成稿机械原理课程设计说明书1铰链式颚式破碎机方案分析

1、成稿机械原理课程设计说明书1钱链式颗式破碎机方案分析作者:日期:机械原理课程设计一校链式颗式破碎机指导教师：毕艳丽设计：王洪瑞 翟国胜 袁岩班级:09-船修三班学号：日期：目录一.机构简介与设计数据 3二.图解法连杆机构运动分析及动态静力分析 5三.杆组法颗式破碎机的运动分析及动态静力分析11 TOC o 1-5 h z .飞轮设计21.主要收获 22.参考文献 22颗式破碎机一、机构简介与设计数据(1)机构简介颗式破碎机是一种破碎矿石的机械，如图所示，机器经皮带(图中未画)使曲柄 2 顺时针回转，然后通过构件3, 4,5是动颗板 6向左摆向固定于机架1上的定额板7时，矿 石即被轧碎；当动颗板

2、6向右摆定颗板时， 被轧碎的矿石即下落.由于机器在工作过程中载荷变化很大， 将影响曲柄和电动机的匀速运转。为了减小 主轴速度的波动和电动机的容量，在 O2轴的 两端各装一个大小和重量完全相同的飞轮， 其中一个兼作皮带轮用.图1。1六杆钱链式破碎机图1.2工艺阻力(2)设计数据设计内容连杆机构的远动分析符号n2LO2AL1L2h1h2lABlO4BLbcLo6c单位r/minmm数据170100100094085010001250100011501960连杆机构远动的动态静力分析飞二里IO6DG3JS3G4JS4G5JS5G6JS6mmNKg m2NKg m2NKg m2NKg m2600500

3、025。520009200099000500。152。2设计要求试比较两个方案进行综合评价。主要比较以下几 方面：1.进行运动分析，画出颗板的角位移、角速度、 角加速度随曲柄转角的变化曲线。2。进行动态静力分析，比较颗板摆动中心运动 副反力的大小及方向变化规律,曲柄上的平衡力矩大 小及方向变化规律。3.飞轮转动惯量的大小。二、连杆机构的运动分析：(一)特殊位置(1)曲柄在1位置时，构件2水平时，以A为圆心， 以1250mm半径画圆，以O4为圆心，以1000m他半 径画圆，交于B点。以B为圆心1150mmfe半径画圆，7 再以O6为圆心，以1960mmz半径画圆，在圆O6和圆 B的交点为C据此一

4、位置各构件位置确定.1连杆机构速度分析(1)位置13 2= n/30=3。14X170/30=17。8rad/sVB = VA + VBAX AO2 32 X1O4B AO2ABVA= AO2 3 2=0.1X17。8=1.78m/s根据速度多边形，按比例尺u =0。05(m/S)/mm,在图2中量取VB和VBA勺长度数值：贝VB=36.22Xu =1。81m/sVBA=8.99& =0.45m/sVC = VB + VCBX V XO6C 7BC根据速度多边形,按比例尺u =0。05 (m/S)/mm, 在图3中量取VC和VCBI勺长度数值：VC=13 35X = =0。67m/sVCB=3

5、4.26X = =1。71m/s-8 -2加速度分析:3 2=17.8rad/sa aba b= a B04 + a B04 = a A4 + a a ab/BOBQ AC / BAXABaA= AC2 X3 22 =31.7m/s 2anBA= Vba* Vba/ BA =0.33m/s 2anB04 = Vb * V B /BC4 =3。28 m/s2根据加速度多边形图按比例尺二0。(m/s根据加速度多边形图按比例尺二0。(m/s2) /mm量a B04 a AB和ab值的大小:atB04 =be x = =2.32 m/s 2 atAB=ba x = =27。98m/s2aca b =p

6、bxa06c +/C6C2= =28.00 m/sa 06c = a ba cb,a n CBC6C VCB/CB根据加速度多边形按图按比例尺u =0。1ac(m/s2) /mm量取 ac a,06c2二pex u =6.47m/sa cb数值:45X45Xat06c=pcX 业=6。46m/s2 at 0B=bcX 叱=1 o 43m/s23.连杆机构的动态静力分析对各受力杆件列力平衡方程和力矩平衡方程杆 6 F ry+F56X Fl6x=m6a6xF 16y-F ry - F56y+G=m6a6y对Q取矩F56xl 6x+1/2G6l 6x+F56yl 6y+1/2F rxl 6y=J 6

