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机械工业在科学技术不断进步的推动下快速发展,机械产品的发展方向是高速、高精度和重载。机械机构中不可避免的存在着运动副间隙,致使销轴与轴套间产生碰撞,机构的动态特性会因此变的极不稳定,构件的速度、加速度以及运动副反力等会急剧增大,机构会产生振动和噪音,加快构件磨损甚至发生失效,机器的工作精度和使用寿命大幅降低。因此,为降低间隙带来的各种不利影响,进行含运动副间隙机构的动力学研究已经成为一个重要课题。 本文先是对运动副间隙的研究现状进行了简要叙述,考虑到研究的可行性,决定采用二状态理论模型。然后对颚式破碎机的主要零部件及工作原理进行了介绍,并在Solidworks软件中建造PE-250x400颚式破碎机的三维模型,简述了虚拟样机技术和ADAMS软件的建模方法。随后将三维模型导入ADAMS中,添加必要的约束,施加驱动,进行运动学仿真,由此计算出了转速值及最大破碎力。 其次,在三维软件中创建动力学研究所需的含多间隙破碎机简化模型,再次导入到 ADAMS软件中。根据二状态运动副模型理论及等效弹簧阻尼模型理论,分别在机架和偏心轴(曲柄)、偏心轴(曲柄)和动颚(连杆)、动颚(连杆)和肘板(摇杆)、肘板(摇杆)和机架间建立库伦摩擦模型以及碰撞接触模型用来描述间隙运动副的特性,并运用理论公式计算相关参数。最后在 ADAMS中建立颚式破碎机模型,先是对活动齿板施加载荷,然后添加必要的约束及驱动,进行动力学仿真。 本文主要研究了含四间隙与不含间隙、间隙大小不同、间隙数目不同、偏心轴转速不同以及阻尼系数不同时机构动态特性,其中重点研究分析了动颚和肘板的位移、速度、加速度以及销轴与轴套间接触碰撞力的变化规律。然后研究了考虑肘板和动颚分别为柔体或刚体时含多运动副间隙机构动态特性,仿真的结果显示,柔性构件能较好的缓冲碰撞接触力,对于机构的动态特性有一定的改善作用。研究柔性因素对含间隙破碎机动态特性的影响,可以为颚式破碎机的优化设计提供重要的理论依据。