铰链式颚式破碎机方案分析机械原理课程设计

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1、机械原理课程设计说明书题目：铰链式颚式破碎机方案分析班 级:机械100201年 9 月 2 日目 录 一 设计题目二 已知条件及设计要求11已知条件122设计要求三. 机构的结构分析231六杆铰链式破碎机 23。四杆铰链式破碎机 2四 机构的运动分析34。1六杆铰链式颚式破碎机的运动分析 34。2四杆铰链式颚式破碎机的运动分析 5五。机构的动态静力分析85六杆铰链式颚式破碎机的静力分析 82四杆铰链式颚式破碎机的静力分析13六. 工艺阻力函数及飞轮的转动惯量函数 176。1工艺阻力函数程序 1。2飞轮的转动惯量函数程序 1七.对两种机构的综合评价 2八 。 主要的收获和建议2九 . 参考文献3

2、25 / 27一 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（a）所示为六杆铰链式破碎机方案简图。主轴的转速： n1 =170r/in。已知尺寸：固定铰链坐标：Px=1.0m=1.0m；4x1.,4y=0。0;P6x=。0,y=18；杆长:r12=0。1m, r=1.25m, r34 1.15m, r56=。96， r611=2。5 m,质心均在各杆的中心处 构件质量：m1=0 kg， m=.0kg，m3=200kg， =0kg,m590。0kg.构件转动惯量：J1=0.0k， J5.5kg, J=9.0g, J4=.0kg, J=0kg，L5D = 0.6m，破碎

3、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，力垂直于颚板。图（c)是四杆铰链式颚式破碎机方案简图。已知尺寸：固定铰链坐标:Px=0。0，Py =2.0；Px=00，P4y=185;杆长：12=004, r23=1。11m, 3 。96m， r11=0.6 m,曲柄1的质心在O1 点处,质心均在各杆的中心处. 构件质量：m10.0 kg， m220.k， m3=9000kg。构件转动惯量：1=0。0kg， 29.0k, 3=0kg （a)六杆铰链式破碎机 （） 工艺阻力 (c） 四杆铰链式破碎机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

4、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.。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+2四杆铰链式破碎机+四. 机构的运动分析.1六杆铰链式颚式破碎机的运动分析(1)调用brk函数求点的运动参数形参n1 n2 n3 k r r gam w e p vp ap实参1 2 0 12 0. 0。 t w e p vp p（2)调用rrr函数求3点的运动参数形参m 1 2 n3 k1 k2 r1 2 t w p p实参1 4 2 3 4 r34 r23 t w e

5、 p vp ap（）调用rrrk函数求5点的运动参数形参m n1 n2 3 k1 k r1 r t e vp a实参 5 4 5 r3 r56 t w p p ap（）程序：对5点的运动轨迹分析include gapics.hinlud ”ubk.inuddrw.cmin(）statcoubp22，v20,ap0,del;static doubet10，w10，e,r3,vpdraw370，apdraw30；stat int ic;doub r12,r34,2,r56,5，r61;doube pi，dr；nt i;FIL*p；2=0.1； 4=1。0； r23=1.；r519; r35=1.5

6、； r611=0.；pi=4。0tan(1。0)；=pi/180.0;w1=170*2pi60； e=0.0； dl=5.0； p61。0; p62=185； p1=； p2=0。5； p4=1。4; p4=。0；prin（n TheKineati Prameerof Poin11”)；printf(No TH1 11 w1 11n)；ri(” deg rad ad/s ad/s/s”);i(（fp=fen（”file”，w)=NULL）prif( Can oenthisle。n”）；ext（0）；rntf（， Te KneatiParameers of Pont 1n）;fprint（fp,

7、N THETA t11 w11 1n”）;pintf（p，”dg rad as rad/s/)；c=(int）（36。del）;for(i;i;i+） t1(）dlr;brk(1,2,0，r12,0。0，0,，w,，p,vp，ap)；rrk（1,4，2，3，,34，r23，t，w，vp,ap); rrrk（，3,6，5，4，,35,r56，t，w，p,vp，p）; bk(6,0，1,5，00,r11，0。0,，e,p,vp，ap); pritf(”2d %2。312.3%12。3f12。3f”，i+1，dr，t5,w5,5）;fprit（fp，22。3123f1。312。f”，i+，/d，t5

