枣庄学院《机械原理》课程设计
1.执行机构设计计算
1）冲压脱模机构（曲柄滑块机构）设计计算
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=300/2=150mm 连杆长度为：L=R/λ=150/0.2=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，从而画出冲压脱模机构的位移—时间关系图。
2）扫屑机构设计计算
固定凸轮采用斜面形状，其上下方向的长度又能够大于滑梁的行程S，即应大于300mm。
设定转盘半径：R=340mm。
凸轮从动件行程应不小于转盘直径，即≥340mm。 tana=340/300=17/15=1.13 ∴ 固定凸轮斜面的斜度应≤1.13 具体尺寸按结构情况设计。
3）间歇机构（槽轮机构）设计计算
1.槽数Z：Z=5 按工位要求选择 2.中心距L： L=300mm 按结构情况确定 3.从动轮运动角：2β=2π/Z=72° 4．主动轮运动角: 2α=π-2β=108° 5.圆销中心轨迹半径：R1=Lsinβ=176mm 6.拨销与轮槽底部的间隙e取3-6mm 取e=5mm 7.滚子圆销半径r3：r3=R1/6=29.33mm 取r3=29mm
22(Lcos?)?r38.槽轮外径 R2：R2=
9.槽底半径Rd：Rd=L-(R1+r3)-e=90mm
10.槽轮上槽口至槽底深h: h=R1+R2-L+r3+e=154mm
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11.拨盘销数m：m≤2Z/(Z-2)=10/3 取m=1
12.槽口壁厚b： b≥（0.6-0.8）r3，但不小于3-5mm。b≥17.4-23.2mm。 取b=20mm
13.锁止弧半径R0：R0=R1-b-r3=127mm 14.主动轮转一周所需时间T：T=3s
15.槽轮每次循环中运动的时间td：td=（0.5-1/Z）T=(0.5-0.2)*3=0.9S 16. 槽轮每次循环中停歇的时间tj： tj=T-td=3-0.9=2.1s 17.锁止弧对应中心角V: V=2π/m-2α=252° 18.动停比K: K=td/tj=1-4/(Z+2)=1-4/(5+2)=3/7
19.动停系数τ：τ=td/T=m(Z-2)/2Z=1(5-2)/2*5=3/10=0.3 2．5 机构运动循环图
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。
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三、传动系统方案设计
3.1传动方案设计
传动系统位于原动机和执行系统之间，将原动机的运动和动力传递给执行系统。除进行功率传递，使执行机构能克服阻力做功外，它还起着如下重要作用：实现增速、减速或变速传动；变换运动形式；进行运动的合成和分解；实现分路传动和较远距离传动。传动系统方案设计是机械系统方案设计的重要组成部分。当完成了执行系统的方案设计和原动机的预选型后，即可根据执行机构所需要的运动和动力条件及原动机的类型和性能参数，进行传动系统的方案设计。
在保证实现机器的预期功能的条件下，传动环节应尽量简短，这样可使机构和零件数目少，满足结构简单，尺寸紧凑，降低制造和装配费用，提高机器的效率和传动精度。
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根据设计任务书中所规定的功能要求，执行系统对动力、传动比或速度变化的要求以及原动机的工作特性，选择合适的传动装置类型。根据空间位置、运动和动力传递路线及所选传动装置的传动特点和适用条件，合理拟定传动路线，安排各传动机构的先后顺序，完成从原动机到各执行机构之间的传动系统的总体布置方案。
机械系统的组成为：原动机 →传动系统(装置)→ 工作机（执行机构） 原动机：Y系列三相异步电动机； 传动系统(机构)：常用的减速机构有齿轮传动、行星齿轮传动、蜗杆传动、皮带传动、链轮传动等，根据运动简图的整体布置和各类减速装置的传动特点，选用二级减速。第一级采用皮带减速，皮带传动为柔性传动，具有过载保护、噪音低、且适用于中心距较大的场合；第二级采用齿轮减速，因斜齿轮较之直齿轮具有传动平稳，承载能力高等优点，故在减速器中采用斜齿轮传动。根据运动简图的整体布置确定皮带和齿轮传动的中心距，再根据
中心距及机械原理和机械设计的有关知识确定皮带轮的直径和齿轮的齿数。
故传动系统由“V带传动+二级圆柱斜齿轮减速器”组成。 [注]：根据设计要求，已知工作机（执行机构原动件）主轴：
转速：n = 12（r/min） 工作机输出功率：P=2.8 (Kw)
W
3.2电动机的选择
1）选择电动机类型
按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动。
2）选择电动机容量
所需电动机的功率：Pd= PW /ηa
ηa----由电动机至工作轴的传动总效率
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ηa =η带×η轴承3×η齿轮2×η联
查表可得：
对于V带传动: η
带
=0.96
齿轮=0.97
对于8级精度的一般齿轮传动：η对于一对滚动轴承：η对于弹性联轴器：η
轴承
=0.99
联轴器=0.99
则 ηa =η带×η轴承3×η齿轮2×η联
=0.96×0.993×0.972×0.99 = 0.868
∴ Pd= PW /ηa=2.8/0.868=3.226 KW 查各种传动的合理传动比范围值得：
V带传动常用传动比范围为 i带=2～4，单级圆柱齿轮传动比范围为i齿=3～5，则电动机转速可选范围为
nd=i带 ×i齿2×nW =(2～4)( 3～5)2 ×nW =（18 ～100 ）×nW =(18～100)×12 =216～1200 r/min
符合这一转速范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min根据容量和转速，由有关手册查出两种适用的电动机型号，因此有两种传动比方案。 方电动机案 型号 Y132M1-1 6 Y160M1-2 8 额定功率ped/kw 4 4 电动机转速/ r/min 同步 满载 1000 750 960 720 电动机质量/kg 73 118 对于电动机来说，在额定功率相同的情况下，额定转速越高的电动机尺寸越小，重量和价格也低，即高速电动机反而经济。若原动机的转速选得过高，势必增加传动系统的传动比，从而导致传动系统的结构复杂。由表中三种方案，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速器的传动比，认为方案1
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