蜂窝煤成型机设计
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。
蜂窝煤成型机课程设计
26/ I第1章设计任务书1.1任务题目如图1所示，蜂窝煤成型机系统设计。
现要求设计蜂窝煤成型机，将具有一定湿度的煤粉定量送入模腔成形，生产出煤饼。
蜂窝煤形状为圆柱体，机器具有下列功能：输入煤[1]。
粉、煤粉成形、清除煤屑、型煤起模、输出成品7- 工作台刷帚 6-槽轮机构冲头滑架 2- 3-起模盘 4-清屑移动凸轮机构 5-1- 蜂窝煤成型机简图图1原始数据与设计任务1.21.原始数据；? 180×100）：成品尺寸（直径×高度，mm ；36生产能力（块/分钟）：Kw电机功率（）：11；。
1460/电机转速（转分钟）：2.设计任务26 / 1（1）方案设计1) 进行传动系统总体方案设计；2) 确定各机构的选型或者构型；3) 绘制执行机构运动循环图（时序图）；4) 执行机构运动尺寸设计；5) 确定传动方案：选择原动机，确定总传动比，分配各级传动比，计算各轴转速、转矩和功率。
（2）传动装置——减速器设计1) 对各零件进行结构和强度设计；2) 选择键、轴承、联轴器等，并进行相应的校核计算；3) 绘制机构运动简图，编写说明书。
26/ 2第2章执行机构运动方案设计2.1 工艺动作分解和工作原理的确定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：可以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，在冲头行程的三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：已完成冲压、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，可以略去不考虑，因此主要的执行结构有，冲压成型机构、脱模机构、扫屑机构和模筒转盘间歇转动机构。
2.2 方案选择与分析一、冲压和脱模机构(上下移动)方案126/ 3方案23方案4方案26 / 45方案6方案7方案26/ 58方案9方案10方案26 / 611方案12方案13方案26/ 714方案15方案16方案26/ 817方案18方案19方案26 / 920方案为齿轮齿条机构；至16至12为凸轮机构；方案13为连杆机构；方案方案1至910 20为组合机构。
蜂窝煤成型机课程设计说明书绪论
蜂窝煤成型机课程设计说明书绪论绪论本课程设计旨在研究蜂窝煤成型机的设计和工作原理，以及其在工业生产中的应用。
通过对成型机结构和性能的研究，了解成型过程中的关键参数和工艺条件，进一步提高蜂窝煤成型机的生产效率和成型质量。
本课程设计分为六个部分。
第一部分为绪论，介绍了蜂窝煤成型机的背景和意义。
第二部分为蜂窝煤成型机的工作原理和结构设计。
第三部分为成型参数的优化研究。
第四部分为成型机的性能测试与分析。
第五部分为成型机的实验仿真及结果分析。
第六部分为蜂窝煤成型机的应用研究和展望。
在第二部分中，我们将详细介绍蜂窝煤成型机的工作原理和结构设计。
蜂窝煤成型机由上压装置、煤料供给装置、成型装置和压力控制系统等组成。
其中，上压装置通过控制上压力度来实现对蜂窝煤的成型。
煤料供给装置通过传输带将煤料运送到成型装置，确保成型过程中的煤料供给稳定和连续。
成型装置通过一系列的机械构件对煤料进行成型，形成蜂窝煤的理想形状和尺寸。
压力控制系统则对成型过程中的压力进行监测和控制，确保成型质量和成型速度。
在第三部分中，我们将研究成型参数的优化，通过对成型过程中关键参数的变化和调整，来提高蜂窝煤成型机的生产效率和成型质量。
成型参数的优化包括对煤料的含水率、颗粒大小、压力和温度等参数进行研究和优化，以提高成型机的生产效率和成型质量。
在第四部分中，我们将对蜂窝煤成型机的性能进行测试和分析。
通过对成型机的输出能力、成型速度、成型质量等性能指标进行测试和分析，评估成型机的工作性能和稳定性。
在第五部分中，我们将进行蜂窝煤成型机的实验仿真和结果分析。
通过在计算机上搭建成型机的仿真模型，模拟成型过程中的关键参数和工艺条件，并对模拟结果进行分析和评估，以进一步优化成型机的工艺流程和参数设置。
在第六部分中，我们将研究蜂窝煤成型机的应用研究和展望。
通过对成型机在工业生产中的应用情况进行研究和分析，了解成型机在煤气加工、燃料供给和工业生产中的应用前景和发展方向。
蜂窝煤成型机的设计
va
n1 0.2 72 0.2 0.24m/s 60 60
H Fr Frmax
H1
A5 运动为平面复杂运动，要保证冲头往复 运动一次，扫煤杆在冲头下往复扫过一次，且 不与其他构件相碰 (具体要求见主体机构设计 部分)。由于型煤是利用弹簧压实，故生产阻力 Fr 与弹簧压缩量成正比，生产阻力曲线见图 1-2，Frmax=5000N。
n电 1440r/min
3、3 主传动运动方案分析及选择 执行构件作往复直线运动，所以主传动链中，需要两级减速，运动分支和将连续回 转运动变换为往复直线运动的功能，即可画出主运动链的功能框图 1-3。 然后再根据其他执行构件的运动形式和运动参数的大小。确定所需的功能元，画出 辅助传动链的功能框图 1-3。
