液壓式蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】

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，面對規(guī)格品種繁多、型式結(jié)構(gòu)各異的蜂窩煤成型機(jī)，如何選定其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、評價(jià)及其性能，成為了人們越來越關(guān)注的問題。隨著生活水平的普遍提高，人們對蜂窩煤成型機(jī)的要求也越來越高。例如，蜂窩煤成型機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，其工藝性要好，便于制造與裝配；其維修性要好，便于調(diào)整和修理。蜂窩煤機(jī)的噪聲應(yīng)符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；機(jī)器中要避免很多諸如油、氣等的泄露，使員工有一個(gè)良好的工作環(huán)境。蜂窩煤機(jī)應(yīng)操作方便、安全可靠，容易掌握，不易發(fā)生故障和操作錯(cuò)誤。蜂窩煤機(jī)的造型應(yīng)美觀，富有時(shí)代感蜂窩煤機(jī)的功能要齊全，質(zhì)量要好，機(jī)械化程度要高，盡可能地減少操作人的體力勞動(dòng)?？傊瑢ι鲜龇涓C煤機(jī)的基本要求，我們要綜合地進(jìn)行選擇和考慮；力求蜂窩煤機(jī)能達(dá)到最佳程度，使蜂窩煤機(jī)更加日臻完善。 2.蜂窩煤成型機(jī)研究的現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)基本上生產(chǎn)的都是四立柱機(jī)械傳動(dòng)式蜂窩煤成型機(jī)，它的缺點(diǎn)是傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)大，工作時(shí)噪聲高，安全條件差。隨著煤炭行業(yè)的快速發(fā)展和相關(guān)政策的調(diào)整，我國蜂窩煤機(jī)的各方面呈現(xiàn)出一派新氣象。目前由于五工位轉(zhuǎn)盤沖壓式蜂窩煤機(jī)在我國使用技術(shù)已普及成熟，有可改進(jìn)使其加工雙層成分型煤，發(fā)展點(diǎn)火自燃式蜂窩煤的前景，而加工的型煤適合目前最普及的民用爐具等優(yōu)點(diǎn)。這種成型機(jī)有雙沖頭和單沖頭兩種機(jī)型，農(nóng)村民用煤經(jīng)營戶大都選擇單沖型蜂窩煤成型機(jī)。最近，一種使用普通照明電生產(chǎn)蜂窩煤的設(shè)備—節(jié)能高效蜂窩煤機(jī)，由石家莊市金豹節(jié)能技術(shù)研究所研制成功，并獲得國家授權(quán)專利及專利博覽會(huì)金獎(jiǎng) ，新一代節(jié)能高效蜂窩煤機(jī)較傳統(tǒng)的蜂窩煤機(jī)相比有以下幾大憂點(diǎn)：1．省電 ；2．安裝方便、可流動(dòng)作業(yè) ；3．生產(chǎn)的蜂窩煤成本低、利潤高。 而四川宜賓齒輪廠生產(chǎn)的FB—lx0單沖蜂窩煤機(jī)， 出渣機(jī)構(gòu)中的皮帶柵輪是由出渣柵輪和軸組成的。由于該種結(jié)構(gòu)潤滑困難，防塵性能差等，致使柵輪在使用過程中軸孔和軸極易磨損，造成整個(gè)出渣機(jī)構(gòu)阻力增大， 柵輪跳動(dòng)大， 皮帶極易破損， 斷裂為了解決這一問題， 找們將其轉(zhuǎn)動(dòng)部分換成軸承轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，再加上密封性能良好的防塵蓋板、解決了皮帶柵輪的潤滑和防塵問題，延長了其使用壽命。 由攻義市機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的系列型煤機(jī)械可生產(chǎn)方煤、圓煤、多孔煤、梅花型煤等，一機(jī)多用，生產(chǎn)不同型號(hào)的煤，可做新型點(diǎn)火煤，機(jī)械性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類產(chǎn)品，生產(chǎn)的產(chǎn)品外觀平整光滑、燃燒良好。本型煤系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎合理，堅(jiān)固耐用，壓力大，穩(wěn)定性強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，操作簡單，維修方便，使用性能強(qiáng)，機(jī)械性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類型各種蜂窩煤機(jī)。最新型的第六代蜂容煤機(jī)以動(dòng)力小，耗電少，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)深受廣大用戶的好評，是型煤加工廠、個(gè)體專業(yè)戶理想的型煤加工工具。 總之，我國蜂窩煤機(jī)功能正在不斷完善，種類也在不斷增加，這也勢必推動(dòng)我國煤炭行業(yè)的迅速發(fā)展。 下圖為一些現(xiàn)有的蜂窩煤成型機(jī)： 蜂窩煤成型機(jī) 煤球蜂窩煤成型機(jī) 液壓式蜂窩煤成型機(jī) 全封閉式高壓蜂窩煤成型機(jī) 2、 研究內(nèi)容 本研究主要的是如何將煤粉沖壓成帶孔的圓柱狀蜂窩煤，大致的過程是由類似料斗式的裝置將煤粉放置于沖壓部位，然后由沖壓和脫模機(jī)構(gòu)對煤粉進(jìn)行沖壓以致成型，并進(jìn)行脫模，沖壓和脫模的過程利用到了槽輪機(jī)構(gòu)，對煤粉位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便能達(dá)到?jīng)_壓和脫模同時(shí)進(jìn)行，這樣節(jié)省了不少的生產(chǎn)時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率。在沖壓和脫模完成時(shí)，還利用了掃屑裝置，對沖頭和脫模頭進(jìn)行清掃，便于后續(xù)的沖壓和脫模。 3、 實(shí)現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo) 該設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)等，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)用了帶傳動(dòng)以及齒輪傳動(dòng)，最終為了達(dá)到將煤粉沖壓成型為蜂窩煤的目的。 4、 對進(jìn)度的具體安排 1—2周：查閱相關(guān)資料。 3—4周：提交開題報(bào)告。 5周：制定設(shè)計(jì)方案。 6—11周：蜂窩煤成型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，裝配圖繪制。 12周：零件圖繪制。 13—14周：撰寫設(shè)計(jì)說明書。 15—16周：提交、修改設(shè)計(jì)說明書，答辯。 5、 參考文獻(xiàn) ? . 指導(dǎo)教師： 年 月 日 督導(dǎo)教師： 年 月 日 領(lǐng)導(dǎo)小組審查意見： 審查人簽字： 年 月 日 1 第1章 緒 論 1.1 機(jī)械式蜂窩煤機(jī)概述 隨著蜂窩煤在我國城市的推廠和普及，越來越多的蜂窩煤成型機(jī)(下簡稱蜂窩煤機(jī))正源源不斷涌向市場 ，面對規(guī)格品種繁多、型式結(jié)構(gòu)各異的蜂窩煤機(jī)如何選定其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、評價(jià)其性能 比較其優(yōu)劣， 是機(jī)器的設(shè)計(jì)． 制造者和使用者極為關(guān)切的問題。蜂窩煤機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單 其工藝性要好，便于制造與裝配； 其維修性要好，便于調(diào)整和修理。蜂窩煤機(jī)的噪聲應(yīng)符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)； 機(jī)器中儲(chǔ)存油、氣的部位，應(yīng)避免跑冒滴漏；使職工有一個(gè)良好的工作環(huán)境。