颚式破碎机受力分析及主要零件强度计算

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1、第四章受力分析及主要零件强度计算4.1破碎力的计算破碎机的破碎力是计算机器各个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：根据破碎矿石所需的破碎功导出破碎力的计算公式，因而计算结果与实际相差较大，故在实践中应用很少。（2）功耗计算法：根据电动机的安装功率，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

2、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块纵断面面积成正比。因此，作用在动颚上的最大破碎力可以按下式计算：（式4—1）式中：q——衬板单位面积上的平均压力，其值可取公斤/厘米；L、H——破碎腔的长度和高度。则（式4—2）当计算破碎机零件强度时，考虑冲击载荷的影响，应将增大50%，故破碎机的计算破碎力为：（式4—3）4.2受力分析计算颚式破碎机各个零件的强度和刚度以前，必须先求得作用在各个部件上的外力。计算破碎力是确定这些外力的原始数据。根据力利用图解法即可求得各个部件上的计算载荷。机构运动

3、简图受力分析，如下图所示图4—1由三角几何关系可得：；；。4.3主要零件强度计算颚式破碎机的主要零件有：偏心轴、动颚、推力板、动颚的拉杆弹簧、轴承、机架以及飞轮等。4.3.1偏心轴强度计算鉴于皮带拉力，飞轮与皮带轮的重量相对破碎力在偏心轴的分力来说其值甚小，为了方便起见可略去不计，这样，偏心轴的受力、扭矩、弯矩及当量弯矩就可按照图所示进行分析计算。图4—2①求支承的反作用力；（式4—4）②求弯矩；（式4—5）③求扭矩（式4—6）④当量弯矩===61887.729（N·m）；（式4—7）校核轴径d===120

4、.4mm<130mm；（式4—8）⑤求许用弯曲应力；（式4—9）式中为弯曲疲劳极限，材质为40Gr，经高频淬火加调质处理后其=1100MPan—安全系数取n=1.8—表面质量系数取β=0.9×1.8=1.62b—受弯矩作用时的绝对尺寸系数，查表得=0.54K—受弯矩作用时的有效应力集中系数，查表得=1.69所以有；（式4—10）⑥求断面系数W（式4—11）⑦危险截面的弯矩应力（式4—12）即<[]=316.33（MPa）（式4—13）故由上可得偏心轴的设计符合强度要求。4.3.2动颚强度计算1).动颚的强度

5、计算1.受力分析根据Pjs=1375kNPs=1419kNPk=1031kN求得:；（式4—14）；（式4—15）；（式4—16）；（式4—17）所以，最大弯矩；（式4—18）最大剪力。（式4—19）2.动颚危险截面的判定由动颚的结构及机构受力图，D－D截面为最大破碎力作用点所在面，故该面需要进行校核3.动颚截面的几何参数图4—4动颚在图示D—D截面上强度最小，是危险断面，此处进行危险断面校核。（1）求截面形心位置:；（式4—20）；（式4—21）；（式4—22）；（式4—23）；（式4—24）；（式4—2

6、5）。（式4—26）（2）求截面形心惯性矩；（式4—27）分别是面积的质心至截面形心的距离；（式4—28）。（式4—29）（3）校核D—D截面强度：D—D截面断面系数：；（式4—30）则动颚在D—D截面弯曲应力：；（式4—31）从以上计算可以看出，D—D截面上的应力最大，此点有最大拉应力。所计算的最大应力小于或等于许用应力[]，则动颚强度足够。2).动颚运动学分析由于此次设计采用三维动态仿真设计，在动颚设计完成后，动颚的质量特性可由模型里直接测量而来，可以节省设计时间，充分体现了此次设计的特色。如图4—5，

7、由模型测得的数据如下:输出坐标系:--默认--密度=1.78克/立方毫米质量=180687643.11克体积=101509911.86立方毫米表面积=4253212.68平方毫米重心:(毫米)X=-112.11Y=-181.43Z=440.00惯性主轴和惯性力矩:(克*平方毫米)由重心决定。Ix=(-0.00,-0.00,1.00)Px=11707311648865.42Iy=(-0.40,-0.92,-0.00)Py=13503090810288.14Iz=(0.92,-0.40,0.00)Pz=2150

8、6956374436.09惯性张量:(克*平方毫米)由重心决定，并且对齐输出的坐标系。Lxx=20247962193450.81Lxy=2914061396559.05Lxz=526562.57Lyx=2914061396559.05Lyy=14762084991250.84Lyz=-7003384.26Lzx=526562.57Lzy=-7003384.26Lzz=11707311648888.06图4—54.