含多运动副间隙破碎机工作机构动力学研究

发布时间：2017-05-24 08:04

  本文关键词：含多运动副间隙破碎机工作机构动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代机械工业发展突飞猛进，其产品发展的趋势是重载、高速和高精度。在这种大背景下，以粗而闻名的破碎机优化性能和精度的研究应运而生。运动副间隙普遍存在于机械机构中，其会使销轴与轴套之间产生碰撞，导致机构动态特性不稳定，加速度、运动副反力等会瞬间增大数十倍。这会引起振动、噪音，降低工作精度，加速磨损，减少机器寿命。因此，，为了降低间隙导致的影响，优化破碎机工作性能，综合考虑运动副间隙和构件柔性的动力学研究应被给予重视。 首先，本文简单介绍了国内外关于运动副间隙研究的几种模型，随后对破碎机发展状况、基本结构、材料及柔体等做了介绍。用三维软件Solidworks建立了PE-250×400颚破曲柄摇杆机构3D数模，引入虚拟样机技术以及ADAMS软件的相关内容。 其次，将上述在Solidworks建立的3D模型导入到动力学分析软件ADAMS中，进行适当的布尔合并简化，添加约束、驱动，进行运动学分析，跟据初步的仿真得出破碎力和转速值与实际破碎机的值进行对比来验证模型的可靠性。接着，在软件ADAMS中创建破碎机动力学分析的曲柄摇杆机构，根据等效弹簧阻尼模型理论及运动副间隙“分离、接触模型”，综合建立了描述运动副间隙特性的接触碰撞模型和摩擦模型，并根据计算获得了模型中的参数。最后对软件中的虚拟样机模型施加载荷、约束和驱动，进行动力学仿真。文中对机构中的偏心轴（曲柄）和动颚（连杆）、动颚（连杆）和肘板（摇杆）、肘板（摇杆）和机架之间建立接触碰撞模型和摩擦模型的步骤做了详细的介绍。 本文研究重点之一，是通过仿真对比在无间隙与含三间隙、间隙半径不同、曲柄转速不同以及不同间隙数量等不同参数下的动颚（连杆）与肘板（摇杆）质心位移、速度、加速度以及间隙运动副之间的接触力的变化特点及规律，找出最佳间隙量配合组合；研究重点之二，是分析了柔体构件因素对多间隙机构动态特性的影响，并与多间隙刚性构件机构仿真进行对比。结果显示，柔性构件对运动副元素之间的碰撞力有很好的缓冲作用，较大程度上减轻了碰撞的影响。以上研究，综合考虑多运动副间隙和柔性构件的动态特性分析，可为破碎机优化设计和制造提供理论依据，提高工作性能和精度，延长寿命。
【关键词】：颚式破碎机 运动副间隙 曲柄摇杆机构 动态特性 柔体
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究状况10-17
• 1.2.1 颚式破碎机发展现状与趋势10-12
• 1.2.2 运动副间隙模型的研究状况12-17
• 1.2.3 柔体研究简介17
• 1.3 论文的主要工作17-19
• 2 Solidworks 建模及虚拟样机技术19-23
• 2.1 颚式破碎机分类19
• 2.2 颚式破碎机主要结构19-20
• 2.3 采用 Solidworks 建立实体模型20-21
• 2.4 虚拟样机技术简介21-22
• 2.5 ADAMS 软件简介22
• 2.6 本章小结22-23
• 3 ADAMS 软件建立颚式破碎机虚拟样机23-37
• 3.1 无间隙颚破运动学仿真分析23-29
• 3.1.1 计算颚式破碎机的偏心轴转速24-27
• 3.1.2 计算破碎机的最大破碎力27-29
• 3.2 运动副间隙模型的建立29-32
• 3.2.1 含间隙的运动副模型29-30
• 3.2.2 运动副间隙接触碰撞模型30-31
• 3.2.3 运动副间隙的摩擦模型31-32
• 3.3 ADAMS 建立多间隙颚破动力学仿真模型32-36
• 3.3.1 ADAMS 添加约束32-33
• 3.3.2 ADAMS 施加接触33-34
• 3.3.3 ADAMS 施加静动摩擦系数34
• 3.3.4 ADAMS 施加载荷34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 4 仿真结果动态特性对比分析37-53
• 4.1 无间隙与含三间隙破碎机动态特性对比分析37-41
• 4.2 间隙大小不同时机构动态特性对比分析41-45
• 4.3 分析确定最佳配合间隙量45-47
• 4.4 不同转速时机构动态特性对比分析47-51
• 4.5 本章小结51-53
• 5 间隙数目不同时颚破动态特性分析53-58
• 5.1 二间隙与三间隙机构速度对比分析53-55
• 5.2 二间隙与三间隙机构加速度对比分析55-56
• 5.3 二间隙与三间隙机构接触力对比分析56-57
• 5.4 本章小结57-58
• 6 动颚为柔体与刚体时三间隙颚破性能对比分析58-62
• 6.1 动态特性对比分析58-61
• 6.2 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-68
• 在学研究成果68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 李海阳,吴德隆,张永;机动武器系统的含间隙动力学研究——中篇:间隙铰模型[J];兵工学报;2002年03期

2 文荣,吴德隆;空间伸展机构动力学实验研究[J];导弹与航天运载技术;1996年02期

3 李雪丽;田广才;田报;;ANSYS与其它软件接口的研究与开发[J];精密制造与自动化;2007年02期

4 何勇;李冬;;含间隙的机构动力学研究进展[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2006年03期

5 罗红萍;;颚式破碎机行程特征值的仿真研究[J];机械工程与自动化;2007年04期

  本文关键词：含多运动副间隙破碎机工作机构动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：390166