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中 原 工 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
姓 名
黃沖沖
機電 學(xué)院 機自 專業(yè) 071 班
題 目
氣壓式蜂窩煤成型機設(shè)計
設(shè)
計
任
務(wù)
1、外文翻譯，并且按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求用譯文紙撰寫或打??；
2、畢業(yè)設(shè)計調(diào)研，并且按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫調(diào)研報告、開題報告；
3、氣壓式蜂窩煤成型機主機部分設(shè)計；
4、繪制部分零件圖；
5、按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計說明書。
時
間
進
度
第1~2周 畢業(yè)實習、課題調(diào)研；
第3 ~ 5周 方案論證，確定方案，完成實習報告、開題報告、外文翻譯；
第6~9周 主機部分設(shè)計（第九周中期檢查）；
第10~12周 主要零件設(shè)計，按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計說明書；
第13~14周 畢業(yè)設(shè)計審查 準備答辯；答辯資格評審；
第15周 畢業(yè)答辯 （星期一公開答辯）；
第16周 修改畢業(yè)設(shè)計。
原 要
始 參
資 考
料 文
和 獻
主
[1] 聯(lián)合編寫組.機械設(shè)計手冊（上中下）[S].北京：機械工業(yè)出版社,1988.12.
[2] 聯(lián)合編寫組.機械設(shè)計手冊(1-6卷) [S].北京：機械工業(yè)出版社,2004.8.
[3] 樊瑞.液壓技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社,1997.9.
[4] 聯(lián)合編寫組.機械零件設(shè)計手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社, 1987.9.
[5] 成大先.機械設(shè)計手冊（單行本）:常用設(shè)計資料[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[6] 成大先.機械設(shè)計手冊（單行本）:機械傳動[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[7] 路甬祥.液壓氣動技術(shù)手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2004.5
[8] James W．Murdock. P.E. Fluid Mechanics and its applications[M].Printed in the U.S.A 1989
[9] Richard R .Kibbe .Marchine Tool Practices[M]. Printed in the U.S.A， 1992
[10] 汪啟明等.基于單片機控制的液壓泵站設(shè)計研究[J].制造業(yè)自動化2003.06.
[11] 張利平.液壓控制系統(tǒng)及設(shè)計[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.6.
院長（系主任）簽名： 指導(dǎo)教師：張雪松
摘 要
在我國的能源構(gòu)成中，煤炭占十分重要地位。據(jù)統(tǒng)計，在我國能源生產(chǎn)和消費中，煤炭約占總質(zhì)量的百分之七十五左右。目前市長銷售蜂窩煤的質(zhì)量仍較普遍存在強度低、灰分高、固硫率低及不防水等缺點。這樣不僅降低了散煤的燃燒率，造成了資源浪費，并且造成了嚴重的污染了環(huán)境。
因此，蜂窩煤成型機設(shè)備是型煤生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，他的發(fā)展對我國經(jīng)濟有著深遠的意義。
本設(shè)計的是一種新型的蜂窩煤成型機,即氣壓式蜂窩煤成型機，改用氣缸帶動沖頭往復(fù)上下運動。本設(shè)計整體機結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不揚塵，噪聲低，并具有高效、節(jié)能、噪音低、性能穩(wěn)、震動小、壽命長、溫升幅度大、結(jié)構(gòu)先進、等優(yōu)點。最重要的是，大幅度的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量
關(guān)鍵詞：蜂窩煤成型機，氣壓式，工作原理
Abstract
Energy mixing in China, the coal is in very important position. According to statistics in China's energy consumption and production , coal accounts for about 75%of all. However, but sold honeycomb coal has many defect such as lower compressive strength, high ash, lower sulfur retention and non-waterproof. So it not only reduced the coal combustion rate, the waste of resources,but also cause a great deal of damage to the environment.thenefore.
Therefore, molding machine equipment is the key tocoal production, so the development of molding machine equipment has the practical meaning for national economy.
The utility model relates to a new honeycomb briquet moulding machine，It use cylinder driving the punch reciprocating motion, The whole screen has the advantages of compact structure, steady and smooth running, no dust flying, low noise, as well as easy operation and maintenance,And has high efficiency, low noise, stable performance, small vibration, long life, , advanced structuree and so on. Most of all,it enhances assembly effectiveness and products quality.
Key words: Honeycomb briquette molding machine, Cylinder Working principle
目 錄
1 引言 1
2 分析 2
2.1氣壓式蜂窩煤成型機的功能 2
2.2設(shè)計基本要求 2
2.3工作原理和工藝動作分解 2
3 初定傳動裝置方案 4
3.1初選電動機 4
3.2初定傳動方案 4
3.3執(zhí)行機構(gòu)尺寸設(shè)計 4
3.3.1氣缸的種類選擇 4
3.3.2氣缸的設(shè)計計算 5
4 傳動裝置總體設(shè)計 8
4.1選擇電動機 8
4.2計算總傳動比并分配傳動比 8
4.3計算各軸的運動參數(shù)和動力參數(shù) 9
5.傳動件的設(shè)計計算 10
5.1皮帶輪的設(shè)計計算 10
5.1.1確定計算功率 10
5.1.2選擇V帶帶型 10
5.1.3確定帶輪的基準直徑并驗算帶速 10
5.1.4確定帶輪的中心距和皮帶的基準長度 10
5.1.5計算V帶根數(shù)z 10
5.1.6確定帶輪的中心距和皮帶的基準長度 12
5.2直齒圓柱輪傳動設(shè)計 13
5.2.1選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù) 13
5.2.2按齒面和齒根接觸強度設(shè)計 14
5.2.3幾何尺寸計算 17
5.3直齒錐齒輪的設(shè)計 18
6 轉(zhuǎn)盤槽輪和掃屑機構(gòu)設(shè)計 19
6.1槽輪機構(gòu)計算 19
6.2掃屑凸輪機構(gòu)計算 20
6.2工作盤設(shè)計與計算 21
7軸的設(shè)計 22
7.1 Ⅰ軸（皮帶輪軸）的設(shè)計 22
7.2 Ⅱ軸（大齒輪軸）的設(shè)計 26
8 軸承選擇校核與計算 33
8.1軸承的選用 33
8.2軸承的校核 34
9 工作頭橫梁與掃屑刷橫梁的連接處的設(shè)計 36
10 箱體的設(shè)計 37
結(jié) 論 38
參考文獻 39
致 謝 40
中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計—實習報告
畢業(yè)實習報告
題目名稱: 氣壓式蜂窩煤成型機的設(shè)計
院系名稱： 機電學(xué)院
班 級： 機自072
學(xué) 號： 200700314209
學(xué)生姓名： 黃沖沖
指導(dǎo)教師： 張雪松
2011年3月
目錄
1 前言 2
2. 報告內(nèi)容 2
2.1 實習目的 2
2.2 實習內(nèi)容 3
2.2.1 河南新飛電器有限公司： 3
2.2.2 河南新新鄉(xiāng)白鷺化纖有限公司 6
2.2.3 公司新飛專用汽車有限責任公司： 10
3. 小結(jié) 13
4. 文獻綜述 14
4.1 前期調(diào)研 14
42 課題分析 14
5. 參考文獻 16
1.前 言
畢業(yè)實習是學(xué)生完成大學(xué)四年全部課程后的最重要的實踐環(huán)節(jié)。作為工科院校的畢業(yè)生，到工廠進行畢業(yè)實習是非常必要的。畢業(yè)實習使學(xué)生直接參與生產(chǎn)加工，進一步理解產(chǎn)品的實際生產(chǎn)流程，分析和掌握產(chǎn)品在設(shè)計和生產(chǎn)過程中存在的問題以及如何改善和優(yōu)化產(chǎn)品的性能，同時了解工廠的管理體制及其經(jīng)營的基本規(guī)律，并通過撰寫實習報告，使學(xué)生學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識，提高應(yīng)用專業(yè)知識的能力，并為撰寫畢業(yè)論文做好準備。照學(xué)校對本科生的要求，為了更多地了解社會，在實踐中接收教育，鍛煉解決生產(chǎn)等實際問題的能力，我于3月15日到新鄉(xiāng)市新飛電器有限公司。雖然實習的時間不并長，但我不僅學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識，將理論知識運用到實際中去，而且對兩家公司的企業(yè)文化和管理機制有了一定的認識，了解和熟悉了企業(yè)的生產(chǎn)運作模式，更為重要的是，通過在相關(guān)模具部門的實習，進一步理解了注射模的結(jié)構(gòu)、設(shè)計以及生產(chǎn)，這對我的畢業(yè)設(shè)計有很大的幫助，現(xiàn)做出以下報告。。
