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、 工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) 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) 目錄 1、 設(shè)計(jì)題目2、 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求3、 設(shè)計(jì)提示4、 設(shè)計(jì)任務(wù)5、 設(shè)計(jì)感言6、 參考文獻(xiàn)1、 設(shè)計(jì)題目顎式破碎機(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。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)。圖1 簡(jiǎn)擺式顎式破碎機(jī)2、 社計(jì)數(shù)據(jù)與要求顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。表1 顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分組號(hào)

2、進(jìn)料口尺寸（mm）顎板有效工作長(zhǎng)度（mm）最大進(jìn)料粒度（mm）出料口調(diào)整范圍（mm）最大擠壓壓強(qiáng)（Mpa）曲柄轉(zhuǎn)速（rpm）1120×20020010010302003002150×25025012010402102703200×25030015020402202504250×30035020020502302005250×3003502002050225220三、設(shè)計(jì)提示動(dòng)顎板長(zhǎng)度取為其工作長(zhǎng)度的1.2倍.4、 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 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)的基本桿組；（1

3、） 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。（2） 分析組成機(jī)構(gòu)的基本桿組對(duì)于該機(jī)構(gòu)，其自由度F=3n2PLPH,F=3×52×7=1.以曲柄為原動(dòng)件，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，

4、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3n2PL=0.將原動(dòng)件1和機(jī)架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)級(jí)桿組，再拆下構(gòu)件2和構(gòu)件3為一個(gè)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)別的桿組為級(jí)桿組，所以該機(jī)構(gòu)為級(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。2. 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；（1） 對(duì)機(jī)構(gòu)記性運(yùn)動(dòng)分析已知曲柄轉(zhuǎn)速n=300r/min=5r/s，曲柄的角速度w1=2n=2×5r/s=31.4rad/s，所以A點(diǎn)的速度v=OA×w

5、1=18×10³×31.4m/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×w1²=17.75m/s²。對(duì)于連桿2的角速度w2和角加速度2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3，4，5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。由運(yùn)動(dòng)合成原理可知，D點(diǎn)的速度： 大小：方向：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B點(diǎn)的速度大?。悍较颍坑伤俣榷噙?/p>

6、形得C點(diǎn)的速度大小：方向：由速度多邊形得D點(diǎn)的加速度大?。悍较颍哼x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B點(diǎn)的加速度大小：方向：由加速度多邊形得（2） 畫(huà)出顎板角位移和角速度的變化規(guī)律曲線；3. 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）；（1) 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)。設(shè)

7、曲柄轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，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)的角度為與顎板擠壓壓強(qiáng)P的關(guān)系為P=yx，當(dāng)=0°時(shí)，P=200MPa，所以x=200，=180°時(shí)，P=0MPa，y=1.11，所以P=1.11200。當(dāng)=360°時(shí)，P=200MPa，當(dāng)=180°時(shí)，P=0MPa。所以x=200，y=1.11，P=1.11200因此該關(guān)系有兩個(gè)方程，即P=1.11200（0°180°）P=1.11200（180°360°）曲柄轉(zhuǎn)過(guò)的角度為與顎板擠壓壓強(qiáng)P的關(guān)系圖另附在圖紙上。所以顎板擠壓壓力

8、F=P×S=200×100mm²×200MPs=4×10³KN，此時(shí)=90°，P=100MPa。（2） 對(duì)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(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：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)

9、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：曲柄所需的驅(qū)動(dòng)力矩為5、 設(shè)計(jì)感言在為期兩個(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?chē)瑢W(xué)的細(xì)心提點(diǎn)與耐心指導(dǎo)。一個(gè)人在兩個(gè)星期內(nèi)完成這次設(shè)計(jì)不可謂不艱辛，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。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。6、