机械原理课程设计说明书
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机械原理课程设计说明书———铰链式颚式破碎机学院:井冈山大学机电工程学院班级:机械设计制造及其自动化11级本(1)班学生姓名:学号:指导教师:2013年6月6日目录一、机构简介与设计数据 (2)二、已知条件及设计要求 (3)三、机构的结构分析 (4)四、连杆机构的运动分析 (4)五、连杆机构的动态静力分析 (7)六、飞轮设计 (9)七、主要收获 (10)八、参考文献 (11)九、教师评语 (11)颚式破碎机一、机构简介与设计数据(1)机构简介颚式破碎机是一种用来破碎矿石的机械,如图1.1所示。
机器经皮带(图中未画)使曲柄2顺时针回转,然后通过构件3,4,5使动颚板6向左摆向固定于机架1上的定额板7时,矿石即被轧碎;当动颚板6向右摆定颚板时,被轧碎的矿石即下落。
由于机器在工作过程中载荷变化很大,将影响曲柄和电动机的匀速运转。
为了减小主轴速度的波动和电动机的容量,在O2轴的两端各装一个大小和重量完全相同的飞轮,其中一个兼作皮带轮用。
图1.1 铰链式颚式破碎机结构简图图1.2 工艺阻力(2)设计数据设计内容连杆机构的远动分析符号n2L o2A L1L2h1h2l AB l O4B L BC L o6c 单位r/min mm数据170 100 1000 940 850 1000 1250 1000 1150 1960连杆机构远动的动态静力分析飞轮转动惯量的确定I O6D G3J S3G4J S4G5J S5G6J S6 mm N Kg m2 N Kg m2 N Kg m2 N Kg m2600 5000 25.5 2000 9 2000 9 9000 50 0.15二、已知条件及设计要求1.已知:各构件尺寸及质心位置(构件2的质心在O2处,其余构件的质心均位于构件的中心),曲柄转速n2。
要求:作机构运动简图,机构1~2个位置的速度和加速度多边形。
以上内容与后面的动态静力分析一起画在1号图纸上。
2.已知各构件重量G及其对质心轴的转动惯量Js;工作阻力Fr曲线如图1.2所示,Fr的作用点为D,方向垂直于O6C;运动分析中所得的结果。
2023年机械原理课程设计书篇一:机械原理课程设计教学大纲注:课程类别:公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课填表说明:1. 每项页面大小可自行添减,一节或一次课写一份上述格式教案。
2. 课次为授课次序,填1、2、3……等。
3. 授课方式填理论课、实验课、讨论课、习题课等。
4. 方法及手段如:举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。
教学内容:绪论0.1 机械原理的研究对象研究对象是机械,机械是机器和机构的总称。
一、机器机器的概念多少年来已在人们的头脑中形成并不断发展。
机器的种类繁多,构造、性能、用途各不同,但有三个共同的特征:①人为的实物组合(不是天然形成的);②各运动单元间具有确定的相对运动;③能完成有用的机械功或转换机械能。
机器是执行机械运动的装置,用来完成有用的机械功或转换机械能。
凡用来完成有用功的称工作机,凡将其他形式的能量转换成机械能的称原动机。
二、机构能实现预期的机械运动的各构件(包括机架)的基本组合体。
具有①②两特征。
很显然,机器和机构最明显的区别是:机器能作有用功或转换机械能,而机构不能,机构仅能实现预期的机械运动。
两者之间也有联系,机器是由若干个机构组成的系统,最简单的机器只有一个机构。
三、基本概念构件:运动单元体零件:制造单元体构件可由一个或若干个零件刚性连接而成。
机架:机构中相对不动的构件原动件:驱动力(或力矩)所作用的构件。
→输入构件从动件:随着原动构件的运动而运动的构件。
→其中输出预期运动的称输出构件0.2 机械原理课程的内容及在培养人才中地位、任务和作用一、研究内容1、机构的结构学:①机构运动的可能性和确定性;②机构的组成原理;1、机构的运动学:从几何观点分析机构的运动规律,按已知规律设计新机构。
2、机构和机器的动力学:①机构各构件的力分析、惯性力的平衡;②确定机械效率、已知力作用下机械的真实运动规律;③作用力、构件质量和构件运动之间的关系,即机械的运转和调速问题。
机械原理课程设计牛头刨床说明书一、引言本文为机械原理课程设计牛头刨床的说明书,旨在介绍牛头刨床的结构、原理、使用方法以及维护保养等方面的内容,希望能对使用者有所帮助。
二、牛头刨床的结构与原理牛头刨床是一种用于刨削板材表面的机床,主要由机床床身、工作台、电机、导轨以及滑块等部件组成。
