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沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 油壓式蜂窩煤成型機(jī) 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 1102 班 學(xué)生姓名 范建 指導(dǎo)教師 邱國(guó)俊 論文提交日期 2015 年 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 月 5 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 1102 班 學(xué)生 范建 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 油壓式蜂窩煤成型機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份 結(jié)構(gòu)及工 作原理 主要參數(shù)選取 蜂窩煤的傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專(zhuān)題部分 油壓式蜂窩煤成型機(jī)的結(jié)構(gòu) 和設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 2015 年 3 月 6 號(hào)至 2015 年 6 月 5 號(hào) 指導(dǎo)教師 簽字 年 月 日 摘 要 在農(nóng)村因煤貴而過(guò)度開(kāi)發(fā)利用薪柴 樹(shù)木 植被和生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重 加劇了水土流失 過(guò)量消費(fèi)農(nóng)作物秸稈 影響了秸稈還田 土壤有機(jī)質(zhì)下 降 煤炭作為農(nóng)村生產(chǎn)和生活能源的主體 在民用能源消費(fèi)中占 80 以 上 由于燃燒方式落后 造成環(huán)境污染 在農(nóng)村推廣蜂窩煤 是節(jié)約能源 改善環(huán)境的有效措施之一 由于蜂窩煤造價(jià)低 比散煤使用方便 所以蜂 窩煤機(jī)在農(nóng)村是有市場(chǎng)的 本課題研究的旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 分為機(jī)體 轉(zhuǎn)動(dòng) 進(jìn)料 沖壓 輸送五部分 各部分相互配合 運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)調(diào) 平穩(wěn) 主要由機(jī)械傳動(dòng) 機(jī)構(gòu) 沖壓脫模機(jī)構(gòu) 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成 它將煤粉加入轉(zhuǎn)盤(pán)上 的模筒內(nèi) 經(jīng)沖頭將蜂窩煤壓制成型 然后再用脫模盤(pán)將已成型的蜂窩煤 壓下去而脫離模筒 最后將成型的蜂窩煤輸送出去 關(guān)鍵詞 蜂窩煤機(jī) 機(jī)構(gòu) 工作原理 Abstract In the countryside due to over exploitation of coal expensive and serious firewood trees vegetation and ecological damage exacerbated by soil erosion excess consumption of straw affecting the straw soil organic matter decline And coal as the main energy of life of rural production energy consumption in the residential accounts for more than 80 Since the combustion backward causing environmental pollution in rural areas to promote coal briquettes it is to save energy one of the effective measures to improve the environment Since the briquettes low cost easy to use than the bulk coal briquettes so in the rural areas there is a market Simple rotary automatic briquette machine structure of the research into the body turn feed stamping transmission of five parts each part of each other well coordinated and smooth Mainly consists of mechanical transmission stamping ejection mechanism mold tube turntable intermittent mechanism It pulverized to a die cylinder on the turntable the punch pressing briquettes and then releasing the disc has been molded briquettes pressed down and out of the mold tube and finally molded briquettes transfer out Keywords briquette machine institutions works 目 錄 第一章緒論 1 1 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 1 1 2 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 3 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 1 第二章旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工作原理和工藝動(dòng)作分解 2 2 1 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 3 2 2 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工作原理 3 2 3 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工藝動(dòng)作分解 3 2 4 本章小結(jié) 4 第三章旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 4 3 1 常用機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及特點(diǎn) 5 3 2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 5 3 2 1 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 5 3 2 2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 6 3 2 3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選定和評(píng)價(jià) 6 3 3 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 7 3 4 本章小結(jié) 8 第四章旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 8 4 1 槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算 9 4 1 1 槽數(shù) 的選擇 9z 4 1 2 中心距 9a 4 1 3 圓銷(xiāo)半徑 9r 4 1 4 槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)角 的計(jì)算 9 2 4 1 5 槽間角 的計(jì)算 9 2 4 1 6 主動(dòng)件圓銷(xiāo)中心半徑 的計(jì)算 91R 4 1 7 與 的比值 91Ra 4 1 8 槽輪外圓半徑 的計(jì)算 102 4 1 9 槽輪槽深 的計(jì)算 10h 4 1 10 槽輪厚度的設(shè)計(jì) 10 4 2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核 10 4 2 1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 4 2 2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的校核 11 