2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文</b></p><p>  設(shè)計(jì)題目:蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  一 設(shè)計(jì)題目 </b></p><p>  1.1 設(shè)計(jì)目的……………………………………………………

2、……1</p><p>  1.2 設(shè)計(jì)題目…………………………………………………………1</p><p>  1.3 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求……………………………………………2</p><p>  二 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)</p><p>  2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解………………………………………3</p><p>

3、  2.2 方案選擇與分析…………………………………………………3</p><p>  2.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形成…………………………………………………15</p><p>  2.4 機(jī)構(gòu)組合方案的確定……………………………………………17</p><p>  2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)………………………………………………18</p><p>  

4、2.6運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖………………………………………………………23</p><p>  2.7 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖……………………………………25</p><p>  三 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p>  3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)……………………………………………………26</p><p>  3.2電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………

5、……………27</p><p>  3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配………………………28</p><p>  3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算………………………………29</p><p>  四 設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………31</p><p>  五 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………

6、…34</p><p><b>  一 設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>  1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>  機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是我們第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練,是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。</p><p>  設(shè)計(jì)的目的在于,進(jìn)一步鞏固并靈活運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí);培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)過(guò)

7、的知識(shí),獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,使對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)(機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì))有一個(gè)完整的概念,并培養(yǎng)具有初步的機(jī)構(gòu)選型、組合和確定運(yùn)動(dòng)方案的能力,提高我們進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)、運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和技術(shù)資料諸方面的能力,以及利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決工程問(wèn)題的能力,以得到一次較完整的設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練。</p><p>  1.2設(shè)計(jì)題目:蜂窩煤成型機(jī)</p><p>  設(shè)計(jì)一蜂窩煤成型

8、機(jī)沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、工作盤(pán)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及掃屑機(jī)構(gòu)。該成型機(jī)工藝動(dòng)作如圖所示 : </p><p>  圖1 蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)原理示意圖</p><p>  沖頭與脫模盤(pán)都與上下移動(dòng)的滑梁連成一體,當(dāng)滑梁下沖時(shí)沖頭將煤粉壓成蜂窩煤,脫模盤(pán)將已壓成的蜂窩煤脫模。在滑梁上升過(guò)程中掃屑刷將刷除沖頭和脫模盤(pán)上粘附的煤粉。模筒轉(zhuǎn)盤(pán)上均布了模筒,轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇運(yùn)動(dòng)使加料后的模筒進(jìn)入加壓位置、成型后的模筒

9、進(jìn)入脫模位置、空的模筒進(jìn)入加料位置。</p><p>  試設(shè)計(jì)能按上述要求運(yùn)動(dòng)的沖壓和脫模機(jī)構(gòu)、工作盤(pán)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及掃屑機(jī)構(gòu)。</p><p>  1.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求</p><p>  工作機(jī)輸入功率:2.8kw</p><p>  生產(chǎn)率:18塊/min</p><p>  型煤尺寸:Φ×h=1

10、00mm×75mm</p><p>  粉煤高度與型煤高度之比(壓縮比):2∶1,即工作盤(pán)高度H=2h=150mm</p><p>  工作條件:載荷有輕微沖擊,一班制</p><p>  使用期限:十年,大修期為三年</p><p>  生產(chǎn)批量:小批量生產(chǎn)(少于十臺(tái))</p><p>  轉(zhuǎn)速允許誤差:&

11、#177;5%</p><p>  二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) </p><p>  2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解</p><p><b>  1)功能分解</b></p><p>  為了實(shí)現(xiàn)蜂窩煤成型機(jī)的總功能,將功能分解為:加料功能、沖壓成型功能、脫模功能、掃屑功能、工作盤(pán)簡(jiǎn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)功能、輸送功能。</p>

12、;<p><b>  2)工藝動(dòng)作過(guò)程</b></p><p>  根據(jù)上述分析,工藝動(dòng)作有以下六個(gè)動(dòng)作:</p><p>  (1)加料:這一動(dòng)作可利用煤粉的重力打開(kāi)料斗自動(dòng)加料;</p><p>  (2)沖壓成型:要求沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),在沖頭行程的二分之一進(jìn)行沖壓成型;</p><p> ?。?)脫模

