蜂窝煤成型机设计方案(一类毕业设计课题参考)

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蜂窝煤成型机的设计课程设计

蜂窝煤成型机的设计课程设计

一设计目的和设计题目1.1 设计目的 (2)1.2 设计题目:蜂窝煤成型机 (2)1. 2. 1蜂窝煤成型机功能 (2)1.2.2 工作原理 (3)1.2.3 原始数据 (3)1.2.4 设计任务 (4)二执行机构运动方案设计2.1 功能分解与工艺动作分解 (4)2.1.1 功能分解 (4)2.1.2 工艺动作过程分解 (5)2.2 方案选择与分析 (5)2.3 机械系统方案设计运动简图 (14)2.4 执行机构设计 (15)2.5 机构运动循环图 (16)三传动系统方案设计3.1 传动方案设计 (17)3.2 电动机的选择 (18)3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配 (20)3.4传动装置的运动和动力参数设计计算 (20)四设计小结 (22)五参考文献 (24)一设计目的和设计题目1.1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。

机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算,是机械产品设计的第一步,是决定机械产品性能的最主要环节,整个过程蕴涵着创新和发明,可以提高我们的创新意识和能力。

为了综合运用机械原理课程的理论知识,分析和解决与本课程有关的实际问题,使所学知识进一步巩固和加深,我们参加了此次的机械原理课程设计。

1.2设计题目:蜂窝煤成型机1.2.1蜂窝煤成型机功能冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤生产厂的主要设备。

蜂窝煤成型机机械原理课程设计说明书原动机的选择

蜂窝煤成型机机械原理课程设计说明书原动机的选择

蜂窝煤成型机机械原理课程设计说明书原动机的选择一、前言蜂窝煤成型机是一种专门用于生产蜂窝煤的设备,其机械原理是通过将蜂窝煤原料经过加工处理后,通过成型机的压力和温度控制使其形成固定形状的蜂窝煤。

本课程设计旨在通过对蜂窝煤成型机机械原理的分析和实践操作,掌握相关的知识和技能,提高学生的实践能力。

二、原动机选择原动机是驱动整个设备运转的核心部件之一,其选择直接影响到设备的性能和效率。

在选择原动机时需要考虑以下几个方面:1. 功率根据设备所需功率进行选择,需要保证原动机输出功率大于等于设备所需功率,并且要有一定余量。

2. 转速转速决定了设备运转速度和效率,在选择时需根据设备要求进行匹配。

3. 负载特性不同类型的负载对原动机有不同的要求,需要根据具体情况进行选择。

例如,对于重载启动、高粘度负载等情况需要选用具有较高起动扭矩和较好负载适应性的原动机。

4. 维护和保养选择原动机时需要考虑其维护和保养的难易程度,以及维修成本和周期等因素。

5. 经济性在满足设备要求的前提下,需要考虑原动机的经济性,包括购买成本、使用成本、能耗等方面。

基于以上几个方面的考虑,我们选择了以下型号的电动机作为蜂窝煤成型机的原动机:型号:Y2-132M-4功率:7.5kW转速:1460r/min额定电流:15.3A额定电压:380V该型号电动机具有较高的功率和转速,能够满足设备所需功率,并且可以快速启动和停止。

同时,该型号电动机具有较好的负载适应性和维护保养便利性,在经济性方面也具有一定优势。

因此,该型号电动机是蜂窝煤成型机的理想原动机选择。

三、结论通过对蜂窝煤成型机原动机选择过程进行分析和讨论,我们得出了选用Y2-132M-4型号电动机作为蜂窝煤成型机原动机的结论。

在实际操作中,我们需要根据该型号电动机的特性和要求进行正确的安装和使用,以保证设备的正常运转和效率。

同时,我们也需要不断学习和掌握相关知识和技能,以提高自身的实践能力。

蜂窝煤成型机机械原理课程设计

蜂窝煤成型机机械原理课程设计

蜂窝煤成型机机械原理课程设计一、引言蜂窝煤成型机是一种用于将蜂窝煤原料加工成固定形状的设备。

其主要原理是通过机械力和热能将蜂窝煤原料进行挤压、加热和冷却,从而使其形成固体煤块。

本文将围绕蜂窝煤成型机的机械原理进行课程设计。

二、蜂窝煤成型机的工作原理蜂窝煤成型机的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 原料填充:首先,将蜂窝煤原料通过进料口填充到成型机的料仓中。

