機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(蜂窩煤成型機(jī)-參考樣本)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目： 沖壓式蜂窩煤成型機(jī) 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號： 專業(yè)班級：機(jī)械工程及自動(dòng)化 班指導(dǎo)教師：李 克 旺完成日期： 2011年 月 日天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院目 錄一 設(shè)計(jì)題目 1.1 設(shè)計(jì)目的11.2 設(shè)計(jì)題目11.3 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求2二 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解22.2 方案選擇與分析32.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)102.4 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡圖13三 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)133.2電動(dòng)機(jī)的選擇143.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級傳動(dòng)比分配163.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算17四 設(shè)計(jì)小結(jié)19五 參考文獻(xiàn)21一 設(shè)計(jì)題目

2、1.1設(shè)計(jì)目的機(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)。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)過的知識(shí)，獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，使對機(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。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)構(gòu)件的尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)

3、計(jì)的第一步，是決定機(jī)械產(chǎn)品性能的最主要環(huán)節(jié)，整個(gè)過程蘊(yùn)涵著創(chuàng)新和發(fā)明。為了綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知識(shí)，分析和解決與本課程有關(guān)的實(shí)際問題，使所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和加深，我們參加了此次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)題目：沖壓式蜂窩煤成型機(jī)1.1.1功能沖壓式蜂窩煤成型機(jī)是我國城鎮(zhèn)蜂窩煤（通常又稱煤餅，在圓柱形餅狀煤中沖出若干通孔）生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)設(shè)備，它將煤粉加入轉(zhuǎn)盤上的模筒內(nèi)，經(jīng)沖頭沖壓成蜂窩煤。為了實(shí)現(xiàn)蜂窩煤沖壓成型，沖壓式蜂窩煤成型機(jī)必須完成以下幾個(gè)動(dòng)作：煤粉加料；沖頭將蜂窩煤壓制成型；清除沖頭和出煤盤的積屑的掃屑運(yùn)動(dòng)；將在模筒內(nèi)的沖壓后的蜂窩煤脫模；將沖壓成型的蜂窩煤輸送裝箱。為了實(shí)現(xiàn)蜂

4、窩煤沖壓成型，沖壓式蜂窩煤成型機(jī)必須完成以下幾個(gè)動(dòng)作：1）煤粉加料:這一動(dòng)作可利用煤粉的重力打開料斗自動(dòng)加料；2）沖頭將蜂窩煤沖壓成型: 沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可在沖頭行程的二分之一進(jìn)行沖壓成型；3）脫模：要求卸煤桿上下往復(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；4）掃屑：要求在沖頭、卸煤桿向上移動(dòng)過程中用掃屑刷將煤粉掃除；5）工作盤間歇運(yùn)動(dòng)：以完成沖壓、脫模和加料三個(gè)工位的轉(zhuǎn)換；6）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。以上六個(gè)動(dòng)作，加料和輸送的動(dòng)作比較簡單，暫時(shí)不予考慮，脫模和沖壓可以用一個(gè)機(jī)構(gòu)完成。因此，沖壓式蜂窩煤成型機(jī)

5、運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、掃屑機(jī)構(gòu)和工作盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)這三個(gè)機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)問題。1.1.2工作原理滑梁作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)沖頭和卸煤桿完成壓實(shí)成型和蜂窩煤脫模動(dòng)作。工作盤上有五個(gè)?？?，為上料工位，為沖壓工位，為卸料工位，工作盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，以完成上料、沖壓、脫模的轉(zhuǎn)換。掃屑刷在沖頭和卸煤桿退出工作盤后，在沖頭和卸煤桿下掃過，以清除其上的積屑。此外，還有型煤運(yùn)出的輸送帶部分。1.1.3原始數(shù)據(jù)方 案 號1工作機(jī)輸入功率（KW）1.1生產(chǎn)率（塊/min）12型煤尺寸：h=100mm75mm粉煤高度與型煤高度之比（壓縮比）：21，即工作盤高度H=2h=150mm工作條件：載荷有輕微沖擊，一班

