畢業(yè)設(shè)計論文雨辰蜂窩煤成型機設(shè)計全套圖紙

..>前言沖壓式蜂窩煤成型機的功能和設(shè)計要求1、功能沖壓式蜂窩煤成型機是我國城鎮(zhèn)蜂窩煤〔通常又稱煤餅，在圓柱形餅狀煤中沖出假設(shè)干通孔〕生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)設(shè)備，它將煤粉參加轉(zhuǎn)盤上的模筒內(nèi)，經(jīng)沖頭沖壓成蜂窩煤。為了實現(xiàn)蜂窩煤沖壓成型，沖壓式蜂窩煤成型機必須完成以下幾個動作：1〕 煤粉加料；2〕 沖頭將蜂窩煤壓制成型；3〕 去除沖頭和出煤盤的積屑的掃屑運動；專業(yè)機械畢業(yè)設(shè)計代做該套資料完整圖紙，請口口：一三三四零玖五八伍四4〕 將在模筒內(nèi)的沖壓后的蜂窩煤脫模；圖圖SEQ圖表\*ARABIC12、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求1〕蜂窩煤成型機的生產(chǎn)能力：30次/min；2〕驅(qū)動電機：Y180L－8、功率N＝11kW、轉(zhuǎn)速n＝730r/min；3〕如圖1所示位沖頭3、脫模盤5、掃屑刷4、模筒轉(zhuǎn)盤1的相互位置情況。實際上沖頭與脫模盤都與上下移動的滑梁2連成一體，當(dāng)滑梁下沖時沖頭將煤粉壓成蜂窩煤，脫模盤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脫模盤上粘附的煤粉。模筒轉(zhuǎn)盤均布了模筒，轉(zhuǎn)盤的間歇運動使加料后的模筒進(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；4〕為改善蜂窩煤成型機的質(zhì)量，希望在沖壓后有一短暫的保壓時間；5〕機械運動方案應(yīng)力求簡單。工作原理和工藝動作分解根據(jù)上述分析，沖壓式蜂窩煤成型機要求完成的工藝動作有以下六個動作：1〕加料：這一動作可利用煤粉的重力翻開料斗自動加料；2〕沖壓成型：要求沖頭上下往復(fù)運動，在沖頭行程的二分之一進(jìn)展沖壓成型；3〕脫模：要求脫模盤上下往復(fù)移動，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)移動的滑梁上；4〕掃屑：要求在沖頭、脫模盤向上移動過程中用掃屑刷將煤粉掃除；5〕模筒轉(zhuǎn)模間歇運動：以完成沖壓、脫模和加料三個工位的轉(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。以上六個動作，加料和輸送的動作比較簡單，暫時不予考慮，脫模和沖壓可以用一個機構(gòu)完成。因此，沖壓式蜂窩煤成型機運動方案設(shè)計重點考慮沖壓和脫模機構(gòu)、掃屑機構(gòu)和模筒轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動機構(gòu)這三個機構(gòu)的選型和設(shè)計問題。根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖對于沖壓式蜂窩煤成型機運動循環(huán)圖主要是確定沖壓和脫模盤、掃屑刷、模筒轉(zhuǎn)盤三個執(zhí)行構(gòu)件的先后順序、相位，以利對各執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計、裝配和調(diào)試。沖壓式蜂窩煤成型機的沖壓機構(gòu)為主機構(gòu)，以它的主動件的零位角為橫坐標(biāo)的起點，縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的位移起止位置。圖圖SEQ圖表\*ARABIC2執(zhí)行機構(gòu)的選型根據(jù)沖頭和脫模盤、模筒轉(zhuǎn)盤、掃屑刷這三個執(zhí)行構(gòu)件動作要求和構(gòu)造特點，可以選擇表1的常用機構(gòu)，這一表格又稱為執(zhí)行機構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣。