机械原理课程设计--铰链式颚式破碎机

1、目录选择方案、原动机的选择、传动比计算和分配三、机构分析四、机构简介设计数据五、机构的运动位置分析、八、机构的运动速度分析七、机构运动加速度分析八、静力分析九、飞轮设计十、设计总结一、方案的选择方案一：该方案的优点是结构相对简单，由于结构简单所以对各个构件的强度要求较高，还有就是出料口太小，不利于出料。方案二:该方案和方案一类似结构简单，优点是出料口每次碾压后会变大， 这样有利于出料，提高生产效率。方案三：该结构相对前面两种方案来说复杂一点，多增加了几根杆链，这使得该结构运转更加稳定，同时对各杆的要求强度较前两种要低。该机构也是每碾压一次出料口变大，有利于出料综合以上三个方案，方案三最优，故选

2、择方案三。二、原动机的选择、传动比计算和分配2.1 原动机的选择电动机有很多种类，一般用得最多的是交流异步电动机。它价格低廉， 功率范围宽，具有白调性，其机械特性能满足大多数机械设备的需要。它的同步转速有 3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min等五种规格。在输出同样的功率时，电动机的转速越高， 其尺寸和重量也越小，价格也越低廉。但当执行机构的速度很低时， 若选用高速电动机，势必要增大减速装置，反而可能会造成机械系统 总体成本的增加。由于该机构曲柄转速170r/min，故综合考虑选择Y132S1-2,转速为2900r/min。2.2传动机构

3、的设计由于电动机的转速为 2900r/min,而曲柄转速要求为170r/min,所以 要采取减速传动装置。设计的传动机构如下：62.3传动比计算和分配ni 170(1)总传动比：i = J 二羹00 =17.06(2)分配各级传动比：齿轮传动比在2-6之间，不能太大，也不能太小，故设置齿轮1和齿轮2传动比为扇=2.5 ,齿轮2和齿轮3的传动比为i23 =3，齿轮4和齿轮5的传动比为i45 = 2.27 ,这样总传动比 i =打2血函45 ,经过减速传动后达到预期转速。三、结构分析 机构结构简图如下：该机构为六杆较链式破碎机可拆分为机架和主动件 2,构件3和构件4组成阿苏尔杆组，构件 5和构件6

4、组成阿苏尔杆组。图如下：四、机构简介和设计数据4.1机构简介颗式破碎机是一种用来破碎矿石的机械，如图9-4所示.机器经带 传动（图中未画出）使曲柄2顺时针方向回转，然后通过机构3,4,5使动 颗板6作往复摆动，当动颗板6向左摆向固定于机架1上的定颗板7 时，矿石即被轧碎；当动颗班板6向右摆离定颗板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，将影响曲柄和电机的 匀速转动，为了减少主轴速度的波动和电动机的容量，在曲柄轴。2的 两端各装一个大小和重量完全相同的飞轮，其中一个兼作带轮用。4.2设计数据设计内容连杆机构的运动分析符号n2Lo2Al 1l 2h1h2l ABLo4Bl B

5、Cl O6C单位r/minmm数据170100100094085010001250100011501960连杆机构的动态静力分析飞轮转动惯量的确 定Lo6DG3Js3GJs4G5Js5G6Js6ammNkg?n2Nkg?2 mNkg?2mNkg?2 m600500025.520009200099000500.15五、机构的运动位置分析(1)曲柄在如图(一)位置时，构件 2和3成一直线时，B点 处于最低点，L=AB+AO2=1.25+0.1 = 1.35=1350mm 以 O2 为圆心，以 100mm为半径画圆，以 O4为圆心，以1000mm为半径画圆，通过圆 心O2在两弧上量取1350mm,从

6、而确定出此位置连杆 3和曲柄2的 位置。再以O6为圆心，以1960mm为半径画圆，在圆 O6和O4的圆弧上量取1150mm从而确定出B点和C点的位置图（一）（2）曲柄在如图（二）位置时，在图（一）位置基础上顺时针转动150°。 以O2为圆心，以100mm为半径画圆，则找到 A点。再分别以A和 O4为圆心，以1250mm和1000mm为半径画圆，两圆的下方的交点 则为B点。再分别以B和O6为圆心，以1150mmm和1960mm为半 径画圆，两圆的下方的交点则为 C点，再连接AB、O4B、BC和O6C。 此机构各杆件位置确定。图（二）（3）曲柄在如图（三）位置时，在图（一）位置基础上顺时

7、针转动180过A点到圆O4的弧上量取1250mm ,确定出B点，从B点到 圆弧O6上量取1150mm 长，确定出C,此机构各位置确定。图（三）六、机构的运动速度分析如图(二)：3 2= n/30=3.14X170/30=17.8rad/sV B = M +VBAXAQ 3 2 X± QB± AQ ± ABV AC2 - 3 2=0.1 X17.8=1.78m/s根据速度多边形，按比例尺it =0.025(m/S)/mm，在图1中量取W和VA的长度数值:贝U VBa=23.87X IL =0.597m/sV b=60.4X p =1.511m/sVC =VB +VC

