目录。绪论：简述本课程设计目的、意义，简述蜂窝煤成型机的市场前景、工作原理，配工作原理图。
1．执行系统的方案设计。
1．1 工艺动作分解。
1．2 运动循环图：确定运动循环周期、确定各执行构件的循环组成段、进行各执行构件的协调设计、初步绘制运动循环图。注意循环图的三种形式，圆周式、直线式、坐标式。
最好用坐标式画出运动循环图。
1．3 执行机构的选择（充分发散）：可以列表，可用形态学矩阵，也可画基本机构的运动形式变换图。
2．确定原动机的类型及其运动参数：可查阅申永胜主编的教材及邹慧君主编的手册等，电动机的规格可查手册p266-268，功率范围为5.5kw-11kw，同步转速 r/min为宜，（自选，各不相同）
3．传动系统的方案设计（抓两头，找中间）
3．1 功能框图。
3．2 形态学矩阵。
3．3 传动系统方案示意图和评定。
4．机构系统的运动尺寸设计（列表计算，共三栏：设计内容、计算及说明、结果与结论）
4．1 传动机构的运动尺寸设计。
4．2 主体机构的运动尺寸设计。
4．3 扫煤机构的运动尺寸设计。
4．4 工作盘转位机构的运动尺寸设计（可用槽轮机构）
5．机械运动简图（一句话，见××图）
6．飞轮设计（列表计算）
7．确定电动机的功率（参阅邹慧君“手册”p239）
8．曲柄滑块机构的运动分析与力分析（用cad软件包计算，画出运动线图和等效力矩曲线图）
9．设计自我评述：是设计者对自我设计成果的评价和总结。除肯定成绩、说明设计分析结论、找出缺陷和提出修改完善意见外，还应简单整理自己的心得体会并提出对教学工作的建议等。
参考文献。1] 申永胜 . 机械原理教程 [m] 北京：清华大学出版社 2006
2] 邹慧君 . 机械原理课程设计手册 [m] 北京：高等教育出版社 1998
3] 张春林，曲继方，张美麟 . 机械创新设计 [m] 北京：机械工业出版社 1999
4] 张永安，徐锦康，王超英 . 机械原理课程设计指导 [m] 北京：高等教育出版社 1995
5] 吴克坚，于晓红，钱瑞明 . 机械设计 [m] 北京：高等教育出版社 2003
教师评语（注意格式，共三栏：指导教师评语、签名、成绩评定）
封底。蜂窝煤成型机的创新设计。
1．蜂窝煤成型机的功能。
蜂窝煤成型机必须完成以下动作：
1） 煤粉的输送及往模型腔中加料；
2） 冲压成型；
3） 清除冲头及出煤盘上的煤矿屑；
4） 把成型的蜂窝煤从模具中脱出；
5） 输送蜂窝煤。
2．技术原理。
为满足蜂窝煤成型机的设计要求，把实现功能目标的要求限定在机构手段。这样，把蜂窝煤成型机的工艺动作分解如下：
1） 冲压机构完成冲压蜂窝煤的动作并可短暂保压；
2） 间歇性运动机构完成带有周向圆孔的出煤盘的间歇性转动；
3） 扫屑机构完成清扫冲头及出煤矿盘；
4） 脱模机构完成把蜂窝煤从模具中托出的动作；
5） 减速传动机构调解适当的冲压速度。
表1列举了完成各工艺动作的对应简单机构，把各机构进行组合后，机械运动方案的数目为：n=3×3×3×3=81
表1 蜂窝煤成型机的机构组合。
根据蜂窝煤成型机要求性能良好、结构简单、操作容易、经久耐用、维修方便、成本低廉的特点，其机械系统由曲柄滑块机构（冲压机构）、槽轮机构（分度机构）、移动凸轮机构（扫屑机构）以及带传动+齿轮机构组成（减速机构）。机构图如图1所示。为增加冲头的刚度，采用对称的两套冲压机构。
图1蜂窝煤成型机机构组成图。
3．运动循环图。
蜂窝煤成型机中的各机构的动作具有严格的顺序，其运动循环图如图2所示。循环图中，以冲压机构为主机构。横坐标为曲柄轴的位置，纵坐标表示各执行机构的位置。
冲压过程分为冲程和回程，带有模孔的转盘工作行程在冲头回程的后半段和冲程的前半段完成，使间歇转动在冲压之前完成。扫屑运动在冲头回程的后半段和冲程的前半段完成。
4．机构系统运动方案的构思。
把减速传动机构、冲压机构、分度机构和扫屑机构的运动协调起来，可按机构组合原理进行。各分支机构的连接框图如下图所示。
电动机驱动带轮机构，带轮机构驱动齿轮机；齿轮机构分别驱动冲压曲柄滑块机构和分度槽轮机构；冲压机构的冲头驱动扫屑凸轮机构。机构系统运动简图如右下图所示。
该机构中的凸轮扫屑机构采用了移动式的反凸轮机构。在冲头回程（上行）时，其端部长形毛刷清扫和脱模头。为表达清楚，图中把凸轮扫屑机构转过90度。
5．方案分析。
利用表1所给出的简单机构组合，可有81种成型机方案。
该方案采用了简单机构的巧妙组合，设计出结构简单、性能可靠、成本低廉、经久耐用、维修容易且操作方便的蜂窝煤成型机，并占领了很大的市场。
该机构的创新之处在于用常用简单机构组成一个能完成既定动作、效果良好的机械运动方案。可见方案的创新设计在机械工程中具有非常重要的地位。
机构创新设计不一定限于高科技领域，在机构工程中，利用简单机构的各种组合而创新设计实用机构的例子很多。如把蜂窝煤成型机中的分度槽轮机构用机、电、液一体化的分度机构代替，虽然提高了分度精度，但是增加了整机造价。这显然不符合市场的需求。
