铰链颚式破碎机.doc

机械原理课程设计 设计题目：铰链式颚式破碎机 学 院：轮机工程学院 专业班级：船机修造2班 指导教师：毕艳丽 设计组员： 黄星星 2220082830 陈祥顺 2220083623 姚颖聪 2220082989 设计时间：2010年7月 1.1机构简介 颚式破碎机是一种用来破碎矿石的机器，如图9-5（a）所示。机器经带传动（图中未画出）使曲柄2顺时针方向回转，然后通过构件3、4、5使动颚板6作往复摆动。当动颚板6向左摆向固定于机架1上的定颚板7时，矿石即被轧碎；当动颚板6向右摆离定颚板7时，被轧碎的矿石即落下。由于机器在工作过程中载荷变化很大，将影响曲柄和电动机的匀速转动。为了减小主轴速度的波动和电动机的容量，在曲柄轴O2的两端各装一个大小和质量完全相同的飞轮，其中一个兼作带轮用。 1.2设计数据 内容 连杆机构设计及运动分析 符号 n2 lO2A l1 l2 h1 h2 lAB lO4A lBC l O2C 单位 r/min 数据 170 100 1000 940 850 1000 1250 1000 1150 1960 内容 导杆的动态静力分析及飞轮转动惯量确定 符号 l O2D G3 J s3 G4 J s4 G5 J s5 G6 J s6 [δ] 单位 mm N kg?m2 N kg?m2 N kg?m2 N kg?m2 数据 600 5000 25.5 2000 9 2000 9 9000 50 0.15 1.3设计内容 （1）连杆机构的运动分析； （2）连杆机构的动态静力分析； （3）用解析法校核机构运动分析和动态静力分析结果； （4）飞轮设计。 1.4设计要求 （1）作机构运动简图，机构1~2个位置的速度和加速度多边形。以上内容与后面的动态静力分析一起画在1号图纸上； （2）确定机构一个位置的各运动副反作用力及需加在曲柄上的平衡力矩，以上内容和运动分析画在1号图纸上； （3）编写机构运动分析和动态静力分析主程序，并调试通过，得到给定位置的计算结果，根据解析法的结果，分析图解法的误差及产生的原因； （4）用简易方法确定安装在轴O上的飞轮转动惯量J，等效力矩图和能量指示图画在坐标纸上。 2.连杆机构的运动分析 机构的运动简图如下: 首先建立坐标系，以O2点为原点，向右为x轴正方向，向上为y轴正方向。角速度逆时针为正。以后的计算中均以此坐标系为准。 选取曲柄角度°时机构的状态进行速度和加速度的分析。 速度分析 取2杆水平指向左边时刻进行研究 VA= ω2l02A= 2πn2/60)×l2= (2π×170/60) ×0.1m/s = 1.78m/s 对2、3杆列速度分析方程： VB = VA + VBA 大小 ？ ω2l2 方向 ⊥O4B ⊥O2A ⊥ 如下图，取极点P，比例尺μv=VA/Pa， B相对于A的速度VBA= VA·ab/ Pa=1.78×252.76/1000=0.45 B的速度VB= VA·Pb/Pa=1.78×1018.16/1000=1.81 对3、5杆列速度分析方程： VC = VB + VCB 大小 ? √ ? 方向 ⊥O6C √ ⊥CB 由下图可知， C相对于B的速度VCB= VA·bc/Pa=1.78×962/1000=1.71 C的速度Vc= VA·Pc/Pa=1.78×375.18/1000=0.67 根据以上矢量关系式，可以在Auto CAD制图软件上作出标准精确的速度多边形。取P点作为速度多边形的极点,作pa代表VA,则速度比例尺=VA/Pa(m·s-1/mm),作VB的方向线pb和VC的方向线pc,过b点作VBA的方向线ba,过C点做VCB的方向线cb,则速度多边形如下： 加速度分析 对2、3杆上点做加速度分析得 anB + atB = aA + anBA + atBA 大小 v2B/lO4B ? ω2AlO2A v2BA/lBA ? 方向B→O4 ⊥O4B A→O2 B→A ⊥BA 对3、5杆上点做加速度分析得 anC + atC = aB + anCB + atCB 大小 v2C/lO6C ? √ v2BC/lBC ? 方向 C→O6 ⊥O6C √ C→B ⊥CB 而由以上速度分析数据可知： aA= anA