機械原理課程設(shè)計鉸鏈?zhǔn)筋€式破碎機

1、目錄一、選擇方案二、原動機的選擇、傳動比計算和分配三、機構(gòu)分析四、機構(gòu)簡介設(shè)計數(shù)據(jù)五、機構(gòu)的運動位置分析六、機構(gòu)的運動速度分析七、機構(gòu)運動加速度分析八、靜力分析九、飛輪設(shè)計十、設(shè)計總結(jié)一、方案的選擇方案一：該方案的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)相對簡單，由于結(jié)構(gòu)簡單所以對各個構(gòu)件的強 度要求較高，還有就是出料口太小，不利于出料。方案二：該方案和方案一類似結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)點是出料口每次碾壓后會變大， 這樣有利于出料，提高生產(chǎn)效率。方案三：該結(jié)構(gòu)相對前面兩種方案來說復(fù)雜一點，多增加了幾根桿鏈，這使 得該結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，同時對各桿的要求強度較前兩種要低。該 機構(gòu)也是每碾壓一次出料口變大，有利于出料。綜合以上三個方案，方案

2、三最優(yōu)，故選擇方案三。二、原動機的選擇、傳動比計算和分配2.1 原動機的選擇電動機有很多種類，一般用得最多的是交流異步電動機。它價格低廉， 功率范圍寬，具有自調(diào)性，其機械特性能滿足大多數(shù)機械設(shè)備的需要。它的同步轉(zhuǎn)速有 3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min等五種規(guī)格。在輸出同樣的功率時，電動機的轉(zhuǎn)速越高， 其尺寸和重量也越小，價格也越低廉。但當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)的速度很低時， 若選用高速電動機，勢必要增大減速裝置，反而可能會造成機械系統(tǒng) 總體成本的增加。由于該機構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)速170r/min ,故綜合考慮選擇Y132S1-2,轉(zhuǎn)速為2900r/min。

3、2.2 傳動機構(gòu)的設(shè)計由于電動機的轉(zhuǎn)速為 2900r/min,而曲柄轉(zhuǎn)速要求為170r/min,所以 要采取減速傳動裝置。設(shè)計的傳動機構(gòu)如下：2.3 傳動比計算和分配(1)總傳動比：i nw 2900 17.06ni170(2)分配各級傳動比：齒輪傳動比在2-6之間，不能太大，也不能 太小，故設(shè)置齒輪1和齒輪2傳動比為公2.5 ,齒輪2和齒輪3的傳 動比為i23 3 ,齒輪4和齒輪5的傳動比為i45 2.27 ,這樣總傳動比 i i12?i23?i45,經(jīng)過減速傳動后達到預(yù)期轉(zhuǎn)速。三、結(jié)構(gòu)分析機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖如下：該機構(gòu)為六桿錢鏈?zhǔn)狡扑闄C可拆分為機架和主動件 2,構(gòu)件3和構(gòu)件4組成阿蘇爾桿組，構(gòu)件

4、 5和構(gòu)件6組成阿蘇爾桿組。圖如下：四、機構(gòu)簡介和設(shè)計數(shù)據(jù)4.1機構(gòu)簡介顆式破碎機是一種用來破碎礦石的機械，如圖9-4所示.機器經(jīng)帶 傳動（圖中未畫出）使曲柄2順時針方向回轉(zhuǎn)，然后通過機構(gòu)3,4,5使動 顆板6作往復(fù)擺動，當(dāng)動顫板6向左擺向固定于機架1上的定顫板7 時，礦石即被軋碎；當(dāng)動顫班板6向右擺離定顫板7時，被軋碎的礦 石即落下.由于機器在工作過程中載荷變化很大，將影響曲柄和電機的 勻速轉(zhuǎn)動，為了減少主軸速度的波動和電動機的容量，在曲柄軸O2的 兩端各裝一個大小和重量完全相同的飛輪，其中一個兼作帶輪用。4.2設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計內(nèi)容連桿機構(gòu)的運動分析符號n2Lo2Al 1l 2h1h2l ABL

