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機電學院2011屆畢業(yè)設計答辯氣壓式蜂窩煤成型機,專業(yè)：機械設計制造及其自動化學生：黃沖沖指導教師：張雪松教授2011.5.30,2,匯報內(nèi)容,一、課題背景二、總體設計方案分析三、總體結(jié)構(gòu)設計四、主要零部件設計與標準件選擇五、技術(shù)經(jīng)濟分析六、總結(jié),3,1.課題背景,蜂窩煤長期以來在我國城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村廣泛使用，現(xiàn)已發(fā)明環(huán)保節(jié)能型蜂窩煤，燃燒無毒、無味、無黑煙。所以市場上對蜂窩煤的需求量很大。質(zhì)量高的蜂窩煤有抗壓性強、外觀平整光滑、厚薄一致、孔距分布合理、燃燒良好的特點，這就對蜂窩煤成型機提出了要求。,4,課題背景,目前國內(nèi)生產(chǎn)蜂窩煤成型機的廠家不少，但是現(xiàn)有的蜂窩煤成型機，均有連桿機構(gòu)帶動在橫梁的彈簧式?jīng)_頭沖壓成型，彈簧在間歇往復應力作用下高速工作，極易產(chǎn)生疲勞彈簧較弱，影響拔針，出現(xiàn)夾煤重沖故障，同時由于彈簧配件制造質(zhì)量很不穩(wěn)定，常常斷裂從而增加生產(chǎn)成本外，彈簧式?jīng)_頭總高度包括了彈簧高度，隨著沖頭高度的增大，工作時沖頭擺差、與模筒碰撞機會均增大，配件損耗和工作噪聲均為較大。且生產(chǎn)效率難突破50個每分鐘等問題。,5,現(xiàn)有蜂窩煤成型機結(jié)構(gòu),此外還有制造煤塊的機構(gòu)存在著許多缺陷，比如機構(gòu)制造出的煤塊不夠敦實，放干后有一些裂紋；有些機構(gòu)造出的煤塊經(jīng)常出現(xiàn)孔內(nèi)坍塌現(xiàn)象；有些機構(gòu)在工作是會出現(xiàn)許多不能及時清理的煤屑，造成工作環(huán)境的相對惡劣，等等。很大程度上造成了環(huán)境污染及能源的浪費,6,二.總體設計方案分析,為了實現(xiàn)蜂窩煤成型，氣壓式蜂窩煤成型機必須完成以下幾個動作：煤粉加料；沖頭將蜂窩煤壓制成型；掃屑機構(gòu)清除沖頭和出煤盤的積屑的掃屑運動；將在模筒內(nèi)的沖壓后的蜂窩煤脫模；沖壓運動和掃屑運動，脫模運動，均有氣缸帶動完成,7,總體結(jié)構(gòu)設計,設計要求,（1）成型煤規(guī)格:,（2）行程：150mm；（3）蜂窩煤重：0.75kg/個，；（4）蜂窩煤成型機的生產(chǎn)能力：65次/min；（5）機械運動方案應力求簡單；,8,課題設計的基本思路,本課題所研究的整個裝置要求從驅(qū)動傳動機構(gòu)開始設計，電動機驅(qū)動帶傳動以后帶動第一根軸轉(zhuǎn)動，從而帶動第一級齒輪的運動，齒輪的轉(zhuǎn)動再驅(qū)動第二根軸運動，由第二根軸帶動錐齒輪運動；錐齒輪的運動使分度槽輪機構(gòu)運動，再帶動轉(zhuǎn)盤運動從而實現(xiàn)和轉(zhuǎn)盤同軸的模盤轉(zhuǎn)動；執(zhí)行機構(gòu)有氣壓缸帶動沖頭，脫模盤掃屑運動，各個運動相互協(xié)調(diào)，完成沖壓蜂窩煤。,9,初定傳動方案,機械運動示意圖,初步確定采用皮帶輪和齒輪進行兩次減速，選用轉(zhuǎn)速較小的電機，經(jīng)過兩次減速后，轉(zhuǎn)速滿足要求。其中三個執(zhí)行機構(gòu)，即沖頭，脫模盤，和掃屑刷由氣缸控制其運動。,10,三、總體結(jié)構(gòu)設計,執(zhí)行機構(gòu)氣缸的設計模套轉(zhuǎn)盤體設計掃屑機構(gòu)設計槽輪分度機構(gòu)設計,11,執(zhí)行機構(gòu)選擇,,執(zhí)行機構(gòu)為氣缸，氣缸的作用是實現(xiàn)沖頭和脫模盤縱向運動和掃屑刷掃屑運動。