4 3 掃屑凸輪機(jī)構(gòu)計(jì)算 11 4 4 齒輪的設(shè)計(jì)與校核 11 4 4 1 選定齒輪類(lèi)型 精度等級(jí) 材料及齒數(shù) 11 4 4 2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 12 4 4 3 按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì) 15 4 4 4 幾何尺寸計(jì)算 16 4 5 直錐齒輪的設(shè)計(jì) 16 4 6 軸的校核 17 4 6 1 軸強(qiáng)度的校核 17 4 6 2 軸的彎扭合成強(qiáng)度的校核 17 4 6 3 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 19 第五章電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 21 5 1 電動(dòng)機(jī)的確定 22 5 1 1 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 22 5 1 2 電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速的確定 22 5 1 3 所選電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及尺寸 23 5 2 傳動(dòng)比的分配 24 5 3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 24 5 3 1 軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 24 5 3 2 軸的功率計(jì)算 25 5 3 3 軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 25 5 4 本章小結(jié) 25 第六章帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 26 6 1 帶的選擇 27 6 1 1 其他部件的設(shè)計(jì)與選型 28 6 2 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì) 29 6 3 箱體的設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 0 第一章緒論 1 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 在我國(guó)蜂窩煤以其節(jié)能 易燃 火力猛 燃燒時(shí)間長(zhǎng) 減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)倍受青 睞 是一種清潔 高效的燃料 廣泛應(yīng)用于電力 冶金 鑄造等工業(yè)領(lǐng)域 隨著我國(guó) 人民環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng) 大氣污染綜合治理日益深入 蜂窩煤的使用與人們的日常 工作 生活 生產(chǎn)密切相關(guān) 在城鎮(zhèn)農(nóng)村對(duì)蜂窩煤的需求量較大 采用旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)可以高效 快速地 加工蜂窩煤 并且采用多工位工作方式 使加料 沖壓 起模三個(gè)工步同時(shí)在轉(zhuǎn)盤(pán)工 作臺(tái)上實(shí)現(xiàn) 有利于提高生產(chǎn)效率 是我國(guó)城鎮(zhèn)蜂窩煤生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)設(shè)備 1 2 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 目前我國(guó)蜂窩煤的生產(chǎn)工藝主要采用粉煤添加粘結(jié)劑和一些輔料低壓成型 以往 的研究主要集中在成型工藝和粘結(jié)劑方面 對(duì)成型機(jī)械的研究開(kāi)發(fā)甚少 事實(shí)上 成 型機(jī)械是蜂窩煤生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備 目前制造的基本上全是立柱傳動(dòng)自動(dòng)化蜂窩煤機(jī) 可是這樣的產(chǎn)品缺點(diǎn)太多 比 如 聲音特別大 安全性能超級(jí)不好 由于液壓傳動(dòng)式蜂窩煤成型機(jī)生產(chǎn)上受到限制 所以易于生產(chǎn) 功能優(yōu)異 使用方便的旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)就得以大量的使用 1 3 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 1 根據(jù)機(jī)械的工作要求 進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 2 對(duì)旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)中的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 沖壓脫模機(jī)構(gòu) 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型 3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 1 4 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工作原理和工藝動(dòng)作分解 2 第二章旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工作原理和工藝動(dòng)作分解 2 1 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 如圖 2 1 所示為傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 沖頭 3 脫模盤(pán) 5 掃屑刷 4 模筒轉(zhuǎn)盤(pán) 1 的相互位置情況 實(shí)際上沖頭與脫模盤(pán)都與上下移動(dòng)的滑梁 2 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)均布了模筒 由于轉(zhuǎn)盤(pán)不間斷的往復(fù) 運(yùn)轉(zhuǎn) 所以加料磨盤(pán)進(jìn)入指定位置 繼而模筒成型 后到達(dá)了指定位置 空模筒完全到達(dá)加料的地方 2 2 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工作原理 圖 2 1 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)是我國(guó)城鎮(zhèn)蜂窩煤生產(chǎn)廠 的重要的裝置 在轉(zhuǎn)盤(pán)上的模筒中 沖頭沖壓煤粉形成了蜂窩煤 要想成功的沖壓出蜂窩煤 該機(jī)器一定要進(jìn)行下面這些步驟 1 煤粉加料 2 沖頭將蜂窩煤壓制成型 3 將在模筒內(nèi)的沖壓后的蜂窩煤脫模 4 將沖壓成型的蜂窩煤輸送裝箱 2 3 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工藝動(dòng)作分解 從上面可以看出 該機(jī)器必須進(jìn)行的五個(gè)動(dòng)作包括 1 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 2 沖壓成型 沖頭應(yīng)該來(lái)回不間斷的運(yùn)動(dòng) 在沖頭運(yùn)動(dòng)中間完成成型沖壓 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的工作原理和工藝動(dòng)作分解 3 3 脫模 將脫磨盤(pán)與沖頭固定在滑梁上后 讓其在來(lái)回不間斷運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中將已 成模型的煤餅沖下去 然后脫離模筒 4 掃屑 必須在裝置運(yùn)行過(guò)程中 用掃帚把煤粉清理干凈 5 模筒重復(fù)工作 使模筒重復(fù)上述運(yùn)轉(zhuǎn) 6 運(yùn)材料 煤餅落成后 即可送出使用 在上述的過(guò)程中 前兩個(gè)操作方便些 后面的四個(gè)步驟用同一系統(tǒng)完成 因此 我們?cè)谥圃旌驮O(shè)計(jì)這些沖壓設(shè)備時(shí) 重點(diǎn)應(yīng)該放在脫模系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng) 掃屑系統(tǒng)以及間歇式轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 2 4 本章小結(jié) 經(jīng)過(guò)分析蜂窩煤機(jī)的構(gòu)造 