機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　工程技術(shù)學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目：顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè)：熱能與動(dòng)力

2、 </p><p>　　年 級(jí) ： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

3、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　日 期：2013-7-5 </p><p><b>　　目錄 </b></p><p&g

4、t;<b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)提示</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)感言</b></p

5、><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　顎式破碎機(jī)是一種利用顎板往復(fù)擺動(dòng)壓碎石料的設(shè)備。工作時(shí)，大塊石料從上面的進(jìn)料口進(jìn)入，而被破碎的小粒石料從下面的出料口排出。</p><p>　　圖1為一簡(jiǎn)擺式顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)與帶輪固聯(lián)的曲

6、柄1繞軸心O連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，在構(gòu)件2、3、4的推動(dòng)下，動(dòng)顎板5繞固定點(diǎn)F往復(fù)擺動(dòng)，與固定顎板6一起，將礦石壓碎。設(shè)計(jì)顎式破碎機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　圖1 簡(jiǎn)擺式顎式破碎機(jī)</p><p><b>　　社計(jì)數(shù)據(jù)與要求</b></p><p>　　顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。</p><p>　　表1

7、顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)提示</b></p><p>　　動(dòng)顎板長(zhǎng)度取為其工作長(zhǎng)度的1.2倍.</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　針對(duì)圖1和表1所示的顎式破碎機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案，依據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并分析組成機(jī)構(gòu)的基

8、本桿組；</p><p>　　因?yàn)閯?dòng)顎板長(zhǎng)度取為其工作長(zhǎng)度的1.2倍，動(dòng)顎板的有效工作長(zhǎng)度為200mm，所以動(dòng)顎板長(zhǎng)度200×1.2mm=240mm，CF=240mm，CB=84mm，BD=60mm，DE=84mm，AB’=240,OA=18mm，AD=AB=242mm</p><p>　　當(dāng)OAB’在同一條直線上且曲柄轉(zhuǎn)過(guò)一周即在360°時(shí)，根據(jù)各桿件尺寸定出各轉(zhuǎn)動(dòng)副

9、的位置，選定比例1:1，畫(huà)出各運(yùn)動(dòng)副和表示各桿件的線段，在原動(dòng)件上標(biāo)出表示運(yùn)動(dòng)方向的箭頭，即可得出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。</p><p>　　分析組成機(jī)構(gòu)的基本桿組</p><p>　　對(duì)于該機(jī)構(gòu)，其自由度F=3n﹣2PL﹣PH,F=3×5－2×7=1.以曲柄為原動(dòng)件，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，從遠(yuǎn)離原動(dòng)件開(kāi)始拆桿組，基本桿組中運(yùn)動(dòng)副全為低副，則符合3n﹣2PL=0.將原動(dòng)件1和機(jī)架

10、6與其余桿件拆開(kāi)，剩下的桿件所組成的桿組的自由度為0.從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的一端拆下構(gòu)件5和構(gòu)件4為一個(gè)Ⅱ級(jí)桿組，再拆下構(gòu)件2和構(gòu)件3為一個(gè)Ⅱ級(jí)桿組，最后剩下原動(dòng)件1和機(jī)架6，由于拆出的最高級(jí)別的桿組為Ⅱ級(jí)桿組，所以該機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和基本桿組圖見(jiàn)圖紙。</p><p>　　假設(shè)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，并畫(huà)出顎板的角位移和角速度的變化規(guī)律曲線圖；</p><p><b&

11、gt;　　對(duì)機(jī)構(gòu)記性運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p>　　已知曲柄轉(zhuǎn)速n=300r/min=5r/s，曲柄的角速度w1=2πn=2π×5r/s=31.4rad/s，所以A點(diǎn)的速度v=OA×w1=18×10﹣³×31.4m/s= 0.565m/s。方向垂直于曲柄。又因?yàn)榍人俎D(zhuǎn)動(dòng)，所以A點(diǎn)的加速度大小和方向都等于它的法向加速度，aA=OA×w

12、1²=17.75m/s²。</p><p>　　對(duì)于連桿2的角速度w2和角加速度α2及B點(diǎn)和D點(diǎn)的速度vB，vD和角加速度vB，vD和加速度aB，aD，桿件3，桿件4和桿件5的角速度w3，w4,w5和角加速度α3，α4，α5及C點(diǎn)的速度，vc和加速度ac,運(yùn)用矢量方程圖解法來(lái)計(jì)算。</p><p>　　由運(yùn)動(dòng)合成原理可知，D點(diǎn)的速度： </p><p

13、><b>　　大?。?lt;/b></p><p><b>　　方向：</b></p><p>　　選取速度比例尺 ，由p點(diǎn)開(kāi)始畫(huà)出速度多邊形，由速度多邊形得</p><p><b>　　B點(diǎn)的速度</b></p><p><b>　　大?。?lt;/b&

14、gt;</p><p><b>　　方向？</b></p><p><b>　　由速度多邊形得</b></p><p><b>　　C點(diǎn)的速度</b></p><p><b>　　大?。?lt;/b></p><p><b>　

15、　方向：</b></p><p><b>　　由速度多邊形得</b></p><p><b>　　D點(diǎn)的加速度</b></p><p><b>　　大?。?lt;/b></p><p><b>　　方向：</b></p><p&g

16、t;　　選取加速度比例尺 ，由p開(kāi)始畫(huà)出加速度多邊形，由加速度多邊形得</p><p><b>　　B點(diǎn)的加速度</b></p><p><b>　　大?。?lt;/b></p><p><b>　　方向：</b></p><p><b>　　由加速度多