其工作原理是通过工作台上的牛头将木材压住并将其通过旋转的铣刀刨削出所需的形状。
同时,导轨和滑块的设计能够确保工作台能够进行稳定的上下移动以及平移。
三、牛头刨床的使用方法在使用牛头刨床时,首先需要将待加工的木材放在工作台上。
接着,按照所需的形状设计好牛头,并将其固定在工作台的卡箍上。
然后,开启电机,调整刨床刀具的高度和位置,开始进行刨削加工。
在加工过程中,需要保持稳定的物料进给速度和足够的润滑,以保证刨削的精度和质量。
四、牛头刨床的维护保养为了确保牛头刨床的正常运行,需要定期进行维护与保养。
首先,每天需要清理机床内部和机械表面的灰尘和碎屑,以保持机床的清洁和卫生。
其次,每周需要检查牛头和铣刀的状态,并在需要时进行维修或更换。
另外,还应该保持机床的导轨和滑块润滑充足,确保加工精度和刨削质量。
五、注意事项在使用牛头刨床时,需要特别注意安全事项。
首先,要保持机床周围的环境整洁、明亮,防止伤害事故的发生。
其次,需要正确穿戴工作服和工作手套,防范手部伤害。
同时,加工时应该保持注意力集中,避免加工过程中的疏忽。
最后,在进行加工前必须确保机床的各项控制仪器如电源、导轨等功能齐全、可用。
以上为机械原理课程设计牛头刨床说明书的内容,希望能为使用者提供帮助和指导,促进机械制造领域的发展和进步。
机械原理课程设计说明书题目牛头刨床主传动机构的分析与设计院系:信息工程学院班级:10机械2班学号:姓名:指导教师:完成时间:2012年6月24日目录1,任务书 (3)2,摘要 (14)3,工艺原理分析 (15)4,工艺动作分析 (15)5,机械运动循环图 (16)6,机构选型方案评价 (17)7,机械运动简图绘制 (22)8,运动分析,尺度综合 (22)9,动静态力分析 (24)10,飞轮设计 (26)11,传动系统分析 (26)12,参考文献 (28)机械原理课程设计任务书一、冲压式蜂窝煤成型机设计1、设计题目:冲压式蜂窝煤成型机设计2、已知技术参数和设计要求(1)工作原理及工艺动作过程冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤(通常又称煤饼)生产厂的主要生产设备,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采用。
冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模筒内,经冲头冲压成蜂窝煤。
为了实现蜂窝煤冲压成型,冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作: (1)粉煤加料;(2)冲头将蜂窝煤压制成型;(3)请出冲头和出煤盘积屑的扫屑运动;(4)将在模筒内冲压后的蜂窝煤脱模;(5)将冲压成型的蜂窝煤输出。
(2)设计要求蜂窝煤成型机的设计要求如下:(1)蜂窝煤成型机的生产能力为30次/min。
(2)图1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。
实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁连城一片,当滑梁下冲时,冲头将粉煤冲压成蜂窝煤、脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。
在滑梁上升的过程中,扫屑刷将扫除冲头和脱模盘上粘着的粉煤。
模筒转盘上均布了模筒,转盘的间歇运动使加料后的模筒进入冲压位置,成型后模筒进入脱模位置,空的模筒进入加料位置。
图1. 冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图1-模筒转盘;2-滑梁;3-冲头;4-扫屑刷;5-脱模盘(3)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量,希望冲压机构在冲压后有一定保压时间。
第1章概述1.1 机械设计的过程、内容及机械原理课程设计的意义设计是创造性的建立满足功能要求的技术系统的活动过程。
机械设计的步骤和内容一般可分为四个阶段,即:产品规划阶段、方案设计阶段、详细设计阶段和改进设计阶段。
1. 产品规划阶段本阶段主要是通过市场调查了解市场需求,做出市场预测,对产品开发的可能性作综合研究并提出可行性报告,本阶段最终目的是确定任务并给出详细的设计任务书。
2. 方案设计阶段通过规划阶段明确了设计任务,确定了系统的功能。
当然能实现同一功能的系统可以有不同的工作原理,同一原理又可以有不同的运动方案。
