机械原理课程设计

机械原理课程设计蜂窝煤成型机设计小组成员：陈治林李磊马志冉刘驰一设计目的二题目及要求1.1项目特色三原理及要求3.1原始数据设计要求3.2执行机构的方案选择3.3拟定运动简图3.4机构选型和组合3.5机构尺寸设计3.6传动系统方案设计3.7传动装置计算3.8动画仿真一设计目的机械原理课程设计是我们第一次较全面的机械设计的初步训练，是一个重要的实践性教学环节。设计的目的在于，进一步巩固并灵活运用所学相关知识；培养应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力，使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念，并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力，提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力，以及利用现代设计方法解决工程问题的能力，以得到一次较完整的设计方法的基本训练。二题目及要求模盘冲压机构脱模机构扫屑机构加料机构间隙转动机构蜂窝煤冲压成型机项目特色

一、冲压机构为曲柄滑块机构，易加工且

具增力作用二、工作盘间隙机构为槽轮机构结构简

单，效率高三、扫屑机构为滑块——摇杆机构，摆角弧度不大，占用空间小四、加料机构简洁可行五、整个设计运用软件辅助设计，可有效减少设计麻烦三设计原理

1、冲压滑块2、冲头和脱模头3、扫屑机构4、模盘5、加料机构6、连杆7、槽轮机构8、锥齿轮啮合9、涡轮蜗杆10、飞轮11、电机蜂窝煤成型机设计原理示意图原始数据及设计要求

1）蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min。2）驱动电机：Y180L—8、功率N=11kw、转速n=710r/min。3）冲压成型时的生产阻力达到105N。4）为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望在冲压后有一短暂的保压时间。5）由于冲头要产生较大的压力，希望冲压机机构具有增力功能，以增大有效力作用，减小原动机的功率。

执行机构方案选择方案I:冲压机构为偏置曲柄滑块机构模筒转盘为槽轮机构扫屑机构为导杆-滑块机构方案II:冲压机构为曲轴摇杆机构模筒转盘为不完全齿轮机构扫屑机构为平行摇杆机构方案|整体设计设计更合理，综合性能较方案||更好。方案||中曲轴连杆机构虽可以一根轴连接多个摇杆机构，曲轴工作时承受很大的弯曲应力和扭转应力，容易发生轴颈磨损和疲惫断裂。我们的方案方案|

拟定运动循环图对于冲压式蜂窝煤成型机运动循环图主要是确定冲压和脱模盘、扫屑刷、模筒转盘三个执行构件的先后顺序、相位，以利对各执行机构的设计、装配和调试。冲压式蜂窝煤成型机运动循环表

机构的选型和组合冲压和脱模机构(上下移动)方案选择：方案1方案2方案3方案4方案5方案6冲压机构部分运动方案定性分析结合表可知，方案1为曲柄滑块机构，易加工且具增力作用；方案2为曲轴连杆机构，其工作时承受很大的弯曲应力和扭转应力，容易发生轴颈磨损和疲惫断裂；凸轮机构结构简单、紧凑，但易磨损且传力小。综上所述，选择方案1为冲压机构。

工作盘间歇运动机构方案1槽轮机构方案3方案4方案2球面槽轮机构外啮合棘轮机构外啮合不完全齿轮机构槽轮间隙机构图方案1、2结构简单，效率高，但转角不可太小，有冲击；方案3制造方便，转角准确，但易引起冲击磨损；方案4从动轮运动转角范围大但加工复杂，会引起刚性冲击。综合考虑，初选择方案1为工作盘间隙机构。

扫屑机构（方案一）方案1方案2扫屑机构三维图附加滑块摇杆机构附加摇杆机构加料装置冲压滑块机构尺寸设计（1）偏置曲柄滑块机构计算

设计时采用滑梁行程S=200mm。如图，根据设计AA'=BB',偏执飞轮转动0~180度的位移与滑梁滑动的位移是一样的，当飞轮从A—A'—A的过程即完成一次冲压，此时只需满足冲头BC与转盘的距离要求即可确定出飞轮O的大小及偏执销A的位置。扫屑机构分析计算

滑块的行程为x=200mm。依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制，可得扫屑机构尺寸计算如下：根据整机装配设计冲头AB的尺寸以及冲头AB上下滑动的位移X，扫屑杆FE从开始扫屑到扫屑刚好接触的两个位置便唯一确定，另只需固定D点与机架的位置及确定摇杆DC的长度就可以设计出扫屑机构，在设计过程中应考虑|AC|+|DC|>|AD|而避免运动过程中ACD共线而顶死，在确定扫屑杆的长度FE时考虑到扫屑杆FE与冲头AB可能发生干涉，可将扫屑干FE设计成弯曲杆。

设计时滑块行程x=200mm，E点的位置应置于固定点D至机架的距离为50mm，摇杆DC=190mm，摇杆|AC|+|DC|>718mm即可，设计时采用摇杆AC=586mm，FE=205mm。为避免杆FE与杆AB发生干涉，E点应位于L线与AC杆交点以下C点以上，本设计夹角β=，设计时杆FE为向下凹的弯曲杆。槽轮机构计算槽轮机构设计时为降低设计难度，本次设计槽齿数z为4，具体参数设计对于设计工作难度较大，所以本次设计只是根据需要大致确定参数，这样造成的工位数不够，设计时在传动链中加入与间歇部分所需的工位数相适应的减速齿轮来修正。槽轮每次转位时主动件转角

2α=180°×（z-2）/z=180°×（4-2）/4=90°槽间角2β=360°/z=360°/4=90°动停比k=td/tt=(z-2)/(z+2)=(4-2)/(4+2)=1/3圆销数n=1由结构情况确定中心距a=300mm所以，主动件圆销中心半径R1=asinβ=300×sin45°≈212mmR1与a的比值λ=R1/a=212/300≈0.7槽轮外圆半径R2=[(acosβ)