.PAGE.......專業(yè)...計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)..畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕，是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)展的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過奉獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽效勞；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的局部或全部容。作者簽名：日期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)展研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要奉獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承當(dāng)。作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保存并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或局部容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)展檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日目錄一設(shè)計(jì)題目1.1設(shè)計(jì)目的…………11.2設(shè)計(jì)題目…………11.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求……………2二執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解………22.2方案選擇與分析…………………32.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形成…………………162.4機(jī)構(gòu)組合方案確實(shí)定……………182.5執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)………………182.6運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖………242.7機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖……25三傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)……………………263.2電動(dòng)機(jī)的選擇……………………273.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配………293.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算………………30四設(shè)計(jì)小結(jié)……………31五參考文獻(xiàn)……………33一設(shè)計(jì)題目1.1設(shè)計(jì)目的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們第一次較全面的計(jì)算機(jī)仿真的初步訓(xùn)練，是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的目的在于，進(jìn)一步穩(wěn)固并靈活運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)；培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)過的知識(shí)，獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，通過機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)(機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì))有一個(gè)完整的概念，培養(yǎng)具有初步的機(jī)構(gòu)選型、組合和確定運(yùn)動(dòng)方案的能力，進(jìn)而提高我們進(jìn)展創(chuàng)造性設(shè)計(jì)、運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和技術(shù)資料諸方面的能力，以及利用計(jì)算機(jī)仿真解決工程問題的能力，以得到一次較完整的設(shè)計(jì)方法的根本訓(xùn)練。1.2設(shè)計(jì)題目：蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)一蜂窩煤成型機(jī)沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、工作盤的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及掃屑機(jī)構(gòu)。該成型機(jī)工藝動(dòng)作如下圖：圖1蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)原理示意圖沖頭與脫模盤都與上下移動(dòng)的滑梁連成一體，當(dāng)滑梁下沖時(shí)沖頭將煤粉壓成蜂窩煤，脫模盤將已壓成的蜂窩煤脫模。在滑梁上升過程中掃屑刷將刷除沖頭和脫模盤上粘附的煤粉。模筒轉(zhuǎn)盤上均布了模筒，轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)使加料后的模筒進(jìn)入加壓位置、成型后的模筒進(jìn)入脫模位置、空的模筒進(jìn)入加料位置。試設(shè)計(jì)能按上述要求運(yùn)動(dòng)的沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、工作盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及掃屑機(jī)構(gòu)。1.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求工作機(jī)輸入功率:4.3kw生產(chǎn)率:55塊/min型煤尺寸：Φ×h=100mm×75mm粉煤高度與型煤高度之比〔壓縮比〕：2∶1，即工作盤高度H=2h=150mm工作條件：載荷有輕微沖擊，一班制使用期限：十年，大修期為三年生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)〔少于十臺(tái)〕轉(zhuǎn)速允許誤差：±5%二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解1)功能分解為了實(shí)現(xiàn)蜂窩煤成型機(jī)的總功能，將功能分解為：加料功能、沖壓成型功能、脫模功能、掃屑功能、工作盤簡(jiǎn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)功能、輸送功能。