機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)小組成員：陳治林李磊馬志冉劉馳一設(shè)計(jì)目的二題目及要求1.1項(xiàng)目特色三原理及要求3.1原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)要求3.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案選擇3.3擬定運(yùn)動(dòng)簡圖3.4機(jī)構(gòu)選型和組合3.5機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)3.6傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.7傳動(dòng)裝置計(jì)算3.8動(dòng)畫仿真一設(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(duì)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。二題目及要求模盤沖壓機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)掃屑機(jī)構(gòu)加料機(jī)構(gòu)間隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)蜂窩煤沖壓成型機(jī)項(xiàng)目特色

一、沖壓機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，易加工且

具增力作用二、工作盤間隙機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡

單，效率高三、掃屑機(jī)構(gòu)為滑塊——搖桿機(jī)構(gòu)，擺角弧度不大，占用空間小四、加料機(jī)構(gòu)簡潔可行五、整個(gè)設(shè)計(jì)運(yùn)用軟件輔助設(shè)計(jì)，可有效減少設(shè)計(jì)麻煩三設(shè)計(jì)原理

1、沖壓滑塊2、沖頭和脫模頭3、掃屑機(jī)構(gòu)4、模盤5、加料機(jī)構(gòu)6、連桿7、槽輪機(jī)構(gòu)8、錐齒輪嚙合9、渦輪蝸桿10、飛輪11、電機(jī)蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)原理示意圖原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

1）蜂窩煤成型機(jī)的生產(chǎn)能力：30次/min。2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)：Y180L—8、功率N=11kw、轉(zhuǎn)速n=710r/min。3）沖壓成型時(shí)的生產(chǎn)阻力達(dá)到105N。4）為了改善蜂窩煤沖壓成型的質(zhì)量，希望在沖壓后有一短暫的保壓時(shí)間。5）由于沖頭要產(chǎn)生較大的壓力，希望沖壓機(jī)機(jī)構(gòu)具有增力功能，以增大有效力作用，減小原動(dòng)機(jī)的功率。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案選擇方案I:沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤為槽輪機(jī)構(gòu)掃屑機(jī)構(gòu)為導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)方案II:沖壓機(jī)構(gòu)為曲軸搖桿機(jī)構(gòu)模筒轉(zhuǎn)盤為不完全齒輪機(jī)構(gòu)掃屑機(jī)構(gòu)為平行搖桿機(jī)構(gòu)方案|整體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)更合理，綜合性能較方案||更好。方案||中曲軸連桿機(jī)構(gòu)雖可以一根軸連接多個(gè)搖桿機(jī)構(gòu)，曲軸工作時(shí)承受很大的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，容易發(fā)生軸頸磨損和疲憊斷裂。我們的方案方案|

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、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(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)運(yùn)動(dòng)循環(huán)表

機(jī)構(gòu)的選型和組合沖壓和脫模機(jī)構(gòu)(上下移動(dòng))方案選擇：方案1方案2方案3方案4方案5方案6沖壓機(jī)構(gòu)部分運(yùn)動(dòng)方案定性分析結(jié)合表可知，方案1為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，易加工且具增力作用；方案2為曲軸連桿機(jī)構(gòu)，其工作時(shí)承受很大的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，容易發(fā)生軸頸磨損和疲憊斷裂；凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但易磨損且傳力小。綜上所述，選擇方案1為沖壓機(jī)構(gòu)。

工作盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案1槽輪機(jī)構(gòu)方案3方案4方案2球面槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)槽輪間隙機(jī)構(gòu)圖方案1、2結(jié)構(gòu)簡單，效率高，但轉(zhuǎn)角不可太小，有沖擊；方案3制造方便，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，但易引起沖擊磨損；方案4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。綜合考慮，初選擇方案1為工作盤間隙機(jī)構(gòu)。

掃屑機(jī)構(gòu)（方案一）方案1方案2掃屑機(jī)構(gòu)三維圖附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)附加搖桿機(jī)構(gòu)加料裝置沖壓滑塊機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)（1）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算

設(shè)計(jì)時(shí)采用滑梁行程S=200mm。如圖，根據(jù)設(shè)計(jì)AA'=BB',偏執(zhí)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)0~180度的位移與滑梁滑動(dòng)的位移是一樣的，當(dāng)飛輪從A—A'—A的過程即完成一次沖壓，此時(shí)只需滿足沖頭BC與轉(zhuǎn)盤的距離要求即可確定出飛輪O的大小及偏執(zhí)銷A的位置。掃屑機(jī)構(gòu)分析計(jì)算

滑塊的行程為x=200mm。依據(jù)滑塊的行程要求以及沖壓機(jī)構(gòu)的尺寸限制，可得掃屑機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算如下：根據(jù)整機(jī)裝配設(shè)計(jì)沖頭AB的尺寸以及沖頭AB上下滑動(dòng)的位移X，掃屑桿FE從開始掃屑到掃屑剛好接觸的兩個(gè)位置便唯一確定，另只需固定D點(diǎn)與機(jī)架的位置及確定搖桿DC的長度就可以設(shè)計(jì)出掃屑機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮|AC|+|DC|>|AD|而避免運(yùn)動(dòng)過程中ACD共線而頂死，在確定掃屑桿的長度FE時(shí)考慮到掃屑桿FE與沖頭AB可能發(fā)生干涉，可將掃屑干FE設(shè)計(jì)成彎曲桿。

設(shè)計(jì)時(shí)滑塊行程x=200mm，E點(diǎn)的位置應(yīng)置于固定點(diǎn)D至機(jī)架的距離為50mm，搖桿DC=190mm，搖桿|AC|+|DC|>718mm即可，設(shè)計(jì)時(shí)采用搖桿AC=586mm，F(xiàn)E=205mm。為避免桿FE與桿AB發(fā)生干涉，E點(diǎn)應(yīng)位于L線與AC桿交點(diǎn)以下C點(diǎn)以上，本設(shè)計(jì)夾角β=，設(shè)計(jì)時(shí)桿FE為向下凹的彎曲桿。槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)為降低設(shè)計(jì)難度，本次設(shè)計(jì)槽齒數(shù)z為4，具體參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)計(jì)工作難度較大，所以本次設(shè)計(jì)只是根據(jù)需要大致確定參數(shù)，這樣造成的工位數(shù)不夠，設(shè)計(jì)時(shí)在傳動(dòng)鏈中加入與間歇部分所需的工位數(shù)相適應(yīng)的減速齒輪來修正。槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件轉(zhuǎn)角

2α=180°×（z-2）/z=180°×（4-2）/4=90°槽間角2β=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所以，主動(dòng)件圓銷中心半徑R1=asinβ=300×sin45°≈212mmR1與a的比值λ=R1/a=212/300≈0.7槽輪外圓半徑R2=[(acosβ)