机械原理课程设计颚式破碎机

目录
一机构简介与设计数据 (3)
二图解法连杆机构运动分析及动态静力分析 (6)
三总结 (15)
四参考文献 (16)
颚式破碎机
一、机构简介与设计数据
（1）机构简介
颚式破碎机是一种破碎矿石的机械，如图所示，机器经皮带（图中未画）使曲柄2顺时针回转，然后通过构件3，4，5是动颚板6向左摆向固定于机架1上的定额板7时，矿石即被轧碎；
当动颚板6向右摆定颚板时，被轧碎的矿石即下
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。

图1.1 六杆铰链式破碎机
图1.2 工艺阻力
（2）设计数据
设计内容连杆机构的远动分析
符号n2L o2A L1L2h1h2l AB l O4B L BC L o6c 单位r/min mm
数据170 100 1000 940 850 1000 1250 1000 1150 1960
连杆机构远动的动态静力分析飞轮转动惯量
的确定
I O6D G3J S3G4J S4G5J S5G6J S6
mm N Kg m2 N Kg m2 N Kg m2 N Kg m2
600 5000 25.5 2000 9 2000 9 9000 50 0.15
(3) 设计内容
①连杆机构的运动分析
在2#图纸上作6曲柄在5位置（如图1.3）时的
机构运动简图，以及此位置时机构的速度和加速度多
边形。

②连杆机构的动态静力分析
确定机构在5位置时的各运动副反作用力及需
加在曲柄上的平衡力矩。

图1.3 曲柄位置图
二、图解法连杆机构运动分析及动态静力分析
（一）机构运动简图
曲柄在1位置时，构件4在最低位置，以O2为圆心，以1350mm为半径画圆，以O4为圆心，以1000mm 为半径画圆，交于B点，连接O2，B。

以O2为圆心，100mm为半径画圆，交O2B于点A，此时A点的位置便是1位置，顺时针旋转120°便得到5位置，再通过给定的数据确定其余构件的位置，做出机构运动简图
1.4。

