机械原理课程设计—颚式破碎机设计说明书.pdf
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1、&目 录 一 设计题目 1 二 已知条件及设计要求1 已知条件 1 设计要求 2 三.机构的结构分析2 六杆铰链式破碎机2,四杆铰链式破碎机2 四.机构的运动分析2 六杆铰链式颚式破碎机的运动分析2 四杆铰链式颚式破碎机的运动分析6 五.机构的动态静力分析7 六杆铰链式颚式破碎机的静力分析7 四杆铰链式颚式破碎机的静力分析12 六.工艺阻力函数及飞轮的转动惯量函数 17】工艺阻力函数程序 17 飞轮的转动惯量函数程序17 七.对两种机构的综合评价21 八.主要的收获和建议22 九.参考文献 22 一.设计题目:铰链式颚式破碎机方案分析】二.已知条件及设计要求 2.1 已知条件 图 六杆铰链式破
2、碎机 图 工艺阻力 图 四杆铰链式破碎机 图(a)所示为六杆铰链式破碎机方案简图。主轴 1 的转速为 n1=170r/min,各部尺寸为:lO1A=,lAB=,lO3B=1m,lBC=,lO5C =,l1=1m,l2=,h1=,h2=1m。各构件质量和转动惯量分别为:m2=500kg,Js2=m2,m3=200kg,Js3=9kg m2,m4=200kg,Js4=9kg m2,m5=900kg,Js5=50kg m2,构件1 的质心位于 O1 上,其他构件的质心均在各杆的中心处。D 为矿石破碎阻力作用点,设 LO5D=,破碎阻力 Q 在颚板 5 的右极限位置到左极限位置间变化,如图(b)所示,
3、Q 力垂直于颚板。图(c)是四杆铰链式颚式破碎机方案简图。主轴 1 的转速 n1=170r/min。lO1A=,lAB=,l1=,h1=2m,lO3B=,破碎阻力 Q 的变化规律与六杆铰链式破碎机相同,Q 力垂直于颚板 O3B,Q 力作用点为 D,且 lO3D=。各杆的质量、转动惯量为 m2=200kg,Js2=9kg m2,m3=900kg,Js3=50kg m2。曲柄 1 的质心在O1 点处,2、3 构件的质心在各构件的中心。、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,画出颚板的角位移、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,比较颚板摆
4、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。三.机构的结构分析 六杆铰链式破碎机 六杆铰链式粉碎机拆分为机架和主动件,构件组成的 RRR 杆组,构件组成的 RRR 杆组。+四杆铰链式破碎机 四杆铰链式破碎机拆分为机架和主动件,构件组成的 RRR 杆组。+四.机构的运动分析 六杆铰链式颚式破碎机的运动分析。杆件的运动参数。1)¥2)调用 bark 函数求主动件的运动参数。2)调用 rrrk 函数求、构件组成的 RRR 杆组进行运动分析。形式参数 m&n1 n2 n3 k1 k2 r1 r2 t w e p vp ap 形式参数 n1 n2 n
5、3 k r1 r2】game t w e p vp ap 实 值¥1 2 0 1 r12 t w e p vp ap 实 值-1 2 4 3 2 3 R23 R34 t w-e p vp ap 3)调用 rrrk 函数对、构件组成的 RRR 杆组进行运动分析。形式参数 m n1 n2 n3 k1 k2 r1 r2 t w e p vp ap 实 值 1 3 6;5 4 5 r35 R56 t w e、p vp ap 写主程序并运行。按一定的步长,改变主动件的位置角度,使其在 0-360变化,便可求出机构各点在整个运动循环内的运动参数并打印输出。(1)主程序。#include#include:m
6、ain()static double p202,vp202,ap202,del;static double t10,w10,e10,pdraw370,vpdraw370,apdraw370;static int ic;double r12,r23,r34,r35,r56,r611;double pi,dr;int i;?FILE*fp;r12=;r23=;r34=;r35=;r56=;r611=;pi=*atan;dr=pi/;w1=-170*2*pi/60;e1=;del=;p11=;p12=;p41=;p42=-1;p61=-1;p62=;printf(n The Kinematic Pa
7、rameters of Point 5n);printf(No THETA1 S5 V5 A5n);|printf(deg rad rad/s rad/s/sn);if(fp=fopen(sgy,w)=NULL)printf(cant open this file.n);exit(0);fprintf(fp,n The Kinematic Parameters of Point 5n);fprintf(fp,No THETA1 S5 V5 A5n);fprintf(fp,deg rad rad/s rad/s/sn);ic=(int)del);for(i=0;i=ic;i+)t1=(-i)*d