蜂窩煤機(jī)應(yīng)操作方便、安全可靠，容易掌握，不易發(fā)生故障和操作錯(cuò)誤。蜂窩煤機(jī)的造型應(yīng)美觀， 色彩諧調(diào)， 富有時(shí)代感蜂窩煤機(jī)的功能要齊全，質(zhì)量要好，機(jī)械化程度要高，盡可能地減少操作人的體力勞動(dòng)。總之，對以上蜂窩煤機(jī)的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基本要求，我們要綜合地進(jìn)行選擇和考慮；力求蜂窩煤機(jī)在上述每項(xiàng)指標(biāo)要求上達(dá)到最佳程度，使蜂窩煤機(jī)更加日臻完善。 新型液壓式蜂窩煤成型機(jī)是在總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情開發(fā)研制的一種新型蜂窩煤成型機(jī)。在該機(jī)未獲成功以前，國內(nèi)基本上生產(chǎn)的都是四立柱機(jī)械傳動(dòng)式蜂窩煤成型機(jī)，它的缺點(diǎn)是傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)大，工作時(shí)噪聲高，安全條件差。如果改用液壓傳動(dòng)方式就沒有這些問題，只是由于液壓傳動(dòng)本身的速度限制，設(shè)計(jì)出的蜂窩煤機(jī)生產(chǎn)效率低，沒有實(shí)際使用價(jià)值．而這次設(shè)計(jì)出的液壓式蜂窩煤機(jī)其成功之處就在于不增大電動(dòng)機(jī)功率的情況下，較好地解決了液壓式蜂窩煤機(jī)液壓缸沖壓速度的限制而生產(chǎn)效率低的缺點(diǎn)。通過有效途徑大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 1.2國內(nèi)外蜂窩煤成型機(jī)的現(xiàn)狀簡述 現(xiàn)代社會(huì)能源不斷在減少，全世界都在呼吁要節(jié)約、合理利用能源。我國煤炭數(shù)量大，但是人口多的問題使我們消耗的資源也多，不管是在工業(yè)還是在農(nóng)業(yè)生活方面蜂窩煤的使用廣泛，各式各樣的蜂窩煤被用在不同的場合。但是煤的大量使用破壞了我們的生活環(huán)境，因此越來越多的人開始研究環(huán)保型的蜂窩煤，其中秸稈蜂窩煤最為突出。伴隨社會(huì)的發(fā)展，我們不僅需要改進(jìn)蜂窩煤原料的配制，同時(shí)需要改進(jìn)蜂窩煤成型機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，使它達(dá)到簡便實(shí)用，成本低廉的目的。本課題的設(shè)計(jì)研究有利于更高效更安全地生產(chǎn)出實(shí)用的蜂窩煤，從而以實(shí)現(xiàn)節(jié)約原料資源和提高生產(chǎn)效益的目的。 隨著煤炭行業(yè)的快速發(fā)展和相關(guān)政策的調(diào)整，我國蜂窩煤機(jī)的各方面呈現(xiàn)出一派新氣象。目前由于五工位轉(zhuǎn)盤沖壓式蜂窩煤機(jī)在我國使用技術(shù)已普及成熟，有可改進(jìn)使其加工雙層成分型煤，發(fā)展點(diǎn)火自燃式蜂窩煤的前景，而加工的型煤適合目前最普及的民用爐具等優(yōu)點(diǎn)。這種成型機(jī)有雙沖頭和單沖頭兩種機(jī)型，農(nóng)村民用煤經(jīng)營戶大都選擇單沖型蜂窩煤成型機(jī) 最近，一種使用普通照明電生產(chǎn)蜂窩煤的設(shè)備—節(jié)能高效蜂窩煤機(jī)，由石家莊市金豹節(jié)能技術(shù)研究所研制成功，并獲得國家授權(quán)專利及專利博覽會(huì)金獎(jiǎng) 新一代節(jié)能高效蜂窩煤機(jī)較傳統(tǒng)的蜂窩煤機(jī)相比有以下幾大憂點(diǎn)：1．省電 ；2．安裝方便、可流動(dòng)作業(yè) ；3．生產(chǎn)的蜂窩煤成本低、利潤高。 而四川宜賓齒輪廠生產(chǎn)的FB—lx0單沖蜂窩煤機(jī)， 出渣機(jī)構(gòu)中的皮帶柵輪是由出渣柵輪和軸組成的。由于該種結(jié)構(gòu)潤滑困難，防塵性能差等， 致使柵輪在使用過程中軸孔和軸極易磨損， 造成整個(gè)出渣機(jī)構(gòu)阻力增大， 柵輪跳動(dòng)大， 皮帶極易破損， 斷裂為了解決這一問題， 找們將其轉(zhuǎn)動(dòng)部分換成軸承轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，再加上密封性能良好的防塵蓋板、解決了皮帶柵輪的潤滑和防塵問題，延長了其使用壽命。 由攻義市機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的系列型煤機(jī)械可生產(chǎn)方煤、圓煤、多孔煤、梅花型煤等，一機(jī)多用，生產(chǎn)不同型號(hào)的煤，可做新型點(diǎn)火煤，機(jī)械性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類產(chǎn)品，生產(chǎn)的產(chǎn)品外觀平整光滑、燃燒良好。本型煤系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎合理，堅(jiān)固耐用，壓力大，穩(wěn)定性強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，操作簡單，維修方便，使用性能強(qiáng)，機(jī)械性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類型各種蜂窩煤機(jī)。最新型的第六代蜂容煤機(jī)以動(dòng)力小，耗電少，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)深受廣大用戶的好評，是型煤加工廠、個(gè)體專業(yè)戶理想的型煤加工工具。 總之，我國蜂窩煤機(jī)功能正在不斷完善，種類也在不斷增加，這也勢必推動(dòng)我國煤炭行業(yè)的迅速發(fā)展。 產(chǎn)品圖樣 圖 1-1 第2章 機(jī)械沖壓式蜂窩煤成型機(jī)分析 2.1 機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求 沖壓式峰窩煤成型機(jī)是我國城鎮(zhèn)峰窩煤（通常又稱煤餅）生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)設(shè)備，這種設(shè)備由于具有結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量可靠、成型性能好、經(jīng)久耐用、維修方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。新一代的成型設(shè)備當(dāng)充分考慮蜂窩煤加工工藝的特點(diǎn)，力求技術(shù)上先進(jìn)，生產(chǎn)上適用，機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠，操作簡單，維修方便，以獲得技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上好的效益。 沖壓式峰窩煤成型機(jī)的功能是將粉煤加入轉(zhuǎn)盤的模簡內(nèi)，經(jīng)沖頭沖壓成峰窩煤。為了實(shí)現(xiàn)蜂窩煤沖壓成型，沖壓式蜂窩煤成型機(jī)必須完成五個(gè)動(dòng)作： （1）粉煤加料； （2）沖頭將蜂窩煤壓制成型； （3）清除沖頭的積屑的掃屑運(yùn)動(dòng)； （4）將在模簡內(nèi)的沖壓后的蜂窩煤脫模； （5）將沖壓成型的蜂窩煤輸送。 2.1.1煤機(jī)作用 該煤機(jī)能完成如下的動(dòng)作循環(huán)：沖頭往下沖壓→料筒往模筒里加料→傳送帶輸送→沖頭往上移動(dòng)→模盤定位轉(zhuǎn)動(dòng)。 （1）實(shí)際上沖頭和脫模盤都與上下移動(dòng)的滑梁連成一體，當(dāng)滑梁下沖時(shí)將粉煤沖壓成蜂窩煤，脫模盤將以壓成的蜂窩煤脫模。在滑梁上升過程中掃屑刷將刷除粘著在沖頭上粉煤。模筒轉(zhuǎn)盤上均布了模筒，轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)使加完料的模筒進(jìn)入沖壓位置、成型的模筒進(jìn)入脫模位置、空模筒進(jìn)入加料位置。 （2）為了改善蜂窩煤沖壓成型的質(zhì)量，希望沖壓機(jī)構(gòu)在沖壓后有一保壓時(shí)間。 （3）由于沖頭壓力較大，希望沖壓機(jī)構(gòu)具有增力功能，以增大有效作用，減小原動(dòng)機(jī)的功率。 2.1.2技術(shù)要求的確定 1、成型煤規(guī)格: 2、成型壓力:0.1t/個(gè) 3、沖壓率：45～50次/分 4、沖頭行程：296mm 5、蜂窩煤重：0.75kg/個(gè) 2.2 工作原理和工藝動(dòng)作分解 沖壓式蜂窩煤成型機(jī)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若干通孔）生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)設(shè)備，它將煤粉加入轉(zhuǎn)盤上的模筒內(nèi)，經(jīng)沖頭沖壓成蜂窩煤。 為了實(shí)現(xiàn)蜂窩煤沖壓成型，沖壓式蜂窩煤成型機(jī)必須完成以下幾個(gè)動(dòng)作： 1） 煤粉加料； 2） 沖頭將蜂窩煤壓制成型； 3） 清除沖頭和出煤盤的積屑的掃屑運(yùn)動(dòng)； 4） 將在模筒內(nèi)的沖壓后的蜂窩煤脫模； 5） 模筒轉(zhuǎn)盤通過間歇轉(zhuǎn)動(dòng)完成沖壓、脫模、加料的轉(zhuǎn)換； 6） 將沖壓成型的蜂窩煤輸送裝箱。 上述六個(gè)動(dòng)作，加料和輸送比較簡單可以不予考慮，沖壓和脫模可用一個(gè)機(jī)構(gòu)來完成。因此，沖壓式蜂窩煤成型機(jī)重點(diǎn)考慮三個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：沖壓和脫模機(jī)構(gòu)，掃屑機(jī)構(gòu)和模筒轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 2.3 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，以利于各執(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)作的零位角為橫坐標(biāo)的起點(diǎn)，縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的位移起迄位置。 圖1-2 沖壓式蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 圖1-2表示沖壓式蜂窩煤成型機(jī)三個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。沖頭和脫模盤具有工作行程和回程兩部分組成。模筒轉(zhuǎn)盤的工作行程在沖頭的回程后半段和工作行程的前半段完成，使間歇轉(zhuǎn)動(dòng)在沖壓以前完成。掃清刷要求在沖頭回程后半段至工作行程前半段完成掃屑動(dòng)作。 2.4執(zhí)行機(jī)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(gè)執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以選擇表1的常用機(jī)構(gòu)，這一表格又稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣。 表1 三執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣 沖頭和脫模盤機(jī)構(gòu) 對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 六桿沖壓機(jī)構(gòu) 掃屑刷機(jī)構(gòu) 附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu) 固定移動(dòng)凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu) 模筒轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖3（a）表示附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)。利用滑梁的上下移動(dòng)使搖桿OB上的掃屑刷掃除沖頭和脫模盤底上的粉煤屑。圖3（b）表示固定移動(dòng)凸輪利用滑梁上下移動(dòng)使帶有掃屑刷的移動(dòng)從動(dòng)件頂出而掃除沖頭和脫模盤底上的粉煤屑。 2.5總體機(jī)械沖壓式蜂窩煤機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)上述要求，則初步定出了機(jī)械沖壓式蜂窩煤機(jī)的的傳動(dòng)方案圖如圖1-3所示。 圖1-3 機(jī)械式蜂窩煤機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 液壓蜂窩煤機(jī)，由機(jī)座、槽輪機(jī)構(gòu)（分度裝置）、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(沖壓機(jī)構(gòu)) 、帶傳動(dòng)+齒輪機(jī)構(gòu)組成（減速機(jī)構(gòu)）以及傳動(dòng)控制系統(tǒng)組成，同時(shí)分度裝置由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，它由一對不完全齒輪組成，通過不完全齒輪的間歇嚙合使轉(zhuǎn)盤間歇旋轉(zhuǎn)，沖壓機(jī)構(gòu)通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，使曲柄滑塊機(jī)構(gòu)上的沖壓元件實(shí)現(xiàn)沖壓成型及脫煤功能。傳動(dòng)控制系統(tǒng)采用了由液壓動(dòng)力機(jī)、控制閥、液壓管路、組成的液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)，并在液壓回路中設(shè)有溢流閥過載保護(hù)裝置。  第3章 模盤設(shè)計(jì) 液壓式蜂窩煤機(jī)之所以難以獲得成功，主要原因是生產(chǎn)率低，為克服這一缺點(diǎn)，充分發(fā)揮油缸作用力大的特點(diǎn)，采用一缸多沖頭的形式。即在油缸的一次往復(fù)式行程中壓制出多塊蜂窩煤，由此解決生產(chǎn)率問題。但模筒數(shù)量的選取要合理，如果數(shù)量超過3個(gè)，機(jī)械的工作臺(tái)轉(zhuǎn)盤直徑將達(dá)到D=1 200mm， 由此而得出的整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸就相當(dāng)龐大，零部件的受力狀況也將急劇惡化，這種結(jié)構(gòu)是得不償失的。故選模筒數(shù)量個(gè)數(shù)為3。具體設(shè)計(jì)尺寸見零件圖如圖3-1所示。 圖3-1 模盤的轉(zhuǎn)動(dòng)由一對不完全齒輪嚙合傳動(dòng)的，為實(shí)現(xiàn)整臺(tái)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)配合，當(dāng)嚙合傳動(dòng)時(shí)模盤轉(zhuǎn)速模盤的角度rad/s 設(shè)模盤為一圓柱體（未開任何孔時(shí)）則其總質(zhì)量 掏空的一個(gè)的圓孔質(zhì)量 模盤上共掏空了12個(gè)圓孔則模盤的實(shí)際質(zhì)量 模盤上一組（三個(gè)圓柱孔）相對模盤中心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算： 由設(shè)計(jì)圖紙可知：三圓柱孔距模盤中心距 則孔1的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 則孔2、3的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 則12個(gè)孔相對模盤軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： E——轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的能量 ：  第4章 沖壓機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì) 4.1沖壓機(jī)構(gòu)上零件的設(shè)計(jì)理念 如圖4-1所示為沖壓機(jī)構(gòu)的三維裝配圖，它是由滑塊，蓋板、模柄 、上下沖模（和出模）座，沖針，高壓彈簧，等一些緊固件組合而成的。