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自动喂食系统的设计与开发
自动喂食系统的设计与开发随着现代化的生活方式和社会的进步，越来越多的人开始忙碌起来，很少有时间照顾家庭中的宠物们。
而在时间紧迫的情况下，自动喂食系统显得尤为重要，释放我们的双手，节省我们的宝贵时间。
随着技术的快速发展和人们对生活品质的不断追求，自动喂食器成为了现代家庭必不可少的高科技产品。
本文将会重点介绍自动喂食系统的设计与开发。
一、自动喂食系统的功能和原理自动喂食系统是一种电子设备，其主要功能是根据事先设定的时间、量和频率进行宠物的喂食。
同时，该系统还具备防潮、保鲜、定时提醒等多种功能。
自动喂食器的原理主要是利用计时电路控制电机的启动和停止，实现食品的定量投放。
通常情况下，该系统由几部分组成：电源模块、时间模块、粮仓模块、投食模块、外壳模块等。
二、自动喂食系统的设计与开发1. 系统设计在自动喂食系统的设计过程中，需要充分考虑以下几个方面：(1) 投食量的控制在设定投食量之前，需要先测量喂食器中每一份食物的重量，再根据宠物的需求和食物的种类设定合适的投食量。
(2) 粮仓的封闭性和稳定性为了保证喂食的安全和卫生，粮仓模块必须具备防潮和保鲜功能。
同时，还要保证粮仓内食品的稳定性，以免因为倾斜或者摇晃影响食品的投放。
(3) 时间模块的精度和稳定性时间的精度在自动喂食系统中非常重要。
因为时间的偏差可能导致宠物饥饿或者过度喂食。
因此，时间模块的精度和稳定性需要得到保证。
2. 系统开发在自动喂食系统的开发过程中，需要根据设计需求，选择适当的电路元件和控制器开发。
同时，还需要编写相应的程序，实现自动喂食器的时间设置、投食量控制和提醒功能。
在系统开发结束之后，需要对其进行充分测试和调试。
在测试过程中，需要检查系统的稳定性、精度和操作的简便性等方面。
同时，还需要模拟实际情况进行测试，确保系统能够满足使用需求。
三、自动喂食系统的优势和应用1. 优势自动喂食系统的优势在于：(1) 节省时间自动喂食器不仅可以为宠物提供足够的食物，还可以为主人节省时间和精力。
自动喂料搅拌机课程设计
自动喂料搅拌机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解自动喂料搅拌机的基本结构及其工作原理，掌握相关机械传动和电气控制的基础知识。
2. 学生能够描述自动喂料搅拌机的各个部件功能，并解释其在工程中的应用。
3. 学生能够运用物理和数学知识分析自动喂料搅拌机在运行过程中的能量转换和效率问题。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制简单的自动喂料搅拌机结构图，并进行基本的工程制图。
2. 学生能够设计简单的自动喂料搅拌机控制电路，并运用仿真软件进行模拟测试。
3. 学生通过小组合作，动手制作自动喂料搅拌机的模型，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习自动喂料搅拌机的知识，培养对机械工程和自动化技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在小组合作中学会尊重他人意见，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到自动喂料搅拌机在现代农业生产中的重要性，增强对农业现代化的认识，提高社会责任感。
本课程针对初中年级学生，结合学生的认知水平和发展需求，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和创新思维。
通过本课程的学习，使学生能够在实际操作中掌握自动喂料搅拌机的相关知识，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 自动喂料搅拌机概述- 了解自动喂料搅拌机的定义、分类及发展历程。
- 学习自动喂料搅拌机在农业生产中的应用。
2. 自动喂料搅拌机结构及工作原理- 掌握自动喂料搅拌机的主要部件及其功能。
- 学习自动喂料搅拌机的工作原理及传动方式。
3. 自动喂料搅拌机的电气控制- 学习自动喂料搅拌机电气控制系统的基础知识。
- 掌握控制电路的设计和仿真测试方法。
4. 自动喂料搅拌机的设计与制作- 学习CAD软件绘制自动喂料搅拌机结构图。
- 动手制作自动喂料搅拌机模型，了解工程实践过程。
5. 自动喂料搅拌机在农业生产中的应用案例- 分析自动喂料搅拌机在实际农业生产中的作用和效果。
- 探讨自动喂料搅拌机在提高农业生产效率方面的意义。
自动喂料搅拌机方案e--课程设计自动喂料搅拌机--课程设计
自动喂料搅拌机方案e--课程设计自动喂料搅拌机--课程设计方案概述：本方案的目标是设计一种自动喂料搅拌机，能够根据预设的配方自动将原料加入搅拌机中，并进行搅拌，最终产生所需的混合物。