8、，w5，e5）;prawi=t5；vpdraw=w5；apdrai； if(i16）=)gtch（);close（)；gech(）;draw1(d,r，praw，pdraw,c)；()数据:随主动件1变化的运动参数 Thenemati Paramters of Pint 11 THETA t11 w1 11deg rd rd/s ra/s/s 1 0.000 。67 0。64 4。417 2 15.000 1。62 07 .7533 3000 1633 044 784 4 45000 1。63 0。3 。030 5 。00 -1。643 024 7.774 6 75.000 -1.45 0。1

9、02 .43 7 90 1.4 0.0 79 8 105。000 1.645 0。110 7。140 9 120000 -1643 0.215 7.19010 15。000 。639 -0。 。1511 150.000 1。633 0。42 6。7882 5。000 1.626 0。518 58213 180。00 1。61 0.9 4。05014 15。0 169 -0632 1。36715 21.000 -160 0.62 15616 25.000 。9 -0566 -.217 24.000 1.583 044 10。3318 2.000 1578 .26 -13。72919 20。00

10、-.57 -0。048 164520 25。00 1。577 0。4 154221 00.000 -1581 0.397 -13.10422 31500 -1.588 0561 。96923 33.0 1。57 06 -4。0924 。000 1.607 。80 0。125 60。000 -117 0。640 4.417(6）线图：点水平位移，速度，加速度线图六杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线4。2四杆铰链式颚式破碎机的运动分析(1）调用bark函数求2点的运动参数形参1 n2 n3 r r g t w e p vp a实参1 2 0 1 r12 0 0。0 t w e

11、pap（2)调用rr函数求3点的运动参数形参m n 2 n3 k k2 r1 r2 t w vp a实参1 2 3 2 r23 r3 t e p v ap（3)程序：对3点的运动轨迹分析#inclde gapc。h”includ”sbk。cncude drawc”main（）atic ouble 20,vp202,ap202，del；static doble t10，w10，,praw3，vpdraw0，apaw37;taticin ic；doublr12，r4，r23，r47;doulepi,r;ni；FILE p；1204； r=1。11;r34=.6; 4=0。6;pi=4.*atan（

12、1。0)；dr/0.0；w1=170*2*pi60; 1=0.0； d=150;42=-.95;p412。； p1=.0； p12=；pint( Thinematic Prmeerso Poit7 n）；prtf(”N TETA t w3 e3n”）；rintf（ deg rad rd/s ra/s)；f（(fp=fopen(”ie1”，w”)=NL）pint(” Cant open s fle.n）；i(0)；fpritf（p, n The Knematic Paameters of Pon 3n）;fprint（f，No THETA1 3 n）；fpintf(fp,eg rad rads

13、rdss”）;i(nt)(6。0/del);for(i0；=ic;i+） t1=（i)elr;bark（1，2,0，1，12,0。,。0，t,e,p，vp,ap）;r（，2,，2，3，23，r3,t,，e，,v,a); bark（4,0，7,3，0。0，47，0.0,，e，p，p,a)； r(”%d 123f12.f%123f1f”,+1,t/dr，,w，3);fprintf（p，”n2 12.3f123f%1。f%13f，i+1,1d，t3，,3)；prai=t；pdraww3;ri=e3； f(1)=0)etch()；fcose(fp)；etch（)；daw1（e,daw,vdraw,ap

14、daw,ic);(4）数据:随主动件变化的运动参数 Th Kematic Pretrs of Pint 3N HEA1 t3 w3 e3dg rad rad/s rad/s 1 0.00 2.15 024 52752 15。000 2。161 0.2 3.96 0000 2.16 0。339 2.38 -500 2.71 0362 09 5 000 2。176 060 -1005 75.00 2。181 0333 .5 7 -9。0 。186 0。5 3.958 1.00 2.90 .1 -5.02 2.0 12 0。13 。79310 135.000 2.14 0050 -618211 10