此次畢業(yè)實習我們主要是實地考察調(diào)研，在畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師的帶領(lǐng)下觀察研究與課題相關(guān)的技術(shù)設(shè)備運行情況，并請企業(yè)技術(shù)人員介紹相關(guān)專業(yè)知識，同時向畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師和現(xiàn)場操作人員學(xué)習請教相關(guān)知識，以便加深對畢業(yè)設(shè)計課題的理解，從而提高到理論的高度來研究、分析、找到解決問題的關(guān)鍵所在。為以后的設(shè)計提供資料和積累寶貴經(jīng)驗，避免走不必要的彎路。
我們在畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師的帶領(lǐng)下主要考察調(diào)研了三家公司，分別是河南新飛電器有限公司，新鄉(xiāng)白鷺化纖有限公司和新飛專用汽車有限責任公司。這些企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造都大量運用到了冷沖壓模具，其模具設(shè)計制造和運用在其生產(chǎn)中占有相當大的比重。通過觀察研究生產(chǎn)現(xiàn)場中的各種模具，了解其結(jié)構(gòu)與功能，這為我的畢業(yè)設(shè)計課題提供了良好的參考借鑒基礎(chǔ)。
2 報告內(nèi)容
2.1 實習目的
（1）通過畢業(yè)實習使理論知識與實踐經(jīng)驗相結(jié)合，進一步加深對本專業(yè)知識的理解。
（2）通過對汽車廠的實習對汽車轉(zhuǎn)向器有了更深的認識。
（3）培養(yǎng)大學(xué)生的社會實踐能力，為成功的完成畢業(yè)設(shè)計做好充分的準備。
2.2 實習內(nèi)容
2.2.1 河南新飛電器有限公司
河南新飛電器有限公司是以冰箱、冷柜、空調(diào)為主導(dǎo)產(chǎn)品的現(xiàn)代化白色家電制造企業(yè)，中國最大的綠色冰箱生產(chǎn)基地，中國冰箱、冷柜行業(yè)前兩強。因出色的無氟與節(jié)能技術(shù)而被公認為中國家電綠色品牌。自1984年建立以來，新飛已發(fā)展成為擁有1個中國馳名商標和2個中國名牌產(chǎn)品的中部六省首家進出口免驗企業(yè)，產(chǎn)品遠銷全球50多個國家和地區(qū)。近年來新飛的經(jīng)營業(yè)績突飛猛進，產(chǎn)銷量、利潤等主要經(jīng)濟指標連年呈兩位數(shù)遞增，成為同行業(yè)效益最好，發(fā)展最快、最穩(wěn)健的企業(yè)之一。
河南新飛電器有限公司是以冰箱、冷柜、空調(diào)為主導(dǎo)產(chǎn)品的現(xiàn)代化白色家電制造企業(yè)，是中國最大的綠色無氟冰箱生產(chǎn)基地。自1986年投產(chǎn)電冰箱以來，新飛冰箱已從投產(chǎn)之初的一個系列、三個品種發(fā)展到現(xiàn)在的80大系列1000多個花色品種，產(chǎn)品涵蓋直冷、風冷、風直混合制冷、無氟制冷、半導(dǎo)體制冷等多個領(lǐng)域，各項性能指標均居國內(nèi)同類產(chǎn)品先進水平。目前，新飛已形成冰箱、冷柜、家用空調(diào)器等白色家電多元化產(chǎn)品體系。
??? 新飛公司擁有嚴密科學(xué)的質(zhì)量控制體系,公司率先通過了ISO9001國際標準質(zhì)量體系認證和ISO14001環(huán)境管理體系認證，成為中國屈指可數(shù)的 “雙?！?質(zhì)保+環(huán)保)企業(yè)之一。新飛還先后通過美國UL、德國GS、歐共體CE、加拿大CSA、日本JET、澳大利亞QAS等一系列國際認證，成為世界級合格商品供應(yīng)商。目前，新飛產(chǎn)品已出口世界50多個國家和地區(qū)。
自1986年投產(chǎn)電冰箱以來，新飛冰箱已從投產(chǎn)之初的一個系列、三個品種發(fā)展到現(xiàn)在的80大系列1000多個花色品種，產(chǎn)品涵蓋直冷、風冷、風直混合制冷、無氟制冷、半導(dǎo)體制冷等多個領(lǐng)域，各項性能指標均居國內(nèi)同類產(chǎn)品先進水平。目前，新飛已形成冰箱、冷柜、家用空調(diào)器等白色家電多元化產(chǎn)品體系。"新飛"牌系列電冰箱繼榮獲省優(yōu)、部優(yōu)、國家A級產(chǎn)品和國家金獎等多項殊榮之后，1992年被定為國禮產(chǎn)品；1993年以來新飛連年被中國消費者協(xié)會選定為"推薦產(chǎn)品"； 2001年2月，新飛冰箱被國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局認定為首批國家免檢產(chǎn)品；2001年9月，新飛冰箱被中國名牌戰(zhàn)略推進委員會認定為首批"中國名牌產(chǎn)品"。2002年9月，新飛冷柜又被認定為"中國名牌產(chǎn)品"，成為全國屈指可數(shù)、中原唯一的擁有兩個"中國名牌產(chǎn)品"的家電企業(yè)。2004年9月和2005年9月，新飛冰箱和冷柜又雙雙蟬聯(lián)"中國名牌產(chǎn)品"稱號。2005年9月，新飛又被國家質(zhì)檢總局評審為中部六省第一家“出口免驗”企業(yè)，標志著新飛在國際化進程中又邁出了新的一步。
??? 2001年2月，新飛冰箱被國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局認定為首批國家免檢產(chǎn)品；2001年9月，新飛冰箱被中國名牌戰(zhàn)略推進委員會認定為首批“中國名牌產(chǎn)品”；2002年5月，新飛冰箱首批獲得3C認證；2002年9月，新飛冷柜被中國名牌戰(zhàn)略推進委員會認定為“中國名牌產(chǎn)品”。2003年11月，在“首屆中國市場產(chǎn)品質(zhì)量用戶滿意度調(diào)查”活動中，新飛電器同時獲得冰箱“品質(zhì)信譽第一品牌”、冷柜“最具競爭力第一品牌”、空調(diào)“最具潛力第一品牌”三項榮譽稱號，成為此次活動中獲獎最多的家電品牌之一。2004年9月，新飛冰箱蟬聯(lián)“中國名牌產(chǎn)品”稱號；2005年9月，新飛冷柜蟬聯(lián)“中國名牌產(chǎn)品”稱號；2005年9月，新飛成為中部六省第一家“出口免驗”企業(yè)，獲得對外出口的綠色通行證。2005年，新飛的主推產(chǎn)品雙冠王冰箱先后榮獲“2005年中國家用電子電器產(chǎn)品創(chuàng)新獎”、“2005年中國最值得購買的十大冰洗產(chǎn)品”、“2005年度中國節(jié)能健康家電最具影響力品牌”等稱號。2006年，新飛推出“雙冠王”與F4的升級版，即外觀更加靚麗的“超級雙冠王”和增添了殺菌功能的“F5保鮮冰箱”；2007年新飛于行業(yè)內(nèi)首家推出獲7項國家專利的“水呼吸養(yǎng)鮮”并集節(jié)能、殺菌于一體的“水晶雙冠王”冰箱，成為集節(jié)能、健康、保鮮多功能于一身的全能冠軍；2008年，新飛以優(yōu)化升級的節(jié)能新技術(shù)、新材料，精工制造出日耗電量僅有0.29度的節(jié)能王冰箱并推向市場，挑戰(zhàn)冰箱節(jié)能極限。
新飛公司發(fā)展勢頭強勁，綜合經(jīng)濟指標連年迅猛遞增。1996年以來連續(xù)8年產(chǎn)銷電冰箱突破一百萬臺，各項主要經(jīng)濟指標均位居中國電冰箱行業(yè)前列，2002年，新飛冰箱的產(chǎn)銷總量躍居中國冰箱行業(yè)前兩強，扣除出口因素，僅國內(nèi)市場占有率就高達18.88%以上，目前全國用戶已突破1200萬.新飛冷柜穩(wěn)踞行業(yè)前三強，新上市的新飛空調(diào)也取得了不俗的業(yè)績。2003年，新飛產(chǎn)銷冰箱近200萬臺，產(chǎn)量、銷量、工業(yè)產(chǎn)值、銷售收入、利稅等主要經(jīng)濟指標均有大幅度的增長。企業(yè)盈利能力繼續(xù)保持了在全國同行業(yè)的領(lǐng)先水平，已成為全國同行業(yè)業(yè)績增長最快的企業(yè)之一。
近年來，新飛發(fā)展全面提速。2004年度新飛產(chǎn)品銷售實現(xiàn)歷史性突破，僅冰箱銷量就超過210萬臺、同比增長21%，空調(diào)銷售同比增長130%，均創(chuàng)歷史最高紀錄。2005年，在冰箱行業(yè)整體銷量下滑，并購重組紛繁復(fù)雜的多重不利因素影響下，新飛依然取得了驕人的業(yè)績。2005年，新飛冰箱（柜）產(chǎn)銷量達到300萬臺，同比增長20.3%，工業(yè)總產(chǎn)值達68.8億元，同比增長20%；出口量、出口額分別同比增長42%、58%,國內(nèi)外市場份額雙雙大幅上揚，創(chuàng)新飛歷史最高紀錄，行業(yè)兩強的地位更加穩(wěn)固。
其生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有：冰箱（圖1），冰柜，空調(diào)，
圖1冰箱
2.2.2新鄉(xiāng)白鷺化纖有限公司
新鄉(xiāng)白鷺化纖集團公司是以粘膠纖維為主導(dǎo)產(chǎn)品的大型一類國有控股企業(yè)，位于河南省新鄉(xiāng)市鳳泉工業(yè)區(qū)，地處京廣、新荷鐵路交匯處，東鄰107國道及京珠高速公路，是全國520家重點企業(yè)和河南省100家重點企業(yè)之一。
新鄉(xiāng)化纖股份有限公司是新鄉(xiāng)白鷺化纖集團公司的核心子公司。新鄉(xiāng)化纖股份有限公司于1999年10月份成功發(fā)行了7800萬股股票，先后通過了中質(zhì)協(xié)質(zhì)保中心的ISO9002質(zhì)量保證體系認證、中國質(zhì)量認證中心的ISO14001環(huán)境體系和OHSAS18001職業(yè)健康安全體系認證。三個體系的標準與歐洲標準一致，對拓寬國際市場份額起到了有力的推動作用。
股份公司主營產(chǎn)品為“白鷺牌”粘膠長絲、粘膠短纖維和氨綸纖維。目前，公司各類產(chǎn)品的生產(chǎn)能力達到12.8萬噸，其中粘膠長絲6萬噸，粘膠短纖維6萬噸，氨綸纖維0.8萬噸。公司擁有自營進出口權(quán)，其“白鷺”牌產(chǎn)品榮獲國際環(huán)保生態(tài)紡織品的認證，產(chǎn)品暢銷國內(nèi)并遠銷西歐、北美、亞洲等十幾個國家和地區(qū)，為我國化纖工業(yè)的發(fā)展做出了較大的貢獻。
其主要產(chǎn)品有：公司生產(chǎn)多種規(guī)格的維卡纖維（半連續(xù)紡粘膠人造絲、連續(xù)紡粘膠人造絲）、粘膠短纖維和差別化氨綸。維卡纖維包括有光、消光和有色三個系列100多個品種，并根據(jù)用戶個性化需求組織生產(chǎn)各種規(guī)格的產(chǎn)品。
1.粘膠纖維
粘膠纖維是人造纖維。人造纖維是使用天然纖維制造的化學(xué)纖維，是將不能直接紡織的原料經(jīng)過化學(xué)方法制造而成的纖維。簡單的講就是首先用棉短絨（也可以用其他）制成漿板，然后漿板粉碎后加入燒堿制成堿纖維素，堿纖維素、二硫化碳、燒堿反應(yīng)生成堿纖維素黃酸酯。黃酸酯從噴頭中噴出，經(jīng)過酸?。蛩?、硫酸鈉、硫酸鋅）凝固、分解，從而等到的成品即粘膠纖維。纖維成型后按照要求切成一定的長度，即粘較短纖維。
3.差別化氨綸
1）、產(chǎn)品特點:
（1）具有與橡膠絲相似的斷裂伸長率(400～800%)和回彈性(95～99%)，一般錦綸彈力絲難以比擬。
?。?）斷裂強度比橡膠絲高四倍，濕態(tài)為0.5～1.0CN/dtex，干態(tài)為0.6～1.3CN/dtex，當纖維達到最大伸長時，其有效強度可達5CN/dtex。