5、o4Bl BCl O6C單位r/minmm數(shù)據(jù)170100100094085010001250100011501960連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析飛輪轉(zhuǎn)動慣量的確 定LO6DG3Js3GJs4GJs5G6Js66mmN. 42 kg?mNkg?m2Nkg?2 mNkg?m2600500025.520009200099000500.15五、機構(gòu)的運動位置分析（1）曲柄在如圖（一）位置時，構(gòu)件 2和3成一直線時，B點 處于最低點，L=AB+AO2=1.25+0.1 = 1.35=1350mm 以 O2 為圓心，以 100mm為半徑畫圓，以 O4為圓心，以1000mm為半徑畫圓，通過圓 心O2在兩弧上量取

6、1350mm，從而確定出此位置連桿 3和曲柄2的 位置。再以O(shè)6為圓心，以1960mm為半徑畫圓，在圓 O6和O4的圓 弧上量取1150mm從而確定出B點和C點的位置。圖（一）（2）曲柄在如圖（二）位置時，在圖（一）位置基礎(chǔ)上順時針轉(zhuǎn)動150°。 以O(shè)2為圓心，以100mm為半徑畫圓，則找到 A點。再分別以A和 O4為圓心，以1250mm和1000mm為半徑畫圓，兩圓的下方的交點 則為B點。再分別以B和O6為圓心，以1150mmm和1960mm為半 徑畫圓，兩圓的下方的交點則為 C點，再連接AB、O4B、BC和O6C。 此機構(gòu)各桿件位置確定。圖（二）（3）曲柄在如圖（三）位置時，在圖

7、（一）位置基礎(chǔ)上順時針轉(zhuǎn)動 180°過A點到圓O4的弧上量取1250mm ,確定出B點，從B點到 圓弧O6上量取1150mm 長，確定出C,此機構(gòu)各位置確定。圖（三）六 、機構(gòu)的運動速度分析如圖（二）：32= n/30=3.14X170/30=17.8rad/sV B =VA + VBAXAQ 3 2 X1O4B±AO2±ABVA= AO 3 2=0.1 X17.8=1.78m/s根據(jù)速度多邊形，按比例尺以=0.025（m/S）/mm,在圖1中量取VB和VBa的長度數(shù)值：貝U VBA=23.87X 以=0.597m/sV b=60.4X 以=1.511m/sVC

8、=Vb +VcbX V X1O6C±O4B±BC根據(jù)速度多邊形，按比例尺以=0.025（m/S）/mm,在圖2中量取Vc和VCb的長度數(shù)值：V=16.41X 以=0.410m/sVdb=57.92X 以=1.448m/s七、機構(gòu)運動加速度分析如圖 （二 ）a b=a b04 + a b04 = a a+ a ba + atAB/ BO ±BO4 AO / BAABV X V V XatcB=38.14 x 以=19.07m/s 2aA= AO2 x 32 =31.7m/sanBA= VBA X V BA/ BA =0.3m/s 2anB04= VB X VB/B0

9、4=2.56 m/s2根據(jù)加速度多邊形圖3按比例尺以=0.5(m/s 2)/mm 量取at B04at ab和a b值的大小:atB04 =40.57 X 以=20.3 m/s 2a ab=67.4 x 以2=33.9m/s2a b=40.82 X 以=20.41 m/s06C=VC/06C=0.43/1.96=0.22rad/sanc=co 206b QC=0.222x 1.96=0.1 m/sbc= Vcb/BC=1.45/1.15=1.3rad/s ancB=3 2BcX BC=1.3X 1.15=1.83 m/s aC= a n06c+ a 06C= a B+ a CB+an CBV

10、X V X V/O6C XOBC±CB /CB根據(jù)加速度多邊形按圖4按比例尺以=0.5(m/s 2)/mm量取ac、atO6環(huán)口 at cb 數(shù)值：2ac=12.11 X 以=6.055m/sa cb=38.31 x 以=19.155m/s八、靜力分析對桿6Fi6=m6ac=9000X 6.055/9.8=5561NMk=Js6a 6=Js6atO6/L 6=50X 6.055/1.96=154N.md6=MMF I6=154/5561=0.03m在曲柄中量出2角度為2400則Q/85000=60/240得Q=21250NEM=0-Rt76X L6+ F I6 X 0.92-G 6X

