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

1、機(jī)械原理課程設(shè)計一頻式破碎 機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計題 目：額式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計專 業(yè)：熱能與動力級:11學(xué) 號：2011310628指導(dǎo)教師：張海東日 期：201375云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)目錄設(shè)計題目二、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求 三、設(shè)計提示設(shè)計任務(wù) 五、設(shè)計感言 六、參考文獻(xiàn) 一、設(shè)計題目額式破碎機(jī)是一種利用額板往復(fù)擺動壓碎石料的設(shè)備。工 作時，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。圖1為一簡擺式額式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)與帶輪固聯(lián) 的曲柄1繞軸心o連續(xù)回轉(zhuǎn)時，在構(gòu)件2、3、4的推動 下，動顓板5繞固定點(diǎn)F往復(fù)擺動，與固定額板6起,

2、 將礦石壓碎。設(shè)計頻式破碎機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動系統(tǒng)。圖1簡擺式額式破碎機(jī)二、社計數(shù)據(jù)與要求 額式破碎機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)如表1所示。表1額式破碎機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)分組號進(jìn) 料 口 尺 寸( mm)額板有效工作長度 mm)mm)mm)最大擠壓壓強(qiáng)cMPa)曲柄轉(zhuǎn)速d20120101XO0010020030023050125102XO201102702O524000230203XO501O22250O5240O5235204XO00223000200350O5235205XO002522O2200350三、設(shè)計提示動額板長度取為其工作長度的1. 2倍.四、設(shè)計任務(wù)L針對圖1和表1所示的額式破碎機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案， 依據(jù)

3、設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計要求，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并分析組 成機(jī)構(gòu)的基本桿組；(1) 因?yàn)閯宇~板長度取為其工作長度的12倍，動額板 的有效工作長度為200mm,所以動額板長度200 X 1.2mm=240mm, CF=240mm, CB=84mm, BD=60mm, DE=84mm, AB9 =240,0A=18mm, AD=AB=242mm當(dāng)OAB，在同一條直線上且曲柄轉(zhuǎn)過一周即在360時， 根據(jù)各桿件尺寸定出各轉(zhuǎn)動副的位置，選定比例1汀，畫 出各運(yùn)動副和表示各桿件的線段，在原動件上標(biāo)出表示運(yùn) 動方向的箭頭，即可得出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。(2) 分析組成機(jī)構(gòu)的基本桿組對于該機(jī)構(gòu)，其自由度F=3n - 2PL -

4、 PH,F=3X5 2X 7=1 以曲柄為原動件，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，從遠(yuǎn)離原動 件開始拆桿組，基本桿組中運(yùn)動副全為低副，則符合3n -2PL=0將原動件1和機(jī)架6與其余桿件拆開，剩下的 桿件所組成的桿組的自由度為0從遠(yuǎn)離原動件的一端拆 下構(gòu)件5和構(gòu)件4為一個n級桿組，再拆下構(gòu)件2和構(gòu)件3為一個II級桿組，最后剩下原動件1和機(jī)架6,由于拆出的最高級別的桿組為II級桿組，所以該機(jī)構(gòu)為II級機(jī) 構(gòu)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖和基本桿組圖見圖紙。2假設(shè)曲柄等速轉(zhuǎn)動，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析，并畫出額板的角位移和角速度的變化規(guī)律曲線圖;(1) 對機(jī)構(gòu)記性運(yùn)動分析已知曲柄轉(zhuǎn)速n=300i7min=5i7s,曲柄的角速度wl

5、=2 n n=2 n X5r/s=31.4rad/s,所以 A 點(diǎn)的速度 v=OAX wl=18X10-3 X31.4m/s= 0.565m/So方向垂直于曲柄。又曲柄等速轉(zhuǎn)動，所以A點(diǎn)的加速度大小和方向都等于它 的法向加速度，3a=OA X wl2 =17.75m/s2。對于連桿2的角速度w2和角加速度a2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, 4冋5和角加速度(13, a 4, a 5及C點(diǎn)的速度，和加速度ac,運(yùn)用矢量方程圖解 法來計算。由運(yùn)動合成原理可知，D點(diǎn)的速度：大?。?由p點(diǎn)開始畫出速度多邊形,方向：選取