表1三執(zhí)行機構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣沖頭和脫模盤機構(gòu)對心曲柄滑塊機構(gòu)偏置曲柄滑塊機構(gòu)六桿沖壓機構(gòu)掃屑刷機構(gòu)附加滑塊搖桿機構(gòu)固定移動凸輪移動從動件機構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤間歇運動機構(gòu)槽輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)圖SEQ圖表\*ARABIC圖SEQ圖表\*ARABIC3機械運動方案的選定和評價根據(jù)表1所示的三個執(zhí)行機構(gòu)形態(tài)學(xué)矩陣，可以求出沖壓式蜂窩煤成型機的機械運動方案數(shù)為：N=3×2×3＝18現(xiàn)在，我們可以給定條件、各機構(gòu)的相容性和盡量使機構(gòu)簡單等等要求來選擇方案。由此可選定兩個構(gòu)造比較簡單的方案。方案Ⅰ：沖壓機構(gòu)為曲柄滑塊機構(gòu)、模筒轉(zhuǎn)盤為槽輪機構(gòu)、掃屑機構(gòu)為固定凸輪移動從動件機構(gòu)。方案Ⅱ：沖壓機構(gòu)為六桿沖壓機構(gòu)、模筒轉(zhuǎn)盤為不完全齒輪機構(gòu)、掃屑機構(gòu)為附加滑塊搖桿機構(gòu)。兩個方案的主要區(qū)別在于：方案Ⅰ中采取的是曲柄滑塊機構(gòu)作為沖壓機構(gòu)，該構(gòu)造的特點就是構(gòu)造簡單，易于制造以及裝配。但稍有缺乏的是其增力效果不太明顯，而且保壓時間不夠長。方案Ⅱ中采用的是六桿增力機構(gòu)，該機構(gòu)的顯著特點便是有很好的增力效果，有較長的保壓時間，而且運動平穩(wěn)，但其構(gòu)造復(fù)雜，不易于設(shè)計與裝配。方案Ⅰ的模筒轉(zhuǎn)盤為槽輪機構(gòu)，其特點是構(gòu)造簡單，但轉(zhuǎn)動速度不是勻速的。而方案Ⅱ的模筒轉(zhuǎn)盤為不完全齒輪構(gòu)造，該構(gòu)造的特點便是運動相對平穩(wěn)，速度均勻。但模筒轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時工作頭并不工作，根本處于回程狀態(tài)，此時對模筒轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動速度沒有什么要求，故用槽輪機構(gòu)便能滿足需要。方案Ⅰ中的掃屑機構(gòu)是固定凸輪移動從動件機構(gòu)，該機構(gòu)的特點是構(gòu)造非常簡單，易于設(shè)計。而方案Ⅱ中采用的是附加滑塊搖桿機構(gòu)。該機構(gòu)相對于固定凸輪移動從動件構(gòu)造而言，運動平穩(wěn)。但構(gòu)造相對鉸復(fù)雜，況且掃屑機構(gòu)對運動的要求不是太高，故用凸輪移動從動件機構(gòu)便能滿足要求。綜上分析，為了使機構(gòu)的構(gòu)造趨于簡單化，易于設(shè)計制造化，況且本設(shè)計中的成型機為簡易的成型機設(shè)計，故可選擇簡單的構(gòu)建。應(yīng)選擇方案Ⅰ，即沖壓機構(gòu)為曲柄滑塊機構(gòu)，模筒轉(zhuǎn)盤為槽輪機構(gòu)，掃屑機構(gòu)為凸輪移動從動件機構(gòu)。圖SEQ圖表\*ARABIC4機械傳動系統(tǒng)的傳動比和變速機構(gòu)圖SEQ圖表\*ARABIC4根據(jù)選定的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速和沖壓式蜂窩煤成型機的生產(chǎn)能力。它們的機械傳動系統(tǒng)的總傳動比為：機械傳動系統(tǒng)的第一級采用帶傳動，其傳動比為4.866，第二級采用齒輪傳動，其傳動比為5。畫出機械運動方案簡圖按已選定的三個執(zhí)行機構(gòu)的型式及機械傳動系統(tǒng)，畫出沖壓式蜂窩煤成型機的機械運動示意圖。其中三個執(zhí)行機構(gòu)局部也可以稱為機械運動方案示意簡圖。如圖4所示，其中包括了機械傳動系統(tǒng)、三個執(zhí)行機構(gòu)的組合。如果再加上加料機構(gòu)和輸送機構(gòu)，那就可以完整地表示整臺機器的機械運動方案圖。有了機械運動方案圖，就可以進(jìn)展機構(gòu)的運動尺寸設(shè)計計算和機器的總體設(shè)計。