蜂窩煤成型機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書

1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)設(shè)計(jì)題目：煤蜂窩成型機(jī)設(shè)計(jì)目錄一個(gè)設(shè)計(jì)主題1.1 設(shè)計(jì)目的 11.2 設(shè)計(jì)主題 11.3 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求 2兩個(gè)執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1 功能分解和過程動(dòng)作分解 22.2 方案選擇與分析32.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成 162.4 機(jī)構(gòu)組合項(xiàng)目的確定182.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)182.6 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖242.7 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)動(dòng)作示意圖25三驅(qū)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1 傳輸方案設(shè)計(jì)263.2 電機(jī)選型273.3 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比分布293.4 變速器運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算 30四 設(shè)計(jì)總結(jié)315 參考文獻(xiàn) 33一個(gè)設(shè)計(jì)主題1.1 設(shè)計(jì)目的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)

2、計(jì)是我校第一個(gè)綜合性計(jì)算機(jī)仿真初步培訓(xùn)，是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的目的是進(jìn)一步鞏固和靈活運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)；培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和獨(dú)立解決實(shí)際工程問題的能力，通過機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖設(shè)計(jì)）有一個(gè)完整的概念，培養(yǎng)初步機(jī)構(gòu)選擇、組合和確定運(yùn)動(dòng)方案的能力，進(jìn)而提高我們創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、表達(dá)、使用計(jì)算機(jī)和技術(shù)數(shù)據(jù)，以及利用計(jì)算機(jī)模擬解決工程問題的能力。為了得到更完整的設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)訓(xùn)練。1.2 設(shè)計(jì)課題：煤蜂窩成型機(jī)設(shè)計(jì)了型煤成型機(jī)沖切脫模機(jī)構(gòu)、工作板間歇旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和排屑機(jī)構(gòu)。成型機(jī)的工藝動(dòng)作如圖所示：圖1 蜂窩成型機(jī)設(shè)計(jì)原理示意圖沖頭和脫模板與上下移動(dòng)的滑梁相連?；合蛳聸_壓時(shí)，沖頭

3、將煤粉壓成型煤，脫模板將壓制的型煤脫模。在滑梁上升過程中，除塵刷會(huì)刷掉附著在沖頭和頂板上的煤粉。模鼓均勻分布在模鼓轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)使送料的模桶進(jìn)入加壓位置，成型的模桶進(jìn)入脫模位置，空的模桶進(jìn)入加料位置。盡量按上述要求設(shè)計(jì)可移動(dòng)的沖壓脫模機(jī)構(gòu)、工作板間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和排屑機(jī)構(gòu)。1.3 設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)要求工作機(jī)輸入功率：4.3kw生產(chǎn)率：55 塊/分鐘型煤尺寸：h= 100mm75mm煤粉高度與型煤高度之比（壓縮比）：2：1，即工作盤高度H=2h=150mm工況：輕微沖擊負(fù)荷，一班倒使用期限：十年，大修期限為三年生產(chǎn)批次：小批量生產(chǎn)（十臺(tái)以下）速度公差：5%執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1 功能分解和過

4、程動(dòng)作分解1）功能分解為了實(shí)現(xiàn)煤蜂窩成型機(jī)的整體功能，將功能分解為：進(jìn)料功能、沖壓成型功能、脫模功能、排屑功能、工作板的簡(jiǎn)單間歇旋轉(zhuǎn)功能、輸送功能。2）過程動(dòng)作過程根據(jù)以上分析，流程動(dòng)作有以下六個(gè)動(dòng)作：( 1)上料：該動(dòng)作可利用煤粉的重力打開料斗自動(dòng)上料；（ 2）沖壓成型：要求沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖壓在沖頭行程的二分之一處進(jìn)行；( 3)脫模：要求脫模板上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將沖好的型煤壓下，形成模具。一般可以用沖頭固定在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑梁上；（ 4）掃屑：在沖頭和頂板向上運(yùn)動(dòng)過程中，需要用掃刷對(duì)煤粉進(jìn)行掃掃；（ 5）工作板間歇轉(zhuǎn)動(dòng)：完成沖壓、脫模、送料三工位的轉(zhuǎn)換；（ 6）輸送：成型的煤球脫模后，落在輸

