颚式破碎机运动学、动力学分析.doc

山东大学机械工程学院 12机制 机械原理课程设计——颚式破碎机 PAGE15 / NUMPAGES16 机械原理课程设计 指导老师： 孟剑锋 班级： 12机制 课题： 颚式破碎机运动学、动力学分析； 相同运动实现的创新方案一例 成员： 朱建强 5 （学号—201205163281） 路宜霖 5 （学号—201200163116） 滕茂波 5 （学号—201200163169） 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u (一) 机构分析 2 1、 总述 2 2、 建模仿真 3 3、 对构件5进行运动学、动力学分析 4 4、 其他构件的曲线分析 7 5、 优缺点分析 9 (二) 创新机构 10 1、 总述 10 2、 建模仿真 10 3、 对构件1进行运动学、动力学分析 11 4、 其他构件的曲线分析 13 5、 优缺点分析 16 （三） 课程设计总结与收获 16 TOC \o 1-3 \h \z \u 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 机构分析 总述 构件1为曲柄原动件，通过三副构件2和构件4与构件5相连，从而把构件1的连续转动变化为构件5的摆动，来实现对石块等物体的破碎作用。在此过程中，构件3可以起到支撑的作用，使动力输出更加强劲稳定。 图1 鄂氏破碎机机构运动简图 表1 已知参数 参数 LAB LBC LBE LCE LEF LGF LCD 数值 100 500 500 100 400 685 300 设定原动件的转速为w=30 rad/s，构件2的总质量为M2=70kg，构件5的质量M5=40kg，转动惯量J2=0.20kg*m2,J5=0.15kg*m 对机构进行自由度计算F=3*5-2*7=1，所以机构可以输出固定的运动。 建模仿真 鄂氏破碎机模型 鄂氏破碎机工作过程 对构件5进行运动学、动力学分析 构件5角位移线图 由角位移线图可以分析极限位置及行程速比系数K 时间 角速 行程 极限位置1 11.9 98.1004 3.4801 极限位置2 20.6 101.5805 同时由上图可以看出，快行程所用的时间为T1=23.9-20.6=3.3s,慢行程所用时间为T2=20.6-11.9=8.7s。 行程速比系数为K= T2T 构件5角速度线图 由上图可以看出构件的角速度变化比较平稳，曲线呈连续周期性的变化 。 构件5角加速度线图 由上图可以看出，加速度呈现周期性的变化，由于不存在加速度发生无穷的的突变，故不存在刚性冲击。但是有与加速度有些部分变化过大，虽然不是有限值得突变，但还是存在轻微的柔性冲击。 构件5受力图 由受力曲线可以看出：构件5运动过程中，受力呈周期性变化，而且受力变化比较均匀，可以看到在加速度的转折处，受力是比较大的。 构件5的运动线图 其他构件的曲线分析 曲柄1的平衡力矩图 曲柄1的支反力图 由上图可以看出：受力呈周期性变化，并且Fx0，Fy0,Fz0说明原动件的受力始终在xoy平面内。受力均呈现周期性的变化，并可在图线上看出最大值和最小值，这对于选择材料有很好的参考作用。 三副构件2角速度线图 三副构件2的角加速度线图 从以上两个图可以看出构件BCE角速度和角加速度的变化是比较平稳的，这对传动过程有利。 构件4的角速度线图 构件4的角加速度线图 从构件4的角速度和角加速度线图可以看出：构件4的角速度和角加速度变化比较平稳，故不存在刚性冲击和柔性冲击。 优缺点分析 优点：整个运动过程中压力角较小，有利于动力的传输；角位移、角速度、角加速度线图都比较平滑，几乎不存在冲击；此外，K1，具有急回特性。 缺点：构件5角速度、角加速度曲线转折处变化较快，会产生小幅度冲击。承受的力比较大，对机架材料性能要求较高。 （二）创新机构总述 构件5为曲柄原动件，通过构件4、构件3、构件2与构件1相连，从而把构件5的连续转动变化为构件1的摆动，来实现对石块等物体的破碎作用。 图1 鄂氏破碎机机构运动简图 表1 已知参数 参数 LAB LBC LBF LEF 数值 500 250 700 80 设定原动件的转速为w=30 rad/s，构件1的质量为M1=60kg，构件5的质量为M5=30kg，转动惯量J2=0.60kg* QUOTE ,J5=0.1kg* QUOTE ，施加的外力载荷为1000N。 对机构进行自由度计算F=3*5-2*7=1，所以机构可以输出固定的运动。 建模仿真 鄂氏破碎机模型 对构件1进行运动学、动力学分析 构