6、制使用期限：十年，大修期為三年生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)（少于十臺(tái)）轉(zhuǎn)速允許誤差：5%1.1.4 設(shè)計(jì)要求圖示為沖頭、卸煤桿、掃屑刷、工作盤（模筒轉(zhuǎn)盤）的相互位置情況。實(shí)際上沖頭與卸煤桿都與上下移動(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，卸煤桿將已壓成的蜂窩煤脫模。在滑梁上升過程中掃屑刷將刷除沖頭和卸煤桿上粘附的煤粉。工作盤上均布了模筒，轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)使加料后的模筒進(jìn)入加壓位置，成型后的模筒進(jìn)入脫模位置，空的模筒進(jìn)入加料位置。為改善蜂窩煤成型機(jī)的質(zhì)量，希望在沖壓后有一短暫的保壓時(shí)間。沖煤餅時(shí)沖頭壓力較大，最大可達(dá)20000N，其壓力變化近似認(rèn)為在沖程的一半進(jìn)入沖壓，壓力呈線性變化，由零值至

7、最大值。因此，希望沖壓機(jī)構(gòu)具有增力功能，以減小機(jī)器的速度波動(dòng)和減小原動(dòng)機(jī)的功率。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案應(yīng)力求簡單。以上各動(dòng)作中，加料和輸送的動(dòng)作比較簡單，暫時(shí)不予考慮，脫模和沖壓可以用一個(gè)機(jī)構(gòu)完成。因此，沖壓式蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、掃屑機(jī)構(gòu)和工作盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)這三個(gè)機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)問題。1.1.5 設(shè)計(jì)任務(wù)（1）各部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析沖頭、工作盤和掃屑機(jī)構(gòu)的方案，擬定出諸多可用于沖頭沖壓機(jī)構(gòu)、掃屑機(jī)構(gòu)和工作盤間歇運(yùn)動(dòng)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及運(yùn)動(dòng)簡圖；（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的形成根據(jù)設(shè)計(jì)出的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，即：諸多的沖頭沖壓機(jī)構(gòu)、掃屑機(jī)構(gòu)和工作盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，形成3-4種可行的機(jī)械

8、執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，通過分析論證，最終確定最優(yōu)的一種機(jī)械系統(tǒng)總體方案簡圖。（3）確定最終機(jī)械系統(tǒng)總體方案簡圖中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要尺寸；對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力分析；（4）執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)，畫出執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（5）畫出機(jī)械系統(tǒng)總體方案運(yùn)動(dòng)簡圖；（6）傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算總傳動(dòng)比，并分配傳動(dòng)比，計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（7）編寫課程設(shè)計(jì)說明書二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解 1)功能分解 為了實(shí)現(xiàn)蜂窩煤沖壓成型的總功能，將功能分解為：加料功能、沖壓成型功能、脫模功能、掃屑功能、工作盤間歇運(yùn)動(dòng)功能、輸送功能。2)工藝動(dòng)作過程要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動(dòng)作過程：1）煤

9、粉加料:這一動(dòng)作可利用煤粉的重力打開料斗自動(dòng)加料；2）沖頭將蜂窩煤沖壓成型: 沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可在沖頭行程的二分之一進(jìn)行沖壓成型；3）脫模：要求卸煤桿上下往復(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；4）掃屑：要求在沖頭、卸煤桿向上移動(dòng)過程中用掃屑刷將煤粉掃除；5）工作盤間歇運(yùn)動(dòng)：以完成沖壓、脫模和加料三個(gè)工位的轉(zhuǎn)換；6）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。以上六個(gè)動(dòng)作，重點(diǎn)考慮沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、掃屑機(jī)構(gòu)和工作盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)這三個(gè)機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)問題。 2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案選擇與分析2.2.1 概念設(shè)計(jì)根據(jù)沖頭和脫模盤、模筒

10、轉(zhuǎn)盤、掃屑刷這三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以選擇表1的常用機(jī)構(gòu)，這一表格又稱為的形態(tài)學(xué)矩陣。表1三執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣沖頭和卸煤桿機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)六桿沖壓機(jī)構(gòu)掃屑刷機(jī)構(gòu)滑塊搖桿機(jī)構(gòu)附加滑塊機(jī)構(gòu)固定移動(dòng)凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)工作盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2.2.2 方案選擇1) 沖頭沖壓機(jī)構(gòu)的方案選擇沖壓機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)要求：主動(dòng)件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件(執(zhí)行構(gòu)件)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)有較好的動(dòng)力特性。根據(jù)功能要求，考慮功能參數(shù)（如生產(chǎn)率、生產(chǎn)阻力、行程等）及約束條件，可以構(gòu)思出如下能滿足從動(dòng)件(執(zhí)行構(gòu)件)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一系列運(yùn)動(dòng)方案。 沖壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

