算破碎力Pi，是确定这些外力的原始数据，根据pi力利用分析法或图解法即可求得各个部件上的计算载荷。假定简摆颚式破碎机两推力板为对称形，连杆位于上极限位置时，推力板垂直于动颚，当两个跷跷板压紧矿石时，则如图1所示。

图1

假设作用在连杆上的力pz=100公斤，改变b角，计算沿推力板中心线方向的作用力pr。pr力随B角增加而增加，计算出来的结果列于表1中。

从表1可以看出，当B角接近九十度时，pr力将增长到比较大值。因此，破碎力也将达到比较大值。所以在设计颚式破碎机时应使B角接近于90度，这样可以减少连杆的作用力，因而就减轻了它们的重量。

图2是简摆颚式破碎机各部件计算载荷的图解法。我们先选定长度和力的比例尺，画出机构的工作位置图，并且先不考虑各杆件连接铰销上摩擦力的影响。首先取动颚为分享体，动颚上作用有三个力：破碎力pi，其大小和方向都是己知的；前推力板的计算力pr，其方向为己知，动颚悬挂心轴的反力ps，只知其作用点一定通过心轴中心O1点。根据理论力学静力学基本公理，在同一平面内三个互不平行的力相互平衡，则它们的作用线必汇交于一点。

1.拉紧弹簧

拉紧弹簧是用来保证颚式破碎机整个机构的紧密结合，并部分地平衡在动颚与推力板工作时所产生惯性力。设计弹簧时，必须合理地选择弹簧的钢度，若弹簧的钢度不足，则不能达到上述要求，如钢度过大，又会引起非生产性能量的消耗。

2.机架

颚式破碎机的机架在工作中受很大的冲载荷，因此，它应具有足够的强度和钢度。目前，破碎机的机架有整体机架，和组合机架。组合机架虽然解决了大型破碎机制造和运输上的困难，但在机架加工，装配和拆卸方面却增了加了不少麻烦。其次，组合机架的钢性较差。

机架周围所设的加强筋，原则上是设在横的方向随弯曲应力的位置，在轴承处应设置放射状加强筋，防上侧壁在受力时弯曲和颤动。纵向加强筋一般是颚式起附带加强作用。颚式破碎机的机架形状比较复杂，同时受力也比较恶劣，设计时，一般是根据类似机架的结构决定断面尺寸，然后挖地校核它的强度。对于整体机架，可以看作是一个静不定框架，在它的前臂上作用有破碎力，后壁上作用的有后推力板，在两侧壁的动颚心轴轴承处和偏心轴轴承处作用有支承反力。为了简化计算，忽略支承反力对侧壁的影响，并且将作用在机架后壁上的力取为Pjs，另外将作用在前后辟上的破碎力Pjs视为集中力，由此，则可根据材料力学中的卡钳定理来计算颚式在上述机的机架。

3.飞轮

颚式破碎机是间断工作的机器，因而必然会引起阴力的变化，使其电动机的负荷不均匀，形成机械速率的波动。为了降低电动机的额定功率，且使机械的速率不致波动太大，故在偏心轴上装有飞轮。飞轮在空行程时储存能量，在工作行程时则放出能量，这样就可以使电动机的负荷均匀。计算飞轮的尺寸时，一般是先给定飞轮的直径取皮带轮的直径，然后求飞轮的重量。飞轮的实际重量G0约为理论重量G的1.2～1.3倍。为了使偏心轴的工作条件更为有利，对于大型颚式破碎机，飞轮是制成两个其中的一个也作皮带轮用，分别置于轴的两端；对于中小型颚式破碎机，飞轮可制成一个也作皮带轮用。如果飞轮是铸铁制的，则其比较大的圆周速度不得超过30米每秒。