机械原理课程设计铰链式颚式破碎机.docx
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机械原理课程设计铰链式颚式破碎机
(封面)
XXXXXXX学院
《机械原理》课程设计报告
题目:
铰链式颚式破碎机
院(系):
专业班级:
学生姓名:
指导老师:
时间:
年月日
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1.1六杆铰链式破碎机图1.2工艺阻力
图1.3四杆铰链式破碎机
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=0.1m,lAB=1.250m,lO3B=1m,lBC=1.15m,lO5C=1.96m,l1=1m,l2=0.94m,h1=0.85m,h2=1m。
各构件质量和转动惯量分别为:
m2=500kg,Js2=25.5kg•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=0.6m,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,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=0.04m,lAB=1.11m,l1=0.95m,h1=2m,lO3B=1.96m,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=0.6m。
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。
2.2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
3.1六杆铰链式破碎机
六杆铰链式粉碎机拆分为机架和主动件①,②③构件组成的RRR杆组,④⑤构件组成的RRR杆组。
+
+
3.2四杆铰链式破碎机
四杆铰链式破碎机拆分为机架和主动件①,②③构件组成的RRR杆组。
+
四机构的运动分析
4.1六杆铰链式颚式破碎机的运动分析
(1)调用bark函数对主动件①进行运动分析。
见表4.1。
表4.1
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
gam
t
w
e
p
vp
ap
实值
1
2
0
1
r12
0.0
0.0
t
w
e
p
vp
ap
(2)调用rrrk函数对由②③构件组成的RRR杆组进行运动分析。
见表4.2。
表4.2
形式参数
m
n1
n2
n3
k1
k2
r1
r2
t
w
e
p
vp
ap
实值
1
4
2
3
3
2
r34
r23
t
w
e
p
vp
ap
(3)调用rrrk函数对由④⑤构件组成的RRR杆组进行运动分析。
见表4.3。
表4.3
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
(4)程序清单:
#include"graphics.h"
#include"subk.c"
#include"draw.c"
main()
{
staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2];
staticdoublet[10],w[10],e[10],del;
staticdoublepdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370],wdraw[370];
staticintic;
doubler12,r23,r34,r35,r56;
doublepi,dr;
inti;
FILE*fp;
r12=0.1;r34=1.0;r23=1.250;
r35=1.15;r56=1.96;
p[1][1]=0.0;
p[1][2]=0.0;
p[4][1]=0.94;
p[4][2]=-1.0;
p[6][1]=-1.0;
p[6][2]=0.85;
pi=4.0*atan(1.0);
dr=pi/180.0;
t[1]=0.0;w[1]=-17*pi/3;e[1]=0.0;del=15;
printf("\nTheKinematicParametersofPoint6\n");
printf("NoTHETA1t5w5e5\n");
printf("degradrad/srad/s/s\n");
ic=(int)(360.0/del);
for(i=0;i<=ic;i++)
{
t[1]=(-i)*del*dr-90*dr;
bark(1,2,0,1,r12,0.0,0.0,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);
wdraw[i]=t[1]/dr;
pdraw[i]=t[5];
vpdraw[i]=w[5];
apdraw[i]=e[5];
}
if((fp=fopen("六杆运动8888888.txt","w"))==NULL)
{
printf("Can'topenthisfile./n");
exit(0);
}
for(i=0;i<=ic;i++)
{
printf("%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f\n",wdraw[i],pdraw[i],vpdraw[i],apdraw[i]);
fprintf(fp,"%e%e%e%e\n",wdraw[i],pdraw[i],vpdraw[i],apdraw[i]);
if((i%18)==0)getch();
}
fclose(fp);
getch();
draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);
}
运算结果:
TheKinematicParametersofPoint5
THETA1t5w5e5
degradrad/srad/s/s
-9.00000e+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-01-3.98081e+00
-1.50000e+02-1.64647e+00-3.81662e-01-1.00778e+00
-1.65000e+02-1.65210e+00-3.77125e-011.51876e+00
-1.80000e+02-1.65741e+00-3.40696e-013.29712e+00
-1.95000e+02-1.66202e+00-2.84290e-014.23741e+00