本方案将包括硬件设计和软件编程两个部分。
硬件设计方案：1. 主控制器：选择一款适合的单片机或开发板作为主控制器，用于控制整个系统的运行。
主控制器需要有足够的输入输出接口，以便与其他模块进行通信。
2. 传感器模块：通过使用重量传感器或压力传感器，可以实时测量料斗中的原料重量或容器中的液体体积。
3. 执行机构：设计一个能够自动开关料斗或输送带的装置，用于控制原料的投放。
可以使用电磁阀、气缸或电机等执行机构。
4. 运动控制模块：用于控制搅拌机的运动，可以选择合适的电机和驱动器，通过控制电机的速度和方向来实现搅拌。
5. 人机界面：设计一个用户友好的人机界面，可以通过触摸屏或按键来设置配方、启动和停止搅拌机，并显示当前操作状态和混合物状态。
软件编程方案：1. 界面设计：使用合适的界面设计软件，设计一个直观的用户界面，可以输入和显示配方信息，并提供启动和停止按钮。
2. 系统控制：编写控制程序，根据用户设置的配方信息，控制传感器模块实时监测原料的重量或液体的体积，并根据设定的规则自动投放原料和启动搅拌机。
3. 数据存储和处理：使用合适的数据库或文件系统，将每次操作的配方信息、搅拌时间、原料投放量等数据进行存储和处理，便于后续的统计和分析。
4. 异常处理：编写异常处理程序，监测系统运行中可能出现的异常情况，例如原料不足、运动控制故障等，及时进行报警和处理。
5. 调试和优化：对系统进行测试和调试，检查各个模块的功能是否正常，优化程序的性能和稳定性。
以上是一个初步的自动喂料搅拌机设计方案，具体的实施方案需要根据具体要求和条件进行调整和优化。
在实施过程中，需要合理安排时间和资源，进行设计、制造、调试和测试等工作，最终完成一个稳定、高效的自动喂料搅拌机系统。
自动配料系统课程设计
自动配料系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动配料系统的基本原理与组成，掌握其工作流程及关键参数。
2. 学生能够描述自动配料系统在不同行业中的应用场景，并解释其重要性。
3. 学生能够掌握与自动配料系统相关的计量、控制及传感器的使用方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计简单的自动配料系统方案，并进行模拟操作。
2. 学生通过小组合作，解决自动配料系统在实际应用中可能遇到的问题，提升问题解决能力。
3. 学生能够运用信息技术工具，对自动配料系统进行数据收集、处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术及创新实践的兴趣，增强学习动力。
2. 学生通过团队协作，培养合作意识，提高沟通与协调能力。
3. 学生能够关注自动配料系统在工业生产中的实际应用，认识到科技对提高生产效率的重要性。
课程性质分析：本课程为技术应用型课程，结合理论知识与实践操作，帮助学生掌握自动配料系统的基本原理与操作技能。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，课程内容需与学生的认知发展水平相符，注重培养学生的动手能力、问题解决能力和团队协作精神。
教学要求：1. 教学过程中注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 教师需引导学生主动参与，激发学生的学习兴趣，培养其自主探究能力。
3. 教学评估应关注学生在知识、技能及情感态度价值观方面的具体表现。
二、教学内容1. 自动配料系统的基本原理与组成- 自动配料系统的定义与分类- 系统的主要组成部分及其功能- 工作流程及关键参数介绍2. 自动配料系统在不同行业中的应用- 食品工业中的应用案例- 化工行业中的应用案例- 其他行业中的应用案例3. 自动配料系统的关键技术与设备- 计量技术：容积式、重量式计量- 控制技术：PLC、DCS控制系统- 传感器技术：压力、流量、料位传感器4. 自动配料系统的设计与操作- 系统设计原则与要求- 设计步骤及注意事项- 模拟操作实践5. 自动配料系统的故障排除与维护- 常见故障分析及解决方法- 系统的日常维护与保养- 故障预防策略教学内容安排与进度：第一课时：自动配料系统的基本原理与组成第二课时：自动配料系统在不同行业中的应用第三课时：自动配料系统的关键技术与设备第四课时：自动配料系统的设计与操作（1）第五课时：自动配料系统的设计与操作（2）第六课时：自动配料系统的故障排除与维护教材章节及内容列举：第一章 自动配料系统概述第二章 自动配料系统的组成与原理第三章 自动配料系统的应用案例第四章 自动配料系统的关键技术第五章 自动配料系统的设计与操作第六章 自动配料系统的故障分析与维护三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对于自动配料系统的基本原理、组成、关键技术与设备等理论知识，采用讲授法进行教学。