15、。000 .194 。02 6.19512 65。00 2192 。131 5.83 180。0 2。90 011 5。1041 -19000 16 -029 。0415 21.00 。182 0329 -270016 225。000 2.177 0。58 -。117 240.00 2.171 -。62 0.5348 -25。00 2。166 0。342 2.2189 -7.000 211 097 。788 28。000 218 0。32 5。11821 30000 2。1 0。149 6。0422 31500 2。5 -0.054 。223 -30.000 2。15 0.44 .674 -3

16、45.0 2。155 0.9 6.0225 36000 .157 024 575（6)线图：点水平位移,速度，加速度线图四杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线五。机构的动态静力分析.1六杆铰链式颚式破碎机的静力分析（1）、（2）、（3）步同运动分析、2、3（4)调用bark函数求7的运动参数形参.1 2 n3 k r1 2 m t w e p vp ap实参2 0 7 0.0 r27 00 t w vp p（5）调用bark函数求8的运动参数形参n1 n kr1 r2 gmt w e p vp ap实参4 0 8 3 0.0 r48 。0 t w e p vp （6)调用ba

17、rk函数求9的运动参数形参1 n2 3 k r1 gam t p vp ap实参3 0 9 4 。0 r3 0。0 w e p vp a（7）调用bark函数求10的运动参数形参. n1 2 n k r1 r2 gm tw pvp p实参 1 5 0。 1 00 t w e p vp a（8）调用bak函数求1的运动参数形参. 1 n2 n3 k r1 2 at w e p v ap实参6 0 11 5 0 r61 0.0 t w e p vp ap(9）调用rrf对4、5杆件组成的rr杆组进行静力分析形参n1 n2 n s ns2 n1 n2 nxf k1k2 t w e vp p实参 6

18、5 9 1 0 11 11 4 5 w e p vp p(10）调用rrrf对2、3杆组成的rr杆组进行静力分析形参n1 2 3 s1 s2 n n2 nex k k2 t w e p vp ap实参4 3 3 8 3 0 0 2 t w e p v ap(）调用barf对主动件进行静力分析形参。 1 nn k1 pap e r b实参1 1 1 p ap f tb（12）程序：对质心的运动分析，对固定铰链的静态动力分析，主动反力偶inlerpics.h#inlude ubk.c” inlud ”sub。cinclude mh.h iclude draw。c” m（） statc double

19、 2，v20，ap202，el； sta oulet，0，e; staticoue b6draw370,fr6dr70，tbdw30,tb1raw70； satic ouble f22，f202； static i c； dler2,r3，4,r35，r6; doube r27,r4，3，10，11; inti； duble pi,dr，fr6，bt6,1，we，e3,w4,e5,tb，tb1； ; sm0.0; s2=50。； s3=200.0； sm=0.； m5=9000； s1=0.0； sj2255； sj=9。0; j4=9.0; j5=50.0; r10.1; r23。25; 3

20、4=。; r35=115;r56=16; r27=r23/2; r48=r34/2； 335/2; r610=r56/2； r6110。6; pi=4.0atan(10）; r=pi180.0； w1=17*2pi0； e=0; de=.0； 1=1.0； 12.0; p411.94； 420.； p61=0.; p62=185； prntf(”n The Kneostti Analyis of a ixbar Linkasen”)； printf（” NO THEA1 FR6 BT6 TB Bn”）; prit(” (dg。) （N) （deg。） (Nm) （N.m)）; if（(fp=f

21、oen(”file6,w)）=NL) pritf（Can pen is ”）； ei(0）; fpintf（fp, he Kintosta Aalysi Sixr inkasn”)； fprit（fp，” NO THETA1 F BT6 TB Bn”)； fritf（f,” （eg.) (N) （deg.） （.m) （N。m)n”）； ic=(it）(300del）; for(i=0;i=ic;i+） t1=(-i)*dr； ark(1，,0，1,r12,0。0,0.0，,e,p，vp,a）; rrk(1，4，2，3,，,r34，r3，,w，e,vp,ap）； rrr(1，3，6,5，4,5

