1新型颚式破碎机运动特点分析
新型颚式破碎机的结构简图如1所示，根据其结构特点可知，偏心轴和皮带轮固连在一起从而获得了扭矩，因此机构的原动件可以认为是偏心轴部。偏心轴的旋转中心可以简化为一旋转原动件，杆长就是偏心距e.动颚边板通过轴承与偏心轴连接，动颚与动颚边板固连在一起，因此动颚边板可以简化为机构的连杆，动颚肘板与动颚通过平面DDD线接触联系在一起。在对这个平面高副简化时，传统的简化方法是用高副DDD铰链约束进行这个高副的简化。
根据以上机构特点分析可得到如2的运动简图，A为偏心轴的旋转中心，偏心距AB为旋转原动件的长度。
B为边板上的一点，绕着A点作圆周运动， C为肘板与上肘板座的支撑点，由分析可知：
杆BC构成了连杆， C1、C2为肘板座的两个极端位置，实线部分为机构初始位置，虚线为任意运动位置。
B点以角速度ω绕A点作圆周运动，因此，点B的位置坐标为：
xb= xa+ ecos（ωt）yb= ya+ esin（ωt）（1）
式（1）中的e为偏心距，ω为角速度， t为时间， x a， y a为A点的坐标。
2的三角形△BC 1 C 2构成机器的连杆，当机器运转时，连杆上的C 1和C 2坐标位置满足如下方程组：（ x c 1 - x b）2 + （ y c 1 - y b）2 = l 2 bc 1 = l 2 1（ x c 2 - x b）2 + （ y c 2 - y b）2 = l 2 bc 2 = l 2（ x c 1 - x c 2）2 + （ y c 1 - y c 2）2 = l 2 c 1 c 2 = l 2 3（2）
3为动颚肘板与连杆接触时的情况，图中O 1为肘板圆弧的圆心，实线部分为初始位置，虚线部分为转动后的位置， N为初始接触点， J为肘板运动后的接触点，β为二接触点与原点的交角，θ为直径ON与x轴的夹角。
肘板圆弧圆心O1的坐标为：
x o 1 = r cosθy o 1 = r sinθ（3）
式（3）中的r为圆半径。
肘板与连杆BC接触点J的坐标为：
x j = r cosθ+ r cos（θ- 2β）y j = r sinθ+ r sin（θ- 2β）（4）
注意到肘板和肘板座始终是保持相切接触的，忽略肘板的滚动运动，则有肘板走过的圆弧长度和肘板座的直线移动距离相等，即NJ = KJ则有：
（x c 1 + x c 2 - x j）2 + （y c 1 + y c 2 - y j）2 = 2βr（5）
式（5）中的j表示接触点。
直线C 1 C 2的方程为：x cos（θ- 2β） + y sin（θ- 2β） = 2 r cos 2β（6）
考虑到β较小的情况下有：β≈sinβ（7）联立式（1）～（6） ，并利用式（7）进行简化得如下方程组：（ x c 1 - x b）2 + （ y c 1 - y b）2 = l 2 1 x c 1 = r 1 - a 2（1 + 1 - b 2）- （ br + 0.5 l 3） a y c 1 = r （ a 1 - b 2 + b 1 - a 2） + ra + （ br - 0.5l3）1 - a 2 b = 1 2 r（l 2 1 - l 2 l 3 + y b 1 - a 2 - x b a）（8）
式（8）中，a = sin（θ- 2β），b = sin2β。
显然方程组（8）是一非线性方程组，直接求解难度很大。为了降低求解的难度，根据高等数学的二项式展开公式有：1 + x≈1 +0.5x -0.125x 2（ -1≤x≤1）（9）
根据式（9）对（8）进行简化，并通过逼近函数进行求解，得a≈1， b =0.0025.
根据a值可知，肘板摆角为：ψmax=1.72°。
2机构简化方法分析
2. 1传统铰链四杆机构模型
在对颚式破碎机进行机构分析时，传统的分析方法是把肘板DDD肘板座的约束简化为一铰链约束，从而将整个机构简化为一铰链四杆机构，由机械原理知识和铰链四杆机构的结构参数可以计算出肘板（ OC）的摆角为：
ψmax=5.3°，与实际模型肘板摆角误差为：Δψ=3.58°。
2. 2齿轮副机构模型
根据肘板摆角的分析可知，铰链约束的简化方法显然与实际样机的运动情况存在一定的差异，为了降低约束简化带来的误差，需要寻找一种新的约束简化方法。在理论分析的过程中可知，肘板和肘板座始终是保持相切接触的，若忽略肘板的滚动运动，肘板走过的圆弧长度和肘板座的直线移动距离相等，即NJ = KJ，这和齿轮的渐开线齿廓形成过程有些类似。同时，从理论分析有肘板座与肘板的接触点N与Ox轴始终保持在90°左右，这与渐开线齿轮啮合约束中节点位置固定类似，因此可考虑用齿轮啮合的约束来进行机构约束简化，根据齿轮啮合知识可以计算出肘板的摆角为：
ψmax=2.86°，与实际模型肘板摆角误差为：
Δψ=1.14°。
2. 3线接触高副机构
根据肘板和肘板座的运动特点可知，机器运转时，肘板在肘板垫上作纯滚动，其接触点位置不断变化，因此机构的连杆长度是变化的，所以颚式破碎机实际上是一变长连杆高副机构。因此可将肘板和上肘板座的约束简化为线接触约束，和下肘板座的约束简化为铰链约束。根据简化模型的特点可计算出肘板的摆角为：
ψmax=2.16°，与实际模型肘板摆角误差为：Δψ=0.44°。
3任意点轨迹曲线的Hamming距离比较
为了更好地与实际样机进行比较，因此在动颚边板上任取了10个点，根据铰链四杆机构的参数可获得的轨迹曲线如所示。
从中可以看出，铰链四杆机构的简化方法获得的运动轨迹为10组近似椭圆。同理，根据实际模型和简化模型的分析，能获得边板上位置相同的这10个点的运动轨迹，实际模型和简化模型都为10组近似的椭圆。
根据数学分析理论可知，一个特定模型与另一模型的相似程度可用加权Hamming距离来衡量，Hamming距离越小，二者越相似。因此可以对这10组椭圆曲线进行点集的离散化，对离散化后的点集进行小波变换处理，从而获得小波系数。通过计算约束简化后的小波系数与实际模型的小波系数的Hamming距离，从而可以对约束简化方法的优劣进行判别。*终的Hamming距离计算得d 1，2= 0108758 ，d 1，3=0.07033 ，d1，4=0.05733.将不同的约束简化与实际模型进行比较，其结果见1.
1不同的约束简化模型与实际模型的比较
比较项目实际模型铰链四杆机构模型齿轮啮合约束模型线接触高副机构肘板摆角1. 72°5. 3°2. 86°2. 16°二者误差3. 58°1. 14°0. 44°Hamming距离0. 08758 0. 07033 0. 05733
4结论
根据1可知，线接触高副机构模型较为接近于实际模型，在机构运动分析时，采用线接触高副约束的可信度相对来说较高，也更能反映实际模型的运动情况，这对后续的机构动力学分析过程中的约束简化有重要的指导意义。
sgn q i（ k） - q i（ k - 1中VPSA制氧系统未实行改进的PID神经网，
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