自动喂料搅拌机方案e--课程设计自动喂料搅拌机--课程设计
自动喂料搅拌机方案e课程设计自动喂料搅拌机1. 引言自动喂料搅拌机作为一种常用的设备，在农业生产中发挥着重要的作用。
它能够将不同的饲料原料进行混合搅拌，实现合理的配料，提高饲料的质量和效益。
本文将介绍一种基于机械自动化技术的自动喂料搅拌机方案，旨在提高农业生产的效率和品质。
2. 设计原理自动喂料搅拌机方案使用的主要原理是机械驱动和自动控制技术。
其工作流程包括以下几个步骤：2.1 根据配方制定搅拌方案用户可以根据需要制定饲料的配方，指定不同原料的配比。
系统根据配方自动生成搅拌方案，包括搅拌时间、搅拌速度等参数。
2.2 原料的自动加料搅拌机配备了多个原料仓，每个原料仓配备一个传感器用于检测原料的余量。
当某个原料仓的余量低于设定值时，自动喂料搅拌机会启动原料的自动加料机构，将相应的原料加入到搅拌机中。
2.3 搅拌过程控制搅拌机的搅拌过程由电机驱动，控制搅拌时间和搅拌速度可以实现根据用户需求进行调整。
搅拌完成后，搅拌机会停止工作。
2.4 饲料的自动排料经过搅拌后的饲料会自动排出到相应的储料器中。
储料器具有传感器检测功能，当储料器中的饲料达到一定的容量时，会停止排料。
3. 设计方案的实现自动喂料搅拌机方案的实现需要以下关键设备和技术：•电机：用于驱动搅拌机进行搅拌操作•传感器：用于检测原料仓的余量和储料器的容量•控制器：用于控制搅拌机的工作流程和参数设定•自动加料机构：用于实现原料的自动加料•储料器：用于接收搅拌后的饲料4. 系统设计和安装自动喂料搅拌机方案的系统设计需要考虑以下几个方面：4.1 机械结构设计根据实际需求和操作流程，设计适合的机械结构，包括搅拌机的外形尺寸、原料仓和储料器的容量，以及加料机构的位置等。
4.2 电气控制设计根据系统的工作流程，设计电气控制系统，包括电机驱动、传感器连接和数据传输等。
确保各个设备之间的协调和配合。
4.3 系统安装和调试根据设计图纸和说明书，进行系统的安装和调试工作。
机械原理课程设计---自动喂料搅拌机装置设计
目录一、题目及要求 (1)二、功能分解 (2)三、机构选用 (4)四、机构运动循环图 (5)五、根据电机参数拟定机械传动方案 (6)六、机械传动的评价 (10)七、最终选择方案及机构运动简图 (11)八、心得体会…………………………………………………………九、参考文献…………………………………………………………一、题目及要求1、设计题目：自动喂料搅拌机设计用于化学工业和食品工业的自动喂料搅拌机。
物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器绕垂直轴缓慢整周转动；同时，固连在容器内拌勺点按一定轨迹运动，将容器中拌料均匀搅动。
物料的喂料动作为：物料呈粉状或粒状定时从漏斗中漏出，输料持续一段时间后漏斗自动关闭。
喂料机的开启、关闭动作与搅拌机同步。
表1 拌勺E的搅拌轨迹数据表2、功能要求：a、要求物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器饶垂直轴缓慢整周转动；同时固连在容器内拌勺将容器中拌料均匀搅动。
b、要求喂料动作为：物料呈粉状或颗粒状定时从漏斗中漏出，输料持续一段时间后漏斗自动关闭。
c、喂料机的开启、关闭动作要和搅拌机同步。
物料搅拌好后的输出不考虑。
3、设计说明书内容要求：a、本设计应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。
b、设计传动系统并确定其传动比分配,画出机器运动循环简图。
c、机构的造型及实现配合,选择和评价运动方案。
d、根据电机参数拟定机械传动方案,画出运动简图。
4、设计提示a、此题包含较丰富的机构设计与分析内容，如平面连杆机构实现运动轨迹的设计、平面连杆机构的运动分析与动态静力分析、飞轮转动惯量确定，以及齿轮机构设计、凸轮机构设计等。
由于题量较大，教师可根据情况确定全部或部分完成该题的设计任务，也可以由一组学生完成全题。
b、可使固联在铰链四杆机构连杆上的某点作为拌勺的E点，实现预期的搅料轨迹。
由于E点轨迹仅要求实现8点坐标，可以用多种方法设计该平面连杆机构。
二、功能分解：1.容器带动里面的物料一起做匀速转动，是电动机带动减速装置，减速装置在带动直轴容器缓慢进行整周转动实现的。
自动送料带式输送机传动装置的设计_课程设计
