机械原理课程设计任务书
学生姓名班级学号位置
设计题目：颚式破碎机机构设计及分析
1 课程设计的目的和任务
1.1 课程设计的目的
机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高电算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。
1.2 课程设计的任务
1、用图解法对压床的连杆机构进行运动分析和动力分析，并在此基础上确定飞轮的转动惯量。要求画出A1图纸一张，A2图纸一张，写出计算说明书一份。
2、用解析法对压床的连杆机构进行运动分析和动力分析。要求写出一份计算说明书和在电脑上打出的程序及计算结果。
3、用Pro/E三维计算机辅助设计软件对压床的连杆机构进行建模、装配，应用ADAMS 进行运动分析和动力分析。要求写出一份设计分析说明书，打印出装配模型及仿真结果。
4、用图解法、解析法和Pro/E、ADAMS软件仿真结果进行比较，分析它们各自的优缺点。
2 机构简介
颚式破碎机是一种用来破碎矿石的破碎机械，如图1所示。机器带动皮带传动（图上未示出）使曲柄2顺时针方向回转，然后通过构件3－4－5使动颚板作往复摆动。当颚板6向左摆向固定于机架1上的定颚板时，矿石即被压碎；当动颚板6向右摆离定颚板时，被压碎的矿石落下。如此反复进行可以达到破碎的目的。
由于机器在工作过程中承受载荷的变化很大，为了减小速度的波动并减小电动机的容量，在
O轴的两端各装一个大小和重量完全相同的飞轮，其中一个兼作皮带轮用。
2
1
图1 颚式破碎机机构简图
3 已知数据
颚式破碎机机构简图如图1所示，题目数据列于表1。
设计内容 连杆机构的运动分析
符号 2n 2O A l
1l
2l
1h
2h
AB l
4O B l
BC l
单位 /min r
mm
数据 170 100
1000
940
850
1000
1250
1000
1150
设计内容 运动分析
连杆机构的动态静力分析
符号 6O C l
6O D l 3G 3S J
4G 4S J
5G 5S J
6G
单位 mm
N
2kgm
N
2kgm
N
2kgm
N
数据 1960
600
5000
25.5
2000
9
2000
9
9000
设计内容 飞轮转动惯量的确定
符号
6S J
[]δ
单位 2kgm
数据
50
0.15
在连杆机构中，曲柄有30个连续等分的位置1～30，取构件2和3成一直线（即构件4在最下方）时为起始位置1，两个工作行程的极限位置1和16'，以及16和17中间位置16''。。总共32个位置，如图2所示。
3
图2 曲柄位置图 图3 阻力曲线图
工作阻力Q 的作用点为D ，方向垂直于6O C ，其曲线如图3所示。
4 设计步骤和要求
4.1 设计步骤
1、设计连杆机构。选择合适的长度比例尺l μ（m/mm ），按已知条件确定连杆机构的各构件尺寸。
2、作机构运动简图。按所分配的位置，绘制出机构运动简图。
3、作速度和加速度分析。选择速度比例尺v μ（/m s
mm
）和加速度比例尺a μ（2/m s mm ），
利用相对运动图解法作位置的机构速度多边形和加速度多边形。其中各构件重心的速度和加
速度按影像相似原理在图上表示。
4、作运动线图。汇集其他同学用相对图解法求得的各点位置的C 点的角位移C ?、速度C v 和加速度C a 绘制运动线图。
5、根据各构件的重心加速度及各构件的角加速度确定各构件的惯性力I F 和惯性力偶矩I M ，并将其合成为一总惯性力I F '，求出该力到重心的距离h l 。
6、绘制阻力线图。
7、将机构拆分成若干杆组，以基本杆组为研究对象，画出作用在其上的所有外力。然后，取力比例尺F μ（
N mm
），用力多边形和力矩平衡方程求各运动副反力和曲柄上的平衡力矩。在曲柄位置16'时，由于工作阻力有突变，故需要作出两个力多边形和两个力平衡力矩。作图时，对于比较小的力如在图纸上无法表示时可略去不画。
8、汇总所有位置的作用在曲柄上的平衡力矩列入表2中。
机构位置 11 21 2 3 4 5 6 7 b M
机构位置
8 9 10 11 12 13 14 15 b M
机构位置
16 116' 216' 16''
17 18 19 20 b M
机构位置
21 22 23 24 25 26 27 28 b M