颚式破碎机课程设计

机 械 原 理

课 程 设 计

------破碎机机构设计

摘 要

颚式破碎机是一种用来破碎矿石的机械。机器经皮带传动使曲柄2顺时针向回转，然后通过构件3、4、5使动颚式板6作往复运动。当动颚板6向左摆向固定于机架1上的定颚板7时，矿石即被扎碎；当动颚板6向右摆离定颚板时，被扎碎的矿石即下落。

由于机器在工作过程中载荷变化很大，将影响曲柄和电动机的匀速运转。为了减小主轴速度的波动和电动机的容量，在O2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。

设 计 目 录

1.设计题目

2.设计内容

3.连杆机构运动分析

4.速度分析

5.连杆机构的动态静力分析

6.飞轮设计

7.设计体会

8.参考文献

一、设计题目

1、课题

颚式破碎机

2、设计数据

见表4-17

表4-17 题目数据表

设计内容 连 杆 机 构 的 运 动 分 析

符号 n2 lAO2 l1 l2 h1 h2 lAB lBO2 lBC lCO3

单位 r/min

数据 170 100 1000 940 850 1000 1250 1000 1150 1960

二、设计内容

已知：各构件尺寸及重心位置（构件2的重心在O2，其于构件的重心均位于构件的中心），曲柄每分钟转数n2.

要求：作机构运动简图，机构1个位置（见表4-18）的速度和加速度多边形。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。

连 杆 机 构 运 动 的 动 态 静 力 分 析 飞轮转动惯量

的确定

lDOc GS J3S G4 J4S G5 J5S G6 J6S 

mm N kgm2 N kgm2 N kgm2 N kgm2

600 5000 25.5 2000 9 2000 9 9000 50 0.15

表4-18机构位分配表

曲柄位置图的做法如图所示，以构件2和3成一直线（即杆4在最低位置）时为起始位置，将曲柄圆周顺w2方向作八等份。再作出构件2和3重合(即构件4在最高置)时的位置5

2、连杆机构的动态静力分析 学生编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

位置编号 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 1

8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7

9

已知：构件重量G及对重心轴的转动惯量JS，工作阻力Q曲线图（图4-24），（Q的作用点为D，方向垂直于O6C），运动分析中所有结果。

要求：确定构件一个位置（见表4-18）的各运动副的反作用了及需加在曲柄上的平衡力矩以上内容作在运动分析同一张图纸上（参考图例1）。

3、飞轮设计

已知：机器运转的速度不均匀系数，由动态静力分析所得的平衡力矩My，驱动力矩 Ma为常数。

要求：用惯性力法确定安装在轴O2上的飞轮转动惯量JF。

三、连杆机构运动分析

（一）作机构简图（图1-1及大图）

1.选择6位置，确定比例尺错误！未找到引用源。=0.008m/mm.

2.根据I1、2I、1h、2h，确定机架位置1O、2O、O3，并以1O为圆心，以1OA=12.5mm为半径作圆。知此圆为A点的运动轨迹，既A的各位置在此圆上。

3.由要求知1的位置是构件2和3成一直线（即

构件4在最低位置）时的起始点，将错误！未找到引用源。逆时针方向旋转135°.得到错误！未找到引用源。.以错误！未找到引用源。为圆心，以AB=156.25mm.以2O为圆心，以2OB=125m为半径作弧，两弧的交点即为错误！未找到引用源。；再以错误！未找到引用源。为圆心，以BC=143.75mm为半径作弧，以2O为圆心，以3OC=245mm为半径，两弧的交点即为错误！未找到引用源。点，连结错误！未找到引用源。.错误！未找到引用源。.错误！未找到引用源。.错误！未找到引用源。得到6位置机构简图完成。

（二）曲柄位置图

根据曲柄位置；因为曲柄圆周逆时针方向做8等份，故其他位置的点以起始位置为起点，顺次逆时针旋转45°取得。

四、速度分析

（一）.速度分析

2W=n/45°=170/45=3.78rad/s

确定比例尺v=0.1mls/mm

(1).6位置

故点错误！未找到引用源。分别为同一构件上的两点

错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。

大小：？ 错误！未找到引用源。 ？

方向：错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。

AV= 错误！未找到引用源。W2=100×103×3.78=0.378m/s

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。

大小：？ 错误！未找到引用源。 ？

方向：错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

P C

b a

五、连杆机构的动态静力分析

1.选择6位置进行运动分析

根据2构件3低副拆杆组为3.4杆与5.6杆.确定比例尺错误！未找到引用源。.错误！未找到引用源。.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

25.6

54

51

38

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：u=50N/mm

2.确定各构件惯性力.惯性力矩及个运动到支反力对3杆分析

对4杆分析

错误！未找到引用源。·m

对5杆分析

错误！未找到引用源。·m

对杆6分析

错误！未找到引用源。·m

根据力平衡条件画力封闭图形.由图中量得

根据曲柄平衡矩量得h=47.55mm

则错误！未找到引用源。

六、飞轮的设计

已知：机器运转的速度不均匀系数=0.15

动态静力分析所得平衡力矩M平，各构件的转动惯量，电动机的转速错误！未找到引用源。，驱动力矩为常数。

有图解法分析计算得最大盈亏功△max=4780J

(1) 机构的等效转动惯量错误！未找到引用源。

Je=错误！未找到引用源。×（23ww）2+m3×（23wvS）2+J4S ×（24ww）2+m4×（24wvS）2+J5S×（25ww）2+m5×（25wvS）2+J6S×（26ww）2+m6×(26wvS)2=2.589kg

( 2) 飞轮的转动惯量：

JF=900×△max/2n2-Je=94.26kgm2

(2) 飞轮尺寸的设计确定：

飞轮的轮辐及轮毂与轮缘比较，转动惯量较小，故可略去。则轮缘转动惯量近似为JF≈JA=GA（D21+ D22）/8g≈GAD2/4g

《其中D1，D2，D分别为轮缘的外径，内径与平均直径，JF是飞轮的转动惯量，GAD2是飞轮的飞轮矩，单位为Nm2

2.设轮缘的宽度b，材料单位体积的重量（N/m3）,则GA=DHbr式中D，H及 b单位是m.飞轮的材料取铸铁（其密度=7.8×103kg/m3）取H/b

=1.0,D取1.0m =7.8×104 N/m3

得GA=3698.6N

求得H=b=120mm

D1=D+2H=1016.7mm

D2=D-2H=867.4mm

七、设计体会

通过两周的设计和学习，我对机械原理的基础知识有了更深的了解。懂得了运用图解法对机构进行力分析和加速度分析，并熟练的掌握了CAD技术，在整体上对设计也有了初步的认识。更重要的是通过这次的设计使我对团体合作有了深刻的体会，增强了我的团体意识。在设计过程中我们互相帮助，取长补短，使我们有了更大的进步。同时在设计的过程中也得到胡老师的大力支持和启发，设计过程中难免有错误和遗漏之处，希望同学和老师提出宝贵意见。

八、参考文献

1、《机械原理》（第七版）高等教育出版社

2、《机械原理课程设计指导书》高等教育出版社