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新型颚式破碎机的虚拟设计及振动力平衡优化分析

刘伟  
【摘要】:为了满足赣州有色冶金机械有限公司的生产需要,解决破碎机结构大型化发展带来的机器笨重、维护困难等问题,设计了一种新型颚式破碎机。 (1)对破碎机的整体方案设计,获得破碎机设计所需的基本参数。 (2)用Solidworks软件对新型颚式破碎机进行三维建模及关键结构的设计,再对装配模型进行干涉检查,从而确保模型正确无误。利用Solidworks软件的工程图模块,对各零件与装配体的工程图进行绘制,并对破碎机的机架部分进行了工艺设计。 (3)运用Matlab软件对破碎机的四杆机构进行运动学分析,获得动颚入料口和排料口的水平行程、垂直行程及特征值和运动轨迹,运动轨迹合理。再得到动颚重心的位移、速度和加速度;进行动力学分析,建立动力学模型和数学模型,求解各运动副的支反力,逐步得到机架支反力,即机架振动力。 (4)在ADAMS软件中建立破碎机的虚拟模型,对其进行运动学及动力学仿真,分析仿真结果。运动仿真得到破碎机动颚入料口、排料口行程的特征值为1.46和1.77,具有较好的运动特性,并得到破碎机动颚重心速度和加速度的幅值,与理论计算值基本相同;动力学仿真得到破碎机平衡前的机架振动力,振动力幅值很大,与理论研究基本一致。 (5)采用振动力最优平衡方法,对机架存在的振动力,运用Matlab软件编程,进行平衡优化。使机架振动力降到最低,振动力幅值的最大值仅为8029N,最小值为877N。对机架的振动冲击降低了90%以上,且振动力变化幅度仅为平衡前的8%。从而达到了破碎机取消地脚螺栓的目的。并获得平衡重的相关参数:平衡重重量GD=336.65N,平衡重向径的方向角γ1=3.1951rad=183.08°。 (6)通过设计与研究,确定破碎机的最终模型。 本课题研究可为新型结构的破碎机的三维设计、运动学及动力学仿真分析等方面的研究提供一些参考。目前,破碎机正在进行零件的加工制造。


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