机械原理课程设计-蜂窝煤成型机

1、机械原理课程设计系 别 : 机械工程及自动化班 级 ：机自0809第 1 页 共 页设计题目：冲压式蜂窝煤成型机改进机构设计要求与原始数据：设计小组成员：张 旦 闻年月日第 2 页 共 页目 录1、产品简介 3.1、设计基本要求.53.3、主传动运动方案分析.63.4、扫屑机构运动方案分析.84.1、传动机构的运动尺寸设计.94.4、工作盘转动机构的运动尺寸设计.13第 3 页 共 页机械原理、机械设计课程是培养学生具有机械基础知识及机械创新能力的技术基础其重要的作用，是学习专业课程和从事机械产品设计的必备准备。本设计题目是蜂窝煤成型机构，设计的最初想法来源于自己以往的亲身经历。以往的许多制造

2、煤块的机构存在着许多避之不及的缺陷，即有些机构制造出的煤块不够敦实，放干后有一些裂纹；有些机构造出的煤块经常出现孔内坍塌现象；有些机构在工作与合理性，选择了两种运动方案：一是机构拥有了带传动结构简单、传动平稳、具有过载保护作用，槽轮机构结构简单，工作可靠等特性，二是有了齿轮传动结构紧密，寿命长，效率高等优点。本设计的许多地方牵涉到了机械传动以及齿轮传动的知识，进一步验证和细化了专业理论知识，是我们对本专业的发展方向有了更清楚的认识。另外，本机构安全、实用的思想设计而出，市场前景广阔，适用范围比较广泛，既程度上的得到了市场和广大用户的肯定。利用带冲针 6 的冲头 4 往复运动，将位于工作盘2 模

3、孔中的混合料压实成型。冲针6 刚性固结于冲头，用以穿孔。压板8 以弹簧 7 与滑块 1 相连，通过弹簧压缩时所产生的弹簧力将型煤压实。为了提高生产率，将机器作成多工位的，把上料、成型、卸煤等工序集中在一台机器上连续完成。机器执行构件的运动图如图 1-1 1 上装有冲孔压实压头 4 和卸煤推杆 5，145A18A1作往复直线运动（ ）;工作盘 2 上有五个模孔，I 为上料工位，为成型工位，为A2 A3卸料工位，做间歇回转运动（ 3作连续回转运动（ A4带做匀速直线运动（ 的运动参数取决于生产率，取压头在工作盘内和工作盘外的位移相等，即冲头的行程为H221S=0.2m ， 则 传 送 带 速 度

4、为0.24m/s16060aH1运动一次，扫煤杆在冲头下往复扫过一次，且不与其他构件相碰 (具体要求见主体机构设计Fr 与弹簧压缩量成正比，生产阻力曲线见图1-2，Frmax=5000N。HFr为改善蜂窝煤成型机的质量，希望在冲压后有一短暂的保压时间；由于冲头要产生较大压力，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效力作用，减小原动机的功率。原动机做匀速转动，驱动各执行构件动作，其中扫煤运动 A 可考虑直接用滑块做5主运动，以保证运动协调配合。由于采用集中驱动，有电动机到 A1 原动件的主传动链第 5 页 共 页 1n 电执行构件作往复直线运动，所以主传动链中，需要两级减速，运动分支和将连续回转运动

5、变换为往复直线运动的功能，即可画出主运动链的功能框图 1-3。然后再根据其他执行构件的运动形式和运动参数的大小。确定所需的功能元，画出辅助传动链的功能框图 1-3。A1A2AA3A5表1 第 6 页 共 页综合以上分析，结合主要的运动类型，我们制定了两种方案，下面就让我们对两种方案作一详细的分析：方案 I：主传动采用带传动和链传动，主题机构采用曲柄滑块机构，辅助转位机构 1-4 方案：主传动采用两级齿轮机构减速，主体机构虽然可以采用其它机构，但在动构，辅助转位机构采用不完全齿轮机构，其他同方案 I，各机构的装配简图如图 1-5。第 7 页 共 页结合功能框图的传动路线，考虑到机构和轴线的配置以