机构原理课程设计基本要求和注意事项。
1．为了防止互相拷贝，全部采用手工绘图及书写。设计说明书不得用铅笔或除蓝、黑以外的其它彩色笔书写，一般用16开纸并加上封面装订成册，封面格式采用学校课程设计统一封面。
2．凡用图纸绘出的图形，在说明书中可不必绘出，但需说明（如：见图××）其余图形均应绘出。（槽轮和运动简图需用图纸绘出图形，不必画在说明书中。）
3．计算部分的书写，必须绘出相应的计算简图或机构简图，先列出计算式，再代入各文字符号的数值，最后写出计算结果（标明单位，注意单位的统一，并且写法应一致）。
4．采用子程序进行机构分析时，应绘出机构简图，选择参考坐标，将构件及关键点编号，附上计算机打印的自编主程序和计算结果及线图，对所得曲线进行分析，并得出简短的结论。同时还要求对机构的任意一个位置进行**法分析，比较两者所得的结果。
5．每人准备一个档案袋。最后将绘制的图纸按制图要求进行折叠，和已编写好的设计说明书一起装入档案袋内。
另外，编写说明书的注意事项，请参阅邹慧君主编《机构原理课程设计手册》p253。
设计方法：主动查阅、独立思考、精心选编、适当创新。
设计举例。格式可供参考，内容各不相同）
题目：设计蜂窝煤成型机机构，型煤尺寸φ×h=100（mm）×75(mm)，生产率为每分钟72件。
工作原理：利用带冲针6的冲头4往复运动，将位于工作盘2模孔中的混和料压实成型（见图1）。冲针6刚性固结于冲头，用以穿孔。
压板8以弹簧7与滑块1相联，通过弹簧压缩时所产生的弹簧力将型煤压实。为了提高生产率，将机器作成多工位的，把上料、成型、卸煤等工序集中在一台机器上连续完成。
2、 确定执行构件的运动及其相互协调配合关系。
机器执行构件的运动如图1图示。滑块1上装有冲孔压实压头4和卸煤推杆5，作往复直线运动（a1）；工作盘2上有五个模孔，ⅰ为上料工位，ⅲ为成型工位，ⅳ为卸料工位，作间歇回转运动（a2）；上料器3作连续回转运动（a3）；将型煤运出的传送带作匀速直线运动（a4）；冲头每次退出工作盘后，扫煤杆在冲头下面扫过，作清除煤屑的扫煤运动（a5）。为简化起见，后两个运动在图中暂未表示。
a1的运动参数取决于生产率，取n1=72str/min。考虑到料煤高度与型煤高度之比（压缩比）为2：1，工作盘高h=2h=150mm。
为使工作盘转位速度不致太高，取压头在工作盘内和工作盘外的位移相等，即冲头的行程为h1=2h=300mm。
a2运动应与a1协调配合，工作盘转位时，压头必须在工作盘外，其运动参数n2=n1=72件/分钟（即转盘转速为72/5=14.4r/min，5指槽轮的槽数），其运动系数τ应小于0.5。
a1与a2的相互协调配合关系可用以曲柄转角为参考坐标的圆形循环图（见图2）表示，（可查邹慧君“手册”p18-35,要求画出坐标式的运动循环图），暂取工作盘转位时的运动系数τ=160°/360°= 0.444。
a3的运动参数参考现有机器取n3=120r/min。
a4运动的传送带速度要保证前一块煤运走后，后一块煤才能卸落在传送带上。设煤块的间距为2φ=0.2m，则传送带速度为m/s
a5运动为平面复杂运动，要保证冲头往复运动一次，扫煤杆在冲头下往复扫过一次，且不与其它构件相碰。具体要求见主体机构设计部分。
由于型煤是利用弹簧压实，故生产阻力fr与弹簧的压缩量成正比，生产阻力曲线见图1，frmax=5000n。
2、确定原动机的类型及其运动参数，确定电动机的功率。
参考同类机器，采用三相异步电动机集中驱动；取n电=1440r/min。
3、确定机器的运动方案。
原动机作匀速转动，驱动各执行构件动作，其中扫煤运动a5可考虑直接用滑块作主动件，以保证运动协调配合。由于采用集中驱动，由电动机到a1原动件的主传动链总传动比，执行构件（滑块）作往复直线运动所以主传动链中，需要两级减速，运动分支有将连续回转运动变换为往复直线运动的功能，即可画出主传动链的功能框图。然后再根据其它执行构件的运动形式和运动参数的大小，确定所需的功能元，画出各辅助传动链的功能框图。
这样就可得到型煤机机构系统的功能框图（见图3）。
取出功能框图中几种主要功能元，然后选择功能载体，即可得到表1所示的型煤机形态学矩阵。（可参阅邹慧君的“手册”，p40功能框图和p42形态学矩阵，功能框图要用“手册”上的新符号表示）
参考现有机器，考虑到各组成机构使用的可行性和合理性，选择了机器的两种运动方案。
方案ⅰ：主传动采用带传动和链传动。主体机构采用曲柄滑块机构，辅助转位机构采用槽轮机构，传送装置采用传送带。
方案ⅱ：主传动采用两级齿轮机构减速，主体机构虽然可以采用其它机构，但在动力传动中曲柄滑块较其它机构简单、合理，所以本方案主体机构仍采用曲柄没块机构，辅助转位机构采用不完全齿轮机构，其它同方案ⅰ。
结合功能框图的传动路线，考虑到机构和轴线的配置以及一些其它功能，即可绘出机器的两种运动方案图（见图4）。
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