精品蜂窝煤成型机设计毕业论文.docx
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精品蜂窝煤成型机设计毕业论文
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计算机仿真技术课程设计
设计计算说明书
设计题目：
蜂窝煤成型机设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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指导教师签名：
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使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
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学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
目录
一设计题目
1.1设计目的…………………………………………………………1
1.2设计题目…………………………………………………………1
1.3设计条件及设计要求……………………………………………2
二执行机构运动方案设计
2.1功能分解与工艺动作分解………………………………………2
2.2方案选择与分析…………………………………………………3
2.3执行机构的形成…………………………………………………16
2.4机构组合方案的确定……………………………………………18
2.5执行机构尺寸设计………………………………………………18
2.6运动循环图………………………………………………………24
2.7机械系统方案设计运动简图……………………………………25
三传动系统方案设计
3.1传动方案设计……………………………………………………26
3.2电动机的选择……………………………………………………27
3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配………………………29
3.4传动装置的运动和动力参数计算………………………………30
四设计小结……………………………………………………………31
五参考文献……………………………………………………………33
一设计题目
1.1设计目的
计算机仿真技术课程设计是我们第一次较全面的计算机仿真的初步训练，是一个重要的实践性教学环节。
设计的目的在于，进一步巩固并灵活运用所学相关知识；培养应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力，通过机械系统运动方案设计（机构运动简图设计）有一个完整的概念，培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力，进而提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力，以及利用计算机仿真解决工程问题的能力，以得到一次较完整的设计方法的基本训练。
1.2设计题目：
蜂窝煤成型机
设计一蜂窝煤成型机冲压和脱模机构、工作盘的间歇转动机构以及扫屑机构。
该成型机工艺动作如图所示：
图1蜂窝煤成型机设计原理示意图
冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时冲头将煤粉压成蜂窝煤，脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。
在滑梁上升过程中扫屑刷将刷除冲头和脱模盘上粘附的煤粉。
模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料后的模筒进入加压位置、成型后的模筒进入脱模位置、空的模筒进入加料位置。
试设计能按上述要求运动的冲压和脱模机构、工作盘间歇转动机构以及扫屑机构。
1.3设计条件及设计要求
工作机输入功率:
4.3kw
生产率:
55块min
型煤尺寸：
Φ×。
因为曲柄旋转一周，滑块完成一个冲压运动周期，生产1块蜂窝煤。
所以曲柄转速为55rmin，即曲柄角速度为5.7600rads。
经软件分析表明，所设计的偏置曲柄滑块机构最小传动角为26°（而为了保证良好的传力性能，通常应使最小传动角不小于40°），即压力角过大，又蜂窝煤成型机冲压机构对急回特性并无特殊要求，所以决定将该机构改为对心曲柄滑块机构。
改
（1）对心曲柄滑块机构计算
因为S=300mm，
所以，曲柄长AB=S2=150mm。
取最小传动角为75°，即最大压力角为15°
图解法如下：
在水平线MN上任取一点A。
以A为圆心，150mm为半径作圆，交MN于B1、B2两点。
过A作AB⊥MN交圆A于B点。
作∠ABC=75°，交MN于C点。
测得BC=580mm,即为连杆长。
在MN上截取B1C1=B2C2=BC,得滑块两极限位置C1、C2。
以下为对心曲柄滑块机构运动分析及动态仿真图：
（2）槽轮机构计算
槽数z按工位要求本应选为5，但z增大，k也随之增大，运动时间tf增加，不利于工作。
所以为提高工作效率，希望减小k,即减小z（工位数不够，可在传动链中加入与间歇转动部分所需工位数相适应的减速齿轮来达到），最终选定z=4（减速齿轮传动必i=45）。
槽轮每次转位时主动件转角 2α=180°×（z-2）z=180°×（4-2）4=90°
槽间角2β=360°z=360°4=90°
动停比k=tdtt=（z-2）（z+2）=（4-2）（4+2）=13
