蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一 設(shè)計(jì)題目 </b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)目的……………………………………………………

2、……1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)題目…………………………………………………………1</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求……………………………………………2</p><p>　　二 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解………………………………………3</p><p>

3、　　2.2 方案選擇與分析…………………………………………………3</p><p>　　2.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形成…………………………………………………15</p><p>　　2.4 機(jī)構(gòu)組合方案的確定……………………………………………17</p><p>　　2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)………………………………………………18</p><p>　　

4、2.6運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖………………………………………………………23</p><p>　　2.7 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖……………………………………25</p><p>　　三 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)……………………………………………………26</p><p>　　3.2電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………

5、……………27</p><p>　　3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配………………………28</p><p>　　3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算………………………………29</p><p>　　四 設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………31</p><p>　　五 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………

6、…34</p><p><b>　　一 設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是我們第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練，是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。</p><p>　　設(shè)計(jì)的目的在于，進(jìn)一步鞏固并靈活運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)；培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)過(guò)

7、的知識(shí)，獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使對(duì)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，并培養(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，提高我們進(jìn)行創(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，以及利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決工程問(wèn)題的能力，以得到一次較完整的設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)題目：蜂窩煤成型機(jī)</p><p>　　設(shè)計(jì)一蜂窩煤成型

8、機(jī)沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、工作盤(pán)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)作如圖所示 ： </p><p>　　圖1 蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)原理示意圖</p><p>　　沖頭與脫模盤(pán)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(pán)將已壓成的蜂窩煤脫模。在滑梁上升過(guò)程中掃屑刷將刷除沖頭和脫模盤(pán)上粘附的煤粉。模筒轉(zhuǎn)盤(pán)上均布了模筒，轉(zhuǎn)盤(pán)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

9、進(jìn)入脫模位置、空的模筒進(jìn)入加料位置。</p><p>　　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(pán)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及掃屑機(jī)構(gòu)。</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　工作機(jī)輸入功率:2.8kw</p><p>　　生產(chǎn)率:18塊/min</p><p>　　型煤尺寸：Φ×h=1

10、00mm×75mm</p><p>　　粉煤高度與型煤高度之比（壓縮比）：2∶1，即工作盤(pán)高度H=2h=150mm</p><p>　　工作條件：載荷有輕微沖擊，一班制</p><p>　　使用期限：十年，大修期為三年</p><p>　　生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)（少于十臺(tái)）</p><p>　　轉(zhuǎn)速允許誤差：&

11、#177;5%</p><p>　　二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解</p><p><b>　　1)功能分解</b></p><p>　　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(pán)簡(jiǎn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)功能、輸送功能。</p>

12、;<p><b>　　2)工藝動(dòng)作過(guò)程</b></p><p>　　根據(jù)上述分析，工藝動(dòng)作有以下六個(gè)動(dòng)作：</p><p>　?。?）加料：這一動(dòng)作可利用煤粉的重力打開(kāi)料斗自動(dòng)加料；</p><p>　?。?）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)行沖壓成型；</p><p>　?。?）脫模

13、：要求脫模盤(pán)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；</p><p>　?。?）掃屑：要求在沖頭、脫模盤(pán)向上移動(dòng)過(guò)程中用掃屑刷將煤粉掃除；</p><p>　　（5）工作盤(pán)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；</p><p>　?。?）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。&l

14、t;/p><p>　　以上六個(gè)動(dòng)作，加料和輸送的動(dòng)作比較簡(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。</p><p>　　2.2 方案選擇與分析</p><p>　　一、沖壓和脫模機(jī)構(gòu)(上下移動(dòng))</p><p><b>　　方案1</b></p><p><b>　　方案2</

15、b></p><p><b>　　方案3</b></p><p><b>　　方案4</b></p><p><b>　　方案5</b></p><p><b>　　方案6</b></p><p><b>　　方案7

16、</b></p><p><b>　　方案8</b></p><p><b>　　方案9</b></p><p><b>　　方案10</b></p><p><b>　　方案11</b></p><p><b&g