通过功能分析并确定了工作原理的基础上进行工艺动作构思,初步拟定出从原动机经传动机构到执行机构的运动方案,并画出各执行构件动作相互协调配合的运动循环图,设计各执行机构,画出机构运动简图并作机构的运动学分析和动力学分析计算,这是机械产品方案设计阶段的主要内容。
3. 详细设计阶段该阶段是将机械运动简图具体化为机器及零部件的合理结构。
完成机械产品的总体设计、部件和零件设计,完成全部生产图纸并编制设计说明书等技术文件。
4. 改进设计阶段本阶段的主要任务是根据试验、使用、鉴定所暴露的问题,进一步做出相应的技术完善工作,以确保产品的设计质量。
设计是一个创新的过程,而在设计的四个阶段中,方案设计的创新及其优劣尤为重要,它对机械系统功能的实现、性能的好坏、经济性及其市场竞争力具有决定性的作用,直接关系到机械设计全局的成败,因此机械系统的方案设计在整个机械设计中占有极其重要的地位。
而《机械原理》课程的内容正是为方案设计提供了理论依据和基本方法,机械原理课程设计则是机械系统运动方案设计的一个综合训练。
机械原理课程设计是本科阶段的第一个课程设计,它对初步掌握机械系统的方案设计和了解机械设计的内容和方法具有重要意义。
1.2 课程设计的目的通过综合运用机械原理及相关课程所学内容,针对一个实际机械系统完成课程设计,达到以下目的:1. 巩固和加深对机械原理课程内容的理解;2. 初步掌握机械系统方案设计的方法并对机械设计的全过程有个初步了解;3. 培养学生分析问题和解决问题的能力,并对学生的创新意识和创新方法进行初步训练;4. 培养学生自学、查阅资料和独立工作的能力,同时培养学生的团队协作精神;5. 培养学生运用计算机技术解决实际工程的能力。
2011 机械原理课程设计说明书目录一.设计任务书◆ 1.1课程名称: 步进输送机构 (3)◆ 1.2运动要求和计算基本数据 (3)二.机构方案的选定◆ 2.1轨道平台的移动 (3)◆ 2.2下料机的设计 (4)三.主要机构的设计计算◆ 3.1导杆机构的杆长设计 (6)◆ 3.2运动循环图 (8)◆ 3.3凸轮机构设计 (8)◆ 3.4插板相连的四杆机构的设计 (10)◆ 3.5速度和加速度的分析与计算(图解法) (12)◆ 3.6速度和加速度的分析与计算(解析法) (24)四.收获体会、建议 (28)五.参考文献 (28)机械课程设计说明书一.设计任务书1.课程名称: 步进输送机构简图设计1.工作原理及工艺动作简述步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械。
工件由料仓卸落到轨道上,滑架作往复直线运动。
滑架正行程时,通过棘钩使工件向前运动;滑架返回时,棘钩的弹簧被压下,棘钩从工件下面滑过,工件不动。
当滑架又向前运动时,棘钩又钩住下一个工件向前运动,从而实现工件的步进传送。
插板作带停歇的往复运动,可使工件保持一定的时间间隔卸落到轨道上。
2.运动要求和计算基本数据1)输送工件形状和尺寸如附图1所示。
输送步长H=830mm。
2)滑架工作行程平均速度为0.42m/s。
要求保证输送速度尽可能左右平均,行程速比系数K值为1.7。
3)滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。
4)电动机功率可选1.1KW,1400r/min左右(如Y90S-4)二.机构方案的选定1.轨道平台的移动我们组经过讨论运用了:1)采用曲柄摇杆机构 2)采用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构 3)采用齿轮与齿条的配合2.下料机构的设计(插板的移动)我们组经过讨论运用了:1)采用凸轮导杆机构 2)采用从动件盘形凸轮与摇杆机构的组合 3)采用四杆机构三.主要机构的设计计算1.导杆机构的杆长设计1)有关系数计算2)杆长计算图2.13.凸轮机构设计我们采用的是对心滚子推杆盘形凸轮机构。
机械原理课程设计说明书题目:运动轨迹为字母P的联动凸轮组合机构设计学生姓名:学号:专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:专业:机械设计制造及其自动化指导教师:2015 年7 月29 日目录一、机构简介……………………………………..…………………..…..…………………..2二、设计任务……………………………………..…………………..…..…………………..2三、设计方案内容3.1 联动凸轮机构基本要素的确定 (2)3.1.1 凸轮类型的选择 (2)3.1.2 推杆类型的选择 (2)3.1.3 凸轮基本尺寸的确定 (3)3.2 目标轨迹的设计 (3)3.3 运动轨迹各点凸轮转角与推杆位移的关系 (3)3.4 从动件推杆的运动规律 (4)3.5 运动轨迹的散点图以及X坐标和Y坐标的散点图 (4)3.6 凸轮推杆位移与凸轮转角关系图 (6)四、联动凸轮轮廓曲线的设计 (7)4.1 横向凸轮的设计 (7)4.2 纵向凸轮的设计 (7)五、联动凸轮组合机构机构简图 (9)六、课程设计总结 (9)运动轨迹为字母“P”的联动凸轮组合机构设计一、机构简介凸轮机构广泛应用于各类机械,特别是自动机和自动控制装置中。