课程设计题目自动送料带式输送机传动装置地设计教学院机电工程学院专业交通运输班级姓名指导教师（二）工作条件该传动装置单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期限5年（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%.（三）运动简图（四）设计计算说明书内容0．封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间）1．目录（标题、页次）2．设计任务书（装订原发地设计任务书）3．前言（题目分析、传动方案地拟定等）4．电动机地选择5．传动装置运动参数和动力参数计算（计算总传动比、分配各级传动比、计算各轴转速、功率和扭矩）6．V带传动设计计算7．齿轮（斜齿圆柱齿轮）传动设计计算8．轴地设计计算9．轴承地选择和计算10．键联接地选择和校核11．联轴器地选择12．减速器箱体地设计（包括主要结构尺寸地计算及必要地说明）第五章 轴地设计5.1低速轴地结构设计低速轴地参数见表 工程 II P /kW X n /r •1min - 参数 5.9 1195.1.1轴上零件地布置对于单级减速器，低速轴上安装一个齿轮、一个联轴器，齿轮安装在箱体地中间位置；俩个轴承安装在箱体地轴承座孔内，相对于齿轮对称布置；联轴器安装在箱体地外面一侧.为保证齿轮地轴向位置和轴承润滑，还应在齿轮和轴承之间加一个挡油板.5.1.2零件地装拆顺序轴上地主要零件是齿轮，齿轮地安装可以从左侧装拆.从方便加工地角度选轴上地零件从轴地左端装拆，轴承盖、轴承、挡油板、齿轮一次从轴地左端装入，右端地轴承从右端装入. 5.1.3轴地结构设计 为便于轴上零件地安装，把轴设计为阶梯轴，后段轴地直径大于前段轴地直径，低速轴地具体设计如下 轴段①安装轴承，用度端盖和挡油板轴向固定轴段②高于轴段①，用来安装齿轮 轴段③高于轴段②，用来定位齿轮轴段④低于轴段③，方便安装轴承； 齿轮在轴段②上用键轴向固定.轴段⑤低于轴段④形成轴肩，用来定位联轴器 低速轴地结构如下图所示5d 4d 3d 2d 1d⑥计算危险截面直径轴地材料为45钢调质B σ=650MPa,][1b -σ=60MPa31][1.0b eM d -≥σ=37mm.受键槽影响取d=39mm<45mm 满足. 5.4.3绘制低速轴地计算简图为计算轴地强度，应将载荷简化处理，斜齿圆柱齿轮，其受力可分解为圆周力Ft 、径向力Fr ，轴向力Fa.两端轴承可简化为一端活动铰链，一端为固定铰链.为计算方便，危险截面选择安装齿轮地轴段中心位置，位于两个支点地中间，距1支座距离为L/2=47.875mm.T=473000N.m md=39mm5.5高速轴地结构设计 高速轴参数工程 II P /kW X n /r •1min -参数6.245055.5.1轴上零件地布置高速轴为齿轮轴其上安装一个带轮，齿轮在箱体地中间位置；俩个轴承安装在箱体地轴承座孔内，相对于齿轮对称布置；为保证轴地轴向位置，还应在齿轮和轴承之间加一个挡油板. 5.5.2轴地结构设计为便于轴上零件地安装，把轴设计为阶梯轴，后段轴地直径大于前段轴地直径，高速轴地具体设计如下 轴段①安装带轮，用键轴周向固定 轴段②高于轴段①形成轴肩，用来定位带轮 轴段②安装轴承，挡油板 轴段③为齿轮；轴段④直径应和轴段②直径相同，以使左右两端轴承型号一致.用挡油板和端盖轴向定位.高速轴地结构如下图1d 2d 3d 4d5.5.3确定各轴段地尺寸高速轴为齿轮轴其材料为20GrMnT ，取A=985.6.3绘制低速轴地计算简图为计算轴地强度，应将载荷简化处理，斜齿圆柱齿轮，其受力可分解为圆周力Ft、径向力Fr，轴向力Fa.两端轴承可简化为一端活动铰链，一端为固定铰链.危险截面选择齿轮地轴段中心位置，位于两个支点地中间，距1支座距离为L/2=46.375mm第六章轴承、键和联轴器地选择d=29mm6.2.2校核键地强度轴段①上安装带轮静联接校核挤压强度:L=L-b ,T=12000N.mm轴段①：1pσ=dhlT4=62.52/mmN小于许用应力合理所以键连接强度满足要求6.3选择轴承及计算轴承寿命6.3.1轴承型号地选择高速轴选轴承类型为圆锥滚子轴承，型号为30208低速轴选轴承类型为圆锥滚子轴承，型号为302116.3.2轴承寿命计算低速轴：正常使用情况，查【2】P279表16-8和16-9得: ft= 1,fp=1.2,ε=3 查[1]P79表6-7:轴承30211 d=55mm,基本额定动载荷Cr=90800N,基本额定静载荷Co=115000N，临界系数e=0.4，当A/R<=e时x=0.5,y=1.5①计算轴承受力径向力NFFRBNFFRAHvHv3242239522222121=+==+=②轴向外载荷Fa=1272N③派生地轴向力SNyRBSBNyRASA108027982====④计算轴承地轴向载荷因为SB与轴向外载荷方向相反切SB=1080N,Fa+SA=2072NSB<Fa+SA所以轴承B端为压紧端.故此两轴承轴向载荷为AB=Fa+SA=2070N。
宠物自动喂食课程设计