22、,r35,56,w，e,p，vp，ap); bk（2，7,2，。0,r27，0.0，t，w,e,p，p，ap）； bar（，0，8,3,0.，r4，。0，t，w,e,p,vp,a); bk（,9，,00，39，0。0,，,e,p,p，a)； bark（6，0,10，5,00，r61,0。，t，w,e,p,v,ap）； rk(6，0，1，0.，r61，0，t，w，e,p,ap)； rf(3,6,，9,0，0，11,1,4，5,，vp，p,t,w，e,fr）; rrf（4,2，3，7，3，0，0,，p,p，t，w，e，）; barf（1，,2，1，p，ap，e，fr，&tb)； fr6=qr(r6

23、1fr+f62*f6); bt6=atan2(,fr61）; we1=-(1*vp11(ap12+9。81）vp2)*sm1-e1w1*sj1； we2-（ap71*vp7(a2+9.1)*72)m2-e2w2*s2； we=（p8vp81（p2+。8）v82)*s3-e*3sj3； 4=-(ap1*v9(a2+98）vp92）sm4-e4*w4sj4； extf(p,v，ap，t，w，e,11，fe)； we=（p101vp1+(ap102+81)*v102）*m5e5*wj5+fe111vp111e*112; tb1=-（e1+e2+w3we4+we)/w1; printf(”%6。f1。

24、3f%1。3113f%11.fn,i，t1r,f,b6/r,b，1，）； printf（fp,”d%6.0f1.f%1.3f113f%.3n”，i,t/dr,r6，b6dr,tb，t，）； tbdrai=b; tb1drawi=b1; fr6drawi=6; bt6dawi=b; if(（i16）=0)get（）； fclose(fp); getch（）; raw2（de，tbdrw，tb1raw,c）； dr3（el，bt6draw，f6draw，ic）; extf（p,vp,ap,w，nef，fe） doble 20,v22，p22,t0,1，0，fe202； doue i,dr； p=4

25、。0atn（.）； drpi18。0； if（50） enef(-t/dr-9)（850./182。0）*cos(-t5i2)； feef=（t1dr90。)（80。0/182。0）*sin（-5-i/）； elsefenex1=0;enexf2=0; （3）数据：6点固定铰链力矢；主动件平衡力偶 The into-sticAyssof a Six-br Likae HE1 6 TB TB (e。) (） （eg.） (.m） （N.m) 0 040 77.90 534。7 534。2 1 -15 10248.08 82.6 10314 1038104 2 3 1052。8 856 1.51

26、43。3 3 4 07。14 9。329 1460 154760 4 6 06.17 104.339 270.97 1270.98 5 5 111258 09.09 644。228 644.28 -90 1113.496 110.30 -14。0 -14。60 7 105 13356。75 1284 88373 -88.73 8 1201176.401 9。00 -47.8304.83 -3 91667 45.561 1234 1626.4 1 150 227419 50。17 55924 159.245 11 16525846624 153.74 1292854 1292.84 1 1029

27、700。830 15.609 -31。21 -931。213195 33968.451 15。869 -565。43 -565.243 14 10 38602。952 160602 260.95 260.9 1 225 4397.372 16190 -5.628 -5.68 6 24 85.553 162.00 32。265 3.6 -255 552。123 6.703 23978 23978 1 270 5824.813 164.412 .809 39809 19 -28 4823 78。617 -05。6 25306 20 -00 5834 7。292 33.79 -33。2 2 315

