机械原理课程设计-剥豆机2dilr.docx

西北农林林科技大大学课程设计计说明书书学院：机机械与电电子工程程学院专业：机机械设计计制造及及其自动动化专业业课程名称称 机械械原理课课程设计计指导教师师：郭红利利题目 : 剥豆豆机设计计方案与与分析班级：机机制0996魏雨晨22009901223877周厚超22009901223755李佳佳 2000901123777时间：220100年1月月15日日剥豆机设设计方案案与分析析指导教师师（签字字）： 220111年 1 月 155 日内容及任务一、设计计的主要要技术参参数二、设计计任务进行剥豆豆机系统统的运动动方案和和传动系系统设计计确定剥豆豆机作原原理和运运动形式式，绘制制工作循循环图；设计几种种运动方方案并进进行分析析、比较较和选择择；根据选定定的电动动机和执执行机构构的运动动尺寸计计算，拟拟定机械械传动方方案；对选定运运动方案案进行运运动分析析与综合合，并绘绘制机械械运动简简图；三、设计计工作量量编写说明明书一份份及制作作PPTT主要参考资料机械原原理课程程学习与与指南 西北农农林科技技大学出出版 主主编：郭郭红利机械原原理第第七版 高等教教育出版版社 主主编：孙孙 桓 陈作作模 葛葛文杰机械制制图第第六版 高等教教育出版版社剥豆机剥剥豆仿真真模拟图图目录一、剥豆豆机功能能及设计计要求二、工作作原理和和工艺动动作分解解三、根据据工艺动动作顺序序和协调调要求拟拟定运动动循环图图四、执行行机构的的选型五、传动动机构的的选择与与比较六、机械械运动方方案的选选择和评评定七、机械械运动系系统的速速比和变变速机构构八、机械械运动方方案简图图九、机械械传动系系统和执执行机构构的尺寸寸十、方案案评价、感感想与建建议剥豆机一、剥豆豆机功能能及设计计要求1. 功功能1）剥豆豆机的功功能是将将浸胖后后的蚕豆豆通过振振动下料料后平放放排列成成头尾相相接，送送到切皮皮位置，将将其压住住并切开开头部的的皮，然然后用挤挤压的方方法将豆豆挤出。2）剥豆豆机的主主要工艺艺动作是是送料、压压豆切皮皮、挤压压脱皮。2. 设设计要求求及原始始数据1）蚕豆豆长度：2025mmm2）蚕豆豆宽度：1520mmm3）蚕豆豆厚度：68mmm4）生产产率：880粒/min5）剥豆豆机要求求体积小小、重量量轻、压压紧力可可调、工工作可靠靠、外形形美观。6）机械械运动方方案应力力求简单单。二、工作作原理和和工艺动动作分解解根据上述述分析，剥剥豆机要要求完成成的工艺艺动作有有以下四四个动作作：1） 加料：可可以手动动加料，并并采用震震动料斗斗，使蚕蚕豆头尾尾排列进进入送料料机构。2） 送料：采采用滚子子推杆凸凸轮机构构，间歇歇运动送送料。3） 压豆切皮皮：压紧紧、切皮皮机构最最好用联联动组合合机构，为为保证压压力不过过大可在在压头处处加一个个刚度合合适的弹弹簧。4） 挤压脱皮皮：利用用两轧辊辊加压进进行挤压压脱皮，两两轧辊之之间间隙隙一般比比蚕豆最最小厚度度略小。5)去皮皮装置：借助电电动机动动力，通通过带传传动装置置带动小小风扇实实现将剥剥了皮的的豆和皮皮分开。因此，剥剥豆机的的运动方方案设计计重点考考虑送料料、压豆豆切皮、挤挤压脱皮皮机构这这三个机机构的选选型和设设计问题题，去皮皮装置只只需要考考虑动力力的传递递和小风风扇的调速问问题。三、根据据工艺动动作顺序序和协调调要求拟拟定运动动循环图图对于剥豆豆机运动动循环图图主要是是确定送送料和压压紧切皮皮执行机机构的先先后顺序序、相位位，以利利于对各执执行机构构的设计计、装配配和调试试。