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毕业规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

时刻:2019-10-19 23:09:39   作者:   来历:   阅览:245   谈论:0

1.引 言

    在现在国内出产蜂窝煤成型机的厂家不少,可是现有的蜂窝煤成型机的冲压成型,均有连杆组织带动在横梁的绷簧式冲头冲压成型,因为冲孔后抜冲针的需求在冲头上装有圆柱绷簧,绷簧在间g往复应力效果下高速作业,极易发生疲惫,绷簧较弱,影响拔针,呈现夹煤重冲毛病,一起因为绷簧配件制作质量很不安稳,常常开裂,然后添加出产成本:别的,绷簧式冲头总高度包含了绷簧高度,跟着冲头高度的增大,作业时冲头摆差、与模筒磕碰时机均增大,配件损耗和作业噪声均较大。以往的许多制作煤块的组织存在着许多避之不及的缺点,即有些组织制作出的煤块不行结实,放干后有一些裂纹;有些组织造出的煤块经常呈现孔内崩塌现象;有些组织在作业是会呈现许多不能及时整理的煤屑,形成作业环境的相对恶劣,

    本规划的诞不只克服了许多造煤块组织难以克服的缺点,用气缸带动冲头成型有缓冲效果,压力平衡,煤品质量安稳,表面光洁,强度好。依据各种运输工具对煤品湿度的湿强度要求而该变相应的湿强度。此外 还在机械传动的能耗以及电动机挑选上做了优化,很大程度上做到了美化环境及节省有限动力。:一是组织具有了带传动结构简略、传动平稳、具有过载维护效果,槽轮组织结构简略,作业牢靠等特性,二是有气缸带动冲头和脱模盘做往复运动本实它选用气压冲头组织完结蜂窝煤的成型脱模,运用修理便利,出产的煤品质量好,成本低,能一机多用。

    本规划组织安全、有用的思维规划而出,适用范围比较广泛,既能够用于大中型公司或企业批量出产,又可用于小型部分的连续出产,大幅度降能耗及处理型煤质量不安稳的问题。

2、剖析

2.1 气压式蜂窝煤成型机的功用

    蜂窝煤成型机是我国乡镇蜂窝煤(一般又称煤饼,在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔)出产厂的首要出产设备,它将煤粉参加转盘上的模筒内,经冲头气压成蜂窝煤。

为了完结蜂窝煤气压成型,气压式盐衙撼尚突有必要完结以下几个动作:

1) 煤粉加料;

2) 气缸带动冲头将蜂窝煤限制成型;

3) 气缸带动扫屑刷铲除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动;

4) 将在模筒内的气压后的蜂窝煤脱模;

5) 将气压成型的蜂窝煤运送装箱。

2.2 规划基本要求

1) 规划蜂窝煤成型组织,型煤尺度为气压式蜂窝煤成型机的规划

2) 出产率为每分钟65个;

3) 冲压成型时的出产阻力到达50000N;

4) 为改进蜂窝煤成型机的质量,期望在冲压后有一时刻短的保压时刻;

5) 因为冲头要发生较大压力,期望冲压组织具有增力功用,以增大有效能效果,减小气缸的功率。

2.3 作业原理和工 动作分化

    依据上述剖析,气压式蜂窝煤成型机要求完结的工艺动作有以下六个动作:

1) 加料:这一动作可利用煤粉的重力翻开料斗主动加料;

2) 冲压成型:要求在气缸带动冲头上下往复运动,在冲 行程的二分之一进行气压成型;

3) 脱模:要求脱模盘上下往复移动,将已气压成型的煤饼压下去而脱离模筒。一般能够将它与冲头固结在有气缸带动上下往复移动的连杆上;

4) 扫屑:要求在冲头、脱模盘向上移动进程顶用扫屑刷将煤粉打扫;

5) 模筒转模间歇运动:以完结气压、脱模和加料三个工位的转化;

6) 运送:将成型的煤饼脱模后落在运送带上送出制品,以便装箱待用。

    以上六个动作,加料和运送的动作比较简略,暂时不予考虑,脱模和气压能够用一个组织完结。由气压缸带动横梁带动三个设备运动因而,气压式蜂窝煤成型机运动计划规划要点考虑气压和脱模组织、扫屑组织和模筒转盘间歇滚动组织这三个组织的选型和规划问题。

3.初定传动设备计划

3.1 初选电动机

    初定Y系列  三相异步电动机

3.2 初定传动计划

    开始确认选用皮带轮和齿轮进行两次减速,选用转速较小的电机,通过两次减速后,转速满意要求。冲头和脱模盘由气缸带动其上下运动按已选定的三个执行组织的型式及机械传动体系,