Ⅳ
A1 A2
A电
Ⅰ
Ⅱ
A3
Ⅱ
A5
A4
Ⅰ
Ⅲ
图 1-3 传动链的功能框
这样取出功能框图中几种主要功能元，然后选择功能载体，即可得到表 1 所示：
表 1 型煤及形态学矩阵
Ⅰ
带传动机构
链传动机构
齿轮传动Байду номын сангаас构
Ⅱ
带传动机构
链传动机构 移动从动件凸轮机 构 不完全齿轮机构
齿轮传动机构
曲柄滑块机构
四杆机构
槽轮机构
棘轮机构
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
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。
蜂窝煤成型机设计
蜂窝煤成型机设计蜂窝煤成型机1、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。
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：∙煤粉加料；∙冲头将蜂窝煤压制成型；∙清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动；∙将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模；∙将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。
2、原始数据及设计要求∙蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min；∙驱动电机：Y180L－8、功率N＝11 kW、转速n＝730 r/min；∙冲压成型时的生产阻力达到50000N；∙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；∙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。
3、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。
4、设计任务∙按工艺动作要求拟定运动循环图；∙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；∙机械运动方案的评定和选择；∙进行飞轮设计（选做）；∙按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案；∙画出机械运动方案简图；∙对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。
8）提供设计总结说明书一份（不少于3000字）。
冲压式蜂窝煤成型机的运动方案设计指导一、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。
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 ==⨯=g 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 。
蜂窝煤成型机课程设计说明书绪论
蜂窝煤成型机课程设计说明书绪论
蜂窝煤成型机是一种用于制造蜂窝煤的机器。
蜂窝煤是一种轻质高效的吸附材料，广泛用于空气净化、水处理、汽车尾气处理、压缩天然气储存等领域。
随着环境污染问题的愈加严重，蜂窝煤的需求量逐年增加，因而开发制造蜂窝煤成型机具有重要的意义。
本课程设计的目的是培养学生的工程设计能力和团队协作能力，在研究蜂窝煤制造工艺的基础上，设计一台功能齐全、效率高、稳定可靠的蜂窝煤成型机，以解决现有成型机存在的问题和不足。
本课程设计的主要任务是：
1.学习蜂窝煤制造工艺，为设计成型机提供理论基础；
2.分析现有蜂窝煤成型机的优缺点和存在的问题；
3.结合需求、预算、实际情况等因素，设计蜂窝煤成型机的结构和工作原理；
4.采用现代仿真技术对设计方案进行虚拟模拟和优化；
5.选择合适的电气元件和控制器，搭建成型机的电气控制系统；
6.组装和调试成型机，进行功能测试和性能评估；
7.编写课程设计报告，总结设计过程和成果，展示团队合作精神和工程实践能力。
本课程设计要求学生协作完成，每个成员应分工合作、积极参与，充分发挥个人专业特长和团队协作能力。
设计过程将涉及机械、电气、自动
化、控制等多个领域的知识和技能，需要有较好的理论基础和实践经验的支持。
通过本课程设计，学生将深入了解蜂窝煤制造工艺和成型机的原理与方法，熟练掌握现代设计工具和仿真技术的应用，增强综合素质和工程实践能力，为未来的创新和发展奠定基础。
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、背景介绍蜂窝煤成型机是一种常见的煤炭加工设备，用于将煤炭粉末压制成形，以提高煤炭利用率和降低运输成本。
在蜂窝煤成型机的机械原理课程设计中，原动机的选择是至关重要的一步，它决定了整个设备的性能和效率。
我们需要对原动机进行评估，并选择合适的原动机来驱动蜂窝煤成型机。