宠物自动喂食课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握宠物自动喂食器的基本工作原理；2. 学生能够描述并解释宠物自动喂食器中涉及的主要电子元件及其功能；3. 学生能够运用所学的数学和科学知识，分析并计算宠物自动喂食器的喂食量和时间设置。
技能目标：1. 学生能够运用编程软件，设计并实现简单的宠物自动喂食器控制程序；2. 学生能够运用信息检索和团队协作技巧，完成宠物自动喂食器的组装和调试；3. 学生能够运用口头和书面表达技巧，展示宠物自动喂食器的设计思路和成果。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到科技对生活的改善作用，增强对科技创新的兴趣和热情；2. 学生能够培养关爱宠物的责任感，提高对动物福利的关注度；3. 学生能够通过团队协作，培养沟通、互助和分享的良好品质。
课程性质：本课程为小学高年级科学实践活动课程，以项目式学习为主，注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
学生特点：小学高年级学生具有一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，善于观察和表达。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生主动探索，提高解决问题的能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每个学生都能在课程中收获知识和技能。
通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 引言部分：介绍宠物自动喂食器的概念和作用，激发学生学习兴趣。
- 课本章节：第二章《科技与生活》第三节《自动化产品》。
2. 基本原理学习：- 介绍宠物自动喂食器的工作原理，包括传感器、计时器、电动机等组成部分。
- 课本章节：第三章《电子元件》第一节《传感器》、第二节《计时器》。
3. 实践操作：- 利用编程软件设计简单的喂食器控制程序。
- 课本章节：第五章《编程入门》。
4. 组装与调试：- 学生分组进行宠物自动喂食器的组装和调试，培养动手能力和团队协作能力。
- 课本章节：第六章《动手实践》。
机械原理课程设计
1—齿轮，2、3—连杆，4—滑块，5物料盒 此机构为填料盒开关的选用机构。利用了齿轮、连杆、 滑块机构来达到控制开关的能力。齿轮1的匀速转动， 带动连杆2上下运动，连杆2带动连杆3的运动，从而 使滑块4左右滑动，起到控制填料盒5开关的功能。
自动喂料搅拌机机构总图
1、圆盘 2、斜齿轮 3、连杆 4、漏斗 5、滑块 6、皮带 轮 7、传动皮带 8、皮带轮 9、输出机构 10、搅拌槽 11、搅拌勺 12、 传动皮带 13、皮带轮 14、电动机 15、支撑点 16、斜齿轮 17、圆盘 18、 遥控开关
缺点： 1、皮带传动容易滑动，无法得到精确的传动比，维护难且成本高。 2、支撑点容易松动，导致机构失效，难维护。 3、连杆机构易产生较大的误差，机械效率降低。 4、必须保证皮带的位置和角度关系，所以导致制造困难。 5、物料的输出装置与搅拌装置无法准确协调
自动喂料搅拌机三维图
心得体会
做了很久的机械原理课程设计作业今晚终于完成了，心里有些小开心， 开始做时，发现到处都是难题，这也不懂那也不懂，心有些辛酸和无 奈，学习了一个学期的机械原理后，自己却似乎什么都不会，觉得有 些惭愧，老师在课堂上很专心、耐心的给我们讲，可我还是很不会， 是自己在课后花在学习上的时间太少了。 当我真的开始做时，我查了很多资料，很茫然的开始做。在做的 过程中，培养了我自己自学的能力，独立思考问题，解决问题的能力。 很多时候，不是我们完全不会，而是我们没有用心，态度不端正所造 成的。就拿我来说，我本该早做好了的，可每天都在打着做课程设计 的幌子，去完毕的东西，时间渐渐地过去，非得老师说截止时间是多 少，才会开始去做，而且效率很高。这也就会产生为了应付老师而随 便做做的，老师说不行再拿回来仔细做，也就这样渐渐地把这个设计 弄得很熟悉，也就知道了这个机构是怎样运行的。人很多时候会产生 很强的惰性，使得自己不会认真的去做某件事，这就影响了人生的道 路。所以不管做什么事，我们都应该积极的努力地去做好，不要想着 有巧合。 此次的课程设计让我明白了很多道理，人一定要有一颗平和的心 态，不管遇到什么事，都要努力不怕困难的应对。还有就是不要太浮 躁，越是浮躁越是误事。还有就是自信才会使自己在困境中挺身而出， 获得成功。
课程设计汇本宠物自动喂食机设计