?。?）伸長時的應(yīng)力是橡膠絲的二倍以上，氨綸長絲在100%和300%拉伸時的應(yīng)力分別為0.04～0.07CN/dtex和0.18～0.35CN/dtex，所以，在獲得相同應(yīng)力及伸長時，氨綸比橡膠絲細，可以織成更薄更透明的織物。
?。?）彈性模量是物體在外力作用下抵抗形變能力的量度。纖維的彈性模量為纖維受拉伸其伸長為原來的1%時所需的應(yīng)力，其單位為CN/dtex。彈性模量越大，纖維越不容易變形，強度高但柔軟性差；氨綸的彈性模量較小，絲的柔軟性較好。如杜邦公司的萊克(聚醚型)彈性模量僅為0.11CN/dtex。
（5）高溫、易染性：在大于140℃，大于0.2MPa染色時纖維不變形，處理后強度保持率大于85％；纖維染色均勻，上染率大于85％，顏色鮮艷，染色度(日曬牢度)＞3級。如日清紡公司的莫比倫與滌綸共同染色溫度達130～150℃，染色時，經(jīng)50～60分鐘，處理后布面平整飽滿，強度保持率符合后加工要求。
?。?）耐氯性能，在30PPm含氯水中處理氨綸，耐氯氨綸強度保持率可達90%以上，常規(guī)產(chǎn)品僅為45%。
2）、應(yīng)用：
氨綸可用于一切需要良好彈性恢復(fù)率的織物。
一般采用裸絲與其它纖維(棉、麻、毛、絲、化纖等)一起制成紗線后，在經(jīng)編、緯編、機織等設(shè)備進行加工織造，根據(jù)不同的用途，選用不同的纖維及不同形式的包芯紗、包覆紗、合股線等，用較少含量的氨綸(2～25％)即能發(fā)揮它的彈性作用。
主要用途為：
?。?）各類高檔時裝、運動裝、兒童裝、彈力牛仔布、燈芯絨；
?。?）各類男女緊身內(nèi)衣、內(nèi)褲、體操服、休閑裝；
?。?）襪類、手套；
（4）帶類(汽車、飛機安全帶、松緊帶、裝飾帶類；
?。?）保健用品、彈性繃帶、護膝等；
?。?）彈力薄型織物等。
工藝流程：
用聚醚二醇(PTMG)、4.4二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為主要原料，在一定的條件下先進行予聚合反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液稱為予聚合液，屬于連續(xù)式。予聚合液在第二反應(yīng)器中與配成一定濃度、一定比例的鏈增長劑、鏈終止劑混合溶液連續(xù)進行聚合反應(yīng)，并加入溶劑DMAC制成聚合物溶液，在聚合物溶液中，再加入防紫外線等添加劑，經(jīng)過濾后送紡絲。
紡絲液經(jīng)噴絲板噴出后，由熱氮氣蒸發(fā)去DMAC溶劑，使絲條凝固成形，再經(jīng)機械假捻、上油后卷繞成一定重量的筒子。為了消除纖維內(nèi)應(yīng)力，均衡絲條含油，將氨綸絲筒在溫度為30～40℃、濕度為65±5％的房間內(nèi)平衡15天，然后分級，裝箱打包出廠。
工藝路線特點
原料采用聚醚二醇，質(zhì)量優(yōu)異，強度高，彈性恢復(fù)率好，耐堿性好，通過添加多種助劑，能生產(chǎn)性能優(yōu)良的差別化氨綸纖維如耐氯氨綸。
反應(yīng)器采用連續(xù)聚合技術(shù)，紡絲液均勻，纖維質(zhì)量好。
由于采用DMAC(二甲基乙酰胺)作溶劑有利于環(huán)境保護，并降低了消防等級。
生產(chǎn)速度高，設(shè)備臺數(shù)少，投資省。該技術(shù)已在我公司成功使用，產(chǎn)品有非常明顯的競爭優(yōu)勢。
采用壓縮空氣假捻方式，絲的抱合性好且均勻。
產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，均可廣泛應(yīng)用在經(jīng)編、緯編上。
2.2.3新飛專用汽車有限責任公司
河南新飛專用汽車有限責任公司是河南新飛電器（集團）股份有限公司的骨干公司。新飛集團公司是以家用電器制造業(yè)、專用汽車制造、信息化產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的多元化經(jīng)營現(xiàn)代化大型知名企業(yè),擁有國家級技術(shù)中心、博士后工作站及中國最大的綠色環(huán)保冰箱、冷柜生產(chǎn)基地。
???? 新飛專用汽車工業(yè)園地處新鄉(xiāng)市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，占地面積500000平方米。擁有國際及國內(nèi)一流的生產(chǎn)設(shè)備，專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)冷藏車、保溫車、廂式運輸車，軍用車及散裝水泥運輸車、混凝土攪拌車、混凝土砼泵、半掛車等專用運輸裝備。
?????公司匯集了專用汽車行業(yè)一大批技術(shù)、制造、營銷和管理方面的專家和專業(yè)人才。其中享有國家技術(shù)津貼的專家2名，高級工程師20余名，專業(yè)技術(shù)人員200余名。同中國汽車技術(shù)研究中心、漢陽專用汽車研究所等汽車研究機構(gòu)、解放軍信息工程大學(xué)等著名高校、一汽、二汽、重汽、歐曼等汽車底盤生產(chǎn)廠家以及美國冷王、開利、日本三菱、等國際著名機組制造商和國外知名專用汽車公司建立了長期的技術(shù)交流和合作關(guān)系。雄厚的技術(shù)實力與廣泛的合作領(lǐng)域，確立了新飛專用車技術(shù)水平在國內(nèi)的領(lǐng)先地位。
?????公司產(chǎn)品經(jīng)國家質(zhì)量認證中心、國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等權(quán)威機構(gòu)檢驗，各種專項性能指標均達國家A級標準；2003年7月公司一次性通過了國家3C認證；2004年4月，全面通過了ISO9001：2000質(zhì)量體系認證。公司被評為“中國最可信賴物流裝備提供商”、河南省高新技術(shù)企業(yè)。
?????專業(yè)技術(shù)，新飛專用車的優(yōu)勢；
?????專家品質(zhì)，新飛專用車的信譽；
?????專心打造，新飛專用車的承諾。
?????新飛專用汽車公司憑依強大的技術(shù)實力、團結(jié)的領(lǐng)導(dǎo)集體、科學(xué)的管理手段、靈活的經(jīng)營機制和良好的售后服務(wù)通道，與社會各界朋友攜手。
新飛專用汽車的主要生產(chǎn)線和主要工藝：
廂板壓制一次成型工藝：
????要求廂板為全塑全封閉復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)，廂板內(nèi)外蒙皮為玻璃鋼板，保溫層為硬質(zhì)聚氨酯泡沫，內(nèi)部有必要的加強埋件，由玻璃纖維氈和樹酯膠粘接熱壓而成。要求廂板結(jié)構(gòu)可一次成型，生產(chǎn)出的廂板無金屬骨架 , 無冷橋 , 保溫性能好 , 防水性能好 , 廂板整體強度高，質(zhì)量 效輕。有效解決困惑同行業(yè)多年的廂板鼓泡、皺紋等技術(shù)難題。要求生產(chǎn)率高并且所生產(chǎn)的廂板內(nèi)外表面不需噴漆處理。要求所生產(chǎn)廂板內(nèi)外表面平面度誤差≤ 0.5mm /m 2 。該工藝技術(shù)在國內(nèi)同行業(yè)可處于領(lǐng)先地位。
玻璃鋼超耐泛黃性膠衣樹脂配方：
???能使膠衣建立在變化的溫度下硬度、機械強度、韌性和穩(wěn)定性的和諧平衡，阻止太陽紫外線照射的破壞，阻止玻璃鋼板表面的泛黃和褪色，使玻璃鋼板在車的使用壽命期內(nèi)永保鮮亮的配方。該獨有技術(shù)要求廣泛應(yīng)用于冷藏保溫車上。
玻璃鋼板用殺菌膠衣樹酯配方：
????能在玻璃鋼板表面噴涂一層抗菌膠衣，既可使玻璃鋼板擁有抗菌作用，又不失去原來的色彩和效果的配方。該抗菌膠衣具有殺菌、抑菌的作用，能夠在一定時間內(nèi)使細菌、真菌、藻類及病毒類生長或繁殖保持在必要的水平以下。其特點：
????1）具有廣譜抗菌性。
????2）耐洗滌、耐磨損、耐熱、耐日照，壽命長。
????3）對健康無毒，不會造成環(huán)境污染。該技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
玻璃鋼用食品級膠衣樹脂配方：
????該配方是在樹脂中添加特殊原料，在不破壞廂體結(jié)構(gòu)所需強度等方面的指標前提下，具有對食品無污染的性能，充分滿足冷藏食品運輸?shù)男l(wèi)生規(guī)定指標需要。
廂體粘接用高強度結(jié)構(gòu)膠配方：
???該配方是高強度結(jié)構(gòu)膠，可用于金屬、玻璃鋼板、泡沫等多種不同材質(zhì)之間的粘接，該結(jié)構(gòu)膠粘接力極強，粘接強度很高。廂板經(jīng)粘接組成廂體后，可完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬緊固件連接。將用于在面包車內(nèi)加裝保溫廂體的廂板組裝，如疫苗運輸車和內(nèi)外蒙皮為金屬的軍用方艙車。
復(fù)合廂板熱粘合壓板機設(shè)備
意大利ORMA熱壓機大型專用設(shè)備。國內(nèi)外最先進的復(fù)合廂板熱粘合壓板機制造技術(shù)。具有目前國內(nèi)冷藏保溫車生產(chǎn)廠家同類設(shè)備所具有的正常功能外。還具有復(fù)合性、獨特性、效能性、穩(wěn)定性等突出特點。特別是在提高效率、模板溫度控制
和模板平整控制方面具有同行業(yè)廠家所無與倫比的優(yōu)勢。生產(chǎn)效率也是目前國內(nèi)進口熱粘合壓板機最高的一套專用設(shè)備。該設(shè)備集成了目前國內(nèi)外最先進的廂板熱粘合壓板機制造技術(shù)，從根本上解決了廂板易鼓泡(過渡下模板溫度控制不到位造成)和廂板表面不平整(過渡下模板平整度控制不到位造成)這一目前令國內(nèi)同行頭痛的難題，這也是目前歐洲熱粘合壓板設(shè)備的最先進之處。
專用全自動發(fā)泡機
利用新飛先進的進口高精度專用全自動發(fā)專用發(fā)泡設(shè)備，結(jié)合三個月左右時間的熟化時效處理，完全能保證保溫層材料的使用性能。
圖2專用全自動發(fā)泡機
硬質(zhì)聚氨酯泡沫平立切割機
滿足生產(chǎn)不同規(guī)格的長方塊泡沫板，切割厚度可在 3 ～ 150mm 范圍內(nèi)快速調(diào)節(jié)，增幅為 1mm ，精確度達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
圖3.硬質(zhì)聚氨酯泡沫平立切割機
3.小結(jié)
經(jīng)過此次深入工廠進行畢業(yè)設(shè)計課題調(diào)研，了解模具設(shè)計實際工作中需要考慮的問題和汽車生產(chǎn)中的問題，使我對畢業(yè)設(shè)計課題有了較為深刻的認識。雖然時間比較短，但通過自己結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的研究方向，向工人師傅們請教本課題中遇到的不解之處，這為我以后的設(shè)計提供了資料和積累了寶貴經(jīng)驗。，為我接下來的畢業(yè)設(shè)計提供了很大的幫助，知道該從哪方面著手和怎么著手。
生產(chǎn)實習是我們機自專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入專業(yè)教學(xué)計劃中的。其目的在于通過實習使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學(xué)生到社會的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學(xué)習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)?！ ?