2)工藝動(dòng)作過程根據(jù)上述分析，工藝動(dòng)作有以下六個(gè)動(dòng)作：〔1〕加料：這一動(dòng)作可利用煤粉的重力翻開料斗自動(dòng)加料；〔2〕沖壓成型：要求沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在沖頭行程的二分之一進(jìn)展沖壓成型；〔3〕脫模：要求脫模盤上下往復(fù)移動(dòng)，將已沖壓成型的煤餅壓下去而脫離模筒。一般可以將它與沖頭固結(jié)在上下往復(fù)移動(dòng)的滑梁上；〔4〕掃屑：要求在沖頭、脫模盤向上移動(dòng)過程中用掃屑刷將煤粉掃除；〔5〕工作盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)：以完成沖壓、脫模和加料三個(gè)工位的轉(zhuǎn)換；〔6〕輸送：將成型的煤餅脫模后落在輸送帶上送出成品，以便裝箱待用。以上六個(gè)動(dòng)作，加料和輸送的動(dòng)作比擬簡(jiǎn)單，暫時(shí)不予考慮，脫模和沖壓可以用一個(gè)機(jī)構(gòu)完成。2.2方案選擇與分析一、沖壓和脫模機(jī)構(gòu)(上下移動(dòng))方案1方案2方案3方案4方案5方案6方案7方案8方案9方案10方案11方案12方案13方案14方案15方案16方案17方案18方案19方案20方案1至9為連桿機(jī)構(gòu)；方案10至12為凸輪機(jī)構(gòu)；方案13至16為齒輪齒條機(jī)構(gòu)；方案17至20為組合機(jī)構(gòu)。表1沖壓機(jī)構(gòu)局部運(yùn)動(dòng)方案定性分析形形態(tài)性能特點(diǎn)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度高較高高行程大小取決于曲柄尺寸小可任意可調(diào)程度可調(diào)調(diào)節(jié)困難可調(diào)動(dòng)力性能平衡困難取決于凸輪形狀好簡(jiǎn)單性不太簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單，但一般齒輪須擺動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)齒條往復(fù)移動(dòng)機(jī)械效率一般一般較高承載能力高較低較高其他特性有急回特性可實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律傳動(dòng)平穩(wěn)結(jié)合表1可知，方案1為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，易加工且具增力作用；方案6至9為六桿機(jī)構(gòu)行程??；凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、緊湊，但易磨損且傳力??；齒輪齒條機(jī)構(gòu)傳動(dòng)準(zhǔn)確、效率高、壽命長(zhǎng)，但加工裝配難；組合機(jī)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。綜上所述，初選方案1，方案9，方案17。二、工作盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案1槽輪機(jī)構(gòu)方案2外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)方案3摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)方案4外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)方案5不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)方案6圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案1構(gòu)造簡(jiǎn)單，效率高，但轉(zhuǎn)角不可太小，有沖擊；方案2、3制造方便，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，但易引起沖擊磨損；方案4、5從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角圍大但加工復(fù)雜，會(huì)引起剛性沖擊。方案6構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，但精度要求高，加工復(fù)雜，安裝調(diào)整困難。綜合考慮，初選方案1，方案4，方案6。三、掃屑機(jī)構(gòu)方案1附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)方案2固定凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu)方案3固定凸輪移動(dòng)滑塊從動(dòng)件機(jī)構(gòu)方案1工作平穩(wěn)，但尺寸較大；方案2運(yùn)動(dòng)性能較差，且易磨損；方案3各方面性能較好。掃屑機(jī)構(gòu)以上三方案性能相差不大，均可待選。2.3執(zhí)行運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形成方案I:沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤為槽輪機(jī)構(gòu)掃屑機(jī)構(gòu)為導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)適中選擇沖壓機(jī)構(gòu)中A點(diǎn)軌跡和確定機(jī)構(gòu)尺寸，可保證構(gòu)件具有急回，運(yùn)動(dòng)和工作段近于勻速的特性，并可使機(jī)構(gòu)工作段壓力角盡可能小。根據(jù)工位要求確定槽輪相關(guān)參數(shù)，可滿足工作盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)上下方向長(zhǎng)度應(yīng)大于滑梁行程，其左右高度應(yīng)能使掃屑刷滿足掃除粉煤活動(dòng)圍。方案II:沖壓機(jī)構(gòu)為六桿機(jī)構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤為不完全齒輪機(jī)構(gòu)掃屑機(jī)構(gòu)為固附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)雖具有增力作用，但行程較小，需調(diào)整各桿尺寸才能滿足滑梁行程要求。不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它與普通齒輪的不同之處是輪齒不布滿整個(gè)圓周。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪上只有一個(gè)或幾個(gè)輪齒，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與停歇時(shí)間的要求，在從動(dòng)輪上有與主動(dòng)輪輪齒相嚙合的齒間。