17、t;　　方案12</b></p><p><b>　　方案13</b></p><p><b>　　方案14</b></p><p><b>　　方案15</b></p><p><b>　　方案16</b></p><p&

18、gt;<b>　　方案17</b></p><p><b>　　方案18</b></p><p><b>　　方案19</b></p><p><b>　　方案20</b></p><p>　　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

19、為齒輪齒條機(jī)構(gòu)；方案17至20為組合機(jī)構(gòu)。</p><p>　　表1 沖壓機(jī)構(gòu)部分運(yùn)動(dòng)方案定性分析</p><p>　　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?。煌馆啓C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)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)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。</p><p>　　綜上所述，初選方案1，方案

20、9，方案17。</p><p>　　二、工作盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　方案1 槽輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　方案2 外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案3 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案4 外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)</p><p>

21、　　方案5 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案6 圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案1結(jié)構(gòu)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)角范圍大但加工復(fù)雜，會(huì)引起剛性沖擊。方案6結(jié)構(gòu)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。</p><p>　　綜合考慮，初選方案1，

22、方案4，方案6。</p><p><b>　　三、掃屑機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　方案1 附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案2 固定凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案3 固定凸輪移動(dòng)滑塊從動(dòng)件機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案1工作平穩(wěn)，但尺寸較大；方案2運(yùn)動(dòng)性能較差

23、，且易磨損；方案3各方面性能較好。</p><p>　　掃屑機(jī)構(gòu)以上三方案性能相差不大，均可待選。</p><p>　　2.3 執(zhí)行運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形成</p><p><b>　　方案I:</b></p><p>　　沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為槽輪機(jī)構(gòu)

24、</b></p><p>　　掃屑機(jī)構(gòu)為導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)</p><p>　　適當(dāng)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。</p><p>　　根據(jù)工位要求確定槽輪相關(guān)參數(shù)，可滿足工作盤(pán)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)上下方向長(zhǎng)度應(yīng)大于滑梁行

25、程，其左右高度應(yīng)能使掃屑刷滿足掃除粉煤活動(dòng)范圍。</p><p><b>　　方案II:</b></p><p><b>　　沖壓機(jī)構(gòu)為六桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為不完全齒輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　掃屑機(jī)構(gòu)為固附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)</p><p>　　六桿機(jī)

26、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。</p><p>　　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(jiàn)方案4圖)，在從動(dòng)輪停歇期間，用來(lái)防止從動(dòng)輪游動(dòng)，并起定位作用。</p>

27、<p>　　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，成本較低但運(yùn)動(dòng)尺寸較大。</p><p><b>　　方案III:</b></p><p>　　沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪-連桿機(jī)構(gòu)</p><p>　　模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>　　掃屑機(jī)構(gòu)為固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)</p&g

28、t;<p>　　凸輪-連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與前兩個(gè)方案相比較為復(fù)雜，且凸輪部分磨損較大，連桿部分為多桿，為滿足行程要求需占較大尺寸。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　2.4 機(jī)構(gòu)組合方案的確定&l

29、t;/p><p>　　經(jīng)過(guò)前述方案評(píng)價(jià)可知，方案I結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，成本低廉，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。</p><p>　　2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　已知滑梁行程S=300mm ,行程速比系數(shù)k=1.5(θ=180°

30、×(k-1)/(k+1)= 180°×(1.5-1)/ (1.5+1)=36°)。</p><p>　　過(guò)C1N⊥C1C2。</p><p>　　再過(guò)C2作∠C1C2M=90°-θ=54°,C1N和C2M交于P。</p><p>　　最后以C2P為直徑作圓，則此圓周上任意一點(diǎn)與C1、C2連線夾角均為θ =3

31、6°。</p><p>　　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。</p><p><b>　　則: </b></p><p>　　AC1=B1C1-AB1</p><p>　　AC2=AB2+B2C2</p><p><b

32、>　　解得：</b></p><p>　　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）。</p><p><b>　　經(jīng)測(cè)量得：</b></p><p><b>　　AB1=125mm</b></p><p><b

