顎式破碎機機構(gòu)仿真及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著國內(nèi)煤炭行業(yè)的迅速發(fā)展，對礦山機械的要求也日益提高。其中，顎式破碎機是一種較為常用的破碎設(shè)備，在其它工程領(lǐng)域中應用也十分廣泛，主要承擔礦山、冶金、化工、建材等行業(yè)的破碎任務(wù)。但是，目前基本上都存在著結(jié)構(gòu)尺寸較大，破碎效率較低，磨損嚴重、能耗高等問題。因此改進現(xiàn)有的技術(shù)水平、研制高效節(jié)能的顎式破碎機，從而達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本、低能耗等要求具有重要的意義。
　　 本文以顎式破碎機的曲柄搖桿機構(gòu)為研究對象，第一次提出對曲柄的質(zhì)量

2、及轉(zhuǎn)動慣量進行分析計算;在此基礎(chǔ)上，利用MATLAB軟件對機構(gòu)進行運動學、動力學仿真及其結(jié)果對比;最后對顎式破碎機機構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。
　　 本論文研究的主要內(nèi)容如下:
　　 (1)根據(jù)顎式破碎機的工作原理及結(jié)構(gòu)，提出了曲柄搖桿機構(gòu)中曲柄的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量相關(guān)的設(shè)計概念和計算方法，并對其進行了比較分析，其中包括飛輪、主軸、偏心裝置、連桿及肘板的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量的計算。以兩種假設(shè)為基礎(chǔ)對曲柄搖桿機構(gòu)各個構(gòu)件的參數(shù)進行分析、比較和

3、計算。
　　 (2)基于MATLAB/SimMechanics仿真平臺，以每種假設(shè)情況對應的各個構(gòu)件的參數(shù)為基礎(chǔ)，對顎式破碎機機構(gòu)進行運動學建模及仿真，從而得到轉(zhuǎn)動副處的角位移、角速度和角加速度的運動曲線，并對兩種情況的仿真結(jié)果進行分析對比，為機構(gòu)動力學分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 (3)在MATLAB/Simulink工具箱中，根據(jù)兩種假設(shè)情況的運動學分析所得到的數(shù)據(jù)，分別對曲柄搖桿機構(gòu)進行動力學建模及仿真，從而得到機構(gòu)各個

4、轉(zhuǎn)動副處所受的約束反力及轉(zhuǎn)動副A處的平衡力矩的曲線圖，并對其進行對比分析。結(jié)果表明，以第一種假設(shè)數(shù)據(jù)分析時機構(gòu)各個轉(zhuǎn)動副的受力及平衡力矩值較小，為顎式破碎機機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提供了根據(jù)和參考。
　　 (4)在MATLAB優(yōu)化工具箱中，以生產(chǎn)能力最大為目標函數(shù)，以第一種假設(shè)分析得到的各個桿長、動顎最低點處的嚙角和排料口的寬度為設(shè)計變量，建立設(shè)計變量與生產(chǎn)能力之間的關(guān)系式。利用優(yōu)化設(shè)計的方法得到生產(chǎn)能力最大時機構(gòu)尺寸的最優(yōu)值，對優(yōu)化前后