最新冲压式蜂窝煤成型机(五)
冲压式秸秆蜂窝煤成型机设计 开题报告
毕业论文（设计）开题报告书教学院（部）：工学院专业名称：机械设计制造及其自动化姓名：学号：届别：指导教师：一、论文题目冲压式秸秆蜂窝煤成型机设计题目来源设计二、研究（调查）目的意义：生物质成型技术是指利用农作物秸秆，靠机械与生物质废料之间及其生物质废料相互之间摩擦产生的热量或外部加热，使纤维素、木质素软化，经挤压成型而得到的具有一定形状和规格的新型燃料，生产出节能环保的生物质能源，变废为宝。
三、国内、外研究概况和应用前景：1生物质成型燃料在国外发展的趋势在能源消耗逐渐增长，科学技术逐渐提高的情况下，世界各国都在寻找各种可利用的资源，生物质作为可再生能源，当然受到了先进国家的关注。
美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术，并研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备:日本也在30年代开始研究处理木材废弃物的成型技术，经过引进和开发，到1987年有十几个颗粒成型工厂投入运行，年产生物颗粒燃料十几万吨，并相继建立了一批专业燃烧设备厂。
随着全球性大气污染的进一步加剧，减少CO2等有害气体净排放量己成为世界各国解决能源与环境问题的焦点。
由于生物质燃料燃烧CO2的净排放量基本为0 ，NOx排放量仅为燃煤的1/5，S02的排放量仅为燃煤的1/10，而直接燃用原生物质燃烧很不稳定，因此生物质压缩成型块作为燃料是世界范围内解决生物质高效、洁净化利用的一个有效途径2生物质成型燃料在国内发展的现状我国从20世纪80年代，由于能源危机，生物质成型燃料作为一种可再生能源又得到人们的重视，便开始对生物质固化成型研究，“七五”期间“八五”期间，由于国家的重视，成型燃料的研究得到了很大的进展，生物质致密技术和炭化技术的研究成果也相继出现，我国生物质成型产业也有一定的发展. 20世纪90年代以来，我国部分省市能源部门，乡镇企业及个体生产者积极引进成型技术，创办生产企业，全国先后40多个中小型企业开展了这方面的工作，并进行了产业化生产，形成了固化成型的良好势头.但是目前有部分产品由于多方面因素影响而停产了。
机械原理课程设计任务书
机械运动简图设计实例7.1 薄板冲床7.1.l设计要求设计专用冲床，用于金属薄板的冲孔或落料。
7.1.2功能分解显然，为完成冲压工艺过程，需实现下列运动功能要求：（1）冲头作上下往复运动，因此需要设计相应的冲压机构。
（2）板料作纵向步进运动，因此需要设计板料纵向送料机构。
（3）为了节约原材料，工厂往往采用交错冲切方法，这样可以用同样数量的原材料加工出较多的工件，且减少边角余料。
因此，板料在作纵向步进运动的同时，还应作横向停歇往复运动，以实现冲切孔位的交错排列，为此需设计板料横向送料机构。
对这一个机构的运动功能作进一步分析，可知它们分别应该实现下列基本运动：（1）冲压机构有三个基本运动：运动轴线的变换、运动形式的变换、运动方向的交替变换。
（2）板料纵向送料机构也有三个基本运动：运动轴线变换、运动缩小、运动停歇。
（3）板料横向送料机构有四个基本运动：运动形式变换、运动缩小、运动方向的交替变换、运动停歇。
7.3 铆钉冷镦机7.3.1设计要求设计铆钉自动冷镦机，把成卷的线材通过校直、送料、切料、转送、镦锻、起模等工序，制成铆钉。
7.3.2功能分解本机器的功能是自动生产铆钉。
其原理为冷态（室温）镦锻。
它的运动功能可分解为四种工动作：l. 进料金属线材经进料机构校直后，被自动、定时地送入模具。
执行构件作直线停歇运动。
2. 切断转送进料停止后，切断转送机构将棒料切断并把它送至镦料工位。
执行构件作直线停歇等速运动及停歇急回运动。
3. 镦锻成形由镦锻机构镦出铆钉，执行构件作直线往复急回运动。
4. 起模顶料由起模机构将铆钉从定模中推出，执行构件作直线往复停歇运动。
7.4 蜂窝煤成型机7.4.1设计要求蜂窝煤在我国城镇广泛使用。
现要求设计蜂窝煤成形机，将具有一定湿度的粉煤定量送入模腔成形，生产出煤饼。
设计参数为：蜂窝煤形状为圆柱体，成品尺寸：￠100 mm³60 mm；生产能力：40次／min。
7.4.2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。
什么是蜂窝煤机？都有什么型号的蜂窝煤球机？
蜂窝煤球机俗称蜂窝煤机，煤球机,是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼，在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔）生产厂的主要生产设备，它将煤粉加入转盘上的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。
