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由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等优点,颚式破碎机被广泛应用于各种领域,本文以当前在矿山、冶金、建材、煤炭、路桥、建筑等行业广泛使用的PE600x900型颚式破碎机为研究对象,结合机械运动学、动力学理论,运用MATLAB、ADAMS等软件对其运动机构进行仿真分析。通过对产品的运动特性及主要动力学参数等进行研究与优化,为生产厂家进一步改善产品性能、提高产品质量、增强企业竞争力提供科学依据。
本文首先对产品的运动机构进行运动学分析,通过MATLAB计算求解机构的速度、加速度等运动参数。对影响产品性能的重要因素一动颚给定点的行程特性值进行研究,并在运动学分析基础上对机构振动力进行分析计算。计算结果发现,产品存在行程特性值不合理,偏心轴处的支座承受较大的动压力等问题。为实现机构振动力的最优平衡,分别采用质量替代法、广义质量替代法、最优化平衡法等对振动力进行动态平衡分析并相互对比,确定出最好的平衡方法及最佳的平衡重与向径角。将在SolidWorks中建立的产品三维模型导入ADAMS中对其运动机构进行动力学仿真,其仿真结果与理论研究结论相一致。
本文最后以提高产品性能为目的,在对影响生产能力各因素进行分析的基础上,提出两种优化方案,分别建立以产品生产能力和以动颚行程特征值为目标函数的优化数学模型,利用MATI。AB的优化工具箱结合现代优化设计方法对破碎机结构参数进行优化改进,取得了良好的优化结果。优化后,两种方案动颚排料口行程特性值分别减小5.38%和21.84%,产品生产能力分别提高11.6%和18.11%。机构运动特性和产品性能均得到较大的改善,优化后的产品主要参数对生产厂家改进产品设计具有很好的指导作用。