機械原理課程設計顎式破碎機的機構綜合與執(zhí)行機構設計

1、 工程技術學院課程設計 題 目：顎式破碎機的機構綜合與執(zhí)行機構設計 目錄 1、 設計題目2、 設計數(shù)據(jù)與要求3、 設計提示4、 設計任務5、 設計感言6、 參考文獻1、 設計題目顎式破碎機是一種利用顎板往復擺動壓碎石料的設備。工作時，大塊石料從上面的進料口進入，而被破碎的小粒石料從下面的出料口排出。圖1為一簡擺式顎式破碎機的結(jié)構示意圖。當與帶輪固聯(lián)的曲柄1繞軸心O連續(xù)回轉(zhuǎn)時，在構件2、3、4的推動下，動顎板5繞固定點F往復擺動，與固定顎板6一起，將礦石壓碎。設計顎式破碎機的執(zhí)行機構和傳動系統(tǒng)。圖1 簡擺式顎式破碎機2、 社計數(shù)據(jù)與要求顎式破碎機設計數(shù)據(jù)如表1所示。表1 顎式破碎機設計數(shù)據(jù)分組號

2、進料口尺寸（mm）顎板有效工作長度（mm）最大進料粒度（mm）出料口調(diào)整范圍（mm）最大擠壓壓強（Mpa）曲柄轉(zhuǎn)速（rpm）1120×20020010010302003002150×25025012010402102703200×25030015020402202504250×30035020020502302005250×3003502002050225220三、設計提示動顎板長度取為其工作長度的1.2倍.4、 設計任務1. 針對圖1和表1所示的顎式破碎機的執(zhí)行機構方案，依據(jù)設計數(shù)據(jù)和設計要求，繪制機構運動簡圖，并分析組成機構的基本桿組；（1

3、） 因為動顎板長度取為其工作長度的1.2倍，動顎板的有效工作長度為200mm，所以動顎板長度200×1.2mm=240mm，CF=240mm，CB=84mm，BD=60mm，DE=84mm，AB=240,OA=18mm，AD=AB=242mm當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1:1，畫出各運動副和表示各桿件的線段，在原動件上標出表示運動方向的箭頭，即可得出機構運動簡圖。（2） 分析組成機構的基本桿組對于該機構，其自由度F=3n2PLPH,F=3×52×7=1.以曲柄為原動件，對機構進行機構分析，

4、從遠離原動件開始拆桿組，基本桿組中運動副全為低副，則符合3n2PL=0.將原動件1和機架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.從遠離原動件的一端拆下構件5和構件4為一個級桿組，再拆下構件2和構件3為一個級桿組，最后剩下原動件1和機架6，由于拆出的最高級別的桿組為級桿組，所以該機構為級機構。機構運動簡圖和基本桿組圖見圖紙。2. 假設曲柄等速轉(zhuǎn)動，對機構進行運動分析，并畫出顎板的角位移和角速度的變化規(guī)律曲線圖；（1） 對機構記性運動分析已知曲柄轉(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。又因為曲柄等速轉(zhuǎn)動，所以A點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。對于連桿2的角速度w2和角加速度2及B點和D點的速度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點的速度，vc和加速度ac,運用矢量方程圖解法來計算。由運動合成原理可知，D點的速度： 大?。悍较颍哼x取速度比例尺 ，由p點開始畫出速度多邊形，由速度多邊形得B點的速度大?。悍较?？由速度多邊

6、形得C點的速度大?。悍较颍河伤俣榷噙呅蔚肈點的加速度大?。悍较颍哼x取加速度比例尺 ，由p開始畫出加速度多邊形，由加速度多邊形得B點的加速度大小：方向：由加速度多邊形得（2） 畫出顎板角位移和角速度的變化規(guī)律曲線；3. 在顎板擠壓石料過程中，假設擠壓壓強由零到最大線性增加，并設石料對顎板的壓強均勻分布在顎板有效工作面上，對機構進行動態(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、構件重力和慣性力）；（1) 顎板擠壓石料過程中，擠壓壓強由零到最大線性增加，并且石料對顎板的壓強均勻分布在顎板有效工作面桑，當曲柄轉(zhuǎn)動到連桿2延長線上時，顎板受到的擠壓壓強最大，以此處為曲柄繞圖中轉(zhuǎn)動的七點。設

7、曲柄轉(zhuǎn)過的角度為，顎板受到的擠壓壓力為F，擠壓壓強為P，顎板有效工作面面積s，設曲柄轉(zhuǎn)過的角度為與顎板擠壓壓強P的關系為P=yx，當=0°時，P=200MPa，所以x=200，=180°時，P=0MPa，y=1.11，所以P=1.11200。當=360°時，P=200MPa，當=180°時，P=0MPa。所以x=200，y=1.11，P=1.11200因此該關系有兩個方程，即P=1.11200（0°180°）P=1.11200（180°360°）曲柄轉(zhuǎn)過的角度為與顎板擠壓壓強P的關系圖另附在圖紙上。所以顎板擠壓壓力

8、F=P×S=200×100mm²×200MPs=4×10³KN，此時=90°，P=100MPa。（2） 對機構進行靜力分析由于不考慮各處摩擦、構件重力個慣性力，所以只需對機構進行靜力分析。按靜定條件講機構取分離體，首先取構件5為研究對象，它受到固定鉸鏈給它的反作用力 ， ，構件4給它的反作用力 ， ，和石料對它的擠壓力F，因為石料對顎板的壓強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初，并且垂直顎板，受力分析見圖紙。分別對C點和F點去矩：CB桿件為二力桿件，受力見圖紙，受到桿件5和桿件2的反作用力，在C點

9、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 ， ， ，已知各力的方向和 和 ，對桿2進行力多邊形分析，見圖紙。由力多邊形得：曲柄所需的驅(qū)動力矩為5、 設計感言在為期兩個星期的時間里，我翻閱了機械設計、機械設計課程設計等書，反復計算，設計方案，繪制草圖，當然，在這期間還是得到周圍同學的細心提點與耐心指導。一個人在兩個星期內(nèi)完成這次設計不可謂不艱辛，然而，我卻從這兩個星期內(nèi)學到了許多大一、大二都沒來得及好好學的關鍵內(nèi)容，而且在實踐中運用，更是令我印象深刻，深切體會到機械這門課程并非以前所想象的那樣紙上談兵。所有理論、公式都是為實踐操作而誕生的。慶幸自己終于認真獨立地做了一次全面的機械設計，真的，從中學到了很多很容易被忽視的問題、知識點，甚至還培養(yǎng)了自己的耐心細心用心的性格。一頁頁復習課本，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立做過的。確定破碎機傳動方案迫使我復習理論力學，選擇聯(lián)軸器又費了番功夫，我想，這對于畢業(yè)設計肯定有莫大的幫著。6、