28、793。293 7。68 361459 361.4 22 -3 9131 74。2 27.7 -22576 345 50.10 5.059 8082 80。824 2 360 904.580 77。69 343 534.273（14）线图：6点固定铰链力矢；主动件平衡力偶六杆机构曲柄上的平衡力矩的变化规律六杆机构颚板摆动中心运动副反力的大小及方向变化规律5。2四杆铰链式颚式破碎机的静力分析(）、（2）步同运动分析1、2（)、调用brk函数对5点进行运动分析形参 n2 n3 k 1 2 gm t w e p vp p实参2 2 。0 r5 0。0 t w e v ap(4）、调用bark函数对点

29、进行运动分析形参. n n3 k r r2 gm w e p vp ap实参3 0 6 3 0 r36 0。0 t e p v p(5）、调用ark函数对7点进行运动分析形参. n n n3 k r1 r2 g t w e p vp ap实参 0 0。0 r47 0.0 e p vp ap（)、调用rrr函数对、3杆进行静力分析形参n n2 n3 s1 ns2 n1 nn2 ef k1 k2 t e p p ap实参2 4 7 0 3 0 2 t e p vp ap(7)、调用barf函数对主动件1进行静力分析形参。 1 s1 nn k1 p ap e fr b实参1 1 1 p ap e f

30、r tb(8)、程序:对质心的运动分析,对固定铰链的静态动力分析，主动反力偶#incude grahic.h” ncudesubk.c” icle ufnlude ”math。h” icude ”dawc min（） stati double 2，vp22,ap22,el； aic double ，w10，1; statidouble bt4draw37,fr4drw370,tbdrw37,b1daw370; satc dobe r02，e20; sicint i; doubl r1，23，r34; dle 2,r36,r4； int i； doble ,，fr4,t，we1，we,we3,b

31、，tb； ； s=。0； sm2=000; s390。0； s=0。； sj=9。0； sj3； r120。0; r2=1.11； r4.96； r25=r2/2； r334/2； 47=6; pi=atan（1。0); d=pi/1800; w1170*2pi/60； e0。; del=5.0； p11=0.0; p1=0.0； p41=.9; p42=2。0； itf(”n heKosttic nalysiofa Sixbar inken); print( NO THTA1 FR4 BT4 TB TB）; pit（ （d。） （N） （deg。) (Nm) (Nm）n）； if(（fpfo

32、pen（e4,w）=NU） pritf(Canopen thi )； exit（)； fprintf(fp,” he Kinetoti Anasis of a SixarLinksen”); frintf（fp， NO THT1 FR4 BT T TBn)； prt（， （deg.) （N) (eg。） (.m) (Nm)”); c=(int）(360.0dl）； fo(=0;ic;i+) t1=（i）dl*dr； k（1，2,0,，12,0.0,0.0,t，w,e,p,v，ap); rk(1,4，2，3,2，34,t，w,e，p,vp，ap）; ba(2，0，5，2，0.0,r5,。0,t，

33、w,e,p，vp，ap); bark（3,0，6,0.0,6,00，,e,p,vp,a）； ark(，0,7，,0。,47,0.0，t，w,，p,vp，a）; rrrf(2,4，3，5，0，7，,p,vp,p，,w，e,fr）； barf（1，1,2,p，ap，e,fr，t）; fr4=sqrt（fr41*f41+r42*r4); bt4atan（fr42,fr4)； we1=-(ap11vp11+(ap12+。81)p12）*sm1e1w*sj1； e2=-(ap51*vp51(ap5+9。1)vp2）m2-ew2sj2； xt(p，vp,ap,t,w,e,，fe)； we3=(ap6161

34、+(62+9。1)v62）3-e3*3*sj+e71*v7+fe72p72； tb1=（we1+we2+we)/w1； prtf(”3d6。0f11.3f%111.11.3f%11。3fn,i，t,fr4,4d,b,b1，w3）；pitf（p，”%3d%.0f%1f%13%11.3f13%1。3fn”，i，t/dr，r4，bt4/dr，tb，tb1,3）; tbdrawb; tb1draitb1; fr4dra=fr4； bt4daw=bt4; i(i%16）=0)gec()； fclse（); geh()； draw2（de，daw，tb1dra,i）； dra3（dl，b4draw，r4draw