分类号电力高等专科学校《机电一体化系统设计》课程结课论文题目宠物自动喂食机并列英文题目pet automatic feeding machine系部机电工程系专业机电一体化技术专业姓名袁培杰班级机电1202指导教师王云霞职称论文报告提交日期电力高等专科学校摘要本次设计宠物自动喂食机的基本功能和设计思路，根据给定的规定动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成宠物自动喂食机理论方案的创新设计，并绘制必要的零部件图，其中包括装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计，主要结构的设计简图；设计计算与说明。
宠物自动喂食机设计要求：定时投放饲料，具有开机自检功能，可以设定开启关闭时间的长短，适应不同宠物食量的需要，使用电动机驱动，其电源应为安全电源。
宠物自动喂食机设计的主要技术关键问题为：饲料的定时投放，料口的开合角度的确定，定时长短的设计，时间设定模块的组合。
关键字：单片机;设计计算;定时;机构;AbstractPet the basic function of automatic feeding machine and the design design concept, according to the regulation of a given action sequence, the integrated use of the basic theory, basic knowledge and related mechanical design professional knowledge, complete pet scheme creative design, automatic feeding machine theory and draw the necessary spare parts diagram, including the device, the principle of design and drawing up; The realization of the principle scheme, the transmission scheme design, the design of main structure diagram; Design calculation and specification.Pet automatic feeding machine design requirements: on the feed regularly, have boot self-checking function, can set the length of the opening closing time, to adapt to the needs of different pet food intake, using motor drive, the power supply shall be the safe power supply.Pet automatic feeding machine design and the main technical key problems as follows: feed the timing, the determination of mouth opening and closing Angle, the design of the length of time, time setting module combination.Key words:Single chip microcomputer Design calculation; timing; institutions目录中文摘要英文摘要引言 (1)课程设计的目的和要求 (2)主轴的设计 (2)主轴材料的选择 (2)主轴加工方法的确定 (2)主轴的参数计算 (3)轴上力的校合 (4)行程开关旋转件的设计 (5)减速电动机的选择 (5)控制系统设计 (6)设计小结 (29)参考资料目录 (30)引言随着我国社会经济水平的快速发展，城市化的进程不断加速。
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机械原理课程设计说明书自动喂料搅拌机院－系：工学院机械系专业：机械工程及自动化年级： 2009级学生姓名：奎剑学号： 200903050732指导教师：王海生2011年9月机械原理课程设计说明书摘要自动喂料搅拌机用于化学工业和食品工业，它的主体是喂料机构和交办机构，同时还需要采用各种机构实现动力的传递。
为此，我们对各种动力传动机构和执行机构进行选择，之后再进行分析比较挑选出最好的机构，接着按照给定的机械系统的要求进行功能分解，再根据工艺要求画出运动循环图。
有了上面一系列准备工作之后就可以进行机构的选型与组合，设计机械系统方案，对具体运动方案进行评定和选择，最终选出最优设计方案，画出设计方案总图，并写出这次课程设计的具体体会。
