冲压式机蜂窝煤成型机设计【3张CAD图纸+说明书】

冲压式机蜂窝煤成型机设计

23页 9000字数+说明书+3张CAD图纸【详情如下】

冲压式机蜂窝煤成型机设计说明书.doc

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机构简图.dwg

装配图.dwg

零件图.dwg

摘要

本设计是对现有的蜂窝煤成型机结构的设计，用冲头机构完成蜂窝煤的成型脱模，槽轮机构结构简单，工作可靠等特性，因此定位分度准确本机结构简单，使用维修方便，生产的煤品质量好，成本低，能一机多用。目前国内生产蜂窝煤成型机的厂家不少，但是现有的蜂窝煤成型机的冲压成型，均有连杆机构带动在横梁的弹簧式冲头冲压成型，由于冲孔后抜冲针的需要在冲头上装有圆柱弹簧，弹簧在间歇往复应力作用下高速工作，极易产生疲劳，弹簧较弱，影响拔针，出现夹煤重冲故障，同时由于弹簧配件制造质量很不稳定，常常断裂，从而增加生产成本。此外还有往的许多制造煤块的机构存在着许多避之不及的缺陷，即有些机构制造出的煤块不够敦实，放干后有一些裂纹；有些机构造出的煤块经常出现孔内坍塌现象；有些机构在工作是会出现许多不能及时清理的煤屑，造成工作环境的相对恶劣，很大程度上造成了环境污染及能源的浪费。

关键词 机构；成型机；蜂窝煤

Abstract

The design of the existing honeycomb molding machine structure design, with punch mechanism completes the honeycomb molding and demolding, grooved pulley mechanism has the advantages of simple structure, reliable work and other characteristics, thus positioning accurate indexing with the machine has the advantages of simple structure, convenient repair and use, production of coal products of good quality, low cost, can use a machine.The current domestic production of briquette machine manufacturers a lot, but existing briquette machine stamping molding, with connecting rod mechanism to drive the crossbar of the spring-loaded punch stamping molding, because after piercing for punching needle needs in the punch is provided with cylindrical spring, a spring in the intermittent reciprocating stress under the action of high speed, easy to produce fatigue, spring is weaker, effects of needle, appeared with coal heavy punching failure, at the same time as the spring accessories manufacturing quality is not stable, often breaking, thereby increasing the production cost. In addition to the many manufacturing coal institutions exist many avoid defects, i.e. some institutions produce coal is stocky, placed after doing some crack; some institutions to build coal hole collapse phenomenon often appears in some institutions; there will be a lot of work is not cleared up the slack, resulting in the work environment the relatively poor, largely caused by the environmental pollution and energy waste.

Keywords  Mechanism；  Molding Machine ；  Honeycomb

目录

第一章 前言1

一、冲压式蜂窝煤成型机的功能和设计要求1

二、工作原理和工艺动作分解1

三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图2

四、执行机构的选型2

五、机械运动方案的选定和评价2

六、机械传动系统的传动比和变速机构3

第二章 传动机构的设计与校核3

一、带传动计算4

二、曲柄滑块机构的设计与计算校核5

三、齿轮的设计与校核5

四、直锥齿轮的设计10

五、槽轮机构计算10

六、扫屑凸轮机构计算11

七、轴的校核12

第三章 其他部件的设计与选型17

一、轴承的选型17

二、工作头横梁与扫屑刷横梁的连接处的设计18

三、箱体的设计19

第四章 设计总结19

第一章 前言

一、冲压式蜂窝煤成型机的功能和设计要求

1、功能

冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼，在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔）生产厂的主要生产设备，它将煤粉加入转盘上的模筒内，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以下几个动作：

1）煤粉加料；

2）冲头将蜂窝煤压制成型；

3）清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动；

4）将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模；

5）将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。

2、原始数据及设计要求

1）蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min；

2）驱动电机：Y180L－8、功率N＝11 kW、转速n＝730 r/min；

3）如图1所示位冲头3、脱模盘5、扫屑刷4、模筒转盘1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2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；

4）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；

5）机械运动方案应力求简单。

二、工作原理和工艺动作分解

根据上述分析，冲压式蜂窝煤成型机要求完成的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；

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）模筒转模间歇运动：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。

因此，冲压式蜂窝煤成型机运动方案设计重点考虑冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘间歇转动机构这三个机构的选型和设计问题

三、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，纵坐标表示各执行构件的位移起止位置。

图2表示冲压式蜂窝煤成型机三个执行机构的运动循环图。冲头和脱模盘都由工作行程和回程两部分组成。模筒转盘的工作行程在冲头的回程后半段和工作行程的前半段完成，使间歇转动在冲压以前完成。扫屑刷要求在冲头回程后半段至工作行程的前半段完成扫屑运动。