兩輪輪緣上各有鎖止弧(見方案4圖)，在從動(dòng)輪停歇期間，用來防止從動(dòng)輪游動(dòng)，并起定位作用。附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)，滿足運(yùn)動(dòng)變化條件，且工作平穩(wěn)，效率較高，本錢較低但運(yùn)動(dòng)尺寸較大。方案III:沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪-連桿機(jī)構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤為圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)掃屑機(jī)構(gòu)為固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)凸輪-連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造與前兩個(gè)方案相比擬為復(fù)雜，且凸輪局部磨損較大，連桿局部為多桿，為滿足行程要求需占較大尺寸。圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度要求高，安裝調(diào)整均有較大難度。固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)架的要求較高，工作平穩(wěn)性較差。且滾子磨損較大，壽命短。2.4機(jī)構(gòu)組合方案確實(shí)定經(jīng)過前述方案評(píng)價(jià)可知，方案I構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能可靠，本錢低廉，經(jīng)久耐用，維護(hù)容易，操作方便。所以確定該方案是上述三個(gè)方案中最為合理的方案。2.5執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)〔1〕偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算滑梁行程S=300mm,行程速比系數(shù)k=1.5(θ=180°×(k-1)/(k+1)=180°×(1.5-1)/(1.5+1)=36°)。過C1N⊥C1C2。再過C2作∠C1C2M=90°-θ=54°,C1N和C2M最后以C2P為直徑作圓，那么此圓周上任意一點(diǎn)與C1、C2連線夾角均為θ=36°。在圓周上任取曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心A，由圖可知，曲柄與連桿重疊共線和拉直共線的2個(gè)位置AC1和AC2。那么:AC1=B1C1-AB1AC2=AB2+B2C2解得：AB1=〔AC2-AC1〕/2=C2E/2〔線段C2E可由以A為圓心，AC1為半徑作弧與AC2交點(diǎn)E求得〕。經(jīng)測(cè)量得：AB1=125mmAC1=295mme=140mm生產(chǎn)率為55塊/min。因?yàn)榍D(zhuǎn)一周，滑塊完成一個(gè)沖壓運(yùn)動(dòng)周期，生產(chǎn)1塊蜂窩煤。所以曲柄轉(zhuǎn)速為55r/min，即曲柄角速度為5.7600rad/s。經(jīng)軟件分析說明，所設(shè)計(jì)的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角為26°〔而為了保證良好的傳力性能，通常應(yīng)使最小傳動(dòng)角不小于40°〕，即壓力角過大，又蜂窩煤成型機(jī)沖壓機(jī)構(gòu)對(duì)急回特性并無特殊要求，所以決定將該機(jī)構(gòu)改為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。改〔1〕對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算因?yàn)镾=300mm，所以，曲柄長(zhǎng)AB=S/2=150mm。取最小傳動(dòng)角為75°，即最大壓力角為15°圖解法如下：在水平線MN上任取一點(diǎn)A。以A為圓心，150mm為半徑作圓，交MN于B1、B2兩點(diǎn)。過A作AB⊥MN交圓A于B點(diǎn)。作∠ABC=75°，交MN于C點(diǎn)。測(cè)得BC=580mm,即為連桿長(zhǎng)。在MN上截取B1C1=B2C2=BC,得滑塊兩極限位置C1、C2。以下為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)仿真圖：〔2〕槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算槽數(shù)z按工位要求本應(yīng)選為5，但z增大，k也隨之增大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間tf增加，不利于工作。所以為提高工作效率，希望減小k,即減小z(工位數(shù)不夠，可在傳動(dòng)鏈中參加與間歇轉(zhuǎn)動(dòng)局部所需工位數(shù)相適應(yīng)的減速齒輪來到達(dá))，最終選定z=4〔減速齒輪傳動(dòng)必i=4/5〕。槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件轉(zhuǎn)角

2α=180°×〔z-2〕/z=180°×〔4-2〕/4=90°槽間角2β=360°/z=360°/4=90°動(dòng)停比k=td/tt=(z-2)/(z+2)=(4-2)/(4+2)=1/3圓銷數(shù)n=1由構(gòu)造情況確定中心距a=300mm圓銷半徑r=30mm所以，主動(dòng)件圓銷中心半徑R1=asinβ=300×sin45°≈212mmR1與a的比值λ=R1/a=212/300≈0.7槽輪外圓半徑R2=[(acosβ)2+r2]1/2=[(300cos45°)2+302]1/2≈214mm槽輪槽深h≥a(λ+cosβ-1)+r=300×(0.7+cos45°-1)+30≈152.1mm取h=153mm(3)導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算依據(jù)滑塊的行程要求以及沖壓機(jī)構(gòu)的尺寸限制，選取掃屑機(jī)構(gòu)尺寸如下：導(dǎo)桿鉛垂方向高度H=375mm，傾角arctg(500/150)≈73°掃屑刷桿長(zhǎng)L=550mm2.6根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖對(duì)于沖壓式蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖主要是確定沖壓和脫模盤、掃屑刷、模筒轉(zhuǎn)盤三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的先后順序、相位，以利對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。沖壓式蜂窩煤成型機(jī)的沖壓機(jī)構(gòu)為主機(jī)構(gòu)，以它的主動(dòng)件的零位角為橫坐標(biāo)的起點(diǎn)〔即橫坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件位置〕，縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的位移起止位置。