关键词；自动喂料搅拌机；传动机构；执行机构；运动循环图；机械系统方案机械原理课程设计说明书目录一、机器的工作原理及外形图 (1)二、原始数据 (1)三、设计要求 (2)四、机器运动系统简图 (3)五、运动循环图 (3)六、传动方案设计 (4)七、机构尺寸的设计 (4)1、实现搅料拌勺点E轨迹的机构的设计…………………………………………… ..42、设计实现喂料动作的凸轮机构 (5)3、连杆机构的动态静力分析： (6)4、设计不完全齿轮与曲柄所在齿轮的传动 (7)八、飞轮转动惯量的确定 (8)九、机械运动方案评价 (9)十、方案二基本介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . 10十一、心得体会.. (11)十二、参考文献 (11)一、机器的工作原理及外形图设计用于化学工业和食品工业的自动喂料搅拌机。
物料的搅拌动作为：电动机通过减速装置带动容器绕垂直轴缓慢整周转动；同时，固连在容器内拌勺点E沿图【1】虚线所示轨迹运动，将容器中拌料均匀搅动。
物料的喂料动作为：物料呈粉状或粒状定时从漏斗中漏出，输料持续一段时间后漏斗自动关闭。
喂料机的开启、关闭动作应与搅拌机同步。
物料搅拌好以后的输出可不考虑。
图【1】喂料搅拌机外形及阻力线图二、原始数据工作时假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力呈线性变化，如图【1】示。
表8.2为自动喂料搅拌机拌勺E的搅拌轨迹数据。
表8.3为自动喂料搅拌机运动分析数据。
表8.4为自动喂料搅拌机动态静力分析及飞轮转动惯量数据。
表1.1 拌勺E的搅拌轨迹数据表表1.2 自动喂料搅拌机运动分析数据表三、设计要求（1）机器应包括齿轮（或蜗杆蜗轮）机构、连杆机构、凸轮机构三种以上机构。
（2）设计机器的运动系统简图、运动循环图。
（3）设计实现搅料拌勺点E 轨迹的机构，一般可采用铰链四杆机构。
该机构的两个固定铰链A 、D 的坐标值已在表1.2给出（在进行传动比计算后确定机构的确切位置时，由于传动比限制，D 点的坐标允许略有变动）。
（4）对连杆机构进行动态静力分析。
曲柄1的质量与转动惯量略去个计，平面连杆机构从动件2、3的质量2m 、3m 及其转动惯量s2J 、s3J 以及阻力曲线Q 参见表1.3。
根据min Q 、max Q 和拌勺工作深度h 绘制阻力线图，拌勺所受阻力方向始终与点E 速度力向相反。
根据各构件重心的加速度以及各构件用加速度确定各构件惯性力i F 和惯性力偶矩i M ，将其合成为一力，求出该力至重心距离 ih i FL =M将所得结果列表。
求出各位置的机构阻力、各运动副反作用力、平衡力矩，将计算结果列表。
（5）飞轮转动惯量的确定。
飞轮安装在高速轴上，已知机器运转不均匀系数δ（见表1.3）以及阻力变化曲线。
注意拌勺进人容器及离开容器时的两个位置，其阻力值不同（其中一个为0），应分别计算。
驱动力矩d M 为常数。
绘制r M -ϕ（全循环等效阻力矩曲线）、d M -ϕ（全循环等效驱动力矩曲线）、E-ϕ∆（全循环动能增量曲线）等曲线。
求飞轮转动惯量F J 。
（6）设计实现喂料动作的凸轮机构。
根据喂料动作要求，并考虑机器的基本厂寸与位置，设计控制喂料机开启动作的摆动从动件盘形凸轮机构。
确定其运动规律，选取基圆半径与滚子半径，求出凸轮实际廓线坐标值，校核最大压力角与最小曲率半径。
绘制凸轮机构设计图。
（7）设计实现缓慢整周回转的齿轮机构（或蜗轮蜗杆机构）。
四、机器运动系统简图方案一：五、运动循环图方案一：六、传动方案设计对于方案一，已知电动机转速为1440r/min，容器转速70r/min，由计算可知，处于同一轴上的凸轮及不完全齿轮的转速为0.6r/min（完成一次搅拌的周期为100秒，即100秒转一转），最高传动比达2400，故可以设计如下：从电动机输出，经二级减速器减速输出，通过一对具有一定传动比的齿轮的啮合传动，传递给容器，从而使容器达到要求的转速；同时，从减速器输出的传动轴带动蜗杆，通过具有较大传动比的蜗轮蜗杆传动，传递给蜗轮，从而使与蜗轮同轴运动的凸轮及不完全齿轮达到要求的转速。
具体计算如下：选择传动比为24的二级减速器，此时输出转速为1440/24=60r/min；要求的容器转速为70r/min，V带的传动比应为60/70=7/6；蜗杆与减速器输出相连，转速为60r/min，蜗轮转速为0.6r/min，蜗轮蜗杆的传动比应为60/0.6=100；搅拌四杆机构的曲柄转速可定为10r/min，故不完全齿轮与曲柄所在齿轮的传动比应为0.6/10=0.06。