實習是大學(xué)教育最后一個極為重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實習，使我們在社會實踐中接觸與本專業(yè)相關(guān)的實際工作，增強感性認識，培養(yǎng)和鍛煉我們綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，去獨立分析和解決實際問題的能力，把理論和實踐結(jié)合起來，提高實踐動手能力，為我們畢業(yè)后走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)；同時可以檢驗教學(xué)效果，為進一步提高教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格人才積累經(jīng)驗，并為自己能順利與社會環(huán)境接軌做準備。
此次實習雖已結(jié)束，時間也不長，但卻有重大的意義。它使我看到了自己的不足，也使我看到了自己的長處，并鍛煉了我各方面的能力。這對我今后的學(xué)習和工作將產(chǎn)生積極的影響。
4.文獻綜述：
此次我的畢業(yè)設(shè)計課題是輕型載重汽車轉(zhuǎn)向器的總成設(shè)計，通過從汽車選出一個典型的零件，對汽車轉(zhuǎn)向器的設(shè)計要求，設(shè)計計算方法和主要性能參數(shù)。這將運用到機械設(shè)計制造、材料成形、冷沖壓模具設(shè)計制造、計算機二維和三維設(shè)計等多學(xué)科的知識，需要相當廣闊的知識面和較高的專業(yè)水平。可以說是對我大學(xué)四年所學(xué)知識的運用和一次考驗。
4.1前期調(diào)研：為了此次畢業(yè)設(shè)計更好的完成，我們分別去了新飛電器，新鄉(xiāng)白鷺化纖和新飛專用汽車三家企業(yè)進行現(xiàn)場實習。通過現(xiàn)場的實習和工人師傅們的提問，讓我對我的畢業(yè)課題有了更近一步的理解。
同時我在課題研究初期，我借閱了大量有關(guān)蜂窩煤成型機方面的書籍，同時在互聯(lián)網(wǎng)上搜索了大量關(guān)于蜂窩煤機的資料與論文。并結(jié)合課題要求，有針對性地摘抄了一定的讀書筆記。
4.2課題分析
通過近斷時間查閱資料和畢業(yè)調(diào)研，我對本課題的主要設(shè)計意圖有了一定的了解，認真分析了要完成的設(shè)計任務(wù)。本課題要解決的關(guān)鍵問題主要包括：疲勞破壞，生產(chǎn)效率低是蜂窩煤成型機實際工作中主要存在的一個問題。
現(xiàn)有的蜂窩煤成型機的沖壓成型，均有連桿機構(gòu)帶動在橫梁的彈簧式?jīng)_頭沖壓成型，由于沖孔后抜沖針的需要在沖頭上裝有圓柱彈簧，彈簧在間歇往復(fù)應(yīng)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：另外，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。現(xiàn)有的蜂窩煤成型機除其沖壓存在上述問題外，其分度機構(gòu)采用開式齒輪、棘爪定位，也存在磨損快、噪音大、機構(gòu)不能反轉(zhuǎn)、生產(chǎn)效率難突破50個每分鐘等問題。．
為了解決此問題，應(yīng)將目前的蜂窩煤進行改進，應(yīng)采用氣壓沖頭機構(gòu)完成蜂窩煤的成型脫模，用凸輪間隙撥轉(zhuǎn)分度機構(gòu)代著齒輪，棘爪定位分度。采用了氣壓式?jīng)_頭機構(gòu)代替彈簧式機構(gòu)，即配套安裝一臺空壓機和儲氣筒;由電機帶動，供給穩(wěn)定氣源，用高壓膠管使之與氣缸連同，構(gòu)成氣壓式?jīng)_頭機構(gòu).采用圓柱凸輪分度機構(gòu)，其主動輪為裝有五個滾輪和滾輪軸的分度圓盤，擋凸輪轉(zhuǎn)動時，通過螺旋槽推動滾輪和滾輪軸，使分讀盤作間歇拔轉(zhuǎn)分度運動，從而使裝有模筒的轉(zhuǎn)盤做同樣的運動。蜂窩煤成型機的沖頭成型應(yīng)有緩沖作用，是壓力平衡，煤品質(zhì)量穩(wěn)定，表面光潔，強度好。根據(jù)各種運輸工具對煤品濕度的濕強度要求而該變相應(yīng)的濕強度。彈簧容易磨損且單件成本高，工作不穩(wěn)定，擺差碰撞的機會增大，維修不方便。增加了生產(chǎn)成本。應(yīng)考慮用氣壓皮碗來代替彈簧。使定為分度準確，性能穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)效率高于50分鐘每個。降低對電能的損耗，改善工作環(huán)境，降低噪音，使工作噪音低
5.參 考 文 獻
[1].王望予.汽車設(shè)計.4版［M］，北京：機械工業(yè)出版社，2004
[2].黃天澤 黃金陵.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計［M］，北京：機械工業(yè)出版社，1992
[3].劉濤.汽車設(shè)計.［M］，北京:北京大學(xué)出版社，2007
[4].趙桂范.汽車制造工藝. ［M］，北京大學(xué)出版社，2008
[5].凌永成 李雪飛.汽車運用基礎(chǔ). ［M］，北京大學(xué)出版社，2008
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中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書
畢業(yè)設(shè)計（論文）
說明書
題目名稱：氣壓式蜂窩煤成型機的設(shè)計
院系名稱：機電學(xué)院
班 級：機自072
學(xué) 號：200700314209
學(xué)生姓名：黃沖沖
指導(dǎo)教師：張雪松
2011 年 5 月
-131-
IV
摘 要
在我國的能源構(gòu)成中，煤炭占十分重要地位。據(jù)統(tǒng)計，在我國能源生產(chǎn)和消費中，煤炭約占總質(zhì)量的百分之七十五左右。目前市長銷售蜂窩煤的質(zhì)量仍較普遍存在強度低、灰分高、固硫率低及不防水等缺點。這樣不僅降低了散煤的燃燒率，造成了資源浪費，并且造成了嚴重的污染了環(huán)境。
因此，蜂窩煤成型機設(shè)備是型煤生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，他的發(fā)展對我國經(jīng)濟有著深遠的意義。
本設(shè)計的是一種新型的蜂窩煤成型機,即氣壓式蜂窩煤成型機，改用氣缸帶動沖頭往復(fù)上下運動。本設(shè)計整體機結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不揚塵，噪聲低，并具有高效、節(jié)能、噪音低、性能穩(wěn)、震動小、壽命長、溫升幅度大、結(jié)構(gòu)先進、等優(yōu)點。最重要的是，大幅度的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量
關(guān)鍵詞：蜂窩煤成型機，氣壓式，工作原理
Abstract
Energy mixing in China, the coal is in very important position. According to statistics in China's energy consumption and production , coal accounts for about 75%of all. However, but sold honeycomb coal has many defect such as lower compressive strength, high ash, lower sulfur retention and non-waterproof. So it not only reduced the coal combustion rate, the waste of resources,but also cause a great deal of damage to the environment.thenefore.
Therefore, molding machine equipment is the key tocoal production, so the development of molding machine equipment has the practical meaning for national economy.
The utility model relates to a new honeycomb briquet moulding machine，It use cylinder driving the punch reciprocating motion, The whole screen has the advantages of compact structure, steady and smooth running, no dust flying, low noise, as well as easy operation and maintenance,And has high efficiency, low noise, stable performance, small vibration, long life, , advanced structuree and so on. Most of all,it enhances assembly effectiveness and products quality.