-2.10000e+02-1.66573e+00-2.19724e-014.43601e+00
-2.25000e+02-1.66849e+00-1.56345e-014.12137e+00
-2.40000e+02-1.67036e+00-9.95969e-023.58405e+00
-2.55000e+02-1.67146e+00-5.06328e-023.10541e+00
-2.70000e+02-1.67188e+00-6.91431e-032.89782e+00
-2.85000e+02-1.67166e+003.64486e-023.06340e+00
-3.00000e+02-1.67078e+008.48847e-023.57078e+00
-3.15000e+02-1.66912e+001.42323e-014.24740e+00
-3.30000e+02-1.66655e+002.09172e-014.79134e+00
-3.45000e+02-1.66295e+002.80705e-014.81744e+00
-3.60000e+02-1.65832e+003.46484e-013.95596e+00
-3.75000e+02-1.65286e+003.91648e-012.00206e+00
-3.90000e+02-1.64698e+004.00498e-01-9.32100e-01
-4.05000e+02-1.64131e+003.61788e-01-4.35539e+00
-4.20000e+02-1.63658e+002.73734e-01-7.50567e+00
-4.35000e+02-1.63346e+001.46198e-01-9.61223e+00
-4.50000e+02-1.63238e+00-1.37677e-03-1.01835e+01
图4.1六杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线
4.2四杆铰链式颚式破碎机的运动分析
(1)调用bark函数对主动件①进行运动分析。
见表4.4。
表4.4
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
gam
t
w
e
p
vp
ap
实值
1
2
0
1
r12
0.0
0.0
t
w
e
p
vp
ap
(2)调用rrrk函数对由②③构件组成的RRR杆组进行运动分析。
见表4.5。
表4.5
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
(3)程序清单
#include"graphics.h"
#include"subk.c"
#include"draw.c"
main()
{
staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2];
staticdoublet[10],w[10],e[10],del;
staticdoublepdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370],wdraw[370];
staticintic;
doubler12,r23,r34;
doublepi,dr;
doubler2,vr2,ar2;
inti;
FILE*fp;
r12=0.04;r23=1.11;r34=1.96;
p[1][1]=0.0;
p[1][2]=0.0;
p[4][1]=-0.95;
p[4][2]=2.0;
pi=4.0*atan(1.0);
dr=pi/180.0;
w[1]=-17*pi/3;e[1]=0.0;del=15;
printf("\nTheKinematicParametersofPoint6\n");
printf("NoTHETA1t3w3e3\n");
printf("degradrad/srad/s/s\n");
ic=(int)(360.0/del);
for(i=0;i<=ic;i++)
{
t[1]=(-i)*del*dr-3*dr;
bark(1,2,0,1,r12,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
rrrk(1,2,4,3,2,3,r23,r34,t,w,e,p,vp,ap);
wdraw[i]=t[1]/dr;
pdraw[i]=t[3];
vpdraw[i]=w[3];
apdraw[i]=e[3];
}
if((fp=fopen("四杆运动8888888.txt","w"))==NULL)
{
printf("Can'topenthisfile./n");
exit(0);
}
for(i=0;i<=ic;i++)
{
printf("%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f\n",wdraw[i],pdraw[i],vpdraw[i],apdraw[i]);
fprintf(fp,"%e%e%e%e\n",wdraw[i],pdraw[i],vpdraw[i],apdraw[i]);
if((i%18)==0)getch();
}
fclose(fp);
getch();
draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);
}
运算结果:
TheKinematicParametersofPoint3
THETA1t3w3e3
degradrad/srad/s/s
-3.00000e+00-1.63161e+00-4.05618e-03-6.23548e+00
-1.80000e+01-1.63234e+00-9.46782e-02-6.02631e+00
-3.30000e+01-1.63436e+00-1.79482e-01-5.44663e+00
-4.80000e+01-1.63756e+00-2.53165e-01-4.51911e+00
-6.30000e+01-1.64173e+00-3.10889e-01-3.28467e+00
-7.80000e+01-1.64661e+00-3.48569e-01-1.80535e+00
-9.30000e+01-1.65187e+00-3.63197e-01-1.65406e-01
-1.08000e+02-1.65717e+00-3.53157e-011.53056e+00
-1.23000e+02-1.66213e+00-3.18490e-013.16304e+00
-1.38000e+02-1.66642e+00-2.61053e-014.60652e+00