5、送帶上，將成品送出，包裝好備用。對(duì)于以上六個(gè)動(dòng)作，進(jìn)料和輸送的動(dòng)作都比較簡(jiǎn)單，暫時(shí)不考慮。脫模和沖壓可以由一個(gè)機(jī)構(gòu)完成。2.2 方案選擇與分析1、沖壓脫模機(jī)構(gòu)（上下移動(dòng)）計(jì)劃一方案 2方案 3方案 4情景 5選項(xiàng) 6選項(xiàng) 7情景 8情景 9情景 10情景 11情景 12情景 13情景 14情景 15情景 16選項(xiàng) 17方案 18情景 19情景 20方案1到9是鏈接機(jī)制；方案 10 至 12 是凸輪機(jī)構(gòu)；方案 13 至 16 是齒輪齒條機(jī)構(gòu)；方案 17 至 20 是組合機(jī)制。表1 沖壓機(jī)構(gòu)部分運(yùn)動(dòng)方案定性分析形形態(tài)性能特點(diǎn)連鎖凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度高的更高高的行程大小取決于曲柄尺寸小的可以

6、是任意的可調(diào)度可調(diào)節(jié)的調(diào)整難度可調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)性能難以平衡取決于凸輪形狀這很好簡(jiǎn)單沒那么簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)單，但一般必須通過齒輪擺動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械效率一般來說一般來說更高承載能力高的降低更高其它功能具有快速退貨功能可以實(shí)現(xiàn)任何運(yùn)動(dòng)規(guī)律平穩(wěn)傳輸結(jié)合表1可知，方案1為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，加工簡(jiǎn)單，具有增力作用；方案69為小行程六連桿機(jī)構(gòu)；凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但易磨損，傳力??；齒條小齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)準(zhǔn)確、效率高、使用壽命長(zhǎng)，但加工組裝困難；組合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。綜上所述，首要選擇的是選項(xiàng) 1、選項(xiàng) 9 和選項(xiàng) 17。2、工作板間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)選項(xiàng) 1 滑輪機(jī)構(gòu)方案2 外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)選項(xiàng) 3 摩擦棘輪機(jī)構(gòu)方案4

7、外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)方案5 不完整的齒輪齒條機(jī)構(gòu)方案6 圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，但旋轉(zhuǎn)角度不宜過小而造成沖擊；方案2、3易于制造，旋轉(zhuǎn)角度準(zhǔn)確，但易造成沖擊磨損；方案4和方案5的從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)角較大，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)行可靠，但精度要求高，加工復(fù)雜，安裝調(diào)整困難。綜合考慮，主要選擇方案一、方案四、方案六。3、掃地機(jī)制選項(xiàng) 1 附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)選項(xiàng) 2 固定凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)機(jī)構(gòu)選項(xiàng) 3 固定凸輪移動(dòng)滑塊從動(dòng)機(jī)構(gòu)方案1運(yùn)行流暢，但體積較大；方案2運(yùn)動(dòng)性能差，易磨損；方案3在各方面都有較好的表現(xiàn)。上述三種清掃機(jī)制方案的性能差別不大，都可以選擇。2.3 執(zhí)行