11、方案1和2沖壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案3和4沖壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案5和6沖壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案7和8 沖壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案9和10圖3表2沖壓機(jī)構(gòu)部分運(yùn)動(dòng)方案定性分析方 案 號 主 要 性 能 特 征 功 能 功 能 質(zhì) 量 經(jīng) 濟(jì) 適 用 性 運(yùn)動(dòng)變換 增力 加壓時(shí)間 一級傳動(dòng)角 二級傳動(dòng)角 工作平穩(wěn)性 磨損與變形 效率 復(fù)雜性 加工裝配難度 成本 運(yùn)動(dòng)尺寸 滿足 無 較短 較小 - 一般 一般 高 簡單 易 低 最小 滿足 無 長 小 - 有沖擊 劇烈 較高 簡單 較難 一般 較小 滿足 弱 較長 小 大 較平穩(wěn) 一般 高 復(fù)雜 最難 較高 大 滿足 強(qiáng) 短 較大 - 平穩(wěn) 強(qiáng) 低 最復(fù)雜 最難 較高 較大 滿足 強(qiáng)

12、 較長 小 較大 一般 一般 高 較簡單 易 低 最大 滿足 較強(qiáng) 較短 最大 較大 一般 一般 高 較簡單 較難 低 較大 滿足 較強(qiáng) 較長 大 很大 一般 一般 高 較簡單 易 低 較大 滿足 較強(qiáng) 較長 較大 大 一般 一般 高 較簡單 易 低 較大 9滿足強(qiáng)較長較大較大一般一般高較簡單易低較大10滿足弱長較大較大一般劇烈較高復(fù)雜較難較高較大注：加壓時(shí)間是指在相同施壓距離內(nèi)，下壓模移動(dòng)所用的時(shí)間，越長則越有利。一級傳動(dòng)角指四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角；二級傳動(dòng)角指六桿機(jī)構(gòu)中后一級四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角。評價(jià)項(xiàng)目應(yīng)因機(jī)構(gòu)功能不同而有所不同。對以上方案初步分析如表2。從表中的分析結(jié)果不難看出，方案1，2，3，

13、4，10的性能明顯較差；方案6尚可行，方案5，7，8，10有較好綜合性能，且各有特點(diǎn)，這四個(gè)方案可作為被選方案，待運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析后，通過定量評價(jià)選出最優(yōu)方案。2) 掃屑刷機(jī)構(gòu)的方案選擇圖（a）表示附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)。利用滑梁的上下移動(dòng)使搖桿OB上的掃屑刷掃除沖頭和卸煤桿底上的粉煤屑。圖（b）表示固定移動(dòng)凸輪利用滑梁上下移動(dòng)使帶有掃屑刷的移動(dòng)從動(dòng)件頂出而掃除沖頭和卸煤桿底上的粉煤屑。3) 工作盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案選擇間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)。(1) 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)由具有圓柱銷的主動(dòng)銷輪、具有直槽的從動(dòng)槽輪及機(jī)架組成。從動(dòng)槽輪實(shí)際上是由多個(gè)徑向?qū)?/p>

14、槽所組成的構(gòu)件，各個(gè)導(dǎo)槽依次間歇地工作。槽輪機(jī)構(gòu)主要分為傳遞平行軸運(yùn)動(dòng)的平面槽輪機(jī)構(gòu)和傳遞相交軸運(yùn)動(dòng)的空間槽輪機(jī)構(gòu)兩大類。平面槽輪機(jī)構(gòu)平面槽輪機(jī)構(gòu)又分為外槽輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)。上述兩種槽輪機(jī)構(gòu)都用于傳遞平行軸運(yùn)動(dòng)。與外槽輪機(jī)構(gòu)相比，內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)較平穩(wěn)、停歇時(shí)間較短、所占空間小。槽輪機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角、工作可靠、機(jī)械效率高，工作平穩(wěn)性較好，但其槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)程不可調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)角不可太小，銷輪和槽輪的主從動(dòng)關(guān)系不能互換、起停有沖擊。槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要比棘輪機(jī)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求較高，因此制造成本上升?？臻g槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)是一種典型的空間槽輪機(jī)構(gòu)，用于傳遞兩垂直相交軸的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其從動(dòng)槽輪是半球形，