33、>　　AC1=295mm</b></p><p><b>　　e=140mm</b></p><p>　　已知生產(chǎn)率為18塊/min。</p><p>　　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。</p><p>　　所以曲柄轉(zhuǎn)速為18r/min，即曲柄角速度為1.884rad/s。

34、</p><p>　　以上軟件分析表明，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(guò)大，又蜂窩煤成型機(jī)沖壓機(jī)構(gòu)對(duì)急回特性并無(wú)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)。</p><p>　　改（1）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　因?yàn)镾=300mm，</p&

35、gt;<p>　　所以，曲柄長(zhǎng)AB=S/2=150mm。</p><p>　　取最小傳動(dòng)角為75°，即最大壓力角為15°</p><p><b>　　圖解法如下：</b></p><p>　　在水平線MN上任取一點(diǎn)A。</p><p>　　以A為圓心，150mm為半徑作圓，交MN于B1、

36、B2兩點(diǎn)。</p><p>　　過(guò)A作AB⊥MN交圓A于B點(diǎn)。</p><p>　　作∠ABC=75°，交MN于C點(diǎn)。</p><p>　　測(cè)得BC=580mm,即為連桿長(zhǎng)。</p><p>　　在MN 上截取B1C1=B2C2=BC,得滑塊兩極限位置C1、C2。</p><p>　　以下為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)

37、動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)仿真圖：</p><p><b>　?。?）槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算</b></p><p>　　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)鏈中加入與間歇轉(zhuǎn)動(dòng)部分所需工位數(shù)相適應(yīng)的減速齒輪來(lái)達(dá)到)，最終選定z=4（減速齒輪傳動(dòng)必i=4/5）。</p>

38、;<p>　　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°</p><p>　　槽間角 2β= 360°/z= 360°/4=90°</p><p>　　動(dòng)停比 k=td/tt=(z-2)/(z+2)= (4-2)/(4+2)=1/3<

39、;/p><p><b>　　圓銷數(shù) n=1</b></p><p>　　由結(jié)構(gòu)情況確定 中心距 a=300mm</p><p>　　圓銷半徑 r=30mm</p><p>　　所以，主動(dòng)件圓銷中心半徑 R1=asinβ=300×sin45°≈212mm</p><p>　　R1與a

40、的比值λ=R1/a=212/300≈0.7</p><p>　　槽輪外圓半徑 R2= [(acosβ) 2+r2 ]1/2= [(300cos45°) 2+302] 1/2≈214mm</p><p>　　槽輪槽深 h≥a(λ+cosβ-1)+r=300×(0.7+cos45°-1)+30≈152.1mm</p><p><b&g

41、t;　　取h=153mm</b></p><p>　　(3)導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　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：</p><p>　　導(dǎo)桿鉛垂方向高度H=375mm ，傾角arctg(500/150) ≈73°</p><p>　　掃屑刷桿長(zhǎng)L=550mm</p&

42、gt;<p>　　2.6 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</p><p>　　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(pán)、掃屑刷、模筒轉(zhuǎn)盤(pán)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。</p><p>　　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

43、起止位置。</p><p>　　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(guò)程。</p><p>　　沖壓過(guò)程分為沖程和回程。帶有?？椎霓D(zhuǎn)盤(pán)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。</p><p>　　表2 沖壓式蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)表</p><p>　　圖2

44、蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　2.7 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　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)。</p><p>　　三、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)</b></

45、p><p>　　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)行功率傳遞，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能克服阻力做功外，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)行運(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)的重要組成部分。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)行傳動(dòng)系統(tǒng)的方案

46、設(shè)計(jì)。</p><p>　　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，滿足結(jié)構(gòu)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。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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，選擇合適的傳動(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

47、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。</p><p>　　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)）</p><p>　　原動(dòng)機(jī)：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)；</p><p>　　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

48、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(guò)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)中心距及機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)確定皮帶輪的直徑和齒輪的齒數(shù)。</p><p>　　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

49、成。</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，已知工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件）主軸：</p><p>　　工作機(jī)輸出功率：Pw=2.8(Kw) </p><p>　　轉(zhuǎn)速：nw = 18（r/min） </p><p><b>　　3.2電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　