8、運(yùn)動(dòng)學(xué)的形成方案一：沖孔機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)模缸轉(zhuǎn)盤是一種滑輪機(jī)構(gòu)排屑機(jī)構(gòu)為導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)在沖壓機(jī)理中正確選擇點(diǎn)A的軌跡，并確定機(jī)制的大小可以確保組件具有快速回報(bào)的特征，運(yùn)動(dòng)和工作部分接近均勻，并且工作壓力角機(jī)構(gòu)的截面可以做得盡可能小。根據(jù)工位要求確定滑輪的相關(guān)參數(shù)，能滿足工作盤的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)上下方向長(zhǎng)度應(yīng)大于滑梁行程，導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)左右高度應(yīng)使掃刷與煤粉移動(dòng)接觸外殼。方案二：沖孔機(jī)構(gòu)為六桿機(jī)構(gòu)模缸轉(zhuǎn)盤是不完全齒輪機(jī)構(gòu)排屑機(jī)構(gòu)是一個(gè)堅(jiān)固的附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)六連桿機(jī)構(gòu)雖然有增力作用，但行程小，需要調(diào)整每根連桿的大小，以滿足滑梁的行程要求。不完整齒輪機(jī)構(gòu)是由普通齒輪機(jī)構(gòu)改造而成的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)

9、構(gòu)。它與普通齒輪的不同之處在于齒不覆蓋整個(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，根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和休息時(shí)間的要求，從動(dòng)輪上有與主動(dòng)輪齒嚙合的齒。兩個(gè)輪子的輪輞上都有鎖定圓?。ㄒ妶D4），用來防止從動(dòng)輪游動(dòng)，在從動(dòng)輪停止時(shí)起到定位作用。附加滑塊搖桿機(jī)構(gòu)可滿足運(yùn)動(dòng)變化條件，工作穩(wěn)定，效率高，成本低，但運(yùn)動(dòng)量大。方案三：沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪連桿機(jī)構(gòu)模缸轉(zhuǎn)盤是一種圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)排屑機(jī)構(gòu)為固定凸輪移動(dòng)從動(dòng)機(jī)構(gòu)與前兩種方案相比，凸輪連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，凸輪部分磨損較多，連桿部分為多桿，需要占用較大尺寸才能滿足行程要求.圓柱凸輪的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求精度高，安裝調(diào)整困難。定凸輪動(dòng)從動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)架要求較高，工

10、作穩(wěn)定性較差。且托輥磨損大，壽命短。2.4 機(jī)構(gòu)組合計(jì)劃的確定從上述方案評(píng)價(jià)可以看出，方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低、經(jīng)久耐用、易維護(hù)、操作方便。因此，確定該方案是上述三種方案中最合理的方案。2.5 執(zhí)行器尺寸設(shè)計(jì)(1) 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的計(jì)算已知滑梁行程S= 300mm，行程速比系數(shù)k=1.5(=180(k-1)/(k+1)= 180(1.5-1)/(1.5+1)=36) .超過 C1NC2 1C。在C2之后，令C 1C2M=90-=54，C1N和C2M在P最后以C2P為直徑做一個(gè)圓，則該圓上任意一點(diǎn)與C1和C2連線的夾角為=36。在圓上任意取曲柄旋轉(zhuǎn)中心A，從圖中可以看出曲柄和連桿在兩個(gè)

11、位置AC1和AC2重疊并在一條直線上并拉直。但：AC1=B1 1C-AB1AC2=AB2+ 2CB2解決方案必須：AB1=(AC2-AC1)/2=C2E/2（以A為圓心，AC1為半徑，圓弧與AC2的交點(diǎn)E可得到線段C2E）。測(cè)量：AB1=125mmAC1=295mme=140mm已知的生產(chǎn)率是 55 塊/分鐘。由于曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一次，滑塊完成一個(gè)沖壓運(yùn)動(dòng)循環(huán)，生產(chǎn)1塊煤球。所以曲軸轉(zhuǎn)速為55r/min，即曲軸角速度為5.7600rad/s。軟件分析表明，所設(shè)計(jì)的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳遞角為26（為保證良好的傳力性能，最小傳遞角通常不小于40 ） ，即壓力角過大，蜂窩煤成型機(jī)的沖壓機(jī)構(gòu)對(duì)快速返回特性