四、执行机构的选型

根据冲头和脱模盘、模筒转盘、扫屑刷这三个执行构件动作要求和结构特点，可以选择表1的常用机构，这一表格又称为执行机构的形态学矩阵。

表1      三执行机构的形态学矩阵

冲头和脱模盘机构对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构六杆冲压机构

扫屑刷机构附加滑块摇杆机构固定移动凸轮移动从动件机构

模筒转盘间歇运动机构槽轮机构不完全齿轮机构凸轮式间歇运动机构

表示附加滑块摇杆机构。利用滑梁的上下移动使摇杆OB上的扫屑刷扫除冲头和脱模盘底上的粉煤屑。表示固定移动凸轮利用滑梁上下移动使带有扫屑刷的移动从动件顶出而扫除冲头和脱模盘底上的粉煤屑。

五、机械运动方案的选定和评价

根据表1所示的三个执行机构形态学矩阵，可以求出冲压式蜂窝煤成型机的机械运动方案数为：

     N=3×2×3＝18

现在，我们可以给定条件、各机构的相容性和尽量使机构简单等等要求来选择方案。由此可选定两个结构比较简单的方案。

方案Ⅰ：冲压机构为曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为固定凸轮移动从动件机构。

方案Ⅱ：冲压机构为六杆冲压机构、模筒转盘为不完全齿轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构。

两个方案的主要区别在于：

方案Ⅰ中采取的是曲柄滑块机构作为冲压机构，该结构的特点就是结构简单，易于制造以及装配。但稍有不足的是其增力效果不太明显，而且保压时间不够长。方案Ⅱ中采用的是六杆增力机构，该机构的显著特点便是有很好的增力效果，有较长的保压时间，而且运动平稳，但其结构复杂，不易于设计与装配。

方案Ⅰ的模筒转盘为槽轮机构，其特点是结构简单，但转动速度不是匀速的。而方案Ⅱ的模筒转盘为不完全齿轮结构，该结构的特点便是运动相对平稳，速度均匀。但模筒转盘转动时工作头并不工作，基本处于回程状态，此时对模筒转盘的转动速度没有什么要求，故用槽轮机构便能满足需要。

方案Ⅰ中的扫屑机构是固定凸轮移动从动件机构，该机构的特点是结构非常简单，易于设计。而方案Ⅱ中采用的是附加滑块摇杆机构。该机构相对于固定凸轮移动从动件结构而言，运动平稳。但结构相对铰复杂，况且扫屑机构对运动的要求不是太高，故用凸轮移动从动件机构便能满足要求。

综上分析，为了使机构的结构趋于简单化，易于设计制造化，况且本设计中的成型机为简易的成型机设计，故可选择简单的构建。故选择方案Ⅰ，即冲压机构为曲柄滑块机构，模筒转盘为槽轮机构，扫屑机构为凸轮移动从动件机构。第三章 设计总结

本次课程设计不同于以往的课程设计，以往的课程设计大多都是进行理论上的设计，而本次课程设计则是对一个具体的实际生产中存在的系统或者产品进行设计。所以本次课程设计的实用性很强。

通过本次的课程设计使我们更进一步地理解的课上所学的理论知识，初步掌握了这些知识在实际生产中是如何的应用的。同时，通过本次课程设计也大大的锻炼了我们的动手，动脑能力。理论与实际相结合，使平时所学的知识得到了很好的巩固，甚至对很久以前学过现在都快忘记了的知识也进行了一次很好的总结与复习。

当然，通过这次课程设计，也是我们知道了自己的不足，尤其是一些平时很难发现的错误。在实际的设计过程中这些都一一暴露出来。所以，通过这次课程设计对自己的能力有了一个客观的定位。自己以后还有很长的路要走。

本次课程设计也锻炼了我的作图能力，尤其是计算机作图的能力。虽然以前学过一些制图的软件，但平时很少有实际运动的机会，所以对这些软件都是操作得不够熟练。通过本次的课程设计，锻炼了自己的计算机作图能力。

在本次课程设计中，同学们都相互帮助，锻炼了大家的团结协作的能力。同时也得到了指导老师的细心的指导与帮助。所以在此对同学们以及指导老师表示感谢。由于能力问题以及其他原因造成有的地方设计不合理，望老师能够理解。

参考文献

邹彗君.2003.机械系统设计原理.北京:科学出版社

刘会英，杨志强.2007.机械基础综合课程设计.北京:机械工业出版社

王建华，毕万全.2004.机械制图与计算机绘图.北京:国防工业出版社

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濮良贵，纪名刚，陈国定，吴立言.2006.机械设计第八版.北京:高等教育出版色

(美)Neil Sclater，Nicholas P. Chironis.机械设计实用机构与装置图册.邹平，译.北京:机械工业出版社