表2和圖2均表示沖壓式蜂窩煤成型機(jī)三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)過程。沖壓過程分為沖程和回程。帶有?？椎霓D(zhuǎn)盤工作行程在沖頭程后半段和沖程前半段完成，使間歇轉(zhuǎn)動(dòng)在沖壓之前完成。掃屑運(yùn)動(dòng)在沖頭回程后半段和沖程前半段完成。表2沖壓式蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)表主動(dòng)件轉(zhuǎn)角分配0°－180°180°－360°沖頭和脫模盤機(jī)構(gòu)工作行程回程主動(dòng)件轉(zhuǎn)角分配0°－90°90°－270°270°－360°模筒轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)工作行程停頓工作行程掃屑刷機(jī)構(gòu)掃屑運(yùn)動(dòng)回程掃屑運(yùn)動(dòng)圖2蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2.7機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶輪機(jī)構(gòu)，帶輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)沖壓曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和分度槽輪機(jī)構(gòu)，沖壓機(jī)構(gòu)的沖頭驅(qū)動(dòng)掃屑機(jī)構(gòu)。三、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)位于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行系統(tǒng)之間，將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)。除進(jìn)展功率傳遞，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能克制阻力做功外，它還起著如下重要作用：實(shí)現(xiàn)增速、減速或變速傳動(dòng)；變換運(yùn)動(dòng)形式；進(jìn)展運(yùn)動(dòng)的合成和分解；實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)和較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的重要組成局部。當(dāng)完成了執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的預(yù)選型后，即可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件及原動(dòng)機(jī)的類型和性能參數(shù)，進(jìn)展傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)器的預(yù)期功能的條件下，傳動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短，這樣可使機(jī)構(gòu)和零件數(shù)目少，滿足構(gòu)造簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，降低制造和裝配費(fèi)用，提高機(jī)器的效率和傳動(dòng)精度。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中所規(guī)定的功能要求，執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力、傳動(dòng)比或速度變化的要求以及原動(dòng)機(jī)的工作特性，選擇適宜的傳動(dòng)裝置類型。根據(jù)空間位置、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞路線及所選傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)和適用條件，合理擬定傳動(dòng)路線，安排各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的先后順序，完成從原動(dòng)機(jī)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布置方案。機(jī)械系統(tǒng)的組成為：原動(dòng)機(jī)→傳動(dòng)系統(tǒng)(裝置)→工作機(jī)〔執(zhí)行機(jī)構(gòu)〕原動(dòng)機(jī)：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))：常用的減速機(jī)構(gòu)有齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、鏈輪傳動(dòng)等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置和各類減速裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)，選用二級(jí)減速。第一級(jí)采用皮帶減速，皮帶傳動(dòng)為柔性傳動(dòng)，具有過載保護(hù)、噪音低、且適用于中心距較大的場(chǎng)合；第二級(jí)采用齒輪減速，因斜齒輪較之直齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力高等優(yōu)點(diǎn)，故在減速器中采用斜齒輪傳動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置確定皮帶和齒輪傳動(dòng)的中心距，再根據(jù)中心距及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真的有關(guān)知識(shí)確定皮帶輪的直徑和齒輪的齒數(shù)。故傳動(dòng)系統(tǒng)由"V帶傳動(dòng)+二級(jí)圓柱斜齒輪減速器〞組成。原始數(shù)據(jù)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，工作機(jī)〔執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件〕主軸：工作機(jī)輸出功率：Pw=4.3(Kw)轉(zhuǎn)速：nw=55〔r/min〕3.2電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)類型按工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)。