蜂窩煤的生產(chǎn)方式為沖壓式，對它進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以參照冷沖壓的設(shè)計(jì)思想。因此沖壓式蜂窩煤機(jī)的沖壓機(jī)構(gòu)具備了冷沖模的特點(diǎn)。由于冷沖壓主要是利用模具完成各種形式的加工，從而決定這種加工方法所具有的一切特點(diǎn)，如生產(chǎn)率高，，零件尺寸穩(wěn)定，操作簡單，成本低廉等。根據(jù)模盤的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)計(jì)出相應(yīng)沖壓模頭與之相配合。如圖4-2、圖4-3，沖針如圖4-4所示，其直徑尺寸查參考文獻(xiàn)[13]，長度要根據(jù)沖壓模頭的尺寸及沖壓的深度來決定，具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸見零件圖[12]。模柄的作用是連接滑塊與沖模頭，如圖4-5所示，具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸見零件圖[11] 圖4-1 沖壓機(jī)構(gòu)圖 圖4-2沖料上模座 圖4-3 沖料下模座 圖4-4 沖針 圖4-5模柄圖 圖4-6沖頭裝配圖 圖4-7 曲柄 圖4-8 連桿 4.2沖壓機(jī)構(gòu)零件連接方式的設(shè)計(jì) 由于機(jī)構(gòu)本身上設(shè)計(jì)的限制，沖壓方式只能設(shè)計(jì)為導(dǎo)柱式的，導(dǎo)柱式的沖壓模，導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向時(shí)比一般導(dǎo)向方式可靠，精度高壽命長，使用安裝方便，而且生產(chǎn)批量大，且生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有一定精度，完全滿足蜂窩煤的質(zhì)量及產(chǎn)量上的要求導(dǎo)柱式?jīng)_壓，導(dǎo)柱式?jīng)_壓模主要是利用導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的相對滑動(dòng)，通過一定的精度配合來實(shí)現(xiàn)的，而精度常采用H6/h5或H7/h6。導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)應(yīng)注意到它們的入口處，應(yīng)有較大的圓角，方便安裝時(shí)的導(dǎo)入。 冷壓模柄的設(shè)計(jì)查參考文獻(xiàn)[2]，選模柄為壓入式，其配合精度為H7/m6，為了防止模柄轉(zhuǎn)動(dòng)，則在模柄頭與滑塊連接處開個(gè)防轉(zhuǎn)銷孔。模柄末端與沖模頭的聯(lián)接方式也為壓入式，由于沖模頭自身受重力作用，則沖模頭與模柄的通過內(nèi)六角螺栓進(jìn)行緊固，為了防止沖模頭轉(zhuǎn)動(dòng)則如上模柄的定位方式一樣，在沖模頭與模柄的連接處開防轉(zhuǎn)銷。這樣就實(shí)現(xiàn)了完全的定位。 沖針的安裝方式跟模柄的安裝方式一樣，也為壓入式。由于沖針轉(zhuǎn)動(dòng)對生產(chǎn)沒有影響，則在沖針沒必要開防轉(zhuǎn)銷孔 高壓彈簧的作用，高壓彈簧裝在一內(nèi)六角長螺栓里，而內(nèi)六角螺栓與一沖壓塊相連接，當(dāng)沖壓機(jī)構(gòu)往下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖壓塊碰到阻力作用開始壓縮彈簧，則沖針開始進(jìn)入原料，當(dāng)沖模架碰到?jīng)_壓塊時(shí)則開始進(jìn)行整塊的沖壓成型。當(dāng)沖壓完畢后由于受彈簧壓力的作用，成型煤將繼續(xù)留在模筒內(nèi)，防止了成型模隨沖針的上升而出模筒。當(dāng)沖針完全出了模筒以后則模盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)，開始進(jìn)行下一次的沖壓成型。 落料模頭則無需要進(jìn)行高壓彈簧的設(shè)計(jì)，但落料沖頭與沖壓沖頭得設(shè)計(jì)的一樣高。這樣就能保證沖壓沖頭在沖完一塊成型煤時(shí)，落料沖頭能完全將成型煤沖出模筒，具體裝配設(shè)計(jì)尺寸見裝配圖[1]當(dāng)成型煤從模筒出來時(shí)，則將掉在輸送帶上，經(jīng)輸送帶傳送，則一塊成型煤就生產(chǎn)好了。  第5章 曲柄軸上扭矩的計(jì)算 5.1 曲柄軸上扭矩的計(jì)算 A 圖5-1 曲柄受力分析圖 由于沖壓機(jī)構(gòu)是由一對曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的，所以每個(gè)曲柄所承受的重量應(yīng)為沖壓機(jī)構(gòu)總重量的一半。而連桿本身受重力（重心在其對稱中心上）作用，對曲柄也施加了個(gè)力的作用。經(jīng)過對曲柄受力分析得出結(jié)論，當(dāng)曲柄運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)曲柄所受的扭矩為最大值。 對曲柄運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)進(jìn)行受力計(jì)算：  第6章 飛輪的設(shè)計(jì)及飛輪軸扭矩計(jì)算 圖6-1 飛輪 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)搖桿與連桿共線時(shí)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角這時(shí)原動(dòng)件曲柄作用于沖壓機(jī)構(gòu)上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，所以出現(xiàn)了不能使構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的頂死現(xiàn)象，即稱為死點(diǎn)。由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)存在機(jī)械上的死點(diǎn)，所以飛輪的設(shè)計(jì)是必須的，當(dāng)曲柄滑塊不處在死點(diǎn)位置時(shí)，飛輪就儲(chǔ)存能量，當(dāng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)處在死點(diǎn)位置時(shí)，飛輪就釋放能量使曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)位置。 根據(jù)蜂窩煤生產(chǎn)技術(shù)要求確定沖壓機(jī)構(gòu)的沖模速度45次/分。可以確定出曲柄軸的轉(zhuǎn)速 曲柄軸與飛輪軸之間的聯(lián)接方式為帶連接，設(shè)計(jì)確定大小帶輪之間的傳動(dòng)比 設(shè)飛輪為一整圓柱體則其總質(zhì)量： 掏空的1個(gè)圓柱質(zhì)量為： kg E——飛輪所產(chǎn)生的能量 ：  第7章 輸送帶軸的扭矩計(jì)算 輸送帶軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是由皮帶輪帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力為飛輪軸。傳動(dòng)比設(shè)計(jì)，輸送帶設(shè)計(jì)長度。由參考文獻(xiàn)[3]查得輸送帶與鑄鐵在有潤滑的情況下動(dòng)摩擦系數(shù)為；無潤滑情況下動(dòng)摩擦系數(shù)為輸送帶軸的轉(zhuǎn)速 。由模筒的設(shè)計(jì)可知，該新型機(jī)一次沖壓可成型三塊蜂窩煤。則沖壓一次時(shí)間為。