2. 加热:然后,启动加热系统,将燃料燃烧产生的热能传导到成型机的料仓中,使蜂窝煤原料加热到一定温度。

3. 挤压:当蜂窝煤原料达到一定温度后,启动挤压系统,通过挤压机构对原料进行挤压,使其产生一定的压力。

4. 成型:在挤压的同时,成型模具起到关键作用。

模具内部的空腔形状决定了最终成型煤块的形状。

蜂窝煤原料在挤压的同时被填充到模具腔内,经过一定时间的挤压和冷却,形成固体煤块。

5. 冷却:成型完成后,关闭加热系统,启动冷却系统,将成型煤块冷却到室温。

冷却过程中,成型煤块逐渐固化,加强了其结构稳定性。

三、蜂窝煤成型机的关键组成部分蜂窝煤成型机主要由以下几个关键组成部分构成:1. 进料系统:负责将蜂窝煤原料从外部输送到成型机的料仓中,并确保原料的均匀填充。

2. 加热系统:由燃烧器、热交换器和温度控制装置组成。

燃烧器燃烧燃料产生热能,热交换器将热能传导到成型机的料仓中,温度控制装置用于控制加热系统的温度。

3. 挤压系统:包括电机、减速器、传动轴和挤压机构。

电机通过传动轴带动减速器和挤压机构运转,实现对蜂窝煤原料的挤压。

4. 成型模具:模具内部的空腔形状决定了最终成型煤块的形状。

模具通常由金属材料制成,具有一定的耐磨性和耐高温性能。

5. 冷却系统:由风机、散热器和冷却管道组成。

风机通过散热器将冷却系统中的热量带走,冷却管道用于将冷却剂输送到成型煤块的周围,加速冷却过程。

四、蜂窝煤成型机的优势和应用领域蜂窝煤成型机具有以下几个优势:1. 自动化程度高:蜂窝煤成型机采用自动化控制系统,可以实现对整个成型过程的自动控制和监测。

蜂窝煤成型机机械原理课程设计

蜂窝煤成型机机械原理课程设计

蜂窝煤成型机机械原理课程设计一、引言蜂窝煤是一种常见的燃料,具有高热值、低灰分等优点,因此广泛应用于工业领域。

为了提高蜂窝煤的利用率和生产效率,设计一台蜂窝煤成型机具有重要意义。

本文将介绍蜂窝煤成型机的机械原理以及相关设计。

二、蜂窝煤成型机的工作原理蜂窝煤成型机是通过一系列机械原理来实现蜂窝煤的成型。

首先,将原材料的蜂窝煤粉末加入到成型机的料斗中。

然后,通过传动装置,将料斗中的蜂窝煤粉末送入到压制室中。

在压制室中,通过压力的作用,将蜂窝煤粉末压制成固体块状。

最后,通过传送装置,将成型的蜂窝煤块送出成型机。

三、蜂窝煤成型机的关键部件设计1. 料斗设计:料斗是用来存放蜂窝煤粉末的部件。

料斗的设计应符合蜂窝煤粉末的流动特性,确保蜂窝煤粉末能够顺利地进入压制室。

2. 压制室设计:压制室是将蜂窝煤粉末压制成固体块状的关键部件。

压制室的设计应考虑到蜂窝煤粉末的压制力度和均匀性,确保成型的蜂窝煤块具有一定的强度和稳定性。

3. 传动装置设计:传动装置是将料斗中的蜂窝煤粉末送入到压制室中的部件。

传动装置的设计应考虑到传动力的大小和传动效率的高低,确保蜂窝煤粉末能够顺利地进入压制室。

4. 传送装置设计:传送装置是将成型的蜂窝煤块送出成型机的部件。

传送装置的设计应考虑到传送力的大小和传送效率的高低,确保成型的蜂窝煤块能够顺利地送出成型机。