13、:要求脫模盤(pán)上下往復(fù)移動(dòng),將已沖壓成型的煤餅壓下去而脫離模筒。一般可以將它與沖頭固結(jié)在上下往復(fù)移動(dòng)的滑梁上;</p><p> ?。?)掃屑:要求在沖頭、脫模盤(pán)向上移動(dòng)過(guò)程中用掃屑刷將煤粉掃除;</p><p> ?。?)工作盤(pán)間歇轉(zhuǎn)動(dòng):以完成沖壓、脫模和加料三個(gè)工位的轉(zhuǎn)換;</p><p> ?。?)輸送:將成型的煤餅脫模后落在輸送帶上送出成品,以便裝箱待用。&l

14、t;/p><p>  以上六個(gè)動(dòng)作,加料和輸送的動(dòng)作比較簡(jiǎn)單,暫時(shí)不予考慮,脫模和沖壓可以用一個(gè)機(jī)構(gòu)完成。</p><p>  2.2 方案選擇與分析</p><p>  一、沖壓和脫模機(jī)構(gòu)(上下移動(dòng))</p><p><b>  方案1</b></p><p><b>  方案2</

15、b></p><p><b>  方案3</b></p><p><b>  方案4</b></p><p><b>  方案5</b></p><p><b>  方案6</b></p><p><b>  方案7

16、</b></p><p><b>  方案8</b></p><p><b>  方案9</b></p><p><b>  方案10</b></p><p><b>  方案11</b></p><p><b&g

17、t;  方案12</b></p><p><b>  方案13</b></p><p><b>  方案14</b></p><p><b>  方案15</b></p><p><b>  方案16</b></p><p&

18、gt;<b>  方案17</b></p><p><b>  方案18</b></p><p><b>  方案19</b></p><p><b>  方案20</b></p><p>  方案1至9為連桿機(jī)構(gòu);方案10至12為凸輪機(jī)構(gòu);方案13至16

19、為齒輪齒條機(jī)構(gòu);方案17至20為組合機(jī)構(gòu)。</p><p>  表1 沖壓機(jī)構(gòu)部分運(yùn)動(dòng)方案定性分析</p><p>  結(jié)合表1可知,方案1為曲柄滑塊機(jī)構(gòu),易加工且具增力作用;方案6至9為六桿機(jī)構(gòu)行程??;凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,但易磨損且傳力??;齒輪齒條機(jī)構(gòu)傳動(dòng)準(zhǔn)確、效率高、壽命長(zhǎng),但加工裝配難;組合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。</p><p>  綜上所述,初選方案1,方案

20、9,方案17。</p><p>  二、工作盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p><b>  方案1 槽輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>  方案2 外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)</p><p>  方案3 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)</p><p>  方案4 外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)</p><p>

21、  方案5 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)</p><p>  方案6 圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>  方案1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,效率高,但轉(zhuǎn)角不可太小,有沖擊;方案2、3制造方便,轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確,但易引起沖擊磨損;方案4、5從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角范圍大但加工復(fù)雜,會(huì)引起剛性沖擊。方案6結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,但精度要求高,加工復(fù)雜,安裝調(diào)整困難。</p><p>  綜合考慮,初選方案1,

22、方案4,方案6。</p><p><b>  三、掃屑機(jī)構(gòu)</b></p><p>  方案1 附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)</p><p>  方案2 固定凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu)</p><p>  方案3 固定凸輪移動(dòng)滑塊從動(dòng)件機(jī)構(gòu)</p><p>  方案1工作平穩(wěn),但尺寸較大;方案2運(yùn)動(dòng)性能較差

23、,且易磨損;方案3各方面性能較好。</p><p>  掃屑機(jī)構(gòu)以上三方案性能相差不大,均可待選。</p><p>  2.3 執(zhí)行運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形成</p><p><b>  方案I:</b></p><p>  沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p><b>  模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為槽輪機(jī)構(gòu)

24、</b></p><p>  掃屑機(jī)構(gòu)為導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)</p><p>  適當(dāng)選擇沖壓機(jī)構(gòu)中A點(diǎn)軌跡和確定機(jī)構(gòu)尺寸,可保證構(gòu)件具有急回,運(yùn)動(dòng)和工作段近于勻速的特性,并可使機(jī)構(gòu)工作段壓力角盡可能小。</p><p>  根據(jù)工位要求確定槽輪相關(guān)參數(shù),可滿(mǎn)足工作盤(pán)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>  導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)上下方向長(zhǎng)度應(yīng)大于滑梁行

