本文關鍵詞：顎式破碎機機構仿真及優(yōu)化設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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備,在其它工程領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。但是,目前基本上都存在著結構尺寸較大,破碎效率較低,磨損嚴重、能耗高等問題。因此改進現(xiàn)有的技術水平、研制高效節(jié)能的顎式破碎機,從而達到優(yōu)質、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為研究對象,第一次提出對曲柄的質量及轉動慣量進行分析計算；在此基礎上,利用MATLAB軟件對機構進行運動學、動力學仿真及其結果對比；最后對顎式破碎機機構進行優(yōu)化設計。 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構,提出了曲柄搖桿機構中曲柄的質量及轉動慣量相關的設計概念和計算方法,并對其進行了比較分析,其中包括飛輪、主軸、偏心裝置、連桿及肘板的質量及轉動慣量的計算。以兩種假設為基礎對曲柄搖桿機構各個構件的參數(shù)進行分析、比較和計算。 (2)基于MATLAB/SimMechanics仿真平臺,以每種假設情況對應的.各個構件的參數(shù)為基礎,對顎式破碎機機構進行運動學建模及仿真,從而得到轉動副處的角位移、角速度和角加速度的運動曲線,并對兩種情況的仿真結果進行分析對比,為機構動力學分析奠定了基礎。 (3)在MATLAB/Simulink工具箱中,根據(jù)兩種假設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進行動力學建模及仿真,從而得到機構各個轉動副處所受的約束反力及轉動副A處的平衡力矩的曲線圖,并對其進行對比分析。結果表明,以第一種假設數(shù)據(jù)分析時機構各個轉動副的受力及平衡力矩值較小,為顎式破碎機機構的優(yōu)化設計提供了根據(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計變量,建立設計變量與生產(chǎn)能力之間的關系式。利用優(yōu)化設計的方法得到生產(chǎn)能力最大時機構尺寸的最優(yōu)值,對優(yōu)化前后的參數(shù)及產(chǎn)品性能進行對比分析。該研究對改善整機使用性能、機器工作可靠性和壽命,具有重要的意義,對設計新型節(jié)能高效顎式破碎機也具有很好的指導作用。
【關鍵詞】：顎式破碎機 曲柄質量 運動學分析 動力學分析 仿真 優(yōu)化
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TD451
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 顎式破碎機的發(fā)展及趨勢14-16
• 1.2 顎式破碎機機構仿真及優(yōu)化設計的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 機構運動學分析方面的研究現(xiàn)狀17
• 1.2.2 機構動力學分析方面的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 機構優(yōu)化設計方面的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 研究目的與意義19-20
• 1.4 提出問題及主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 顎式破碎機機構曲柄質量及轉動慣量分析及計算22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 顎式破碎機的工作原理及結構22-25
• 2.2.1 顎式破碎機的工作原理22-23
• 2.2.2 顎式破碎機的結構組成23-25
• 2.3 曲柄質量及轉動慣量分析計算模型建立25-32
• 2.3.1 曲柄質量及轉動慣量基本概念的提出25-26
• 2.3.2 飛輪的轉動慣量計算26-27
• 2.3.3 主軸的轉動慣量計算27-28
• 2.3.4 偏心裝置的轉動慣量計算28
• 2.3.5 肘板的轉動慣量計算28-30
• 2.3.6 假設情況探討及結果分析30-32
• 2.4 小結32-34
• 第三章 基于MATLAB對顎式破碎機機構的運動學仿真34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 MATLAB的概述34-37
• 3.2.1 MATLAB語言簡介34-35
• 3.2.2 MATLAB的主要功能35-36
• 3.2.3 MATLAB的語言特點36-37
• 3.3 顎式破碎機機構運動學仿真37-43
• 3.3.1 SimMechanics簡介37-38
• 3.3.2 建立運動學仿真模型38-40
• 3.3.3 模塊參數(shù)的設置40-42
• 3.3.4 仿真參數(shù)的設置42-43
• 3.4 仿真結果分析43-47
• 3.5 小結47-48
• 第四章 基于MATLAB對顎式破碎機機構的動力學仿真48-62
• 4.1 引言48
• 4.2 Simulink簡介48-49
• 4.3 建立機構運動學數(shù)學模型49-50
• 4.4 建立機構動力學數(shù)學模型50-52
• 4.4.1 動態(tài)靜力學分析50-52
• 4.4.2 質心加速度分析52
• 4.5 建立機構動力學仿真模型52-55
• 4.5.1 模型建立52-53
• 4.5.2 模塊參數(shù)設置53-55
• 4.6 仿真結果對比55-60
• 4.7 小結60-62
• 第五章 基于MATLAB的顎式破碎機機構的優(yōu)化設計62-76
• 5.1 引言62
• 5.2 優(yōu)化工具箱簡介62-63
• 5.3. 數(shù)學模型介紹63-64
• 5.4 顎式破碎機的主要技術參數(shù)64-67
• 5.5 數(shù)學模型的創(chuàng)建67-73
• 5.5.1 設計變量的確定67
• 5.5.2 目標函數(shù)的確定67-68
• 5.5.3 約束條件68-70
• 5.5.4 建立數(shù)學模型及M文件70-73
• 5.6 優(yōu)化結果分析73-74
• 5.7 小結74-76
• 第六章 總結與展望76-78
• 6.1 總結76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-83
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文83

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：顎式破碎機機構仿真及優(yōu)化設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：266297