画出冲压式蜂窝煤成型机的机械运动暗示图。其间三个执行组织部分也能够称为机械运动计划暗示简图3-1。所示,其间包含了机械传动体系、三个执行组织的组合。

气压式蜂窝煤成型机的规划


图3-1 组织传动暗示图

3.3 执行组织尺度规划

3.3.1 气缸的品种挑选

    气缸的效果是完结冲头和脱模盘纵向运动。对气缸结构的要求一是分量尽量轻,以到达动作灵敏、运动速度高、节省资料和动力,一起削减运动的冲击,二是要有满意的刚度以确保运动精度和定位精度

    气缸按供气方向分,可分为单效果缸和双效果缸。单效果缸仅仅往缸的一侧输入高压油,靠其它外力使活塞反向回程。双效果缸则分别向缸的两边输入压缩空气,活塞的正反向运动均靠气压力完结。因为单效果气压缸仅向单向运动,有外力使活塞反向运动,而双效果单p塞气缸在压缩空气的驱动下能够像两个方向运动但两个方向的输出力不同,所以该计划选用双效果单活塞缸

3.3.2 气缸的规划核算

    由规划要求能够知道,要驱动的负载巨细位5000N,考虑到气缸未加载时实践所能输出的力,受气缸活塞和缸筒之间的冲突、活塞杆与前气缸之间的冲突力的影响,并考虑冲头,脱模盘的质量。在研讨气缸功用和确认气缸缸径时,常用到负载率  β

气压式蜂窝煤成型机的规划(F气缸实践负载,气压式蜂窝煤成型机的规划气缸理论输出负载)

考虑到料煤高度与型煤高度之比(压缩比)为2:1,作业盘高气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

由表11-1,查的气压式蜂窝煤成型机的规划=0.45

气缸实践负载为气压式蜂窝煤成型机的规划

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F—气缸的输出拉力 N;P —气缸的作业压力Pa

依照GB/T2348-1993规范进行圆整,取D=80 mm

由d=0.3D 估取活塞杆直径 d=25 mm

缸筒长度S=L+B+30

L为活塞行程;B为活塞厚度

活塞厚度气压式蜂窝煤成型机的规划

因为气缸的行程L=300mm ,所以S=L+B+30=396 mm

导向套滑动面长度A:

一般导向套滑动面长度A,在D>80mm时, 可取A=(0.6-1.0)d。

所以A=25mm

最小导向长度H:

依据经历,当气缸的最大行程为L,缸筒直径为D,最小导向长度为:

代入数据 即最小导向长度H

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活塞杆的长度

l=L+B+A+80=300+50+55+40=455 mm

    由《液压气动技能手册》可查气缸筒的壁厚可依据薄避筒核算公式进e核算:气压式蜂窝煤成型机的规划     

气压式蜂窝煤成型机的规划—缸筒壁厚气压式蜂窝煤成型机的规划;D—缸筒内径气压式蜂窝煤成型机的规划

P—缸"接受的最大作业压力(MPa);

气压式蜂窝煤成型机的规划—缸筒资料的许用应力(MPa)

    实践缸筒壁厚的取值:关于一般用处气缸约取核算值的7倍;重型气缸约取核算值的20倍,再圆整到规范管材尺码。

    参阅《液压与气压传动》缸筒壁厚强度核算及校核

缸体的资料挑选45钢,气压式蜂窝煤成型机的规划=600 MPa,气压式蜂窝煤成型机的规划

n为安全系数 一般取 n=5; 气压式蜂窝煤成型机的规划 缸筒资料的抗拉强度(Pa)

P—缸筒接受的最大作业压力(MPa)。当作业压力p≤16 MPa时,P=1.5p;当作业压力p>16 MPa时,P=1.25p

由此可知作业压力0.6 MPa小于16 MPa,

P=1.5p=1.5×0.6=0.9 MPa

气压式蜂窝煤成型机的规划

由表查的 气缸筒的壁厚圆整取 气压式蜂窝煤成型机的规划= 7 mm

v—空气流经进排气口的速度,可取v=10-15 选取v = 12 m/s

由公式气压式蜂窝煤成型机的规划

代入数据得   气压式蜂窝煤成型机的规划= 14.014 mm

所以取气缸进排气口直径为15 mm

4、传动设备总体规划

4.1挑选电动机

气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

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预取齿轮减速传动比为5,皮带轮减速传动比为4,总传动比为20

