機械課程設計報告剝豆機

1、.機械原理課 程 設 計課程設計名稱：剝豆機 學生XX：學 院：機 電 工程 學 院專業(yè)及班級：學號：指導教師：年月日目錄1. 設計題目12. 工作原理及工藝動作分解13. 根據(jù)工藝動作和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖14. 執(zhí)行機構(gòu)選型35. 機構(gòu)運動方案的選擇和評定56. 機械傳動系統(tǒng)的速比和變速機構(gòu)57. 機構(gòu)運動簡圖58.剝豆機壓緊切皮機構(gòu)的尺度設計 69.工作原理圖810.設計體會9一、設計題目：剝豆機的設計1、工作原理及工藝動作過程 上料 切皮 脫皮將干蠶豆浸胖后放在料斗內(nèi)，通過振動下料后將蠶豆平放排列成頭尾相接，送豆到切皮位置，將豆壓住并切開頭部的皮，然后用擠壓方法將豆擠出。主要工藝動作

2、是送料、壓豆切皮、擠壓脫皮。2、原始數(shù)據(jù)及設計要求蠶豆長度：2025mm蠶豆寬度：1520mm蠶豆厚度：68mm生產(chǎn)率：每分鐘剝80粒。要求體積小、重量輕、壓緊力可調(diào)、工作可靠、外形美觀。二、工作原理及工藝動作分解根據(jù)工藝過程，由三個執(zhí)行機構(gòu)完成：送料機構(gòu)、壓豆切皮機構(gòu)、擠壓脫皮機構(gòu)。其中必須完成六個動作：振動、送料、壓緊，切皮、脫皮，清掃。、1. 為了使蠶豆成連續(xù)排列，繼而方便送料，采用振動料斗上料的方法。2. 為保證蠶豆依次運入擠壓切皮機構(gòu)中并完成壓切，送料可采用間歇運動機構(gòu)，已完成壓切、擠掃，上料三個工位的轉(zhuǎn)換。3. 通過壓緊機構(gòu)將蠶豆壓緊，同時切開頭部豆皮，可采用聯(lián)動組合機構(gòu)。4. 為

3、了保證壓力不過大可在壓頭處加一個剛度適宜的彈簧。5. 可使用軋輪，滑塊等進展擠壓脫皮。6. 脫皮后立即進展掃皮。以上六個動作，振動上料的動作比擬簡單，因此，剝豆機的運動方案設計的重點考慮間歇送料機構(gòu)和壓豆切皮機構(gòu)和擠豆掃皮機構(gòu)這三個機構(gòu)的選型和設計問題。三、根據(jù)工藝動作和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖對于剝豆機的運動循環(huán)圖主要是確定三個執(zhí)行機構(gòu)的先后順序、相位。以主動件的零位角為橫坐標起點，縱坐標表示各執(zhí)行構(gòu)件的位移。1以切壓機構(gòu)為主機構(gòu)，要求壓豆片保壓一定時間，刀片移動切皮。主動件一轉(zhuǎn)完成一個運動循環(huán)，其位移線圖為：壓緊板刀片2壓掃機構(gòu)，可與壓切機構(gòu)同步進展，擠豆模塊回程過程中要求掃皮刷進入掃皮，其

4、循環(huán)如圖：壓豆模塊掃屑刷3間歇送料機構(gòu)，要求在以上兩機構(gòu)工作時，保持靜止。送料運動在進程前半段和回程后半段完成，如圖循環(huán)：綜上分析得到運動循環(huán)總圖：360 0四、執(zhí)行機構(gòu)選型由上述分析可知，剝豆機有三個執(zhí)行機構(gòu)完成。一為實現(xiàn)振動上料，間歇送料。二為實現(xiàn)壓豆切皮機構(gòu)，三為實現(xiàn)擠豆掃除豆皮的機構(gòu)。此外，當各機構(gòu)按運動循環(huán)圖確定的相位關(guān)系安裝后應能坐適當?shù)恼{(diào)整，故在機構(gòu)之間還需設置能調(diào)整相位的環(huán)節(jié)也可能是機構(gòu)。剝豆機的設計過程：實現(xiàn)壓緊切皮運動的機構(gòu)的根本運動功能：（1） 每分鐘要完成80次的往復運動，及一個循環(huán)，主動構(gòu)件的轉(zhuǎn)速為80r/min，機構(gòu)要求有運功轉(zhuǎn)換的功能。（2） 為了切豆，壓緊應保持

