机械原理课程设计

发布 2022-10-01 16:09:28 阅读 3991

说明书。

设计者:指导教师:

2024年7月7日。

1. 原始数据。

工作要求为每分钟80粒,且圆盘上均匀分布8个凹槽,所以圆盘的转速确定为每分钟10转。推杆的周期应与工作周期一致,每分钟80转,这可以确保每次有且只有一粒蚕豆被推到切口处。曲柄滑块机构中的曲柄直接与马达的输入齿轮相联。

由此,马达的输入转速为每分钟80转。落料机构中,大圆盘的转动由齿轮变速后得到。另外大圆盘上每两槽位的间隙选为每粒蚕豆宽的3~4倍。

故定其直径为160mm。而推杆距大圆盘圆心的距离定为100mm,各齿轮的尺寸由此决定,如表1-1:

表1-1 齿轮尺寸。

2.设计要求。

此次课程设计,我们小组设计的基本原则是创造性、工艺性、经济性。剥豆机要求体积小,重量轻,压紧力可调,工作可靠,外形美观。构思出3种运动方案,并在说明书中画出运动方案草图,经对所有运动方案进行分析比较后,选择其中比较好的方案进行详细设计。

最后用相关软件进行模拟**。

3.小组成员及分工。

刘江龙:绘制简图及计算数据。

孟凡超:提供设计方案及处理数据。

陈振强:方案评定及绘制草图。

其他工作由全组成员共同完成。

1 工作原理1

2 运动循环图2

3各部分传动机构选型3

1) 进料机构3

2) 送料机构3

3) 切皮机构4

4) 脱皮机构4

5) 清扫机构5

4提出多种传动方案并进行评定取舍………6

1) 切皮机构第一方案………6

2) 切皮机构第二方案………7

5动力学分析9

6参考文献11

7心得体会12

1. 工作原理。

本机器主要分为四个机构,分别为进料机构、送料机构、切皮机构和脱皮机构。

送料:将干蚕豆浸胖后放在料斗内,通过进料机构使蚕豆成竖直排列,并且能够实现间隙供给。

切皮:通过切皮机构切开蚕豆的侧面或头部的皮。

挤压脱皮:将切好皮的蚕豆,送到脱皮机构,利用轧辊挤压的方法将豆挤出。

分离:要求将剥开的皮与剥好的豆分隔开。

2. 运动循环图。

表2-1 运动循环图。

图2-1立体示意图。

3. 各部分传动机构选型。

1) 进料机构:

此机构以漏斗为主体,结构极其简单,不再过多描述,参考图2-1。

2) 送料机构:

首先通过进料机构,使浸泡好的蚕豆竖直进入圆盘的进料口。该大圆盘的使用可谓一大创新,圆盘以一定的转速转动,蚕豆从圆盘上方的口子进去,由于圆盘的转动以及重力的作用下,蚕豆在下方的口子出来,并经过传送机构送到下一机构。圆盘的进料口是经过计算之后,均匀分部在圆盘上的,该圆盘机构能让我们根据出料时所需的速度而调节圆盘的转速,从而满足了后面切皮和挤压的间歇要求。

图3-1 送料机构示意图。

3) 切皮机构。

由进料口提供的蚕豆在曲柄滑块的推动下进入切皮机构。该机构的侧面设有锋利的刀刃,蚕豆在曲柄滑块的推动下,将往前运动,因此将在侧面产生一开口,为下一步骤做好准备。

图3-2 切皮进给机构示意图。

4) 脱皮机构。

挤压机构的基本工作原理是,利用一对轧辊的旋转(旋转方向相反),轧辊表面添加有锯形的橡胶,一旦蚕豆接触了轧辊之后,将被轧辊吸住将蚕豆吸住。轧辊之间的距离比蚕豆的最小厚度略小,蚕豆受到轧辊的挤压,豆沿着切开的口子方向弹出,豆皮随轧辊沿相反方向卷入。

一般情况下,轧辊与传输带是垂直放置的,因此,蚕豆经过挤压之后,需要用清扫的机构来分离剥好的豆和豆皮。否则,由于进料和出料的运动方向相反,且位于同一直线上,会使剥好的豆和末剥好的豆混淆。

图3-3 脱皮机构示意图。

5) 清扫机构。

在轧辊上可以设置一个挡板,该挡板的功能等同于刮刀,防止豆皮粘在轧辊上,不利于下一个蚕豆的挤压。同时,不需要用到其它清扫机构,使该机构更为简洁。

4. 提出多种传动方案并进行评定取舍。

1)切皮机构第二方案。

图4-1 挤压机构简图图4-2切皮简图。

为了使蚕豆在切皮时不移动,在切皮位置需要添加一个压紧机构。如左图所示,为凸轮连杆单侧停歇机构,它用于要求不高的单侧近似停歇机构。由于压豆时总体精度要求不高,用这个机构就能满足所需的要求。

主动件1匀速转动,滑块在在行程内往复运动,并且当滑块运动到最下端时,会停留一段时间。在滑块上升期间,由传输带传送下一个需要加工的蚕豆到工作区。由于蚕豆的大小不一样,为保证施加在蚕豆上的压力适中,应该在压头处加一个刚度合适的弹簧来调节 。

根据最终生产率的要求,该主动件的转速应该为每分钟80转。然而,此方案较为复杂,制作成本较高,且难以完成蚕豆的进给目的,所以舍弃该方案。

2)切皮机构第三方案。

图4-3 切皮机构3简图。

通过送料机构将蚕豆由送料机构送到开口较大的一端,因为是螺旋线型的槽,豆子在槽壁的纵向反作用力下纵向移动,下端梯形槽内设置一刀片,在初期纵向移动过程中完成切皮过程,后期,由于是锥度螺旋线,轧辊后半段与下端梯形槽的间隙越来越小,随即完成压与挤的近似的同步动作,之后豆由预想的出豆口弹出,豆皮则继续纵向运动,由轧辊另一端排出。这种方案的主要优势是能够集切皮和挤压于一个工作区域上,方案中执行机构更简洁紧凑,理论上甚至可以省去进给机构,只需要辅以整料机构,并且只需要单个轧辊。没有拘泥于一般的双轧辊的设计思路,设计方案具有一定的独创性。

缺点是由于豆的大小不一,即轧辊与梯形槽之间的空隙很难做到自动调节,因此会造成蚕豆切皮程度不一,受压之后,豆不能精确定位在什么地方排出。因此,有可能会导致一些豆未能顺利弹射出去而被挤碎,或者导致一些豆不能顺利完成脱皮动作而从末端排除。故,亦排除此方案。

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