50、　選擇電動(dòng)機(jī)類型</b></p><p>　　按已知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)。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)容量</b></p><p>　　所需電動(dòng)機(jī)的功率：Pd= PW /ηa</p><p>　　ηa----由電動(dòng)機(jī)至工作軸的傳動(dòng)總效率</p>

51、;<p>　　ηa =η帶×η軸承3×η齒輪2×η聯(lián) </p><p><b>　　查表可得：</b></p><p>　　對(duì)于V帶傳動(dòng): η帶 =0.96 </p><p>　　對(duì)于8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)：η齒輪=0.97</p><p>　　對(duì)于一對(duì)滾動(dòng)軸承：η

52、軸承 =0.99</p><p>　　對(duì)于彈性聯(lián)軸器：η聯(lián)軸器=0.99</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　ηa =η帶×η軸承3×η齒輪2×η聯(lián)</p><p>　　=0.96×0.993×0.972×0.99</

53、p><p><b>　　= 0.868</b></p><p>　　∴　Pd= PW /ηa=2.8/0.868=3.226 KW</p><p>　　查各種傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比范圍值得：</p><p>　　V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍為 i帶=2～4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i齒=3～5，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p>

54、<p>　　nd=i帶 ×i齒2×nW</p><p>　　=(2～4)( 3～5)2 ×nW </p><p>　　=（18 ～100 ）×nW</p><p>　　=(18～100)×18</p><p>　　=324～1800 r/min</p><

55、p>　　符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/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。</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在額定功率相同的情況下，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)。若原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選得

56、過(guò)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)的結(jié)構(gòu)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、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比，認(rèn)為方案1的傳動(dòng)比較合適，所以選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M-4。</p><p>　　Y112M-4電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如下: 額定功率：4 Kw</p><p>　　滿載轉(zhuǎn)速：n滿=1440 r/min</p><p>　　同步轉(zhuǎn)速

57、：1500 r/min</p><p>　　3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配</p><p>　　1．傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i總= n滿/ nW =1440/18=80</p><p>　　2． 分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表2.2選取，對(duì)于三角v帶傳動(dòng),為避免大帶輪直徑過(guò)大,取i12=2.8；</

58、p><p>　　則減速器的總傳動(dòng)比為 i減=i總/2.8=80/2.8=28.5714</p><p>　　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=1.3id</p><p>　　i減= ig×id = 1.3id 2=28.5714</p><p>　　i2d =28.5714/1.3=21.97

59、80</p><p><b>　　id =4.688</b></p><p>　　ig=1.3id=1.3×4.688=6.0944</p><p>　　注：ig -高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；</p><p>　　id –低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；</p><p>　　3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

60、</p><p><b>　　計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　電機(jī)軸：n電= 1440 r/min</p><p>　?、褫S nⅠ= n電/i帶=1440/2.8=514.29 r/min</p><p>　?、蜉S nⅡ= nⅠ/ ig=514.29/6.0944=84.387 r/min

61、</p><p>　　Ⅲ軸 nⅢ=nⅡ/ id =84.387/4.688=18 r/min</p><p>　　計(jì)算各軸的輸入和輸出功率：</p><p>　?、褫S： 輸入功率 PⅠi= Pdη帶=3.226×0.96=3.097 kw</p><p>　　輸出功率 PⅠo= 3.097η軸承=3.097×

62、;0.99=3.066 kw</p><p>　?、蜉S： 輸入功率 PⅡi=3.066×η齒輪=3.066×0.97=2.974 kw</p><p>　　輸出功率 PⅡo= 2.974×η軸承=2.974×0.99=2.944 kw</p><p>　　Ⅲ軸 輸入功率 PⅢi=2.944×η齒輪

63、=2.944×0.97=2.856 kw</p><p>　　輸出功率 PⅢo= 2.856×η軸承=2.856×0.99=2.827 kw</p><p>　　計(jì)算各軸的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Td=9.55×106×Pd /n電=9.55×106×3.2

