蜂窝煤成型机课程设计预案.docx

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：输入煤粉、煤粉成形、清除煤屑、型煤起模、输出成品[1]。1-滑架 2-冲头 3-起模盘 4-清屑移动凸轮机构 5-刷帚 6-工作台 7-槽轮机构图1 蜂窝煤成型机简图1.2 原始数据与设计任务1.原始数据成品尺寸（直径×高度，mm）：? 180×100；生产能力（块/分钟）：36；电机功率（Kw）：11；电机转速（转/分钟）：1460。2.设计任务（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。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为连杆机构；方案10至12为凸轮机构；方案13至16为齿轮齿条机构；方案17至20为组合机构。表1 冲压机构部分运动方案定性分析连杆机构凸轮机构齿轮齿条机构运动速度高较高高行程大小取决于曲柄尺寸小可任意可调程度可调调节困难可调动力性能平衡困难取决于凸轮形状好简单性不太简单简单简单，但一般齿轮须摆动才能实现齿条往复移动机械效率一般一般较高承载能力高较低较高其他特性有急回特性可实现任意运动规律传动平稳结合表1可知，方案1为曲柄滑块机构，易加工且具增力作用；方案6至9为六杆机构行程小；凸轮机构结构简单、紧凑，但易磨损且传力小；齿轮齿条机构传动准确、效率高、寿命长，但加工装配难；组合机构结构复杂。综上所述，初选方案1，方案8，方案20。二、工作盘间歇运动机构方案1 槽轮机构方案2 外啮合棘轮机构方案3 摩擦式棘轮机构方案4 外啮合不完全齿轮机构方案5 不完全齿轮齿条机构方案6 圆柱凸轮间歇运动机构方案1结构简单，效率高，但转角不可太小，有冲击；方案2、3制造方便，转角准确，但易引起冲击磨损；方案4、5从动轮运动转角范围大但加工复杂，会引起刚性冲击。方案6结构简单，运转可靠，但精度要求高，加工复杂，安装调整困难。综合考虑，初选方案1，方案4，方案6。三、扫屑机构方案1 附加滑块摇杆机构方案2 固定凸轮移动滚子从动件机构方案3 固定凸轮移动滑块从动件机构方案1工作平稳，但尺寸较大；方案2运动性能较差，且易磨损；方案3各方面性能较好。扫屑机构以上三方案性能相差不大，在考虑加工和安装条件上，排除尺寸较大的方案1和加工较为复杂的方案3，最终选择方案2作为扫屑机构。2.3 执行机构选型与构型方案I:冲压机构为偏置曲柄滑块机构模筒转盘为槽轮机构扫屑机构为导杆-滑块机构适当选择冲压机构中A点轨迹和确定机构尺寸，可保证构件具有急回，运动和工作段近于匀速的特性，并可使机构工作段压力角尽可能小。根据工位要求确定槽轮相关参数，可满足工作盘间歇转动。导杆-滑块机构上下方向长度应大于滑梁行程，其左右高度应能使扫屑刷满足扫除粉煤活动范围。方案II:冲压机构为六杆机构模筒转盘为不完全齿轮机构扫屑机构为固附加滑块摇杆机构六杆机构虽具有增力作用，但行程较小，需调整各杆尺寸才能满足滑梁行程要求。不完全齿轮机构是由普通齿轮机构转化而成的一种间歇运动机构。它与普通齿轮的不同之处是轮齿不布满整个圆周。不完全齿轮机构的主动轮上只有一个或几个轮齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从动轮上有与主动轮轮齿相啮合的齿间。两轮轮缘上各有锁止弧(见方案4图)，在从动轮停歇期间，用来防止从动轮游动，并起定位作用。附加滑