傳動機構(gòu)的設(shè)計與校核本設(shè)計中的沖壓式蜂窩煤成型機是一種簡易的低功率的工作機器，其工作時工作頭所受的工作壓力可以根據(jù)平時的手動的沖壓式蜂窩煤成型機器參考確定。平時的手動的沖壓式蜂窩煤成型機器由單人操作，其工作力為人力所能到達(dá)的，一般人的體重為60Kg，而加在成型機上的力應(yīng)和人的體重相當(dāng)，大約為50Kg，即500N。所以本設(shè)計中的沖壓式成型機工作時所受到的工作阻力應(yīng)比500N大，本設(shè)計中取為100Kg，即1000N。帶傳動計算1〕確定計算功率Pca由[1]P156表8-7查得工作情況系數(shù)KA=1.2，故Pca=KA×2〕選擇帶的型號由Pca及主動輪轉(zhuǎn)速n1，由"機械設(shè)計手冊〔新版〕"圖14.1-2，圖14.1-3以及圖14.1-4選擇V帶型號為B型V帶。3〕確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗算帶速v。(1)由"機械設(shè)計手冊〔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)驗算帶速v。V==因為5m/s<v<30m/s，故帶速適宜。計算大帶輪的直徑d2=id1×4〕確定中心距a和基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)"機械設(shè)計手冊〔新版〕"表14.1-11中的公式，有0.7(d1+d2)≤a≤z(d1+d2)≤a≤初取中心距a0=800mmLd=2a0+(d1+d2)+由[1]P146表8-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=3150mm5〕驗算小帶輪上的包角α1α1=180°-〔d2-d1°°≥90°6〕確定V帶根數(shù)z計算單根V帶的額定功率Pr由d1=160mm和n1=730r/min,查[1]P152表8-4a經(jīng)過插值得Pr則，V帶的根數(shù)Z=Pca/Pr取V帶根數(shù)為6曲柄滑塊機構(gòu)的設(shè)計與計算校核1〕曲柄滑塊機構(gòu)設(shè)計本設(shè)計中要求沖壓式蜂窩煤成型機的工作沖頭的形成為300mm。因此，曲柄滑塊的曲柄的回轉(zhuǎn)半徑應(yīng)為R=300/2=150mm由于本設(shè)計中要求具有增力機構(gòu)，所以要把連桿的長度取得盡量長，也及曲柄滑塊的連桿系數(shù)λ=R/L〔L為連桿長度〕要盡量小點。初取λ=0.175，這樣就能保證成型機工作時曲柄已較小的轉(zhuǎn)矩就能獲得較大的工作壓力，同時，這樣也能形成一定的保壓時間，從而到達(dá)保壓的目的。因此，連桿的長度為根據(jù)成型機的整體大概尺寸，初選定連桿的截面為半徑為15mm的圓形截面。2〕曲柄滑塊機構(gòu)的校核連桿的受力校核根據(jù)要求選擇連桿的材料為45#鋼，其強度極限為650MPa。對連桿作受力分析，其受到拉力是工作頭工作的時候，及工作行程的后半段，其收受到的拉力F大約為工作阻力，及F≈1000N。b=F/SS=πR2×(15×10-3)22則b=F/S故連桿的強度滿足工作要求。齒輪的設(shè)計與校核1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)〔1〕傳動方案可選用斜齒圓柱齒輪傳動。〔2〕此沖壓式蜂窩煤成型機是簡易的輕載機器，速度不高，齒輪用7級精度即可?！?〕所設(shè)計的齒輪可選用便于制造且價格廉價的材料由[1]P191機械設(shè)計表10—1選?。盒↓X輪材料為40Cr，=280；大齒輪材料為45號鋼，＝240。—＝40，適宜?！?〕選取小齒輪齒數(shù)z1＝25;大齒輪齒數(shù)z2＝uz1=120按齒面接觸疲勞強度條件設(shè)計，然后校核齒根彎曲疲勞強度，最后作齒輪的構(gòu)造設(shè)計。2．按齒面接觸疲勞強度設(shè)計由強度計算公式總表查得設(shè)計公式為〔1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值試選Kt＝1．3Tt的計算根據(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γ=90°-α-βsinα=50/150=1/3可以求得α°l=〔1502-502〕1/