課程設計-鉸鏈式顎式破碎機

1、<p><b>　　機械原理課程設計</b></p><p>　　———鉸鏈式顎式破碎機</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 設計題目………………………………………………………………………3</p><p>　　二 已知條件及設計要求………………

2、……………………………………3</p><p>　　2.1已知條件………………………………………………………………………3</p><p>　　2.2設計要求………………………………………………………………………4</p><p>　　三．機構(gòu)簡介與設計數(shù)據(jù)……………………………………………………4</p><p>　　3.1機構(gòu)簡介…………

3、……………………………………………………………4</p><p>　　3.2設計數(shù)據(jù)………………………………………………………………………4</p><p>　　四. 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析……………………………………………………………4</p><p>　　4.1鉸鏈式顎式破碎機…………………………………………………………4</p><p>　　五

4、．鉸鏈式顎式破碎機連桿機構(gòu)的的運動分析……………………5</p><p>　　5.1連桿機構(gòu)的速度分析………………………………………………………5</p><p>　　5.2連桿機構(gòu)的加速度分析……………………………………………………10</p><p>　　六.連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析………………………………………………13</p><p>

5、　　6.1鉸鏈式顎式破碎機的動態(tài)靜力分析……………………………………13</p><p>　　6.2曲柄平衡力矩………………………………………………………………16</p><p>　　6.3工作阻力函數(shù)曲線 ………………………………………………………16</p><p>　　七. 飛輪設計 …………………………………………………………………16</p&g

6、t;<p>　　6.1飛輪的轉(zhuǎn)動慣量……………………………………………………………16</p><p>　　八 .參考文獻………………………………………………………………………17</p><p>　　九 . 課程設計的收獲和心得………………………………………………17</p><p><b>　　鉸鏈式顎式破碎機</b><

7、;/p><p><b>　　一、設計題目</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上的定額板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。</p><p>

8、　　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，在曲柄軸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</p><p>　　二.已知條件及設計要求</p><p><b>　　已知條件</b></p>

9、<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Mb以及驅(qū)動力矩Mb為常數(shù)。</p&

10、gt;<p><b>　　設計要求</b></p><p>　　1.作機構(gòu)運動簡圖，畫出機構(gòu)的運動曲線圖,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>

11、;<p><b>　　三．設計數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　3.1設計數(shù)據(jù)</b></p><p>　　四． 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析</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

12、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><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>　　（2）拆出Ⅱ級桿組3—4，為RRR桿組，如附圖4-1（b）所示；</p>

13、<p>　?。?）拆出Ⅱ級桿組5—1，為RRR桿組，如附圖4-1（c）所示。</p><p>　　由此可知，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><p>　　（b） （c）</p><p>　　附圖4-1 鉸鏈式顎式破碎機機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析</p><p>

14、;　　原動件；（b）RRR桿組；（c）RRR桿組</p><p>　　五．鉸鏈式顎式破碎機連桿機構(gòu)的的運動分析</p><p>　　運行JYCAE軟件，輸入原始數(shù)據(jù)。包括機構(gòu)的活動構(gòu)件數(shù)、轉(zhuǎn)動副數(shù)、移動副數(shù)、己知長度值總數(shù)和機構(gòu)的自由度。點擊每一個“確定”按鈕，按照機構(gòu)的分析結(jié)果分別將數(shù)據(jù)填入空中。</p><p>　　附圖5- 1“原始數(shù)據(jù)”輸入界面</p&

15、gt;<p>　　長度值輸入框（見附圖5-3）分別輸入構(gòu)件上一點到另一點的距離。向原動件參數(shù)輸入框（見附圖5-2）中輸入個參數(shù)， 其中ω2=-2πn2=-17.79（rad/s）（逆時針為正），角加速度為零。</p><p>　　附圖5-2 移動副輸入框 </p><p>　　附圖5-3 已知長度輸入框</p><

16、;p>　　附圖5-4 原動件參數(shù)輸入框 </p><p>　　點擊“原始數(shù)據(jù)”輸入頁面中的“存入數(shù)據(jù)”按鈕，將當前輸入的數(shù)據(jù)儲存起來。</p><p>　　“原始數(shù)據(jù)”輸入頁面中的所有數(shù)據(jù)輸入完后，點擊該頁面的“運動分析”按鈕，出現(xiàn)如附圖5-5所示的“選取基本單元”頁面。在隨后打開的該類型基本單元輸入框的輸入空格中輸入相應的字母和數(shù)值，然后點擊“確定”按鈕，完成對機構(gòu)中該基本

17、單元信息的輸入。程序在運行時，對機構(gòu)中各基本單元的求解順序按照各類型基本單元輸入框中“調(diào)用順序”空格里所填的數(shù)字序號從1開始依次進行。</p><p>　　“基本單元”選取與信息輸入完成后，結(jié)果如附圖5-5中下文本框所示。點擊“運算”按鈕，JYCAEYL按指定的調(diào)用順序依次對機構(gòu)中各單元進行運動分析計算并給出計算結(jié)果，如附圖5-5所示。</p><p>　　附圖5-5“選取基本單元”界面&