64、26/1440</p><p>　　=21.4×103 N·mm</p><p>　?、褫S： 輸入轉(zhuǎn)矩 TⅠi=9.55×106×PⅠi / nⅠ=9.55×106×3.097/514.29</p><p>　　=57.5×103 N·mm</p><p&g

65、t;　　輸出轉(zhuǎn)矩 TⅠo=9.55×106×PⅠo / nⅠ=9.55×106×3.066/514.29</p><p>　　=56.9×103 N·mm</p><p>　?、蜉S： 輸入轉(zhuǎn)矩 TⅡi=9.55×106×PⅡi / nⅡ=9.55×106×2.974/84.387&l

66、t;/p><p>　　=336.6×103 N·mm</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)矩 TⅡo=9.55×106×PⅡo / nⅡ=9.55×106×2.944 /84.387</p><p>　　=333.2×103 N·mm</p><p>　?、筝S 輸

67、入轉(zhuǎn)矩 TⅢi=9.55×106×PⅢi / nⅢ=9.55×106×2.856/18</p><p>　　=1515.3×103 N·mm</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)矩 TⅢo=9.55×106×PⅢo/ nⅢ=9.55×106×2.827/18</p><p&

68、gt;　　=1499.9×103 N·mm</p><p>　　將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于表4如下：</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，我拿到的題目是蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)我們進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)

69、方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)手段解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械原理課程后進(jìn)行的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是為提高我們本科生機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和解決工程實(shí)際問(wèn)題能力服務(wù)的。其實(shí)就是要求我們運(yùn)用機(jī)械原理課上所學(xué)過(guò)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，分析和解決實(shí)際生活中遇到的各種問(wèn)題。</p><p>　　拿到設(shè)計(jì)題目后，我就開(kāi)始認(rèn)真研讀設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)

70、內(nèi)容和要求，分析原始數(shù)據(jù)及工作條件；然后通過(guò)借閱（圖書(shū)館）、搜集（網(wǎng)絡(luò)）查找有關(guān)信息、資料及手冊(cè)；由于《機(jī)械原理》是上學(xué)期課程，我先復(fù)習(xí)了機(jī)械原理課程有關(guān)內(nèi)容，其中包括：機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)（自由度），連桿機(jī)構(gòu)（急回，壓力角，死點(diǎn)），凸輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)。并自學(xué)了下篇-機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容。熟悉了相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，初步擬定了設(shè)計(jì)計(jì)劃。</p><p>　　因?yàn)槭堑谝淮为?dú)立進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，所以在

71、設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少的問(wèn)題，比如在選擇機(jī)構(gòu)時(shí)，各種構(gòu)件都有哪些性能適用于我所做的機(jī)構(gòu)；在確定機(jī)構(gòu)尺寸時(shí)，型煤尺寸和粉煤高度與型煤高度之比該怎么使用；在進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，如何運(yùn)用已知條件：生產(chǎn)率為18塊/min……針對(duì)這些問(wèn)題，我通過(guò)請(qǐng)教老師，查閱資料，思考揣摩，得到了解決。例如李老師告訴我們?cè)谑褂昧鶙U機(jī)構(gòu)時(shí)要注意其行程較小這一缺點(diǎn)；由于機(jī)械原理課本中沒(méi)有涉及間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具體的計(jì)算公式，我去圖書(shū)館借閱了《間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新

72、》等相關(guān)書(shū)籍，找到了相關(guān)公式；隨著自己對(duì)蜂窩煤成型機(jī)工作原理的進(jìn)一步理解，我知道了生產(chǎn)率可轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速……當(dāng)然遇到的問(wèn)題還有很多，我基本上在設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程中通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐解決了，過(guò)程中和同學(xué)間討論也幫助我學(xué)習(xí)了不少經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。</p><p>　　在機(jī)械原理課上所學(xué)的知識(shí)是比較理論化的，通過(guò)這些理論我了解了一些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案與運(yùn)動(dòng)軌跡，至于這些構(gòu)件、這些機(jī)構(gòu)真正要派些什么用場(chǎng)，在我腦中的概念還是挺模糊的，但是在這次