25、程,其左右高度應(yīng)能使掃屑刷滿(mǎn)足掃除粉煤活動(dòng)范圍。</p><p><b>  方案II:</b></p><p><b>  沖壓機(jī)構(gòu)為六桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>  模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為不完全齒輪機(jī)構(gòu)</p><p>  掃屑機(jī)構(gòu)為固附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)</p><p>  六桿機(jī)

26、構(gòu)雖具有增力作用,但行程較小,需調(diào)整各桿尺寸才能滿(mǎn)足滑梁行程要求。</p><p>  不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它與普通齒輪的不同之處是輪齒不布滿(mǎn)整個(gè)圓周。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪上只有一個(gè)或幾個(gè)輪齒,并根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與停歇時(shí)間的要求,在從動(dòng)輪上有與主動(dòng)輪輪齒相嚙合的齒間。兩輪輪緣上各有鎖止弧(見(jiàn)方案4圖),在從動(dòng)輪停歇期間,用來(lái)防止從動(dòng)輪游動(dòng),并起定位作用。</p>

27、<p>  附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu),滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)變化條件,且工作平穩(wěn),效率較高,成本較低但運(yùn)動(dòng)尺寸較大。</p><p><b>  方案III:</b></p><p>  沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪-連桿機(jī)構(gòu)</p><p>  模筒轉(zhuǎn)盤(pán)為圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>  掃屑機(jī)構(gòu)為固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)</p&g

28、t;<p>  凸輪-連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與前兩個(gè)方案相比較為復(fù)雜,且凸輪部分磨損較大,連桿部分為多桿,為滿(mǎn)足行程要求需占較大尺寸。</p><p>  圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度要求高,安裝調(diào)整均有較大難度。</p><p>  固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)件機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)架的要求較高,工作平穩(wěn)性較差。且滾子磨損較大,壽命短。</p><p>  2.4 機(jī)構(gòu)組合方案的確定&l

29、t;/p><p>  經(jīng)過(guò)前述方案評(píng)價(jià)可知,方案I結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,成本低廉,經(jīng)久耐用,維護(hù)容易,操作方便。所以確定該方案是上述三個(gè)方案中最為合理的方案。</p><p>  2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p> ?。?)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算</p><p>  已知滑梁行程S=300mm ,行程速比系數(shù)k=1.5(θ=180°

30、×(k-1)/(k+1)= 180°×(1.5-1)/ (1.5+1)=36°)。</p><p>  過(guò)C1N⊥C1C2。</p><p>  再過(guò)C2作∠C1C2M=90°-θ=54°,C1N和C2M交于P。</p><p>  最后以C2P為直徑作圓,則此圓周上任意一點(diǎn)與C1、C2連線(xiàn)夾角均為θ =3

31、6°。</p><p>  在圓周上任取曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心A,由圖可知,曲柄與連桿重疊共線(xiàn)和拉直共線(xiàn)的2個(gè)位置AC1和AC2。</p><p><b>  則: </b></p><p>  AC1=B1C1-AB1</p><p>  AC2=AB2+B2C2</p><p><b

32、>  解得:</b></p><p>  AB1=(AC2-AC1)/2=C2E/2(線(xiàn)段C2E可由以A為圓心,AC1為半徑作弧與AC2交點(diǎn)E求得)。</p><p><b>  經(jīng)測(cè)量得:</b></p><p><b>  AB1=125mm</b></p><p><b

33、>  AC1=295mm</b></p><p><b>  e=140mm</b></p><p>  已知生產(chǎn)率為18塊/min。</p><p>  因?yàn)榍D(zhuǎn)一周,滑塊完成一個(gè)沖壓運(yùn)動(dòng)周期,生產(chǎn)1塊蜂窩煤。</p><p>  所以曲柄轉(zhuǎn)速為18r/min,即曲柄角速度為1.884rad/s。

