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(dòng)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(dòng)學(xué)、動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(tái),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(dòng)學(xué)建模及仿真,從而得到轉(zhuǎn)動(dòng)副處的角位移、角速度和角加速度的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力學(xué)建模及仿真,從而得到機(jī)構(gòu)各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副處所受的約束反力及轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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。
目錄概覽 顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì) 目次
聲明
摘要
英文摘要
目錄
符號說明
+第一章 緒論
1.1 顎式破碎機(jī)的發(fā)展及趨勢
+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
1.2.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方面的研究現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析方面的研究現(xiàn)狀
1.2.3 機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的與意義
1.4 提出問題及主要研究內(nèi)容
+第二章 顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)曲柄質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分析及計(jì)算
2.1 引言
+2.2 顎式破碎機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)
2.2.1 顎式破碎機(jī)的工作原理
2.2.2 顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)組成
+2.3 曲柄質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分析計(jì)算模型建立
2.3.1 曲柄質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量基本概念的提出
2.3.2 飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算
2.3.3 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算
2.3.4 偏心裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算
2.3.5 肘板的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算
2.3.6 假設(shè)情況探討及結(jié)果分析
2.4 小結(jié)
+第三章 基手MATLAB對顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
3.1 引言
+3.2 MATLAB的概述
3.2.1 MATLAB語言簡介
3.2.2 MATLAB的主要功能
3.2.3 MATLAB的語言特點(diǎn)
+3.3 顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
3.3.1 SimMechanics簡介
3.3.2 建立運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模型
3.3.3 模塊參數(shù)的設(shè)置
3.3.4 仿真參數(shù)的設(shè)置
3.4 仿真結(jié)果分析
3.5 小結(jié)
+第四章 基于MATLAB對顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真
4.1 引言
4.2 Simulink簡介
4.3 建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型
+4.4 建立機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型
4.4.1 動(dòng)態(tài)靜力學(xué)分析
4.4.2 質(zhì)心加速度分析
+4.5 建立機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真模型
4.5.1 模型建立
4.5.2 模塊參數(shù)設(shè)置
4.6 仿真結(jié)果對比
4.7 小結(jié)
+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)
5.1 引言
5.2 優(yōu)化工具箱簡介
5.3.?dāng)?shù)學(xué)模型介紹
5.4 顎式破碎機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
+5.5 數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)建
5.5.1 設(shè)計(jì)變量的確定
5.5.2 目標(biāo)函數(shù)的確定
5.5.3 約束條件
5.5.4 建立數(shù)學(xué)模型及M文件
5.6 優(yōu)化結(jié)果分析
5.7 小結(jié)
+第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文