8、el*dr;bark(1,2,0,1,r12,t,w,e,p,vp,ap);rrrk(-1,2,4,3,2,3,r23,r34,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,r23/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(4,0,8,3,r34/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(3,0,9,4,r35/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(6,0,10,5,r56/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(6,0,11,5,r611,t,w,e,p,vp,ap);printf(n%
9、2d%,i+1,t1/dr,t5,w5,e5);fprintf(fp,n%2d%,i+1,t1/dr,t5,w5,e5);pdrawi=t5;vpdrawi=w5;apdrawi=e5;if(i%16)=0)getch();fclose(fp);getch();draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);(2)运行结果。件 5 的运动参数:The Kinematic Parameters of Point 5 No THETA1 S5 V5 A5 deg rad rad/s rad/s/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ;12 13 14 15 16
10、17 18 19 :20 21 22 23 24 25 动图形:杆铰链式颚式破碎机的运动分析。运动参数。1)调用 bark 函数求主动件的运动参数。2)调用 rrrk 函数求、构件组成的 RRR 杆组进行运动分析。形式参数 m n1 n2 n3 k1 k2 r1;r2 t w e p vp ap 实 值 1 2 4 3 2 3 r23 r34 t w e p vp ap 写主程序并运行。按一定的步长,改变主动件的位置角度,使其在 0-360变化,便可求出机构各点在整个运动循环内的运动参数并打印输出。(1)主程序。#include#include main()static double p202
11、,vp202,ap202,del;static double t10,w10,e10,pdraw370,vpdraw370,apdraw370;static int ic;double r12,r23,r34,r47;double pi,dr;int i;FILE*fp;r12=;r23=;r34=;r47=;pi=*atan;dr=pi/;w1=-170*2*pi/60;e1=;del=;p11=;p12=;p41=;p42=;|printf(n The Kinematic Parameters of Point 5n);printf(No THETA1 S5 V5 A5n);printf(
12、deg rad rad/s rad/s/sn);if(fp=fopen(sgy1,w)=NULL)形式参数 n1 n2 n3 k r1 r2 game t w e p vp ap 实 值 1 2 0 1 r12 .t w e p vp ap printf(cant open this file.n);exit(0);/fprintf(fp,n The Kinematic Parameters of Point 5n);fprintf(fp,No THETA1 S5 V5 A5n);fprintf(fp,deg rad rad/s rad/s/sn);ic=(int)del);for(i=0;i
13、 e p vp ap 形式参数 n1 n2 n3 k r1 r2 game t w e p vp ap 实 值 6 0 11 5|r611 t w e p vp ap 9 形式参数 k2 p vp ap t w e fr 实 值 5 p vp ap t w e】fr (3)调用 rrrf 函数对、构件构成的 RRR 杆组进行动态静力分析:形式参数 n1 n2 n3 ns1 ns2 nn1 nn2 nexf k1 实 值 2 4%3 7 8 0 3 0 2 形式参数 k2 p vp ap t w e fr 实 值 3 p vp ap t w-e fr (4)调用 barf 函数对主动件 1 进行
14、动态静力分析:程序并运行。按 一 定 的 步长,改变主动件的位置角度,使其在 0-360变化,便可求出机构各运动副反力及作用在主动件上的平衡力矩。(1)主程序。#include :#include#include#include main()static double p202,vp202,ap202,del;static double t10,w10,e10,fr202,fe202;static double sita1370,fr1draw370,sita2370,fr2draw370,形式参数 n1 ns1 nn1 k1 p ap e fr tb 实 值 1,1 2 1 p ap e f
15、r&tb sita3370,fr3draw370,tbdraw370,tb1draw370;static double tb,tb1,fr1,bt1,fr4,bt4,fr6,bt6,we1,we2,we3,we4,we5;static int ic;double r12,r23,r34,r35,r56,r611;double pi,dr;int i;FILE*fp;sm1=;sm2=;sm3=;sm4=;sm5=;sj1=;sj2=;sj3=;sj4=;sj5=;r12=;r23=;r34=;r35=;r56=;r611=;:pi=*atan;dr=pi/;w1=-170*2*pi/60;e1
