机械原理课程设计--颚式破碎机的机构综合与执行机构设计

1、机械原理课程设计一频式破碎 机的机构综合与执行机构设计工程技术学院课程设计题 目：额式破碎机的机构综合与执行机构设计专 业：热能与动力级:11学 号：2011310628指导教师：张海东日 期：201375云南农业大学工程技术学目录设计题目二、设计数据与要求 三、设计提示设计任务 五、设计感言 六、参考文献 一、设计题目额式破碎机是一种利用额板往复摆动压碎石料的设备。工 作时，大块石料从上面的进料口进入，而被破碎的小粒石 料从下面的出料口排出。图1为一简摆式额式破碎机的结构示意图。当与带轮固联 的曲柄1绕轴心o连续回转时，在构件2、3、4的推动 下，动颛板5绕固定点F往复摆动，与固定额板6起,

2、 将矿石压碎。设计频式破碎机的执行机构和传动系统。图1简摆式额式破碎机二、社计数据与要求 额式破碎机设计数据如表1所示。表1额式破碎机设计数据分组号进 料 口 尺 寸( mm)额板有效工作长度 mm)mm)mm)最大挤压压强cMPa)曲柄转速d20120101XO0010020030023050125102XO201102702O524000230203XO501O22250O5240O5235204XO00223000200350O5235205XO002522O2200350三、设计提示动额板长度取为其工作长度的1. 2倍.四、设计任务L针对图1和表1所示的额式破碎机的执行机构方案， 依据

3、设计数据和设计要求，绘制机构运动简图，并分析组 成机构的基本杆组；(1) 因为动额板长度取为其工作长度的12倍，动额板 的有效工作长度为200mm,所以动额板长度200 X 1.2mm=240mm, CF=240mm, CB=84mm, BD=60mm, DE=84mm, AB9 =240,0A=18mm, AD=AB=242mm当OAB，在同一条直线上且曲柄转过一周即在360时， 根据各杆件尺寸定出各转动副的位置，选定比例1汀，画 出各运动副和表示各杆件的线段，在原动件上标出表示运 动方向的箭头，即可得出机构运动简图。(2) 分析组成机构的基本杆组对于该机构，其自由度F=3n - 2PL -

4、 PH,F=3X5 2X 7=1 以曲柄为原动件，对机构进行机构分析，从远离原动 件开始拆杆组，基本杆组中运动副全为低副，则符合3n -2PL=0将原动件1和机架6与其余杆件拆开，剩下的 杆件所组成的杆组的自由度为0从远离原动件的一端拆 下构件5和构件4为一个n级杆组，再拆下构件2和构件3为一个II级杆组，最后剩下原动件1和机架6,由于拆出的最高级别的杆组为II级杆组，所以该机构为II级机 构。机构运动简图和基本杆组图见图纸。2假设曲柄等速转动，对机构进行运动分析，并画出额板的角位移和角速度的变化规律曲线图;(1) 对机构记性运动分析已知曲柄转速n=300i7min=5i7s,曲柄的角速度wl

5、=2 n n=2 n X5r/s=31.4rad/s,所以 A 点的速度 v=OAX wl=18X10-3 X31.4m/s= 0.565m/So方向垂直于曲柄。又曲柄等速转动，所以A点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。对于连杆2的角速度w2和角加速度a2及B点和D点的 速度VB, VD和角加速度VB, VD和加速度aB, aD,杆件3, 杆件4和杆件5的角速度w3, 4冋5和角加速度(13, a 4, a 5及C点的速度，和加速度ac,运用矢量方程图解 法来计算。由运动合成原理可知，D点的速度：大小：,由p点开始画出速度多边形,方向：选取

6、速度比例尺由速度多边形得B点的速度大小：方向？由速度多边形得C点的速度大小：方向：由速度多边形得D点的加速度大小:方向:选取加速度比例尺边形，由加速度多边形得,由p开始画出加速度多B点的加速度大小：方向：由加速度多边形得(2) 画出额板角位移和角速度的变化规律曲线;3.在额板挤压石料过程中，假设挤压压强由零到最大线 性增加，并设石料对频板的压强均匀分布在额板有效工作 面上，对机构进行动态静力分析，分析曲柄所需的驱动力矩；(注：不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力)；(1)额板挤压石料过程中，挤压压强由零到最大线性增加，并且石料对瓠板的压强均匀分布在额板有效工作面 桑,当曲柄转动到连杆2延长线上时，

7、颛板受到的挤压压 强最大，以此处为曲柄绕图中转动的七点。设曲柄转过的角度为8,额板受到的挤压压力为F,挤压 压强为P,额板有效工作面面积s,设曲柄转过的角度为e与额板挤压压强p的关系为p=y e +x,当0=0。时，P=200MPa,所以 x=200, 0 =180 时，P=0MPa, y=-1.11,所以 P= - 1.11 0 +200o 当 0 =360 时，P=200MPa, 当 0 =180 时,P=0MPao 所以 x= - 200, y=l.ll, P=l.ll0 - 200因此该关系有两个方程，即P= - 1.11 0 +200 (0 W 0 W180 )P=l.ll 0 -

8、200 (180 W 9 W360。)曲柄转过的角度为8与额板挤压压强P的关系图另附在 图纸上。所以额板挤压压力F=PX S=200 X 100mm2 X 200MPs=4X103 KN,此时 0=90 , P=100MPao(2)对机构进行静力分析由于不考虑各处摩擦、构件重力个惯性力，所以只需对机 构进行静力分析。按静定条件讲机构取分离体，首先取构 件5为研究对象，它受到固定较链给它的反作用力， 构件4给它的反作用力，和石料对它的挤压力F, 因为石料对额板的压强均匀分布在额板有效工作面上，所 以挤压力F取在额板有效工作面中点初，并且垂直额板, 受力分析见图纸。分别对C点和F点去矩:CB杆件为

9、二力杆件，受力见图纸，受到杆件5和杆件2 的反作用力，在C点处已知各分力和合力的方向和一个 分力的大小，用力多边形解出其他力。选取力比例 尺，根据已知条件画出力多边形，见图纸。由力多边形得再分别对二力杆DE受力，OA杆受力，受力见图析。在杆2上，受到， ，己知各力的方向和和，对杆2进行力多边形分析，见图纸。由 力多边形得:曲柄所需的驱动力矩为五、设计感言在为期两个星期的时间里，我翻阅了机械设计、机械 设计课程设计等书，反复计算，设计方案，绘制草图， 当然，在这期间还是得到周围同学的细心提点与耐心指 导。一个人在两个星期内完成这次设计不可谓不艰辛，然而, 我却从这两个星期内学到了许多大一、大二都没来得及好 好学的关键内容，而且在实践中运用，更是令我印象深刻,深切体会到机械这门课程并非以前所想象的那样纸上谈 兵。所有理论、公式都是为实践操作而诞生的。庆幸自己终于认真独立地做了一次全面的机械设计，真 的，从中学到了很多很容易被忽视的问题、知识点，甚至 还培养了自己的耐心细心用心的性格。一页页复习课本, 一次次计算数据，一遍遍修改草图，一遍遍打印装配图, 这些都是我从来未曾独立做过的。确定破碎机传动方案迫 使我复习理论力学，选择联轴器又费了番功夫，我想，这 对于毕业设计肯定有莫大的帮