浙江工业大学颚式破碎机大作业

1、机械原理大作业1：题目：颚式破碎机机构设计及分析 班级： 姓名： 学号： 教师： 所用软件：Adams、Solidworks、Auto CAD 主要步骤：1、 机构自由度计算；2、 杆组分析；3、 Solidworks建模；4、 Admas建模；5、 仿真；6、 C点速度、加速度分析；7、 阻力矩分析；8、 检验： C点速度及加速度检验； 阻力矩检验；9、 飞轮设计： 飞轮转动惯量的计算； 飞轮尺寸设计；1.机构自由度计算：F=5*3-2*7=1 2.杆组分析：拆杆组得 3.用Solidworks根据颚式破碎机的所给数据，对处于工作行程极限位置1时的颚式破碎机进行简单建模，确定各点的精确坐标，用于辅助Adams的模型构建，简单模型如下：单位：mmO2（0，0）；A（0.24，-100）；B（3.25，-1350）；O4（940，-1000）；C（-1120.63，-1106.28）；O6（-1000，850）；D（-1036.93，251.14）其中：DFO6C，DE为一水平线，用于辅助Adams的载荷附加。4.用Adams根据Solidworks所得数据构建颚式破碎机模型如下：此时对

2、应于工作行程极限位置1。给予各构件相应的质量和转动惯量：给予颚式破碎机原动件驱动： （顺时针旋转）角速度：1020°/s=170r/min随后根据题目要求在杆6上添加载荷， （step函数）step(time,0,0,0.1823529412,85000)+step(time,0.1823529412,0,0.1823529413,-85000)+step(time,0,0,0.3529411765,0)5.进行仿真操作：根据计算：运动周期T=2/=0.353s所以取终止时间为0.36，步长为0.01： 点击绿色按钮，进行仿真，原动件顺时针运转一周。6.C点的速度、加速度分析：按F8进入Adams/PostProcessor进行分析，得C点的位移图像：C点位移（m）找到杆6对应的角速度和角加速度。杆6作定轴转动，O6C角速度（rad/s） 由Vc=6×O6C得C点速度图像C点速度（m/s）（蓝色X方向，粉色Y方向）下同 O6C角加速度（rad/s2） 由ac=6×O6C得C点加速度图像C点加速度（m/s2）7.阻力矩图： 由Admas/Postproces

3、sor分析得到原动件处的动态等功阻力矩图形：单位：N·m 其中0.1s对应102°，0.2s对应204°，0.3s对应306° 8.检验：检验C点速度及加速度：用CAD建模：（solidworks辅助找点）取与位置1夹角90°时的位置分析速度、加速度：90°对应的时间为0.0882s，取0.088sAdams分析获得的数据：Vc=由计算可得Vc=0.669m/s，误差为0.179%Adams分析获得的数据：ac=由计算得ac=6.465m/s2，误差为0.103 %取与位置1夹角135°时的位置分析速度、加速度：135°对应时间为0.132s，取0.132sAdams分析获得的数据：Vc=由计算可得Vc=0.314m/s，误差为0.146%Adams分析获得的数据：ac=由计算得ac=8.091m/s2，误差为0.222%由于以上两组手算数据与Adams分析所得数据之间的误差均小于5%，故Adams对该颚式破碎机的速度分析结果正确！得C点的位移、速度、加速度曲线如下：C点位移（m）C点速度（m/s）（蓝色X

4、方向，粉色Y方向）下同C点加速度（m/s2）检验阻力矩：由Adamas/Postprocessor分析可得各杆的加速度和角加速度图像：杆2质心加速度（m/s2）杆3质心加速度（m/s2）杆3质心角加速度（rad/s2）杆4质心加速度（m/s2）杆4质心角加速度（rad/s2）杆5质心加速度（m/s2）杆5质心角加速度（rad/s2）杆6质心加速度（m/s2）杆6质心角加速度（rad/s2）根据Adams的速度数据，计算各构件惯性力和惯性力距：已知G3=5000N； G4=2000N； G5=2000N； G6=9000NJs3=25.5kgm2； Js4=9kgm2；Js5=9kgm2；Js6=50kgm2由Admas得各杆件质心加速度和角加速度：杆件3加速度：角加速度：杆件4加速度：角加速度：杆件5加速度：角加速度：杆件6加速度：角加速度：各杆惯性力、惯性力矩以及合成的总惯性力分析：各杆的静力分析：（CAD作图；Solidworks辅助作图）90°时：根据图形列出力平衡方程和力矩平衡方程：杆6：Fry+F46x-F06x=m6a6x F06y-Fry-F46y+G6=m6a