四、蜂窝煤成型机的优化设计为了提高蜂窝煤成型机的生产效率和产品质量,可以从以下几个方面进行优化设计。

1. 提高压制力度:通过增加压制室的压力和改进压制机构,提高蜂窝煤粉末的压制力度,从而得到更坚固和稳定的成型蜂窝煤块。

2. 优化传动装置:通过改进传动装置的传动比和传动效率,提高蜂窝煤粉末的输送速度和稳定性,从而提高成型机的生产效率。

3. 设计可调节的料斗和压制室:通过设计可调节的料斗和压制室,可以根据不同的蜂窝煤粉末特性和成型要求,调整料斗和压制室的参数,从而得到更适合的成型效果。

4. 引入自动控制系统:通过引入自动控制系统,可以对蜂窝煤成型机的各个部件进行精确控制,提高成型机的自动化程度和生产效率。

冲压式蜂窝煤成型机课程设计

冲压式蜂窝煤成型机课程设计

冲压式蜂窝煤成型机课程设计一、设计目的本课程设计的目的是为了设计一款高效、可靠的冲压式蜂窝煤成型机。

通过本次设计,旨在使学生掌握机械设计的基本原理和方法,提高解决实际问题的能力,培养创新思维和实践能力。

二、设计要求1.设计一款冲压式蜂窝煤成型机,要求能够批量生产符合标准要求的蜂窝煤;2.分析比较不同方案,选择最优方案进行设计;3.绘制机器的总装图、零件图和零件明细表;4.编写设计说明书。

三、设计方案1.总体方案冲压式蜂窝煤成型机主要由送料系统、成型系统、出料系统和控制系统等部分组成。

其中,送料系统负责将原料送入成型系统;成型系统由冲压机构和模具组成,负责将原料压制成蜂窝煤形状;出料系统负责将成型后的蜂窝煤排出;控制系统负责整个机器的协调控制。

2,关键部件设计(1)冲压机构设计:冲压机构采用曲柄滑块机构,通过电机驱动曲轴旋转,带动滑块上下往复运动,对原料进行冲压。

滑块与模具固定在一起,以保证冲压过程中模具的稳定性和可靠性。

(2)模具设计:模具是蜂窝煤成型的关键部件,设计时需要考虑蜂窝煤的形状、尺寸和强度要求。

模具应具有良好的耐磨性和耐高温性,以适应高强度的工作环境。

(3)控制系统设计:控制系统采用PLC控制,通过传感器检测各部件的工作状态,控制机器的协调运行。

同时,控制系统还应具有故障诊断和报警功能,以确保机器的安全稳定运行。

四、设计说明1.设计过程中应充分考虑机器的加工工艺性、装配工艺性和维修性,以确保设计的可行性和实用性。

2.在满足功能要求的前提下,应尽量简化结构,降低制造成本。

3.设计时应考虑机器的节能环保要求,采用低能耗的电机和材料,减少噪音和振动。

蜂窝煤成型机设计方案(一类毕业设计课题参考)

蜂窝煤成型机设计方案(一类毕业设计课题参考)

1.前言蜂窝煤在我国城镇广泛使用。

蜂窝煤长期以来在我国城镇乡村中广泛使用,现虽然基本上人家都在用电了,但是还是有很多人家离不开烧煤!而现在已发明环保节能型蜂窝煤,燃烧无毒、无味、无黑烟。

所以市场上对这种既环保又节能的蜂窝煤的需求量日趋加大很大。

质量高的蜂窝煤有抗压性强、外观平整光滑、薄厚一致、孔距分布合理、燃烧充分良好的特点,这就对蜂窝煤成型机提出了要求。

由于现今社会中人们对能源的利用还很有限,而且现今人民的环保意识也有所加强;但浪费能源的现象却仍然很普遍,而煤炭又属不可再生资源,故加强对煤炭资源的充分利用已迫在眉睫。