根據(jù)需要雙向運動，需分別向缸的兩側(cè)輸入壓縮空氣，活塞的正反向運動均靠氣體壓力完成。應采用雙作用單出桿氣缸。,12,汽缸安裝方式,由箱體和受的拉力不是很大，決定氣缸采用直接安裝方式，后端安裝方式，即后端安裝固定螺釘。,13,模套轉(zhuǎn)盤體設計,模盤機構(gòu)的設計合理性可以使得蜂窩煤沖壓的效率提高，根據(jù)工位要求，轉(zhuǎn)盤必須至少具備3個工位由于生的是一個工位為沖壓頭的沖壓，一個為托模，另一個為加料工作，由于生產(chǎn)100×100mm的蜂窩煤，這便確定了工委直徑與高,14,掃屑機構(gòu)設計,由于掃屑凸輪對尺寸要求不太高，故掃屑凸輪應在最后根據(jù)其他已經(jīng)確定的尺寸進行靈活的變動，但有一點，必須要保證整個系統(tǒng)運行的連貫性。因此，固定凸輪采用斜面形狀，要求固定凸輪的上下方向的長度應大于滑梁的行程s其左右方向的高度應能使掃屑刷滿足掃除粉煤的活動范圍。,15,分度槽輪機構(gòu)設計,槽輪機構(gòu)是一種間歇運動機構(gòu)，它由槽輪、銷輪和機架組成。根據(jù)工位要求，工作臺必須至少具備3個工位（一個工位為沖壓頭的沖壓，一個為托模工作，另一個為加料工作的工位）。因此，可選定槽輪機構(gòu)的槽數(shù)為4,16,四、主要零部件設計與標準件選擇,電動機選擇錐齒輪設計箱體的設計,17,電動機的選擇,預取齒輪減速傳動比為5，皮帶輪減速傳動比為4，總傳動比為20,所以選擇Y160M-4三相異步電動機,18,電動機選擇,電動機計算,,,,,,,,,,,,,所以選擇Y160M-4三相異步電動機，,外形尺寸,19,錐齒輪設計,本系統(tǒng)中，直齒錐齒輪的主要作用就是進行運動方向的變換，將水平軸向的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為豎直方向軸向的旋轉(zhuǎn)運動，其帶動的主要負載就是攪拌煤粉時產(chǎn)生的阻力，以及該傳動鏈中的摩擦力。,設計中的直錐齒輪主要不傳動力，其強度能滿足工作的需求。,根據(jù)各機構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及尺寸，選定直錐齒輪的平均模數(shù)m=3mm,當量齒數(shù)z=50則平均分度圓直徑,20,錐齒輪設計,21,箱體的設計,箱體的設計的主要目的是保證主要的傳動機構(gòu)以及零件被包含在箱體內(nèi)，以免受到外界雜物的污染和以免發(fā)生安全事故。箱體的內(nèi)部設計應根據(jù)系統(tǒng)的機構(gòu)位置來確定，應適當增加內(nèi)板等來對較長的軸進行支承，同時應考慮到軸以及軸承的可安裝性，應該適當增加可拆卸的箱體或箱板。箱體的壁厚的確定應根據(jù)整個箱體的尺寸來確定，綜合整個箱體的尺寸以及力求系統(tǒng)運行的安全性以及省材料性，確定壁厚一般為30mm，其他的箱體內(nèi)突出部分應根據(jù)具體情況自行調(diào)整,22,技術(shù)經(jīng)濟分析,1.機械整體大部分采用45鋼和鑄鐵，均為常見的較便宜的材料，因此整個機械不需要很高成本。2.本設計的克服了許多造煤塊機構(gòu)難以克服的缺陷，用氣缸帶動沖頭成型有緩沖作用，壓力平衡，煤品質(zhì)量穩(wěn)定，表面光潔，強度好。,3.降低對電能的損耗，改善工作環(huán)境，降低噪音,4.提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)效率高于50分鐘每個,23,請各位老師多提寶貴意見,Thankyou!,