二、原动机评估标准在选择蜂窝煤成型机的原动机时，我们需要考虑以下几个方面的评估标准：1. 动力需求：蜂窝煤成型机的工作过程需要一定的动力驱动，因此原动机需要满足所需的动力需求。
2. 转速范围：蜂窝煤成型机的工作过程中，需要调整转速以适应不同的生产要求。
选择具有合适转速范围的原动机是必要的。
3. 负载能力：蜂窝煤成型机在工作过程中会面临一定的负载，原动机需要具备足够的负载能力以确保设备的正常工作。
4. 效率和能源消耗：选择高效率的原动机可以节约能源和提高设备的工作效率。
5. 维护和使用成本：原动机的维护和使用成本也是需要考虑的因素之一。
三、原动机选择建议基于以上评估标准和蜂窝煤成型机的特点，我们建议选择以下类型的原动机：1. 电动机：电动机是常见的原动机类型之一，具有较高的效率和可靠性。
在选择电动机时，可以根据蜂窝煤成型机的动力需求和转速范围来确定合适的型号和功率。
2. 液压马达：液压马达具有较高的转矩和负载能力，在面对高负载的工作情况下表现出色。
对于一些特殊要求的蜂窝煤成型机，液压马达也是一个不错的选择。
3. 柴油发动机：在一些无电源或远离电网的地区，柴油发动机是一个可靠的选择。
它具有独立的供电能力，并且能够提供足够的动力和转速范围。
四、总结和回顾通过评估蜂窝煤成型机的原动机选择标准和特点，我们可以根据不同情况选择适合的原动机类型。
电动机、液压马达和柴油发动机是常见的选择，具备不同的优势和适用场景。
在实际选择过程中，需要根据具体的需求和条件综合考虑各个因素，并选择最合适的原动机。
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准直径 d1=160mm (2)验算带速 v。
V= πdd1n1 =π´160 ´ 730 =6.11m/s 60 ´ 1000 60 ´ 1000
π Ld=2a0+ (d1+d2)+
(d 2
-
)d1 2
=3193.11mm
2
4a0
由[1]P146 表 8-2 选带的基准长度 Ld=3150mm
5）验算小带轮上的包角α1 α1=180°-（d2-d1）57.3°/a=135.69°≥90° 6）确定 V 带根数 z 计算单根 V 带的额定功率 Pr 由 d1=160mm 和 n1=730r/min,查[1]P152 表 8-4a 经过插值得 Pr=2.159 则，V 带的根数 Z=Pca/Pr=13.2/2.159=6.11
方案Ⅰ的模筒转盘为槽轮机构，其特点是结构简单，但转动速度不是匀速的。 而方案Ⅱ的模筒转盘为不完全齿轮结构，该结构的特点便是运动相对平稳，速度 均匀。但模筒转盘转动时工作头并不工作，基本处于回程状态，此时对模筒转盘 的转动速度没有什么要求，故用槽轮机构便能满足需要。
方案Ⅰ中的扫屑机构是固定凸轮移动从动件机构，该机构的特点是结构非常 简单，易于设计。而方案Ⅱ中采用的是附加滑块摇杆机构。该机构相对于固定凸 轮移动从动件结构而言，运动平稳。但结构相对铰复杂，况且扫屑机构对运动的 要求不是太高，故用凸轮移动从动件机构便能满足要求。
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 2 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
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、原始数据及设计要求
图1
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。
回程后半段至工作行程的前半段完成扫屑运动。
图2
四、 执行机构的选型
根据冲头和脱模盘、模筒转盘、扫屑刷这三个执行构件动作要求和结构特点，
可以选择表 1 的常用机构，这一表格又称为执行机构的形态学矩阵。
表1
三执行机构的形态学矩阵
冲头和脱模盘机构 对心曲柄滑块机 偏置曲柄滑块机 六杆冲压机构
构
构
扫屑刷机构
平时的手动的冲压式蜂窝煤成型机器由单人操作，其工作力为人力所能达到 的，一般人的体重为 60Kg，而加在成型机上的力应和人的体重相当，大约为 50Kg， 即 500N。所以本设计中的冲压式成型机工作时所受到的工作阻力应比 500N 大， 本设计中取为 100Kg，即 1000N。
一、 带传动计算 1）确定计算功率 Pca 由[1]P156 表 8-7 查得工作情况系数 KA=1.2，故 Pca=KAP=1.2×11=13.2KW 2）选择带的型号 由 Pca 及主动轮转速 n1，由《机械设计手册（新版）》图 14.1-2，图 14.1-3
其中包括了机械传动系统、三个执行机构的
组合。如果再加上加料机构和输送机构，那
就可以完整地表示整台机器的机械运动方
图4
案图。
有了机械运动方案图，就可以进行机构的运动尺寸设计计算和机器的总体设
计。
第二章 传动机构的设计与校核
3
本设计中的冲压式蜂窝煤成型机是一种简易的低功率的工作机器，其工作时 工作头所受的工作压力可以根据平时的手动的冲压式蜂窝煤成型机器参考确定。
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。