故本文着重改进蜂窝煤成型机的冲压成型和工位转换,务求以高效、方便为中心来进行。

2.蜂窝煤成型机设计要求和功能分析2.1. 蜂窝煤成型机设计要求和设计参数(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=730 r/min;(3)如图2-1所示位冲头3、脱模盘5、扫屑刷4、模筒转盘1的相互位置情况。

实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁2连成一体,当滑梁下冲时冲头将煤粉压成蜂窝煤,脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。

在滑梁上升过程中扫屑刷将刷除冲头和脱模盘上粘附的煤粉。

模筒转盘上均布了模筒,转盘的间歇运动使加料后的模筒进入加压位置、成型后的模筒进入脱模位置、空的模筒进入加料位置;(4)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;(5)由于同时冲两只煤饼时的冲头压力较大,最大可达50000N,其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压,压力呈线性变化,由零值至最大值。

因此,希望冲压机构具有增力功能,以减小机器的速度波动和减小原动机的功率;(6)机械运动方案应力求简单。

图2-1 运动简图2.2蜂窝煤成型机功能分解为实现蜂窝煤成形,该机应具有下列功能:输入煤粉、煤粉成形、清除煤屑、型煤起模、输出成品。

首先进行原理方案设计,蜂窝煤成型机的技术原理见如下图2-2;功能原理方案1 原理方案2 原理方案3输入煤粉物理方法机械加入人工加入煤粉成形冲压成形挤出成形—清除煤屑机械清屑风力清屑人工清屑型煤起模机械起模人工起模—输出成品传送带运煤人工搬运—图2-2 蜂窝煤成型机技术原理选择由于该机主要在城镇农村使用,应力求结构简单、操作方便、成本低廉,为了提高工作效率,故采用原理方案1:利用重力自动加料—→冲压成形—→机械清屑—→机械起模—→传送带输送型煤。

