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1、机械原理课程设计 冲压式 成型机设计,设计成员：刘晨鹤 张磊 刘晓茂,蜂窝煤,蜂窝煤,蜂窝煤长期以来在我国城镇乡村广泛使用，现已发明环保节能型蜂窝煤，燃烧无毒、无味、无黑烟。所以市场上对蜂窝煤的需求量很大。质量高的蜂窝煤有抗压性强、外观平整光滑、厚薄一致、孔距分布合理、燃烧良好的特点，这就对蜂窝煤成型机提出了要求。,设计要求和参数,生产能力：30次/分电机：Y180L-8，N=11kw，n=730r/min如图所示，冲头3、脱模盘4、扫屑刷4、模筒转盘1都与上下移动的滑梁2连成一体。当滑梁上下冲时，冲头将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中，扫屑刷将冲头和脱模盘上粘着
2、的粉煤刷掉。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动时使加料的模筒进入冲压位置，成型的模筒进入脱模位置，空模筒进入加料位置。为改善冲压质量，冲压后应有一段保压时间。为增大冲头压力，减小原动机功率，冲压机应具有增压功能。,冲压式蜂窝煤成型机,典型冲压式蜂窝煤成形机机构运动简图,为更好的了解冲压式蜂窝煤成型机的工作原理以及机构组成，我们查找了许多相关资料，从中对蜂窝煤成型有了个大概的了解，并萌发出一些自己的想法，为接下来的设计与建模做好了准备。,工艺动作分解,蜂窝煤成型,冲压成型,机械起模,机械清屑,工位转换,成品输出,冲压机构作直线反复运动,起模机构作直线反复运动,清屑机构完成左右方向的反复运动,槽
3、轮实现工作台的停歇转动,将起模后的型煤落在输送带上输出,该机主要由四个机构组成：冲压、脱模往复运动机构、扫屑刷扫屑机构、工作台间歇分度机构。,设计方案一,如图所示，该机械系统的输入为电动机连续转动，冲头、起模盘与传动轴主轴连成一体。当传动主轴连续回转的前半个周期，冲头将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。后半个周期扫屑刷将冲头和脱模盘上粘着的粉煤刷除。工作台上均布六个模筒，由槽轮机构实现间歇转动。在同一时刻，加料模进入冲压模位置，成型模进入脱模位置，空模筒进入加料位置。,冲头,脱模盘,扫屑刷,设计方案二,该设计方案的 特点是偏置曲柄滑块机构执行粉煤冲压成型动作，由另一曲柄滑块机构的演
4、变机构将成品顶出。由凸轮机构把送入煤粉和输出成品合并为一个动作，在把成品推出工作台的同时将下一工作循环的粉煤送至模筒。,设计方案三,该方案的特点是由双轴伸发动机带动两侧蜗杆涡轮传动，通过两组凸轮配合将粉煤挤压成蜂窝煤。在煤饼上模，左右模脱开的时候，平行四边形两曲柄上接的两推板运行到工作台表面，同时分别将成型煤饼和煤料送到位。,方案比较,由于该机主要在城镇农村使用，应力求结构简单、操作方便、成本低廉，为了提高工作效率，拟采用多工位工作方式，使加料、冲压、起模三个工步同时在转盘工作台上实现，由此需要实现工作台的间歇转动。上述蜂窝煤三个设计方案，方案一采用凸轮机构，用凸轮远休轮廓来实现保压时间。为考
5、虑冲压成型的质量，冲压后应有保压时间。为增大冲头压力，减小原动机的功率，冲压机构有增压功能。故采用设计方案一。,最终选定方案,设计方案一 冲压成型采用凸轮机构脱模采用六杆增压机构清屑采用曲柄摇杆机构工位转换采用槽轮机构,创新点：1一次冲压两个蜂窝煤，提高生产效益和效率。2采用蜗杆涡轮取代带轮传动，减速效果明显。3将滑梁替换成连续回转的传动主轴，舍去曲柄 带动滑梁这一机构。4扫屑刷由滑梁驱动转变为随工作台转动的曲 柄滑块机构，取代了机架上的盘形凸轮机构，节省 了空间，使结构更紧凑。5冲头与脱模盘的运动相互独立。,最终方案机构运动简图,机构选用,蜗杆涡轮机构 实现较大传动比，将电机输出转速转换成工
6、作转速传动比 24:1,凸轮机构（冲压机构）0 90 近休 80mm90 180 修正正弦180 240 远休 191mm240 360 等加速曲线 凸轮偏置 e=50mm,冲头,凸轮调整方便，可获得任意运动规律，可精确控制，但受力特性较差。保压时间明显，并可有急回特性。,六杆增压机构（脱模机构）具有急回特性与增压效果 压时间可较长，增力较强，但计算复杂。,槽轮机构实现工作台的间歇转动转动比 3:1,结构比较简单，工作可靠啮入和啮出比较的平稳，有柔性冲击；多用于转动运动，每次槽轮转角不小于45度。机构应用的也比较的广泛。,输,送,带,连,续,运,动,冲,头,向,下,冲,头,停,工,作,转,工,
7、停,刷,停,扫,屑,0,90,180,270,运动循环图,执行系统协调设计,冲,头,向,上,冲,头,停,台,动,作,台,扫,屑,刷,扫,屑,建模,电机,凸轮机构,六杆增压机构,蜗杆涡轮机构,槽轮机构,装配体,爆炸动画,仿真分析,蜂窝煤冲头位移仿真分析,蜂窝煤冲头,蜂窝煤冲头速度仿真分析,蜂窝煤脱模盘加速度仿真分析,槽轮角速度仿真分析,槽轮角加速度仿真分析,机构三维仿真动画,参考资料,裘建新 主编 机械原理课程设计指导书 北京 高等教育出版社 2005孙恒、陈作模 主编 机械原理（第六版）北京 高等教育出版社 2001 邹慧君 主编 机械原理课程设计手册 北京 高等教育出版社 1998洪允楣 主编 机构设计的组合及变异方法 北京 机械工业出版社 1982殷鸿梁 朱邦贤 主编 间歇运动机构设计 上海 上海科学技术出版社1995赵韩 主编 凸轮设计 北京 高等教育出版社 1993郑建荣 主编 ADAMS-虚拟样机技术入门与提高 北京 机械工业出版社 2001,谢谢观看,由于设计经验不足，时间较为仓促，错误及不足之处敬请指导老师及同学们指正,