七、机构尺寸的设计1、实现搅料拌勺点E轨迹的机构的设计要实现此轨迹可采用铰链四杆机构，由于该四杆机构的两个固定铰链以及所要实现轨迹上的八个点的坐标已知，故可以根据四杆机构设计方法中轨迹设计法的解析法对各个杆长进行设计，其设计原理如下：分析：n=3,PL=4,PH=0. F=3n-2PL-PH=1E 点的轨迹方程为：222W V U =+])[()](sin cos )[(222'2''222'2'''c m y d x lx a l y x y d x m U -++---+++-=δδ])[()](cos sin )[(222'2''222'2'''c m y d x ly a l y x y d x m V -++-+-++--=δδ]cot )([sin 2'2'''δδdy y d x x lm W -+-=0),,,,,,,,,(=o m l c b a y x y x f A A δ式中共有九个待定尺寸参数，即铰链四杆机构的连杆点最多能精确通过给定轨迹上所选的九个点。
当需通过的轨迹点数少于九个时，可预先选定某些机构参数，以获得唯一解。
将已知的轨迹中的八个点的坐标代入方程中计算可得出各个杆件的长度，但是由于方程比较复杂不易求解，因此先通过图解法大致确定出曲柄长度然后在代入方程求连杆长度。
对于方案A ，假定曲柄长度Lab 为240mm ，已知Lad=640mm ，代入方案A 的数据可得出其余两个杆长分别为Lbc=570mm 、Lcd=400mm 。
对于方案B ，假定曲柄长度Lab 为240mm ，已知Lad=640mm ，代入方案B 的数据可得出其余两个杆长分别为Lbc=563mm 、Lcd=404mm 。
2、设计实现喂料动作的凸轮机构 方案一：实现喂料动作的凸轮机构在运动中受轻载而且低速运转，故只需采用等速变化规律的盘型直动从动凸轮机构即可达到要求。
凸轮机构的推程与喂料系统开口的大小相同，设其为100mm，喂料系统的开启和关闭过程是一个快速的过程，故设其推程角和回程角为5度，根据物料喂入时间和每次搅拌时间即可确定远近休止角的大小，对方案A，其远休止角为216度。
根据机构的整体尺寸设定凸轮的基圆半径为400mm，为尽量减小压力角而设定凸轮的偏心距为200mm。
将以上参数输入计算机凸轮设计软件中即可得凸轮机构的运动曲线和轮廓曲线如下所示：3、连杆机构的动态静力分析：方案一:未做分析4、设计不完全齿轮与曲柄所在齿轮的传动方案一:不完全齿轮传动原理：在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上作出与主动轮相啮合的轮齿。
其余部分为锁止圆弧。
当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止圆弧定位使从动轮静止。
特点：不完全齿轮机构结构简单、制造容易、工作可靠，从动轮运动时间和静止时间可在较大范围内变化。
但是从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速，轻载场合。
在本设计中，蜗杆与减速器输出相连，转速为60r/min ，蜗轮转速为0.6r/min ，蜗轮蜗杆的传动比应为60/0.6=100；假设选取蜗杆的头数为2，根据传动比可得蜗轮的齿数为200齿。
搅拌四杆机构的曲柄转速可定为10r/min ，故不完全齿轮与曲柄所在齿轮的传动比应为.0.6/10=0.06，假设曲柄所在齿轮的齿数为211=z ，则根据传动比可得不完全齿轮的齿数为3502=z 齿，由于拌料行程只为整个工作行程的3/5，所以把不完全齿轮有效齿数则为210齿。
具体计算如下：选取齿轮标准模数为4，分度圆压力角（20=α）、齿顶高系数（1*=h a ）、顶隙系数都为标准值（25.0*=C ），曲柄所在齿轮211=z ，不完全齿轮3502=z 。
分度圆直径为mm mz d 8421411=⨯== mm mz d 1400350422=⨯== 齿顶高mm m h h h a a a 441*21=⨯=== 齿根高mmm c h h h a f f 5)(**21=+== 齿全高mm m c h h h a 9)2(**21=+== 齿顶圆直径mm m h z d a a 92)2(*11=+=mm m h z d a a 1408)2(*22=+= 齿根圆直径mm m c h z d a f 74)22(**11=--= mmm c h z d a f 1390)22(**22=--=基圆直径mm d d b 93.78cos 11==α mm d d b 57.1315cos 22==α 齿距mm m p 57.12==π 齿厚mm m s 28.62/==π 齿槽宽mm m e 28.62/==π顶隙mm m c c 1*==根据齿轮参数，就可得到如图所示的齿轮机构：不完全齿轮A 与曲柄所在齿轮B 传动示意图（左图） 不完全齿轮简图（右图）说明：齿轮A 有200齿，有10齿锁齿圆弧；齿轮B 有20齿，有一齿锁齿圆弧。
齿轮A 转过20齿，第21齿恰好转到锁齿圆弧，与B 齿轮锁齿圆弧啮合，齿轮B 转过10转，齿轮B 的锁齿圆弧则与右图所示的锁齿圆弧啮合。