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冲 压 式 蜂 窝 煤 成 型 机 ——机械原理课程设计讲稿 原理的设计和讨论 功能 技术和参数要求 三种构思方案 三维仿真 机构原理图 工作原理 计算内容 方案比较 运动分析 运动循环图 三 种 方 案 1）方案一 冲压机构为对心曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为固定移动凸轮-移动从动件机构 2）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 3）方案三 冲压机构为偏置曲柄滑块机构、模筒转盘为不完全齿轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构。 优 缺 点 比 较 由于方案一与方案二的区别在扫削机构，方案一是固定移动凸轮-移动从动件机构，方案二是附加滑块摇杆机构，如上图所示。 固定移动凸轮-移动从动件机构比附加滑块摇杆机构更适用，因为： 1）在满足执行机构的工艺动作和运动要求的前提下，固定移动凸轮-移动从动件机构的传动链短，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。 对于方案三，它的三个执行机构与方案一都不一样，并且： 机构复杂，操作性不佳。 传动较繁杂。 造价较高，经济性不好。 综上可知：方案一在三个方案中最佳，则最后选择方案Ⅰ为冲压式蜂窝煤成型机的机械运动方案。 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： 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； 技 术 和 参 数 要 求 技术要求和参数 a)生产能力：3次/分 b)电机：Y180L-8，N=11KW，n=730r/min c)如图所示：冲头3，脱模盘5，扫削刷4，模筒转盘1都于上下移动的滑梁2连成一体。当滑梁上下冲时，冲头将粉煤冲成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中，扫削刷将冲头和脱模盘上粘着的粉煤刷掉。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料的模筒进入冲压位置，成型的模筒进入脱模位置，空模筒进入加料位置。 1 d)为改善冲压成型的质量，冲压后应有一段保压时间 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 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； 以上五个动作，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。 机构的运动设计与分析、计算内容 1.带传动其传动比为4.866 2.齿轮传动其传动比为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： R=δ/2=150mm 连杆长度为：L=R/λ=955.41mm? 因此，不难求出曲柄滑块机构中滑梁（滑块）的速度和加速度变化。 4.槽轮机构 1）槽数Z??? 按工位要求选定为10。 2）中心距α??? 按结构情况确定α=300mm。 3）圆销半径r??? 按结构情况确定r=30mm。 4）槽轮每次转位时主动件的转角2α=180（1