-1.53000e+02-1.66972e+00-1.84521e-015.74117e+00
-1.68000e+02-1.67178e+00-9.42091e-026.46611e+00
-1.83000e+02-1.67245e+003.30455e-036.71231e+00
-1.98000e+02-1.67168e+001.00725e-016.45290e+00
-2.13000e+02-1.66953e+001.90711e-015.70852e+00
-2.28000e+02-1.66614e+002.66566e-014.54585e+00
-2.43000e+02-1.66178e+003.22868e-013.06898e+00
-2.58000e+02-1.65676e+003.55913e-011.40521e+00
-2.73000e+02-1.65144e+003.63939e-01-3.11702e-01
-2.88000e+02-1.64618e+003.47101e-01-1.95669e+00
-3.03000e+02-1.64134e+003.07263e-01-3.42418e+00
-3.18000e+02-1.63724e+002.47662e-01-4.63297e+00
-3.33000e+02-1.63413e+001.72551e-01-5.52594e+00
-3.48000e+02-1.63222e+008.68636e-02-6.06671e+00
图4.1四杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线
五.机构的动态静力分析
5.1六杆铰链式颚式破碎机的静力分析
(1)调用bark函数对主动件①进行运动分析。
见表4.1。
(2)调用rrrk函数对由②③构件组成的RRR杆组进行运动分析。
见表4.2。
(3)调用rrrk函数对由④⑤构件组成的RRR杆组进行运动分析。
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。
见表5.1~表5.5。
表5.17点运动参数
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
gam
t
w
e
p
vp
ap
实值
2
0
7
2
0.0
r27
0.0
t
w
e
p
vp
ap
表5.28点运动参数
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
gam
t
w
e
p
vp
ap
实值
4
0
8
3
0.0
r48
0.0
t
w
e
p
vp
ap
表5.39点运动参数
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
gam
t
w
e
p
vp
ap
实值
3
0
9
4
0.0
r39
0.0
t
w
e
p
vp
ap
表5.410点运动参数
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
gam
t
w
e
p
vp
ap
实值
6
0
10
5
0.0
r610
0.0
t
w
e
p
vp
ap
表5.511点运动参数
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
gam
t
w
e
p
vp
ap
实值
6
0
11
5
0.0
r611
0.0
t
w
e
p
vp
ap
(5)调用rrrf对由④⑤杆组成的RRR杆组进行静力分析。
见表5.6。
表5.6
形式参数
n1
n2
n3
ns1
ns2
nn1
nn2
nexf
k1
k2
p
vp
ap
t
w
e
fr
实值
3
6
5
9
10
0
11
11
4
5
p
vp
ap
t
w
e
fr
(6)调用rrrf对由②③杆组成的RRR杆组进行静力分析。
见表5.7。
表5.7
形式参数
n1
n2
n3
ns1
ns2
nn1
nn2
nexf
k1
k2
p
vp
ap
t
w
e
fr
实值
4
2
3
8
7
3
0
0
3
2
p
vp
ap
t
w
e
fr
(7)调用barf对主动件①进行静力分析。
见表5.8。
表5.8
形式参数
n1
ns1
nn1
k1
p
ap
e
fr
tb
实值
1
1
2
1
p
ap
e
fr
&tb
程序清单
#include"graphics.h"
#include"subk.c"
#include"subf.c"
#include"draw.c"
main()
{
staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;
staticdoublet[10],w[10],e[10];
staticdoublesita1[370],fr1draw[370],sita2[370],fr2draw[370],sita3[370],
fr3draw[370],tbdraw[370],tb1draw[370];
staticdoublefr[20][2],fe[20][2];
staticintic;
doubler12,r23,r34,r35,r56;
doubler27,r48,r39,r610,r611;
inti;
doublepi,dr;
doublefr6,bt6,we1,we2,we3,we4,we5,tb,tb1;
FILE*fp;
sm[1]=0.0;sm[2]=500.0;sm[3]=200.0;sm[4]=200.0;sm[5]=900.0;
sj[1]=0.0;sj[2]=25.5;sj[3]=9.0;sj[4]=9.0;sj[5]=50.0;
r12=0.1;r23=1.25;r34=1.0;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]=0.0;
p[1][2]=0.0;
p[4][1]=0.94;
p[4][2]=-1.0;
p[6][1]=-1.0;
p[6][2]=0.85;
printf("\nTheKineto-staticAnalysisofaSix-barLinkase\n");
printf("NOTHETA1FR6BT6TBTB1\n");
printf("(deg.)(N)(deg.)(N.m)(N.m)\n");
if((fp=fopen("六杆受力8888888.txt","w"))==NULL)
{
printf("Can'topenthis
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- 机械 原理 课程设计 铰链 颚式破碎机