7、6的方程Fi6=1/2 g|o6c*m6=2968。7NMi6= ao6ct/Lo6c*Js6=165.26N.MFr16x+Fr * cos（4.96）+Fr56x Fi6 * cos（2.95） =0Fr16y Frsin （4。96）+Fi6*sin（2 。 95）+Fr56y-G6=0Fr*Lcd+1/2Lo6c*G6 * sin （4。96）+Fr56x * Lo6c*cos （4。96） -Mi6-Fr56y*Lo6c*sin（4 。 96）=0杆5 F 45xF 65x=m5 a5xF65y F 45y+G5=m5a 5y对 B 点取矩 F 65xl 5y+1/2G5l 5x-F

8、 65yl 5x=J 55的方程Fi5=as5*m5=660.9NMi5= acbt/Lcb * Js5=50.6NMFr45x Fr56x-Fi5*cos （1。1） =0Fr45y-Fr56y+Fi5sin （1。1）G5=0 1/2Fi5 * Lbc * sin（ 7。26）-Mi5-Fr56y * Lbc*cos （7.260） Fr56x * Lbc * sin（7。26） 一 1/2G5*Lbc*cos （7.29） =0 杆 4 Fi4x F43x=m4a4xF14y-F 43y+G=m4a4y对 B 取矩 F 14xl 4x 1/2Gdl 4x 一 F14yl 4y=J & 4

9、 4的方程 Fi4=as4*m4=424。9NMi4= ao4bt/Lo4b* Js4=20.87NM Fr14x Fr45x Fr43x Fi4*cos （20.9） =0 Fr14y Fr45y Fr43y+Fi4*sin（20 。 9） -G4=0 1/2Fi4*Lo4b*sin （35。26）+ （Fr45x+Fr43x）*Lo4b * sin （14。36） +Mi4 （Fr45y+Fr43y+1/2G4 ） *Lo4b*cos （14.36） =0 杆 3F23x-F 43x=m3a3xF23y-F43y+G=m3a3y对 B 取矩 F 23xl 3x+1/2G3l 3x 一 F2

10、3yl 3y=J 3 3的方程 Fi3=as3*m3=709。26NMi3= aabt/Lab* Js3=570.87NM Fr23x+Fr43x Fi3 * cos（5。11）=0 -12 -Fr23y+Fr43y G3+Fi3 * sin（5。 11）=027） Mi3-Fr43y * Lab*sin （3。2727） Mi3-Fr43y * Lab*sin （3。27） -Fr43x*Lab*cos （3。27）=02的方程Fr12x Fr23x=0Fr12y Fr23y G2=02的方程Fr12x Fr23x=0Fr12y Fr23y G2=0当曲柄处于180.的时候当曲柄处于180.

11、的时候l仅 0.1000 l1y 0 l2x0.0712 12y 1.2480 l3x 0.9688,13y 0.2480 l5x13y 0.2480 l5x 1.1408,l 5y0.1453, L0.1696 16y 1.9527所以通过列矩阵求解F12y =21230。F12y =21230。3NF12x= 1578.42 NF32x=4684NF 32y =17812NF43x=6451NFF43x=6451NF43y =12970N F14x = -26061NF 14y=-5790NF45x = -32915NF F45x = -32915NF 45y = 5332NF56x =-

12、33575NF 56y=3332 NFi6xFi6x = -5335NFi6y =20434N三 杆组法颗式破碎机的运动分析及动态静力分析-13 -机构的结构分析六杆钱链式粉碎机拆分为机架和主动件，构件组成的RRR干组，构件组成的 RRR干组。(1)调用bark函数对主动件进行运动分析。见表 4。1表4.1形式参数n1n2n3kr1r2gamtwePvpap实值1201r120.00o0twePvpap(2)调用rrrk函数对由构件组成的RRR干组进行运动分析。见表4.2 。表4.2形式参数mn1n2n3k1k2r1r2twepvpap实值142332r34r23twepvpap(3)调用rr

13、rk函数对由构件组成的RRR干组进行运动分析.见表4.3 。表4.3形式参数mn1n2n3k1k2r1r2twepvpap实值136545r35r56twepvpap(4)程序清单：# include graphics.h#include subk.c#include draw.cmain()static double p 20 2,vp202 ,ap 20 2;static double t 10, w10 ,e10, del；static double pdraw 370 ,vpdraw 370,apdraw 370, wdraw 370;static int ic;double r12,