16、=;del=;p11=;p12=;p41=;p42=;p61=;p62=;printf(n The Kineto-static Analysis of a six-bar Linkasen);printf(No HETAL fr1 sita1 fr4 sita4 tb tb1n);printf(deg N radian N radian );printf(n The Kineto-static Analysis of a Six-bar Linkasen);printf(NO THETA1 fr6 bt6 tb tb1n);printf(deg.)(N)(deg.)n);if(fp=fopen
17、(sgy2,w)=NULL)printf(Cant open this file./n);exit(0);fprintf(fp,n The Kineto-static Analysis of a Six-bar Linkasen);、fprintf(fp,NO THETA1 FR6 BT6 TB TB1n );fprintf(fp,(deg.)(N)(deg.)n );ic=(int)del);for(i=0;i=ic;i+)t1=(-i)*del*dr;bark(1,2,0,1,r12,t,w,e,p,vp,ap);rrrk(-1,2,4,3,2,3,r23,r34,t,w,e,p,vp,a
18、p);%rrrk(1,3,6,5,4,5,r35,r56,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,0,7,2,r23/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(4,0,8,3,r34/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(3,0,9,4,r35/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(6,0,10,5,r56/2,t,w,e,p,vp,ap);bark(6,0,11,5,r611,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(2,4,3,7,8,3,0,0,2,3,p,vp,ap,t,w,e,
19、fr);barf(1,1,2,1,p,ap,e,fr,&tb);fr1=sqrt(fr11*fr11+fr12*fr12);bt1=atan2(fr12,fr11);fr4=sqrt(fr41*fr41+fr42*fr42);bt4=atan2(fr42,fr41);fr6=sqrt(fr61*fr61+fr62*fr62);bt6=atan2(fr62,fr61);we1=-(ap11*vp11+(ap12+*vp12)*sm1-e1*w1*sj1;*we2=-(ap71*vp71+(ap72+*vp72)*sm2-e2*w2*sj2;we3=-(ap81*vp81+(ap82+*vp82)
20、*sm3-e3*w3*sj3;we4=-(ap91*vp91+(ap92+*vp92)*sm4-e4*w4*sj4;extf(p,vp,ap,t,w,e,11,fe);we5=-(ap101*vp101+(ap102+*vp102)*sm5-e5*w5*sj5+fe111*vp111+fe112*vp112;tb1=-(we1+we2+we3+we4+we5)/w1;printf(%3d%n,i+1,t1/dr,fr6,bt6/dr,tb,tb1);fprintf(fp,%3d%n,i+1,t1/dr,fr6,bt6/dr,tb,tb1);:tbdrawi=tb;tb1drawi=tb1;fr
21、1drawi=fr1;sita1i=bt1;fr2drawi=fr4;sita2i=bt4;fr3drawi=fr6;sita3i=bt6;if(i%16)=0)getch();fclose(fp);getch();draw2(del,tbdraw,tb1draw,ic);draw3(del,sita1,fr1draw,sita2,fr2draw,sita3,fr3draw,ic);|#include extf(p,vp,ap,t,w,e,nexf,fe)double p202,vp202,ap202,t10,w10,e10,fe202;double pi,dr;pi=*atan;dr=pi/
22、;if(w50)%fenexf1=(-t1/*cos(-t5-pi/2);fenexf2=(-t1/*sin(-t5-pi/2);elsefenexf1=0;fenexf2=0;(2)运行结果:The Kineto-static Analysis of a Six-bar Linkase&NO THETA1 FR6 BT6 TB TB1 (deg.)(N)(deg.)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 质点 5,6 及矿石破碎产生阻力的作用点 7 的运动参数;调用 bark 函数对质点 5 进行运动分析:调用 bark 函数对质点 6 进行运动分析:形式参数 n1
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