1
三、 根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 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。
因此，连杆的长度为 L=R/L=150/0.175=955.41mm 取连杆的长度为 955.41mm
根据成型机的整体大概尺寸，初选定连杆的截面为半径为 15mm 的圆形 截面。
2）曲柄滑块机构的校核 连杆的受力校核 根据要求选择连杆的材料为 45#钢，其强度极限为 650MPa。 对连杆作受力分析，其受到拉力是工作头工作的时候，及工作行程的后
4
取 V 带根数为 6
二、 曲柄滑块机构的设计与计算校核 1）曲柄滑块机构设计 本设计中要求冲压式蜂窝煤成型机的工作冲头的形成为 300mm。因此，
曲柄滑块的曲柄的回转半径应为 R=300/2=150mm 由于本设计中要求具有增力机构，所以要把连杆的长度取得尽量长，也
及曲柄滑块的连杆系数 λ=R/L（L 为连杆长度）要尽量小点。初取 λ=0.175， 这样就能保证成型机工作时曲柄已较小的转矩就能获得较大的工作压力，同时， 这样也能形成一定的保压时间，从而达到保压的目的。
因为 5m/s<v<30m/s，故带速合适。 计算大带轮的直径 d2=id1=4.866×160=778.56 4）确定中心距 a 和基准长度 Ld
根据《机械设计手册（新版）》表 14.1-11 中的公式，有 0.7(d1+d2)≤a≤z(d1+d2) 即 656.992mm≤a≤1877.12mm 初取中心距 a0=800mm
i总＝
n电机 n 执行主轴
＝
730 30
＝24.333
机械传动系统的第一级采用带传动，其传动
比为 4.866，第二级采用齿轮传动，其传动
比为 5。
七、 画出机械运动方案简图
按已选定的三个执行机构的型式及机
械传动系统，画出冲压式蜂窝煤成型机的机
械运动示意图。其中三个执行机构部分也可
以称为机械运动方案示意简图。如图 4 所示，
由[1]P191 机械设计表 10—1 选取：小齿轮材料为 40Cr， HB1 =280；
大齿轮材料为 45 号钢， HB2 ＝240。 HB1 — HB2 ＝40，合适。 （4）选取小齿轮齿数 z1＝25;大齿轮齿数 z2＝uz1=120 按齿面接触疲劳强度条件设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度，最后作齿轮 的结构设计。 2．按齿面接触疲劳强度设计 由强度计算公式总表查得设计公式为
1)计算小齿轮分度圆直径 d1t 代入[ó]中较小的值
[ ] d1t
³3
2K t T1 ψdea
(u
± u
1)
ççèæ
ZEZ σH
H
ö2 ÷÷ ø
=
3
1.3 ´1.31´105 1
´
6 ´ çæ
189.8
2
ö ÷
5 è 531.25 ø
=69.57mm
2）计算圆周速度 u = p d1tn1 = 3.14 ´ 72 ´ 730 =2.65m/s
7Hale Waihona Puke 取失效概率为 1%，安全系数 S=1
[ ] [ ] s H
=
1
KHN1·s lim1/S=0.9×600/1=540
MPa.
sH
=
2
s K S/ HN2 lim2
=0.95×
550=522.5 MPa
[σ
H
]
=
[s
H
]
1
+ 2
[s
H
]
2
= 540 + 522.5 =531.25 2
MPa
（2)计算
第一章前言
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；
=131N·m
由[1]P205 表 10—7 选取 f d=1（两支撑相对于小齿轮做非对称布置） 由[1]P201 表 10-6 查得材料的弹性影响系数为 ZE=189.8MPa 由[1]P209 图 10-21 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为 s lim1=600MPa , s lim2=550 MPa。 图 10-19 查得接触疲劳强度 KHN1=0.90 KHN2=0.95 计算接触疲劳应力
d 1t
³3
2K tT1 ψdea
(u
± u
1)
ççèæ
ZE
[σH ]
ö2 ÷÷ ø
（1)确定公式内的各计算数值 试选 Kt＝1．3 Tt 的计算
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根据大齿轮上固定的曲柄可以求得大齿轮所受的最大转矩 Tt 根据几何分析可以知道 γ=90°-α-β sinα=50/150=1/3 可以求得α=19.4712° l=（1502-502）1/2=141.4 sinβ=l/L=141.4/955.41=0.148 可以求得β=8.511° 则 Tt=F·R·Sinγ=F·R·Sin(α+β)
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 槽轮机构
不完全齿轮机构 凸轮式间歇运动机