Key words: Honeycomb briquette molding machine, Cylinder Working principle
目 錄
1 引言 1
2 分析 2
2.1氣壓式蜂窩煤成型機的功能 2
2.2設(shè)計基本要求 2
2.3工作原理和工藝動作分解 2
3 初定傳動裝置方案 4
3.1初選電動機 4
3.2初定傳動方案 4
3.3執(zhí)行機構(gòu)尺寸設(shè)計 4
3.3.1氣缸的種類選擇 4
3.3.2氣缸的設(shè)計計算 5
4 傳動裝置總體設(shè)計 8
4.1選擇電動機 8
4.2計算總傳動比并分配傳動比 8
4.3計算各軸的運動參數(shù)和動力參數(shù) 9
5.傳動件的設(shè)計計算 10
5.1皮帶輪的設(shè)計計算 10
5.1.1確定計算功率 10
5.1.2選擇V帶帶型 10
5.1.3確定帶輪的基準直徑并驗算帶速 10
5.1.4確定帶輪的中心距和皮帶的基準長度 10
5.1.5計算V帶根數(shù)z 10
5.1.6確定帶輪的中心距和皮帶的基準長度 12
5.2直齒圓柱輪傳動設(shè)計 13
5.2.1選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù) 13
5.2.2按齒面和齒根接觸強度設(shè)計 14
5.2.3幾何尺寸計算 17
5.3直齒錐齒輪的設(shè)計 18
6 轉(zhuǎn)盤槽輪和掃屑機構(gòu)設(shè)計 19
6.1槽輪機構(gòu)計算 19
6.2掃屑凸輪機構(gòu)計算 20
6.2工作盤設(shè)計與計算 21
7軸的設(shè)計 22
7.1 Ⅰ軸（皮帶輪軸）的設(shè)計 22
7.2 Ⅱ軸（大齒輪軸）的設(shè)計 26
8 軸承選擇校核與計算 33
8.1軸承的選用 33
8.2軸承的校核 34
9 工作頭橫梁與掃屑刷橫梁的連接處的設(shè)計 36
10 箱體的設(shè)計 37
結(jié) 論 38
參考文獻 39
致 謝 40
中原工學(xué)院畢業(yè)論文
1.引 言
在目前國內(nèi)生產(chǎn)蜂窩煤成型機的廠家不少，但是現(xiàn)有的蜂窩煤成型機的沖壓成型，均有連桿機構(gòu)帶動在橫梁的彈簧式?jīng)_頭沖壓成型，由于沖孔后抜沖針的需要在沖頭上裝有圓柱彈簧，彈簧在間歇往復(fù)應(yīng)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：另外，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。以往的許多制造煤塊的機構(gòu)存在著許多避之不及的缺陷，即有些機構(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，
本設(shè)計的誕生不僅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。根據(jù)各種運輸工具對煤品濕度的濕強度要求而該變相應(yīng)的濕強度。此外 還在機械傳動的能耗以及電動機選擇上做了優(yōu)化，很大程度上做到了美化環(huán)境及節(jié)約有限能源。：一是機構(gòu)擁有了帶傳動結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、具有過載保護作用，槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等特性，二是有氣缸帶動沖頭和脫模盤做往復(fù)運動本實它采用氣壓沖頭機構(gòu)完成蜂窩煤的成型脫模，使用維修方便，生產(chǎn)的煤品質(zhì)量好，成本低，能一機多用。
本設(shè)計機構(gòu)安全、實用的思想設(shè)計而出，適用范圍比較廣泛，既可以用于大中型公司或企業(yè)批量生產(chǎn)，又可用于小型部門的連續(xù)生產(chǎn)，大幅度降能耗及解決型煤質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。
2、分析
2.1氣壓式蜂窩煤成型機的功能
蜂窩煤成型機是我國城鎮(zhèn)蜂窩煤（通常又稱煤餅，在圓柱形餅狀煤中沖出若干通孔）生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)設(shè)備，它將煤粉加入轉(zhuǎn)盤上的模筒內(nèi)，經(jīng)沖頭氣壓成蜂窩煤。
為了實現(xiàn)蜂窩煤氣壓成型，氣壓式蜂窩煤成型機必須完成以下幾個動作：
1) 煤粉加料；
2) 氣缸帶動沖頭將蜂窩煤壓制成型；
3) 氣缸帶動掃屑刷清除沖頭和出煤盤的積屑的掃屑運動；
4) 將在模筒內(nèi)的氣壓后的蜂窩煤脫模；
5) 將氣壓成型的蜂窩煤輸送裝箱。
2.2設(shè)計基本要求
1) 設(shè)計蜂窩煤成型機構(gòu)，型煤尺寸為
2) 生產(chǎn)率為每分鐘65個；
3) 沖壓成型時的生產(chǎn)阻力達到50000N；
4) 為改善蜂窩煤成型機的質(zhì)量，希望在沖壓后有一短暫的保壓時間；
5) 由于沖頭要產(chǎn)生較大壓力，希望沖壓機構(gòu)具有增力功能，以增大有效力作用，減小氣缸的功率。
2.3工作原理和工藝動作分解
根據(jù)上述分析，氣壓式蜂窩煤成型機要求完成的工藝動作有以下六個動作：
1) 加料：這一動作可利用煤粉的重力打開料斗自動加料；
2) 沖壓成型：要求在氣缸帶動沖頭上下往復(fù)運動，在沖頭行程的二分之一進行氣壓成型；
3) 脫模：要求脫模盤上下往復(fù)移動，將已氣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)在有氣缸帶動上下往復(fù)移動的連桿上；
4) 掃屑：要求在沖頭、脫模盤向上移動過程中用掃屑刷將煤粉掃除；
5) 模筒轉(zhuǎn)模間歇運動：以完成氣壓、脫模和加料三個工位的轉(zhuǎn)換；
6) 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。
以上六個動作，加料和輸送的動作比較簡單，暫時不予考慮，脫模和氣壓可以用一個機構(gòu)完成。由氣壓缸帶動橫梁帶動三個裝置運動
因此，氣壓式蜂窩煤成型機運動方案設(shè)計重點考慮氣壓和脫模機構(gòu)、掃屑機構(gòu)和模筒轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動機構(gòu)這三個機構(gòu)的選型和設(shè)計問題。
3.初定傳動裝置方案
3.1初選電動機
初定Y系列 三相異步電動機
3.2初定傳動方案
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。沖頭和脫模盤由氣缸帶動其上下運動按已選定的三個執(zhí)行機構(gòu)的型式及機械傳動系統(tǒng)，
畫出沖壓式蜂窩煤成型機的機械運動示意圖。其中三個執(zhí)行機構(gòu)部分也可以稱為機械運動方案示意簡圖3-1。所示，其中包括了機械傳動系統(tǒng)、三個執(zhí)行機構(gòu)的組合。
圖3-1 機構(gòu)傳動示意圖
3.3執(zhí)行機構(gòu)尺寸設(shè)計
.3.3.1 氣缸的種類選擇
氣缸的作用是實現(xiàn)沖頭和脫模盤縱向運動。對氣缸結(jié)構(gòu)的要求一是重量盡量輕，以達到動作靈活、運動速度高、節(jié)約材料和動力，同時減少運動的沖擊，二是要有足夠的剛度以保證運動精度和定位精度
氣缸按供氣方向分，可分為單作用缸和雙作用缸。單作用缸只是往缸的一側(cè)輸入高壓油，靠其它外力使活塞反向回程。雙作用缸則分別向缸的兩側(cè)輸入壓縮空氣，活塞的正反向運動均靠氣壓力完成。由于單作用氣壓缸僅向單向運動，有外力使活塞反向運動，而雙作用單活塞氣缸在壓縮空氣的驅(qū)動下可以像兩個方向運動但兩個方向的輸出力不同，所以該方案采用雙作用單活塞缸
3.3.2氣缸的設(shè)計計算
由設(shè)計要求可以知道，要驅(qū)動的負載大小位5000N，考慮到氣缸未加載時實際所能輸出的力，受氣缸活塞和缸筒之間的摩擦、活塞桿與前氣缸之間的摩擦力的影響，并考慮沖頭，脫模盤的質(zhì)量。在研究氣缸性能和確定氣缸缸徑時，常用到負載率 β
（F氣缸實際負載，氣缸理論輸出負載）
考慮到料煤高度與型煤高度之比（壓縮比）為2:1，工作盤高
由表11-1，查的=0.45
氣缸實際負載為
F—氣缸的輸出拉力 N；P —氣缸的工作壓力Pa
按照GB/T2348-1993標準進行圓整，取D=80 mm
由d=0.3D 估取活塞桿直徑 d=25 mm
缸筒長度S=L+B+30
L為活塞行程；B為活塞厚度
活塞厚度
由于氣缸的行程L=300mm ,所以S=L+B+30=396 mm
導(dǎo)向套滑動面長度A:
一般導(dǎo)向套滑動面長度A，在D>80mm時, 可取A=(0.6-1.0)d。
所以A=25mm
最小導(dǎo)向長度H：
根據(jù)經(jīng)驗，當氣缸的最大行程為L，缸筒直徑為D，最小導(dǎo)向長度為：
代入數(shù)據(jù) 即最小導(dǎo)向長度H
活塞桿的長度
l=L+B+A+80=300+50+55+40=455 mm
由《液壓氣動技術(shù)手冊》可查氣缸筒的壁厚可根據(jù)薄避筒計算公式進行計算：
—缸筒壁厚；D—缸筒內(nèi)徑
P—缸筒承受的最大工作壓力（MPa）；
—缸筒材料的許用應(yīng)力（MPa）
實際缸筒壁厚的取值：對于一般用途氣缸約取計算值的7倍；重型氣缸約取計算值的20倍，再圓整到標準管材尺碼。
參考《液壓與氣壓傳動》缸筒壁厚強度計算及校核
缸體的材料選擇45鋼，=600 MPa，
n為安全系數(shù) 一般取 n=5； 缸筒材料的抗拉強度(Pa)
P—缸筒承受的最大工作壓力（MPa）。當工作壓力p≤16 MPa時，P=1.5p；當工作壓力p＞16 MPa時，P=1.25p
由此可知工作壓力0.6 MPa小于16 MPa，
P=1.5p=1.5×0.6=0.9 MPa
由表查的 氣缸筒的壁厚圓整取 = 7 mm
v—空氣流經(jīng)進排氣口的速度，可取v=10-15 選取v = 12 m/s
由公式
代入數(shù)據(jù)得 = 14.014 mm
所以取氣缸進排氣口直徑為15 mm
4 傳動裝置總體設(shè)計
4.1選擇電動機
預(yù)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
則
所以選擇Y160M-4三相異步電動機
同步轉(zhuǎn)速為1460r/min；額定功率11kw；中心高160mm
外形尺寸：如表4-1
表4-1
H
A
B
C
L
HD
180L
132
254
210
108
670
430
見《機械設(shè)計課程設(shè)計》P237 表21-3
4.2計算總傳動比并分配傳動比
傳動裝置的總傳動比
—電動機滿載轉(zhuǎn)速
—工作機轉(zhuǎn)速
其中齒輪傳動比取5，
則V帶傳動的傳動比
4.3計算各軸的運動參數(shù)和動力參數(shù)
(1) 計算各軸的輸入功率（kw）
(2) 計算各軸的轉(zhuǎn)速（r/min）
(3) 計算各軸的轉(zhuǎn)矩（）
(4) 列出各軸的運動和動力參數(shù)（見表4-2）
表4-2
軸號
輸入功率(kw)
轉(zhuǎn)速（r/min）
轉(zhuǎn)矩（Nmm）
電動機軸
11
730
143904
Ⅰ軸
10.35