34、</p><p>  以上軟件分析表明,所設(shè)計(jì)的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角為26°(而為了保證良好的傳力性能,通常應(yīng)使最小傳動(dòng)角不小于40°),即壓力角過(guò)大,又蜂窩煤成型機(jī)沖壓機(jī)構(gòu)對(duì)急回特性并無(wú)特殊要求,所以決定將該機(jī)構(gòu)改為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。</p><p>  改(1)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算</p><p>  因?yàn)镾=300mm,</p&

35、gt;<p>  所以,曲柄長(zhǎng)AB=S/2=150mm。</p><p>  取最小傳動(dòng)角為75°,即最大壓力角為15°</p><p><b>  圖解法如下:</b></p><p>  在水平線(xiàn)MN上任取一點(diǎn)A。</p><p>  以A為圓心,150mm為半徑作圓,交MN于B1、

36、B2兩點(diǎn)。</p><p>  過(guò)A作AB⊥MN交圓A于B點(diǎn)。</p><p>  作∠ABC=75°,交MN于C點(diǎn)。</p><p>  測(cè)得BC=580mm,即為連桿長(zhǎng)。</p><p>  在MN 上截取B1C1=B2C2=BC,得滑塊兩極限位置C1、C2。</p><p>  以下為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)

37、動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)仿真圖:</p><p><b> ?。?)槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算</b></p><p>  槽數(shù) z 按工位要求本應(yīng)選為5,但z增大,k也隨之增大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間tf增加,不利于工作。所以為提高工作效率,希望減小k,即減小z(工位數(shù)不夠,可在傳動(dòng)鏈中加入與間歇轉(zhuǎn)動(dòng)部分所需工位數(shù)相適應(yīng)的減速齒輪來(lái)達(dá)到),最終選定z=4(減速齒輪傳動(dòng)必i=4/5)。</p>

38、;<p>  槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件轉(zhuǎn)角 2α=180°×(z-2)/z= 180°×(4-2)/4=90°</p><p>  槽間角 2β= 360°/z= 360°/4=90°</p><p>  動(dòng)停比 k=td/tt=(z-2)/(z+2)= (4-2)/(4+2)=1/3<

39、;/p><p><b>  圓銷(xiāo)數(shù) n=1</b></p><p>  由結(jié)構(gòu)情況確定 中心距 a=300mm</p><p>  圓銷(xiāo)半徑 r=30mm</p><p>  所以,主動(dòng)件圓銷(xiāo)中心半徑 R1=asinβ=300×sin45°≈212mm</p><p>  R1與a

40、的比值λ=R1/a=212/300≈0.7</p><p>  槽輪外圓半徑 R2= [(acosβ) 2+r2 ]1/2= [(300cos45°) 2+302] 1/2≈214mm</p><p>  槽輪槽深 h≥a(λ+cosβ-1)+r=300×(0.7+cos45°-1)+30≈152.1mm</p><p><b&g

41、t;  取h=153mm</b></p><p>  (3)導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算</p><p>  依據(jù)滑塊的行程要求以及沖壓機(jī)構(gòu)的尺寸限制,選取掃屑機(jī)構(gòu)尺寸如下:</p><p>  導(dǎo)桿鉛垂方向高度H=375mm ,傾角arctg(500/150) ≈73°</p><p>  掃屑刷桿長(zhǎng)L=550mm</p&

42、gt;<p>  2.6 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</p><p>  對(duì)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(pán)、掃屑刷、模筒轉(zhuǎn)盤(pán)三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的先后順序、相位,以利對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。</p><p>  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)件的零位角為橫坐標(biāo)的起點(diǎn)(即橫坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件位置),縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的位移

43、起止位置。</p><p>  表2和圖2均表示沖壓式蜂窩煤成型機(jī)三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)過(guò)程。</p><p>  沖壓過(guò)程分為沖程和回程。帶有??椎霓D(zhuǎn)盤(pán)工作行程在沖頭程后半段和沖程前半段完成,使間歇轉(zhuǎn)動(dòng)在沖壓之前完成。掃屑運(yùn)動(dòng)在沖頭回程后半段和沖程前半段完成。</p><p>  表2 沖壓式蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)表</p><p>  圖2

44、蜂窩煤成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>  2.7 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>  電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶輪機(jī)構(gòu),帶輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu),齒輪機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)沖壓曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和分度槽輪機(jī)構(gòu),沖壓機(jī)構(gòu)的沖頭驅(qū)動(dòng)掃屑機(jī)構(gòu)。</p><p>  三、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p><b>  3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)</b></