旋轉(zhuǎn)式蜂窩煤機(jī)主要由沖擊煤粉和脫離磨盤(pán) 掃清煤 屑和模盤(pán)往復(fù)不斷運(yùn)動(dòng)裝置來(lái)形成的 所以在煤粉形成過(guò)程中加入煤粉 沖擊煤粉以 及脫離模盤(pán)可以一起來(lái)進(jìn)行 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 4 第三章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 3 1 常用機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及特點(diǎn) 1 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型及特點(diǎn) 我們都知道 齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)是最常使用的轉(zhuǎn)運(yùn)方式 我們用它可以傳達(dá)我們想要傳達(dá) 的力量和動(dòng)作 它的優(yōu)點(diǎn)有很多 比如 轉(zhuǎn)運(yùn)正確率高 構(gòu)造簡(jiǎn)單 可以傳遞較遠(yuǎn)距 離 易于維修等等 在我們這個(gè)結(jié)構(gòu)中 我們選用的是直齒圓錐和斜齒圓柱這兩種來(lái)傳動(dòng) 因?yàn)橹饼X 類(lèi)的構(gòu)造簡(jiǎn)單 容易操作 而斜齒類(lèi)的它在運(yùn)轉(zhuǎn)中很穩(wěn)定 準(zhǔn)確性比較高 2 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及特點(diǎn) 機(jī)械的運(yùn)動(dòng) 通常都包括運(yùn)轉(zhuǎn)和停止兩個(gè)階段 在這里 實(shí)現(xiàn)機(jī)械從運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到 停止?fàn)顟B(tài)的構(gòu)造就叫做間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 它可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)與停止的循環(huán)轉(zhuǎn)換 這個(gè) 機(jī)構(gòu)可以包括很多小的機(jī)構(gòu) 比如槽輪 完全齒輪 不完全齒輪等等這些機(jī)構(gòu) 在我們的設(shè)計(jì)中 由于槽輪機(jī)構(gòu)的操作簡(jiǎn)易 功能齊全以及運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn) 我 們采用了槽輪機(jī)構(gòu) 將它用于運(yùn)轉(zhuǎn)速度不是很高的裝 置中是完全可行的 3 2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 3 2 1 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 為了保證該蜂窩煤機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn) 對(duì)其循環(huán)運(yùn)動(dòng)圖中 各機(jī)構(gòu)的分布 轉(zhuǎn)載和調(diào)配我們應(yīng)該注意 沖擊煤粉 和脫離模盤(pán)裝置應(yīng)先于掃屑裝置以及模盤(pán)循環(huán)系統(tǒng) 圖 3 1 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 5 我們以沖壓煤粉的裝置為主心骨 讓其主要部件的零位角為橫向的零點(diǎn) 讓其 他運(yùn)轉(zhuǎn)部件的運(yùn)行相對(duì)位置為縱向的零點(diǎn) 圖 3 1 所示為旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)三個(gè)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)圖形 沖壓煤粉和脫離模盤(pán)必須完成去時(shí)和來(lái)時(shí)兩個(gè)行程 而模盤(pán)在沖壓煤 粉的回來(lái)行程的二分之一段和去時(shí)行程的前二分之一完成 這樣保證往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)在 煤粉成型之前運(yùn)轉(zhuǎn) 掃除煤屑要在煤粉成型后二分之一以及運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的前二分之一掃 完 3 2 2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣 結(jié)合前面所分析的結(jié)構(gòu)裝配思路 我們直接應(yīng)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣來(lái)表達(dá)我 們的主要構(gòu)思 完成以后的表如下 表 3 1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣 沖頭和脫模盤(pán)機(jī)構(gòu) 對(duì)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) 附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu) 固定移動(dòng)凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu) 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)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) 圖 3 2 a 所示為附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu) 利用滑梁的上下移動(dòng)使搖桿 OB 上的掃屑刷掃 除沖頭和脫模盤(pán)底上的粉煤屑 圖 3 2 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 掃除沖頭和脫模盤(pán)底上的粉煤 屑 圖 3 2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng) 2 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選定和評(píng)價(jià) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 6 3 圖 3 2 附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu) 根據(jù)表 3 1 所示的三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)形 態(tài)學(xué)矩陣 可以求出旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案數(shù)為 N 3 2 3 18 我們綜合考慮了三方面的因素 題設(shè)的要求 各裝置的協(xié)調(diào)性以及盡可能簡(jiǎn)易化 總結(jié)出了下面兩種符合設(shè)想的最佳構(gòu)思 方案 沖壓機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)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)為六桿沖壓機(jī)構(gòu) 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)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)方案的主要區(qū)別在于 方案 中使用的滑塊裝置成為能源動(dòng)力 本裝置有點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)單一 方便生產(chǎn)和 安裝 缺點(diǎn)是能源動(dòng)力太差 保壓時(shí)效不好 方案 中接納的是多桿增力裝置 此裝 置最大的有點(diǎn)在于動(dòng)力足 保壓時(shí)效長(zhǎng) 有很好的穩(wěn)定性 然而結(jié)構(gòu)繁雜 不便于制 造和安裝 方案 的設(shè)備是槽輪組成 好的是構(gòu)造簡(jiǎn)單 然而運(yùn)行速度是雜亂的 但是方案 的設(shè)備是不全面齒輪機(jī)構(gòu) 此機(jī)構(gòu)的有點(diǎn)為穩(wěn)定性較好 速度統(tǒng)一 然后模筒運(yùn)動(dòng) 時(shí)頭部不運(yùn)轉(zhuǎn) 差不多是靜止的 因而設(shè)備對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)速度沒(méi)有特別多的要求 所以槽輪 