1.4 机构运动简图
（二）连杆机构速度分析
1 速度分析
（1）B点速度分析
n=170r/min=17/6 r/s
VA=ω2L O2A=17.8X0.1=1.78m/s
V B = V A + V BA
大小：？ 1.78 ？
方向：⊥O4B ⊥AO2⊥AB
作出B点速度多边形
图 1.5 B点速度分析
根据速度多边形,按比例尺μ=0.059(m/S)/mm,在图1.5中量取V B和V BA的长度数值:
则VB=26.9×μ=1.59m/s
V BA=19×μ=1.12m/s
（2）C点速度分析
V C = V B + V CB
大小：？ 1.43 ？
方向：⊥O6C ⊥O4B ⊥BC
作出C点速度多边形
图1.6 C点速度分析
根据速度多边形, 按比例尺μ=0.059(m/S)/mm,在图1.6中量取V C和V CB的长度数值:
V C=7.6×μ=0.45m/s
V CB=25.9×μ=1.53m/s
（三）连杆机构加速度分析：
a n B= V B2/BO4 =2.53 m/s2
a n BA= V BA2/ BA =1.0m/s 2
a B= a n B + a t B= a A + a n BA + a t BA
方向： 2.53 ？31.7 1 ？
大小：//BO4⊥BO4 //AO2 //BA ⊥AB
作出加速度多边形
图 1.7 加速度多边形
根据加速度多边形图按比例尺μ=0.317(m/s2)/mm量取a t B04 a t BA和a B值的大小：
a t B =49×μ=15.53 m/s 2
a B′=50×μ=15.85 m/s 2
a n C =V2c/CO6=0.10m/s2
a n CB=V2CB/CB=2.04m/s2
a C = a n C+ a t C = a B+ a n CB+ a t CB
大小：√X √X √
方向：//O6C ⊥O6C √⊥CB //CB
在图1.7中作出加速度多边形，根据加速度多边形按比例尺μ=0.317(m/s2)/mm量取a C′、a t C和a t CB 数值：
a C = 32.8×μ = 10.40m/s 2
a t C = 32.7×μ = 10.37m/s2
a t CB= 49.8×μ = 15.79m/s2
（四）连杆机构各运动副反作用力分析：
对各受力杆件列力平衡方程和力矩平衡方程：
杆6 Fi6=-m6a s6=-G6/g×μ×πs’6=-4774.4N
M i6=-J s6a6=-J s6×a t c/CO6=-264.5N.m
h i6=M i6/F i6=55.4mm
杆5 Fi5=-m5a s5=-2199.6N
M i5=-Js5a5=-123.6N.m
h i5=M i5/F i5=56.2mm
杆4 Fi4=-m4a s4=-1617.3N
M i4=-Js4a4=-139.8N.m
H i4=M i4/F i4=86.4mm
杆3 Fi3=-m3a s3=-11418.5N
M i3=-Js3a3=-459.2N.m
H i3=M i3/F i3=40.2mm
将整个机构拆分为3、4,5、6两个Ⅱ级杆组，并对其进行受力分析：
图1.7 5、6杆组受力分析
图1.8 3、4杆组受力分析
在图1.7和1.8中分别量出
h 1=3mm,h 2=51mm,h 3=28mm,h 4=14.5mm
h 5=21mm,h 6=25mm,h 7=24mm,h 8=3mm
对构件6，由∑M C =0得：
G 6·h 1+F Q ·CD+R t 16·CO 6-F ’i6·h 2=0
R t
16=209107.8N
对构件5，由∑M
C =0得：G 5·h 3+R t 45·BC-F ’i 5·h 4=0 R t
45=419.2N
对构件3，由∑M B=0得：
G3·h8-R t23·AB+F’i3·h7=0
R t23=4624.7N
对构件4，由∑M B=0得：
G4·h6-R t14·BO4-F’i4·h5=0
R t14=320.7N
根据杆组5、6的平衡得：
∑F=R n16+R t16+F Q+F’i6+G6+G5+F’i5+R t45+R n45=0
作出力的多边形：
图1.9 杆组5、6力的多边形
图中连接bj,gj，则jb和gj分别代表总反力R16和R45，根据μ=2200N/mm的比例量取图中bj和gj的长度可得：
R16=94×μ=206800N
R45=220×μ=484000N
又由构件6的平衡条件∑F= R16+F Q+F’i6+G6+R56=0，知矢量ej代表反力R56，大小为R56=221.3×μ=486860N
根据杆组3、4的平衡得：
∑F=R n23+R t23+F’i3+G3+G4+F’i4+R t14+R n14=0
作出力的多边形：
图1.10 杆组3、4力的多边形
图中连接rl,rp，则rl和rp分别代表总反力R23和R14，根据μ=100N/mm的比例量取图中bj和gj的长度可得：
R23=59×μ=5900N
R14=48.8×μ=4880N
又由构件3的平衡条件∑F=R23+F’i3+G3+R45=0，知矢
量mr代表反力R23，其大小为R23=55×μ=5500N （五）需要加在曲柄上的平衡力矩
对构件2受力分析，
图1.11 杆2受力分析
知构件2受两个力R32与R12，已经求得R23，则R32=-R23 ，又由构件2力的平衡知，R12与R32大小相等方向相反，这两个力构成一个力矩：
M=R32hμ=5500×3.2×5=88000N·m
三、总结
经过本次课程设计，我初步了解掌握了机械原理课
程设计的方法和步骤。

通过对颚式破碎机运动、速度
及工作简图的设计让我们进一步掌握了《机械原理》，加深了对各知识点的理解和运用。

这次设计我本着认真.准确的原则，使我增强了自信心，也为我将来工作打下良好基础。

本次设计使我们
在实践、理论方面都有了很大的提高，也为机械设计
的课程做了充分的准备。

本次设计的不是很完美，但
我坚信以后我将做得更好。

在设计我真正懂得搞设计
的艰难，激励我以后更加的努力学习相关知识。

同时也谢谢张姗老师给的这次设计机会以及在本次设
计中给予的指导，同时对在本次设计中给予帮助的同
学在此表示感谢
四、参考文献
（一）郑文纬、吴克坚《机械原理》第七版，高等教
育出版社1997.7
（二）姜琪主编，机械运动方案及结构设计——机械
原理课程设计题例及指导，北京：高等教育出版社，1991
（三）唐锡宽、金德闻编，机械动力学，北京：高等
教育出版社，1983。