该机可以方便的调换摸具,生产直径90蜂窝煤、100蜂窝煤、110蜂窝煤、115蜂窝煤、125蜂窝煤、130蜂窝煤、135蜂窝煤、150蜂窝煤、180蜂窝煤、200蜂窝煤、220蜂窝煤、250蜂窝煤等不同规格,另外煤球机可以通过更换不同形状的摸具例如：圆柱形，方框形等煤球，使蜂窝煤球机的功能大大拓展，使该蜂窝煤机成为创业者的理想煤球机产品。
蜂窝煤机与以往的型煤机相比，是一种新型两柱、全封闭式的高压蜂窝煤成型机。
整机具有自动润滑系统，全封闭运行保证了机器的品质工作。
1、全封闭煤机是一种一级传动的高压蜂窝煤成型机，主要通过机体内部齿轮减速，不象其它半封闭式蜂窝煤机是通过减速机减速（二级传动），减速在运转途中容易损坏。
而通过齿轮传动的全封闭煤机，不会消除煤机本身的压力，打出的煤球压力大，成型率高，易堆积存放，对任何地区高温高寒天气都能适应。
2、全封闭煤机的冲头部分安装有限高装置，煤球高度可调，适合任何地区销售及用。
3、全封闭煤机相对其它蜂窝煤机来说，安装快捷，不用底脚螺栓稳固，地基平衡的情况下，接电便可使用。
4、全封闭煤机主轴采用全钢齿轮，齿轮全部在机体油箱内部，杜绝和灰尖直接接触，封闭性能好，免于维护。
而不会象其他煤机，大齿轮在机体外部，容易滓煤，并且易发生冻结现象，维修困难。
5、全封闭煤机内部采用花键轴，避免发生断键现象，定心精度高，同心度好，噪音低，延长了使用寿命。
6、全封闭煤机立柱、主轴内外套采用激光淬火技术，提高了表面硬度和耐磨度，使用更加坚固。
7、半封闭煤机大盘、分度块采用球墨一体铸造，分度块磨损必须和大盘一起更换，而全封闭煤机分度采用整体渗碳淬火，镶嵌在大盘上，磨损之后只需更换分度块而不需换大盘，不但节省了工时，而且降低了用户的使用成本，维修方便。
冲压式蜂窝煤成型机机构机械原理课程设计
《机械原理课程设计》题目：冲压式蜂窝煤成型机机构目录1、产品简介 (4)2、工作原理 (4)3、机器的运动方案的分析与选择3.1、设计基本要求 (5)3.2、原动机的选择 (5)3.3、主传动运动方案分析 (6)3.4、扫屑机构运动方案分析 (8)4、机构系统的运动尺寸设计4.1、传动机构的运动尺寸设计 (9)4.2、主体机构的运动尺寸设计 (12)4.3、扫煤机构的运动尺寸设计 (12)4.4、工作盘转动机构的运动尺寸设计 (13)5、主体机构运动线图 (13)6、机器运动简图 (14)7、自我感想 (16)8、参考书目 (16)1、产品简介机械原理、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课。
在机械类各专业中教学计划是主干课程。
在培养合格机械工程设计人才方面起着极其重要的作用，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；有些机构在工作是会出现许多不能及时清理的煤屑，造成工作环境的相对恶劣，等等。
本设计的诞生不仅克服了许多造煤块机构难以克服的缺陷，还在机械传动的能耗以及电动机选择上做了优化，很大程度上做到了美化环境及节约有限能源。
本设计考虑到各组成机构的可行性与合理性，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，既可以用于大中型公司或企业批量生产，又可用于小型部门的连续生产，造出的煤块很大程度上的得到了市场和广大用户的肯定。
《机械原理》课程设计_冲压式蜂窝煤成型机范例
机械原理课程设计（范例）题目：冲压式蜂窝煤成型机一、冲压式蜂窝煤成型机的功能和设计要求1.功能冲压式蜂窝煤成型机是中国城镇蜂窝煤生产厂的主要生产设备，这种设备具有结构合理、成型性能好、经久耐用、维修方便等优点而被广泛采用。
冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。
为了实现将蜂窝煤压制成型,冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： （１）粉煤加料;（2)冲头将蜂窝煤压制成型；(3）清除冲头和出煤盘积屑的扫屑运动；(4）将在模筒内冲压后的蜂窝煤脱煤；(5）将冲压成型的蜂窝煤输出。
2.设计要求和原始数据（1）蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min 。
(2)如图1所示,冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置关系。
实际上冲头与脱模盘都与上、下移动的滑梁连成一体,当滑梁下冲时冲头将粉煤冲压成蜂窝煤，脱煤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着的粉煤。
模筒转盘上均布了煤筒,转盘的间歇运动使加料后的模筒进入冲压位置,成型后的模筒进入脱模位置,空的模筒进入加料位置。
（3)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量,希望冲压机构在冲压后有一保压时间。
(4)冲压式蜂窝煤成型机的滑梁行程mm s 300=,连杆系数157.0==LR λ。