机械毕业设计667蜂窝煤成型机设计

机械毕业设计667蜂窝煤成型机设计

绪论1.型煤概况随着机械化采煤程度的提高,产生了大量的粉煤。

粉煤的市场价值很低,造成大量的积压。

市场对型煤的需求量较大,型煤技术有很大的市场空间。

同时生产型煤的原料煤的质地不受限制。

2.成型设备概况成型设备是型煤生产中的关键设备,选择成型设备应以原煤的特性,型煤的用途及成时压力等诸多因素为基础。

目前工业上应用最广的是对辊式成型机。

另外,还有冲压式成型机,环式成型机和螺旋式成型机等3.对辊成型机概况对辊成型机可用于成型、压块和颗粒的高压破碎,它的给料系统和辊面的设计要根据使用要求来设计。

下面就对辊成型机在成型方面的应用进行描述。

对辊成型机主要包括以下几个主要部件:3.1同步齿轮传动系统对辊成型机的同步齿轮传动系统由包括两个同步齿轮在内的减速器,安全联轴器等组成。

安全联轴器是一个能自动复位的机构,它可以在正常工作时驱动转距的1.7~1.9倍范围内调整。

最主要的是,同步齿轮和齿轮联轴器的连接保证了提供给型辊完全均匀的线速度。

3.2成型系统对辊成型机的最主要部分是型辊。

由于成型压力大,直径大,所以采用八块型板拼装的方式,辊芯由铸钢材料铸造而成,型板由强度高的耐磨材料制造。

3.3液压加载系统液压加载系统用于提供压力迫使浮辊向被压实的物料和固定辊靠近。

为满足特殊的工作需要,压力的高低和大小可以自由调整。

压力的梯度随间距的变化而升高,通过改变液压储能器中氮的分压可以在很大范围内调整压力的梯度。

在其他尖硬物料被压入压辊的间隙时液压系统也用作安全装置。

1.电机选型及传动比计算1.1选择电动机1.1.1选择电动机的类型和结构形式按工作条件和要求,选用一般用途的Y 系列三相异步电动机,为卧式封闭结构。

1.1.2选择电动机的容量辊子转速:n=8~10r/min 辊子圆周速度:v=0.4~0.5m/s ω=n π/30 v=ωr初计算型辊半径 R ==wv 0.5478mm 3π= 型球体积 43505032810mm V =⨯⨯=⨯ 每块型煤质量 49810 1.35100.108kg v ρ-=⨯⨯⨯=型辊周向上分布型窝个数 24785455.555.5C Z π⨯=== (个) 型辊轴向上分布型窝数 58.410.01540.108S ==⨯ 取整 S=10 型辊长度 B=55.59+50+352+10=629.5 mm ⨯⨯ 取整B=630 mm辊上合力 30621860F pl ==⨯= KN 阻力矩 18605093KN m T Fe ==⨯= 工作机所需的功率:P=9550Tn 式中 T =93000Nm n=10 r/min 代入上式得P=930001097.49550⨯=KW电动机所需功率:P=P/η从电动机到辊轮主轴之间的传动装置的总效率:η=η1η42η83η54式中 η1=0.95 V 带传动效率η2=0.98 联轴器效率 η3=0.99 轴承效率 η4=0.97 齿轮传动效率代入上式得η=0.95×0.984×0.999×0.975 =0.6777 0P =P/η=97.4/0.6777 =143.2 KW选择电动机额定功率P m ≥P,根据传动系统图和推荐的传动比合理范围V 带传动的传动比 2-4 ; 单级圆柱齿轮传动比 3-6 。

蜂窝煤自动成型机的设计

蜂窝煤自动成型机的设计

蜂窝煤自动成型机的设计(下)5.1.3不完全齿轮、齿条的齿数设计机械中尤其是自动机械中,常要求某些执行构件实现周期性时动时停的间歇运动。

如牛头刨床的工件进给运动,机械加工成品或工件输送运动,以及各种机器工作台的转位运动等。

能够实现这类动作的机构称为间歇运动机构。

不同用途的间歇运动机构有不同的工艺要求,其设计要求也有不同的侧重,同时,各类间歇运动机构又具有不同的性能,设计时应根据具体要求和应用场合,合理选用。

在设计过程中滑体间歇运动机构我们选用了不完全齿轮机构①原理:不完全齿轮机构是从一般的渐开线齿轮机构演变而来,与一般齿轮机构相比,最大区别在于齿轮的轮齿未布满整个圆周。

主动轮上有一个或几个轮齿,其余部分为外凸锁止弧,从动轮上有与主动轮轮齿相应的齿间和内凹锁止弧相间布置。

不完全齿轮机构的主要形式有外啮合与内啮合两种形式。

本设计采用的是外齿合形式。

②齿数计算:如图所示:本设计设计的压紧与顶出的行程分别为188mm,125mm。

由公式L=π×m×z+△计算得出压紧与顶出齿数分别设为12齿和8齿,且分别留有个半齿以保证其强度。

其齿合形式如图5.2所示:图5.2 不完全齿轮和齿条配合的PO/E模型图图5.3 压紧齿轮的PO/E模型图图5.4 齿条的PO/E模型图5.5 轴Ⅰ的PO/E的模型图图5.6 全齿轮的PO/E模型图图5.7 齿条槽的PO/E模型图5.8 压紧与顶出装置的装配图PO/E模型图15.9 压紧与顶出装置的装配图PO/E模型图25.2新型蜂窝煤机插针部分的传动设计和结构设计本设计同样采用不完全齿轮和齿条的配合来实现插针和拔针的机构运动。

不完全齿轮机构的优点是设计灵活,从动轮的运动角范围大,很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。