結(jié)構(gòu)即可 方案 中的掃屑機(jī)構(gòu)是固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單 易于設(shè)計(jì) 而方案 中采用的是附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)相對(duì)于固定凸輪移動(dòng)從動(dòng) 件結(jié)構(gòu)而言 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 但結(jié)構(gòu)相對(duì)鉸復(fù)雜 況且掃屑機(jī)構(gòu)對(duì)運(yùn)動(dòng)的要求不是太高 故用凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)便能滿足要求 根據(jù)以上的陳述 為了我們的結(jié)構(gòu)方便 好去設(shè)計(jì)和生產(chǎn) 本來(lái)設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)就是 成型設(shè)備 所以能選單一的結(jié)構(gòu) 因此選方案 就是動(dòng)力設(shè)備時(shí)曲柄機(jī)構(gòu) 模筒成 為槽輪結(jié)構(gòu) 清灰結(jié)構(gòu)為凸輪從動(dòng)結(jié)構(gòu) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 7 3 3 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 根據(jù)選擇的結(jié)構(gòu)指揮結(jié)構(gòu)的形體和機(jī)械動(dòng)力方案 描繪沖壓式蜂窩煤的動(dòng)力示意 圖 里面的幾個(gè)指揮結(jié)構(gòu)部分亦可稱(chēng)作為設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)圖示 如圖 4 1 示 里面包含 構(gòu)件動(dòng)力方案 幾個(gè)指揮構(gòu)件組成 假如把加料裝置安裝上去 這樣就可以把設(shè)備動(dòng) 力配置圖表達(dá)的一清二楚了 執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分是由帶傳動(dòng)帶動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)再由 直齒圓錐齒輪換向并帶動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu)完成間歇運(yùn)動(dòng) 3 4 本章小結(jié) 根據(jù)機(jī)構(gòu)選型的基本原則 常用機(jī)構(gòu)的類(lèi)型 特點(diǎn)及工藝 動(dòng)作順序等對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了選型 根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣 圖 4 1 總體結(jié)構(gòu)方案圖 最終確定了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案為方案 就是動(dòng)力機(jī)構(gòu)是滑塊 槽輪結(jié)構(gòu)作為 模筒轉(zhuǎn)向盤(pán) 清灰裝置是凸輪從動(dòng)構(gòu)件 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 8 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 4 1 槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算 4 1 1 槽數(shù) 的選擇z 綜上所述 3 個(gè)工位應(yīng)該有幾個(gè)工作臺(tái) 一個(gè)工位為沖壓頭的沖壓 一個(gè)為托模工 作 另一個(gè)為加料工作的工位 因此 可選定槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù)為 4 4 1 2 中心距 a 根據(jù)設(shè)備要求和所有的系統(tǒng)公差 中心距應(yīng)該定為 a 200mm 4 1 3 圓銷(xiāo)半徑 r 根據(jù)中心距以及大概結(jié)構(gòu)尺寸選定 r 20mm 4 1 4 槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)角 的計(jì)算 2 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 表 13 6 5 計(jì)算 90 21 8 z 4 1 5 槽間角 的計(jì)算 2 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 表 13 6 5 計(jì)算 2 9036 z 4 1 6 主動(dòng)件圓銷(xiāo)中心半徑 的計(jì)算1R 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 表 13 6 5 計(jì)算 1Rma10sin 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 9 4 1 7 與 的比值1Ra 70 sin 4 1 8 槽輪外圓半徑 的計(jì)算2R 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 表 13 6 5 計(jì)算 2Rmra142 cos 2 4 1 9 槽輪槽深 的計(jì)算h 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 表 13 6 5 計(jì)算 h 對(duì)槽深 進(jìn)行取整 取 mrah8 10 cos hm102 4 1 10 槽輪厚度的設(shè)計(jì) 根據(jù)槽輪的半徑以及整體尺寸 選定槽輪主動(dòng)輪以及從動(dòng)輪的厚度均為 20mm 4 1 11 運(yùn)動(dòng)系數(shù) 的計(jì)算k 412 zk為 圓 銷(xiāo) 數(shù)n 1 4 2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核 4 2 1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中要求沖壓式蜂窩煤成型機(jī)的工作沖頭的行程為 300mm 因此 曲柄滑塊的 曲柄的回轉(zhuǎn)半徑應(yīng)為 R 300 2 150mm 根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)定動(dòng)力裝置必須配備 我們要把連桿長(zhǎng)度弄長(zhǎng) 也及曲柄滑塊的連 桿系數(shù) R L L 為連桿長(zhǎng)度 要盡量小點(diǎn) 初取 0 175 滿足了上述要求 這樣 我們才能獲得規(guī)定的工作動(dòng)力強(qiáng)度 只有這樣 保壓時(shí)間才能滿足 設(shè)計(jì)的才能完整 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 10 因此 連桿的長(zhǎng)度為 L R L 150 0 175 955 41mm 取連桿的長(zhǎng)度為 955 41mm 根據(jù)成型機(jī)的整體大概尺寸 初選定連桿的截面為半徑為 15mm 的圓形截面 4 2 2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的校核 在校對(duì)部分 設(shè)計(jì)必須滿足結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為 45 鋼 壓力強(qiáng)度為 650MPa 設(shè)備 在平常就是個(gè)人操作的形式 一般人的體重為 60Kg 而加在成型機(jī)上的力應(yīng)和人的體 重相當(dāng) 大約為 50Kg 即 500N 所以本設(shè)計(jì)中的沖壓式成型機(jī)工作時(shí)所受到的工作阻 力應(yīng)比 500N 大 本設(shè)計(jì)中取為 100Kg 即 1000N 對(duì)連桿作受力分析 其受到拉力是 工作頭工作的時(shí)候 及工作行程的后半段 其收受到的拉力 F 大約為工作阻力 即 F 1000N b F S 由 S R 2 3 14 15 10 3 2 0 0007065m2 得 b F S 1000 0 0007065 1 41Mpa 故連桿的強(qiáng)度滿足工作要求 4 3 掃屑凸輪機(jī)構(gòu)計(jì)算 因?yàn)樵O(shè)備的尺寸規(guī)定比較松 然而應(yīng)該有可調(diào)性的尺寸 變動(dòng) 必須補(bǔ)充一點(diǎn) 我 們必須要讓這個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)作 所以 凸輪結(jié)構(gòu)應(yīng)該是向下滑的那種 