（5)驱动电机目前采用Ｙ180L-8型，其功率N=11ｋＷ，转速ｎ=730 r/ｍin 。
（6）机械运动方案应力求简单。
１.模筒转盘; 2.滑梁; 3.冲头; 4.扫屑刷; 5.脱模盘图1 冲压式蜂窝煤成型机各部分位置示意３．设计任务（1）按工艺动作要求拟定运动循环图。
(２)进行冲压脱模机构、扫屑机构、模筒转盘间歇运动机构的选型。
(3)机械运动方案的评定和选择。
（4)按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。
（５)画出机械运动方案示意图。
（6)选取其中两个传动机构或执行机构进行尺寸计算。
二、工作原理和工艺动作分解根据上述分析，冲压式蜂窝煤成型机要求完成的工艺动作有以下六个动作。
蜂窝煤成型机的课程设计
目录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。
蜂窝煤成型机带机构简图
1
d)为改善冲压成型的质量，冲压后应有一段保压时间
1）加料：这一动作可利用煤粉的重力打开料斗自动加料；
2）冲压成型：要求冲头上下往复运动，在冲头行程的二分之一 进行冲压成型；
3）脱模：要求脱模盘上下往复移动，将已冲压成型的煤饼压下 去而脱离模筒。一般可以将它与冲头固结在上下往复移动的滑 梁上；
4）扫屑：要求在冲头、脱模盘向上移动过程中用扫屑刷将煤粉 扫除；
1.带传动其传动比为4.866
2.齿轮传Байду номын сангаас其传动比为5
取Z1=22，Z2＝i×22＝5×22＝110。按钢制齿轮计算，取模数m=5mm.。则
d1＝Z1m＝110 mm.
d2＝Z2m＝550 mm.
其余尺寸，按齿轮机构相关计算表格求出。
3.曲柄滑块机构
已知冲压式蜂窝煤成型机的滑梁行程s=300mm，曲柄与连杆长度比，即连杆系数为λ＝0.175，则曲柄半 径为：
e）为增大冲头压 f)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。 力，减小原动机功率，冲压机应具有增压能力。
工作原理和工艺动作分解
R=δ/2=150mm
连杆长度为：L=R/λ=955.41mm
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 。
冲压式蜂窝煤成型机的方案设计及运动仿真
轮移动从 动件机构 ； 方案二—— 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 附 加 滑 块摇 杆 机 构 ； 方案 三 —— 冲压 机 构 为偏 置 曲柄滑 块 机构 、 模 筒转 盘为 棘 轮机构 、 扫屑机 构 为 附加滑 块摇 杆机 构 。 不 同 的机 构具 有 不 同 的机 械 性 能 ， 如 对 心 曲 柄 滑 块 机 构 可 避 免 机 构 运 动 时 急 回但 不 利 于 清 屑； 不完 全 齿 轮 机 构 适合 于转 速 不 高 时 的匀 速 转 动， 运 动 时有 刚 性 冲击 ； 槽 轮机 构 运 动平 稳 ， 结 构
机构 、 刷帚 扫 屑机 构 、 模 筒 转盘 停歇 分度 机构 。针 对这 ３ 个机构 ， 本 文 通 过 形 态 学 矩 阵 进 行 多 方 案 设计 分 析 ， 拟 选 的方案 如 表 １ 所示 。
表 １ 方案设计形态学矩阵表
案建模并进行运动仿真和优化设计 。
１ 蜂 窝煤成 型机 功能要求及 方案设计
第４ 期
机电技术
４ １
冲压式蜂 窝煤成型机 的方 案设计及 运动仿 真
林 少扬 张森鑫 陈 亮
（ 福州大学 机械工程 及 自动化 学院 ， 福建 福 州 ３ ５ １ ０ ８ ）
摘
要： 通 过形 态学矩阵表对蜂窝煤成 型机 进行 多方案分析 ， 在Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 环境 下 ， 针对选定 的方案进行三维设计与
作为： 由表 １ 可 以得 到 ４ ｘ ２ ￣ ４ ＝ ３ ２ 种 方 案 。在 ３ ２ 种
方案 中， 初 步筛选 出机构 简单又较为可行 的３ 种 方案 ： 方案一—— 冲压机构为对心曲柄滑块机构 、
冲压式蜂窝煤成型机3905
（4） 扫屑：在冲头、脱模盘向上移动的过程中 用扫屑刷将煤粉扫除；
（5） 模筒转模间歇转动：完成冲压、脱模、加 料三个工位的转换；
（6） 输送：将成型的蜂窝煤脱模后落在传送带 上送出成品。
机构选型
根据蜂窝煤冲压机的几个基本动作，转盘间歇机构， 冲压成形，扫屑，分别有转盘间歇机构，冲压机构和 扫屑机构机构。这三种机构有多种机构形式可供选用。 其形态学矩阵如下：
机构尺寸计算
槽轮的设计及计算
3.中心距a 及圆销半径r
由机构情况确定 取a=300 mm r=30 mm
4.槽轮每次转位时主动件的转角2α=120，槽间角 2β
2β=360/z=60
主动件拨盘圆销的中心半径R1
R1=a*sinβ=300*sin30=150 mm 槽轮的外圆半径R2