17、邊形得</b></p><p>　　畫(huà)出顎板角位移和角速度的變化規(guī)律曲線；</p><p><b>　　3.</b></p><p>　　在顎板擠壓石料過(guò)程中，假設(shè)擠壓壓強(qiáng)由零到最大線性增加，并設(shè)石料對(duì)顎板的壓強(qiáng)均勻分布在顎板有效工作面上，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析，分析曲柄所需的驅(qū)動(dòng)力矩；（注：不考慮各處摩擦、構(gòu)件重力和慣性力）；&l

18、t;/p><p>　　顎板擠壓石料過(guò)程中，擠壓壓強(qiáng)由零到最大線性增加，并且石料對(duì)顎板的壓強(qiáng)均勻分布在顎板有效工作面桑，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)到連桿2延長(zhǎng)線上時(shí)，顎板受到的擠壓壓強(qiáng)最大，以此處為曲柄繞圖中轉(zhuǎn)動(dòng)的七點(diǎn)。</p><p>　　設(shè)曲柄轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ，顎板受到的擠壓壓力為F，擠壓壓強(qiáng)為P，顎板有效工作面面積s，設(shè)曲柄轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ與顎板擠壓壓強(qiáng)P的關(guān)系為P=yθ＋x，當(dāng)θ=0°時(shí)，P=20

19、0MPa，所以x=200，θ=180°時(shí)，P=0MPa，y=﹣1.11，所以P=﹣1.11θ＋200。當(dāng)θ=360°時(shí)，P=200MPa，當(dāng)θ=180°時(shí)，P=0MPa。所以x=﹣200，y=1.11，P=1.11θ﹣200因此該關(guān)系有兩個(gè)方程，即</p><p>　　P=﹣1.11θ＋200（0°≤θ≤180°）</p><p>　　P=

20、1.11θ﹣200（180°≤θ≤360°）</p><p>　　曲柄轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ與顎板擠壓壓強(qiáng)P的關(guān)系圖另附在圖紙上。所以顎板擠壓壓力F=P×S=200×100mm²×200MPs=4×10³KN，此時(shí)θ=90°，P=100MPa。</p><p><b>　　對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力分析<

21、/b></p><p>　　由于不考慮各處摩擦、構(gòu)件重力個(gè)慣性力，所以只需對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力分析。按靜定條件講機(jī)構(gòu)取分離體，首先取構(gòu)件5為研究對(duì)象，它受到固定鉸鏈給它的反作用力 ， ，構(gòu)件4給它的反作用力 ， ，和石料對(duì)它的擠壓力F，因?yàn)槭蠈?duì)顎板的壓強(qiáng)均勻分布在顎板有效工作面上，所以擠壓力F取在顎板有效工作面中點(diǎn)初，并且垂直顎板，受力分析見(jiàn)圖紙。分別對(duì)C點(diǎn)和F點(diǎn)去矩：</p><p

22、>　　CB桿件為二力桿件，受力見(jiàn)圖紙，受到桿件5和桿件2的反作用力，在C點(diǎn)處已知各分力和合力的方向和一個(gè)分力的大小，用力多邊形解出其他力。選取力比例尺 ，根據(jù)已知條件畫(huà)出力多邊形，見(jiàn)圖紙。由力多邊形得</p><p>　　再分別對(duì)二力桿DE受力，OA桿受力，受力見(jiàn)圖析。在桿2上，受到 ， ， ，已知各力的方向和 和 ，對(duì)桿2進(jìn)行力多邊形分析，見(jiàn)圖紙。由力多邊形得

23、：</p><p>　　曲柄所需的驅(qū)動(dòng)力矩為</p><p><b>　　設(shè)計(jì)感言</b></p><p>　　在為期兩個(gè)星期的時(shí)間里，我翻閱了《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》等書(shū)，反復(fù)計(jì)算，設(shè)計(jì)方案，繪制草圖，當(dāng)然，在這期間還是得到周圍同學(xué)的細(xì)心提點(diǎn)與耐心指導(dǎo)。</p><p>　　一個(gè)人在兩個(gè)星期內(nèi)完成這次設(shè)計(jì)不可

24、謂不艱辛，然而，我卻從這兩個(gè)星期內(nèi)學(xué)到了許多大一、大二都沒(méi)來(lái)得及好好學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容，而且在實(shí)踐中運(yùn)用，更是令我印象深刻，深切體會(huì)到機(jī)械這門(mén)課程并非以前所想象的那樣紙上談兵。所有理論、公式都是為實(shí)踐操作而誕生的。</p><p>　　慶幸自己終于認(rèn)真獨(dú)立地做了一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)，真的，從中學(xué)到了很多很容易被忽視的問(wèn)題、知識(shí)點(diǎn)，甚至還培養(yǎng)了自己的耐心細(xì)心用心的性格。一頁(yè)頁(yè)復(fù)習(xí)課本，一次次計(jì)算數(shù)據(jù)，一遍遍修改草圖，一遍遍

25、打印裝配圖，這些都是我從來(lái)未曾獨(dú)立做過(guò)的。確定破碎機(jī)傳動(dòng)方案迫使我復(fù)習(xí)理論力學(xué)，選擇聯(lián)軸器又費(fèi)了番功夫，我想，這對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)肯定有莫大的幫著。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1].機(jī)械設(shè)計(jì)第八版。西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 編</p><p>　　[2].機(jī)械原理第七版。西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)

26、械零件教研室 編著</p><p>　　[3].理論力學(xué)第七版。哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室 編</p><p>　　[4].材料力學(xué)第五版。劉鴻文主編</p><p>　　[5].機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。成大先主編</p><p>　　[6].顎式破碎機(jī)。廖漢元等編著</p><p>　　[7].破碎與篩分機(jī)械手冊(cè)。唐敬麟主編