圆销数n=1
由结构情况确定中心距a=300mm
圆销半径r=30mm
所以，主动件圆销中心半径R1=asinβ=300×sin45°≈212mm
R1与a的比值λ=R1a=212300≈0.7
槽轮外圆半径R2=[（acosβ）2+r2]12=[（300cos45°）2+302]12≈214mm
槽轮槽深）
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=PWηa
ηa----由电动机至工作轴的传动总效率
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
对于8级精度的一般齿轮传动：
η齿轮=0.97
对于一对滚动轴承：
η轴承=0.99
对于弹性联轴器：
η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=PWηa=4.30.868=4.9539KW
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）×55
=990～5500rmin
符合这一转速范围的同步转速有1000rmin、1500rmin、3000rmin，根据容量和转速，由有关手册查出四种适用的电动机型号，因此有3种传动比方案。
表3
方案
电动机型号
额定功率pedkw
电动机转速rmin
电动机质量kg
传动装置的传动比
同步
满载
总传动比
V带传动比
齿轮传动
1
Y132S1-2
5.5
3000
2900
64
96.6
3
32.2
2
Y132S
5.5
1500
1440
68
48
3
16
3
Y32M2-6
5.5
1000
960
84
32
2.5
12.8
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3中3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的传动比较合适，所以选定电动机的型号为Y132S。
Y132S电动机数据如下:
额定功率：
5.5Kw
满载转速：
n满=1440rmin
同步转速：
1500rmin
3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配
1．传动装置的总传动比i总=n满nW=144055=26.2
2．分配各级传动比
根据《计算机仿真课程设计》表2.2选取，对于三角v带传动,为避免大带轮直径过大,取i12=2.8；
则减速器的总传动比为i减=i总2.8=26.22.8=9.36
对于两级圆柱斜齿轮减速器,按两个大齿轮具有相近的浸油深度分配传动比,取ig=1.3id
i减=ig×id=1.3id2=9.36
i2d=9.361.3=7.2
id=2.683
ig=1.3id=1.3×2.683=3.488
注：
ig-高速级齿轮传动比；
id–低速级齿轮传动比；
3.4传动装置的运动和动力参数计算
计算各轴的转速：
电机轴：
n电=1440rmin
Ⅰ轴nⅠ=n电i带=14402.8=514.29rmin
Ⅱ轴nⅡ=nⅠig=514.293.488=147.44rmin
Ⅲ轴nⅢ=nⅡid=147.442.683=55rmin
计算各轴的输入和输出功率：
Ⅰ轴：
输入功率PⅠi=Pdη带=4.9539×0.96=4.756kw
输出功率PⅠo=4.756η轴承=4.756×0.99=4.708kw
Ⅱ轴：
输入功率PⅡi=4.708×η齿轮=4.708×0.97=4.567kw
输出功率PⅡo=4.567×η轴承=4.567×0.99=4.521kw
Ⅲ轴输入功率PⅢi=4.521×η齿轮=4.521×0.97=4.386kw
输出功率PⅢo=4.386×η轴承=4.386×0.99=4.342kw
计算各轴的输入和输出转矩：
=32.7×103N·mm
Ⅰ轴：
输入转矩TⅠi=9.55×106×PⅠinⅠ=9.55×106×4.756514.29
=88.3×103N·mm
输出转矩TⅠo=9.55×106×PⅠonⅠ=9.55×106×4.708514.29
=87.4×103N·mm
Ⅱ轴：
输入转矩TⅡi=9.55×106×PⅡinⅡ=9.55×106×4.567147.44
=295.8×103N·mm
输出转矩TⅡo=9.55×106×PⅡonⅡ=9.55×106×4.521147.44
=292.8×103N·mm
Ⅲ轴输入转矩TⅢi=9.55×106×PⅢinⅢ=9.55×106×4.38655
=761.6×103N·mm
输出转矩TⅢo=9.55×106×PⅢonⅢ=9.55×106×4.34255
=753.9×103N·mm
将运动和动力参数计算结果进行整理并列于表4如下：
轴名
功率pkw
转矩T（N·mm）
转速nr·min-1
传动比i
输入
输出
输入
输出
电机轴
—
4.9539
—
32.7×103
1440
2.8
Ⅰ轴
4.756
4.708
88.3×103
87.4×103
514.29
3.488
Ⅱ轴
4.567
4.521
295.8×103
292.8×103
147.44
2.683
Ⅲ轴
4.386
4.342
761.6×103
753.9×103
55
四、设计小结
计算机仿真技术课程设计是我们攻克类各专业学生在学习了计算机仿真技术课程后进行的一个重要的实践性教学环节。
本次课程设计，我拿到的题目是蜂窝煤成型机的设计。
在拿到设计任务书，明确设计内容和要求之后，我分析原始数据及工作条件；然后通过借阅相关资料及手册；熟悉了相关机构的设计方法，拟定了设计的步骤本次课程设计在培养我们进行机械系统运动方案创新设计能力和应用计算机仿真解决工程实际问题的能力，是为提高我们本科生机械设计解决工程实际问题能力服务的。
