机械原理课程设计颚式破碎机设计说明书.docx
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机械原理课程设计颚式破碎机设计说明书
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,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①,②③构件组成的RRR杆组,④⑤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①,②③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)调用bark函数求主动件①的运动参数。
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
2)调用rrrk函数求②、③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
3)调用rrrk函数对④、⑤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""
main()
{
staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;
staticdoublet[10],w[10],e[10],pdraw[370],
vpdraw[370],apdraw[370];
staticintic;
doubler12,r23,r34,r35,r56,r611;
doublepi,dr;inti;
FILE*fp;
r12=;r23=;r34=;r35=;r56=;r611=;
pi=*atan;dr=pi/;
w[1]=-170*2*pi/60;e[1]=;del=;
p[1][1]=;p[1][2]=;p[4][1]=;p[4][2]=-1;p[6][1]=-1;
p[6][2]=;
printf("\nTheKinematicParametersofPoint5\n");
printf("NoTHETA1S5V5A5\n");
printf("degradrad/srad/s/s\n");
if((fp=fopen("sgy","w"))==NULL)
{
printf("can'topenthisfile.\n");
exit(0);
}
fprintf(fp,"\nTheKinematicParametersofPoint5\n");
fprintf(fp,"NoTHETA1S5V5A5\n");
fprintf(fp,"degradrad/srad/s/s\n");
ic=(int)del);
for(i=0;i<=ic;i++)
{
t[1]=(-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,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%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,t[5],w[5],e[5]);
fprintf(fp,"\n%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,t[5],w[5],e[5]);
pdraw[i]=t[5];
vpdraw[i]=w[5];
apdraw[i]=e[5];
if((i%16)==0){getch();}
}
fclose(fp);
getch();
draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);
}
(2)运行结果。
1件5的运动参数:
TheKinematicParametersofPoint5
NoTHETA1S5V5A5
degradrad/srad/s/s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
2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①的运动参数。
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
2)调用rrrk函数求②、③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()
{
staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;
staticdoublet[10],w[10],e[10],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];
staticintic;
doubler12,r23,r34,r47;
doublepi,dr;inti;
FILE*fp;
r12=;r23=;r34=;r47=;
pi=*atan;
dr=pi/;
w[1]=-170*2*pi/60;e[1]=;del=;
p[1][1]=;p[1][2]=;p[4][1]=;p[4][2]=;
printf("\nTheKinematicParametersofPoint5\n");
printf("NoTHETA1S5V5A5\n");
printf("degradrad/srad/s/s\n");
if((fp=fopen("sgy1","w"))==NULL)
{
printf("can'topenthisfile.\n");
exit(0);
}
fprintf(fp,"\nTheKinematicParametersofPoint5\n");
fprintf(fp,"NoTHETA1S5V5A5\n");
fprintf(fp,"degradrad/srad/s/s\n");
ic=(int)del);
for(i=0;i<=ic;i++)
{
t[1]=(-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,ap);
bark(2,0,5,2,,r23/2,,t,w,e,p,vp,ap);
bark(4,0,6,3,,r34/2,,t,w,e,p,vp,ap);
bark(4,0,7,3,,,,t,w,e,p,vp,ap);
printf("\n%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,t[3],w[3],e[3]);
fprintf(fp,"\n%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,t[3],w[3],e[3]);
pdraw[i]=t[3];vpdraw[i]=w[3];apdraw[i]=e[3];
if((i%16)==0){getch();}
}
fclose(fp);
getch();
draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);
}
(2)运行结果。
①杆件3的运动参数:
TheKinematicParametersofPoint5
NoTHETA1S5V5A5
degradrad/srad/s/s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
②运动图形:
五.机构的动态静力分析
六杆铰链式颚式破碎机的动态静力分析。
质点7,8,9,10及矿石破碎产生阻力的作用点11的运动参数;
