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四杆机构
HefeiUniversity
项目设计
PROJECT
题目:
颚式破碎机运动分析
系别:
机械工程系
专业:
机械设计制造及自动化
学制:
四年
姓名:
许磊
学号:
1306011031
导师:
王学军
2015年4月19日
目录
第1章颚式破碎机运动分析1
1.1.设计题目1
1.2.设计数据1
1.3.设计要求1
1.4.作业目的2
第2章颚式破碎机运动分析3
2.1.颚式破碎机运动简图的绘制3
2.2.构件5角速度和角加速度的图解法4
2.3.构件5角位移、角速度和角加速度图的绘制6
设计小结7
参考文献8
第1章颚式破碎机运动分析
1.1.设计题目
利用AutoCAD软件的CAGD(ComputerAidedGeometricDesign)功能,完成颚式破碎机(图1—1)的运动分析。
已知:
lAB=lCE=100mm,lBC=lBE=500mm,lCD=300mm,lEF=400mm,lGF=685mm,构件1的运动速度为30rad/s(顺时针)。
图1-1颚式破碎机运动简图
1.2.设计数据
表1设计数据
原动件夹角φ(rad)
260。
1.3.设计要求
1.在AutoCAD中精确绘制颚式破碎机运动简图。
2.图解法求出构件5的角速度和角加速度。
3.绘制构件5运动一周的FG与X轴的夹角(逆时针为正)、角速度和角加速度图。
1.4.作业目的
4.利用课堂所学的基本知识和计算机辅助绘图的能力精确地求解机构地运动分析。
5.了解机构的运动分析步骤。
6.了解团队合作的方式和方法。
第2章颚式破碎机运动分析
2.1.颚式破碎机运动简图的绘制
图1-1
如图1-1所示,为颚式破碎机的机构简图
颚式破碎机的机构简图的作法:
Ø作与x轴平行的一条辅助线,选左端点为A点,作直线长度为100mm,与x轴夹角为260度。
Ø以B点为左上端点作一260*480的矩形,右下端点即为D点的位置。
Ø以D点为圆心作一半径为300mm的圆,再以B点为圆心作一半径为500mm的圆,两圆的交点即为C点。
Ø以C点为圆心作一半径为100mm的圆,与B点为圆心半径为500mm的圆相交,交点即为E点。
Ø以B点为右下端点作一400*200的矩形,左上端点即为G点的位置。
Ø以G点为圆心作一半径为685mm的圆,再以E点为圆心作一半径为400mm的圆,两圆的交点即为F点。
2.2.构件5角速度和角加速度的图解法
图1-2
如图1-2所示,为颚式破碎机的各运动副的速度大小(u=150),B点速度为3m/s,C点速度为0.7598m/s,E点速度为1.357m/s,F点的速度为0.0285333333m/s.,即构件5的角速度大小为0.0416545011rad/s.
颚式破碎机的构件速度图解的作法:
Ø任选一点作为基点p,选取比例尺u=150,作B点的速度,pb
Ø经分析知,C点速度垂直于CD杆,过P点作一直线l1垂直于CD杆。
Ø因为vC=vB+vCB,且vCB的速度方向垂直于BC杆,所以作一直线以b为端点,垂直于BC作一直线l2,与l1的交点即为C点。
Ø根据速度影像原理,由相似三角形即可作出E点的速度。
Ø经分析知,F点速度垂直于FG杆,过P点作一直线l3垂直于FG杆。
Ø因为vf=ve+vef,且vef的速度方向垂直于EF杆,所以作一直线以e为端点,垂直于EF作一直线l4,与l3的交点即为F点。
ØPf即为所求作的F点速度。
图1-3
如图1-2所示,为颚式破碎机的各运动副的加速度大小(u=10),B点加速度为90m/s2,C点加速度为69.989m/s2,E点加速度为68.974m/s2,F点的加速度为8.514m/s2。
颚式破碎机的构件加速度图解的作法:
Ø任选一点作为基点π,选取比例尺u=10,作B点的加速度,πb’
Ø经分析知,C点指向D向心加速度垂直于CD杆C点指向D,大小可由速度图解法并求解得出,即可求出C点的向心加速度,方向平行于CD杆,πc’,过c’作一直线l1垂直于CD杆。
Ø因为aC=aB+aCB,且aCB的向心加速度方向垂直于BC杆,大小可由速度图解法并求解得出,过b”即可作acbn,以b’为端点,垂直于BC杆作一直线l2,与l1的交点即为C点的加速度。
Ø根据加速度影像原理,由相似三角形即可作出E点的加速度。
Ø经分析知,F点的切向加速度垂直于FG杆,大小可由速度图解法并求解得出,方向由F指向G,πf‘,过f‘点作一直线l3垂直于FG杆。
Ø因为af=ae+aef,且aef的向心加速度方向垂直于EF杆,大小可由速度图解法并求解得出,过e即可作aefn,以e’为端点,垂直于EF杆作一直线l4,与l3的交点即为F点的加速度。
Øπf即为所求作的F点的加速度。
2.3.构件5角位移、角速度和角加速度图的绘制
图1-4
如图1-4所示为构件5角速度图
图1-5
如图1-5所示为构件5角加速度图
设计小结
1.角速度比较容易做出,但是有的角加速度需要由加速度计算求出,如,aed等画得比较麻烦。
2.机构简图有尺寸约束,所以要做多个圆求出它的交点来确定他的运动副的位置。
3.260度的夹角得出来的很多数据都有误差。
可能与实际情况有出入。
4.EF杆的加速度不好确定。
5.用速度多边形,速度影像搞定E点的速度和加速度。
6.利用速度影像,加速度影像原理作图时,相似三角形不好做。
7.经过这次训练,让我可以熟练地运用速度,加速度图解法;速度,加速度影像。
8.复习了如何使用AutoCAD。
参考文献
[1].郎宝贤,郎世平著.《破碎机》[M].北京:
冶金工业出版社,2008.11
[2].郎宝平.颚式破碎机现状与发展.矿山机械,2004
(1)
[3].韩春明.复摆颚式破碎机的改造.《有色金属节能》,2003年第01期55-57页
[4].唐毅,金玉萍.罗延新.快捷拆装的颚式破碎机的结构设计探讨,2009年4月第四期
[5].廖汉媛,孔建益等.腭式破碎机[M].北京:
机械工业出版社,1986
[6].秦志钰,容幸福,徐希民.复摆颚式破碎机破碎腔形的设计及优化.《矿山机械》,
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- 机构