175
171952
Ⅱ軸
10.06
175
68383.5
Ⅲ軸
9.57
35
128983.3
5.傳動件的設(shè)計計算
。
5.1皮帶輪的設(shè)計計算
取該機械每天工作10小時,一年工作300天
5.1.1確定計算功率
由表8-7可查的工作情況系數(shù)
5.1. 2選擇V帶帶型
根據(jù)計算功率和Ⅰ軸轉(zhuǎn)速，由表8-11可查的選用C型V帶
5.1.3確定帶輪的基準直徑并驗算帶速v
(1) 初選小帶輪基準直徑
由表8-6和表8-8可查得小帶輪基準直徑
(2) 驗算帶速v
按公式（8-13）驗算帶速
因為，故帶速合適。
(3) 計算大帶輪的基準直徑
根據(jù)公式（8-15a），計算大帶輪的基準直徑
根據(jù)表8-8圓整為800mm
5.1.4確定V帶輪的中心距和皮帶的基準長度
(1) 取中心距
由
可得
取
(2) 取皮帶長度
由公式
由表8-2選取V帶的基準長度
(3) 按公式（8-23）計算實際中心距
5.1.5計算V帶根數(shù)z
(1) 計算單根V帶的額定功率
由和，查表8-4a可得
根據(jù)、和C型帶
查表8-4b得
查表8-5得
查表8-2得
則
(2) 計算V帶的根數(shù)
所以應(yīng)取4根V帶。
由表8-3可得，C型V帶的單位長度質(zhì)量為
所以
但在實際中應(yīng)使皮帶的實際初拉力
由公式可得壓軸力的最小值為
5.1.6皮帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計
由表8-10可查得C型帶
(1) 小帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
因為，
則
由電機參數(shù)可得
圖5-1 小帶輪結(jié)構(gòu)圖
大帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
因為，則
由Ⅰ軸可知
圖5-2 大帶輪結(jié)構(gòu)圖
5.2直齒圓柱輪傳動設(shè)計
5.2.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)
(1) 采用直齒圓柱齒輪傳動。
(2) 蜂窩煤成型機為一般工作機器，轉(zhuǎn)速不高，故選用7級精度（GB 10095—88）。
(3) 材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。
(4) 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。
(5) 按齒面接觸疲勞強度條件設(shè)計，然后校核齒根彎曲疲勞強度，最后作齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
5.2.2按齒面和齒根接觸強度設(shè)計
由強度計算公式總表查得設(shè)計公式為
（1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值
試選Kt＝1.3
Tt的計算
圖5-3 齒輪受力圖
根據(jù)大齒輪圖5-3齒輪受力圖可以求得大齒輪所受的最大轉(zhuǎn)矩Tt
根據(jù)幾何分析可以知道
sinα=50/150=1/3
可以求得
α=19.4712°
l=（1502-502）1/2=141.4
sinβ=l/L=141.4/955.41=0.148
可以求得β=8.511°
則Tt=F·R·Sinγ=F·R·Sin(α+β)
=131N·m
選取d=1（兩支撐相對于小齒輪做非對稱布置）
查得材料的彈性影響系數(shù)為ZE=189.8MPa
1按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限為
lim1=600MPa , lim2=550 MPa
查得接觸疲勞強度KHN1=0.90 KHN2=0.95
計算接觸疲勞應(yīng)力
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1
（2)計算
1)計算小齒輪分度圓直徑d1t代入[ó]中較小的值
2）計算圓周速度
=2.65m/s
3）計算齒寬b及模數(shù)m
模數(shù)
h=2.25mt=2.25×2.8126=6.34
4)計算齒寬與齒高之比b/h
b/h=69.57/6.34=10.97
5）計算載荷系數(shù)
根據(jù)v=2.75m/s,7級精度，由[1]P194圖10-8查得動載荷系數(shù)；
斜齒輪，由[1]P195表10-3查得KHa1=KFa2=1
由[1]P193表10-2查得使用系數(shù)KA=1.5
由[1]P196表10-4查得7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時
用插值法差得KHB=1.3124
由b/h=10.97, KHB =1.3124 ,查圖10-13得KFB=1.3
故載荷系數(shù)
6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑
計算模數(shù)
按齒根彎曲強度設(shè)計
由[1]P216式10-17得彎曲強度的設(shè)計公式為
確定計算參數(shù)
1）由[1]P208圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限
大齒輪的彎曲疲勞強度極限；
2）由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，；
3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式10-12得
4）計算載荷系數(shù)K
5）查取齒形系數(shù)
由[1]P200表10-5可查得；。
8）查取應(yīng)力校正系數(shù)
由[1]P200表10-5知；
9)計算大小齒輪的并加以比較。
大齒輪的數(shù)值較大
（2）設(shè)計計算
對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而由齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲疲勞強度模數(shù)2.24，并近似圓整為標準m=3。
按接觸強度算得的分度圓直徑d1=72mm,d2=360mm
5.2.3幾何尺寸計算
計算中心距
a=（d1+d2）/2=216mm
計算齒輪寬度
1×72=72mm
取B1=B2=72mm
(1) 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
1) 小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
由于，所以小齒輪采用實心式
由軸參數(shù)可知
2) 大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3Ⅱ軸到Ⅴ軸直齒錐齒輪的設(shè)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。
由于攪拌軸下面有推力球軸承的支承，所產(chǎn)生的阻力較小，而各機構(gòu)的摩擦力相對于工作阻力來說更小，因此，本設(shè)計中的直錐齒輪主要不傳動力，其強度能滿足工作的需求。
由于上訴原因，不再對錐齒輪進行詳細的設(shè)計，只確定其幾個比較主要的尺寸，其他尺寸可根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)進行調(diào)節(jié)。
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)為，當量齒數(shù)，則平均分度圓直徑
6.轉(zhuǎn)盤槽輪和掃屑機構(gòu)設(shè)計
6.1槽輪機構(gòu)計算
1）槽數(shù)的選擇
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
2）中心距
根據(jù)工作臺的直徑，以及整個系統(tǒng)的尺寸考慮，選定中心距為a=200mm。
3）圓銷半徑
根據(jù)中心距以及大概結(jié)構(gòu)尺寸選定r=20mm。
4）槽輪每次轉(zhuǎn)位時主動件的轉(zhuǎn)角的計算
根據(jù)《機械設(shè)計手冊（新版）》表13.6-5計算
5）槽間角的計算
根據(jù)《機械設(shè)計手冊（新版）》表13.6-5計算
6）主動件圓銷中心半徑的計算
根據(jù)《機械設(shè)計手冊（新版）》表13.6-5計算
7）與的比值
8）槽輪外圓半徑的計算
根據(jù)《機械設(shè)計手冊（新版）》表13.6-5計算
9）槽輪槽深h的計算
根據(jù)《機械設(shè)計手冊（新版）》表13.6-5計算h
對槽深進行取整，取
10）槽輪厚度的設(shè)計
根據(jù)槽輪的半徑以及整體尺寸，選定槽輪主動輪以及從動輪的厚度均為20mm
11）運動系數(shù)的計算
6.2掃屑凸輪機構(gòu)計算
由于掃屑凸輪對尺寸要求不太高，故掃屑凸輪應(yīng)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(yīng)大于滑梁的行程s，即凸輪的上下方向的高度應(yīng)大于300mm，其左右方向的高度應(yīng)能使掃屑刷滿足掃除粉煤的活動范圍。具體按結(jié)構(gòu)情況來設(shè)計。
用作圖法對此機構(gòu)進行設(shè)計，如圖1-10：應(yīng)該滿足關(guān)系式：
凸輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)該與主體機構(gòu)的運動周期相配合，由主體機構(gòu)的轉(zhuǎn)動比，原動機的轉(zhuǎn)速為1440r/min，可計算出：
圖6-2掃屑機構(gòu)
6.3 工作盤設(shè)計與計算
在此設(shè)計中，工作盤的轉(zhuǎn)位采用不完全齒輪機構(gòu)傳動。不完全齒輪的設(shè)計可參閱《機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)》（由張永安主編、高等教育出版社出版）的148頁表[11]。先將工作盤的靜止位置按比例繪出，如圖圖所示。
因主體機構(gòu)采用對心的曲柄滑塊機構(gòu)，則曲柄要通過Ⅲ、Ⅳ工位的模孔中心，因此不完全齒輪機構(gòu)的主動齒輪的回轉(zhuǎn)中心也應(yīng)在曲柄的軸線上。由于工作 動1/5周，則從動齒輪的齒數(shù)應(yīng)該是的五倍，取=16,
。則：=16.模數(shù)選取要保證從動齒輪齒根圓大于工作盤外徑，本題取m=5
7. 軸的設(shè)計
7.1Ⅰ軸（皮帶輪軸）的設(shè)計
(1) 選擇軸的材料
選取45鋼調(diào)質(zhì)，硬度230HBS，強度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力。
(2) 初步估算軸的最小直徑
取，則：Ⅰ軸的最小軸頸
其中
考慮到A-B軸段鍵槽對軸的強度影響，需將軸頸增加5%，即
取整后
(3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
