鉸鏈式顎式破碎機課程設(shè)計

1、<p><b>　　機械原理課程設(shè)計</b></p><p><b>　　設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目 鉸鏈式顎式破碎機 </p><p>　　二級學院 機械工程學院

2、 </p><p>　　專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一 前言........................................2</p><p>　　二

3、 設(shè)計題目....................................3</p><p>　　三 已知條件及設(shè)計要求..........................4</p><p>　　3.1 已知條件...............................4</p><p>　　3.2 設(shè)計要求.....................

4、..........4</p><p>　　四 設(shè)計數(shù)據(jù)....................................5</p><p>　　五 機構(gòu)是結(jié)構(gòu)分析..............................6</p><p>　　六 鉸鏈式顎式破碎機連桿機構(gòu)的運動分析..........7</p><p&

5、gt;　　6.1連桿機構(gòu)的速度分析......................7</p><p>　　6.2連桿機構(gòu)是加速度分析....................9</p><p>　　七 連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析.....................10</p><p>　　八 飛輪設(shè)計.............................

6、......12</p><p>　　九 結(jié)論與總結(jié).................................14</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　復擺式鄂式破碎機具有以下優(yōu)點：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動鄂下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，

7、比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機的生產(chǎn)率高出20-30%；物料塊在動鄂下部有較大的上下翻滾運動，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡式產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。鄂式破碎機根據(jù)破碎物料大小的不同，可分為粗式破碎機和細式破碎機。在設(shè)計顎式破碎機之前，我們查閱了許多相關(guān)資料，畫出了其結(jié)構(gòu)示意圖，計算了與設(shè)計有關(guān)的各種參數(shù)。設(shè)計所采用的材料是有機塑料板，將破碎機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)細致地反映了出來，我們所設(shè)計的復擺式顎式破碎機能真實地反映出它的工作情況，

8、設(shè)計好了的破碎機運動順暢、平穩(wěn)。</p><p><b>　　鉸鏈式顎式破碎機</b></p><p><b>　　設(shè)計題目</b></p><p>　　顎式破碎機是一種用來破碎礦石的機械，如圖(1-1)所示，機器經(jīng)帶傳動（圖中未畫出）使曲柄2順時針方向回轉(zhuǎn)，然后通過構(gòu)件3，4，5</p><p>

9、　　使動顎板6作往復擺動,當動顎板6向左擺向固定于機架1上的定板7時，礦石即被軋碎；當動顎板6向右擺離定顎板7時，被軋碎的礦石即下落。由于機器在工作過程中載荷變化很大，將影響曲柄和電機的勻速轉(zhuǎn)動,為了減小主軸速度的波動和電動機的容量，在曲軸</p><p>　　O2的兩端各裝一個大小和重量完全相同的飛輪，其中一個兼作皮帶輪用。</p><p>　　附圖1-1鉸鏈式顎式破碎機機構(gòu)簡圖<

10、/p><p>　　三.已知條件及設(shè)計要求</p><p><b>　　3.1已知條件</b></p><p>　　1.各機構(gòu)尺寸及質(zhì)心位置構(gòu)件2的質(zhì)心在O2，其余構(gòu)件的質(zhì)心位于構(gòu)件的中心），曲柄轉(zhuǎn)速為n2。</p><p>　　2.各構(gòu)件重力G及對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量Js;工作阻力Fr曲線如圖</p><p&

11、gt;　　2-1所示，F(xiàn)r的作用點為D，方向垂直于O6C；運動分析中所得結(jié) 果。</p><p>　　3.機器運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)?，由動態(tài)靜力分析所得的平衡力矩</p><p>　　Mb以及驅(qū)動力矩Mb為常數(shù)。</p><p><b>　　3.2設(shè)計要求</b></p><p>　　1.作機構(gòu)運動簡圖，畫出機構(gòu)的運動