11、 0.094-Q DC=0Rt76=(-5561X 0.92+9000 X 0.094+21250 X 1.36)/1.96=12566N對桿5FI5=maBC=2000X 19.155/9.8=3909NMk=JS5a bC=9X 19.155/1.15=150N m比二旌/F I5=150/1909=0.038mEM=0R345X L5+GX 0.6-F I5 X 0.497=0Rt345=(-2000 X 0.6+3909 X 0.497)/1.15=645.9N對桿4FI4=n4aB=2000X 20.41/9.8=4165NM4=Js4a 4=9X 20.41/1=183.7N mM

12、MJF I4=183.7/4165=0.044mMb=0Rt74X L4+GX 0.49-F i4 X 0.406=0Rt74=(-2000 X 0.5+4165 X 0.406)/1=691N對桿 3Fi3=m3aA=5000 X 33.9/9.8=17296NMk=Js3a 3=25.5 X 33.9/1.25=692N mHp3=MI3/FI3 =692/17296=0.04mEMB=0R23X L3 GX 0.064-F i3 X 0.77=0Rt23=(-17296 X 0.77 5000 X 0.064)/1.25= 10910.34N九、飛輪設(shè)計已知機器運轉(zhuǎn)的速度，不均勻系數(shù)，由

13、靜力分析得的平衡力矩My，具有定傳動比的構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量，電動機曲柄的轉(zhuǎn)速n0， 驅(qū)動力矩為常數(shù)，曲柄各位置處的平衡力矩。要求：用慣性力法確定裝在軸O2上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JOF。步驟：1)列表：在動態(tài)靜力分析中求得的各機構(gòu)位置的平衡力矩My,以力矩比例尺m(Ngm/mm)和角度比例尺(1/mm)繪制一i個運動循環(huán)的動態(tài)等功陰力矩MC Mc*( )線圖，對Mc*( )用圖解積分法求出一個運動循環(huán)中的陰力功AC* 線圖。2)繪制驅(qū)動力矩Ma作的驅(qū)動功Aa Aa()線圖，因Ma為常數(shù)，且一+0.13=5.56Kgm2個運動循環(huán)中驅(qū)動力、功等于陰力功，故得一個循環(huán)中的Ac AC()線 圖的始末點以直線相聯(lián)

14、，即為 A Aa()線圖。3)求最大動態(tài)剩余功A',將Aa Aa()與4 AC()兩線圖相減，既 得一個運動循環(huán)中的動態(tài)剩余功線圖 A' A'()。該線圖縱坐標(biāo)最高點 與最低點的距離，即表示最大動態(tài)剩余功A'：My12358912N m140164440001694-214-744-1265通過圖解法積分法，求得，M=611.8 N m,圖中以 m 中=0.026L/mm以 Mm =50N/mm以A二以mX以M中XH = 50N m/mm所以A =以 aXA'1 測=52 X 85=4420 N mJe=J s3 X ( 3 3/ J 2)2+m 3 X

15、 (V s3/ J l)2+J s4 X(34/3 2)2+m 4 X (v s4/ 3 2)2+J s5 x ( co 5/ 3 2) 2+m 5 X(v s5/ 3 2)2+J s6 X ( 3 6/ 3 2)2+m 6 X (v s6/ 3 2)2=0.019+4.05+0.064+0.353+0.045+0442+0.0072Jf =900 A comax/n2n2 8- J=900 X 4420/3.142X170 2X0.15-5.56=86.44Kgm2十、設(shè)計總結(jié)通過這次課程設(shè)計，使我更加了解和掌握了機械設(shè)計的方法和步驟。 對機械原理這門課的知識印象更加深刻，加強了對機械原理的知識的應(yīng)用。通過研究設(shè)計這鉸鏈?zhǔn)筋€式破碎機，使我對連桿設(shè)計有了進一步了解。由于是第一次做課程設(shè)計，剛開始都不知道從何做起，通過看書一點一點研究，終于開始按照步驟一點一點開始做