輸煤滾筒的具體設(shè)計(jì)尺寸見零件圖號(hào)輸煤滾筒的直徑，則輸送帶的速度 ； ； ； 經(jīng)計(jì)算輸送帶上最多時(shí)可放12塊蜂窩煤， ； 有潤滑： 無潤滑： 最大功率： 輸送帶軸受最大扭矩：  第8章 馬達(dá)的選擇與液壓功率的計(jì)算 8.1沖壓馬達(dá)的選擇 飛輪軸 輸送帶軸 曲柄軸 驅(qū)動(dòng)軸 圖8-1 飛輪軸上的總扭矩： 曲柄軸上的總扭矩： 輸入軸與曲柄軸的傳動(dòng)由齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比設(shè)計(jì)為 傳動(dòng)效率 ； 因?yàn)? 則： 根據(jù)查參考文獻(xiàn)[13]選取液壓成達(dá)的型號(hào)及其技術(shù)參數(shù)：2QJM11-0.16型變量徑向球塞式液壓馬達(dá)，排量0.16L/r, 額定壓力10Mpa；最大壓力16Mpa；轉(zhuǎn)速范圍5—630r/min；最大輸出扭矩687 液壓馬達(dá)實(shí)際流量： 則液壓馬達(dá)輸入的功率為： 8.2驅(qū)動(dòng)撥轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)的選擇 撥轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的總力矩?fù)懿?、模筒轉(zhuǎn)盤和攪拌機(jī)構(gòu)的力矩。經(jīng)查資料估算選取1QJMO1—010型定量球塞式液壓馬達(dá)。排量 ， 轉(zhuǎn)速范圍8-800r/min,最大輸出扭矩215 液壓馬達(dá)實(shí)際流量： 則液壓馬達(dá)輸入的功率為： 總輸入功率： 8.3液壓泵的選擇 根據(jù)上述兩個(gè)執(zhí)行馬達(dá)的負(fù)載，選取CB-32型齒輪泵，額定壓力；轉(zhuǎn)速 驅(qū)動(dòng)功率9Kw 。 液壓泵的輸出的實(shí)際流量為： 滿足設(shè)計(jì)要求。 8.4沖壓傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的功率及扭矩計(jì)算 通過沖壓液馬達(dá)的選取及其功率、輸出轉(zhuǎn)速及扭矩的確定，反饋沖壓傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸的所傳遞的功率，扭矩等。 Ⅰ軸：Ⅰ軸與沖壓馬達(dá)采用梅花形彈性聯(lián)軸器聯(lián)接 由參考文獻(xiàn)[]表2-4得：花形彈性聯(lián)軸器機(jī)械傳動(dòng)率： ； Ⅱ軸：由參考文獻(xiàn)[]表2-4得滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)率；圓柱齒輪閉式（7-8級精度）的傳動(dòng)率 Ⅳ軸：由參考文獻(xiàn)[]表2-4得滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)率；V帶的傳動(dòng)率 Ⅲ軸: 曲柄輸出功率： 第9章 對機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.1圓柱齒輪設(shè)計(jì) 直齒圓柱齒輪每天工作10~16 h，每年工作360天，預(yù)期使用壽命為10年。參考文獻(xiàn)[16]，小齒輪轉(zhuǎn)速n=225r/min，齒輪所需傳遞功率5.45KW。齒數(shù)比==5 選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級、齒數(shù)、及齒寬系數(shù) 考慮到該齒輪傳動(dòng)傳遞功率不是很大，故大小齒輪都選用45鋼調(diào)質(zhì)處理。齒面硬度分別為220HBS、260HBS，屬軟齒面閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，小齒輪齒數(shù)=25，大齒輪齒數(shù)==5×25=125， 按軟齒面齒輪對稱安裝查參考文獻(xiàn)[16]表6.5，取齒寬系數(shù)=1.0 9.1.1按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 ①確定公式中各參數(shù) Ⅰ、試選=1.5 Ⅱ、 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=240723.67N·mm Ⅲ 材料系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[16]表6.3得=189.8 Ⅲ、 大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限、 按齒面硬度查參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6.8得=600MP、=560 MP Ⅳ、 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60×225×1×10×360×16=7.78× ==7.78×/5=1.56× Ⅴ、接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)、 查參考文獻(xiàn)[16]圖6.6得=0.92、=0.98 Ⅵ、確定許用接觸應(yīng)力[]、[] 取安全系數(shù)=1.0 故有: []=/=0.92×600/1.0 MP=552 MP []=/=0.98×560/1.0 MP=548.8 MP ② 設(shè)計(jì)計(jì)算 Ⅰ、試算小齒輪分度圓直徑 取[]=[] =86.41mm Ⅱ、計(jì)算圓周速度 ===1.02m/s≤6 m/s 故精度等級為8 Ⅲ、計(jì)算載荷系數(shù)K 查參考文獻(xiàn)[16]表6.2得使用系數(shù)=1.0，根據(jù)=1.02m/s，7級精度查參考文獻(xiàn)[16]圖6.10得動(dòng)載荷系數(shù)=1.0；查圖6.13得=1.15 則K==1.0×1.0×1.15=1.15 Ⅳ、 校正分度圓直徑 由式==86.41×=79.1mm Ⅴ、計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 1、 計(jì)算模數(shù)m m=/=79.1/25=3.16mm，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm 2、 兩圓分度圓直徑、 =m=4×25=100mm =m=4×125=500mm 3、中心距 =m（+）/2=4×（100+500）/2=300mm 4、齒寬 ==1.0×100mm =+（5～10）mm 故取=100mm 、=105mm 5、 齒高 =2.25m=2.25×4=9mm Ⅵ、校核齒根彎曲強(qiáng)度 由式 Ⅶ、確定公式中個(gè)參數(shù)值 1、 大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限、查參考文獻(xiàn)[16]圖6.9 取=240、=220 2、 彎曲疲勞壽命系數(shù)、查參考文獻(xiàn)[16]圖6.7 取=0.91、=0.99 3、 計(jì)算彎曲應(yīng)力取定彎曲疲勞安全系數(shù) =1.4，應(yīng)力修正值=2.0 得[]=/=0.91×2×240/1.4=312 []=/=0.99×2×220/1.4=311.14 4、 齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、查表6.4得 =2.62、=2.22、=1.59、=1.77 5、計(jì)算大、小齒輪的/[]與/[]并比較其大值代如公式中計(jì)算 /[]=2.62×1.59/312=0.01335 /[]=2.22×1.77/311.14=0.01263 ③、校核計(jì)算 ==57.5≤[] 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 ④、直齒輪設(shè)計(jì)的三維視圖如圖9-1 圖 9-1 9.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 由于輸入到軸二的功率P=5.45KW，軸二轉(zhuǎn)速n=45r/min,根據(jù)上面的計(jì)算得出軸三上的傳遞功率為P=0.456Kw,小帶輪安裝在軸三上，大帶輪安裝在軸二上，初確定傳動(dòng)比=3，n=135r/mim每日連續(xù)工作8~16h.