45、p><p>  傳動(dòng)系統(tǒng)位于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行系統(tǒng)之間,將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)。除進(jìn)行功率傳遞,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能克服阻力做功外,它還起著如下重要作用:實(shí)現(xiàn)增速、減速或變速傳動(dòng);變換運(yùn)動(dòng)形式;進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解;實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)和較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的重要組成部分。當(dāng)完成了執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的預(yù)選型后,即可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件及原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和性能參數(shù),進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的方案

46、設(shè)計(jì)。</p><p>  在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)器的預(yù)期功能的條件下,傳動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短,這樣可使機(jī)構(gòu)和零件數(shù)目少,滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸緊湊,降低制造和裝配費(fèi)用,提高機(jī)器的效率和傳動(dòng)精度。</p><p>  根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中所規(guī)定的功能要求,執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力、傳動(dòng)比或速度變化的要求以及原動(dòng)機(jī)的工作特性,選擇合適的傳動(dòng)裝置類(lèi)型。根據(jù)空間位置、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞路線(xiàn)及所選傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)和適用條件,合理擬

47、定傳動(dòng)路線(xiàn),安排各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的先后順序,完成從原動(dòng)機(jī)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布置方案。</p><p>  機(jī)械系統(tǒng)的組成為:原動(dòng)機(jī) →傳動(dòng)系統(tǒng)(裝置)→ 工作機(jī)(執(zhí)行機(jī)構(gòu))</p><p>  原動(dòng)機(jī):Y系列三相異步電動(dòng)機(jī);</p><p>  傳動(dòng)系統(tǒng)(機(jī)構(gòu)):常用的減速機(jī)構(gòu)有齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、鏈輪傳動(dòng)等,根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置和

48、各類(lèi)減速裝置的傳動(dòng)特點(diǎn),選用二級(jí)減速。第一級(jí)采用皮帶減速,皮帶傳動(dòng)為柔性傳動(dòng),具有過(guò)載保護(hù)、噪音低、且適用于中心距較大的場(chǎng)合;第二級(jí)采用齒輪減速,因斜齒輪較之直齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn),承載能力高等優(yōu)點(diǎn),故在減速器中采用斜齒輪傳動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置確定皮帶和齒輪傳動(dòng)的中心距,再根據(jù)中心距及機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)確定皮帶輪的直徑和齒輪的齒數(shù)。</p><p>  故傳動(dòng)系統(tǒng)由“V帶傳動(dòng)+二級(jí)圓柱斜齒輪減速器”組

49、成。</p><p>  原始數(shù)據(jù):根據(jù)設(shè)計(jì)要求,已知工作機(jī)(執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件)主軸:</p><p>  工作機(jī)輸出功率:Pw=2.8(Kw) </p><p>  轉(zhuǎn)速:nw = 18(r/min) </p><p><b>  3.2電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p><b> 

50、 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型</b></p><p>  按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)。</p><p><b>  選擇電動(dòng)機(jī)容量</b></p><p>  所需電動(dòng)機(jī)的功率:Pd= PW /ηa</p><p>  ηa----由電動(dòng)機(jī)至工作軸的傳動(dòng)總效率</p>

51、;<p>  ηa =η帶×η軸承3×η齒輪2×η聯(lián) </p><p><b>  查表可得:</b></p><p>  對(duì)于V帶傳動(dòng): η帶 =0.96 </p><p>  對(duì)于8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng):η齒輪=0.97</p><p>  對(duì)于一對(duì)滾動(dòng)軸承:η

52、軸承 =0.99</p><p>  對(duì)于彈性聯(lián)軸器:η聯(lián)軸器=0.99</p><p><b>  則 </b></p><p>  ηa =η帶×η軸承3×η齒輪2×η聯(lián)</p><p>  =0.96×0.993×0.972×0.99</

53、p><p><b>  = 0.868</b></p><p>  ∴ Pd= PW /ηa=2.8/0.868=3.226 KW</p><p>  查各種傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比范圍值得:</p><p>  V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍為 i帶=2~4,單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i齒=3~5,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p>

54、<p>  nd=i帶 ×i齒2×nW</p><p>  =(2~4)( 3~5)2 ×nW </p><p>  =(18 ~100 )×nW</p><p>  =(18~100)×18</p><p>  =324~1800 r/min</p><

