机械原理课程设计凸轮式鄂式破碎机Word文档格式.docx
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符号
n1
lO2A
l1
l2
h1
h2
lAB
lO3B
lBC
lO1C
lO1D
单位
r/min
mm
数据
170
100
1000
940
850
1250
1150
1960
600
连杆机构静态动力分析
飞轮转动惯量的确定
G3
Js3
G4
Js4
G5
Js5
G6
Js6
δ
N
Kgm2
5000
25.5
2000
9
9000
50
0.15
三.机构的运动分析
B位置速度分析
PC
b
ωO2A=n1/30=3.14X170/30=17.8rad/s
VA=AO2·
ωO2A=0.1X17.8=1.78m/s
由速度多边形,计算得
VB=VA+VBA
AO2·
ωO2A?
⊥O3B⊥O2A⊥AB
VB=μ1×
pb=0.1×
15=1.5m/s
VBA=μ1×
6=0.6m/s
ωO3B=VB/O3B=1.5/1=1.5rad/s
VC=VB+VCB
√?
⊥O1C⊥O3B⊥BC
VC=μ1×
pc=0.1×
4.1=0.41m/s
VCB=μ1×
bc=0.1×
14.5=1.45m/s
综上:
VA=1.78mm/s,VB=1.5m/s,VBA=μ1×
6=0.6m/s,
VC=0.43m/s,VCB=μ1×
2.A位置加速度分析
aA=AO2×
ω22=31.7m/s2
ωAB=VAB/AB=0.6/1.25=0.48rad/s
anAB=ω2ABXAB=0.482×
1.25=0.3m/s2
anB=ω2O3BXO3B=1.512×
1=2.25m/s2
由加速度多边形得:
anB+atB=aA+anBA+atAB
√X√√X
//BO3⊥BO3//AO2//BA⊥AB
atBA=μ2×
b`b```=1×
33.7=33.7m/s2
atB=μ2×
b``b```=1×
20=20m/s2
ωO1C=VC/O1C=0.43/1.96=0.22rad/s
anC=ω2O1C×
O1C=0.222×
1.96=0.1m/s2
ωBC=VCB/BC=1.45/1.15=1.3rad/s
anCB=ω2BC×
BC=1.3×
1.15=1.83m/s2
anC+atC=atB+anCB+atCB
√?
√X√
//O1C⊥O1C⊥O3B//CB⊥CB
atC=μ2×
c`c``=1×
9.6=9.6m/s2
atCB=μ2×
c``c```=1×
18.4=18.4m/s2
ω22=31.7m/s2
评价:
速度:
各杆速度均匀,相对平稳。
加速度:
3、4、5杆有较大切向加速度,惯性冲击较大。
四.设计破碎机上的凸轮机构
1.凸轮机构基本尺寸设计
凸轮机构的基本尺寸主要受两种矛盾因素所制约。
若基本尺寸较大,则相应的机构总体尺寸也较大,造成原材料和加工工时的浪费,机器尺寸过大。
而基本尺寸太小,造成运动失真,机构自锁不良等后果。
机构的基本尺寸设计是要求合理的结构尺寸,使之能够兼顾矛盾的两个方面。
2.凸轮轮廓曲线设计
基于凸轮机构的基本尺寸和从动件的运动规律,即可求的凸轮的轮廓曲线坐标。
当凸轮机构运转速度较高或凸轮机构中机构刚性相当小时,构件的弹性变形将对从动件的实际运动特性产生明显的影响。
轮廓线如下图所示:
其中:
vP=v=wopop=v/w=ds/dδ
由图知:
tana=(op-e)/(s0+s)=[(ds/dδ)-]/[(r0-e)+s]
五.机构的静态动力分析
根据2构件3低副拆杆组为3.4杆与5.6杆.确定比例尺..作机构图及力封闭圆形
5.6杆的静力分析图5.6杆的力封闭图
比例尺:
u=0.04m/mm比例尺:
u=50N/mm
3.4杆的静力分析图3.4杆的力封闭图
比例尺:
u=0.04m/mm比例尺:
对杆6惯性力的确定
FI6=m6as6=9000×
4.8/9.8=4408N
MI6=JS6α6=JS6at6/L6=50×
4.9/1.96=122.4N.m
hI6=MI6/FI6=122.4/4408=0.0277m
FI6和MI6为F`I6,偏移距离为0.0277m
对杆5惯性力的确定
FI5=m5as5=2000×
9.3/9.8=1887.7N
MI5=JS5α5=9×
16/1.15=125.3N·
m
hI5=MI5/FI5=125.3/1887.7=0.066m
对杆4惯性力的确定
FI4=m4as4=2000×
1/2×
19.2/9.8=1959N
MI4=JS4α4=9×
19.05/1=171N·
Hp4=MI4/FI4=171/1959=0.09m
对杆3惯性力的确定
FI3=m3as3=5000×
43.6×
0.05/9.8=1112N
MI3=JS3α3=25.5×
29.1/1.25=593N·
Hp3=MI3/FI3=593/1112=0.5m
六.飞轮设计
已知机器运转的速度,不均匀系数,具有定传动比的构件的转动惯量,电动机曲柄的转速,驱动力矩为常数,
曲柄各位置处的平衡力矩:
Me
1
2
3
4
5
6
7
8
10
11
12
N.m
24
70
94
80
45
Med=0.5×
94π/2÷
π/2=47N.m
Wmax=Wmin=1/2×
47×
π/4=18.5N.m
[W]=Wmax-Wmin=37N.m
飞轮转动惯量JF=900[W]/π2n2[δ]=900×
37/π21702×
0.15=0.78kg.m2
“?
八.参考文献
㈠郑甲红、朱建儒、刘喜平,机械原理,北京:
机械工业出版社,2006.1
㈡任工昌、郑甲红,机械原理课程学习指南,西安:
西北大学出版社,2002.8
㈢二代龙震工作室,Pro/MechanismWildfire3.0/4.0机构运动分析,北京:
电子工业出版社,2008.1
㈣林清安,Pro/ENGINEER野火3.0中文版动态机构设计与仿真,北京:
电子工业出版社,2007.3
㈤王立新、安征,Pro/ENGINEERWildfire4.0中文版标准教程,北京:
清华大学出版社,2008.7
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