沖壓式蜂窩煤成型機機構(gòu)機械原理課程設(shè)計機械原理課程設(shè)計第1頁 共17頁機械原理課程設(shè)計第1頁 共17頁機械原理課程設(shè)計機械原理課程設(shè)計第1第1頁共17頁另外，本機構(gòu)安全、有用的思想設(shè)計而出，市場前景寬闊，適用范圍比較廣泛，既可以用于大中型公司或企業(yè)批量生產(chǎn)，又可用于小型部門的連續(xù)生產(chǎn)，造出的煤塊很大程度上的得到了市場和寬闊用戶確實定。2、工作原理利用帶沖針6426871產(chǎn)生的彈簧力將型煤壓實。為了提高生產(chǎn)率，將機器作成多工位的，把上料、成型、卸煤等工序集中在一臺機器上連續(xù)完成。機器執(zhí)行構(gòu)件的運動圖如圖1-11上裝有沖孔壓實壓頭4和卸煤推桿14 A 51678圖1-1 機器執(zhí)行構(gòu)5，作往復(fù)直線運動〔A1〕;工作盤2上有五個?？?，I為上料工位，Ⅲ為成型工位，Ⅳ為卸料工位，做間歇回轉(zhuǎn)運動A；上料器3作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動A的傳送帶做勻速直線運動〔A；沖頭每次退出工作盤后，掃煤桿在沖頭下面掃過，作去除煤屑的掃煤運動〔A。A的運動參數(shù)取決于生產(chǎn)率，取n72r/min?？紤]到料煤高度與型煤高度之111比〔壓縮比〕2:1H2h

150mm

。為使工作盤轉(zhuǎn)位速度不致太高，取壓頭在工作盤內(nèi)和工作盤外的位移相等，即沖頭的行程為H1

2h300mm。AA2

協(xié)調(diào)協(xié)作，工作盤轉(zhuǎn)位時，壓頭必需在工作盤外，其運動參數(shù)n n2 1

72r/min其運動系數(shù)τ應(yīng)小于0.5τ=160/360＝0.444。機械原理課程設(shè)計機械原理課程設(shè)計第第10頁共17頁A3n3=120r/min。A4

S 后，后一塊煤才能卸落在傳送帶上。設(shè)煤塊的間距 為2ф=0.2m，則傳送帶速度為nv aA5

0.2720.20.24m/s60 60 H1運動為平面簡單運動，要保證沖頭往復(fù) 運動一次，掃煤桿在沖頭下往復(fù)掃過一次，且不其他構(gòu)件相碰(具體要求見主體機構(gòu)設(shè)計局部)。由于型煤是利用彈簧壓實，故生產(chǎn)阻力與彈1-2，F(xiàn)rmax=5000N。

H 與FrFr Frmax３、機器的運動方案分析及選擇

1-2生產(chǎn)阻力3、1設(shè)計根本要求設(shè)計蜂窩煤成型機構(gòu)，型煤尺寸為×h100(mm)75(mm)生產(chǎn)率為72沖壓成型時的生產(chǎn)阻力到達50000N；為改善蜂窩煤成型機的質(zhì)量，期望在沖壓后有一短暫的保壓時間；減小原動機的功率。3、2原動機做勻速轉(zhuǎn)動，驅(qū)動各執(zhí)行構(gòu)件動作，其中掃煤運動A 可考慮直接用滑塊5做主運動，以保證運動協(xié)調(diào)協(xié)作。由于承受集中驅(qū)動，有電動機到A1原動件的主傳動鏈總傳動比為:ni 電總 n1