55、p>  符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min,根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由有關(guān)手冊(cè)查出四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào),因此有3種傳動(dòng)比方案。</p><p><b>  表3</b></p><p>  對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),在額定功率相同的情況下,額定轉(zhuǎn)速越高的電動(dòng)機(jī)尺寸越小,重量和價(jià)格也低,即高速電動(dòng)機(jī)反而經(jīng)濟(jì)。若原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選得

56、過(guò)高,勢(shì)必增加傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比,從而導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由表3中3種方案,綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比,認(rèn)為方案1的傳動(dòng)比較合適,所以選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M-4。</p><p>  Y112M-4電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如下: 額定功率:4 Kw</p><p>  滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速:n滿(mǎn)=1440 r/min</p><p>  同步轉(zhuǎn)速

57、:1500 r/min</p><p>  3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配</p><p>  1.傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i總= n滿(mǎn)/ nW =1440/18=80</p><p>  2. 分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>  根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表2.2選取,對(duì)于三角v帶傳動(dòng),為避免大帶輪直徑過(guò)大,取i12=2.8;</

58、p><p>  則減速器的總傳動(dòng)比為 i減=i總/2.8=80/2.8=28.5714</p><p>  對(duì)于兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器,按兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度分配傳動(dòng)比,取 ig=1.3id</p><p>  i減= ig×id = 1.3id 2=28.5714</p><p>  i2d =28.5714/1.3=21.97

59、80</p><p><b>  id =4.688</b></p><p>  ig=1.3id=1.3×4.688=6.0944</p><p>  注:ig -高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比;</p><p>  id –低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比;</p><p>  3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

60、</p><p><b>  計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速:</b></p><p>  電機(jī)軸:n電= 1440 r/min</p><p> ?、褫S nⅠ= n電/i帶=1440/2.8=514.29 r/min</p><p>  Ⅱ軸 nⅡ= nⅠ/ ig=514.29/6.0944=84.387 r/min

61、</p><p> ?、筝S nⅢ=nⅡ/ id =84.387/4.688=18 r/min</p><p>  計(jì)算各軸的輸入和輸出功率:</p><p> ?、褫S: 輸入功率 PⅠi= Pdη帶=3.226×0.96=3.097 kw</p><p>  輸出功率 PⅠo= 3.097η軸承=3.097×

62、;0.99=3.066 kw</p><p>  Ⅱ軸: 輸入功率 PⅡi=3.066×η齒輪=3.066×0.97=2.974 kw</p><p>  輸出功率 PⅡo= 2.974×η軸承=2.974×0.99=2.944 kw</p><p> ?、筝S 輸入功率 PⅢi=2.944×η齒輪

63、=2.944×0.97=2.856 kw</p><p>  輸出功率 PⅢo= 2.856×η軸承=2.856×0.99=2.827 kw</p><p>  計(jì)算各軸的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩:</p><p>  電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Td=9.55×106×Pd /n電=9.55×106×3.2

64、26/1440</p><p>  =21.4×103 N·mm</p><p>  Ⅰ軸: 輸入轉(zhuǎn)矩 TⅠi=9.55×106×PⅠi / nⅠ=9.55×106×3.097/514.29</p><p>  =57.5×103 N·mm</p><p&g

65、t;  輸出轉(zhuǎn)矩 TⅠo=9.55×106×PⅠo / nⅠ=9.55×106×3.066/514.29</p><p>  =56.9×103 N·mm</p><p>  Ⅱ軸: 輸入轉(zhuǎn)矩 TⅡi=9.55×106×PⅡi / nⅡ=9.55×106×2.974/84.387&l

66、t;/p><p>  =336.6×103 N·mm</p><p>  輸出轉(zhuǎn)矩 TⅡo=9.55×106×PⅡo / nⅡ=9.55×106×2.944 /84.387</p><p>  =333.2×103 N·mm</p><p>  Ⅲ軸 輸

67、入轉(zhuǎn)矩 TⅢi=9.55×106×PⅢi / nⅢ=9.55×106×2.856/18</p><p>  =1515.3×103 N·mm</p><p>  輸出轉(zhuǎn)矩 TⅢo=9.55×106×PⅢo/ nⅢ=9.55×106×2.827/18</p><p&