图1表示示剥豆机机两个执行行机构的的运动循循环图图一 剥豆机机运动循循环图四、执行行机构的的选型根据送料料机构、压压紧切皮皮机构和和挤压皮皮脱机构构这三个个执行机机构动作作要求和和结构特特点，可可以选择择表1的的常用机机构。表2 执行机机构送料机构构偏置曲柄柄滑块机机构滚子推杆杆凸轮机机构压紧切皮皮机构凸轮加杠杠杆机构构凸轮机构构挤压脱皮皮机构轧辊挤压压机构（一）两两种送料料结构运运动形式式的比较较曲柄-滑滑块机构构（a）凸轮-滑滑块机构构(b)图（a）所所示的机机构是利利用曲柄柄的周转转，使得得滑块左左右移动动，达到到送料的的功能。但其运动过程中具有较大的惯性，而且还有两个死点。而图（b）的凸轮滑块机构，其结构更加简单，运动平稳，只要设计凸轮的曲线就可以达到预定的轨迹。所以送料选择凸轮-滑块机构（b）.为了实现现送料推推杆的往往复运动动在推杆杆上安装装一个合合适的弹弹簧，弹弹簧左端端固定在在推杆上上，右端端固定在在机架上上（二）压压紧切皮机机构压紧切切片机构构，此机机构采用用联动组组合机构构，为了了保证压压力不够够大，防止止被压碎碎，所以以在压头头处加一一个合适适的弹簧簧。此机构构的运动动过程是是先弹簧簧收缩，压压紧豌豆豆，然后后切刀将将豌豆皮皮切开，当当压紧切片机机构向上上运动时时，切刀刀离开豌豌豆，最最后压头头离开豌豌豆，成成功的完完成切片片任务。五、机械械传动机机构的选选择与比比较表2中是是可供选选择的常常用传动动机构带传动具有传动动平稳、噪噪声低、清清洁（无无需润滑滑）的特特点，具具有缓冲冲减振和和过载保保护作用用，并且且维修方方便。与与链传动动和齿轮轮传动相相比，带带传动的的强度较较低以及及疲劳寿寿命较短短齿轮传动动效率高、传动比比稳定、工作可可靠、寿寿命长、结构紧紧凑、比带、链链传动所所需的空空间尺寸寸小涡轮蜗杆杆传动传动比大大，体积积小，单单头的有有的能自自锁，不不用另加加制动装装置就能能停在任任意位置置，但是它它的效率率太低两种传动动方案的的比较：传动方案案（a）传动方案案（b）两个传动动方案的的比较中中，方案案（b）更加简单，效率更高。由于方案(a)中的涡轮，蜗杆机构，锥齿轮机构使得传动效率一级级降低，而且在生产成本上也比方案（b）高。方案（b）中的送料机构，振动机构，压紧-切片机构都可以通过凸轮来实现，这样使得传动更加协调。六、运动动方案的的选择和和评定按给定条条件和尽尽量使机机构简单单等要求求来选择择方案。由由此可选选定两个个结构比比较简单单的方案案。方案：送料机机构为滚滚子推杆杆凸轮机机构、压压紧切皮皮机构为为凸轮加加杠杆机机构、挤挤压脱皮皮机构为为轧辊挤挤压机构构。方案：送料机机构为偏偏置曲柄柄滑块机机构、压压紧切皮皮机构为为凸轮机机构、挤挤压脱皮皮机构为为轧辊挤挤压机构构。方案中中的压紧紧切皮机机构选用用的是凸凸轮机构构，要完完成压紧紧和切皮皮两个动动作就需需要两个个凸轮，而而方案中所选选用的凸凸轮加杠杠杆机构构只需要要一个凸凸轮就可可以完成成压紧和和切皮两两个动作作，故方方案较方案案要简单单，及选选用方案案。七、机械械运动系系统的速速比和变变速机构构根据题目目要求和和电动机机的型号号，可采采用Y990S6，其其功率为为N=7750WW，转速速n=9910rr/miin。根据选定定的驱动动电动机机的转速速和剥豆豆机的生生产能力力。它们们的机械械传动系系统的总总速比为为：机械传动动系统的的第一级级采用带带传动，其其速比为为1.5517；第二级级为直齿齿圆柱齿齿轮传动动，其速速比为22.5；第三级级仍为直直齿圆柱柱齿轮传传动，其其速比为为3。八、机械械运动方方案简图图按已选定定的三个个执行机机构的型型式及传传动系统统，画出出剥豆机机的机械械运动示示意图（图图二）。 