18、lt;/p><p>　　點擊運算，然后分別點擊“運動分析結(jié)果”界面下方“構(gòu)件角運動參數(shù)”和“長度變化參數(shù)”按鈕，界面中的表格分別給出了各構(gòu)件角運動參數(shù)值或長度變化參數(shù)值。</p><p>　　附圖5-6 各點運動參數(shù)界面</p><p>　　附表5-1 點C的x、y方向的運動參數(shù)</p><p>　　附表5-2 構(gòu)件2的角運動參數(shù)</p

19、><p>　　點擊“運動分析結(jié)果”界面下方的“軌跡及運動線圖”按鈕，分別在界面左邊的輸入空格中輸入點名、構(gòu)件序號或長度名并點擊各自的“確定”按鈕，分別顯示出點的運動軌跡曲線、點的運動線圖、構(gòu)件的角運動線圖和長度變化規(guī)律線圖。如附圖（5-7）—（5-13）所示。</p><p>　　附圖5-7 “運動分析結(jié)果”點A的運動軌跡界面</p><p>　　附圖5-8 “運動分析

20、結(jié)果”點B的運動軌跡界面</p><p>　　附圖5-9 “運動分析結(jié)果”點C的運動軌跡界面</p><p>　　附圖5-10 “運動分析結(jié)果”點A的運動線圖界面</p><p>　　附圖5-11 “運動分析結(jié)果”點B的運動線圖界面</p><p>　　附圖5-12 “運動分析結(jié)果”點C的運動線圖界面</p><p>

21、　　附圖5-13點C的位移曲線圖</p><p>　　附圖5-14點C的速度曲線圖</p><p>　　附圖5-15點C的加速度曲線圖</p><p>　　附圖5-16 構(gòu)件2角運動線圖界面</p><p>　　附圖5-17 構(gòu)件2角運動線圖</p><p>　　六．連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析</p><

22、;p>　　附圖6-1 動態(tài)靜力分析計算結(jié)果界面1</p><p>　　附圖6-2 動態(tài)靜力分析計算結(jié)果界面2</p><p>　　附圖6-3 動態(tài)靜力分析計算結(jié)果界面</p><p>　　6.2曲柄平衡力矩</p><p>　　Md=(9.2E6/4)*1.3=2.99E6N·m</p><p>　　

23、6.3工作阻力函數(shù)曲線</p><p>　　附圖6-5工作阻力函數(shù)曲線圖</p><p><b>　　七、飛輪設計</b></p><p>　　已知機器運轉(zhuǎn)的速度，不均勻系數(shù)，由靜力分析得的平衡力矩Mb，具有定傳動比的構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量，電動機曲柄的轉(zhuǎn)速n2，驅(qū)動力矩為常數(shù)，曲柄各位置處的平衡力矩。</p><p><

24、b>　　飛輪設計步驟：</b></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=-2010.03Nm </p><p>　　ΔW3=104.90Nm </p><p>　　ΔW4= -

25、180.90Nm ΔW5=218.86Nm</p><p>　　所以，曲柄的最大盈虧功 Wmax=2086.15Nm</p><p>　　所以飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 </p><p>　　JF≧900ΔWmax /(π*πn*n[δ])=900* 2086.15/(3.14*3.14*170*170*0.15)</p><p>　　=43.93

26、 Kg*m2</p><p><b>　　八．參考文獻</b></p><p>　　1.機械原理教程，張偉社主編。第2版，西北工業(yè)大學出版社。2006.8。</p><p>　　2.機械原理，孫恒，陳作模，葛文杰主編。西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編。第7版。北京高等教育出版社，2006.5。</p><p>　

27、　3.理論力學，尹冠生主編。西北工業(yè)大學出版社2011.8。</p><p>　　4.材料力學，張新占主編。第2版，西北工業(yè)大學出版社，2011.8。</p><p>　　5.機械原理課程設計指導書，戴娟主編；高等教育出版社，2011.1。</p><p><b>　　九．設計心得</b></p><p>　　“自信來

28、源于能力”，這是老師第一節(jié)課的話，我相信這句話會讓我受益終生。 經(jīng)過本次課程設計，我們了解掌握了機械設計的方法和步驟。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計讓我們進一步掌握了《機械原理》的深刻內(nèi)容，加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。</p><p>　　設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

29、一步設計準備工作，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，為這次課程設計提供了一個很好的工具。使我們增強了自信心，也為我們將來工作打下良好基礎。本次設計使我們在實踐.理論方面都有了很大的提高，也為機械設計的課程做了充分的準備。雖然本次設計得不是很完美，但我們堅信以后我們將做得更好。在設計過程中我們真正懂得了做設計必須要一絲不茍，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