14、r23, r34, r35,r56;double pi, dr；int i ；FILE *fp ;r12=0o 1; r34=1.0; r23=1.250;r35=1.15; r56=10 96;p 1 1=。0；p1 2 =0.0;p4 1=0。94;p 4 2=-1。0;p6 1 =-1。0;p 6 2 =0O 85;pi=4.0*atan(1。 0);dr=pi/180.0;t1=0o 0； w1=17*pi/3; e1=0.0； del=15;n );w5e5n);n );w5e5n);rad/sn);vp, ap);e, p, vp, ap);p, vp,ap);printf(No

15、THETA1t5printf( degradic=(int) (360.0/del); for (i=0; i=ic;i+) t1= (i) * del*dr90*dr； bark(1,2, 0, 1,r12, 0。0,0.0, t,w,e,p, rrrk (1, 4,2, 3, 3, 2, r34, r23,t,w,rrrk(1,3, 6, 5, 4, 5,r35,r56, t, w,e,wdrawi =t 1 /dr; pdrawi =t5; vpdrawi =w 5; apdrawi=e 5; if (fp=fopen (六杆运动 8888888。txt”，w)=NULL ) print

16、f ( Cant open this file /n ” ；) exit (0)； for(i=0 ； i=ic； i+)printf (%12。3f % 12。3f %12.3f %12。3fn, wdrawi , pdrawi, vpdraw i ,apdraw i);fprintf(fp , %e %e %e %en, wdraw i ,pdrawi, vpdrawi ,apdrawi); if (i%18)=0)getch (); fclose(fp); getch (); draw1 (del,pdraw,vpdraw,apdraw, ic);运算结果：The Kinematic P

17、arameters of Point5THETA1t5w5e5degradrad/s rad/s/s9.00000e+01 1。 63238e+00 -1。37677e-03 -1.01835e+01 -1。 05000e+02 1.63348e+00 -1.45454e- 01 -9.16482e+00 -1。20000e+02 -1。63654e+00 2.64803e-01-6。90406e+00 1.35000e+02 1.64108e+00 -3 45263e-013。98081e+00 1。50000e+02 1。64647e+00 3 81662e- 01 -1.00778e+0

18、0 -1.65000e+02 1.65210e+00 -3 77125e-01 1。51876e+00 -1.80000e+02 -1.65741e+00- 3.40696e- 01 3。29712e+00 -1。95000e+02 1。66202e+002。84290e-01 4。23741e+00 -2。10000e+02 1.66573e+00 -2 19724e-01 4.43601e+00 2.25000e+02 -1。66849e+00 1。56345e- 01 4.12137e+00 2。40000e+02 -1.67036e+00 -9 95969e-02 3。58405e+0

19、0 2。55000e+02 -1.67146e+00-5.06328e-02 3.10541e+00 2.70000e+02 -1.67188e+00-6.91431e-03 2.89782e+00 2.85000e+02 -1.67166e+00 3 64486e-02 3.06340e+00 -3。00000e+02 1.67078e+00 8.48847e-02 3。57078e+00 -3。15000e+02 1.66912e+00 1。42323e-01 4.24740e+00 3。30000e+02 1。66655e+00 2.09172e-01 4。79134e+00 -3.45

20、000e+02 -1。66295e+00 2 80705e-01 4.81744e+00 3.60000e+02 1。65832e+00 3.46484e-01 3.95596e+00 -3。75000e+02 1。65286e+00 3.91648e-01 2.00206e+00个人收集整理勿做商业用途3.90000e+02 1。64698e+00 4 00498l01-9。32100e-01-4.05000e+02 1。64131e+00 3.61788e-01 -4.35539e+004.20000e+02 -1.63658e+00 2 73734e-01 -7.50567e+004。3

21、5000e+02 1.63346e+00 1。46198e-01 -9.61223e+00-4。50000e+02 -1。63238e+00 -1。37677e-031。01835e+01.839585 vi*ax= 6.402459am =10.202598五。机构的动态静力分析5.1六杆较链式颗式破碎机的静力分析(1)调用bark函数对主动件进行运动分析。见表 4。1。(2)调用rrrk函数对由构件组成的RRR干组进行运动分析。见表4.2。(3)调用rrrk函数对由构件组成的RRR干组进行运动分析。见表4.3， (4)求各构件的质心7、8、9、10点及矿石破碎阻力作用点11点的运动参 数。

22、见表5。1表5.5。表5.1 7点运动参数形式参数n1n2n3kr1r2gamtwePvpap实值20720.0r270o 0twePvpap表5.2 8 点运动参数形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实值40830.0r480o 0twepvpap表5.3 9点运动参数形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实值30940.0r390o 0twepvpap表5。4 10点运动参数-17 -个人收集整理勿做商业用途形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实值601050o 0r6100o 0twepvpap表5.5 11点运动参数形式参数n1n2n3kr