設(shè)計(jì)要求上 凸輪的下滑距離比滑梁的距離要大 因此 s 大于 r300mm 具體按結(jié)構(gòu)情況來(lái)設(shè)計(jì) 4 4 齒輪的設(shè)計(jì)與校核 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 11 4 4 1 選定齒輪類(lèi)型 精度等級(jí) 材料及齒數(shù) 1 傳動(dòng)方案可選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2 因?yàn)樵O(shè)備的尺寸和安全性能要求簡(jiǎn)便 齒輪用 8 級(jí)精度即可 3 所設(shè)計(jì)的齒輪可選用便于制造且價(jià)格便宜的材料 由 1 P191 機(jī)械設(shè)計(jì)表 10 1 選取 小齒輪材料為 40Cr 280 大齒輪材料為 45 號(hào)鋼 240 1HB2HB1 40 合適 2HB 4 選 z1 25 選 z2 uz1 120 根據(jù)設(shè)備強(qiáng)度和疲勞的要求 然后畫(huà)出齒輪結(jié)構(gòu)圖 4 4 2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由強(qiáng)度計(jì)算公式總表查得設(shè)計(jì)公式為 3 2 HEd1t1t Zu T2K 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選 Kt 1 3 Tt的計(jì)算 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 12 圖 4 1 運(yùn)動(dòng)原理圖 根據(jù)大齒輪上固定的曲柄可以求得大齒輪所受的最大轉(zhuǎn)矩 Tt 根據(jù)幾何分析可以知道 90 sin 50 150 1 3 可以求得 19 4712 l 150 2 502 1 2 141 4 sin l L 141 4 955 41 0 148 可以求得 8 511 則 Tt F R Sin F R Sin 131N m 由 1 P205 表 10 7 選取 d 1 兩支撐相對(duì)于小齒輪做非對(duì)稱(chēng)布置 由 1 P201 表 10 6 查得材料的彈性影響系數(shù)為 ZE 189 8MPa 由 1 P209 圖 10 21 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為 lim1 600MPa lim2 550 MPa 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 13 圖 10 19 查得接觸疲勞強(qiáng)度 KHN1 0 90 KHN2 0 95 計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力 取失效概率為 1 安全系數(shù) S 1 KHN1 lim1 S 0 9 600 1 540 MPa 1H KHN2 lim2 S 0 95 550 522 5 MPa2 531 25 MPa H 21H 5 40 2 計(jì)算 1 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t 代入 中較小的值 3 2 HEd1t1t Zu T2K 3 255 3189610 69 57mm 2 計(jì)算圓周速度 2 65m s160tdn 1067324 3 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) mt 1 69 57mm 69 57mm1db mt 2 8126mm1tzcos 241cos57 69 h 2 25mt 2 25 2 8126 6 34 4 計(jì)算齒寬與齒高之比 b h b h 69 57 6 34 10 97 5 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) V 2 75 米 秒 由 1 P194 圖 10 8 理查德動(dòng)載系數(shù) 的 Kv1 057 級(jí)精度 斜 齒輪 在 1 P195 表 10 3 理查德 KHa1 KFa2 1 在 1 P193 表 10 2 理查德利用系 數(shù) KA 1 非對(duì)稱(chēng)地配置的 1 P196 表 10 4 理查德 7 精密齒輪相對(duì)于當(dāng)由內(nèi)插 KHB 1 3124 所獲得的差 由 B H 10 97 KHB 1 3124 查圖 10 13 的支撐是 KFB 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 14 1 3 負(fù)載因數(shù) 6 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 K Kt 1 3 69 57 1 37802 1 3 1 3 70 931dt 7 計(jì)算模數(shù) m 2 955mm1z2493 70 4 4 3 按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì) 由 1 P216 式 10 17 得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 mn 3 F21z cosKT SadYY 1 確定計(jì)算參數(shù) 1 由 1 P208 圖 10 20 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE1 500Mpa 大齒輪的 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE2 380MPa 2 由 1 P206 圖 10 18 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1 0 85 KFN2 0 88 3 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S 1 4 由式 10 12 得 KFN1 FE1 S 303 57MPa 1F KFN2 FE2 S 238 86 MPa2 4 計(jì)算載荷系數(shù) K K KAKvKFaKFB 1 1 12 1 1 35 1 512 5 查取齒形系數(shù) 由 1 P200 表 10 5 可查得 YFa1 2 72 YFa2 2 21 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 15 8 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由 1 P200 表 10 5 知 YSa1 1 58 YSa2 1 764 9 計(jì)算大小齒輪的 YFaYSa F 并加以比較 YFa1YSa1 0 01379 1 YFa2YSa2 0 016362F 大齒輪的數(shù)值較大 2 模數(shù) mn設(shè)計(jì)計(jì)算 mn 2 24mm32 50163 413 52 結(jié)果顯示 因?yàn)槠趶?qiáng)度大于承載強(qiáng)度很多 所以我們應(yīng)該取 m 的大小主要決定于 結(jié)構(gòu)的承載能力 但是結(jié)構(gòu)的承載能力和抗疲勞能力 與齒輪有緊密的聯(lián)系 可取彎 曲疲勞強(qiáng)度模數(shù) 2 24 并近似圓整為標(biāo)準(zhǔn) m 3 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑應(yīng)該確 定 d1 72mm d2 360mm 4 4 4 幾何尺寸計(jì)算 1 計(jì)算中心距 a d1 d2 2 216mm 2 計(jì)算齒輪寬度 1 72 72mm 取 B1 B2 72mm 1db 4 5 直錐齒輪的設(shè)計(jì) 在此設(shè)備中 前面的結(jié)構(gòu)掌控方向的作用 將水平方向與豎直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)調(diào) 換 這樣的話 我們的設(shè)備中的槽輪就能起到阻礙運(yùn)動(dòng)的作用 以及該傳動(dòng)鏈中的摩 擦力 由于運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)繩輪間歇旋轉(zhuǎn)表 下面推力球表軸承支承 較少受到摩擦和各機(jī) 構(gòu)產(chǎn)生阻力較小電阻工作時(shí) 因此 直齒錐齒輪的設(shè)計(jì)不傳遞的主要驅(qū)動(dòng)力 實(shí)力雄 厚 以滿足工作的需要 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 16 綜上所述 不再對(duì)傘齒輪詳細(xì)設(shè)計(jì) 只多 以確定他們的主要尺寸 其它尺寸可 根據(jù)具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整 根據(jù)各機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及尺寸 選定直錐齒輪的平均模數(shù)為 mm 3mm 當(dāng)量齒數(shù) Zv 