12、沒有特殊要求，因此決定將機(jī)構(gòu)改為定心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。變更（1）定心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的計(jì)算因?yàn)?S= 300mm,因此，曲柄長(zhǎng)度 AB=S/2= 150mm。取最小傳遞角為75，即最大壓力角為15示意圖如下：取水平線 MN 上的任意一點(diǎn) A。以 A 為圓心，150mm半徑為圓，做一個(gè)圓，在 B1 和 B2 兩點(diǎn)與 MN 相交。使 ABMN 過 A，在 B 點(diǎn)與圓 A 相交。令A(yù)BC=75，在C點(diǎn)與MN相遇。測(cè)量的 BC= 580mm，即連桿長(zhǎng)度。1=B 2=BC2C在MN上得到1C滑塊的兩個(gè)極限位置C1和C2。下圖為定心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)仿真圖：(2) 滑輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算時(shí)隙z的個(gè)數(shù)應(yīng)根據(jù)站位的

13、要求選擇為5，但隨著z的增大，k也隨之增大，移動(dòng)時(shí)間tf增大，不利于工作。因此，為了提高工作效率，希望降低k，即降低z（工位數(shù)不夠，可以通過增加適合間歇所需工位數(shù)量的減速機(jī)來實(shí)現(xiàn)）傳動(dòng)鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)部分），最后選擇z=4（減速齒輪傳動(dòng)必須為i=4/5）。2=180 (z-2)/z = 180 (4-2)/4=90，當(dāng)滑輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)槽角 2= 360 /z= 360 / 4=90停電比 k=td/tt=(z-2)/(z+2)= (4-2)/(4+2)=1/3圓針數(shù)n=1根據(jù)結(jié)構(gòu)確定中心距a=300mm圓銷半徑 r=30mm因此，驅(qū)動(dòng)部分R1的圓形銷的中心半徑= a sin = 300 sin 452

14、12mmR1 到a = R1/ a=212/3000.7外半徑R2= (acos ) 2 +r 2 1/2 = (300cos45) 2 +30 2 1/2 214mm輪槽深度ha( +cos -1)+r=300(0.7+cos45-1)+30152.1mm取 h=153mm(3) 導(dǎo)桿-滑塊機(jī)構(gòu)計(jì)算根據(jù)滑塊的行程要求和沖孔機(jī)構(gòu)的尺寸限制，排屑機(jī)構(gòu)的尺寸選擇如下：導(dǎo)桿在垂直方向的高度H= 375mm，傾角arctg(500/150) 73清掃刷桿長(zhǎng)度L=550mm2.6根據(jù)過程動(dòng)作順序和配合要求繪制運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖沖壓型煤成型機(jī)的運(yùn)動(dòng)周期圖，主要是確定沖壓脫模盤、掃毛刷和模缸轉(zhuǎn)盤三個(gè)執(zhí)行部件的順序和

15、相位，以便于設(shè)計(jì)、裝配和每個(gè)執(zhí)行器的調(diào)試。沖壓型煤成型機(jī)的沖孔機(jī)構(gòu)為主要機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)部分的零角為橫坐標(biāo)的起點(diǎn)（即橫坐標(biāo)代表各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置） ，縱坐標(biāo)代表位移起點(diǎn)和每個(gè)執(zhí)行器的最終位置。表 2 和 圖 2 都 顯示 了 沖壓 型煤 成型 機(jī) 的 三個(gè) 作動(dòng)器 的 運(yùn)動(dòng) 循環(huán) 過程.沖壓過程分為行程和返回。帶模孔的轉(zhuǎn)盤的工作行程在沖床行程的后半程和前半程完成，從而在沖床前完成間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。排屑動(dòng)作在沖頭回程的后半程和前半程完成。表2 壓塊成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)表活動(dòng)件角分布0180180360沖頭和頂出板機(jī)構(gòu)工作計(jì)劃回程活動(dòng)件角分布09090270270360模缸轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)工作計(jì)劃停止工作計(jì)劃掃刷機(jī)構(gòu)橫掃運(yùn)