23、1r2gamtwepvpap实值601150o 0r6110.0twepvpap(5)调用rrf 对由杆组成的RRR干组进行静力分析.见表5.6.表5。6形式参数n1n2n3ns1ns2nn1nn2nexfk1k2pvpaptwefr实值3659100111145pvpaptwefr(6)调用rrf 对由杆组成的RRR干组进行静力分析.见表5。7。表5.7形式参数n1n2n3ns1ns2nn1nn2nexfk1k2pvpaptwefr实值4238730032pvpaptwefr(7)调用barf对主动件进行静力分析。见表 5。8。表5。8形式参数n1ns1nn1k1papefrtb实值1121

24、papefr&tb程序清单# include graphsich”#include subkc”#include subf.c #include draw.cmain ()static double p 20 2, vp20 2, ap20 2 ,del;static double t 10 ,w10,e 10;static double sita1 370, fr1draw370, sita2370, fr2draw 370, sita3370,fr3draw 370 ,tbdraw370, tb1draw 370；static double fr 20 2,fe20 2;static in

25、t ic；double r12,r23, r34, r35,r56;double r27,r48, r39, r610,r611;int i;double pi,dr;-18 -double fr1,bt1,fr4, bt4,fr6,bt6, we1,we2,we3,we4, we5,tb, tb1;FILE*fp ;sm1 =0o 0； sm 2 =500.0; sm 3=200。0; sm 4 =200.0; sm 5 =900.0;sj1=0.0; sj2 =25。5;sj 3=9.0; sj4 =9。0; sj 5 =50。0;r12=0.1; r23=10 25; r34=1。0;

26、r35=1.15;r56=1.96;r27=r23/2;r48=r34/2;r39=r35/2;r610=r56/2;r611=0.6;pi=4.0*atan (1。0);dr=pi/180.0;w 1 = 170* 2*pi/60; e 1 =0.0; del=15;p 1 1 =0o 0;p1 2 =0O 0;p 4 1 =0O 94;p 4 2=-1.0;p6 1 =-1.0;p6 2=0 0 85;printf (n The Kineto-static Analysis of a Six-bar Linkasen)；printf( NO THETA1 FR1 BT1 FR4 BT4 F

27、R6 BT6 TB n );printf (dego)(N)(deg.)(N) (deg.) (N)(deg.) TOC o 1-5 h z (No m) (N o m)n);if (fp=fopen (六杆受力 8888888。doc“，“ w) =NULL) printf(Cant open this file./n );“exit(0)；,fprintf(fp, n The Kineto-static Analysis of a Sixn”)；fprintf (fp, NO THETA1 FR1 BT1 FR4 BT4 FR6 BT6TB n”)；fprintf(fp, (deg.)(N

28、) (deg.) (N)(deg.)(N) (deg。)(N.m)(N.m)n);ic=(int) (360o 0/del)；for(i=0;i=ic;i+)t 1 =(-i) * del*dr;bark(1, 2, 0, 1j12,0。0,0。0, t, w,e, p,vp, ap); rrrk(1,4, 2,3, 3, 2, r34, r23, t,w,e,p,vp, ap); rrrk (1, 3, 6, 5, 4,5,r35, r56,t,w,e, p, vp, ap); bark(2,0, 7, 2,0.0, r27, 0.0, t, w,e, p,vp,ap); bark (4,0

29、,8, 3,0。0,r48, 0。0, t,w, e,p, vp, ap); bark(3, 0,9, 4, 0。0, r39, 0。0,t, w,e,p, vp,ap); bark(6, 0,10, 5, 0。0, r610,0。0,t, w, e, p,vp,ap); bark(6,0,11,5, 0.0,r611,0。0,t,w,e,p, vp,ap);rrrf(3, 6,5,9,10, 0, 11,11,4, 5,p,vp, ap,t, w, e,fr); rrrf (4,2, 3,8, 7, 3, 0,0, 3,2, p,vp,ap,t, w, e, fr); barf (1,1,2

30、, 1,p, ap,e,fr,&tb);fr1=sqrt (fr 1 1*fr1 1 +fr1 2*fr 1 2); bt1=atan2 (fr 1 2,fr11 )；fr4=sqrt (fr4 1*fr 4 1 +fr 42 *fr4 2); bt4=atan2(fr 4 2, fr 4 1);fr6=sqrt (fr6 1*fr6 1+fr 62 *fr6 2); bt6=atan2(fr6 2 ,fr6 1);we1= (ap1 1 * vp11+ (ap 1 2+9.81)*vp 12) *sm1e 1 *w 1*sj1;we2=-(ap71*vp7 1+(ap72+9.81) * v