如内燃机的配汽缸、自动机床的的进刀机构、电子机械、自动送料机构等等。
而凸轮机构的最大优点就是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且响应快速,机构简单紧凑。
正因如此,凸轮机构不可能被数控和电控等装置所完全代替。
在许多生产设备中,为了实现预定的特殊运动轨迹,常采用由两个凸轮机构组成的能实现目标运动轨迹的组合机构,称之为联动凸轮组合机构。
二、设计任务联动凸轮组合机构由两个凸轮机构组成。
它利用两个凸轮的协调配合,或同步运动来控制从动件上点的方向运动,使其可以准确地实现预定的轨迹。
此次设计是利用联动凸轮可以准确实现预定轨迹的工作原理,设计出“会写字的组合机构”,即用两个凸轮联动配合,实现设定的轨迹,“写”出大写英文字母“P”。
机械原理课程设计说明书题目:插床机构姓名:班级:学号:指导教师:成绩:完成时间:目录1.1机构简介 (2)1.2设计任务 (2)1.3原始数据 (3)2.1机构运动方案设计 (3)2.2电动机、齿轮传动机构方案 (4)2.3总体方案图 (6)3.1电动机的选择 (7)3.2传动比分配 (8)3.3齿轮机构设计 (8)3.4主机构的设计 (10)3.5主机构的运动分析 (12)3.6主机构的受力分析 (15)3.7主机构的速度波动 (21)4.1课程设计小结 (23)参文考献 (25)一、机构简介与设计数据1、机构简介插床是一种用于工件表面切削加工的机床。
插床主要由连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等组成,如图所示。
电动机经过齿轮机构减速使曲柄1转动,再通过连杆机构1—2—3—4—5—6,使装有刀具的滑块5沿导路y —y 作往复运动,以实现刀具的切削运动。
刀具与工作台之间的进给运动,是由固结于轴O 2 上的凸轮驱动摆动从动件O 4D 和其他有关机构(图中未画出)来完成。
为了缩短空回行程时间,提高生产率,要求刀具有急回运动。
2、设计数据二、设计内容1.导杆机构的设计及运动分析设计导杆机构,作机构的运动简图,并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图,作滑块的运动线图。
以上内容与后面动态静力分析共画在0号图纸(图纸格式与机械制图要求相同,包括边框、标题栏等)上。
整理说明书。
2.导杆机构的动态静力分析确定机构一个位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。
作图部分画在运动分析的图样上。
整理说明书。
3.凸轮机构设计绘制从动杆的运动线图,画出凸轮实际轮廓曲线。
以上内容作在3号图纸上。
整理说明书。
4.齿轮机构设计做标准齿轮,计算该对齿轮传动的各部分尺寸,以3号图纸绘制齿轮传动的啮合图。
整理说明书。
插床主体机构尺寸综合设计......................................................................................................机构简图如下:• cos ∠ B 2 O 2 C ) / 2由上 面的讨 论容易 知道 ∠ B 2 O 2 C = 30 度 ,再 代入其 他数据 ,得:x = 93 . 3 mm ,即 O 2 到 YY 轴的 距离为 93.3mm 三、插床导杆机构的速度分析位置1速度加速度分析1)求导杆3上与铰链中心A 重合的点3A 的速度3A V滑块2——动参考系,3A ——动点3A V = 2A V+ 23A A V 方向: ⊥A O 3 ⊥A O 2 ∥A O 3 大小: ? 11ωl ?式中:2A V =12ωA l O =6.28×0.075(m/s )=0.471m/s取速度比例尺v u =0.01(mmsm /),作出速度图32a pa ,进而可得导杆3的角速度大小:3ω=33r V A =33r pa u v =0.374/0.20157=1.855(rad/s) 及其转向为顺时针。