16、動(dòng)回程橫掃運(yùn)動(dòng)圖2 煤蜂窩成型機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2.7 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)動(dòng)作示意圖電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶輪機(jī)構(gòu)，皮帶輪機(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)和分度滑輪機(jī)構(gòu)，沖壓機(jī)構(gòu)的沖頭驅(qū)動(dòng)排屑機(jī)構(gòu)。3、傳輸系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳輸方案設(shè)計(jì)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)。除了動(dòng)力傳遞，使執(zhí)行器克服阻力做功外，它還起到以下重要作用：實(shí)現(xiàn)加速、減速或變速傳動(dòng)；改變運(yùn)動(dòng)的形式；合成和分解運(yùn)動(dòng)；傳播。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。在完成執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的預(yù)選后，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件以及原動(dòng)機(jī)的類型和性能參數(shù)進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)

17、計(jì)。搬運(yùn)工。在保證機(jī)器預(yù)期功能的情況下，傳動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)盡可能短，這樣可以減少機(jī)構(gòu)和零件的數(shù)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，制造和裝配成本低減少，提高機(jī)器的效率和傳動(dòng)精度。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的功能要求，將執(zhí)行系統(tǒng)的功率、傳動(dòng)比或變速要求與原動(dòng)機(jī)的工作特性相匹配，選擇合適的傳動(dòng)類型。根據(jù)空間位置、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳動(dòng)路線以及所選傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)和適用條件，合理制定傳動(dòng)路線，安排各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順序，從頭到尾完成傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布置。動(dòng)子到每個(gè)執(zhí)行器。程序。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)行器）原動(dòng)機(jī)：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)；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)

18、、鏈輪傳動(dòng)等。根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖的整體布局和各種減速裝置的傳動(dòng)特性，二次減速是選擇。第一級(jí)采用皮帶減速，皮帶傳動(dòng)為柔性傳動(dòng)，具有過載保護(hù)，噪音低，適用于中心距較大的場(chǎng)合；第二級(jí)采用齒輪減速，因?yàn)樾饼X輪比直齒輪傳動(dòng)更平穩(wěn)，承載能力更高。由于其高優(yōu)勢(shì)，減速機(jī)采用斜齒輪傳動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖的整體布置確定皮帶和齒輪傳動(dòng)的中心距，然后根據(jù)中心距和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的相關(guān)知識(shí)確定皮帶輪的直徑和齒輪的齒數(shù)和計(jì)算機(jī)模擬。因此，傳動(dòng)系統(tǒng)由“V帶傳動(dòng)+二級(jí)圓柱斜齒輪減速器”組成。原始數(shù)據(jù)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，已知工作機(jī)（執(zhí)行器原動(dòng)機(jī)）主軸：工作機(jī)輸出功率：P w =4.3(Kw)轉(zhuǎn)速：n w = 55 (r/min)3.2 電機(jī)的選擇

19、選擇電機(jī)類型根據(jù)已知的工作要求和工況，選用Y系列通用全封閉自扇冷籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇電機(jī)容量所需電機(jī)功率：P d = P W /aa-從電機(jī)到工作軸的總傳動(dòng)效率a = 皮帶 軸承3 齒輪2 聯(lián)軸器查表得到：對(duì)于V型皮帶傳動(dòng)： 皮帶=0.968級(jí)精度的通用齒輪傳動(dòng)：齒輪=0.97對(duì)于一對(duì)滾動(dòng)軸承： 軸承 = 0.99對(duì)于彈性聯(lián)軸器： 聯(lián)軸器 = 0.99但a = 皮帶 軸承3 齒輪2 聯(lián)軸器=0.960.99 3 0.97 2 0.99= 0.868 P d = P W /a=4.3/0.868=4.9539 KW值得檢查的是各種變速器的合理傳動(dòng)比：V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比為i -belt =24