所以V帶以及帶輪設(shè)計(jì)如下。 ①設(shè)計(jì)功率 P=K×P 查參考文獻(xiàn)[13]表4.6取K=1.2 ∴P=K×P=1.2×0.456=0.55KW ②選定V帶型號(hào) 根據(jù)P和n由參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖4.11選普通V帶的A型V帶 ③確定帶輪直徑、 ⅰ選取小帶輪直徑 按參考文獻(xiàn)[13]表4.4及圖4.11選=100mm ⅱ驗(yàn)算帶速 =100×135/（60×1000）m/s=0.71m/s ⅲ 確定大帶輪直徑 ==3×100=300mm 查參考文獻(xiàn)[13]表4.4得帶輪直徑合適 ⅳ 計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比 =/=300/100=3 ⅴ 確定大帶輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n n= n/=135/345r/min ④ 確定中心距和帶長 Ⅰ初選中心距 由式0.7（+）mm≤≤2（+）mm 得0.7×（100+300）mm≤≤2×（100+300）mm 即280mm≤≤800 mm 取=650 mm Ⅱ求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度 由式=2+ =[2×650+（100+300）+（300-100）/（4×650）] mm =1300+628+15.38=1943.38 mm 查參考文獻(xiàn)[13]表4.2得=2000 mm Ⅲ 計(jì)算中心距 =+=（650+）=678.3 mm Ⅳ 確定中心距調(diào)整范圍 =（678.3+0.03×2000）mm 738 mm =（678.3-0.015×2000）mm 648mm ⑤ 驗(yàn)算小帶輪包角 =162＞120 ⑥ 確定V帶根數(shù)Z ⅰ確定功率P由=100 mm、n=135 r/min 查參考文獻(xiàn)[13]表4.5得P=0.26kW ⅱ確定V帶根數(shù)Z Z≥ 查參考文獻(xiàn)[13]表4.7、4.8、4.2得=0.03KW ≈0.93 =0.99 Z≥根=2.06根 取Z=3根 合適 ⑦計(jì)算單根V帶初拉力F 參考文獻(xiàn)[13]查表4.1得q=0.10kg/m 由式F=500=[500×]N ≈218.7N ⑧ 計(jì)算對軸的壓力 由式F≈=（2×3×218.7×）N≈1296N ⑨ 確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 =100 mm，采用實(shí)心式結(jié)構(gòu) =300 mm，采用腹板式結(jié)構(gòu) ⑩帶輪設(shè)計(jì)的三維視圖如圖9-2 圖 9-2 9.3 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9.3.1Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖如9-3所示 圖 9-3 d d d d d 圖9-3-1 ①軸Ⅰ的輸入功率P=5.6715kW，轉(zhuǎn)速n=225 r/min 確定軸零件上的裝配方案，見裝配圖1 ② 確定軸的最小直徑 Ⅰ軸段僅受轉(zhuǎn)距作用，直徑最小則估算軸的最小直徑 Ⅰ軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，查[13]表11.3確定軸的值 ，取=112 ==112=28.3mm 單鍵槽軸徑應(yīng)正大%5～%7，既增大至29.715mm～30.28mm； 取=30mm ③ 確定各軸段的尺寸 為保證齒輪的軸向定位的可靠性，應(yīng)略小于齒輪的寬度，所以取 ；； 軸肩=（0.07～0.1）=2.45～3.5mm，故取=3.5mm 則：=+2h=（40+2×3.5）mm=47mm， 9.3.2選擇軸Ⅰ滾動(dòng)軸承型號(hào) 取=30mm ，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》選用型號(hào)為7206C的角接觸球軸承，其內(nèi)徑=30mm ，外徑D=62mm，寬度B=16mm滾動(dòng)軸承與軸頸的配合采用較緊的過盈配合，軸頸尺寸公查為m6 計(jì)算軸承壽命計(jì)算： 查文獻(xiàn)[13]表8-8，表8-7，得=1.0；=1.5 則: 9.3.3聯(lián)軸器的選擇及軸上零件的周向固定 根據(jù)=30mm及液壓馬達(dá)伸出軸徑的大小,參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》,選用梅花形彈性聯(lián)軸器ML3，梅花形彈性聯(lián)軸器補(bǔ)償兩軸的位移量較大，有一定的彈性，對沖壓式機(jī)構(gòu)力的變化有一定的緩沖，起到了保護(hù)設(shè)備的作用。 ① 齒輪與軸的周向固定均采用平鍵連接，軸承與軸的周向固定采用過渡配合。聯(lián)軸器處的平鍵參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》選用A型普通平鍵，截面尺寸=8mm×7mm，鍵長L=50mm，即鍵8×7 GB/T 1095-1979；為保證對中良好，聯(lián)軸器輪轂與軸的配合采用較緊的過渡配合，配合為H8/n7 聯(lián)軸器上鍵強(qiáng)度校核: 根據(jù)鍵,軸輪轂材料為45鋼,載荷性能輕微沖擊,可確定: []=100-120Mpa 故聯(lián)軸器鍵的強(qiáng)度足夠 ② 齒輪處選用A型普通平鍵，鍵12×8 GB/T 1095-1979，鍵長80mm；與軸的配合采用過渡配合，配合為H7/ k6； 齒輪軸上鍵強(qiáng)度校核: 根據(jù)鍵,軸輪轂材料為45鋼,載荷性能輕微沖擊,可確定: []=100-120Mpa MPa[] 故齒輪鍵的強(qiáng)度足夠 ③ 確定倒角和圓角的尺寸 軸兩端的倒角，取為2× 各軸肩處圓角半徑如零件圖所示：參考[13] 由于軸Ⅰ只受扭矩作用,而軸設(shè)計(jì)根據(jù)扭矩來設(shè)計(jì)的,所以強(qiáng)度足夠,不必要對它進(jìn)行強(qiáng)度校核。 9.4軸Ⅱ的設(shè)計(jì)及校核 9.4. 1.軸Ⅱ的設(shè)計(jì) 軸Ⅱ的輸入功率P=5.4463KW，轉(zhuǎn)速n=45 r/min，轉(zhuǎn)矩T=1155825.89N.mm ① 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定軸零件上的裝配方案,具體方案見裝配圖1 圖9-4-1 ② 確定軸的最小直徑 1段僅受轉(zhuǎn)矩作用，直徑最??；估算軸的最小直徑 45鋼調(diào)質(zhì)處理，查[13]表11.3確定軸的值 ，取=112 ==112=42.5mm 單鍵槽軸徑應(yīng)增大%5～%7，既增大至44.5mm～45.5mm 取=48mm 所以軸的最小直徑 ===48mm 3段（大齒輪段）受到的扭矩 ==112=55mm 單鍵槽軸徑應(yīng)增大%5～%7，既增大至57.8mm～58.9mm 取=60 ③ 確定各軸段的尺寸 ===48mm， ==225mm mm 4處軸肩=（0.07～0.1）=4.2～6mm，故取=5mm mm mm mm 9.4. 2.軸Ⅱ的較核 軸Ⅱ受力分析如圖9-4-2 圖 9-4-2 受力平衡：……………………..………..① 在垂直方向上列出力矩平衡，取0點(diǎn)力矩心則： ……….② 帶輪有效的拉力： ………………….③ 聯(lián)立①②③可解: 水平受力圖如圖 圖9-4-2 水平彎矩圖 = 垂直受力圖 垂直彎矩圖 M M M M 由以上兩圖分析可知: =N·mm =1391613N·mm 在A處的彎矩最大 最大扭力： 由第三強(qiáng)度理論： = N·mm =1154.6 N·m 0.1d=0.1(60=2.1610m []= 查表得=334Mpa0 取1.5 得：[]= 校核強(qiáng)度時(shí)應(yīng)小于[] = 9.4.3軸上安裝零件的選取及校核 1段與7段伸出端蓋，參考[13]軸承蓋處選用 氈圈48 FZ/T92010—91密封，根據(jù)、，選擇軸承型號(hào) 因?yàn)檩S2不受軸向力則根據(jù)==50mm ，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》選用型號(hào)為7310C的角接觸球軸承，其內(nèi)徑=50mm ，外徑D=110mm，寬度B=27mm 計(jì)算軸承壽命計(jì)算： 查文獻(xiàn)[13]表8-8，表8-7，得=1.0；=1.5 則 軸上零件的周向固定 齒輪、曲柄滑塊與軸的周向固定均采用平鍵連接，軸承與軸的周向固定采用過渡配合。 