5、6y 对0取矩：F46xl6x+0.5G6l6x+F46yl6y+0.306Frxl6y=J66 FI6=-2938.315N FIx6=-2934.550N FIy6=148.867N =arctan（FIx/FIy） MI6=-163.135N·m F06x+Fr*cos（4.96）+F46x-FI6*cos（4.96-）=0 F06x+Fr*sin（4.96）+FI6*sin（4.96-）+F46y-G6=0Fr*1.36+0.5l6*G6*sin（4.96）+F46x*l6*cos（4.96）=MI6+F46y*l6*sin（4.96）杆5：F05x-F5x=m5a5x F05y-F5y+G5=m5a5y对B取矩：F05xl5x-0.5G5l5x-F05yl5y=J55 FI5=-398.817N FIx5=-378.307N FIy5=126.266N =arctan（FIx/FIy） MI5=-19.083N·m F05x-F5x-F4x-FI5*cos（）=0 F05y-F4y-F5y+FI5*sin（）-G5=0 0.5FI5*l5*sin（14.3

6、7+）+（F5x+F4x）*l5*sin（14.37）+MI5-（F5y+F4y+0.5G5）*l5*cos（14.37）=0杆4：F4x-F64x=m4a4x F64y-F4y+G4=m4a4y 对B点取矩：F64xl4y+0.5G4l4x-F64yl4x=J44 FI4=-1042.675N FIx4=-1030.430N FIy4=159.347N =arctan（FIx/FIy） MI4=9.755N·m F4x-F64x-FI4cos（7.27-）=0 F4y-F64y+FI4sin（7.27-）-G5=00.5FI5*l4*sin（-7.27）-MI4-F64y*l4*cos（7.27）-F56x*l4*sin（7.27）-0.5G5*l4*cos（7.27）=0杆3：-F23x-F3x=m3a3x F23y-F3y+G3=m3a3y 对B点取矩：F23xl3x+0.5G3l3x-F23yl3y=J33 FI3=-9034.233N FIx=-9030.47N FIy=262.398N =arctan（FIx/FIy） MI3=571.634N·m F2

7、3x+F3x-FI3*cos（3.27+）=0 F23y+F3y-G3+FI3*sin（3.27+）=00.5FI3*l3*cos（3.27）+0.5G3*l3*sin（3.27）-MI3-F3y*l3*sin（3.27）-F3x*l3*cos（3.27）=0杆2：F02x-F32x=0 F02y-F32y=0通过列矩阵求解解得F02y=1446.359N，Mb=F02y*l2=144.636N·m由Admas得Mb=误差为：2.962%135°时：杆6：Fry+F46x-F06x=m6a6x F06y-Fry-F46y+G6=m6a6y 对0取矩：F46xl6x+0.5G6l6x+F46yl6y+0.306Frxl6y=J66 FI6=-3723.519N FIx6=-3707.907N FIy6=340.439N =arctan（FIx/FIy） MI6=-206.860N·m F06x+Fr*cos（5.60）+F46x-FI6*cos（5.60-）=0 F06x+Fr*sin（5.60）+FI6*sin（5.60-）+F46y-G6=0Fr*1.36+0.5l6*G6*sin（5.60）+F46x*l6*cos（5.60）=MI6+F46y*l6*sin（5.60）杆5：F05x-F5x=m5a5x F05y-F5y+G5=m5a5y对B取矩：F05xl5x-0.5G5l5x-F05yl5y=J55 FI5=-2198.657N FIx5=-552.593N FIy5=2128.085N =arctan（FIx/FIy） MI5=-193.398N·m F05x-F5x-F4x-FI5*cos（）=0 F05y-F4y-F5y+FI5*sin（）-G5=0 0.5FI5*l5*sin（9.08+）+（F5x+F4x）*l5*sin（9.08）+MI5-（F5y+F4y+0.5G5）*l5*cos（9.08）=0杆4：F4x-F64x=m4a4x F64y-F4y+G4=m4a4y 对B点取矩：F64xl4y+0.5G4l4x-F64yl4x=J44 FI4=-2598.352N FIx4=-1376.574N FIy4=2203.7

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