冲压式蜂窝煤成型机机械原理课程设计
机
械
原
理
课
程
设
计
机电工程系1102班
王帅（2011090233） 李岩（2011090235） 刘方圆（2011090206）
指导老师：王新海 2013-12-11
冲压式蜂窝煤成型机的设计
功能……………………….……..1
技 术 和 参 数 要 求….……2
三 种 方 案 ……..………….3
机构原理图 …………………..4
工作原理和工艺动作分析…5
机构的运动设计与分析、计算内
容………………………………...6
优缺点比较……………………..7
零件图……………………………8
功能
1.功能
冲压式蜂窝煤成型机是中国城镇蜂窝煤生产厂的主要生产设备，这种设备具有结构合理、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。
为了实现将蜂窝煤压制成型，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）清除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煤；
（5）将冲压成型的蜂窝煤输出。
技 术 和 参 数 要 求
技术要求和参数
a)生产能力：25次/分
b)电机：Y180L-8，N=11KW，n=2000r/min
c)如图所示：冲头10，脱模盘11，扫削刷9都于上下移动的滑梁2连成一体。当滑梁上下冲时，冲头将粉煤冲成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中，扫削刷将冲头和脱模盘上粘着的粉煤刷掉。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动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。
d)为改善冲压成型的质量，冲压后应有一段保压时间 e）为增大冲头压 f)由于同时冲两只煤饼时的冲头压力较大，最大可达50000N，其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压，压力呈线性变化，由零值至最大值。因此，希望冲压机构具有增力功能，
以减小机器的速度波动和减小原动机的功率。
力，减小原动机功率，冲压机应具有增压能力。
三 种 方 案
1）方案一
冲压机构为对心曲柄滑块机构、模
筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为固定移动凸轮-移动从动件机构
2）方案二
冲压机构为对心曲柄滑块机构、模
筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构
3）方案三
冲压机构为偏置曲柄滑块机构、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。
机构原理图
工作原理和工艺动作分析
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；
以上五个动作，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。
机构的运动设计与分析、计算内
容
1.带传动其传动比为4
2.齿轮传动其传动比为5
取Z1=23，Z2＝i×23＝5×23＝115。按钢制齿轮计算，取模数m=5mm.。则
d1＝Z1m＝115 mm.
d2＝Z2m＝575 mm.
d3=d1 d4=d2 =d5
其余尺寸，按齿轮机构相关计算表格求出。
3.曲柄滑块机构
已知冲压式蜂窝煤成型机的滑梁行程s=300mm，曲柄与连杆长度比，即连杆系数为λ＝0.2，则曲柄半径为：
R=s/2=150mm
连杆长度为：L=R/λ=750mm
因此，不难求出曲柄滑块机构中滑梁（滑块）的速度和加速度变化。
4.槽轮机构
1）槽数Z 按工位要求选定为4。
2）中心距α 按结构情况确定α=300mm。
3) 圆销数k 根据槽数定为1
4）拨盘直径100mm 槽轮直径220mm 圆销长50mm
优 缺 点 比 较
由于方案一与方案二的区别在扫削机构，方案一是固定移动凸轮-移动从动件机构，方案二是附加滑块摇杆机构，如上图所示。
固定移动凸轮-移动从动件机构比附加滑块摇杆机构更适用，因为：
1）在满足执行机构的工艺动作和运动要求的前提下，固定移动凸轮-移动从动件机构的传动链短，结构简单。 2）具有更好的可调性。
3）使用安全性更好，并且操作简单。
对于方案三，它的三个执行机构与方案一都不一样，并且： 机构复杂，操作性不佳。
传动较繁杂。
造价较高，经济性不好。
综上可知：方案一在三个方案中最佳，则最后选择方案Ⅰ为冲压式蜂窝煤成型机的机械运动方案。
零件图