图二 剥豆豆机运动动方案示示意图（俯俯视图）图二表示示滚子推推杆凸轮轮机构、压压紧切皮皮机构、挤挤压脱皮皮机构、电电动机的的相互位位置情况况。实际际上料斗斗及其压压紧切皮皮机构都都与上下下移动的的推杆连连在一起起，当凸凸轮将推推杆上移移时，起起到震动动料斗，同同时进行行压紧切切皮动作作。当凸凸轮推动动左右运运动的推推杆时，将将蚕豆送送到压紧紧切皮机机构下，同同时将以以切皮的的蚕豆送送到挤压压脱皮机机构进行行挤压脱脱皮，脱皮后后的蚕豆豆掉到放放在下面面的盘子子里，同同时小风风扇将豆豆皮吹出出（小风风扇的转转速可用用调节开开关进行行调节）实现了最终将豆和皮分开的目的。九、机械械传动系系统和执执行机构构的尺寸寸1、带传传动（1）由由于V型型带适用用于开口口传动，带带轮直径径较小或或转速较较高场合合，常用用于电机机后的第第一级减减速，故故选用VV型带且且根数为为1。（2）取取，则，设带轮11、2的的中心距距为，则则，即，故取。（3）取取则，设带轮轮3、44的中心心距为，则则，即，故故取。（4）取取，则带带轮5和和6的中中心距应应满足1140mmm2000mmm，故取。2、齿轮轮传动表3 直直齿轮参参数表名称齿数模数分度圆齿轮1202.5mmm50mmm齿轮2502.5mmm125mmm齿轮3105mm50mmm齿轮4305mm150mmm齿轮5105mm50mmm齿轮6105mm50mmm3、凸轮轮设计凸轮基圆圆直径为为1200mm，推推杆行程程为277mm,且凸轮轮转过弧度时时水平推推杆以余余弦加速速度运动动，后弧度水水平推杆杆位移不不变。图三 水平推推杆运动动规律位位移曲线线图四 凸轮轮轮廓4、推杆杆以及切切刀定位位尺寸推杆、切切刀的定定位尺寸寸如图五五所示： 图五五 十、方案案评价、感感想与建建议运动精确确性：由由于齿轮轮设计和和凸轮设设计都是是按照剥剥豆速度度80粒粒/分来来设计的的，因此此凸轮的的转速是是80转转/分。切皮机构构的设计计是一个个难题，要要完成这这一动作作，需要要一个联联动机构构，及在在切皮时时必须有有个压紧紧过程，且且两动作作必须配配合运动动，于是是我们想想到了用用学过的的各类执执行机构构两两配配合，想想出了的的不同的的方案，当当然有的的在考虑虑可行性性后被排排除了，最最终在共共同商讨讨下选出出了凸轮轮与连杆杆配合的的方案。最最后，将将全部机机构配合合起来，按按照题目目的要求求进行尺尺寸计算算，就完完成本次次剥豆机机的设计计。在这次搞搞设计的的过程当当中让我我学到了了很多东东西。课课堂上所所学到的的知识很很有限，在在真正运运用时是是远远不不够的，正正如在设设计的过过程中，需需要参阅阅大量的的资料，需需要自己己去理解解去推敲敲，需要要不停巩巩固以前前学的和和学习没没有学过过的，才才能将其其运用到到实际中中，而设设计过程程中也遇遇到了不不少的问问题，要要将各机机构的设设计拼凑凑起来并并计算尺尺寸，就就是一件件难事，这这要求我我们不仅仅要有克克服困难难的勇气气，还要要有孜孜孜不倦的的精神，不不仅要了了解机构构的运动动工作步步骤，还还要精确确的把运运动规律律分析出出来，经经过反复复的假设设与验证证才能使使得各机机构配合合起来。当当然，没没有老师师的配合合，我们们也是不不可能完完成的。相对于大大型机械械，我们们的设计计是不起起眼的，但但是每一一个复杂杂的设计计都由基基本机构构构成，我我想只要要认认真真真，善善于思考考，从现现在起，从从小部分分做起，从从实践中中积累知知识，从从失败中中积累经经验，我我们定会会得到不不少收获获。18