圖8-1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖所示。該軸的各段直徑和長度的確定如下：
1) 軸的各段直徑的確定：
自左向右第一段軸：；第二段軸：（取定位軸肩高度，軸承型號取7011AC）；第三段軸：（取定位軸肩高度）；第四段軸：（取軸肩高度）；第五段軸：；（取軸肩高度，軸承型號取7014AC）；
軸的各段長度的確定：
自左向右第一段軸：第一段軸）：第二段軸：；第三段軸：；第四段軸：；第五段軸：；
2) 軸上零件的周向定位：
帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按由表15-20查得：選用普通平鍵，鍵的截面尺寸為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為。。
(4) 先對軸的最小軸徑進行校核
由前面可以知道，大齒輪所受到的最大扭矩為T=131N·m
根據(jù)[1]P370公式（15-1）可以求得軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為
τT=T/WT
其中，WT為軸的抗扭截面系數(shù)
WT=0.2d3=0.2×(50×10-3)3=0.000025mm3
則τT=T/WT=131000/0.000025=5.24MPa
由[1]P370表15-3，可以查得45#鋼的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為25-45MPa
τT<[τT]
故軸的軸徑滿足使用的抗扭要求。
(5) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度
1) 繪出軸的計算簡圖 軸的計算簡圖如圖5-8 a)
2) 計算作用支反力 如圖5-8 b)
（方向未定）力在支點產(chǎn)生的支反力：
帶輪壓軸力的作用方向與帶傳動的布置有關(guān)，在具體位置尚未確定前，可按最不利的情況考慮。
3) 作彎矩圖
力產(chǎn)生的彎矩，如圖5-8 c)
4) 作轉(zhuǎn)矩圖，如圖5-8 d)
5) 作計算彎矩圖，如圖5-8 e)
單向運轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動循環(huán)變應(yīng)力，取系數(shù)
6) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度
由計算彎矩圖可見，皮帶輪處計算彎矩最大，該處的計算應(yīng)力為：
小于許用應(yīng)力，故安全。
圖8-2 Ⅰ軸載荷分析圖
(6) 精確校核軸的疲勞強度
1) 判斷危險截面
截面B只受扭矩作用。所以B無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面C處應(yīng)力集中最嚴重,截面E的所受的力和截面F的相近,但是截面直徑較大,故不必做強度校核。截面疲勞強度的精確校核計算
截面C右側(cè)的應(yīng)力集中源有過度圓角，而截面F左側(cè)的直徑較右側(cè)要大，故只需要對右側(cè)進行精確校核計算。
抗彎系數(shù)
抗扭系數(shù)
截面的右側(cè)的彎矩
截面上的扭矩為
截面上的彎曲應(yīng)力為：
截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力
軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。硬度為230HBS，強度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限。
截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及查表可得，。
又可查得軸材料的敏性系數(shù)為：，
故有效應(yīng)力集中系數(shù)為：
又可查得軸尺寸系數(shù)為，
軸頸處按磨削加工可查得表面質(zhì)量系數(shù)為：
由于軸頸表面未經(jīng)表面強化處理，即，則可算得綜合系數(shù)為：
又由于碳鋼的特性系數(shù) 取
取
于是計算安全系數(shù)值，按公式則得：
故該軸在截面處得強度是足夠的。本機械因無大的瞬時過載和嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。至此，該軸的設(shè)計計算結(jié)束。
7.2Ⅱ軸（大齒輪軸）的設(shè)計
(1) 選擇軸的材料
選取45鋼調(diào)質(zhì)，硬度230HBS，強度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力。
(2) 初步估算軸的最小直徑
取，則：Ⅱ軸的最小軸頸
考慮到H-I軸段鍵槽對軸的強度影響，需將軸頸增加5%，即
取整后
(3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
圖8-3Ⅱ軸裝配草圖
Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖5-10所示。該軸的各段直徑和長度的確定如下：
1) 軸的各段直徑的確定：
自左向右第一段軸：；第二段軸：（取定位軸肩高度，軸承型號取7013AC）；第三段軸：（；第四段軸：（取軸肩高度）；第五段軸：；第六段軸：
軸的各段長度的確定：
自左向右第一段軸：第一段軸）：（齒輪寬）；第二段軸：；第三段軸：；第四段軸：；第五段軸：；第六段軸：；
軸上零件的周向定位：
左端大齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按由表15-20查得：選用普通平鍵，鍵的截面尺寸為，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50
(4) 先對軸的最小軸徑進行校核
由前面可以知道，大齒輪所受到的最大扭矩為T=131N·m
根據(jù)[1]P370公式（15-1）可以求得軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為
τT=T/WT
其中，WT為軸的抗扭截面系數(shù)
WT=0.2d3=0.2×(50×10-3)3=0.000025mm3
則τT=T/WT=131000/0.000025=5.24MPa
由[1]P370表15-3，可以查得45#鋼的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為25-45MPa
τT<[τT]
故軸的軸徑滿足使用的抗扭要求。
(5) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度
首先應(yīng)對軸進行受力分析，由于軸左端齒輪上連接曲柄，右端通過錐齒輪與槽輪相連，在工作頭行程的前半段，可看成是空載，這時槽輪機構(gòu)傳遞過來的阻力很小可以忽略不計。
而當工作頭與煤接觸的時候開始，工作頭將受到工作阻力，此時力通過連桿傳遞到曲柄，及齒輪上，當曲柄轉(zhuǎn)到最下方時，齒輪受到最大的向上的拉力，而此時，軸不受到扭矩（錐齒輪傳遞過來的扭矩不考慮）。
現(xiàn)對其受力時的狀態(tài)進行粗略分析，假定當曲柄轉(zhuǎn)到最下方時，同時受到最大的拉力以及最大的扭矩。此時軸只在豎直平面內(nèi)受力。
1) 繪出軸的計算簡圖 軸的計算簡圖如圖
2) 計算作用支反力
作用在左端大齒輪上的受力：
作用在錐齒輪上的受力：
3) 計算支反力
垂直面（V面）
水平面（H面）
4) 作彎矩圖
垂直面彎矩，如圖5-11 b）
水平面彎矩，如圖5-11 c）
合成彎矩如圖，如圖5-11 d）
5) 作轉(zhuǎn)矩圖，如圖5-11 e)
6) 作計算彎矩圖，如圖f)
單向運轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動循環(huán)變應(yīng)力，取系數(shù)
7) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度
由計算彎矩圖可見，處計算彎矩最大，該處的計算應(yīng)力為：
小于許用應(yīng)力，故安全。
圖8-2 Ⅱ載荷分析圖
(6) 精確校核軸的疲勞強度
1) 判斷危險截面
截面E扭矩作用。所以無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面F應(yīng)力集中最嚴重,截面F所受的彎矩僅次于截面B，截面B校核過，其滿足使用要求，而截面F徑較小。因而,該軸只需校核截面F應(yīng)對該截面進行疲勞強度精確計算。
2) 然后根據(jù)[1]P373式（15-5）計算軸的應(yīng)力：
σca=
由于軸為單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取α=0.6
則上式==39.112MPa
前已經(jīng)選定軸的材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)處理，由[1]P362表15-1查得
[σ-1]=60MPa。因此σca < [σ-1],故安全。
3) 精確校核軸的疲勞強度
由分析知，大齒輪右側(cè)截面為危險截面，令其為截面I。
抗彎截面系數(shù)W=0.1d3=12500mm3
抗扭截面系數(shù)W=0.2d3=25000mm3
截面Ⅰ左側(cè)彎矩M為：
M=60000N·mm
截面Ⅰ上的扭矩T為：
T=131000 N·mm
截面上彎曲應(yīng)力
b=M/W=2.4MPa
截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
T=T/WT=10.48
軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得
B=640MPa -1=275 MPa -1= 155MPa
截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及
按表3-2查取，因 r/d=0.25,D/d=1.5，經(jīng)插值后可查得
=2.0 =1.31
又由附圖3-1可得軸的材料敏性系數(shù)為
=0.82 =0.85
故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附3-4）為
1.82
1.26
由附圖3-2得尺寸系數(shù)εó=0.67
附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)=0.82
軸按磨削加工，由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)==0.92
軸未經(jīng)表面強化處理，即βq=0.1，則按式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為
=2.80
=1.26
又碳素鋼特性系數(shù)
=0.1 =0.05
于是計算安全系數(shù)值S
=40.92
17.71
=16.25>S=1.5
（8）截面Ⅰ的右側(cè)
抗彎截面系數(shù)
W=0.1d3=34300mm3
抗扭截面系數(shù)
WT=0.2d3=68600mm3
截面Ⅰ左側(cè)彎矩M為：M=60000N·mm