15、主動(dòng)構(gòu)件的軸線與銷的軸線都通過球心。當(dāng)主動(dòng)構(gòu)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球面槽輪得到間歇運(yùn)動(dòng)?？臻g槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)和制造難度較大。(2) 凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)凸輪、從動(dòng)轉(zhuǎn)盤和機(jī)架組成，以主動(dòng)凸輪帶動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)盤完成間歇運(yùn)動(dòng)。一般有兩種形式：圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)凸輪的圓柱面上有一條兩端開口、不閉合的曲線溝槽。當(dāng)凸輪連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過圓柱銷帶動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu)，由于它們的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件的限制，一般只能用于低速場合；而凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)則可以通過適當(dāng)選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

16、和合理設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，可減小動(dòng)載荷和避免剛性與柔性沖擊，可適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場合。凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、轉(zhuǎn)位精確、無需專門的定位裝置，但凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度要求較高、加工比較復(fù)雜、安裝調(diào)整比較困難。蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中主動(dòng)凸輪上有一條突脊猶如蝸桿，從動(dòng)轉(zhuǎn)盤的圓柱面上均勻分布有圓柱銷就像蝸輪的齒。當(dāng)蝸桿凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將通過轉(zhuǎn)盤上的圓柱銷推動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)盤作間歇運(yùn)動(dòng)(3)不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和機(jī)架組成。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

17、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，在從動(dòng)輪停歇期間，用來防止從動(dòng)輪游動(dòng)，并起定位作用。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型有：外嚙合式、內(nèi)嚙合式。外嚙合式不完全齒輪機(jī)構(gòu)兩輪轉(zhuǎn)向相反。內(nèi)嚙合式不完全齒輪機(jī)構(gòu)兩輪轉(zhuǎn)向相同。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：不完全齒輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)的角度變化范圍較大，設(shè)計(jì)較靈活，易實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期中的多次動(dòng)、停時(shí)間不等的間歇運(yùn)動(dòng)。但加工復(fù)雜，主、從動(dòng)輪不能互換，在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)速度有突變，引起剛性沖擊，不宜用于高速傳動(dòng)。通過對間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的定性分析，不完全齒輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)可更適合用于該設(shè)計(jì)。2

18、.2.3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選定和評價(jià)機(jī)器中各工作機(jī)構(gòu)都可按前述方法構(gòu)思出來，并進(jìn)行評價(jià)，從中選出最佳的方案。將這些機(jī)構(gòu)有機(jī)地組合起來，形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作協(xié)調(diào)配合的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。為使各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作在時(shí)間上相互協(xié)調(diào)配合，各機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件通常由同一構(gòu)件（分配軸）統(tǒng)一控制。實(shí)現(xiàn)蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)要求的機(jī)構(gòu)組合方案的確定，可根據(jù)上述各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供的各個(gè)機(jī)構(gòu)方案列出形態(tài)學(xué)矩陣，得出許多種方案?，F(xiàn)在，根據(jù)給定條件、各機(jī)構(gòu)的相容性和盡量使機(jī)構(gòu)簡單等要求來選擇方案。由此可選定兩個(gè)結(jié)構(gòu)比較簡單的方案。方案：沖壓機(jī)構(gòu)為對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、工作轉(zhuǎn)盤為槽輪機(jī)構(gòu)、掃屑機(jī)構(gòu)為固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)。方案：沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑

19、塊機(jī)構(gòu)、工作轉(zhuǎn)盤為不完全齒輪機(jī)構(gòu)、掃屑機(jī)構(gòu)為附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)。兩個(gè)方案我們可以用模糊綜合評價(jià)方法來進(jìn)行評估優(yōu)選，這里從略。最后選擇方案為沖壓式蜂窩煤成型機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案。三、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比和變速機(jī)構(gòu)擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用：電動(dòng)機(jī)V帶傳動(dòng)二級圓柱齒輪減速器傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。確定電動(dòng)機(jī)型號、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級傳動(dòng)比。四、畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖按已選定的三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，畫出沖壓式蜂窩煤成型機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖。圖4所示為三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合部分的運(yùn)動(dòng)方案示意簡圖。再加上機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)（電機(jī)-帶傳動(dòng)-二級齒輪傳動(dòng)）、加料機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)，就可以完整地表示整臺(tái)

