机械原理课程设计Word下载.docx
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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
齿轮1
M=1Z=20
齿轮2
M=2Z=20
齿轮3
M=1Z=80
齿轮4
M=2Z=40
齿轮5
M=1Z=50
齿轮6
M=1Z=28
齿轮7
M=1Z=56
轧辊
D=40
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仿真。
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
执行构件
运 动 情 况
圆盘
匀速圆周转动,使每粒蚕豆以相同的间隔进入工作区
切皮进料
匀速推进,转速为圆盘的转速的8倍
轧辊挤压
匀速圆周转动,转速为70---80转每分钟
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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