截面Ⅰ上的扭矩T為：T=131000 N·mm
截面上彎曲應(yīng)力
b=M/W=1.75MPa
截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
T=T/WT=1.91MPa
過盈配合處的值，由附表3-8用插入法求得，并取=0.8，于是得
=3.16 =2.53
軸按磨削加工，由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)=0.92
軸未經(jīng)表面強化處理，即βq=0.1，則按式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為
3.25
2.62
于是計算安全系數(shù)值S得
=48.35
58.05
=37.15>>S=1.5
故該軸在該截面處的強度也是足夠的。本設(shè)計中因無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。本機械因無大的瞬時過載和嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。至此，該軸的設(shè)計計算結(jié)束。
8.軸承選擇校核與計算
8.1軸承的選擇
軸承的選型應(yīng)根據(jù)軸的直徑進行選擇，由先前的設(shè)計可以知道各個軸的尺寸：
根據(jù)前面的設(shè)計可以知道帶輪與小齒輪連接的軸的軸直徑為Φ50，差相關(guān)標準可以確定該軸應(yīng)該用深溝球軸承6210，由于考慮到該軸兩端都懸空（左端為大帶輪，右端為小齒輪），故選用2個深溝球軸承6210。
其尺寸為
大齒輪軸的直徑由前面設(shè)計為Φ50，所以也應(yīng)該選用深溝球軸承6210。由于該軸右端懸臂過長，故應(yīng)該在右端靠近直錐齒輪處再加一個支承點進行固定。同時該軸為整個系統(tǒng)中的主要的工作軸（執(zhí)行主軸）。所以應(yīng)該保證其的使用的可靠性，故在該軸的兩個支承點的位置分別安裝2個深溝球軸承6210。
其尺寸為
工作臺下的支承軸的軸徑為Φ70，同時該軸為豎直方向安裝，故該軸應(yīng)采用推力球軸承，以保證支承重力。根據(jù)相關(guān)的標準根據(jù)軸徑選擇該軸承為推力球軸承5110。由于工作臺下方有基座跟箱體支承，所以受力不算太大，故選用一個推力球軸承5110。
槽輪主動輪的軸的直徑為Φ70，同上應(yīng)選擇推力球軸承5110。由于該軸的下方有一長的懸臂結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)該在該軸的下方靠近直錐齒輪處再加一個支承位置。所以該軸應(yīng)該在上下個安裝一個推力球軸承5110。
8.2軸承的校核
8.2.1Ⅰ滾動軸承計算和校核
1) 徑向載荷，
2) 軸向載荷，
因為： ，軸有向左竄動的趨勢，故：
軸承1為壓緊端，
軸承2為放松端，
(2) 計算軸承1、2的當量動載荷：
，故：，；
，故：，；
查表13-6可得，取載荷系數(shù)，則當量動載荷為：
(3) 軸承的額定壽命，
查表13-4可得，取溫度系數(shù)，則軸承計算的額定壽命為：
若按大修期為6年，在大修時更換軸承，則軸承的預(yù)期使用壽命為，小于軸承計算的額定壽命，所選6210軸承合適
8.2.2Ⅱ軸滾動軸承計算和校核
按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步選用角接觸球軸承，其型號為7013AC。安裝方式為：單向固定，正裝。軸承的轉(zhuǎn)速。查表16-3可得，軸承7013AC的基本額定動載荷，基本額定靜載荷，基本尺寸，軸向力判定系數(shù)，當時，，。
(1) 計算軸承1、2的載荷
1) 徑向載荷，
2) 軸向載荷，
因為： ，軸有向左竄動的趨勢，故：
軸承1為壓緊端，
軸承2為放松端，
(2) 計算軸承1、2的當量動載荷：
，故：，；
，故：，；
查表13-6可得，取載荷系數(shù)，則當量動載荷為：
(3) 軸承的額定壽命，
查表13-4可得，取溫度系數(shù)，則軸承計算的額定壽命為：
若按大修期為九年，在大修時更換軸承，則軸承的預(yù)期使用壽命為，小于軸承計算的額定壽命，所選6120合適。
8.3.3工作臺下的支承軸計算
工作臺下的支承軸的軸徑為Φ70，同時該軸為豎直方向安裝，故該軸應(yīng)采用推力球軸承，以保證支承重力。根據(jù)相關(guān)的標準根據(jù)軸徑選擇該軸承為推力球軸承5110。由于工作臺下方有基座跟箱體支承，所以受力不算太大，故選用一個推力球軸承5110。。
9.工作頭橫梁與掃屑刷橫梁的連接處的設(shè)計
由于掃屑刷的運動是通過工作頭橫梁的上下運動帶動掃屑刷橫梁的上下運動，從而通過固定凸輪移動結(jié)構(gòu)使掃屑刷能水平方向運動，所以這連個橫梁應(yīng)該固定。同時由于工作頭橫梁上要安裝滾動軸承，為了使軸承能順利的安裝上去，應(yīng)該使兩橫梁應(yīng)該能脫開。所以在兩橫梁工作頭橫梁與掃屑刷橫梁的連接處的設(shè)計
由于掃屑刷的運動是通過工作頭橫梁的上下運動帶動掃屑刷橫梁的上下運動，從而通過固定凸輪移動結(jié)構(gòu)使掃屑刷能水平方向運動，所以這連個橫梁應(yīng)該固定。同時由于工作頭橫梁上要安裝滾動軸承，為了使軸承能順利的安裝上去，應(yīng)該使兩橫梁應(yīng)該能脫開。所以在兩橫梁連接處采用了螺釘連接。如下圖：
圖9-1工作頭橫梁
根據(jù)工作頭橫梁的直徑選擇螺釘為M16。長度為40mm
10. 箱體的設(shè)計
箱體的設(shè)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。
故箱體應(yīng)該是這個系統(tǒng)的絕大部分的部件都包含在箱體內(nèi)。工作臺應(yīng)露出箱體，這樣便于檢查以及人的控制。同時由于大帶輪的直徑過大以及大小帶輪的中心距過長，如果把這部分包含到箱體內(nèi)的話會造成箱體的結(jié)構(gòu)尺寸過大，結(jié)構(gòu)不緊湊。故應(yīng)將大小帶輪以及電動機安置在箱體的外面。
箱體的內(nèi)部設(shè)計應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的機構(gòu)位置來確定，應(yīng)適當增加內(nèi)板等來對較長的軸進行支承，同時應(yīng)考慮到軸以及軸承的可安裝性，應(yīng)該適當增加可拆卸的箱體或箱板。
箱體的壁厚的確定應(yīng)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(yīng)根據(jù)具體情況自行調(diào)整。
到此，整個蜂窩煤成型機的設(shè)計基本完成。一些沒有設(shè)計到的地方以及沒有設(shè)計完全的地方，根據(jù)實際情況合理的分配尺寸以及選擇合理的結(jié)構(gòu)。
結(jié) 論
本設(shè)計解決了現(xiàn)有蜂窩煤成型機存在的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本底、生產(chǎn)效率高、使用壽命長、操作簡單和易損件少的一種新型蜂窩煤成型機。
氣壓式蜂窩煤成型機有本次設(shè)計主要完成了有它由氣缸、沖壓、分度、傳動等部件組成本次設(shè)計主要完成了1.氣缸的選擇與設(shè)計，氣缸裝于機身上部平面，由于要控制沖頭等的上下運動。需要有和排氣孔控制活塞活塞的往復(fù)運動，帶動滑梁和脫模盤沖頭一起上下運動。2沖頭和脫模盤的運動設(shè)計，由沖頭與脫模盤都與的連成一體滑梁上下移動，當滑梁下沖時，沖頭要將將煤粉壓成蜂窩煤，脫模盤將已壓成的蜂窩煤脫模到傳送帶上。3. 模筒轉(zhuǎn)盤設(shè)計，生產(chǎn)100×100mm的蜂窩煤，一次由沖頭沖壓兩塊。模筒轉(zhuǎn)盤上均布了模筒，轉(zhuǎn)盤的間歇運動使加料后的模筒進入加壓位置、成型后的模筒進入脫模位置、空的模筒進入加料位置；4.掃屑機構(gòu)設(shè)計，為了清掃壓頭和推桿下面的煤屑，在此設(shè)計一掃煤機構(gòu)，使壓頭離開工作臺時，掃煤桿在壓頭下面往復(fù)掃過，又不能與其它構(gòu)件相碰撞掃煤桿的長度要保證能在壓頭下面掃過，由總體高度來考慮，固定凸輪采用斜面形狀。5. 帶輪、齒輪的設(shè)計
通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我明白了嚴謹和細心是做機械設(shè)計的必要態(tài)度，要想做好一件事，就必須一絲不茍、態(tài)度認真。俗話說：“失之毫厘，謬之千里?！痹跈C械設(shè)計上尤其應(yīng)該注意。還讓我知道了一個整體的機器需要怎樣更合理地去對它里面的各結(jié)構(gòu)部分進行設(shè)計裝配，這是我以前了解甚少的知識。雖然我還有的東西不是很懂，但畢業(yè)設(shè)計的完成卻給我的四年大學(xué)生活畫上了一個圓滿的句號！
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致 謝
不為期三個多月的畢業(yè)設(shè)計業(yè)已經(jīng)結(jié)束?；仡櫿麄€畢業(yè)設(shè)計過程，雖然充滿了困難與曲折，但卻讓我感到受益匪淺。次本設(shè)計是學(xué)完所有大學(xué)期間本專業(yè)應(yīng)修的課程和完成畢業(yè)實習以后所進行的，是對我四年來來所學(xué)知識的一次大檢驗，也是對我實習過程的再學(xué)習。使我能夠在畢業(yè)前將理論與實踐更加融會貫通，并且學(xué)到了書本上沒有提及的知識點，加深了我對理論知識的理解，擴展了我對機械和生產(chǎn)工藝的認識，強化了實際生產(chǎn)中的感性認識。
通過此次畢業(yè)設(shè)計，我掌握了最新的蜂窩煤成型機技術(shù)、認識到了在設(shè)計過程中所要注意的問題。另外也學(xué)會了如何應(yīng)用圖書、手冊和網(wǎng)絡(luò)查找所需的資料信息。
總的來是說，這次設(shè)計使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題方面得到依次較好的鍛煉，提高了我獨立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力，縮短了我與工廠技術(shù)人員的距離，為我以后從事工程技術(shù)工作奠定了一個良好的基礎(chǔ)。同時也讓我了解目前我們這個專業(yè)所處的位置。
本次設(shè)計任務(wù)業(yè)已順利完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗，難免會留下一些遺憾，在此懇請各位專家、老師不吝賜教。
此次畢業(yè)設(shè)計是在張雪松成老師的認真指導(dǎo)下進行的。張老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問題，以及指導(dǎo)我的思想，引導(dǎo)我的設(shè)計思路。在歷經(jīng)三個多月的設(shè)計過程中，一直熱心的輔導(dǎo)。其他同學(xué)也有對我在設(shè)計過程中給予幫助。在此，我忠心地向他們表示誠摯的感謝和敬意！
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