40 則平均分度圓直徑 dv mmZv 120mm 把直錐齒輪與軸做稱(chēng)齒輪軸 其他尺寸可根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié) 4 6 軸的校核 4 6 1 軸強(qiáng)度的校核 本設(shè)計(jì)中主要受力的軸為大齒輪上的軸 固應(yīng)對(duì)此軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核 軸的材料 為 45 調(diào)質(zhì)鋼 軸的尺寸如下圖 圖 4 2 軸強(qiáng)度校核圖 先對(duì)軸的最小軸徑進(jìn)行校核 由前面可以知道 大齒輪所受到的最大扭矩為 T 131N m 根據(jù) 1 P370 公式 15 1 可以求得軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 T T WT 其 中 W T為軸的抗扭截面系數(shù) W T 0 2d3 0 2 50 10 3 3 0 000025mm3 則 T T WT 131000 0 000025 5 24MPa 由 1 P370 表 15 3 可以查得 45 鋼的許用扭轉(zhuǎn) 切應(yīng)力為 25 45MPa T T 故軸的軸徑滿足使用的抗扭要求 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 17 4 6 2 軸的彎扭合成強(qiáng)度的校核 第一響應(yīng)應(yīng)力分析軸 曲軸左齒輪的連接 右通過(guò)錐齒輪和滑輪連接到半頭的工 作的行程之前 可視為無(wú)負(fù)荷 然后越過(guò)滑輪身體抵抗力小可以忽略不計(jì) 而當(dāng)工作頭與煤接觸的時(shí)候開(kāi)始 工作頭將受到工作阻力 此時(shí)力通過(guò)連桿傳遞 到曲柄 及齒輪上 當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到最下方時(shí) 齒輪受到最大的向上的拉力 而此時(shí) 軸 不受到扭矩 錐齒輪傳遞過(guò)來(lái)的扭矩不考慮 根據(jù)上面的分析可知 假定曲柄轉(zhuǎn)到最低端 此時(shí)軸只在豎直平面內(nèi)受力 Fy F N FNV2 FNV1 M 60F NV1 460FNV2 聯(lián)立以上兩式 其中 FN 1000N 解得 FN V1 1150N FN V2 150N 現(xiàn)將計(jì)算出的數(shù)據(jù)列入下表 表 4 1 彎扭合成強(qiáng)度校核 載荷 水平方向 豎直方向 支反力 無(wú) FNV1 1150N FNV2 150N 彎矩 無(wú) MV 60000 N mm 總彎矩 M 60000 N mm 扭矩 T 131000 N mm 根據(jù)上表做出該軸的載荷分析圖 如下圖 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 18 圖 4 3 軸載荷分析 然后根據(jù) 1 P373 式 15 5 計(jì)算軸的應(yīng)力 ca 由于軸為單向旋轉(zhuǎn) WTM21 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 取 0 6 上式 39 112MPa 前3 250 6 已經(jīng)選定軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由 1 P362 表 15 1 查得 1 60MPa 因此 ca S 1 52caS 截面 的右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W 0 1d3 34300mm3 抗扭截面系數(shù) WT 0 2d3 68600mm3 截面 左側(cè)彎矩 M 60000N mm 截面 上的扭矩 T 131000 N mm 截面上彎曲應(yīng)力 b M W 1 75MPa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 T T WT 1 91MPa 過(guò) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 20 盈配合處的 值 用插入法求得 并取 0 8 于是得 3 16 k k k 2 53 k 軸按磨削加工 由附圖 3 4 的表面質(zhì)量系數(shù) 0 92 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 即 q 0 1 得綜合系數(shù)值為 3 251k 2 62 于是計(jì)算安全系數(shù)值 S 得 48 351amK 58 051aS 37 15 S 1 52ca 故該軸在該截面處的強(qiáng)度也是足夠的 本設(shè)計(jì)中因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力 循環(huán)不對(duì)稱(chēng)性 故可略去靜強(qiáng)度校核 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 21 第五章電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 5 1 電動(dòng)機(jī)的確定 5 1 1 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 Y 系列 IP44 電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛 第一它具備防塵能力和自動(dòng)清潔能力 用在沒(méi)有 高要求的設(shè)備上 想操作機(jī) 絞肉機(jī) 傳動(dòng)機(jī)以及農(nóng)業(yè)設(shè)備等 本產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的概念上講本生是比較簡(jiǎn)單的 因?yàn)樗麄兊墓ぷ餍时容^低 使用范圍較小 可以根據(jù)平常的手動(dòng)式設(shè)備進(jìn)行參照 5 1 2 電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速的確定 1 電動(dòng)機(jī)功率的確定 1 相關(guān)參數(shù)計(jì)算 旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)蜂窩煤機(jī)主要由沖壓機(jī)構(gòu) 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)消耗功率 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)材料是 45 其密度為 7 85g cm3 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)為 0 15 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)直徑 d 500mm 厚 h 100mm 沖壓時(shí)沖頭行程為 L 300mm 所受的最大工作壓力為 F 1000N 旋轉(zhuǎn)式自 動(dòng)蜂窩煤機(jī)生產(chǎn)能力為 30 次 min 即每完成一次生產(chǎn)需要 2s 則 P1 2213 4 60dhgdn 0 52 0 0562 4 0 12 3 142 0 1 7850 10 0 15 0 5 30 4 4 60 7 5KW 2 計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 22 工作機(jī)功率 P d PW a a 由電動(dòng)機(jī)至 工作軸的傳動(dòng)總效率 機(jī)械傳動(dòng)總效率 a 帶 軸承 3 齒輪 2 聯(lián) 0 96 0 97 0 95 0 96 0 82 查表可得 對(duì)于 V 帶傳動(dòng) 帶 0 96 對(duì)于 8 級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng) 齒輪 0 97 對(duì)于一對(duì)滾動(dòng)軸承 軸承 0 99 對(duì)于彈性聯(lián)軸器 聯(lián)軸器 0 99 電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要功率 Pd PW a 2 8 0 868 3 226 KW 2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 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 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 nd i 帶 i 齒 2 wn 2 4 3 5 2 18 100 wn 18 100 18 324 1800 r min 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 23 電動(dòng)機(jī)需要的同步轉(zhuǎn)速 nd 4 42 120 480 5040 