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所以挑选Y160M-4三相异步电动机

同步转速为1460r/min;额定功率11kw;中心高160mm

外形尺度:如表4-1

表4-1


H

A

B

C

L

HD

180L

132

254

210

108

670

430

    见《机械规划课程规划》P237 表21-3

4.2核算总传动比并分配传动比

    传动设备的总传动比

气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划—电动机满载转速

气压式蜂窝煤成型机的规划—作业机转速

其间齿轮传动比取5,

则V带传动的传动比气压式蜂窝煤成型机的规划

4.3核算各轴的运动参数和动力参数

(1) 核算各轴的输入功率(kw)

气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

(2) 核算各轴的转速(r/min)  

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(3) 核算各轴的转矩(气压式蜂窝煤成型机的规划

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(4) 列出各轴的运动和动力参数(见表4-2)

表4-2

轴号

输入功率(kw)

转速(r/min)

转矩(Nmm)

电动机轴

11

730

143904

Ⅰ轴

10.35

175

171952

Ⅱ轴

10.06

175

68383.5

Ⅲ轴

9.57

35

128983.3

5、传动件的规划核算

5.1皮带轮的规划核算

取该机械每天作业10小时,一年作业300天

5.1.1确认核算功率

由表8-7可查的作业情况系数气压式蜂窝煤成型机的规划

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5.1. 2挑选V带带型

依据核算功率气压式蜂窝煤成型机的规划和Ⅰ轴转速气压式蜂窝煤成型机的规划,由表8-11可查的选用C型V带

5.1.3确认带轮的基准直径并验算带速v

(1) 初选小带轮基准直径

由表8-6和表8-8可查得小带轮基准直径气压式蜂窝煤成型机的规划

(2) 验算带速v

按公式(8-13)验算带速

气压式蜂窝煤成型机的规划

因为气压式蜂窝煤成型机的规划,故带速适宜。

(3) 核算大带轮的基准直径

依据公式(8-15a),核算大带轮的基准直径气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

依据表8-8圆整为800mm

5.1.4确认V带轮的中心距气压式蜂窝煤成型机的规划和皮带的基准长度

(1) 取中心距

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可得气压式蜂窝煤成型机的规划

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(2) 取皮带长度

由公式气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

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由表8-2选取V带的基准长度气压式蜂窝煤成型机的规划

(3) 按公式(8-23)核算实践中心距气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

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5.1.5核算V带根数z

(1) 核算单根V带的额定功率气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划,查表8-4a可得

气压式蜂窝煤成型机的规划

依据气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划和C型带

查表8-4b得气压式蜂窝煤成型机的规划

查表8-5得气压式蜂窝煤成型机的规划

查表8-2得气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

(2) 核算V带的根数气压式蜂窝煤成型机的规划

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所以应取4根V带。

由表8-3可得,C型V带的单位长度质量为气压式蜂窝煤成型机的规划

所以

气压式蜂窝煤成型机的规划

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但在实践中应使皮带的实践初拉力气压式蜂窝煤成型机的规划

由公式气压式蜂窝煤成型机的规划可得压轴力的最小值为

气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

5.1.6皮带轮的结构规划

由表8-10可查得C型带

气压式蜂窝煤成型机的规划

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气压式蜂窝煤成型机的规划

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(1) 小带轮结构规划

因为气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划 

气压式蜂窝煤成型机的规划 

气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划由电机参数可得

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气压式蜂窝煤成型机的规划                                             

图5-1 小带轮结构图

大带轮结构规划

因为气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划

气压式蜂窝煤成型机的规划由Ⅰ轴可知气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

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图5-2 大带轮结构图

5.2直齿圆柱轮传动规划  

5.2.1选定齿轮类型、精度等级、资料及齿数

(1) 选用直齿圆柱齿轮传动。

(2) 蜂窝煤成型机为一般作业机器,转速不高,故选用7级精度(GB 10095—88)。

(3) 资料挑选。由表10-1挑选小齿轮资料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮资料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者资料硬度差为40HBS。

(4) 选小齿轮齿数气压式蜂窝煤成型机的规划,大齿轮齿数气压式蜂窝煤成型机的规划

(5) 按齿面触摸疲惫强度条件规划,然后校核齿根曲折疲惫强度,最后作齿轮的结构规划。


5.2.2按齿面和齿根触摸强度规划

     由强度核算公式总表查得规划公式为

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(1)确认公式内的各核算数值

试选Kt=1.3

Tt的核算

未命名1.jpg

图5-3 齿轮受力求

依据大齿轮图5-3齿轮受力求能够求得大齿轮所受的最大转矩Tt

依据几许剖析能够知道

气压式蜂窝煤成型机的规划 sinα=50/150=1/3

能够求得

α=19.4712°

l=(1502-502)1/2=141.4

sinβ=l/L=141.4/955.41=0.148

能够求得β=8.511°

则Tt=F·R·Sinγ=F·R·Sin(α+β)

