本文關(guān)鍵詞：顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(jī)械的要求也日益提高。其中,顎式破碎機(jī)是一種較為常用的破碎設(shè)備,在其它工程領(lǐng)域中應(yīng)用也十分廣泛,主要承擔(dān)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(yán)重、能耗高等問題。因此改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)水平、研制高效節(jié)能的顎式破碎機(jī),從而達(dá)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(jī)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為研究對象,第一次提出對曲柄的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行分析計(jì)算；在此基礎(chǔ)上,利用MATLAB軟件對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)仿真及其結(jié)果對比；最后對顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本論文研究的主要內(nèi)容如下： (1)根據(jù)顎式破碎機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu),提出了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量相關(guān)的設(shè)計(jì)概念和計(jì)算方法,并對其進(jìn)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(jì)算。以兩種假設(shè)為基礎(chǔ)對曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的參數(shù)進(jìn)行分析、比較和計(jì)算。 (2)基于MATLAB/SimMechanics仿真平臺,以每種假設(shè)情況對應(yīng)的.各個(gè)構(gòu)件的參數(shù)為基礎(chǔ),對顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)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(yùn)動曲線,并對兩種情況的仿真結(jié)果進(jìn)行分析對比,為機(jī)構(gòu)動力學(xué)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(yùn)動學(xué)分析所得到的數(shù)據(jù),分別對曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)建模及仿真,從而得到機(jī)構(gòu)各個(gè)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(jìn)行對比分析。結(jié)果表明,以第一種假設(shè)數(shù)據(jù)分析時(shí)機(jī)構(gòu)各個(gè)轉(zhuǎn)動副的受力及平衡力矩值較小,為顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(biāo)函數(shù),以第一種假設(shè)分析得到的各個(gè)桿長、動顎最低點(diǎn)處的嚙角和排料口的寬度為設(shè)計(jì)變量,建立設(shè)計(jì)變量與生產(chǎn)能力之間的關(guān)系式。利用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法得到生產(chǎn)能力最大時(shí)機(jī)構(gòu)尺寸的最優(yōu)值,對優(yōu)化前后的參數(shù)及產(chǎn)品性能進(jìn)行對比分析。該研究對改善整機(jī)使用性能、機(jī)器工作可靠性和壽命,具有重要的意義,對設(shè)計(jì)新型節(jié)能高效顎式破碎機(jī)也具有很好的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：顎式破碎機(jī) 曲柄質(zhì)量 運(yùn)動學(xué)分析 動力學(xué)分析 仿真 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(jī)的發(fā)展及趨勢14-16
• 1.2 顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析方面的研究現(xiàn)狀17
• 1.2.2 機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析方面的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jī)機(jī)構(gòu)曲柄質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量分析及計(jì)算22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 顎式破碎機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)22-25
• 2.2.1 顎式破碎機(jī)的工作原理22-23
• 2.2.2 顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)組成23-25
• 2.3 曲柄質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量分析計(jì)算模型建立25-32
• 2.3.1 曲柄質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量基本概念的提出25-26
• 2.3.2 飛輪的轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算26-27
• 2.3.3 主軸的轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算27-28
• 2.3.4 偏心裝置的轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算28
• 2.3.5 肘板的轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算28-30
• 2.3.6 假設(shè)情況探討及結(jié)果分析30-32
• 2.4 小結(jié)32-34
• 第三章 基于MATLAB對顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)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(diǎn)36-37
• 3.3 顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)仿真37-43
• 3.3.1 SimMechanics簡介37-38
• 3.3.2 建立運(yùn)動學(xué)仿真模型38-40
• 3.3.3 模塊參數(shù)的設(shè)置40-42
• 3.3.4 仿真參數(shù)的設(shè)置42-43
• 3.4 仿真結(jié)果分析43-47
• 3.5 小結(jié)47-48
• 第四章 基于MATLAB對顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)仿真48-62
• 4.1 引言48
• 4.2 Simulink簡介48-49
• 4.3 建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型49-50
• 4.4 建立機(jī)構(gòu)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型50-52
• 4.4.1 動態(tài)靜力學(xué)分析50-52
• 4.4.2 質(zhì)心加速度分析52
• 4.5 建立機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真模型52-55
• 4.5.1 模型建立52-53
• 4.5.2 模塊參數(shù)設(shè)置53-55
• 4.6 仿真結(jié)果對比55-60
• 4.7 小結(jié)60-62
• 第五章 基于MATLAB的顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)62-76
• 5.1 引言62
• 5.2 優(yōu)化工具箱簡介62-63
• 5.3. 數(shù)學(xué)模型介紹63-64
• 5.4 顎式破碎機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)64-67
• 5.5 數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)建67-73
• 5.5.1 設(shè)計(jì)變量的確定67
• 5.5.2 目標(biāo)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(xué)模型及M文件70-73
• 5.6 優(yōu)化結(jié)果分析73-74
• 5.7 小結(jié)74-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 總結(jié)76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：266297