14402072再考慮到同類機器的參數(shù)，在此選用異步電動機集中驅(qū)動，取:n電3、3主傳動運動方案分析及選擇

1440r/min執(zhí)行構(gòu)件作往-1傳需級減速，運動分支和將連續(xù)回轉(zhuǎn)運動變換為往復(fù)直線運動的功能，即可畫出主運動鏈的功能框圖1-3。然后再依據(jù)其他執(zhí)行構(gòu)件的運動形式和運動參數(shù)的大小。確定所需的功能元，畫1-3。ⅣⅣA1A2A電ⅠⅡA3ⅡA5ⅠⅢA41-3傳動鏈的功能框這樣取出功能框圖中幾種主要功能元，然后選擇功能載體，即可得到表1所示：1型煤及形態(tài)學(xué)矩陣帶傳動帶傳動鏈傳動齒輪傳Ⅰ機構(gòu)機構(gòu)動機構(gòu)帶傳動鏈傳動齒輪傳Ⅱ機構(gòu)機構(gòu)動機構(gòu)移動從曲柄滑四桿機動件凸輪機塊機構(gòu)構(gòu)構(gòu)槽輪機不完全棘輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)構(gòu)帶傳動帶傳動齒輪齒螺旋機機構(gòu)條機構(gòu)構(gòu)綜合以上分析，結(jié)合主要的運動類型，我們制定了兩種方案，下面就讓我們對兩種方案作一具體的分析：方案I：主傳動承受帶傳動和鏈傳動，主題機構(gòu)承受曲柄滑塊機構(gòu)，關(guān)心轉(zhuǎn)位機構(gòu)承受槽輪機構(gòu)，傳送裝置承受傳送帶。裝配簡圖如圖1-4所示，列出了機構(gòu)的主要構(gòu)件。圖1-4 方案Ⅰ方案Ⅱ：主傳動承受兩級齒輪機構(gòu)減速，主體機構(gòu)雖然可以承受其它機構(gòu)，但在塊機構(gòu)，關(guān)心轉(zhuǎn)位機構(gòu)承受不完全齒輪機構(gòu)，其他同方案I，各機構(gòu)的裝配簡圖如圖1-5。1-5方案Ⅱ、繪制傳動方案簡圖結(jié)合功能框圖的傳動路線，考慮到機構(gòu)和軸線的配置以及一些其他功能，即可繪出機器的兩種運動方案圖。、方案Ⅰ、方案Ⅱ的分析比較這兩種方案區(qū)分在于主傳動機構(gòu)和關(guān)心轉(zhuǎn)位機構(gòu)不同。由《機械原理課程設(shè)計指〔張永安主編、高等教育出版社出版〕1-21-3I帶傳動構(gòu)造簡潔，傳動平穩(wěn)，具有過載保護作用.鏈傳動傳遞功率較大，但是它們的外廓尺寸大，在振動沖擊載荷作用下，鏈傳動壽命較短。槽輪機構(gòu)構(gòu)造比較簡潔，工作牢靠，嚙入嚙出比較平穩(wěn)，有柔性沖擊，但槽輪在工作盤上不大好布置，所以空間較大。方案Ⅱ承受齒輪傳動，構(gòu)造緊湊，壽命長，效率高，可承受標(biāo)準(zhǔn)減速器、大齒輪即為曲柄，便于平衡，且可起飛輪作用，但制造本錢較高。不完全齒輪機構(gòu)嚙入嚙出時沖擊較大，設(shè)計計算較簡單，但動停比不受構(gòu)造限制，尺寸較緊湊，便于布置。根據(jù)以上簡潔分析，初步打算承受方案Ⅱ作為機器的運動方案。、掃屑機構(gòu)運動方案分析方案Ⅰ：沖壓機構(gòu)為偏置曲柄滑塊機構(gòu)、模筒轉(zhuǎn)盤為不完全齒輪機構(gòu)、掃屑機構(gòu)為附加滑塊搖桿機構(gòu)。方案Ⅱ：沖壓機構(gòu)為對心曲柄滑塊機構(gòu)、模筒轉(zhuǎn)盤為槽輪機構(gòu)、掃屑機構(gòu)為固定凸輪移動從動件機構(gòu)。方方方方案兩個方案我們可以用模糊綜合評價方法來進展評估優(yōu)選，最終定方案Ⅱ為沖壓式蜂窩煤成型機的掃屑機構(gòu)的運動方案。4、機構(gòu)系統(tǒng)的尺寸設(shè)計、傳動機構(gòu)的運動尺寸設(shè)計：總主傳動機構(gòu)的總傳動比i=20，承受兩級減速，依據(jù)傳動比安排“前小后大”總的原則，i

=ii=4×5z19z

iz4z

z，822，總 1 2 1

2 1 1 8z iz4 2

5221101-6其中：Z1

A3=19Z=76 Z2 8Z2Z6ZZ 5 Z3 7Z1 1-7一級減速3如圖1-7所示，由上料器的轉(zhuǎn)速n 120r/min可知：則電動機至上料機的總3傳動比：

i” n 12i i電因此可取：電

總 n 1 33z iz6 3 5

32163其中：Z

Z4=214Z=636Z=1108

5Z=227ZZ 32A電ZA電11-7二級由于沖頭和工作盤的運動平面相互垂直，主體機構(gòu)的主動件〔曲柄〕和關(guān)心轉(zhuǎn)位機構(gòu)的主動件〔不完全齒輪〕的軸線相互垂直，因此，配置了圓錐齒輪傳動如圖1-8所示。

z z9、10,ZZ13A3A4ZZ1210Z4Z9Z11Z31-8主傳動機構(gòu)1-8主傳動機構(gòu)考慮到主體機構(gòu)與關(guān)心機構(gòu)應(yīng)同步，固取9

