【文章內容簡介】 煤型號為φ10010012 孔型,煤孔的直徑為 15 ㎜(圖形及尺寸如圖 21 所示)。 R蜂窩煤的半徑 r 蜂窩煤孔的半徑 圖 21 蜂窩煤結構示意圖由所給的已知數據結合以上公式得如下結果：因 δ＝100％/則 ＝／2 1 ＝12πr178。＝12178。100＝21210179。 ㎜179。 2 ＝πR178。h＝50178。100＝10179。㎜179。 3 ＝V＝ 4聯立4四公式得： V＝10179。㎜179。則模筒的高度：H＝V／πR178。＝10179。247。247。50178。＝127 ㎜因此模筒的深度可設計為 130 ㎜，并根據此數據對沖頭部位各零部件長度進行設計。具體尺寸如零件圖 22 所示：圖22 沖頭尺寸圖其中沖針的直徑根據蜂窩煤孔的直徑設計為 15mm，沖針支撐的直徑設計為 12mm。材料的選取參照書③，根據其 P4 的表 13 選取 35 號鋼，如表 21 所示：表 21 沖針、沖針支撐的材料牌號彈性模量 E/GPa推薦處理溫度 T0/ C力學性能/MPa35206正火淬火回火870850600530315沖針支撐直徑的應力校核 F 式中： F—蜂窩煤成型壓力（這里設計參數選取 F＝） d d—沖針支撐直徑（共有四個，d＝12mm）則 所以沖針支撐的直徑算則符合尺寸要求 沖頭行程及曲柄長度值的確定沖壓機構的示意圖（臨界點位置）如圖 23 所示：圖中： H—撥轉停止時間內沖頭下降或上升的高度 H＝h1+h2+Δ 式中： h1—模盤高度 h2—沖針入下模板深度，一般選取 5～ 10 ㎜ Δ—轉盤開始（或停止）轉動瞬時沖頭距模盤上表面距離 因為曲柄長度設計越小，機構的效率就越高，所以本設計選取 h2＝5 ㎜， Δ＝35 ㎜以滿足盡量提高生產效率的要求，則 H＝h1+h2+Δ＝130+5+35＝170 ㎜圖 23 沖壓機構示意圖 已知沖壓式蜂窩煤成型機的滑梁行程S=230m，查參考資料《機械原理課程設計手冊》得連桿系數=，則曲柄長度R==115m，連桿長度mm。 沖桿部分的彈簧設計與校核蜂窩煤機的初始數據： 蜂窩煤成型壓力為 。材料的選取 因為彈簧鋼必須有高的抗拉強度、高的屈強比和高的疲勞強度，因此參照書①械設表 722 選取彈簧鋼，如表 22 所示：表 22 彈簧絲材料材料牌號直徑規(guī)格切變模量 G/GPa彈性模量 E/GPa推薦溫度/186。C細淬火回火硅錳彈簧鋼絲YB/T510460SiMnAB 類―7920640―200圖24 彈簧結構圖彈簧自由長度 彈簧一般情況下手里壓縮后的長度彈簧在蜂窩煤機最大成型壓力下壓縮后長度彈簧在允許最大承受力下壓縮后長度d彈簧直徑 p相鄰平行的彈簧絲的距離彈簧的計算個數據表示如圖 24 所示：具體計算步驟如下：⑴ 本設計制造的蜂窩煤機使用年限為 20 年，實行兩班倒工作制，每分鐘產蜂窩煤 30塊，由此可以算出彈簧的變形壓縮次數為N=20 年300 天16 小時60 分鐘30 塊／分鐘＝107 次⑵ 彈簧材料直徑必須滿足下面的公式即： 式子中： — 許用切應力 由于彈簧壓縮次數為 107 次，在書①的表 726 可知道，此類彈簧應該為Ⅰ類彈簧。則 ＝（～ ）＝1471≈560MPa C＝D／d ,一般選取 C＝5～ 8此處初選為 C＝8，這樣可以提高彈簧穩(wěn)定性。則 則因此選取彈簧絲直徑為 d＝7 ㎜⑶彈簧中徑 D＝dC 因為沖頭部分總尺寸越短，效率越高，同時 C 越大故彈簧越穩(wěn)定?？紤]到彈簧的總高度 和彈簧的穩(wěn)定性能這兩個方面問題。由書①的 17 頁中，表格 729 查獲，這里選取 C＝10 ，并得 D＝70 ㎜。⑷彈簧有效圈數 n 式中： Fn—最大工作載荷下彈簧變形量 Pn—最大工作載荷G—常溫下彈簧材料的切變模量則 則由書①中的 P17 在表 7210 中選取,有效圈數 n＝7 。⑸彈簧總圈數 n1 與彈簧的類型有關，根據書①中的 P18 在表 7214 中選?。海絥+＝⑹彈簧的螺旋角一般選取α＝5186。～ 9176。，為了是彈簧的 不至于太大，此處初選取α＝6176。，則因 則節(jié)距 t＝Dπtanα＝π70tan6＝ ㎜≈24 ㎜⑺間距δ＝t－d＝30－7＝23 ㎜⑻自由高度根據書①中的 P18 在表 7214 中選?。? ＝nt＋d＝724﹢7＝175 ㎜≈180 ㎜根據書①中的 P17 在表 7212 中選取：＝200 ㎜(9)因此最終確定數據 δ＝t－d＝－7＝ ㎜⑽彈簧絲的總長度為 彈簧穩(wěn)定性、強度校核⑴穩(wěn)定性驗算高徑比 b＝／D，必須滿足下列要求彈簧才穩(wěn)定兩端固定： 一端固定一端回轉： 兩端回轉： 此處設計的彈簧 b＝／D＝200／70＝采取的是兩端固定的方式，因此所設計彈簧穩(wěn)定，符合機構運作要求。⑵彈簧強度校核 承受循環(huán)載荷的重要彈簧（Ⅰ類、Ⅱ類彈簧）都需要進行強度校核。疲勞強度的校核公式如下:安全系數 — 彈簧在脈動循環(huán)載荷下剪切疲勞強度 τ max —最大工作載荷所產生的最大切應力， τ min —最