73、為完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)當(dāng)中，我開(kāi)始對(duì)傳授機(jī)械原理這門(mén)課的真正意義所在有了初步了解。換句話說(shuō)，因這次課程設(shè)計(jì)我把理論與實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合了起來(lái)，達(dá)到了學(xué)以致用的目的。</p><p>　　通過(guò)這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)即蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)，我知道其實(shí)要做一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)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。在理論知識(shí)的貫穿上和用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力上也亟待提高，可以說(shuō)這次的設(shè)計(jì)就像是一面鏡子，照出

74、了我的不足之處。但也因此而小小地鍛煉了一下自己，為以后的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)及大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了一個(gè)準(zhǔn)備。</p><p>　　在為課程設(shè)計(jì)寫(xiě)說(shuō)明書(shū)時(shí)，為了讓說(shuō)明書(shū)內(nèi)容更充實(shí)，使自己的書(shū)面語(yǔ)言更趨向于專業(yè)化，我們組到圖書(shū)館去借了相關(guān)的書(shū)籍來(lái)翻閱。在查找資料、閱讀資</p><p>　　料的同時(shí)，我還知道了更多以前課本上沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，比方說(shuō)當(dāng)所選槽輪槽數(shù)與要求工位不一致時(shí)，可利用齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行

75、增速或減速。</p><p>　　經(jīng)過(guò)一個(gè)多月機(jī)械原理設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)及研究，我明白了許多在課堂上不懂的知識(shí)，也讓我深刻體會(huì)到實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要性：實(shí)踐是學(xué)習(xí)的目的，也是學(xué)習(xí)的方法。</p><p>　　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(wèn)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(wèn)題的方法，還加強(qiáng)了和同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。每個(gè)人都會(huì)遇到不同的困難，而對(duì)一個(gè)又一個(gè)的困難大家一起努

76、力共同克服。最終有了今天的成績(jī)，令我們每一個(gè)人欣慰。同時(shí)，增進(jìn)了同學(xué)間的友誼。</p><p>　　通過(guò)本次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，除了加深了對(duì)大二學(xué)習(xí)的機(jī)械原理知識(shí)的理解，我還實(shí)踐了機(jī)械制圖課程中學(xué)習(xí)的CAD和三維實(shí)體造型技術(shù)課程中學(xué)習(xí)的Pro-E繪圖技能?？傊?，既提升了自己的設(shè)計(jì)能力，又鞏固了課本知識(shí)。當(dāng)然這學(xué)期的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)在本次設(shè)計(jì)中也幫助自己不少，像V帶傳動(dòng),減速器等。</p><p>

77、;　　最后，我要特別感謝指導(dǎo)老師李克旺副教授，他為我們提供了大量的學(xué)習(xí)資料和應(yīng)用軟件 ，并指導(dǎo)和幫助我完成了本次設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]黃鵬,李旭榮.基于ADAMS的簡(jiǎn)易蜂窩煤成型機(jī)動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)[J].工礦自動(dòng)化,2011,06:39-42.</p><p>　　[2]吳文群.基于Tr

78、ueBasic的蜂窩煤成型機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)分析[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2012,02:72-73+76.</p><p>　　[3]屈力進(jìn).基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的煤礦機(jī)械制造工藝方案選擇[J].煤礦機(jī)械,2012,12:118-120.</p><p>　　[4]劉洋,李超軍.新型沖壓式蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)[J].才智,2013,15:223.</p><p>　　[5]

79、段桃園,方藝儒.沖壓式蜂窩煤成型機(jī)電動(dòng)機(jī)類型的選擇[J].才智,2013,21:202-203.</p><p>　　[6]吳超,張永發(fā),梁言,孫亞玲.無(wú)煙粉煤加工炭化型煤技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].山西能源與節(jié)能,2009,03:41-43+61.</p><p>　　[7]楊敦銳,李旭榮.基于ADAMS的蜂窩煤成型機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2010,01:86-88+91

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82、t;　　Of Fibrous Agricultural Material/s.Journal of AgriculturalEngineering.1987（4）:2452262.</p><p>　　[14]Bemberger I. Decentralized Biomass Combustion State of the Art and Future Development.Biomas