R2²=（a*cosβ）²+r² 所以 R2=262 mm 槽轮的槽深h
选用摩擦型带传动中的V形带传动机构。
由于机构的转速较小，如果只用一级带传动来减速的 话，所需转轮半径太大，所以采用两级传动。第一级为 带传动，第二级为齿轮传动。
向槽轮机构传动时，齿轮的转动方向发生变化，需要 用一对圆锥齿轮来改变方向。
总体及各部分方案简图
加料、冲压及脱模机构
槽轮机构
曲柄滑块机构
三执行机构的形态学矩阵
冲压机构 扫屑机构
对心曲柄滑块机 偏置曲柄滑块 六杆冲压机
构
机构
构
附加滑块摇杆机构
固定凸轮从动件机构
模筒转盘间 槽轮机构 歇运动机构
不完全齿轮机 凸轮式间歇
构
机构
由形态学矩阵可，可以求出冲压机的机械运动方案数为 N=3*2*3=18
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冲压式蜂窝煤成型机
(五)
机械原理课程设计指导书（五）
（设计题目：冲压式蜂窝煤成型机）
1. 冲压式蜂窝煤成型机的功能和设计要求
1）功能
冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼，在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔）生产厂的主要生产设备，它将煤粉加入转盘上的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。
为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成以下几个动作：
1）煤粉加料；
2）冲头将蜂窝煤压制成型；
3）清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动；
4）将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模；
5）将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。
2）原是数据及设计要求
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＝11 kW、转速n＝730 r/min；
3）如图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
图1
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。
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2. 工作原理和工艺动作分解
根据上述分析，冲压式蜂窝煤成型机要求完成的工艺动作有以下六个动作：
1）加料：这一动作可利用煤粉的重力打开料斗自动加料；
2）冲压成型：要求冲头上下往复运动，在冲头行程的二分之一进行冲压成型；
3）脱模：要求脱模盘上下往复移动，将已冲压成型的煤饼压下去而脱离模筒。
一般可以将它与冲头固结在上下往复移动的滑梁上；
4）扫屑：要求在冲头、脱模盘向上移动过程中用扫屑刷将煤粉扫除；
5）模筒转模间歇运动：以完成冲压、脱模和加料三个工位的转换；
6）输送：将成型的煤饼脱模后落在输送带上送出成品，以便装箱待
用。
以上六个动作，加料和输送的动作比较简单，暂时不予考虑，脱模和冲压可以用一个机构完成。
因此，冲压式蜂窝煤成型机运动方案设计重点考虑冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘间歇转动机构这三个机构的选型和设计问题。
3. 设计步骤
1）执行机构的选型
机构选型应遵循以下原则：
表1 选用执行机构的原则与方法
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2） 机械运动方案的评价
对上述执行机构，做其形态学矩阵，可得到为数众多的方案。
机械运动方案的拟定，最终要求通过分析比较提供最佳方案。
一个方案的优劣只有通过系统综合评价来确定。
从机构和机械运动方案的选择和评价要求看，主要应满足五个方面的性能指标，具体见表2。
表2 机械运动方案的评价指标
性能指标 具体内容
机构的功能 1）运动规律的型式；2）传动精度高低
机构的工作性能
1）应用范围；2）可调性；3）运转速度；4）承载能力
机构的动力性能
1）加速度峰值；2）噪声；3）耐磨性；4）可靠性 经济性 1）制造难易；2）制造误差敏感度；3）调整方便性；4）能耗大小 结构紧凑
1）尺寸；2）重量；3）结构复杂性
次课程设计中机械运动方案的评价采用定性评价法，由指导教师组织学生集体完成。
3） 机械传动系统的速比和变速机构
机械系统通常由原动机、传动装置、执行机构和控制操作部件组成。
原动机是机械系统中的驱动部分，其类型及规格已选定，执行机构的机构型式通过上述设计过程也已确定，此时应进行传动系统的设计计算。