=20。傳送皮帶需從工作臺下通過，寸寸受限制，取主動帶輪直徑D=200mm，則帶輪轉(zhuǎn)速：vn 4

600.246023r/mm4 D 0.2運動有曲柄軸通過齒輪機構(gòu)傳來，則：n zi 14 n4即取

12z11z 2311z 7212、主體機構(gòu)的運動尺寸設(shè)計由于滑塊沒有行程速比系數(shù)要求，為使機構(gòu)受力較好，承受對心的曲柄滑塊機構(gòu)作為主體機構(gòu)，則曲柄長度：rH1150mm2為了使機構(gòu)力學(xué)性能較好，使滑塊運動速度波動o較小，又考慮到機器的整體高度，一般取：r r 1 1則兩桿長度：

l4~6 B考慮到機器的整體高度，取l800mm，如圖1-9所示為傳動角最小時的機構(gòu)位置簡圖，由此校核最小傳動角，所以：r

A o”rmin

cos1l

79.340~50滿足傳力性能要求。、掃煤機構(gòu)的運動尺寸設(shè)計

1-9主體為了清掃壓頭和推桿下面的煤屑，在此設(shè)計一掃煤機構(gòu)，使壓頭離開工作臺時，頭下面掃過，由總體高度來考慮，固定凸輪承受斜面外形，其上下方向的長度應(yīng)大于s，其左右方向的高度應(yīng)能使掃屑刷滿足掃除粉煤的活動范圍。用作圖法對此機構(gòu)進展設(shè)計，如圖1-10：H

min

max

應(yīng)當(dāng)滿足關(guān)系式：Hmax

Hmin

φ75mm煤凸輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)與主體機構(gòu)的運動周期相協(xié)作，由主體機構(gòu)的轉(zhuǎn)動比i20，原1440r/min，可計算出：nn 電

1440 72r/min齒輪 i 20HHminHmax圖、工作盤轉(zhuǎn)位機構(gòu)的運動尺寸的設(shè)計在此設(shè)計中，工作盤的轉(zhuǎn)位承受不完全齒輪機構(gòu)傳動。不完全齒輪的設(shè)計可參閱《機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)〔由張永安主編、高等教育出版社出版〕的148頁表[11]。1-11〔2〕所示。因主體機構(gòu)承受對心的曲柄滑塊機構(gòu)，則曲柄要通過Ⅲ、Ⅳ工位的?？字行?，因1此不完全齒輪機構(gòu)的主動齒輪的回轉(zhuǎn)中心O1動1/5

Z Z2

=16Z”=16.模數(shù)選取要222保證從動齒輪齒根圓大于工作盤外徑，此題取m=5。5、主體機構(gòu)運動線圖設(shè)計與分析如下圖為型煤機主體機構(gòu)的運動簡圖，由封閉矢量圖o”Ao可得適量方程為：(2.1)寫出復(fù)數(shù)形式為

ll x1 2 o(2.2)

lei 1

ei x2開放后得

1 2 ox1 1 2 2 o(2.3)求得：

01 1 2 2(2.4)

x lo 1

cosθ1

lcosθ2 2將式子〔2.2〕對時間求導(dǎo)，求得：lω

θ)(2.5)

vo1

1 1 2cosθ2將式子〔2.4〕對時間求導(dǎo)，求得：lω2)lω2a1 1o

1 2 2 2cosθ2o的位移的值，依據(jù)各vsa sva θ1-12依據(jù)以上設(shè)計分析及數(shù)值計圖1-13示的機器簡圖：由于傳送飛飛輪原動機1-13主體機構(gòu)簡圖7、感想通過這一星期的機械課程設(shè)計，我們感受良多，這次課程設(shè)計讓我看到了自己的缺乏之處，也讓我體會到了課程設(shè)計的樂趣和意義。理論聯(lián)系實際這一重要思想，在這里表達得淋漓盡致。我們現(xiàn)在最缺乏的就是實際工作閱歷，而理論聯(lián)系實踐并不像我們想象的那么簡潔，他需要堅實的理論根底和實際工作閱歷。堅實的理論根底打算了我必需堅持學(xué)習(xí)的學(xué)問的理論，完善了自己的學(xué)