蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目： 蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì) /35畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)

2、計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解

3、學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日目 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)的形成162.4 機(jī)構(gòu)組合方案的確定182.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)182.6運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖242.7 機(jī)械

4、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖25三 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)263.2電動(dòng)機(jī)的選擇273.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配293.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算30四 設(shè)計(jì)小結(jié)31五 參考文獻(xiàn)33一 設(shè)計(jì)題目1.1設(shè)計(jì)目的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們第一次較全面的計(jì)算機(jī)仿真的初步訓(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(guò)的知識(shí)，獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)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，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，進(jìn)而提高我們進(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

5、方面的能力，以及利用計(jì)算機(jī)仿真解決工程問(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。1.2設(shè)計(jì)題目：蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)一蜂窩煤成型機(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 ： 圖1 蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)原理示意圖沖頭與脫模盤(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、成型后的模筒進(jìn)入脫模位置、空的模筒進(jìn)入加料位置。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)。1.3設(shè)計(jì)條件

6、及設(shè)計(jì)要求工作機(jī)輸入功率:4.3kw生產(chǎn)率:55塊/min型煤尺寸：×h=100mm×75mm粉煤高度與型煤高度之比（壓縮比）：21，即工作盤(pán)高度h=2h=150mm工作條件：載荷有輕微沖擊，一班制使用期限：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%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。 2)工藝動(dòng)作過(guò)程根據(jù)上述分析，工藝動(dòng)作有以下六個(gè)動(dòng)作：（1）加料：這一動(dòng)作可利用煤粉的重力打開(kāi)料斗自

7、動(dòng)加料；（2）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；（3）脫模：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；（4）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；（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；（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(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。2.2 方案選擇與分析一、沖壓和脫模機(jī)構(gòu)(上下移動(dòng))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1

8、2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為連桿機(jī)構(gòu)；方案10至12為凸輪機(jī)構(gòu)；方案13至16為齒輪齒條機(jī)構(gòu)；方案17至20為組合機(jī)構(gòu)。表1 沖壓機(jī)構(gòu)部分運(yùn)動(dòng)方案定性分析形態(tài)性能特點(diǎn)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度高較高高行程大小取決于曲柄尺寸小可任意可調(diào)程度可調(diào)調(diào)節(jié)困難可調(diào)動(dòng)力性能平衡困難取決于凸輪形狀好簡(jiǎn)單性不太簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單，但一般齒輪須擺動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)齒條往復(fù)移動(dòng)機(jī)械效率一般一般較高承載能力高較低較高其他特性有急回特性可實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律傳動(dòng)平穩(wěn)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??；凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但易

9、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。綜上所述，初選方案1，方案9，方案17。二、工作盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案1 槽輪機(jī)構(gòu)方案2 外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)方案3 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)方案4 外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)方案5 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)方案6 圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)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。綜合考慮，初選方案1，方案4，方案6。三、掃屑機(jī)構(gòu)方案1 附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)方案2 固定凸輪移動(dòng)

10、滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu)方案3 固定凸輪移動(dòng)滑塊從動(dòng)件機(jī)構(gòu)方案1工作平穩(wěn)，但尺寸較大；方案2運(yùn)動(dòng)性能較差，且易磨損；方案3各方面性能較好。掃屑機(jī)構(gòu)以上三方案性能相差不大，均可待選。2.3 執(zhí)行運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形成方案i:沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為槽輪機(jī)構(gòu)掃屑機(jī)構(gòu)為導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)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。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)。導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)上下方向長(zhǎng)度應(yīng)大于滑梁行程，其左右高度應(yīng)能使掃屑刷滿足掃除粉煤活動(dòng)范圍。方案ii:沖壓機(jī)構(gòu)為六桿機(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)為固附加

11、滑塊搖桿機(jī)構(gòu) 六桿機(jī)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。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。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。方案iii:沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪-連桿機(jī)構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)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)凸輪-連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與前兩個(gè)方案

12、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。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。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。2.4 機(jī)構(gòu)組合方案的確定經(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。2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)（1）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算已知滑梁行程s=300mm ,行程速比系數(shù)k=1.5(=180°×(k-1)/(k+1)= 180°×(1.5-1)/ (1.5+1)=3

13、6°)。過(guò)c1nc1c2。再過(guò)c2作c1c2m=90°-=54°,c1n和c2m交于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 =36°。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。則: ac1=b1c1-ab1 ac2=ab2+b2c2解得：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）。經(jīng)測(cè)量得：ab1=125mm ac1=295mm e=140mm已知生產(chǎn)率為55塊/min。因?yàn)榍D(zhuǎn)一周，滑塊完成一個(gè)沖壓運(yùn)動(dòng)周