12、曲線圖,算出各點在12個位置的速度位移,加速度。列出表格。</p><p>　　2.確定機構(gòu)一個位置的各運動副反作用力及需加在曲柄上的平衡力矩Mb。</p><p>　　3.確定安裝在軸O2上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量JF。</p><p><b>　　四．設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　五.機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

13、</b></p><p>　　如附圖1-7所示，建立直角坐標系。機構(gòu)中活動構(gòu)件為2、3、4、5、6，即活動構(gòu)件數(shù)n=5。A、B、C、O2、O4、O6處運動副為低副（7個轉(zhuǎn)動副，其中B處為復合鉸鏈），共7個，即Pl=7。則機構(gòu)的自由度為：F=3n-2Pl=3Χ5-2Χ7=1。</p><p><b>　　拆分基本桿組：</b></p><

14、p>　?。?）標出原動件2，其轉(zhuǎn)角為φ1,，轉(zhuǎn)速為n2，如附圖4-1（a）所示；</p><p>　?。?）拆出Ⅱ級桿組3—4，為RRR桿組，如附圖4-1（b）所示；</p><p>　?。?）拆出Ⅱ級桿組5—1，為RRR桿組，如附圖4-1（c）所示。由</p><p>　　此可知，該機構(gòu)是由機架1、原動件2和2個Ⅱ級桿組組成，故該機構(gòu)是Ⅱ級機構(gòu)。</p

15、><p>　　附圖 4-1 鉸鏈式顎式破碎機機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　原動件；（b）RRR桿組；（c）RRR桿組</p><p>　　六．鉸鏈式顎式破碎機連桿機構(gòu)的運動分析</p><p>　　曲柄在1位置時，構(gòu)件2水平時， 以A為圓心，以1250mm為半徑畫圓，以O(shè)4為圓心，以1000mm為半徑畫圓，交于B點。以B為圓心1150mm為

16、半徑畫圓， 再以O(shè)6 為圓心，以1960mm為半徑畫圓，在圓O6和圓B的交點為C。據(jù)此一位置各構(gòu)件位置確定。</p><p>　　6.1.桿機構(gòu)速度分析</p><p><b>　?。?）位置1</b></p><p>　　ω2=n/30=3.14X170/30=17.8rad/s</p><p>　　VB =

17、 VA + VBA</p><p>　　X AO2·ω2 X</p><p>　　⊥O4B ⊥AO2 ⊥AB</p><p>　　VA= AO2·ω2=0.1X17.8=1.78m/s</p><p>　　根據(jù)速度多邊形,按比例尺μ=0.05(m/S)/m

18、m,在圖2中量取VB和VBA的長度數(shù)值:</p><p>　　則VB=36.22Xμ=1.81m/s</p><p>　　VBA=8.99Xμ=0.45m/s</p><p>　　VC = VB + VCB</p><p>　　X √ X</p><p>　　⊥O6C √

19、 ⊥BC</p><p>　　根據(jù)速度多邊形, 按比例尺μ=0.05(m/S)/mm,在圖3中量取VC 和VCB的長度數(shù)值:</p><p>　　VC=13.35×μ=0.67m/s</p><p>　　VCB=34.26×μ=1.71m/s</p><p><b>　　6.2加速度分析</b>

20、</p><p>　　ω2=17.8rad/s</p><p>　　a B= anB04 + atB04 = aA4 + anBA + atAB</p><p>　　√ X √ √ X</p><p>　　//BO4 ⊥BO4 //AO2 //BA ⊥AB

21、 </p><p>　　aA= AO2× ω22 =31.7m/s2</p><p>　　anBA= VBA * VBA/ BA =0.33m/s2</p><p>　　anB04 = VB * VB /BO4 =3.28 m/s2</p><p>　　根據(jù)加速度多邊形圖按比例尺μ=0.1(m/s2)/mm量取a

22、tB04 atAB和a B 值的大?。?lt;/p><p>　　atB04 =be×μ=2.32 m/s2</p><p>　　atAB =ba′×μ =27.98m/s2</p><p>　　a B′=pb×μ =28.00 m/s2</p><p>　　aC′= an06C′+ at06C′= aB′