8、bX V X± C6C± QB ± BC根据速度多边形，按比例尺p =0.025(m/S)/mm,在图2中量取Vc和Vdb的长度数值：U=16.41Xp =0.410m/sMb=57.92Xp =1.448m/s七、机构运动加速度分析如图(二)3 2=17.8rad/sa B=a B04 + a B04 = a a+ a ba + a abV X V V X/ BQ ±BC /AC / BA ±abaA= AC2 X 3 22 =31.7m/s 2anBA= Vba x Vba/ BA =0.3m/s 2anB04 = Vb x Vb/BQ4=

9、2.56 m/s2根据加速度多边形图3按比例尺p =0.5(m/s 2)/mm虽取b04甘AB和a B值的大小：aB04 =40.57 X 诉=20.3 m/s 2atAB=67.4 X p =33.9m/s 2 2a b=40.82 X p, =20.41 m/s3 o6c=VC/O6C=0.43/1.96=0.22rad/sanc=w 2O6检 O6C=0.222x 1.96=0.1 m/s3 bc= VCB/BC=1.45/1.15=1.3rad/s anCB=co 2bcX BC=1.3X 1.15=1.83 m/saC= a O6(+ a。6(= a b+ a CB+a cbV X

10、V X V/O6C ± O6C± CB /CB根据加速度多边形按图4按比例尺p =0.5(m/s 2)/mm虽取ac、a、6钵口 a cb 数值：一 2ac=12.11 x p, =6.055m/satcB=38.14 x p =19.07m/s 2 . 2a cb=38.31 x p, =19.155m/s八、静力分析对杆6Fi6=mac=9000X 6.055/9.8=5561NM=Js6以 6=Js6atO6CL 6=50X 6.055/1.96=154N.mHo6=M/F i6= 154/5561=0.03m在曲柄中量出2角度为2400则0/85000=60/240

11、得Q=21250N工M=0-R、76X L6+ Fi6 X 0.92-G 6X 0.094-Q - DC=0由6=(-5561X 0.92+9000 X 0.094+21250 X 1.36)/1.96=12566N对杆5Fi5=maBC=2000X 19.155/9.8=3909NM=Js5以 bc=9X 19.155/1.15=150N - mJ5=MMF i5=150/1909=0.038m工M=0R345X L5+GX 0.6-F I5 X 0.497=0Rt345=(-2000 X 0.6+3909 X 0.497)/1.15=645.9N对杆4Fi4=maB=2000X 20.41

12、/9.8=4165NM4=Js4以 4=9X 20.41/1=183.7N - mFU=M4/F i4=183.7/4165=0.044m工 MB=0R74X L4+GX 0.49-F i4 X 0.406=0Rt74=(-2000 X 0.5+4165 X 0.406)/1=691N对杆3Fi3=maA=5000X 33.9/9.8=17296NM=Js3以 3=25.5 X 33.9/1.25=692N - mHo3=M3/Fi3 =692/17296=0.04mEMb=0-10910.34N-R23X |_3 GX 0.064-F 13 X 0.77=0 由3=(-17296 X 0.7

13、7 - 5000 X 0.064)/1.25= 九、飞轮设计机构如8的蜂力图已知机器运转的速度，不均匀系数6，由静力分析得的平衡力矩 M, 具有定传动比的构件的转动惯量， 电动机曲柄的转速no ,驱动力矩为 常数，曲柄各位置处的平衡力矩。要求：用惯性力法确定装在轴02上的飞轮转动惯量JOF。步骤：1） 列表：在动态静力分析中求得的各机构位置的平衡力矩My以力 矩比例尺 财N|_m/mm）和角度比例尺 七（1/mm）绘制一个运动循环的动 态等功阴力矩Mc=M；（。）线图，对M；（中）用图解积分法求出一个运动 循环中的阴力功AC线图。2）绘制驱动力矩Ma作的驱动功Aa=A（中）线图，因Ma为常数，

14、且一 个运动循环中驱动力、功等于阴力功，故得一个循环中的Ac = A*&）线 图的始末点以直线相联，即为入=入（中）线图。3）求最大动态剩余功A',将Aa=Aa（）与A*=A*（中）两线图相减，既得一个运动循环中的动态剩余功线图 A' = A'（中）。该线图纵坐标最高点与最低点的距离，即表示最大动态剩余功A'：My12358912N - m140164440001694-214-744-1265p M =0.026L/mmp Mm=50N/mm通过图解法积分法，求得，M=611.8 N - m,图中p A= p m X p, m X H= 50N - m

15、/mm所以A = p A X A "=52 X 85=4420 N - mJe=J s3 X ( 3 3/ 3 2 ) +m 3 X (vs3 / 3 1 ) +Js4*2 2 2 .(3 4/ 3 2) +m 4 X (v s4/ 3 2) +J s5 X ( 5/ 3 2) +m 5 X(v s5 / 3 2 ) +J s6 X ( 3 6/ 3 2) +m 6 X (v s6 / 3 2 )=0.019+4.05+0.064+0.353+0.045+0442+0.00722+0.13=5.56KgmJf =900 3 max/ rf n2 a - J e=900 X 4420/3.142 X170 2 X0.15-5.562=86.44Kgm十、设计总结通过这次课程设计，使我更加了解和掌握了机械设计的方法和步骤。对机械原理这门课的知识印象更加深刻， 加强了对机械原理的知 识的应用。通过研究设计这较链式颗式破碎机，使我对连杆设计有了 进一步了解。由于是第一次做课程设计，刚开始都不知道从何做起，通过看书 一点一点研究，终于开始按照步骤一点一点开始做了。 其