20、機(jī)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案圖。有了機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案圖，就可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)器的總體設(shè)計(jì)。五、對機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸計(jì)算為了實(shí)現(xiàn)具體的移動(dòng)要求，對帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（沖壓機(jī)構(gòu)）、槽輪機(jī)構(gòu)（工作轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)）和掃屑凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算。1、帶傳動(dòng)計(jì)算（略，）。2、齒輪傳動(dòng)計(jì)算合理選取各對齒輪的齒數(shù)及模數(shù)，計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu)幾何尺寸。3、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算已知沖壓式蜂窩煤成型機(jī)的滑梁行程s=300mm，曲柄與連桿長度比，即連桿系數(shù)為0.175，則曲柄半徑為：R=/2=150mm連桿長度為：L=R/=955.41mm 因此，不難求出曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑梁（滑塊）的速度和加速度變化。

21、4、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)現(xiàn)以槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算為例：1）槽數(shù)Z 按工位要求選定為5。2）中心距 按結(jié)構(gòu)情況確定=300mm。3）圓銷半徑r 按結(jié)構(gòu)情況確定r=30mm。4）槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)角22=180（1-2/z)=1085）槽間角2 2= 360/z=72 6）主動(dòng)件圓銷中心半徑R1 R1=sin=176.3356mm7）R1與的比值 =R1/8）槽輪外圓半徑R2 9）槽輪槽深h 10）運(yùn)動(dòng)系數(shù)k k=(z-2)/2z=1/3(n=1,n為圓銷數(shù)）5、掃屑凸輪機(jī)構(gòu)計(jì)算固定凸輪采用斜面形狀，其上下方向的長度應(yīng)大于滑梁的行程s，其左右方向的高度應(yīng)能使掃屑刷滿足掃除粉煤的活動(dòng)范圍。具體按結(jié)構(gòu)情況來設(shè)計(jì)

22、。六、沖壓式蜂窩煤成型機(jī)的飛輪設(shè)計(jì)由于希望沖壓機(jī)構(gòu)具有增力功能，以減小機(jī)器的速度波動(dòng)和減小原動(dòng)機(jī)的功率，因此必須進(jìn)行飛輪設(shè)計(jì)，以便達(dá)到功能要求。具體設(shè)計(jì)過程略。七、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖對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、掃屑刷、模筒轉(zhuǎn)盤三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的先后順序、相位，以利對各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。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)，縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的位移起止位置。圖2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)圖。沖頭和脫模盤都由工作行程和回程兩部分組成。模筒轉(zhuǎn)盤的工作行程在沖頭的回程后半段和

23、工作行程的前半段完成，使間歇轉(zhuǎn)動(dòng)在沖壓以前完成。掃屑刷要求在沖頭回程后半段至工作行程的前半段完成掃屑運(yùn)動(dòng)。2.4 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡圖三、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)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)能克服阻力作功外，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)的方案設(shè)計(jì)。在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)器

24、的預(yù)期功能的條件下，傳動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)盡量簡短，這樣可使機(jī)構(gòu)和零件數(shù)目少，滿足結(jié)構(gòu)簡單，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。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中所規(guī)定的功能要求，執(zhí)行系統(tǒng)對動(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。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)）原動(dòng)機(jī)：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)；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

25、，根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡圖的整體布置和各類減速裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)，選用二級減速。第一級采用皮帶減速，皮帶傳動(dòng)為柔性傳動(dòng)，具有過載保護(hù)、噪音低、且適用于中心距較大的場合；第二級采用齒輪減速，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)。故傳動(dòng)系統(tǒng)由“V帶傳動(dòng)+二級圓柱斜齒輪減速器”組成。原始數(shù)據(jù)：已知工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件）主軸：轉(zhuǎn)速：nW=30 （r/min）轉(zhuǎn)矩：Mb =1000 (N.m)3.2電動(dòng)機(jī)的選擇1） 選擇電動(dòng)機(jī)類型按已知工作要求和條件選用Y系

