天津理工大学 机械工程学院 《机械原理》课程设计
枣庄学院《机械原理》课程设计
目 录
一 设计目的和设计题目
1.1 设计目的??????????????????????2 1.2 设计题目:蜂窝煤成型机???????????????2 1.2.1 蜂窝煤成型机功能 ??????????????2 1.2.2工作原理 ????????????????????3 1.2.3原始数据 ????????????????????3 1.2.4设计任务 ????????????????????4
二 执行机构运动方案设计
2.1功能分解与工艺动作分解 ???????????????4 2.1.1 功能分解 ?????????????????????4 2.1.2工艺动作过程分解 ????????????????5 2.2 方案选择与分析 ???????????????????5 2.3 机械系统方案设计运动简图??????????????14 2.4执行机构设计???????????????????? 15 2.5 机构运动循环图???????????????????16
三 传动系统方案设计
3.1传动方案设计???????????????????? 17 3.2电动机的选择???????????????????? 18 3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配????????? 20 3.4传动装置的运动和动力参数设计计算?????????? 20
四 设计小结????????????????????????22 五 参考文献????????????????????????24
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枣庄学院《机械原理》课程设计
一 设计目的和设计题目
1.1设计目的
机械原理课程设计是我们第一次较全面的机械设计的初步训练,是一个重要的实践性教学环节。
设计的目的在于,进一步巩固并灵活运用所学相关知识;培养应用所学过的知识,独立解决工程实际问题的能力,使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念,并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力,提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力,以及利用现代设计方法解决工程问题的能力,以得到一次较完整的设计方法的基本训练。
机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算,是机械产品设计的第一步,是决定机械产品性能的最主要环节,整个过程蕴涵着创新和发明,可以提高我们的创新意识和能力。为了综合运用机械原理课程的理论知识,分析和解决与本课程有关的实际问题,使所学知识进一步巩固和加深,我们参加了此次的机械原理课程设计。
1.2 设计题目:蜂窝煤成型机 1.2.1 蜂窝煤成型机功能
冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤生产厂的主要设备。这种设备由于具
有结构合理,质量可靠,成型性能好,经久耐用,维修方便等优点而被广泛使用。
冲压式蜂窝煤成型机的功能是将煤粉加入转盘的模桶内,经冲头冲压成蜂窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型,冲压式蜂窝煤必须完成五个动作:(1)煤粉加料;(2)冲头将蜂窝煤压制成型;(3)清楚冲头和卸煤杆的扫屑运动;(4)将在模桶内冲压后的蜂窝煤脱模;(5)将冲压成型的蜂窝煤输出。
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滑梁卸煤杆冲头扫屑刷工作盘ⅠⅣⅢ 图一:蜂窝煤成型机设计原理示意图 1.2.2 蜂窝煤成型机工作原理 滑梁作往复直线运动,带动冲头和卸煤杆完成压实成型和蜂窝煤脱模动作。工作盘上有五个模孔,Ⅰ为上料工位,Ⅲ为冲压工位,Ⅳ为卸料工位,工作盘间歇转动,以完成上料、冲压、脱模的转换。扫屑刷在冲头和卸煤杆退出工作盘后,在冲头和卸煤杆下扫过,以清除其上的积屑。此外,还有型煤运出的输送带部分。
1.2.3 原始数据
1)上料及输送机构较为简单,所在此主要考虑三个机构的设计:冲压和脱模机构、工作盘的间歇转动机构、扫屑机构;
2)基本参数
生产能力(次/min ) 生产阻力(10万N) 25 30 35 0.9 1 1.1 3)型煤尺寸: Φ×h=100mm×75mm;
4)粉煤高度与型煤高度之比(压缩比): 2:1,即工作盘高度H=2h=150mm; 5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量,希望在冲压后有一短暂保压时间; 6)由于冲头要产生较大压力,希望冲压机构具有增大有效力的作用。减少原动件的功率;
7)工作条件:载荷有轻微冲击,一般制; 8)使用期限:十年,大修期为三年; 9)生产批量:小批量生产(少于十台);
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10)动力来源:电力,三相交流(220V/380V)。
1.2.4 设计任务
1.执行部分机构设计
(1) 分析冲头、工作盘和扫屑机构的方案
(2) 拟定执行机构方案,画出总体机构方案示意图 (3) 画出执行机构运动循环图
(4) 执行机构尺寸设计,画出总体机构方案图,并标明主要尺寸 (5) 画出执行机构运动简图 (6) 对执行机构进行运动分析
2.传动装置设计
(1) 选择电动机
(2) 计算总传动比,并分配传动比 (3) 计算各轴的运动和动力参数
3.编写课程设计说明书
二、执行部分机构运动方案设计
2.1功能分解与工艺动作分解
2.1.1 功能分解
如图一所示为冲头、卸煤杆、扫屑刷、工作盘的相互位置情况。实际上冲头与卸煤杆都与上下移动的滑梁连成一体,当滑梁下冲时冲头将煤粉压成蜂窝煤, 卸煤杆将已压成的蜂窝煤脱模。
在滑梁上升过程中扫屑刷将刷除冲头和卸煤杆上粘附的煤粉。
工作盘盘上均布了模筒,转盘的间歇运动使加料后的模筒进入加压位置Ⅲ、成型后的模筒进入脱模位置Ⅳ、空的模筒进入加料位置Ⅰ;
为改善蜂窝煤成型机的质量,希望在冲压后有一短暂的保压时间; 冲煤饼时冲头压力较大,最大可达20000N,其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压,压力呈线性变化,由零值至最大值。因此,希望冲压机构具有增力功能,以减小机器的速度波动和减小原动机的功率。另外机械运动方案应力求简单。
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蜂窝煤成型机的设计课程设计
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