齒輪處的平鍵參考[13]選用A型普通平鍵，截面尺寸=18mm×11mm，鍵長80mm，即鍵18×11 GB/T 1095-1979；為保證對中良好，齒輪輪轂與軸的配合采用較緊的過渡配合，配合為H8/n7 齒輪處鍵強(qiáng)度校核: =80-18=62 根據(jù)鍵,軸輪轂材料為45鋼,載荷性能輕微沖擊,可確定: []=100-120Mpa MPa[] 故齒輪處上的平鍵的強(qiáng)度足夠 曲柄滑塊處選用A型普通平鍵，鍵16×10 GB/T 1095-1979，鍵長100mm；與軸的配合采用過渡配合，配合為H8/ k7； 曲柄處鍵強(qiáng)度校核: =100-16=84mm 根據(jù)鍵,軸輪轂材料為45鋼,載荷性能輕微沖擊,可確定: []=100-120Mpa MPa[] 故曲柄處上的平鍵的強(qiáng)度足夠 滾動(dòng)軸承與軸頸的配合采用較緊的過盈配合，軸頸尺寸公查為m7 確定倒角和圓角的尺寸軸兩端的倒角，取值為2× 第10章 分度槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 槽輪機(jī)構(gòu)也是一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由一對不完全齒輪組成。不完全齒輪機(jī)構(gòu)是從一般的漸開線齒輪機(jī)構(gòu)演變而來的，與一般齒輪機(jī)構(gòu)相，最大區(qū)別在于齒輪的輪齒不是布滿整個(gè)圓周。 如圖11-1 和 圖11-2所示，主動(dòng)齒輪（圖11-1）上有一部分齒，其余部分為外凸鎖止弧，從動(dòng)齒輪（圖11-2）上有與主動(dòng)動(dòng)齒輪輪齒相應(yīng)的嚙合齒和內(nèi)凹鎖止弧，并相間布置。 10.1不完全齒輪機(jī)構(gòu)工作原理 在不完全齒輪機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)齒輪作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輪齒進(jìn)入嚙合區(qū)時(shí)，從動(dòng)齒輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)主動(dòng)齒輪的輪齒退出嚙合后，由于兩輪的凸、凹鎖止弧的定位作用從動(dòng)齒輪可靠停歇，從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)齒輪作間歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖11-1、圖11-2所示的不完全齒輪機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)齒輪上只有四個(gè)輪齒，從動(dòng)齒輪的圓周上有四個(gè)運(yùn)動(dòng)段和四個(gè)停歇段相間分布，每段上有四個(gè)齒與主動(dòng)輪齒相嚙合。主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)1/4轉(zhuǎn)。 圖10-1 不完全齒輪 圖9-2不完全齒輪 10.2分度槽輪的設(shè)計(jì) 選擇槽輪分度間歇數(shù)Z 根據(jù)模盤的設(shè)計(jì)從動(dòng)齒輪的圓周上設(shè)計(jì)為四個(gè)運(yùn)動(dòng)段和四個(gè)停歇段相間分布，由上模盤的設(shè)計(jì)可知 則：模盤軸所要的 查文獻(xiàn)[13]表2-4，得 =0.99 不完全齒輪所需傳遞功率P==119w 齒數(shù)比==1 不完全齒輪的設(shè)計(jì)按正常齒輪設(shè)計(jì)原則 選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級、齒數(shù)、及齒寬系數(shù) 考慮到該齒輪傳動(dòng)傳遞功率不是很大，但剛性沖擊力大，故大小齒輪都選用30CrMnSi調(diào)質(zhì)鋼處理。齒面硬度分別為310HBS、360HBS，屬軟齒面閉式傳動(dòng)，載荷不平穩(wěn)，齒輪速度不高，小齒輪齒數(shù)=20，大齒輪齒數(shù)==20，按軟齒面齒輪對稱安裝查參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)表6.5，取齒寬系數(shù)=1.0 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 確定公式中各參數(shù) Ⅰ試選=1.5 Ⅱ 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩= Ⅲ 材料系數(shù) 查參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6.3得=189.8 Ⅳ 大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限、 按齒面硬度查參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6.8得=630MP、=630 MP Ⅴ 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60×45×1×10×360×16=1.56× ==9.297×/1=1.56× Ⅵ 接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)、查參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6.6 得=0.98、=0.98 Ⅶ 確定許用接觸應(yīng)力[]、[] 取安全系數(shù)=1.0 故有 []=/=0.98×630/1.0 MP=617.4 MP []=/=0.98×630/1.0 MP=617.4 MP 設(shè)計(jì)計(jì)算： 試算小齒輪分度圓直徑 取[]=[] =160.86mm 計(jì)算圓周速度 ===0.379m/s≤6 m/s 故精度等級為7 計(jì)算載荷系數(shù)K 查參考文獻(xiàn)[13]表6.2得使用系數(shù)=1.0，根據(jù)=0.106m/s，7級精度查參考文獻(xiàn)[13]圖6.10得動(dòng)載荷系數(shù)=1.0；查圖6.13得=1.15 則K==1.0×1.0×1.15=1.15 校正分度圓直徑 由式==160.86×=147mm 計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 Ⅰ、計(jì)算模數(shù)m m=/=147/20=7.35mm，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=8mm Ⅱ、兩圓分度圓直徑、 =m=8×20=160mm =m=20×8=160mm Ⅲ、中心距 =m（+）/2=2×（80+80）/2=40mm Ⅳ、齒寬取 =30mm Ⅴ、齒高 =2.25×8=18mm 齒頂高 齒根高 校核齒根彎曲強(qiáng)度 由式 確定公式中個(gè)參數(shù)值 大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限、 查參考文獻(xiàn)[13]圖6.9 取=240、=240 彎曲疲勞壽命系數(shù)、查圖6.7 取=0.91、=0.99 計(jì)算彎曲應(yīng)力 取定彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4，應(yīng)力修正值=2.0 得[]=/=0.91×2×240/1.4=312 []=/=0.99×2×220/1.4=311.14 齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、 查表6.4得=2.62、=2.22、=1.59、=1.77 計(jì)算大、小齒輪的/[]與/[]并比較其大值代如公式中計(jì)算 /[]=2.62×1.59/312=0.01335 /[]=2.22×1.77/311.14=0.01263 ==7.63≤[] 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠 10.3加工注意事項(xiàng)： 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，設(shè)計(jì)時(shí)從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例可在較大范圍內(nèi)變化。