5 1 3 所選電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及尺寸 查參考文獻(xiàn) 2 表 12 1 12 2 12 3 所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)及尺寸如表 4 1 所示 表 5 1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及尺寸 電機(jī)轉(zhuǎn)速電機(jī) 型號(hào) 電機(jī) 容量 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 電機(jī)中 心高 H 長(zhǎng) 寬 高 軸伸尺寸 D E Y160L 8 7 5kw 750 720 160mm 645 490 385 42 110 5 2 傳動(dòng)比的分配 傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i 總 n 滿 n W 720 30 24 傳動(dòng)裝置中圓錐齒輪只起換向作用 取傳動(dòng)比 n 6 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的第一級(jí)采用帶傳動(dòng) 其傳動(dòng)比為 4 866 第二級(jí)采用齒輪傳動(dòng) 其 傳動(dòng)比為 5 根據(jù)傳動(dòng)比范圍值取 2 3 5 3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 5 3 1 軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 7201n 3602 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 24 1203n 1204 305n 5 3 2 軸的功率計(jì)算 P1 4 82kw P2 4 82 0 96 4 63kw P3 4 63 0 99 0 97 4 45kw P4 4 45 0 99 0 95 4 19kw P5 4 19 0 99 0 96 3 98kw 5 3 3 軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 M1 9 55 106 6 4 104 N mm pn M2 9 55 106 1 2 105 N mm M3 9 55 106 3 5 105 N mm pn M4 9 55 106 3 3 105 N mm M5 9 55 106 1 3 106 N mm pn 表 5 2 軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 25 5 4 本章小結(jié) 本章完成了傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型進(jìn)行了選擇 確定采用 Y160L 8 型電動(dòng)機(jī) 容量為 7 5kw 轉(zhuǎn)速為 720r min 經(jīng)過(guò)傳動(dòng)比分配 確 定了 2 3 并對(duì)各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算 軸號(hào) 功率 kw 轉(zhuǎn)速 r min 扭矩 N mm 傳動(dòng)比 效率 電機(jī)軸 4 82 720 6 4 104 軸 4 63 360 1 2 105 軸 4 45 120 3 5 105 軸 4 19 120 3 3 105 軸 3 98 30 1 3 106 2 3 1 1 0 96 0 96 0 94 0 95 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 26 第 6 章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 6 1 帶的選擇 1 確定計(jì)算功率 Pca 由 1 P156 表 8 7 查得工作情況系數(shù) KA 1 2 故 Pca KAP 1 2 11 13 2KW 2 選擇帶的型號(hào) 由 Pca及主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n1 由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 圖 14 1 2 圖 14 1 3 以及 圖 14 1 4 選擇 V 帶型號(hào)為 B 型 V 帶 3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd并驗(yàn)算帶速 v 1 由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 表 14 1 18 以及表 14 1 19 取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d1 160mm 2 驗(yàn)算帶速 v V 6 11m s106 nd 10673 因?yàn)?5m s v 30m s 故帶速合適 計(jì)算大帶輪的直徑 d2 id1 4 866 160 778 56 4 確定中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 新版 表 14 1 11 中的公式 有 0 7 d1 d2 a z d 1 d2 即 656 992mm a 1877 12mm 初取中心距 a0 800mm Ld 2a0 d1 d2 3193 11mm 0 214ad 由 1 P146 表 8 2 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 3150mm 5 驗(yàn)算小帶輪上的包角 1 1 180 d 2 d1 57 3 a 135 69 90 6 確定 V 帶根數(shù) z 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 27 7 計(jì)算單根 V 帶的額定功率 Pr 由 d1 160mm 和 n1 730r min 查 1 P152 表 8 4a 經(jīng)過(guò)插值得 Pr 2 159 則 V 帶的根數(shù) Z Pca Pr 13 2 2 159 6 11 取 V 帶根數(shù)為 6 6 1 1 其他部件的設(shè)計(jì)與選型 軸鏈接的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求我們應(yīng)該選擇軸的尺寸 從前面的設(shè)計(jì)可以看出我們應(yīng)該選擇連接軸的 D 50 根據(jù)公差配合說(shuō)明書(shū)可查 軸承溝深度為 6210 因?yàn)閷?shí)際的原因選擇齒輪必須滿足 左端為大帶輪 右端為小齒 輪 所以選用 2 個(gè)深溝球軸承 6210 大齒輪軸的直徑由前面設(shè)計(jì)為 50 所以也應(yīng)該選用深溝球軸承 6210 由于該軸 右端懸臂過(guò)長(zhǎng) 故應(yīng)該在右端靠近直錐齒輪處再加一個(gè)支承點(diǎn)進(jìn)行固定 同時(shí)該軸為 整個(gè)系統(tǒng)中的主要的工作軸 執(zhí)行主軸 所以應(yīng)該保證其的使用的可靠性 故在該軸 的兩個(gè)支承點(diǎn)的位置分別安裝 2 個(gè)深溝球軸承 6210 運(yùn)動(dòng)零件的下支半徑是 70 該結(jié)構(gòu)必須豎直方向安裝 因此我們要接納動(dòng)力自 給能力的結(jié)構(gòu) 來(lái)保證底座強(qiáng)度 依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)我們應(yīng)該選擇推理軸承為 5110 因 為結(jié)構(gòu)底座跟箱體共同承受壓力 所以強(qiáng)度較小 我們選用推理球軸承 5110 即可 槽輪主動(dòng)輪的軸的直徑為 70 根據(jù)上面所說(shuō)的應(yīng)該選推力球軸承為 5110 因?yàn)?