①调用bark函数对质点7进行运动分析:
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
game
t
w
e
p
vp
ap
实值
2
0
7
2
R23/2
t
w
e
p
vp
ap
②调用bark函数对质点8进行运动分析:
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
game
t
w
e
p
vp
ap
实值
4
0
8
3
R34/2
t
w
e
p
vp
ap
③调用bark函数对质点9进行运动分析:
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
game
t
w
e
p
vp
ap
实值
3
0
9
4
R35/2
t
w
e
p
vp
ap
④调用bark函数对质点10进行运动分析:
形式参数
n1
n2
n3
k
r1
r2
game
t
w
e
p
vp
ap
实值
6
0
10
5
R56/2
t
w
e
p
vp
ap
⑤调用bark函数对质点11进行运动分析:
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
(2)调用rrrf函数对④、⑤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
3
6
5
9
10
0
11
11
4
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②、③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进行动态静力分析:
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()
{
staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;
staticdoublet[10],w[10],e[10],fr[20][2],fe[20][2];
staticdoublesita1[370],fr1draw[370],sita2[370],fr2draw[370],
sita3[370],fr3draw[370],tbdraw[370],tb1draw[370];
staticdoubletb,tb1,fr1,bt1,fr4,bt4,fr6,bt6,we1,we2,we3,we4,we5;
staticintic;
doubler12,r23,r34,r35,r56,r611;doublepi,dr;inti;
FILE*fp;
sm[1]=;sm[2]=;sm[3]=;sm[4]=;sm[5]=;
sj[1]=;sj[2]=;sj[3]=;sj[4]=;sj[5]=;
r12=;r23=;r34=;r35=;r56=;r611=;
pi=*atan;dr=pi/;
w[1]=-170*2*pi/60;e[1]=;del=;p[1][1]=;
p[1][2]=;p[4][1]=;p[4][2]=;p[6][1]=;
p[6][2]=;
printf("\nTheKineto-staticAnalysisofasix-barLinkase\n");
printf("NoHETALfr1sita1fr4sita4tbtb1\n");
printf("degNradianNradian");
printf("\nTheKineto-staticAnalysisofaSix-barLinkase\n");
printf("NOTHETA1fr6bt6tbtb1\n");
printf("(deg.)(N)(deg.)\n");
if((fp=fopen("sgy2","w"))==NULL)
{
printf("Can'topenthisfile./n");
exit(0);
}
fprintf(fp,"\nTheKineto-staticAnalysisofaSix-barLinkase\n");
fprintf(fp,"NOTHETA1FR6BT6TBTB1\n");
fprintf(fp,"(deg.)(N)(deg.)\n");
ic=(int)del);
for(i=0;i<=ic;i++)
{
t[1]=(-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,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);
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,fr);
barf(1,1,2,1,p,ap,e,fr,&tb);
fr1=sqrt(fr[1][1]*fr[1][1]+fr[1][2]*fr[1][2]);
bt1=atan2(fr[1][2],fr[1][1]);
fr4=sqrt(fr[4][1]*fr[4][1]+fr[4][2]*fr[4][2]);
bt4=atan2(fr[4][2],fr[4][1]);
fr6=sqrt(fr[6][1]*fr[6][1]+fr[6][2]*fr[6][2]);
bt6=atan2(fr[6][2],fr[6][1]);
we1=-(ap[1][1]*vp[1][1]+(ap[1][2]+*vp[1][2])*sm[1]-e[1]*w[1]*sj[1];
we2=-(ap[7][1]*vp[7][1]+(ap[7][2]+*vp[7][2])*sm[2]-e[2]*w[2]*sj[2];
we3=-(ap[8][1]*vp[8][1]+(ap[8][2]+*vp[8][2])*sm[3]-e[3]*w[3]*sj[3];
we4=-(ap[9][1]*vp[9][1]+(ap[9][2]+*vp[9][2])*sm[4]-e[4]*w[4]*sj[4];
extf(p,vp,ap,t,w,e,11,fe);
we5=-(ap[10][1]*vp[10][1]+(ap[10][2]+*vp[10][2])*sm[5]-e[5]*w[5]*sj[5]+fe[11][1]*vp[11][1]+fe[11][2]*vp[11][2];
tb1=-(we1+we2+we3+we4+we5)/w[1];
printf("%3d%%%%%\n",i+1,t[1]/dr,fr6,bt6/dr,tb,tb1);
fprintf(fp,"%3d%%%%%\n",i+1,t[1]/dr,fr6,bt6/dr,tb,tb1);
tbdraw[i]=tb;tb1draw[i]=tb1;fr1draw[i]=fr1;sita1[i]=bt1;
fr2draw[i]=fr4;sita2[i]=bt4;fr3draw[i]=fr6;sita3[i]=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)
doublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],t[10],w[10],e[10],fe[20][2];
{
doublepi,dr;
pi=*atan;dr=pi/;
if(w[5]<0)
{
fe[nexf][1]=(-t[1]/**cos(-t[5]-pi/2);
fe[nexf][2]=(-t[1]/**sin(-t[5]-pi/2);
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- 机械 原理 课程设计 颚式破碎机 设计 说明书