机械设计课程设计计算说明书设计题目______________减速器设计_____________ _农业机械_院(系) _07级3 __ 班设计者______________ ________________指导老师____________________________________2009______年____06____月____29____日________ KMUST________目录第一部分设计任务书----------------------------------------------------------------3第二部分电传动方案的分析与拟定---------------------------------------------------5第三部分电动机的选择计算----------------------------------------------------------6第四部分各轴的转速、转矩计算------------------------------------------------------7第五部分联轴器的选择-------------------------------------------------------------9第六部分锥齿轮传动设计---------------------------------------------------------10第七部分链传动设计--------------------------------------------------------------12第八部分斜齿圆柱齿轮设计-------------------------------------------------------14第九部分轴的设计----------------------------------------------------------------17第十部分轴承的设计及校核-------------------------------------------------------20第十一部分高速轴的校核---------------------------------------------------------22第十二部分箱体设计---------------------------------------------------------------23第十三部分设计小结---------------------------------------------------------------24第一部分设计任务书1.1 机械设计课程的目的机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练,是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节。
机械原理课程设计说明书学生姓名:学号:201141100系别:机械工程学院专业班级:机械设计制造及其自动化1班指导教师:教授起止时间:2013年12月23—27日东莞理工学院目录第一章内容介绍1-1 机构简介 (1)1-2 设计数据 (1)1-3 机构简图 (2)第二章六杆机构设计2-1 设计内容 (3)2-2 设计数据 (4)2-3 设计运动分析 (5)第三章凸轮设计3-1 设计内容 (7)3-2 图解法设计 (7)3-3 凸轮机构的计算机辅助设计 (10)第一章内容介绍1.机构简介压床是应用广泛的锻压设备,用于钢板矫直、压制零件等。
如图所示为某压床的运动示意图。
其中,六杆机构ABCDEF为其主体机构,电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮(z l-z2, z3-z4, z5-z6)将转速降低,然后带动压床执行机构(六杆机构ABCDEF)的曲柄1转动,六杆机构使滑块5克服阻力F r而上下往复运动,实现冲压工艺。
为了减小主轴的速度波动,在曲轴A上装有飞轮,在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。
2.设计数据: 设计数据见表1和表2。
表1 六杆机构的设计数据表2 凸轮机构的设计数据参数转角θ(度) 序号偏距e(mm)基圆半径r(mm)滚子半径rr(mm)行程h (mm)推程运动角δ( )远休止角01δ( )回程运动角'δ( )近休止角02δ( )0 1 19 37 10 60 10 30 150 30 120 602 20 38 10 40 10 35 140 60 90 703 21 39 10 30 10 60 140 0 150 7030 4 22 40 5 30 8 60 140 0 150 705 23 41 5 60 8 30 90 50 150 706 24 42 5 60 12 30 90 50 220 045 7 25 43 5 60 12 30 130 10 220 08 26 44 15 50 12 30 150 30 120 609 27 45 15 50 10 40 120 60 120 6060 10 28 46 15 50 10 40 180 0 180 011 29 47 10 45 10 40 180 0 180 012 30 48 10 45 6 50 120 90 90 6013 31 49 10 45 6 50 180 20 160 0(为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