23、 + at CB′+ an CB </p><p>　　√ X √ X √</p><p>　　//O6C ⊥O6C √ ⊥CB //CB</p><p>　　根據(jù)加速度多邊形按圖3按比例尺μ=0.1(m/s2)/mm量取aC′、at06C和at CB數(shù)值：</p><p&

24、gt;　　aC =pe×μ =6.47m/s2</p><p>　　at06C=pc×μ =6.46m/s2</p><p>　　at CB=bc×μ =1.43m/s2 </p><p>　　七.連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析</p><p>　　對各受力桿件列力平衡方程和力矩平衡方程</p><

25、;p>　　桿6 Fry+F56X-F16x=m6a6x</p><p>　　F16y-Fry-F56y+G6=m6a6y</p><p>　　對O6取矩 F56xl6x+1/2G6l6x+F56yl6y+1/2Frxl6y=Jε6</p><p><b>　　6的方程</b></p><p>　　Fi6=1/2a

26、o6c*m6=2968.7N </p><p>　　Mi6=ao6ct/Lo6c*Js6=165.26N.M </p><p>　　Fr16x+Fr*cos(4.96)+Fr56x-Fi6*cos(2.95)=0 </p><p>　　Fr16y-Frsin(4.96)+Fi6*sin(2.95)+Fr56y-G6=0</p><p

27、>　　Fr*Lcd+1/2Lo6c*G6*sin(4.96)+Fr56x*Lo6c*cos(4.96)-Mi6-Fr56y*Lo6c*sin(4.96)=0</p><p>　　桿5 F45x-F65x=m5a5x</p><p>　　F65y-F45y+G5=m5a5y</p><p>　　對B點取矩 F65xl5y+1/2G5l5x-F65y

28、l5x=Jε5</p><p><b>　　5的方程</b></p><p>　　Fi5=as5*m5=660.9N Mi5=acbt/Lcb*Js5=50.6NM</p><p>　　Fr45x-Fr56x-Fi5*cos(1.1)=0</p><p>　　Fr45y-Fr56y+Fi5

29、sin(1.1)-G5=0</p><p>　　1/2Fi5*Lbc*sin( -7.26)-Mi5-Fr56y*Lbc*cos(7.260)-Fr56x*Lbc*sin(7.26)-1/2G5*Lbc*cos(7.29)=0</p><p>　　桿4 F14x-F43x=m4a4x</p><p>　　F14y-F43y+G4=m4a4y</p&

30、gt;<p>　　對B取矩 F14xl4x-1/2G4l4x-F14yl4y=Jε4</p><p><b>　　4的方程</b></p><p>　　Fi4=as4*m4=424.9N Mi4=ao4bt/Lo4b*Js4=20.87NM</p><p>　　Fr14x—Fr45x—Fr43x—Fi4*cos(2

31、0.9)=0</p><p>　　Fr14y—Fr45y—Fr43y+Fi4*sin(20.9)—G4=0</p><p>　　1/2Fi4*Lo4b*sin(35.26)+(Fr45x+Fr43x)*Lo4b*sin(14.36)</p><p>　　+Mi4-(Fr45y+Fr43y+1/2G4)*Lo4b*cos(14.36)=0</p><

32、;p>　　桿3 -F23x-F43x=m3a3x</p><p>　　F23y-F43y+G3=m3a3y</p><p>　　對B取矩 F23xl3x+1/2G3l3x-F23yl3y=Jε3</p><p><b>　　3的方程</b></p><p>　　Fi3=as3*m3=709.26N

33、 Mi3=aabt/Lab*Js3=570.87NM</p><p>　　Fr23x+Fr43x—Fi3*cos(5.11)=0</p><p>　　Fr23y+Fr43y—G3+Fi3*sin(5.11)=0</p><p>　　1/2Fi3Lab*cos()+1/2G3*Lab*sin(3.27)-Mi3-Fr43y*Lab*si