其实就是要求我们运用计算机仿真技术课上所学过的各种机械机构的运动学和动力学原理，分析和解决运动学和动力学各种问题。
通过这次计算机仿真技术课程设计即蜂窝煤成型机的设计，我知道在实际自己设计和仿真并不简单，要把它做好就更不易了，从中我也感到自己的知识面其实是很狭隘的，在课堂上所学的知识是比较理论化的。
在这次为完成课程设计把理论与实践运用结合了起来，让我深刻体会到实践学习的重要性。
理论知识的贯穿上实际问题的能力上才能拓展自己的思维、提高解决问题的速度。
这次课程设计，使我有了很大的收获，锻炼了我解决实际问题的能力，使我学会了勇于创新，扩展思路的解决问题的方法，加深了对本学期学习的计算机仿真技术知识的理解，实践了三维实体造型技术课程中学习的Pro-E绘图技能。
总之，既提升了自己的设计能力，又巩固了课本知识。
总之，在大学学习中，要不断锻炼自己，使自己解决问题时要全面思考问题，并通过查阅资料，不断丰富自己多方面的知识，才能使自己在以后的工作更好的发展。
五、参考文献
[1]崔建江、潘峰等主编.计算机仿真技术.机械工业出版社，2009
[2]申永胜.计算机仿真技术教程.北京：
清华大学出版社.1999
[3]邹慧君等编译.凸轮机构的现代设计.上海：
上海交通大学出版社，1991
[4]王玉新主编.机构创新设计方法学.天津：
天津大学出版社，1996
[5]孟宪源主编.现代机构手册.北京：
机械工业出版社，1994
[6]华大年、华志宏、吕静平.连杆机构设计.上海：
上海科学技术出版社，1995
[7]刘政昆.间歇运动机构.大连：
大连理工大学出版社，1991
[8]邹慧君殷鸿梁编著.间歇运动机构设计与应用创新.北京：
机械工业出版社，2008.10
[9]王淑仁主编.计算机仿真技术课程设计.科学出版社，2006
[10]邹惠君.机构系统设计.上海：
上海科学技术出版社，1996
[11]王三民.计算机仿真技术与设计课程设计.北京：
机械工业出版社.2004
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。
尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者（本人签名）：
年月日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》（以下简称“章程”），愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级：
□公开□保密（___年__月至__年__月）（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）
作者签名：
_______导师签名：
_______
_______年_____月_____日_______年_____月_____日
独创声明
本人郑重声明：
所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
致谢
时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。
本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。
本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。
经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。
这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。
没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。
首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。
郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。
从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。
再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。
最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。
从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。
感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。
学友情深，情同兄妹。
四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。
是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。
老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。
他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。
在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。
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