    =131N·m

选取气压式蜂窝煤成型机的规划d=1(两支撑相关于小齿轮做非对称安置)

查得资料的弹性影响系数为ZE=189.8MPa

1按齿面硬度查得小齿轮的触摸疲惫强度极限为

气压式蜂窝煤成型机的规划lim1=600MPa , 气压式蜂窝煤成型机的规划lim2=550 MPa

查得触摸疲惫强度KHN1=0.90   KHN2=0.95

核算触摸疲惫应力

     取失效概率为1%,安全系数S=1

气压式蜂窝煤成型机的规划

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(2)核算

1)核算小齿轮分度圆直径d1t代入[ó]中较小的值

气压式蜂窝煤成型机的规划

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2)核算圆周速度

气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

=2.65m/s


3)核算齿宽b及模数m

气压式蜂窝煤成型机的规划

模数

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h=2.25mt=2.25w2.8126=6.34

4)核算齿宽与齿高之比b/h

b/h=69.57/6.34=10.97

5)核算载荷系数

    依据v=2.75m/s,7级精度,由[1]P194图10-8查得动载荷系数气压式蜂窝煤成型机的规划

斜齿轮,由[1]P195表10-3查得KHa1=KFa2=1       

由[1]P193表10-2查得运用系数KA=1.5

由[1]P196表10-4查得7级精度,小齿轮相对支承非对称安置时

用插值法差得KHB=1.3124

由b/h=10.97, KHB =1.3124 ,查图10-13得KFB=1.3 

故载荷系数

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6)按实践的载荷系数校对所算得的分度圆直径

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核算模数

气压式蜂窝煤成型机的规划

按齿根曲折强度规划

由[1]P216式10-17得曲折强度的规划公式为

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 确认核算参数

1)由[1]P208图10-20查得小齿轮的曲折疲惫强度极限气压式蜂窝煤成型机的规划

大齿轮的曲折疲惫强度极限气压式蜂窝煤成型机的规划

2)由图10-18查得曲折疲惫寿数系数气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

3)核算曲折疲惫许用应力

取曲折疲惫安全系数S=1.4,由式10-12得

气压式蜂窝煤成型机的规划

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4)核算载荷系数K

                 气压式蜂窝煤成型机的规划

5)查取齿形系数

由[1]P200表10-5可查得气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

8)查取应力校对系数

由[1]P200表10-5知气压式蜂窝煤成型机的规划气压式蜂窝煤成型机的规划

9)核算巨细齿轮的气压式蜂窝煤成型机的规划并加以比较。

气压式蜂窝煤成型机的规划

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大齿轮的数值较大

      (2)规划核算

     气压式蜂窝煤成型机的规划   

比照核算结果,由齿面触摸疲惫强度核算的模数m大于由齿根曲折疲惫强度核算的模数,因为齿轮模数m的巨细首要取决于曲折强度所决议的承载才能,而由d面触摸疲惫强度所决议的承载才能,仅与齿轮直径有关,可取曲折疲惫强度模数2.24,并近似圆整为规范m=3。   

按触摸强度算得的分度圆直径d1=72mm,d2=360mm

5.2.3几许尺度核算

核算中心距

a=(d1+d2)/2=216mm

核算齿轮宽度

气压式蜂窝煤成型机的规划1×72=72mm  

        取B1=B2=72mm

(1) 齿轮结构规划

1)  小齿轮结构规划

因为气压式蜂窝煤成型机的规划,所以小齿轮选用实心式

气压式蜂窝煤成型机的规划

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气压式蜂窝煤成型机的规划

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由轴参数可知气压式蜂窝煤成型机的规划

2)  大齿轮结构规划

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5.3Ⅱ轴到Ⅴ轴直齿锥齿轮的规划

本体系中,直齿锥齿轮O首要效果便是进行运动方向的改换,将水平轴向的旋转运动转化为竖直方向轴向的旋转运动,其带动的首要负载便是拌和煤粉时发生的阻力,以及该传动链中的冲突力。

因为拌和轴下面有推力球轴承的支承,所发生的阻力较小,而各组织的冲突力相关于作业阻力来说更小,O此,本规划中的直锥齿轮首要不传动力,其强度能满意作业的需求。

因为上诉原因,不再对锥齿轮进行详细的规划,只确认其几个比较首要的尺度,其他尺度可依据详细的结构进行调理。

依据各组织的结构以及尺度,选定直锥齿轮的均匀模数为气压式蜂窝煤成型机的规划,当量齿数气压式蜂窝煤成型机的规划,则均匀分度圆直径气压式蜂窝煤成型机的规划

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