選擇電動(dòng)機(jī)容量所需電動(dòng)機(jī)的功率：Pd=PW/ηaηa由電動(dòng)機(jī)至工作軸的傳動(dòng)總效率ηa=η帶×η軸承3×η齒輪2×η聯(lián)查表可得：對(duì)于V帶傳動(dòng):η帶=0.96對(duì)于8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)：η齒輪=0.97對(duì)于一對(duì)滾動(dòng)軸承：η軸承=0.99對(duì)于彈性聯(lián)軸器：η聯(lián)軸器=0.99那么ηa=η帶×η軸承3×η齒輪2×η聯(lián)=0.96×0.993×0.972×0.99=0.868∴Pd=PW/ηa=4.3/0.868=4.9539KW查各種傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比圍值得：V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比圍為i帶=2～4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比圍為i齒=3～5，那么電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選圍為nd=i帶×i齒2×nW=(2～4)(3～5)2×nW=〔18～100〕×nW=(18～100)×55=990～5500r/min符合這一轉(zhuǎn)速圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min、1500r/min、3000r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有3種傳動(dòng)比方案。表3方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率ped/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/r/min電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/kg傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿載總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)1Y132S1-25.5300029006496.6332.22Y132S5.51500144068483163Y32M2-65.5100096084322.512.8對(duì)于電動(dòng)機(jī)來說，在額定功率一樣的情況下，額定轉(zhuǎn)速越高的電動(dòng)機(jī)尺寸越小，重量和價(jià)格也低，即高速電動(dòng)機(jī)反而經(jīng)濟(jì)。假設(shè)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選得過高，勢(shì)必增加傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，從而導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造復(fù)雜。由表3中3種方案，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、構(gòu)造和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比，認(rèn)為方案1的傳動(dòng)比擬適宜，所以選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132S。Y132S電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如下:額定功率：5.5Kw滿載轉(zhuǎn)速：n滿=1440r/min同步轉(zhuǎn)速：1500r/min3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配1．傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i總=n滿/nW=1440/55=26.22．分配各級(jí)傳動(dòng)比根據(jù)"計(jì)算機(jī)仿真課程設(shè)計(jì)"表2.2選取，對(duì)于三角v帶傳動(dòng),為防止大帶輪直徑過大,取i12=2.8；那么減速器的總傳動(dòng)比為i減=i總/2.8=26.2/2.8=9.36對(duì)于兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器,按兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度分配傳動(dòng)比,取ig=1.3idi減=ig×id=1.3id2=9.36i2d=9.36/1.3=7.2id=2.683ig=1.3id=1.3×2.683=3.488注：ig-高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；id–低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：電機(jī)軸：n電=1440r/minⅠ軸nⅠ=n電/i帶=1440/2.8=514.29r/minⅡ軸nⅡ=nⅠ/ig=514.29/3.488=147.44r/minⅢ軸nⅢ=nⅡ/id=147.44/2.683=55r/min計(jì)算各軸的輸入和輸出功率：Ⅰ軸：輸入功率PⅠi=Pdη帶=4.9539×0.96=4.756kw輸出功率PⅠo=4.756η軸承=4.756×0.99=4.708kwⅡ軸：輸入功率PⅡi=4.708×η齒輪=4.708×0.97=4.567kw輸出功率PⅡo=4.567×η軸承=4.567×0.99=4.521kwⅢ軸輸入功率PⅢi=4.521×η齒輪=4.521×0.97=4.386kw輸出功率PⅢo=4.386×η軸承=4.386×0.99=4.342kw計(jì)算各軸的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td=9.55×106×Pd/n電=9.55×106×4.9539/1440=32.7×103N·mmⅠ軸：輸入轉(zhuǎn)矩TⅠi=9.55×106×PⅠi/nⅠ=9.55×106×4.756/514.29=88.3×103N·mm輸出轉(zhuǎn)矩TⅠo=9.55×106×PⅠo/nⅠ=9.55×106×4.708/514.29=87.4×103N·mmⅡ軸：輸入轉(zhuǎn)矩TⅡi=9.55×106×PⅡi/nⅡ=9.55×106×4.567/147.44=295.8×103N·mm輸出轉(zhuǎn)矩TⅡo=9.55×106×PⅡo/nⅡ=9.55×106×4.521/147.44=292.8×103N·mmⅢ軸輸入轉(zhuǎn)矩TⅢi=9.55×106×PⅢi/nⅢ=9.55×106×4.386/55=761.6×103N·mm輸出轉(zhuǎn)矩TⅢo=9.55×106×PⅢo/nⅢ=9.55×106×4.342/55=753.9×103N·mm將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)展整理并列于表4如下：軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩T(N·mm)轉(zhuǎn)速n/r·min-1傳動(dòng)比i輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸—4.9539—32.7×10314402.8Ⅰ軸4.7564.70888.3×10387.4×103514.293.488Ⅱ軸4.5674.521295.8×103292.8×103147.442.683Ⅲ軸4.3864.342761.6×103753.9×10355四、設(shè)計(jì)小結(jié)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們攻克類各專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程后進(jìn)展的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次課程設(shè)計(jì)，我拿到的題目是蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)。在拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)容和要求之后，我分析原始數(shù)據(jù)及工作條件；然后通過借閱相關(guān)資料及手冊(cè)；熟悉了相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，擬定了設(shè)計(jì)的步驟本次課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)我們進(jìn)展機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真解決工程實(shí)際問題的能力，是為提高我們本科生機(jī)械設(shè)計(jì)解決工程實(shí)際問題能力效勞的。其實(shí)就是要求我們運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課上所學(xué)過的各種機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理，分析和解決運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)各種問題。通過這次計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)即蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)，我知道在實(shí)際自己設(shè)計(jì)和仿真并不簡(jiǎn)單，要把它做好就更不易了，從中我也感到自己的知識(shí)面其實(shí)是很狹隘的，在課堂上所學(xué)的知識(shí)是比擬理論化的。在這次為完成課程設(shè)計(jì)把理論與實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合了起來，讓我深刻體會(huì)到實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要性。理論知識(shí)的貫穿上實(shí)際問題的能力上才能拓展自己的思維、提高解決問題的速度。這次課程設(shè)計(jì)，使我有了很大的收獲，鍛煉了我解決實(shí)際問題的能力，使我學(xué)會(huì)了勇于創(chuàng)新，擴(kuò)展思路的解決問題的方法，加深了對(duì)本學(xué)期學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)知識(shí)的理解，實(shí)踐了三維實(shí)體造型技術(shù)課程中學(xué)習(xí)的Pro-E繪圖技能?？傊忍嵘俗约旱脑O(shè)計(jì)能力，又穩(wěn)固了課本知識(shí)?？傊?，在大學(xué)學(xué)習(xí)中，要不斷鍛煉自己，使自己解決問題時(shí)要全面思考問題，并通過查閱資料，不斷豐富自己多方面的知識(shí)，才能使自己在以后的工作更好的開展。五、參考文獻(xiàn)[1]建江、峰等主編.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù).機(jī)械工業(yè)，2009[2]申永勝.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教程.：清華大學(xué).1999[3]鄒慧君等編譯.凸輪機(jī)構(gòu)的現(xiàn)代設(shè)計(jì).：交通大學(xué)，1991[4]王玉新主編.機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法學(xué).XX：XX大學(xué)，1996[5]孟憲源主編.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊(cè).：機(jī)械工業(yè)，1994[6]華大年、華志宏、呂靜平.連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).：科學(xué)技術(shù)，1995[7]政昆.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu).：理工大學(xué)，1991[8]鄒慧君殷鴻梁編著.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新.：機(jī)械工業(yè)，2008.10[9]王淑仁主編.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì).科學(xué)，2006[10]鄒惠君.機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì).：科學(xué)技術(shù)，1996[11]王三民.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).：機(jī)械工業(yè).2004學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明學(xué)位論文作者〔本人簽名〕：年月日學(xué)位論文出版授權(quán)書論文密級(jí)：□公開 □〔___年__月至__年__月〕(作者簽名：_______導(dǎo)師簽名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日獨(dú)創(chuàng)聲明本人重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)展研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的容外，本設(shè)計(jì)〔論文〕不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要奉獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承當(dāng)。作者簽名:二〇一〇年九月二十日畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)〔論文〕；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽效勞系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)〔論文〕的局部或全部容，允許他人