缺点是加工复杂;在进入和退出啮合时速度有突变,引起刚性冲击,不宜用于高速传动;主、从动轮不能互换。

不完全齿轮机构常用于多工位.多工序的自动机械或生产线上,实现工作台的间歇转位和进给运动等。

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1.前言蜂窝煤在我国城镇广泛使用。

蜂窝煤长期以来在我国城镇乡村中广泛使用,现虽然基本上人家都在用电了,但是还是有很多人家离不开烧煤!而现在已发明环保节能型蜂窝煤,燃烧无毒、无味、无黑烟。

所以市场上对这种既环保又节能的蜂窝煤的需求量日趋加大很大。

质量高的蜂窝煤有抗压性强、外观平整光滑、薄厚一致、孔距分布合理、燃烧充分良好的特点,这就对蜂窝煤成型机提出了要求。

由于现今社会中人们对能源的利用还很有限,而且现今人民的环保意识也有所加强;但浪费能源的现象却仍然很普遍,而煤炭又属不可再生资源,故加强对煤炭资源的充分利用已迫在眉睫。

故本文着重改进蜂窝煤成型机的冲压成型和工位转换,务求以高效、方便为中心来进行。

2.蜂窝煤成型机设计要求和功能分析2.1. 蜂窝煤成型机设计要求和设计参数(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=730 r/min;(3)如图2-1所示位冲头3、脱模盘5、扫屑刷4、模筒转盘1的相互位置情况。

实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁2连成一体,当滑梁下冲时冲头将煤粉压成蜂窝煤,脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。

在滑梁上升过程中扫屑刷将刷除冲头和脱模盘上粘附的煤粉。

模筒转盘上均布了模筒,转盘的间歇运动使加料后的模筒进入加压位置、成型后的模筒进入脱模位置、空的模筒进入加料位置;(4)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;(5)由于同时冲两只煤饼时的冲头压力较大,最大可达50000N,其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压,压力呈线性变化,由零值至最大值。

因此,希望冲压机构具有增力功能,以减小机器的速度波动和减小原动机的功率;(6)机械运动方案应力求简单。

图2-1 运动简图2.2蜂窝煤成型机功能分解为实现蜂窝煤成形,该机应具有下列功能:输入煤粉、煤粉成形、清除煤屑、型煤起模、输出成品。

图2-2 蜂窝煤成型机技术原理选择由于该机主要在城镇农村使用,应力求结构简单、操作方便、成本低廉,为了提高工作效率,故采用原理方案1:利用重力自动加料—→冲压成形—→机械清屑—→机械起模—→传送带输送型煤。

由此进一步确定煤粉成型机实现的工艺动作为:(1)冲压成形冲压机构作直线往复运动。

(2)机械起模起模机构做直线往复运动,可考虑将它与冲压机构固连在一起运动。

(3)机械清屑在冲头、起模盘上下移动的过程中,清屑机构完成左右方向的往复运动。

(4)工位转换为了提高工作效率,拟采用多工位工作方式,将加料、冲压、起模三个工步同时在转盘工作台上实现。

由此需要实现工作台的停歇转动。

(5)成品输送将起模后的型煤落在输送带上输出。

由于成形和起模可用同一个机构完成,因此该机主要由三个机构组成:冲压和起模往复运动机构、刷帚扫屑机构、模筒转盘停歇分度机构。

3.蜂窝煤成型机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的冲压机构为主机构,以它的主动件的零位角为横坐标的起点,纵坐标表示各执行构件的位移起止位置。

图3-1表示冲压式蜂窝煤成型机三个执行机构的运动循环图。

冲头和脱模盘都由工作行程和回程两部分组成。

模筒转盘的工作行程在冲头的回程后半段和工作行程的前半段完成,使间歇转动在冲压以前完成。

扫屑刷要求在冲头回程后半段至工作行程的前半段完成扫屑运动。

图3-1 运动循环图4.蜂窝煤成型机机构的选用。

根据设计目录进行机构选型,见下图4-1;功能执行构件工艺动作执行机构冲压成形冲头直线上下往复运动曲柄滑块机构六杆增压机构凸轮机构机械起模起模盘直线上下往复运动曲柄滑块机构(与冲压成形机构同体)—凸轮机构机械清屑刷帚直线左右往复运动曲柄摇杆机构固定移动凸轮机构齿轮机构工位转换工作台间歇分度转动槽轮机构不完全齿轮机构凸轮停歇机构仅对表的基本机构进行组合,就可以得到3×2×3×3=54种运动方案。