中国地质大学江城学院 机械原理课程设计说明书 蜂窝煤成形机
姓 名 班 级 学 号 指导教师
2013年 6月 28 日 目录 一、设计题目 二、执行机构运动方案设计 三、传动系统方案设计 四、小组设计部分 五、设计小结 一设计题目 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。 1.2设计题目:蜂窝煤成型机
设计一蜂窝煤成型机冲压和脱模机构、工作盘的间歇转动机构、扫屑机构以及动力机构。该成型机工艺动作如图所示: 图1 蜂窝煤成型机设计原理示意图
冲头与脱模盘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,脱模盘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脱模盘上粘附的煤粉。模筒转盘上均布了模筒,转盘的间歇运动使加料后的模筒进入加压位置、成型后的模筒进入脱模位置、空的模筒进入加料位置。 试设计能按上述要求运动的冲压和脱模机构、工作盘间歇转动机构以及扫屑机构。 1.3设计条件及设计要求
工作机输入功率:2.8kw 生产率:30块/min 型煤尺寸:Φ×h=100mm×75mm 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 工作条件:载荷有轻微冲击。 转速允许误差:±5% 二、执行机构运动方案设计 2.1功能分解与工艺动作分解 1)功能分解 为了实现蜂窝煤成型机的总功能,将功能分解为:加料功能、冲压成型功能、脱模功能、扫屑功能、工作盘简间歇转动功能、输送功能。 2)工艺动作过程 根据上述分析,工艺动作有以下六个动作: (1)加料:这一动作可利用煤粉的重力打开料斗自动加料; (2)冲压成型:要求冲头上下往复运动,在冲头行程的二分之一进行冲压成型;
连杆机构 凸轮机构 齿轮齿条机构
运动速度 高 较高 高 行程大小 取决于曲柄尺寸 小 可任意 可调程度 可调 调节困难 可调 动力性能 平衡困难 取决于凸轮形状 好
简单性 不太简单 简单 简单,但一般齿轮须摆动才能实现齿条往复移动
机械效率 一般 一般 较高 承载能力 高 较低 较高 (3)脱模:要求脱模盘上下往复移动,将已冲压成型的煤饼压下去而脱离模筒。一般可以将它与冲头固结在上下往复移动的滑梁上; (4)扫屑:要求在冲头、脱模盘向上移动过程中用扫屑刷将煤粉扫除; (5)工作盘间歇转动:以完成冲压、脱模和加料三个工位的转换; (6)输送:将成型的煤饼脱模后落在输送带上送出成品,以便装箱待用。 以上六个动作,加料和输送的动作比较简单,暂时不予考虑,脱模和冲压可以用一个机构完成。 2.2方案选择与分析
一、冲压和脱模机构(上下移动)
表1 冲压机构部分运动方案定性分析 结合表1可知,方案1为曲柄滑块机构,易加工且具增力作用;方案6至9为六杆机构行程小;凸轮机构结构简单、紧凑,但易磨损且传力小;齿轮齿条机构传动准确、效率高、寿命长,但加工装配难;组合机构结构复杂。 综上所述,初选方案1,方案9,方案17,在这里为了研究方便,我们只选择方案一。
二、工作盘间歇运动机构
其他特性 有急回特性 可实现任意运动规律 传动平稳 方案1结构简单,效率高,但转角不可太小,有冲击;方案2、3制造方便,转角准确,但易引起冲击磨损;方案4、5从动轮运动转角范围大但加工复杂,会引起刚性冲击。方案6结构简单,运转可靠,但精度要求高,加工复杂,安装调整困难。 综合考虑,初选方案1,方案4,方案6,在这里为了研究方便,我们只选择方案一。
三、扫屑机构(王磊 张清贵) 方案1工作平稳,但尺寸较大;方案2与方案3各方面相似,运动性能性能较好,但是相比方案2,方案3的磨损较大。 扫屑机构以上三方案性能相差不大,均可待选,在这里为了研究方便,经济实用,我们只选择方案2。
2.3执行运动机构的形成 冲压机构为偏置曲柄滑块机构 模筒转盘为槽轮机构 扫屑机构为导杆-滑块机构