6、速度比例尺由速度多邊形得B點(diǎn)的速度大?。悍较?？由速度多邊形得C點(diǎn)的速度大?。悍较颍河伤俣榷噙呅蔚肈點(diǎn)的加速度大小:方向:選取加速度比例尺邊形，由加速度多邊形得,由p開始畫出加速度多B點(diǎn)的加速度大?。悍较颍河杉铀俣榷噙呅蔚?2) 畫出額板角位移和角速度的變化規(guī)律曲線;3.在額板擠壓石料過程中，假設(shè)擠壓壓強(qiáng)由零到最大線 性增加，并設(shè)石料對頻板的壓強(qiáng)均勻分布在額板有效工作 面上，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)靜力分析，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩；(注：不考慮各處摩擦、構(gòu)件重力和慣性力)；(1)額板擠壓石料過程中，擠壓壓強(qiáng)由零到最大線性增加，并且石料對瓠板的壓強(qiáng)均勻分布在額板有效工作面 桑,當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動到連桿2延長線上時，

7、顓板受到的擠壓壓 強(qiáng)最大，以此處為曲柄繞圖中轉(zhuǎn)動的七點(diǎn)。設(shè)曲柄轉(zhuǎn)過的角度為8,額板受到的擠壓壓力為F,擠壓 壓強(qiáng)為P,額板有效工作面面積s,設(shè)曲柄轉(zhuǎn)過的角度為e與額板擠壓壓強(qiáng)p的關(guān)系為p=y e +x,當(dāng)0=0。時，P=200MPa,所以 x=200, 0 =180 時，P=0MPa, y=-1.11,所以 P= - 1.11 0 +200o 當(dāng) 0 =360 時，P=200MPa, 當(dāng) 0 =180 時,P=0MPao 所以 x= - 200, y=l.ll, P=l.ll0 - 200因此該關(guān)系有兩個方程，即P= - 1.11 0 +200 (0 W 0 W180 )P=l.ll 0 -

8、200 (180 W 9 W360。)曲柄轉(zhuǎn)過的角度為8與額板擠壓壓強(qiáng)P的關(guān)系圖另附在 圖紙上。所以額板擠壓壓力F=PX S=200 X 100mm2 X 200MPs=4X103 KN,此時 0=90 , P=100MPao(2)對機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力分析由于不考慮各處摩擦、構(gòu)件重力個慣性力，所以只需對機(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為研究對象，它受到固定較鏈給它的反作用力， 構(gòu)件4給它的反作用力，和石料對它的擠壓力F, 因?yàn)槭蠈︻~板的壓強(qiáng)均勻分布在額板有效工作面上，所 以擠壓力F取在額板有效工作面中點(diǎn)初，并且垂直額板, 受力分析見圖紙。分別對C點(diǎn)和F點(diǎn)去矩:CB桿件為

9、二力桿件，受力見圖紙，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 分力的大小，用力多邊形解出其他力。選取力比例 尺，根據(jù)已知條件畫出力多邊形，見圖紙。由力多邊形得再分別對二力桿DE受力，OA桿受力，受力見圖析。在桿2上，受到， ，己知各力的方向和和，對桿2進(jìn)行力多邊形分析，見圖紙。由 力多邊形得:曲柄所需的驅(qū)動力矩為五、設(shè)計感言在為期兩個星期的時間里，我翻閱了機(jī)械設(shè)計、機(jī)械 設(shè)計課程設(shè)計等書，反復(fù)計算，設(shè)計方案，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)。一個人在兩個星期內(nèi)完成這次設(shè)計不可謂不艱辛，然而, 我卻從這兩個星期內(nèi)學(xué)到了許多大一、大二都沒來得及好 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,深切體會到機(jī)械這門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。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，真 的，從中學(xué)到了很多很容易被忽視的問題、知識點(diǎn)，甚至 還培養(yǎng)了自己的耐心細(xì)心用心的性格。一頁頁復(fù)習(xí)課本, 一次次計算數(shù)據(jù)，一遍遍修改草圖，一遍遍打印裝配圖, 這些都是我從來未曾獨(dú)立做過的。確定破碎機(jī)傳動方案迫 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 對于畢業(yè)設(shè)計肯定有莫大的幫