传动系统是把原动机和执行机构联系起来的装置，冲压式蜂窝煤成型机中，传动系统将驱动电机的运动并列传递到执行机构。
传动类型的选择及传动装置总传动比的分配见参考材料4. 3）。
4）机械传动系统和执行机构的尺度计算
根据机械运动方案示意图，对机械传动系统和执行机构进行尺度计算，具体计算方法见参考材料4. 3）。
5）绘制机械运动方案图
根据已选定的执行机构型式及传动系统的类型，绘制冲压式蜂窝煤成型机机械运动示意图（草图），然后绘制机构运动循环图，有关参数计算完毕后，选取适当的比例用UG绘制机械运动方案三维图。
6）机构运动仿真
用UG运动仿真学对运动机构进行运动分析，绘制从动件位移、速度、加速度曲线图（A3）。
7）编写设计说明书
课程设计说明书是技术说明书的一种，是对课程设计的总结。
主要内容包括：课程设计题目简介（冲压式蜂窝煤成型机的功能及设计要求）、执行机构的选型及评价、机械传动系统的设计计算、机械运动方案简图的绘制、机械运动系统尺度计算、机构运动仿真分析图片、设计感想等。
设计说明书用B5纸张打印，之后按以下顺序纵向装订成册：封面（由指导教师提供统一格式）、课程设计任务书、摘要、目录、正文、参考文献。
4.注意事项
1）每位同学接到课程设计题目后最好准备一个专用笔记本，把在课程设计过程中查阅、摘录的资料，初步的计算以及构思的草图都记录在案，这些材料是整理设计说明书的基本素材。
2）课程设计中所需知识可能超出《机械原理》课程课堂讲述的基本内容，同学应通过自学补充有关知识。
3）推荐参考资料：
（1）.《机械原理课程设计指导书》裘建新主编高等教育出版社。
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（2）.《机械原理课程设计手册》牛鸣岐等主编重庆大学出版社。
（3）.《机械基础综合课程设计》孔凌嘉等主编北京理工大学出版社。
（4）.《机械原理》课本张春林主编高等教育出版社。
（5）.《机械设计》课本谭庆昌赵洪志主编高等教育出版社。
4）建
机械原理课程设计任务书（五）
1.设计题目：冲压式蜂窝煤成型机
2. 工作原理及工艺动作过程
冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼，在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔）生产厂的主要生产设备，它将煤粉加入转盘上的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。
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为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成以下几个动作：
1）煤粉加料；
2）冲头将蜂窝煤压制成型；
3）清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动；
4）将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模；
5）将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。
3. 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＝11 kW、转速n＝730 r/min；
3）冲压成型时的生产阻力达到50000N；
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。
4. 设计方案提示
冲压式蜂窝煤成型机应考虑三个机构的选型和设计；冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘的间歇运动机构。
冲压和脱模机构可采用对心曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、六杆冲压机构；扫屑机构可采用附加滑块摇杆机构、固定移动凸轮－移动从动件机构；模筒转盘间歇运动机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。
为了减小机器的速度波动和选择较小功率的电机，可以附加飞轮。
5. 设计任务
1）按工艺动作要求拟定运动循环图；
2）进行冲压脱模机构、扫屑刷机构、模筒转盘间歇运动机构的选型。
并机械运动方案的评定和选择；
3）进行飞轮设计（选做）；
4）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案；
5）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算；
6）画出机械运动方案简图并进行运动仿真；
7）编写设计说明书。
（用B5纸张，封面用标准格式）
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