初步筛选出机构简单又较为可行的方案为:冲压成形采用凸轮机构,脱模采用六杆增压机构,清屑采用曲柄摇杆机构,工位转换采用槽轮机构,如图4-2其中,图示(b)为固定移动凸轮利用滑架1的上下移动,使带有刷帚的移动从动件顶出,扫除冲头2和起模盘的粉煤屑。

图示(c)所示为附加滑块摇杆机构利用滑架1的上下移动,使摇杆OB上的刷帚摆动,扫除冲头2和起模盘的粉煤屑。

(a)曲柄滑块机构(b)固定移动凸轮机构(c)附加滑块摇杆机构(d)槽轮机构图4-2 蜂窝煤成形机的机构组合5.传动方案设计设计方案(一):如下图5-1所示该机械系统的输入为电动机连续转动,冲头、起模盘与传动轴主轴连为一体。

当传动主轴连续回转的前半个周期,冲头将煤屑冲压成蜂窝煤,脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模;后半个周期扫屑刷将冲头和脱模盘上粘着的煤粉扫除。

工作台上均布的六个膜筒由槽轮机构实现间歇转动,在同一时刻,加料模进入冲压模位置,成型模进入脱模位置,空模筒进入加料位置。

图5-1 设计方案(一)设计方案(二):如图5-2所示该设计方案的特点是偏置曲柄滑块机构执行煤粉冲压成型动作,由另一曲柄滑块机构的演变机构将成品顶出。

由凸轮机构把送入的煤粉和输出成品合并为一个动作,在把成品推出工作台的同时将下一个工作循环的煤粉送至模筒。

图5-2设计方案(二)设计方案(三):如图5-3所示该方案的特点是由双轴伸发发动机带动两侧蜗杆涡轮传动,通过两组凸轮配合将煤粉挤压成蜂窝煤。

在煤饼上模,左右模脱开的时候,平行四边形曲柄上接的两推板运行到工作台表面,同时分别将成型煤饼和煤料送到位。

图5-3设计方案(三)在上述冲压式蜂窝煤成型机三个设计方案中,由于该机主要在城镇农村使用,应力求结构简单、操作方便、成本低廉,为了提高工作效率,即采用多工位工作方式,使加料、冲压、起模三个工步同时在转盘工作台上实现,由此需要实现工作台的间歇运动。

再经过三个方案比较:方案一采用同级圆柱齿轮机构和蜗轮蜗杆机构组合,作为一级减速装置,并且结构简单,传动紧凑,而且方案(一)采用凸轮机构有以下优点:1)在满足执行机构的工艺动作和运动要求的前提下,凸轮机构的传动链短,结构简单。

2)具有更好的可调性。

3)使用安全性更好,并且操作简单。

4)用凸轮远休轮廓来实现保压时间。

为考虑冲压成型的质量,冲压后应有保压时间。

5)冲压机构采用有增压功能的六杆增压连杆机构,可以增大冲头压力,减小原动机的功率。

对于方案(二)、(三),它的三个执行机构与方案一都不一样,并且:1)机构复杂,操作性不佳。

2)传动较繁杂。

3)造价较高,经济性不好。

4) 一些传动要求不能达到。

综上所述:方案(一)在三个方案中最佳,则最后选择方案(一)为冲压式蜂窝煤成型机的机械运动方案。

方案(一)的具体运动循环图如下图5-4:图5-4 方案(一)运动循环图方案(一)的运动简图:图5-5 方案(一)运动简图图5-5-1 方案(一)三维立体图方案(一)的执行系统仿真分析图:图5-6 冲头机构运动位移仿真分析图图5-7 冲头速度真分析图5-8 脱模盘加速度仿真分析图5-9 槽轮速度仿真分析图5-10 槽轮加速度仿真分析6.确定机械传动系统的传动比根据选定的驱动电机转速和冲压式蜂窝煤成型机的生产能力。

