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. 根據工藝動作和協(xié)調要求擬定運動循環(huán)圖14. 執(zhí)行機構選型35. 機構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57. 機構運動簡圖58.剝豆機壓緊切皮機構的尺度設計 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，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、原始數據及設計要求蠶豆長度：2025mm蠶豆寬度：1520mm蠶豆厚度：68mm生產率：每分鐘剝80粒。要求體積小、重量輕、壓緊力可調、工作可靠、外形美觀。二、工作原理及工藝動作分解根據工藝過程，由三個執(zhí)行機構完成：送料機構、壓豆切皮機構、擠壓脫皮機構。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中并完成壓切，送料可采用間歇運動機構，已完成壓切、擠掃，上料三個工位的轉換。3. 通過壓緊機構將蠶豆壓緊，同時切開頭部豆皮，可采用聯動組合機構。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和壓豆切皮機構和擠豆掃皮機構這三個機構的選型和設計問題。三、根據工藝動作和協(xié)調要求擬定運動循環(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)行構件的位移。1以切壓機構為主機構，要求壓豆片保壓一定時間，刀片移動切皮。主動件一轉完成一個運動循環(huán)，其位移線圖為：壓緊板刀片2壓掃機構，可與壓切機構同步進展，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，要求在以上兩機構工作時，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)行機構選型由上述分析可知，剝豆機有三個執(zhí)行機構完成。一為實現振動上料，間歇送料。二為實現壓豆切皮機構，三為實現擠豆掃除豆皮的機構。此外，當各機構按運動循環(huán)圖確定的相位關系安裝后應能坐適當的調整，故在機構之間還需設置能調整相位的環(huán)節(jié)也可能是機構。剝豆機的設計過程：實現壓緊切皮運動的機構的根本運動功能：（1） 每分鐘要完成80次的往復運動，及一個循環(huán)，主動構件的轉速為80r/min，機構要求有運功轉換的功能。（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同步，應用聯動機構。功能連桿機構齒輪機構凸輪機構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、機構運動方案的選擇和評定方案一采用連桿機構，曲柄帶動搖桿擺動，使從動機構上下往復運動，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，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，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控制，通過調節(jié)曲柄的位置，能實現不同的聯動運動形式。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)的速比和變速機構根據選定的驅動電動機的轉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、機構運動簡圖八、剝豆機壓緊切皮機構的尺度設計1齒輪傳動的計算切皮加壓機構與擠豆機構同步進展，齒輪要求一樣，取Z1=16，Z2=i×16=5×16=80。按鋼質齒輪進展強度計算，其模數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的同步，所以變位齒輪1、2的根本參數一樣，所以有：變位系數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y=0齒頂高降低系數y=03曲柄滑塊的計算切皮動作由曲柄滑塊機構控制，其示意圖如下圖：依據滑塊的行程要求以及壓切機構的尺寸要求，選取此機構的尺寸如下：根據蠶豆的尺寸，可定其偏距為e=m，柄L1=30mm，連桿L2=100mm。根據以上數據設計，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，根據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()將數據帶入公式，可得到位移線圖、速度、加速度線圖：速度加速度位移根據位移線圖可畫出凸輪的輪廓曲線：2301204壓切組合機構九、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的設計，要完成這一動作，需要一個聯動機構，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，把機構配合起來，按照題目的要求進展尺寸計算，就完本錢次剝豆