5、一段時間，所以，進程后有停歇功能。（3） 壓緊停歇過程中，刀片繼續(xù)向下運動不應與停歇機構(gòu)同步，應用聯(lián)動機構(gòu)。功能連桿機構(gòu)齒輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)多連桿連接按給定的條件，選出三種方案作為評選：方案一方案二方案三五、機構(gòu)運動方案的選擇和評定方案一采用連桿機構(gòu)，曲柄帶動搖桿擺動，使從動機構(gòu)上下往復運動，能完成先壓后切的動作，由于桿件較多，因此其運動規(guī)律較難確定，尺寸難以計算。方案三采用連桿及齒輪齒條機構(gòu)，也能滿足設計要求，連桿帶動齒輪往復運動，此輪帶動齒條移動，齒輪齒條設計要求較高，分析較為復雜，加工復雜。方案二采用凸輪機構(gòu)，能得到理想的運動規(guī)律，壓板與凸輪以高副連接，且適用于高速，小壓力的場和。以凸輪為主

6、動件，刀片以曲柄滑塊機構(gòu)控制，通過調(diào)節(jié)曲柄的位置，能實現(xiàn)不同的聯(lián)動運動形式。如能滿足，壓板在行程末端停歇恰好時間讓刀片完成切割的動作。所以，以方案二為最終方案。六、機械傳動系統(tǒng)的速比和變速機構(gòu)根據(jù)選定的驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)速和剝豆機的生成率。它們的機械傳動系統(tǒng)的總速比為： i總=10 機械傳動系統(tǒng)的第一級采用皮帶傳動，其速比為2；第二級采用直齒圓柱齒輪傳動，其傳動比為5.七、機構(gòu)運動簡圖八、剝豆機壓緊切皮機構(gòu)的尺度設計1齒輪傳動的計算切皮加壓機構(gòu)與擠豆機構(gòu)同步進展，齒輪要求一樣，取Z1=16，Z2=i×16=5×16=80。按鋼質(zhì)齒輪進展強度計算，其模數(shù)m=2mm。那么 d1=z

7、1×m=32mm d2=z2×m=160mm2變位齒輪的計算為了滿足機構(gòu)的同步，所以變位齒輪1、2的根本參數(shù)一樣，所以有：變位系數(shù)x1=-x2=0.186節(jié)園直徑d1=d1=Z4m=213mmd2=d2=Z5m=748mm嚙合角=20º齒頂高ha1=ha*+x1mh=18.822mmHa2=ha*+x2mh=12.184mm齒根高hf1=ha*+ c*-x1mh=16.158mmHf2=ha*+ c*-x2mh=21.723mm齒頂圓直徑d a1= d 1+2 dha1=251.523mm d a2= d 2+2 dha2=809.377mm齒根圓直徑d f1=

8、d 1-2 hf1=189.623mm d f2= d 2-2 hf2=729.368mm中心距a=d1+d2/2=514mm中心距變動系數(shù)y=0齒頂高降低系數(shù)y=03曲柄滑塊的計算切皮動作由曲柄滑塊機構(gòu)控制，其示意圖如下圖：依據(jù)滑塊的行程要求以及壓切機構(gòu)的尺寸要求，選取此機構(gòu)的尺寸如下：根據(jù)蠶豆的尺寸，可定其偏距為e=m，柄L1=30mm，連桿L2=100mm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)設計，計算出滑塊的行程為S=60mm，滿足要求行程速比 K=1.0015最小傳動角 min=67.67曲柄轉(zhuǎn)速為80r/min，=480rad/s。其位移、速度線圖如下：257460mm 120 230切皮的過程曲柄轉(zhuǎn)動的

9、角度為1103凸輪的計算為了計算方便，采用偏心距為零的機構(gòu)，根據(jù)壓頭的運動要求取基圓半徑為r=60，運動行程為h=35mm。由于要與切皮的曲柄滑塊機構(gòu)配合，=480rad/s，凸輪的遠休止角為。=110，推程和回程都采用簡諧振動分析，為方便運算，推程角、回程角相等，取。=110，35mm近休止角30度，按余弦加速度運動規(guī)律的運動方程:S=1-cos (),V=sin()a=cos()將數(shù)據(jù)帶入公式，可得到位移線圖、速度、加速度線圖：速度加速度位移根據(jù)位移線圖可畫出凸輪的輪廓曲線：2301204壓切組合機構(gòu)九、工作原理圖如下：十、設計體會：為期一周的課程設計快完畢了，在這次的課程設計中不僅檢驗了

10、我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程千里之行始于足下，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進展課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的根底在切皮機構(gòu)的設計，要完成這一動作，需要一個聯(lián)動機構(gòu)，及在切皮時必須有個壓緊過程，且兩動作必須配合運動，于是我想到了用學過的各類執(zhí)行機構(gòu)兩兩配合，想出了的不同的方案，當然有的在考慮可行性后被排除了，在最終考慮下選出了凸輪與連桿配合的方案。最后，把機構(gòu)配合起來，按照題目的要求進展尺寸計算，就完本錢次剝豆