它们的机械传动系统的总传动比为:2430730==执行主轴电机总n n i 机械传动系统采用圆柱齿轮和蜗轮蜗杆组合起来进行减速传动,第一级圆柱齿轮传动其传动比为1,第二级蜗轮蜗杆传动其传动比为8,第三级圆锥齿轮传动其传动比为1,第四级槽轮传动其传动比为37.机械传动系统的执行机构设计为了实现具体的移动要求,必须对圆柱齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、清屑曲柄摇杆机构、槽轮机构、凸轮机构、脱模六杆增压机构及直齿圆锥齿轮进行设计计算,必要时还要进行动力学计算7.1直齿圆柱齿轮设计电机与小齿轮在同一轴上,而电机P=11kw ,n=730r/min ,故齿轮(主动轮)的转速为n=730r/min 。

由于传递的功率不大,转速不高,对结构无特殊要求,故采用软齿面齿轮传动,按齿面接触疲劳强度设计,再校核弯曲疲劳强度。

(1)选择材料,确定许用应力。

按软齿面定义,查《机械设计基础》表7-4,小轮选用45钢,调质,硬度为217HBS ,大轮选用45钢,正火,硬度为190HBS 。

由《机械设计基础》表7-9分别查得:许用接触应力:[σH ]11=380+ 0.7HBS 1=380+0.7×217=531.9MPa[σH ]12=380+0.7HBS 2=380+0.7×190=513Mpa由《机械设计基础》表7-9分别查得:许用弯曲应力:[σF ]11=140+0.2HBS 1=140+0.2×217=183.4Mpa[σF ]12=140+0.2HBS 2=140+0.2×190=178Mpa(2)按齿面接触强度设计。

小轮转距为5611611044.1730111055.91055.9⨯=⨯⨯=P ⨯=T n N ·mm 查表7-7 取齿宽系数为φd=0.4,1=ι由于原动机为电动机,中等冲击,支承不对称布置,故选8级精度。

由《机械设计基础》查表7-6选K=1.5。

将以上数据代入到公式()[]3213351ιϕσιαa KT ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛H ±≥中得到()[]3.9724.01044.15.151333521335135232≈⨯⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯≥KT ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛H +≥ιϕσιαa mm 取中心距mm 100=α(3)确定基本参数,计算主要尺寸。

1)选择齿数。

取Z 1=40,则因为取同级啮合所以Z 2=402)确定模数。

由公式2)(21Z Z m +=α可得出:m=2.5由《机械设计基础》表7-1查得标准模数,取m=2.5 3)确定实际中心距mm Z Z m 1002)4040(5.22)(21=+⨯=+=α4)计算齿宽。

401004.0=⨯==αϕa b mm为补偿两轮轴向尺寸误差,取b 1=45mm,b 2=40mm5)计算齿轮几何尺寸。

齿距mm m 85.714.35.221=⨯==P =P π齿厚mm mS S 925.325.214.3221=⨯===π 槽宽mm me e 925.325.214.3221=⨯===π 齿顶高mm m h h h a a a 5.25.21*21=⨯===齿根高mm c h h h a f f 75.225.05.221=+=+==全齿高mm h h h h f a 25.575.25.221=+=+==分度圆直径mm mz d d 100405.2121=⨯===齿顶圆直径mm h d d d a a a 10525.21002121=⨯+=+==齿根圆直径mm h d d d f f f 5.9475.221002121=⨯-=-==基圆直径mm d d d b b 0.9489.0100cos 121=⨯===α中心距mm z z m a 1002)4040(5.22)(21=+⨯=+=(4)校核齿根弯曲疲劳强度。

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