31、p72) * sm2e2 * w 2 * sj2;we3= (ap 8 1*vp81 +(ap 8 2+9.81) * vp8 2) * sm 3 -e 3 *w3夫 sj3;we4=- (ap 9 1*vp 9 1 +(ap 92+9.81) * vp9 2) *sme 4 * w4*sj4 上extf(p, vp, ap, t, w, e,11, fe);we5= (ap 101 *vp 10 1 +(ap 10 2+9.81) * vp10 2)*sm 5-e 5*w 5 * sj 5+fe 11 1*vp 11 1 +fe11 2 *vp 11 0；tb1=- (we1+we2+we3

32、+we4+we5) /w 1;printf ( %3d %7.1%7.1f %7.1f %7.1f %7.1f %7。1f %7。1f %7。1f %7。n”，i+1 , t 1/dr, fr1,bt1/dr, fr4, bt4/dr, fr6,bt6/dr, tb1, tb1);fprintf(fp, %7d 1f %7。1f %7。1f %7.1f %7.1f %7。1f %7。1f %7。 1f %7.1fn”,i+1,t1/dr,fr1 , bt1/dr,fr4, bt4/dr,fr6,bt6/dr,tb1,tb1);tbdraw i =tb;tb1drawi =tb1;fr1draw

33、i =fr1 ； sital i=bt1 ；fr2draw i =fr4 ； sita2 i=bt4;fr3draw i=fr4 ； sita3i =bt4;if (i%16)=0) getch ();fclose (fp);getch ();draw2(del,tbdraw,tb1draw, ic);draw3 (del, sita1,fr1draw, sita2,fr2draw,sita3, fr3draw,ic);getchO ；# include math.hextf(p, vp, ap,t, w, e,nexf, fe)double p 20 2, vp20 2, ap 20 2,

34、t10 ,w10 , e 10,fe 20 2;double pi,dr;pi=4o 0*atan (1.0);dr=pi/180.0;if (w 5 0) fe next 1= (t 1 /dr-90。0) * (85000.0/182。0) *cos(-t 5-pi/2);fe nexf2 = (t 1 /dr90.0) * ( 85000。0/182。0)* sin (-t5 pi/2)；elsefe nexf 1 =0;fe nexf2=0 ； 运行结果：The Kineto-static Analysis of a Six bar LinkaseNO THETA1 FR1 BT1 F

35、R4 BT4 FR6 BT6 TB TB1(deg.)(N)(dego )(N)(deg。) (N)(deg。)(N.m)(No m)The Kineto static Analysis of a Six-bar LinkaseNO THETA1FR1BT1 FR4 BT4 FR6 BT6 TB TB1(deg 。)0.0 4442.5(N)-157-15 。 0 4901.8-30.0 8299。 45。0 12072 60.0 15119。-75-90-105(deg.) (N )(deg 。)(N)(deg。(N.m(N.m)。9 2351.4144。 8 289210。3 1669.1

36、5.0 5343 534 o 37.9 89917 。1038。1 1038 。117 。 0 31064 106.5 3110.5101。3 31651.60 16826.9 97。9 3539 。 8016909。0 3361 。-120.0 1111110 135。0 25758.811121314151617181920212223242594891814-1-04881381 1434.5 1434.5171 。7 1547.81547.83120178。1 1271。0 1271。3 4005 。 1 -1793 644.2644。8 4392 。 1。9 12148。1-79.8

37、 19692。 7-80.726713.5141616.8-150.0 40085。4 -81 。1 165。0 53732.581.7。7 4247.2 -178.5。6 9873.8 109.0。5 18718 。 327580958933069。4 16.2 3604738768.2 15 180.0 66530.2 -82.543954.6 14-195.0 78457。1 -83 。 7 48874.0 12.8 210.0 89592.8 -85.1 53826.3 11-225-240-255-270-285.0-300.0-315.0-330 。860 100079。0 110

38、102.70119876 。0 129642。15509。 2。3 43999.91 51469 。 258577.5 82.9。6 65486.084.483-565.282.7886。7 59118.9-88.4 65024.0 98 -90 。 2 71745.810.5 72355.8。6 793299.1 86530791.9 79401。0 8.8 94074.1-94.2 433。6 137 o 6 127614401.7 -99。 0487.5 149.1 148612555.3104。50 10038.5 -111 。 8261.9 102.2716.5 25.1 345。0 705