20、，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比為i-tooth=35，則電機(jī)轉(zhuǎn)速可選擇為nd= i皮帶i 齒2 n W=(24)( 35) 2 n W=(18100) nW=(18100)55=9905500r/min滿足此轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000 r/min、1500 r/min、3000 r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，在相關(guān)手冊(cè)中找到了四種適用的電機(jī)型號(hào)，因此有三種傳動(dòng)比方案。表3程序電機(jī)型號(hào)額定功率/ kw電機(jī)轉(zhuǎn)速/r/min電機(jī)質(zhì)量/kg傳動(dòng)比同步完全讀取總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)1Y132S1-25.5300029006496.6332.22Y132S5.51500144068483163是32M2-65.

21、5100096084322.512.8對(duì)于電機(jī)而言，在相同額定功率下，額定轉(zhuǎn)速越高，電機(jī)體積越小，重量越低，價(jià)格越低，也就是高速電機(jī)更經(jīng)濟(jì)。如果原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇過高，必然會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比增大，導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。從表3的三種方案中，綜合考慮電機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)以及皮帶傳動(dòng)和減速機(jī)的傳動(dòng)比，認(rèn)為方案1的傳動(dòng)比較合適，所以模型所選電機(jī)為 Y132S。Y132S電機(jī)數(shù)據(jù)如下：額定功率：5.5 K w滿載轉(zhuǎn)速：n full = 1440 r/min同步轉(zhuǎn)速：1500 r/min3.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比分布1.變速器總傳動(dòng)比itotal = n full / n W = 1440

22、 / 55 = 26.22.分配齒輪比根據(jù)計(jì)算機(jī)仿真課程設(shè)計(jì)表2.2，對(duì)于V帶傳動(dòng)，為避免大帶輪直徑過大，取i 12 =2.8 ；那么減速機(jī)的總傳動(dòng)比為i減= i總/2.8=26.2/2.8=9.36對(duì)于兩級(jí)圓柱斜齒輪減速機(jī)，傳動(dòng)比按浸油深度相近的兩個(gè)大齒輪分配， i g = 1.3 i di減= i g i d = 1.3 i d 2 = 9.36i 2 d =9.36/ 1.3 =7.2i d =2.683i g = 1.3 i d = 1.32.683= 3.488注： i g高速齒輪比；i d低速檔的傳動(dòng)比；3.4傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：電機(jī)軸：n電=1440 r/min

23、軸n i =n電/i帶=1440/2.8=514.29 r/min軸n = n / ig = 514.29/3.488=147.44 r /min軸n = n /id= 147.44/ 2.683 =55 r/min計(jì)算各軸的輸入輸出功率：I軸：輸入功率P Ii = P d 波段=4.95390.96=4.756 kw輸出功率 P Io = 4.756軸承= 4.756 0.99 = 4.708 kw軸：輸入功率Pi =4.708齒輪=4.7080.97=4.567kw輸出功率Po =4.567軸承=4.5670.99=4.521 kw軸輸入功率Pi =4.521齒輪=4.5210.97=4.

24、386 kw輸出功率Po =4.386軸承=4.3860.99=4.342kw計(jì)算每個(gè)軸的輸入和輸出扭矩：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T d =9.5510 6 P d /n電=9.5510 6 4.9539/1440=32.710 3 NmmI軸：輸入扭矩T Ii =9.5510 6 P Ii / n I =9.5510 6 4.756/514.29=88.310 3 Nmm輸出扭矩 T Io =9.5510 6 P Io / n I =9.5510 6 4.708/514.29=87.410 3 Nmm軸：輸入扭矩Ti =9.5510 6 Pi / n =9.5510 6 4.567/147.44=295

