机械原理课程设计—颚式破碎机设计说明书

目录一设计题目 (1)二已知条件及设计要求 (1)2.1已知条件 (1)2.2设计要求 (2)三. 机构的结构分析 (2)3.1六杆铰链式破碎机 (2)3.2四杆铰链式破碎机 (2)四. 机构的运动分析 (2)4.1六杆铰链式颚式破碎机的运动分析 (2)4.2四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)5.1六杆铰链式颚式破碎机的静力分析 (7)5.2四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)6.1工艺阻力函数程序 (17)6.2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。

4.1.1 杆件的运动参数。

1) 调用bark 函数求主动件①的运动参数。

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 k2r1 r2twep vp ap实 值 -1 2 4 3 2 3 R23R34 t w e p vp ap3）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 mn1 n2 n3 k1 k2 r1r2 t w e p vp ap形式参数 n1 n2 n3 kr1r2 gamet w e p vp ap 实 值121 r12 0.00.0twepvp ap4.1.2 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"subk.c"#include"draw.c"main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];static int ic;double r12,r23,r34,r35,r56,r611;double pi,dr;int i;FILE *fp;r12=0.1;r23=1.250;r34=1.0;r35=1.15;r56=1.96;r611=0.6;pi=4.0*atan(1.0);dr=pi/180.0;w[1]=-170*2*pi/60;e[1]=0.0;del=15.0;p[1][1]=0.0;p[1][2]=0.0;p[4][1]=0.94;p[4][2]=-1;p[6][1]=-1;p[6][2]=0.85;printf("\n The Kinematic Parameters of Point 5\n");printf("No THETA1 S5 V5 A5\n");printf(" deg rad rad/s rad/s/s\n");if((fp=fopen("sgy","w"))==NULL){printf("can't open this file.\n");exit(0);}fprintf(fp,"\n The Kinematic Parameters of Point 5\n");fprintf(fp,"No THETA1 S5 V5 A5\n");fprintf(fp," deg rad rad/s rad/s/s\n");ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++){t[1]=(-i)*del*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);rrrk(1,3,6,5,4,5,r35,r56,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,0,7,2,0.0,r23/2,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(4,0,8,3,0.0,r34/2,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(3,0,9,4,0.0,r35/2,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(6,0,10,5,0.0,r56/2,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(6,0,11,5,0.0,r611,0.0,t,w,e,p,vp,ap);printf("\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[1]/dr,t[5],w[5],e[5] );fprintf(fp,"\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",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：The Kinematic Parameters of Point 5No THETA1 S5 V5 A5deg rad rad/s rad/s/s1 0.000 -1.658 0.346 3.9562 -15.000 -1.653 0.392 2.0023 -30.000 -1.647 0.400 -0.9324 -45.000 -1.641 0.362 -4.3555 -60.000 -1.637 0.274 -7.5066 -75.000 -1.633 0.146 -9.6127 -90.000 -1.632 -0.001 -10.1838 -105.000 -1.633 -0.145 -9.1659 -120.000 -1.637 -0.265 -6.90410 -135.000 -1.641 -0.345 -3.98111 -150.000 -1.646 -0.382 -1.00812 -165.000 -1.652 -0.377 1.51913 -180.000 -1.657 -0.341 3.29714 -195.000 -1.662 -0.284 4.23715 -210.000 -1.666 -0.220 4.43616 -225.000 -1.668 -0.156 4.12117 -240.000 -1.670 -0.10 3.58418 -255.000 -1.671 -0.051 3.10519 -270.000 -1.672 -0.007 2.89820 -285.000 -1.672 0.036 3.06321 -300.000 -1.671 0.085 3.57122 -315.000 -1.669 0.142 4.24723 -330.000 -1.667 0.209 4.79124 -345.000 -1.663 0.281 4.81725 -360.000 -1.658 0.346 3.956②动图形：4.2杆铰链式颚式破碎机的运动分析。

4.2.1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 0.0 0.0 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 ap4.2.2 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"subk.c"#include"draw.c"main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370]; static int ic;double r12,r23,r34,r47;double pi,dr;int i;FILE *fp;r12=0.04;r23=1.11;r34=1.96;r47=0.6;pi=4.0*atan(1.0);dr=pi/180.0;w[1]=-170*2*pi/60;e[1]=0.0;del=15.0;p[1][1]=0.0;p[1][2]=0.0;p[4][1]=-0.95;p[4][2]=2.0;printf("\n The Kinematic Parameters of Point 5\n");printf("No THETA1 S5 V5 A5\n");printf(" deg rad rad/s rad/s/s\n");if((fp=fopen("sgy1","w"))==NULL){printf("can't open this file.\n");exit(0);}fprintf(fp,"\n The Kinematic Parameters of Point 5\n");fprintf(fp,"No THETA1 S5 V5 A5\n");fprintf(fp," deg rad rad/s rad/s/s\n");ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++){t[1]=(-i)*del*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);bark(2,0,5,2,0.0,r23/2,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(4,0,6,3,0.0,r34/2,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(4,0,7,3,0.0,0.6,0.0,t,w,e,p,vp,ap);printf("\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[1]/dr,t[3],w[3],e[3]); fprintf(fp,"\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",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。