其缺點(diǎn)是在進(jìn)入各退出嚙合時(shí)，速度有突變，引起剛性沖擊，且只宜用于低速、輕載場合在不完全齒辦機(jī)構(gòu)中，為了保證主動(dòng)輪的首齒能順利地進(jìn)入嚙合狀態(tài)而不與從動(dòng)輪的齒頂相碰，需將首齒齒頂高作適當(dāng)?shù)南鳒p。同時(shí)為了保證從動(dòng)輪停歇在預(yù)，主動(dòng)輪的末齒齒頂高也需要適當(dāng)?shù)男拚Ｆ渌X的齒頂高保持普通齒輪的齒頂高，而從動(dòng)齒的齒頂高不降低。  第11章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11.1主機(jī)對機(jī)械系統(tǒng)的要求 模筒轉(zhuǎn)盤的間歇分度運(yùn)動(dòng)與定位與沖頭的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的同步問題，是機(jī)械沖壓式蜂窩煤機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)、即兩者的同步運(yùn)動(dòng)精度必須得以保證。 11.2壓力互補(bǔ)同步回路工作原理 根據(jù)主機(jī)要求，參考有關(guān)資料、設(shè)計(jì)了雙液壓馬達(dá)流量—壓力互補(bǔ)同步回路，如圖11-4所示。系統(tǒng)的工作原理如下： 當(dāng)系統(tǒng)中各電磁閥均處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，液壓油流回油箱、兩馬達(dá)停轉(zhuǎn)，當(dāng)電磁換向閥1DT、2DT、3DT、4DT、5DT帶電時(shí)（如圖示位置），壓力油經(jīng)二位二通閥5到同步閥6然后分別進(jìn)入馬達(dá)M和馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)：同時(shí)從馬達(dá)M流出的液油經(jīng)二位三通換向閥9向馬達(dá)M補(bǔ)充進(jìn)油，而從馬達(dá)M流出的液壓油經(jīng)二位三通換向閥10向馬達(dá)M補(bǔ)充進(jìn)油，從而使馬達(dá)M和馬達(dá)M的運(yùn)轉(zhuǎn)相互制約，產(chǎn)生流量互補(bǔ)，由于馬達(dá)M的進(jìn)油處與馬達(dá)M的出油處相通，而馬達(dá)M的進(jìn)油處與馬達(dá)M的出油處相通，所以馬達(dá)M進(jìn)油處的壓力與馬達(dá)M的出油處的壓力相同（略去換向閥的村力損失）。馬達(dá)M進(jìn)油處與馬達(dá)M出油處壓力相同，產(chǎn)生壓力互補(bǔ)。因此馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)是靠總壓力差產(chǎn)生的，所以該同步回路作為高精度同步傳動(dòng)用，是可以滿足該機(jī)同步運(yùn)動(dòng)要求的。據(jù)參考文獻(xiàn)[]分析表明，該同步回路的流量與所選用的同步閥的流量相配時(shí)，其同步誤差可達(dá)到0.05%。 11.3壓力互補(bǔ)同步回路特點(diǎn) 1、機(jī)械系統(tǒng)采用雙液壓馬達(dá)流量---壓力互補(bǔ)同步回路，具有修正閥分流誤差的能力，不公具有較高的同步精度，而且可提高系統(tǒng)的功率，降低功耗，減少發(fā)熱。 2、該同步回路，當(dāng)不起互補(bǔ)作用時(shí)，液壓馬達(dá)的輸出扭矩可成倍增加，因此具有適應(yīng)負(fù)載變化能力強(qiáng)的特點(diǎn)。所以能應(yīng)付瞬時(shí)超載時(shí)而不致辭發(fā)生故障。 3、該同步咽路中采用一般的分集流集閥，取代了昂貴的伺服閥所能達(dá)到的同步精度。因而可降低產(chǎn)品的成本。 4、突破了機(jī)械沖壓式蜂窩煤機(jī)模盤轉(zhuǎn)位分度定位精度只能用機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來保證的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念。具有傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便以及傳動(dòng)平衡等優(yōu)點(diǎn)。 11.4機(jī)械系統(tǒng)原理圖 圖 11-4  第12章 PRO/E三維視圖的建模及裝配 PRO/E建模是將已平面圖裝換為三維圖，通過PRO/E建立的模型，可以更清晰表達(dá)出機(jī)構(gòu)的各個(gè)零部件的形狀和裝配關(guān)系，這對機(jī)構(gòu)的解讀起到一個(gè)輔助的作用。本設(shè)計(jì)因此對工件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模。 12.1軸Ⅰ的建模 根據(jù)二維零件圖，在已繪制的平面圖上量取各部分尺寸，對軸Ⅰ進(jìn)行PRO/E建模。 1、點(diǎn)擊PRO/E圖標(biāo)，進(jìn)入PEO/Engineer后，單擊界面上部 （新建文件）按鈕，出現(xiàn)新建對話框，如圖13-1所示。在[類型]欄中選擇 選頂，在[名稱]文本框內(nèi)輸入文件名，并取消缺省模板，單擊[確定]按鈕，彈出“新文件選項(xiàng)”，如圖13-2所示，選擇mmns_part_solid,單擊[確定]按鈕，進(jìn)入繪圖界面。 圖 12-1 圖12-2 2、設(shè)置繪圖基準(zhǔn) （1）選擇界面右端繪圖工具欄的（拉伸）按鈕，窗口下面出現(xiàn)如圖12-3所示“拉伸”功能菜單。 圖 12-3 （2）單擊“拉伸”對話框的“放置”上滑面板中的 按鈕，如圖12-4所示。系統(tǒng)打開“草繪”對話框，如圖13-5所示。在繪圖區(qū)中點(diǎn)擊TOP面，則設(shè)定此面為草繪面，其他選項(xiàng)為系統(tǒng)默認(rèn)，點(diǎn)擊 按鈕，進(jìn)入草繪界面。 圖12-4 圖12-5 （3）繪制草圖 首先單擊界面右端繪圖工具欄的 繪制一條中心線（對齊到FRONT面），再單擊界面右端繪圖工具欄的 繪制如圖所示的外形線（必須封閉）標(biāo)注尺寸并修改至圖12-6所示尺寸。 圖12-6 （4）完成草繪 選擇確認(rèn)按鈕，完成草繪 （5）生成軸特征 選擇界面右端繪圖工具欄的拉伸（拉伸），打開圖12-7所示“拉伸”功能菜單，選擇（實(shí)體）按鈕，再選擇（單側(cè)）按鈕，選擇所繪制草圖的中心線為旋轉(zhuǎn)中心線，點(diǎn)擊確定完成旋轉(zhuǎn)特征，如圖13-7所示。 圖12-7 其它零件的實(shí)體建?？蓞⒄瘴墨I(xiàn)[4] 12.2零件裝配過程 1、裝配步驟： ① 進(jìn)入裝配界面 對機(jī)座與支撐架的裝配進(jìn)行舉例。點(diǎn)擊PRO/E圖標(biāo)，進(jìn)入PEO/Engineer后，選擇系統(tǒng)菜單欄中的文件新建命令，系統(tǒng)打開新建對話框，在對話框中選擇“組件”單選按鈕，然后指定文件名，完成設(shè)置后單擊確定，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入裝配模式，并在繪圖區(qū)自動(dòng)創(chuàng)建三個(gè)基準(zhǔn)平面和一個(gè)坐標(biāo)系。 ② 基準(zhǔn)元件的放置 選擇系統(tǒng)菜單中的[插入][元件][裝配]命令系紡打開如圖13.2-1所示的“打開”對話框，對話框顯示當(dāng)前工作目錄下的所有的零件及裝配件，選取基座零件后，單擊打開按鈕系統(tǒng)將在裝配區(qū)顯示基座零件，點(diǎn)擊右下角的確定按鈕。如圖13.2-2所示 圖13.2-1 圖13.2-2 圖13.2-3 ③選擇裝配元件進(jìn)行裝配： 選擇系統(tǒng)菜單中的[插入] [元件][裝配]命令系統(tǒng)打開如圖13.2-1所示“打開”對話框