34、n(3.27)-Fr43x*Lab*cos(3.27)=0</p><p><b>　　2的方程</b></p><p>　　Fr12x-Fr23x=0</p><p>　　Fr12y-Fr23y-G2=0</p><p>　　當曲柄處于180。的時候</p><p>　　，，，，，，，，， &l

35、t;/p><p><b>　　所以通過列矩陣求解</b></p><p>　　F12y =21230.3N F12x= 1578.42 N F32x=-4684N F32y =17812N F43x=6451N F43y =12970N F14x =-26061N F14y=-5790N </p&g

36、t;<p>　　F45x = -32915N F45y = 5332N F56x =-33575N F56y=3332 N F16x =-5335N F16y =20434N </p><p><b>　　飛輪設(shè)計</b></p><p>　　由于圖解法 采用計算機繪圖（Solidw

37、orks），所以誤差較小。與解析法求得相接近。用Excel繪制力矩圖，求功計算最大盈虧功。</p><p>　　C點的角速度與角加速度和曲柄的轉(zhuǎn)動角度的關(guān)系數(shù)據(jù)表:</p><p>　　根據(jù)盈虧功的原理，求得各盈虧功值，并作能量指示圖。以曲柄的平均驅(qū)動力矩為分界線，求出各區(qū)段的盈虧功值如下：</p><p>　　ΔW1=1867.25Nm ΔW2=-2010.03

38、Nm ΔW3=104.90Nm </p><p>　　ΔW4=--180.90Nm ΔW5=218.86Nm</p><p>　　所以，曲柄的最大盈虧功 ΔWmax= 2086.15Nm</p><p>　　所以飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 </p><p>　　JF≧900ΔWmax /(π2n2[δ])=900* 2086.15/(3.1

39、42*1702*0.15)</p><p>　　=43.88 Kg*m2</p><p><b>　　結(jié)論與總結(jié)</b></p><p>　　“自信來源于能力”，我相信這句話會讓我受益終生。經(jīng)過本次課程設(shè)計，我們了解掌握了機械設(shè)計的方法和步驟。通過對顎式破碎機運動分析.速度加速度分析及工作簡圖的設(shè)計讓我們進一步掌握了《機械原理》的深刻內(nèi)容，加

40、深了對各知識點的理解和運用。通過近一周小組自的查閱資料研究和學習，深刻體會到了團隊協(xié)作對項目成功的重要性。設(shè)計過程中我們時刻提醒自己要認真.準確，并聽從老師安排，踏踏實實做好每一步設(shè)計準備工作，并且仔細鉆研了老師提供的軟件，通過運用軟件簡化了很多復雜的運算和作圖，為這次課程設(shè)計提供了一個很好的工具。使我們增強了自心，</p><p>　　也為我們將來工作打下良好基礎(chǔ)。本次設(shè)計使我們在實踐.理論方面都有了很大的提高

41、，也為機械設(shè)計的課程做了充分的準備。雖然本次設(shè)計得不是很完美，但我們堅信以后我們將做得更好。在設(shè)計過程中我們真正懂得了做設(shè)計必須要一絲不茍，有嚴肅認真的態(tài)度，老師在帶我們時不僅交給我們課本上的知識并且教會我們?nèi)绾巫鲆粋€真正的工程機械人員。激勵我們以后更加的努力學習相關(guān)知識。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　熊禾兵主編，機械原理. 武漢

42、：華中科技大學出版社，2007</p><p>　　王淑仁主編，機械原理課程設(shè)計. 北京：科學出版社，2006</p><p>　　3 李延珩主編，C/C++程序設(shè)計. 北京：中國鐵道出版社， 2007</p><p>　　4 尹冠生主編，理論力學。西北工業(yè)大學出版社2011.8。</p><p>　　5 張新占主編，材料力學。第2版，