14、期，生產(chǎn)1塊蜂窩煤。所以曲柄轉(zhuǎn)速為55r/min，即曲柄角速度為5.7600rad/s。經(jīng)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)。改（1）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算因?yàn)閟=300mm，所以，曲柄長(zhǎng)ab=s/2=150mm。取最小傳動(dòng)角為75°，即最大壓力角為15°圖解法如下：在水平線mn上任取一點(diǎn)a。以a為圓心，150mm為半徑作圓，交mn于b1、b2兩點(diǎn)。過(guò)a作abmn交圓a于b點(diǎn)。作

15、abc=75°，交mn于c點(diǎn)。測(cè)得bc=580mm,即為連桿長(zhǎng)。在mn 上截取b1c1=b2c2=bc,得滑塊兩極限位置c1、c2。以下為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)仿真圖：（2）槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算槽數(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）。槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件轉(zhuǎn)角 2=180°×（z-2）/z= 180°×（4-2）/4=90

16、6;槽間角 2= 360°/z= 360°/4=90°動(dòng)停比 k=td/tt=(z-2)/(z+2)= (4-2)/(4+2)=1/3圓銷數(shù) n=1由結(jié)構(gòu)情況確定 中心距 a=300mm 圓銷半徑 r=30mm所以，主動(dòng)件圓銷中心半徑 r1=asin=300×sin45°212mmr1與a的比值=r1/a=212/3000.7槽輪外圓半徑 r2= (acos) 2+r2 1/2= (300cos45°) 2+302 1/2214mm槽輪槽深 ha(+cos-1)+r=300×(0.7+cos45°-1)+30152

17、.1mm 取h=153mm(3)導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算依據(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：導(dǎo)桿鉛垂方向高度h=375mm ，傾角arctg(500/150) 73°掃屑刷桿長(zhǎng)l=550mm2.6 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。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)件的位移起止位置。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)

18、循環(huán)過(guò)程。沖壓過(guò)程分為沖程和回程。帶有模孔的轉(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。表2 沖壓式蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)表主動(dòng)件轉(zhuǎn)角分配0°180°180°360°沖頭和脫模盤(pán)機(jī)構(gòu)工作行程回程主動(dòng)件轉(zhuǎn)角分配0°90°90°270°270°360°模筒轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)工作行程停止工作行程掃屑刷機(jī)構(gòu)掃屑運(yùn)動(dòng)回程掃屑運(yùn)動(dòng)圖2蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2.7 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖電機(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

19、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)。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)的方案設(shè)計(jì)。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

20、，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(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，根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置和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

21、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)中心距及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真的有關(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(jí)圓柱斜齒輪減速器”組成。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：工作機(jī)輸出功率：pw=4.3(kw) 轉(zhuǎn)速：nw = 55（r/min） 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)

22、機(jī)容量所需電動(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(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則 a =帶×軸承3×齒輪2×聯(lián)=0.96×0.993×0.972×0.99= 0.868pd= pw /a=4.3/0.868=4.9539 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(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i齒=35，則

23、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd=i帶 ×i齒2×nw=(24)( 35)2 ×nw =（18 100 ）×nw=(18100)×55=9905500 r/min符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000 r/min、1500 r/min、3000 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。表3方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)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)比同步滿載總傳動(dòng)比v帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)1y132s1-25.5300029006496.6332.22y132s5.51500144068

24、483163y32m2-65.5100096084322.512.8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y132s。y132s電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如下: 額定功率：5.5 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(jí)傳動(dòng)比分配1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i總= n滿/ nw =14

25、40/55=26.22 分配各級(jí)傳動(dòng)比根據(jù)計(jì)算機(jī)仿真課程設(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；則減速器的總傳動(dòng)比為 i減=i總/2.8=26.2/2.8=9.36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=1.3idi減= ig×id = 1.3id 2=9.36i2d =9.36/1.3=7.2id =2.683ig=1.3id=1.3×2.683=3.488 注：ig -高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；id 低速級(jí)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

26、 n= n電/i帶=1440/2.8=514.29 r/min軸 n= n/ ig=514.29/3.488=147.44 r/min軸 n=n/ id =147.44/2.683=55 r/min 計(jì)算各軸的輸入和輸出功率：軸： 輸入功率 pi= pd帶=4.9539×0.96=4.756 kw 輸出功率 po= 4.756軸承=4.756×0.99=4.708 kw軸： 輸入功率 pi=4.708×齒輪=4.708×0.97=4.567 kw 輸出功率 po= 4.567×軸承=4.567×0.99=4.521 kw軸 輸入功率