方案III: 冲压机构为凸轮-连杆机构 模筒转盘为圆柱凸轮间歇运动机构 扫屑机构为固定凸轮移动从动件机构 凸轮-连杆机构结构与前两个方案相比较为复杂,且凸轮部分磨损较大,连杆部分为多杆,为满足行程要求需占较大尺寸。 圆柱凸轮间歇运动机构精度要求高,安装调整均有较大难度。 固定凸轮移动从动件机构对机架的要求较高,工作平稳性较差。且滚子磨损较大,寿命短。
2.4机构组合方案的确定 经过前述方案评价可知,方案I结构简单,性能可靠,成本低廉,经久耐用,维护容易,操作方便。所以确定该方案是上述三个方案中最为合理的方案。
2.5执行机构尺寸设计 (1)偏置曲柄滑块机构计算 已知滑梁行程S=300mm,行程速比系数k=1.5(θ=180°×(k-1)/(k+1)=180°×(1.5-1)/ (1.5+1)=36°)。 过C1N⊥C1C2。 再过C2作∠C1C2M=90°-θ=54°,C1N和C2M交于P。 最后以C2P为直径作圆,则此圆周上任意一点与C1、C2连线夹角均为θ=36°。 在圆周上任取曲柄转动中心A,由图可知,曲柄与连杆重叠共线和拉直共线的2个位置AC1和AC2。 则: AC1=B1C1-AB1 AC2=AB2+B2C2 解得: AB1=(AC2-AC1)/2=C2E/2(线段C2E可由以A为圆心,AC1为半径作弧与AC2交点E求得)。 经测量得: AB1=125mm AC1=295mm e=140mm 已知生产率为30块/min。 因为曲柄旋转一周,滑块完成一个冲压运动周期,生产1块蜂窝煤。 所以曲柄转速为30r/min,即曲柄角速度为3.14rad/s。 以上软件分析表明,所设计的偏置曲柄滑块机构最小传动角为26°(而为了保证良好的传力性能,通常应使最小传动角不小于40°),即压力角过大,又蜂窝煤成型机冲压机构对急回特性并无特殊要求,所以决定将该机构改为对心曲柄滑块机构。 改(1)对心曲柄滑块机构计算 因为S=300mm, 所以,曲柄长AB=S/2=150mm。 取最小传动角为75°,即最大压力角为15° 图解法如下: 在水平线MN上任取一点A。 以A为圆心,150mm为半径作圆,交MN于B1、B2两点。 过A作AB⊥MN交圆A于B点。 作∠ABC=75°,交MN于C点。 测得BC=580mm,即为连杆长。 在MN上截取B1C1=B2C2=BC,得滑块两极限位置C1、C2。 (2)槽轮机构计算 槽数 z 按工位要求本应选为5,但z增大,k也随之增大,运动时间tf增加,不利于工作。所以为提高工作效率,希望减小k,即减小z(工位数不够,可在传动链中加入与间歇转动部分所需工位数相适应的减速齿轮来达到),最终选定z=4(减速齿轮传动必i=4/5)。 槽轮每次转位时主动件转角 2α=180°×(z-2)/z=180°×(4-2)/4=90° 槽间角 2β=360°/z= 360°/4=90° 动停比k=td/tt=(z-2)/(z+2)=(4-2)/(4+2)=1/3 圆销数 n=1 由结构情况确定中心距 a=300mm 圆销半径r=30mm 所以,主动件圆销中心半径R1=asinβ=300×sin45°≈212mm R1与a的比值λ=R1/a=212/300≈0.7 槽轮外圆半径R2=[(acosβ)2+r2]1/2=[(300cos45°)2+302]1/2≈214mm 槽轮槽深h≥a(λ+cosβ-1)+r=300×(0.7+cos45°-1)+30≈152.1mm取h=153mm (3)导杆-滑块机构计算 依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制,选取扫屑机构尺寸如下: 导杆铅垂方向高度H=375mm,倾角arctg(500/150)≈73° 扫屑刷杆长L=550mm 2.6根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 对于冲压式蜂窝煤成型机运动循环图主要是确定冲压和脱模盘、扫屑刷、模筒转盘三个执行构件的先后顺序、相位,以利对各执行机构的设计、装配和调试。
冲压式蜂窝煤成型机的冲压机构为主机构,以它的主动件的零位角为横坐标的起点(即横坐标表示各执行构件位置),纵坐标表示各执行构件的位移起止位置。 表2和图2均表示冲压式蜂窝煤成型机三个执行机构的运动循环过程。 冲压过程分为冲程和回程。带有模孔的转盘工作行程在冲头程后半段和冲程前半段完成,使间歇转动在冲压之前完成。扫屑运动在冲头回程后半段和冲程前半段完成。
表2冲压式蜂窝煤成型机运动循环表 主动件转角分配 0°-180° 180°-360° 冲头和脱模盘机构 工作行程 回程
主动件转角分配 0°-90° 90°-270° 270°-360° 模筒转盘机构 工作行程 停止 工作行程 扫屑刷机构 扫屑运动 回程 扫屑运动