該結(jié)構(gòu)的下方得配備一個(gè)壁 所以必須在該結(jié)構(gòu)的底部安裝一個(gè)齒輪 來(lái)完成支撐工 作 綜上 我們需設(shè)計(jì)一個(gè)推力軸承 5110 在結(jié)構(gòu)連接處的零件 和底座與工作頭接觸的地方 因?yàn)檩S承不能轉(zhuǎn)動(dòng) 故只能 在水平面運(yùn)動(dòng) 所以我們只能選擇滑動(dòng)軸承 他的大小標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該根據(jù)直徑標(biāo)準(zhǔn)選出 考慮到連桿的往復(fù)擺動(dòng)這個(gè)情況 所以我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)的連接位置應(yīng)該選擇滾動(dòng)軸承 這個(gè)地方使用深溝球軸承 結(jié)構(gòu)上面部分和連接處的橫梁的直徑為 30 一句上面所 說(shuō)的要求我們應(yīng)該選擇結(jié)構(gòu)為深溝球軸承 6006 再參照橫梁的相關(guān)大小和連接機(jī)構(gòu)的 軸徑 應(yīng)該使用 2 個(gè)深溝球軸承 6006 以保證上端與底座完好的連接 伸出軸的軸徑 為 30 同上深溝球軸承 6006 由于該伸出軸的左端為懸空 故應(yīng)添加軸向定位裝置 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 28 為了方便簡(jiǎn)單 本設(shè)計(jì)要求支撐座的強(qiáng)度夠高并且連接下軸承 防止結(jié)構(gòu)脫落 工作頭橫梁與掃屑刷橫梁的連接處的設(shè)計(jì) 考慮到清灰的動(dòng)作是從上面運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)下面的刷做上下運(yùn)動(dòng) 所以凸輪應(yīng)該固定于 水平方向 而且橫梁也應(yīng)該保持靜止 還有有滾動(dòng)軸承的存在 來(lái)保證我們的安裝任 務(wù)能夠利進(jìn)行 橫梁部分應(yīng)該分開(kāi) 故我們選擇了如下圖所示的螺釘連接結(jié)構(gòu) 圖 6 1 螺釘結(jié)構(gòu)連接圖 根據(jù)工作頭橫梁的直徑選擇螺釘為 M16 長(zhǎng)度為 40mm 6 2 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì) 模筒轉(zhuǎn)盤(pán)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 模筒進(jìn)入脫模位置 空的模筒進(jìn)入加料位置 實(shí)現(xiàn)加料 沖壓 脫模三個(gè)工位的轉(zhuǎn)換 所要加工的蜂窩煤尺寸為 直徑 100mm 高 80mm 根據(jù)以上要求 取模筒轉(zhuǎn)盤(pán)直徑 為 500mm 模筒直徑為 100mm 轉(zhuǎn)盤(pán)高度為 100mm 相對(duì)位置結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖形尺寸 6 3 箱體的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中 箱體材料選用 HT200 以便于零件的裝拆箱體采用剖分式結(jié)構(gòu) 外殼的 安裝主要原因是輔助傳動(dòng)結(jié)構(gòu)以及所有結(jié)構(gòu)被放在箱體內(nèi) 防止外界環(huán)境影響各個(gè)部 件的正常工作和保證安全性 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 29 因?yàn)楹艽笠徊糠至慵急谎b在箱里面 所以呢工作臺(tái)應(yīng)該露在外面 為了更方便 控制和保障安全 又因?yàn)榇髱л喼睆酱蟮挠绊懞痛笮蓚€(gè)帶輪之間的中心距太長(zhǎng)的原 因 把此部分裝到箱體的里面就會(huì)造成容納不了的情況 外觀就會(huì)不美觀 所以最好 的還是把這些結(jié)構(gòu)安裝到箱體外面 考慮到里面的結(jié)構(gòu)的尺寸 我們箱體的位置和大小也隨之決定 我們應(yīng)該用把箱 體加厚 軸承的安裝也是我們?cè)摽紤]的 為了方便快裝快卸 我們能采取增加箱板的 方式來(lái)完成 箱體的壁厚的確定應(yīng)根據(jù)整個(gè)箱體的尺寸來(lái)確定 綜合整個(gè)箱體的尺寸以及力求 系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及省材料性 確定壁厚一般為 20mm 其他的箱體內(nèi)突出部分應(yīng) 根據(jù)具體情況自行調(diào)整 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 30 參考文獻(xiàn) 1 于洪林 平板硫化機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 橡膠技術(shù)與裝備 1995 年 第 21 卷 第 5 期 2 孫志禮 冷興聚 魏延剛 曾海泉主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 沈陽(yáng) 東北大學(xué)出版 2000 3 成大先主編 機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2000 4 李紀(jì)生 我國(guó)平板硫化機(jī)的技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)分析 橡膠技術(shù)與設(shè)備 1997 年 第 23 卷 第一期 5 楊順根 白仲元主編 橡膠工業(yè)手冊(cè) 第九分冊(cè)下 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1984 6 張玉 劉平主編 幾何公差與測(cè)量技術(shù) 沈陽(yáng) 東北大學(xué)出版社 1999 7 馬占興 何月梅主編 橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)下冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1984 8 何世禹主編 機(jī)械工程材料 哈爾濱 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1995 9 張毅主編 技術(shù)制圖 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用指南 北京 機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)服務(wù)部 1995 10 成大先主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 1 5 第四版 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 2002 年 1 月 11 方昆凡 黃英主編 機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè) 沈陽(yáng) 東北大學(xué)出版社 1995 12 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)編輯委員會(huì)編 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 13 液壓與傳動(dòng) 1990 2001 14 于兵編 非金屬材料大全 北京 中國(guó)物資出版社 1997 15 楊順根 白仲元主編 橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)下冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1984 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 31 致 謝 首先感謝學(xué)校給力我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì) 感謝機(jī)械工程學(xué)院的老師 感謝學(xué)校 圖書(shū)館的大力支持 在大學(xué)四年的生活中 教會(huì)了我許多東西 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 我盡量將我所學(xué) 的知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中 并且將所學(xué)的知識(shí)展現(xiàn)出來(lái) 由于個(gè)人能力和時(shí)間有限 在設(shè) 計(jì)中出現(xiàn)了一定的問(wèn)題 在這里 非常感謝我的指導(dǎo)老師候老師 是侯老師在我設(shè)計(jì) 中給了我很多寶貴的問(wèn)題 并且給我介紹了很多有關(guān)設(shè)計(jì)中涉及到的書(shū)籍 使得我很 快掌握設(shè)計(jì)的重點(diǎn) 找侯老師一次次的幫我糾正錯(cuò)誤的前提下才使得我順利的完成這 次畢業(yè)設(shè)計(jì) 感謝侯老師對(duì)我設(shè)計(jì)的支持和幫助 在侯老師身上我感覺(jué)到了一個(gè)優(yōu)秀 的設(shè)計(jì)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度 在我以后的工作中會(huì)有很大的幫助及影響 本次設(shè)計(jì)的完成 與機(jī)械學(xué)院的老師和本專(zhuān)業(yè)的同學(xué)們的幫助時(shí)分不開(kāi)的 在學(xué) 習(xí)中 老師給了我很多的指導(dǎo)和幫助 在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)注重實(shí)際動(dòng)手能力 在這里 衷心的感謝機(jī)械學(xué)院的全體老師和本專(zhuān)業(yè)幫助過(guò)我的同學(xué)們 最后 再次感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師以及幫助過(guò)我的同學(xué)們