6、及一些其他功能，即可绘出机器的两种运动方案图。（张永安主编、高等教育出版社出版）的第一章的表1-2、表1-3 可知，方案I 带传动结构简单，传动平稳，具有过载保护作用.链传动传递功率较大，但是它们的外廓尺寸大，在振动冲击载荷作用下，链传动寿命较短。槽轮机构结构比较简单，工作可靠，啮入啮出比较平稳，有柔性冲击，但槽轮在工作盘上不大好布置，所以空间较大。方案采用齿轮传动，结构紧凑，寿命长，效率高，可采用标准减速器、大齿轮即为曲柄，便于平衡，且可起飞轮作用，但制造成本较高。不完全齿轮机构啮入啮出时冲击较大，设计计算较复杂，但动停比不受结构限制，尺寸较紧凑，便于布置。根据以上简单分析，初步决定采用方案

7、作为机器的运动方案。第 8 页 共 页方案：冲压机构为偏置曲柄滑块机构、模筒转盘为不完全齿轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构。方案：冲压机构为对心曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为固定凸轮移动从动件机构。两个方案我们可以用模糊综合评价方法来进行评估优选，最后定方案为冲压式蜂82.如下图1-6所示：1182423A3Z8Z2Z6Z5ZZ37Z1图 第 9 页 共 页动比：ni 12 i i电总n133z i z 32163635Z43ZZ32Z1图 zz9第 页 共 页A3Z4Z493zz=20。传送皮带需从工作台下通过，9寸寸受限制，取主动带轮直径D=200mm，则带轮转速：v 4D

8、4n1n4即取第 页 共 页由于滑块没有行程速比系数要求，为使机构受力较好，采用对心的曲柄滑块机构作为主体机构，则曲柄长度：2r 1 1r l 4 6BA如图 1-9 所示为传动角最小时的机构位置简r1l为了清扫压头和推杆下面的煤屑，在此设计一扫煤机构，使压头离开工作台时，扫行程 s，其左右方向的高度应能使扫屑刷满足扫除粉煤的活动范围。H用作图法对此机构进行设计，如图 1-10：HminH H 75mmmaxmaxmin煤凸轮的转速应该与主体机构的运动周期相配合，由主体机构的转动比i20，原动机的转速为 1440r/min，可计算出：n 齿轮第 页 共 页H图 148 页表11。先将工作盘的静

9、止位置按比例绘出，如图 1-11（见后附图 2）所示。因主体机构采用对心的曲柄滑块机构，则曲柄要通过、工位的模孔中心，因此不完全齿轮机构的主动齿轮的回转中心 也应在曲柄的轴线上。由于工作盘每次转动O11/5 周，则从动齿轮的齿数应该是Z 的五倍，取Z =16,则： =16.模数选取要保证Z 22o12ole l e xi1212o1122o122o11221 112cos2将式子（2.4）对时间求导，求得：21222o2由以上式子可求出各个位置的速度、加速度及 o 的位移的值，根据各个点的速度、第 页 共 页所示。vassva根据以上设计分析及有关的数值计算，得到图1-13所示的机器简图：由于传送装置位于视野之外，在此并未画出其简图，仅仅作出了冲压式蜂窝煤的主体机构简图。第 页 共 页图 1-13 主体机构简图第 页 共 页通过这一星期的机械课程设计，我们感触良多，这次课程设计让我看到了自己的不足之处，也让我体会到了课程设计的乐趣和意义。理论联系实际这一重要思想，在这里体现得淋漓尽致。我们现在最缺乏的就是实的机械，才能跟上时代的步伐，不被淘汰。严谨和细心是做机械设计的必要态度，要想做好一件事，就必须一丝不苟、态度也会为自己的不负责任行为付出代价。当然要顺利的完成一项设计，团队合作是必不可少的，大家相互交流意见，分工合作，取长补短，共同努力。在这次课程设计中，困难不可避免，但我们