25、.810 3 Nmm輸出扭矩To =9.5510 6 P o / n =9.5510 6 4.521 /147.44=292.810 3 Nmm軸輸入扭矩Ti =9.5510 6 Pi / n =9.5510 6 4.386/55=761.610 3 Nmm輸出扭矩To =9.5510 6 Po / n =9.55 10 6 4.342/55=753.910 3 Nmm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果整理并列于表 4中：軸名稱功率p/kw扭矩 T (N mm)轉(zhuǎn)速/rmin -1傳動(dòng)比 i進(jìn)入輸出進(jìn)入輸出電機(jī)軸4.953932.710 314402.8我軸4.7564.70888.310 387.41

26、0 3514.293.488軸4.5674.521295.810 3292.810 3147.442.683軸4.3864.342761.610 3753.910 3554.設(shè)計(jì)總結(jié)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)是各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程后的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在本次課程設(shè)計(jì)中，我得到的題目是煤球成型機(jī)的設(shè)計(jì)。拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求后，對(duì)原始數(shù)據(jù)和工況進(jìn)行分析；然后我借了相關(guān)資料和手冊(cè)；熟悉了相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，并擬定了設(shè)計(jì)步驟。本課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真解決工程實(shí)際問題的能力，是提高我們本科生在機(jī)械設(shè)計(jì)中解決工程實(shí)際問題的能力。實(shí)際上，它

27、需要我們利用我們?cè)谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)課上所學(xué)的各種機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理來分析和解決運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的各種問題。通過本次計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)課程設(shè)計(jì)，也就是型煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)，我知道在實(shí)踐中自己設(shè)計(jì)和模擬并不容易，要做好更是難上加難。由此，我也覺得自己的見識(shí)其實(shí)很狹隘。 ，在課堂上學(xué)到的知識(shí)更多是理論性的。完成課程設(shè)計(jì)的理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，讓我深刻體會(huì)到實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要性。理論知識(shí)貫穿實(shí)際問題的能力，可以拓展人的思維，提高解決問題的速度。本次課程設(shè)計(jì)讓我收獲頗豐，鍛煉了我解決實(shí)際問題的能力，學(xué)會(huì)了如何勇于創(chuàng)新和拓展思維的解決問題，加深了我對(duì)本學(xué)期所學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)知識(shí)的理解，實(shí)踐了Pro -E 在

28、3D 實(shí)體建模技術(shù)課程中學(xué)到的繪圖技巧?？傊?，既提高了他們的設(shè)計(jì)能力，又鞏固了課本知識(shí)。總之，在大學(xué)學(xué)習(xí)中，要不斷鍛煉自己，讓自己在解決問題的時(shí)候全面思考問題，通過查閱資料不斷豐富自己各方面的知識(shí)，這樣才能在以后的工作中更好的發(fā)展。5. 參考文獻(xiàn)1 建江，馮等。主編輯。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。機(jī)械工業(yè), 20092 沉永生.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教程：清華大學(xué)。 19993 鄒惠軍等。編譯。凸輪機(jī)構(gòu)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)。：交通大學(xué)，19914 王玉新，主編。制度創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法論。：大學(xué)，19965 孟憲元，主編。現(xiàn)代組織手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)，19946 華大年，華志宏，呂景平。連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：科學(xué)技術(shù)，19957 鄭坤.間歇運(yùn)動(dòng)組織。：理工大學(xué)，19918鄒慧君，尹洪亮主編。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新：機(jī)械工業(yè)，2008.109 主編王樹仁計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程設(shè)計(jì)?？茖W(xué)，200610 鄒惠軍制度系統(tǒng)設(shè)計(jì)：科學(xué)與技術(shù)，199611 王三民計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：機(jī)械工業(yè)。 2004年至?xí)r光荏苒，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就過去了。在這四年的學(xué)習(xí)和生活中，我收獲了很多，而這些成就的取得，與一直以來關(guān)心和幫助過我的人們是分不開的。首先，讓我印象深刻的是，學(xué)校開設(shè)了這個(gè)學(xué)科，