26、列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)。2） 選擇電動(dòng)機(jī)容量a工作軸輸出功率 ： PW=M/1000 (KW) =nW /30=30/30=3.14159 (rad/s)PW=M/1000=1000*3.14159/1000=3.14159 KW注：工作軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件軸。b所需電動(dòng)機(jī)的功率：Pd= PW /aa-由電動(dòng)機(jī)至工作軸的傳動(dòng)總效率a =帶軸承3齒輪2聯(lián) 查表可得：對于V帶傳動(dòng): 帶 =0.96 對于8級精度的一般齒輪傳動(dòng)：齒輪=0.97對于一對滾動(dòng)軸承：軸承 =0.99對于彈性聯(lián)軸器：聯(lián)軸器=0.99則 a =帶軸承3齒輪2聯(lián)=0.960.9930.9720.99= 0.868

27、Pd= PW /a=3.14159/0.868=3.619 KW查各種傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比范圍值得：V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍為 i帶=24，單級圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i齒=35，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd=i帶 i齒2nW=(24)( 35)2 nW =（18 100 ）nW=(18100)30=5403000 r/min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和3000 r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出四種適用的電動(dòng)機(jī)型號，因此有四種傳動(dòng)比方案。方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率ped/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/ r/min電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/kg傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿

28、載總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)1Y112M-24300028904596.33332.112Y112M-441500144043483163Y132M1-64100096073322.512.84Y160M1-84750720118242.59.6對于電動(dòng)機(jī)來說，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)速選得過高，勢必增加傳動(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。由表中四種方案，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2的傳動(dòng)比較合適，所以選定電動(dòng)機(jī)的型號為Y112M-4。Y112M-4電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如

29、下: 額定功率：4 Kw滿載轉(zhuǎn)速：n滿=1440 r/min同步轉(zhuǎn)速：1500 r/min3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級傳動(dòng)比分配1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i總= n滿/ nW =1440/30= 482 分配各級傳動(dòng)比根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2.2選取，對于三角v帶傳動(dòng),為避免大帶輪直徑過大,取i12=2.8；則減速器的總傳動(dòng)比為 i減=i總/2.8=48/2.8=17.1429對于兩級圓柱斜齒輪減速器,按兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度分配傳動(dòng)比,取 ig=1.3idi減= igid = 1.3i2d =17.1429i2d =17.1429/1.3=13.1868id =3.63ig=1.3id=1

30、.33.63=4.72 注：ig -高速級齒輪傳動(dòng)比；id 低速級齒輪傳動(dòng)比；3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：電機(jī)軸：n電= 1440 r/min軸 n= n電/i帶=1440/2.8=514.29 r/min軸 n= n/ ig=514.29/4.72=108.96 r/min軸 n=n/ id =108.96/3.63=30 r/min 計(jì)算各軸的輸入和輸出功率：軸： 輸入功率 P= Pd帶=3.6190.96=3.474 kw 輸出功率 P= 3.474軸承=3.4740.99=3.44 kw軸： 輸入功率 P=3.44齒輪=3.440.97=3.34 kw 輸出功率

31、P= 3.34軸承=3.340.99=3.30 kw軸 輸入功率 P=3.30齒輪=3.300.97=3.20 kw 輸出功率 P= 3.20軸承=3.200.99=3.17 kw計(jì)算各軸的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Td=9.55106Pd /n電=9.551063.619/1440=24103 Nmm軸： 輸入轉(zhuǎn)矩 T=9.55106P / n=9.551063.474/514.29=64.5103 Nmm 輸出轉(zhuǎn)矩 T=9.55106P / n=9.551063.44/514.29=63.9103 Nmm軸： 輸入轉(zhuǎn)矩 T=9.55106P / n=9.551063.34/108.

32、96=292.7103 Nmm輸出轉(zhuǎn)矩 T=9.55106P / n=9.551063.30/108.96=289103 Nmm軸 輸入轉(zhuǎn)矩 T=9.55106P / n=9.551063.20/30=1019103 Nmm輸出轉(zhuǎn)矩 T=9.55106P / n=9.551063.17/30=1009103 Nmm 將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于下表：軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩T ( Nmm)轉(zhuǎn)速n/rmin-1傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸3.6192410314402.8軸3.4743.4464.510363.9103514.294.72軸3.343.30292.7103289103108.963.63軸3.203.171019103100910330四、設(shè)計(jì)小結(jié)這次課程設(shè)計(jì)，我拿到的題目是。其實(shí)就是運(yùn)用機(jī)械