27、pi=4.521×齒輪=4.521×0.97=4.386 kw 輸出功率 po= 4.386×軸承=4.386×0.99=4.342 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=9.55×106×pd /n電=9.55×106×4.9539/1440=32.7×103 n·mm軸： 輸入轉(zhuǎn)矩 ti=9.55×106×pi / n=9.55×106×4.756/514.29=88.3×103 n·mm 輸出轉(zhuǎn)矩 to=9.55&

28、#215;106×po / n=9.55×106×4.708/514.29=87.4×103 n·mm軸： 輸入轉(zhuǎn)矩 ti=9.55×106×pi / n=9.55×106×4.567/147.44=295.8×103 n·mm輸出轉(zhuǎn)矩 to=9.55×106×po / n=9.55×106×4.521 /147.44=292.8×103 n·mm軸 輸入轉(zhuǎn)矩 ti=9.55×106×pi / n=9.55

29、×106×4.386/55=761.6×103 n·mm輸出轉(zhuǎn)矩 to=9.55×106×po/ n=9.55×106×4.342/55=753.9×103 n·mm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：軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩t ( n·mm)轉(zhuǎn)速n/r·min-1傳動(dòng)比i輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸4.953932.7×10314402.8軸4.7564.70888.3×10387.4×103514.293.488軸4.5674.521295

30、.8×103292.8×103147.442.683軸4.3864.342761.6×103753.9×10355四、設(shè)計(jì)小結(jié)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們攻克類各專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程后進(jìn)行的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次課程設(shè)計(jì)，我拿到的題目是蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)。在拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求之后，我分析原始數(shù)據(jù)及工作條件；然后通過(guò)借閱相關(guān)資料及手冊(cè)；熟悉了相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，擬定了設(shè)計(jì)的步驟本次課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)我們進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，是為提高我們本科生機(jī)械設(shè)計(jì)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力服務(wù)

31、的。其實(shí)就是要求我們運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)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，分析和解決運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)各種問(wèn)題。通過(guò)這次計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)即蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)，我知道在實(shí)際自己設(shè)計(jì)和仿真并不簡(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，在課堂上所學(xué)的知識(shí)是比較理論化的。在這次為完成課程設(shè)計(jì)把理論與實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合了起來(lái)，讓我深刻體會(huì)到實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要性。理論知識(shí)的貫穿上實(shí)際問(wèn)題的能力上才能拓展自己的思維、提高解決問(wèn)題的速度。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，加深了對(duì)本學(xué)期學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)知識(shí)

32、的理解，實(shí)踐了三維實(shí)體造型技術(shù)課程中學(xué)習(xí)的pro-e繪圖技能。總之，既提升了自己的設(shè)計(jì)能力，又鞏固了課本知識(shí)。總之，在大學(xué)學(xué)習(xí)中，要不斷鍛煉自己，使自己解決問(wèn)題時(shí)要全面思考問(wèn)題，并通過(guò)查閱資料，不斷豐富自己多方面的知識(shí)，才能使自己在以后的工作更好的發(fā)展。五、參考文獻(xiàn)1 崔建江、潘峰等主編.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，20092 申永勝.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教程.北京：清華大學(xué)出版社.19993 鄒慧君等編譯.凸輪機(jī)構(gòu)的現(xiàn)代設(shè)計(jì).上海：上海交通大學(xué)出版社，1991 4 王玉新主編.機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法學(xué).天津：天津大學(xué)出版社，19965 孟憲源主編.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19946 華大

33、年、華志宏、呂靜平.連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19957 劉政昆.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu).大連：大連理工大學(xué)出版社，19918 鄒慧君 殷鴻梁編著.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.109 王淑仁主編.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì).科學(xué)出版社，2006 10 鄒惠君.機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，199611 王三民.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體

34、已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學(xué)位論文出版授權(quán)書(shū)本人及導(dǎo)師完全同意中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程、中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程(以下簡(jiǎn)稱“章程”)，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤(pán)版）電子雜志社”在中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開(kāi)出版，并同意編入cnki中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)，在中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文密

35、級(jí)：公開(kāi)保密（_年_月至_年_月）(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)作者簽名：_ 導(dǎo)師簽名：_年_月_日 _年_月_日獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名: 二一年九月二十日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容，