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）￥

2）调用bark函数求主动件①的运动参数。

形式参数

】

game

实值

￥

r12

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

实值

-1

…

R23

R34

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

}

实值

;

r35

R56

、

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""

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

;

：

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

game

…

实值

r12

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

;

实值

]

r23

r34

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""

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

￥

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

、

game

实值

R23/2

）

②调用bark函数对质点8进行运动分析：

形式参数

game

】

实值

{

R34/2

③调用bark函数对质点9进行运动分析：

形式参数

！

game

实值

R35/2

④调用bark函数对质点10进行运动分析：

形式参数

game

【

实值

】

R56/2

⑤调用bark函数对质点11进行运动分析：

形式参数

…

game

实值

r611

（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

ns1

ns2

：

nn1

nn2

nexf

实值

形式参数

《

实值

】

（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

ns1

—

ns2

nn1

nn2

nexf

实值

形式参数

[

实值

（4）调用barf函数对主动件1进行动态静力分析：

形式参数

ns1

nn1

…

实值

，

&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""

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,fr3

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