68、gt;  =1499.9×103 N·mm</p><p>  將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于表4如下:</p><p><b>  四、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>  這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì),我拿到的題目是蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)。</p><p>  本次設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)我們進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)

69、方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)手段解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械原理課程后進(jìn)行的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是為提高我們本科生機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和解決工程實(shí)際問(wèn)題能力服務(wù)的。其實(shí)就是要求我們運(yùn)用機(jī)械原理課上所學(xué)過(guò)的各種機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理,分析和解決實(shí)際生活中遇到的各種問(wèn)題。</p><p>  拿到設(shè)計(jì)題目后,我就開(kāi)始認(rèn)真研讀設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),明確設(shè)計(jì)

70、內(nèi)容和要求,分析原始數(shù)據(jù)及工作條件;然后通過(guò)借閱(圖書(shū)館)、搜集(網(wǎng)絡(luò))查找有關(guān)信息、資料及手冊(cè);由于《機(jī)械原理》是上學(xué)期課程,我先復(fù)習(xí)了機(jī)械原理課程有關(guān)內(nèi)容,其中包括:機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)(自由度),連桿機(jī)構(gòu)(急回,壓力角,死點(diǎn)),凸輪機(jī)構(gòu),齒輪機(jī)構(gòu),間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)。并自學(xué)了下篇-機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容。熟悉了相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,初步擬定了設(shè)計(jì)計(jì)劃。</p><p>  因?yàn)槭堑谝淮为?dú)立進(jìn)行課程設(shè)計(jì),所以在

71、設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少的問(wèn)題,比如在選擇機(jī)構(gòu)時(shí),各種構(gòu)件都有哪些性能適用于我所做的機(jī)構(gòu);在確定機(jī)構(gòu)尺寸時(shí),型煤尺寸和粉煤高度與型煤高度之比該怎么使用;在進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí),如何運(yùn)用已知條件:生產(chǎn)率為18塊/min……針對(duì)這些問(wèn)題,我通過(guò)請(qǐng)教老師,查閱資料,思考揣摩,得到了解決。例如李老師告訴我們?cè)谑褂昧鶙U機(jī)構(gòu)時(shí)要注意其行程較小這一缺點(diǎn);由于機(jī)械原理課本中沒(méi)有涉及間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具體的計(jì)算公式,我去圖書(shū)館借閱了《間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新

72、》等相關(guān)書(shū)籍,找到了相關(guān)公式;隨著自己對(duì)蜂窩煤成型機(jī)工作原理的進(jìn)一步理解,我知道了生產(chǎn)率可轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速……當(dāng)然遇到的問(wèn)題還有很多,我基本上在設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程中通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐解決了,過(guò)程中和同學(xué)間討論也幫助我學(xué)習(xí)了不少經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。</p><p>  在機(jī)械原理課上所學(xué)的知識(shí)是比較理論化的,通過(guò)這些理論我了解了一些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案與運(yùn)動(dòng)軌跡,至于這些構(gòu)件、這些機(jī)構(gòu)真正要派些什么用場(chǎng),在我腦中的概念還是挺模糊的,但是在這次

73、為完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)當(dāng)中,我開(kāi)始對(duì)傳授機(jī)械原理這門(mén)課的真正意義所在有了初步了解。換句話(huà)說(shuō),因這次課程設(shè)計(jì)我把理論與實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合了起來(lái),達(dá)到了學(xué)以致用的目的。</p><p>  通過(guò)這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)即蜂窩煤成型機(jī)的設(shè)計(jì),我知道其實(shí)要做一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)并不簡(jiǎn)單,要把它做好就更不易了,從中我也感到自己的知識(shí)面其實(shí)是很狹隘的。在理論知識(shí)的貫穿上和用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力上也亟待提高,可以說(shuō)這次的設(shè)計(jì)就像是一面鏡子,照出

74、了我的不足之處。但也因此而小小地鍛煉了一下自己,為以后的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)及大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了一個(gè)準(zhǔn)備。</p><p>  在為課程設(shè)計(jì)寫(xiě)說(shuō)明書(shū)時(shí),為了讓說(shuō)明書(shū)內(nèi)容更充實(shí),使自己的書(shū)面語(yǔ)言更趨向于專(zhuān)業(yè)化,我們組到圖書(shū)館去借了相關(guān)的書(shū)籍來(lái)翻閱。在查找資料、閱讀資</p><p>  料的同時(shí),我還知道了更多以前課本上沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí),比方說(shuō)當(dāng)所選槽輪槽數(shù)與要求工位不一致時(shí),可利用齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行

