破碎機是礦山生產(chǎn)、建設用料加工以及道路工程施工的主要設備之一，這些領域中的絕大多數(shù)物料都離不開破碎機的破碎。那么設計一臺效率高、物料粒度均勻、運動性能合理的破碎機很有必要。
近年來，為了縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，在建造第一臺物理樣機之前通常采用計算機技術(shù)建立機械系統(tǒng)模型并進行仿真分析，以圖形或其它方式顯示該系統(tǒng)在真實工程條件下的各種特性，根據(jù)仿真結(jié)果不斷修改產(chǎn)品模型最終得到最優(yōu)設計方案。采用這種技術(shù)，在產(chǎn)品的樣機設計階段就能夠反映實際產(chǎn)品的特性，包括外觀、空間關系以及運動學和動力學特性，并可以模擬真實環(huán)境下系統(tǒng)的運動學和動力學特性，證實理論研究的正確性。本文在產(chǎn)品圖形用戶界面ADAMS/View環(huán)境下，建立了雙腔顎式破碎機的運動機構(gòu)模型，并對此機構(gòu)的運動學特性進行了仿真，雙腔顎式破碎機的運動學仿真主要集中在連桿擺動角度以及破碎機兩破碎腔進、排料口的水平、垂直行程等。仿真分析使設計人員不必考慮建造樣機＆3的安全性，從而在設計時不需過于保守地進行零部件設計。
1、建立ADAMS運動學仿真模型
1.1幾何模型的建立
由于ADAMS在進行運動學、動力學運算時，只考慮零件的質(zhì)心和質(zhì)量，而對零件的外形不予考慮，因此在模型中精確地描述復雜的零件外形并沒有多大的實際意義。為了節(jié)省建模時間，并且保證ADAMS的仿真能夠順利進行，在建立模型之前要對實際模型進行必要的簡化。本文根據(jù)雙腔顎式破碎機各部件的實際情況，建立了雙腔顎式破碎機的傳動機構(gòu)——曲柄搖桿機構(gòu)以及左、右兩個破碎腔的ADAMS模型，略去了緩沖裝置、安全裝置以及機架部分的建模，并對它們的幾何形狀進行了簡化，同時盡量保持跟實物相近的幾何外觀，并且保證各部件的質(zhì)量、質(zhì)心位置。
雙腔顎式破碎機曲柄搖桿機構(gòu)包括偏心軸、動顎、左動顎齒板、右動顎齒板、肘板，其中左、右兩動顎齒板和左、右兩定顎齒板組成左、右兩個破碎腔。應用ADAMS軟件建立運動學模型，模型的建立可以使用ADAMS自帶的幾何建模工具箱，應用ADAMS中的連桿模型建立破碎機的曲柄搖桿機構(gòu)，雙腔顎式破碎機的運動模型見圖l。圖1中，構(gòu)件l為破碎機偏心軸，構(gòu)件2為破碎機動顎部件，固接在動顎部件上的左、右構(gòu)件3和7為左、右兩動顎齒板，構(gòu)件6為破碎機肘板，構(gòu)件5和9為破碎機左、右兩定顎齒板，Nll為破碎機左腔進料口，Mll為破碎機左腔排料口．N21為破碎機右腔進料口，M21為破碎機右腔排料口。構(gòu)件3和7分別與構(gòu)件5和9組成雙腔顎式破碎機左、右兩破碎腔。對破碎機運動學仿真主要就是對Nll、Mll、N21、M21這四個特殊點的運動進行仿真，以分析兩破碎腔進、排料口的運動是否通暢，破碎效果是否良好，排料是否順暢等等。圖1中兩腔中間4和8為破碎礦石，礦石可以是球體、立方體、多邊體等任意不規(guī)則的形狀。礦石材料可以是硅化凝灰?guī)r、青石或花崗巖等。
1.2施加運動副間的約束和驅(qū)動
破碎機右腔近料口N21點的水平、垂直位移曲線見圖3(a)、(b)，從仿真圖上看出N21點的平均最大水
雙腔顎式破碎機運動幾何模型建立好后，如要對模型進行運動學分析計算，在分析計算之前必須要對模型施加約束，通過施加各種約束可以限制構(gòu)件之間的某些相對運動，并以此將不同的構(gòu)件連接起來組成一個機械系統(tǒng)。對模型施加約束后，要想使整個裝置運動起來，還要對模型施加驅(qū)動。在本模型中使用了4個旋轉(zhuǎn)副，分別為偏心軸和機架、偏心軸和連桿（動顎）、連桿（動顎）和搖桿（肘板）、搖桿（肘板）和機架，其中定顎、肘板基部及偏心軸中心與大地固接；在偏心軸上施加驅(qū)動力矩。
2、雙腔顎式破碎機進、排料口的水平、垂直行程仿真曲線及特征值分析
破碎機左腔進料口Nll點的水平、垂直位移曲線見圖2(a)、(b)，從仿真圖上看出Nll點的平均最大水平行程近似為1.2cm，平均最大垂直行程近似為2. 3cm;左腔排料口Mll點的水平、垂直位移曲線見圖2(c)、(d)，從仿真圖上看出Mll點的平均最大水平行程近似為5cm，平均最大垂直行程近似為4.5cm。平行程近似為2.0cm，平均最大垂直行程近似為3.0cm；右腔排料口M21點的水平、垂直位移曲線見圖3(c)、(d)，從仿真圖上看出M21點的平均最大水平行程近似為5. 8cm，平均最大垂直行程近似為3.Scm。
破碎機水平行程決定著破碎腔容積的變化，在很大程度上影響了生產(chǎn)效率、破碎比以及能量消耗，因此水平行程是非常關鍵的參數(shù)，這里用s表示水平行
3、結(jié)論
從雙腔顎式破碎機行程特征值仿真結(jié)果看，雙腔顎式破碎機左腔與右腔的行程特征值與理論計算值幾乎接近，而且無論是左腔還是右腔破碎機行程特征值都幾乎控制在1左右，行程特征值從進料口到排料口逐漸減小，這樣可使破碎機破碎時排料通暢，防止物料堵塞，減少過粉碎和齒板磨損。因此從行程特征值仿真結(jié)果看，該雙腔顎式破碎機滿足設計要求，運程。同時破碎機垂直行程小，可減少磨損和過粉碎現(xiàn)象，這里用H表示垂直行程。破碎機的行程特征值m=H/S，如果由進料口到排料口破碎機的特征值m逐漸減小，那么破碎機的排料就通暢，無過粉碎現(xiàn)象，破碎效果就好。動特性合理。