75、增速或減速。</p><p>  經(jīng)過(guò)一個(gè)多月機(jī)械原理設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)及研究,我明白了許多在課堂上不懂的知識(shí),也讓我深刻體會(huì)到實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要性:實(shí)踐是學(xué)習(xí)的目的,也是學(xué)習(xí)的方法。</p><p>  這次課程設(shè)計(jì),使我有了很大的收獲,鍛煉了我解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使我學(xué)會(huì)了勇于創(chuàng)新,擴(kuò)展思路的解決問(wèn)題的方法,還加強(qiáng)了和同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。每個(gè)人都會(huì)遇到不同的困難,而對(duì)一個(gè)又一個(gè)的困難大家一起努

76、力共同克服。最終有了今天的成績(jī),令我們每一個(gè)人欣慰。同時(shí),增進(jìn)了同學(xué)間的友誼。</p><p>  通過(guò)本次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì),除了加深了對(duì)大二學(xué)習(xí)的機(jī)械原理知識(shí)的理解,我還實(shí)踐了機(jī)械制圖課程中學(xué)習(xí)的CAD和三維實(shí)體造型技術(shù)課程中學(xué)習(xí)的Pro-E繪圖技能??傊忍嵘俗约旱脑O(shè)計(jì)能力,又鞏固了課本知識(shí)。當(dāng)然這學(xué)期的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)在本次設(shè)計(jì)中也幫助自己不少,像V帶傳動(dòng),減速器等。</p><p>

77、;  最后,我要特別感謝指導(dǎo)老師李克旺副教授,他為我們提供了大量的學(xué)習(xí)資料和應(yīng)用軟件 ,并指導(dǎo)和幫助我完成了本次設(shè)計(jì)。</p><p><b>  五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1]黃鵬,李旭榮.基于ADAMS的簡(jiǎn)易蜂窩煤成型機(jī)動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)[J].工礦自動(dòng)化,2011,06:39-42.</p><p>  [2]吳文群.基于Tr

78、ueBasic的蜂窩煤成型機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)分析[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2012,02:72-73+76.</p><p>  [3]屈力進(jìn).基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的煤礦機(jī)械制造工藝方案選擇[J].煤礦機(jī)械,2012,12:118-120.</p><p>  [4]劉洋,李超軍.新型沖壓式蜂窩煤成型機(jī)設(shè)計(jì)[J].才智,2013,15:223.</p><p>  [5]

79、段桃園,方藝儒.沖壓式蜂窩煤成型機(jī)電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇[J].才智,2013,21:202-203.</p><p>  [6]吳超,張永發(fā),梁言,孫亞玲.無(wú)煙粉煤加工炭化型煤技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].山西能源與節(jié)能,2009,03:41-43+61.</p><p>  [7]楊敦銳,李旭榮.基于ADAMS的蜂窩煤成型機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2010,01:86-88+91

80、.</p><p>  [8]劉暉.提高液壓式蜂窩煤成型機(jī)生產(chǎn)率的途徑[J].山西煤炭,1997,03:55-58.</p><p>  [9]張軍.FM-83K型蜂窩煤成型機(jī)[J].機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報(bào),1995,05:71.</p><p>  [10]王杰.秸稈蜂窩煤機(jī)[J].農(nóng)村新技術(shù),2008,12:41.</p><p>  [11]馮

81、泮濤,林云高.采取多種形式加工生產(chǎn)蜂窩煤[J].中國(guó)物流與采購(gòu),1985,10:20.</p><p>  [12]向陽(yáng).我國(guó)民用型煤科研工作展望[J].能源,1985,03:18-20.</p><p>  [13]Faborode M.O.Callaghan J.R.Optimizing the compression/Briquetting </p><p&g

82、t;  Of Fibrous Agricultural Material/s.Journal of AgriculturalEngineering.1987(4):2452262.</p><p>  [14]Bemberger I. Decentralized Biomass Combustion State of the Art and Future Development.Biomas

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