机械原理课程设计 剥豆机的设计
剥豆机的设计

对凸轮,曲柄滑块,齿轮及不完全齿轮都有了更深刻的认识,尤其 在设计方面
对CAD,CAE软件,无论从设计,造型,渲染,分析都有了一定的提 高
三种方案比较
优点
缺点
第一种方案 第二种方案 第三种方案
利用传送带传动,传 凸轮有刚性冲击,刀 动平稳,利用杠杆机 对传送带磨损大,有 构,原动件输出力小 较大的冲击和噪声
几何形状简单,易于 易产生较大误差积累,
加工,结构紧凑
受冲击比较大,机架
振幅比较大
一次切四颗蚕豆,效 传动齿轮多,传动不 率大大提高,对凸轮 精确,机构尺寸较大 性能要求低,冲击比 较小
利用凸轮加杠杆机构进行压紧及切头
利用带轮加传送带进 行送料,并利用槽轮 进行间歇
利用传送斗将传送过 来的蚕豆送入辊子进 行蜕皮
设计方案二
送料机构及蜕皮机构 同第一设计方案,此 方案将压紧切头凸轮 置于上方,省去了杠 杆机构,此外,此方 案利用一曲柄滑块机 构推动蚕豆,将其推 入指定位置
设计方案三
我们采用的是有四个小出料口。用带有十六个槽口 (每排四个相互对称)的圆盘来做转动装置及切 除装置的载体,其用部分齿轮来传动。其上挡板 和下挡板是固定的而且存在缺口,缺口用两个间 歇装置来控制其打开、关闭或压紧。其中上压板 用凸轮机构来控制上下而且挡板上有四个弹簧对 应下面的四个缺口,使其压紧蚕豆利于切皮。因 为上挡板是固定的,如果不进入槽内就无法通过。 切刀是用一个间歇机构推动,通过下挡板和转动 盘的缝隙进入槽内对蚕豆进行切皮。其转盘下方 正对着压辊装置,便于挤压。
机械课程设计剥豆机

机械原理课程设计课程设计名称:剥豆机学生姓名:学院:机电工程学院专业及班级:学号:指导教师:年月日目录1.设计题目 (1)2.工作原理及工艺动作分解 (1)3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (1)4.执行机构选型 (3)5.机构运动方案的选择和评定 (5)6.机械传动系统的速比和变速机构 (5)上料 切皮 脱皮 7. 机构运动简图 (5)8.剥豆机压紧切皮机构的尺度设计 (6)9. 工作原理图 (8)10.设计体会 (9)一、设计题目:剥豆机的设计1、工作原理及工艺动作过程将干蚕豆浸胖后放在料斗内,通过振动下料后将蚕豆平放排列成头尾相接,送豆到切皮位置,将豆压住并切开头部的皮,然后用挤压方法将豆挤出。
主要工艺动作是送料、压豆切皮、挤压脱皮。
2、原始数据及设计要求蚕豆长度:20~25mm蚕豆宽度:15~20mm蚕豆厚度:6~8mm生产率:每分钟剥80粒。
要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观。
二、工作原理及工艺动作分解根据工艺过程,由三个执行机构完成:送料机构、压豆切皮机构、挤压脱皮机构。
其中必须完成六个动作:振动、送料、压紧,切皮、脱皮,清扫。
、1.为了使蚕豆成连续排列,继而方便送料,采用振动料斗上料的方法。
2.为保证蚕豆依次运入挤压切皮机构中并完成压切,送料可采用间歇运动机构,已完成压切、挤扫,上料三个工位的转换。
3.通过压紧机构将蚕豆压紧,同时切开头部豆皮,可采用联动组合机构。
4.为了保证压力不过大可在压头处加一个刚度合适的弹簧。
5.可使用轧轮,滑块等进行挤压脱皮。
6.脱皮后立即进行扫皮。
以上六个动作,振动上料的动作比较简单,因此,剥豆机的运动方案设计的重点考虑间歇送料机构和压豆切皮机构和挤豆扫皮机构这三个机构的选型和设计问题。
三、根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图对于剥豆机的运动循环图主要是确定三个执行机构的先后顺序、相位。
以主动件的零位角为横坐标起点,纵坐标表示各执行构件的位移。
机械原理课程设计剥豆机

机械原理课程设计剥豆机随着农村人口结构的变化,越来越多的年轻人走出家乡进入城市工作,而老年人和留守儿童则成为了农村留守人员的主要代表,他们需要进行自给自足的生产。
为了满足留守人员豆类加工的需求,我校机械工程学院的学生通过机械原理课程设计,设计了一款剥豆机。
一、剥豆机的设计1.1 设计原理剥豆机是一种基于机械原理的设备,通过齿轮传动、凸轮机构和运动基础构造等原理,将带壳豆子与壳分离。
1.2 设计要求剥豆机的设计需要满足以下三个条件:1. 速度:剥豆机的剥豆速度需要快,能够适应高质量大量加工的需要。
2. 清洁:剥豆机的设计要求其操作简单,清洁方便。
3. 安全性:剥豆机的设计必须符合安全标准,防止操作人员受伤。
1.3 设计方案为了实现设计要求,设计者们采用了使用电机带动轴、轴带动刀头,利用凸轮机构驱动滑板实现壳与豆的分离的方案。
同时,我们还采用四层筛网的设计,以分离不同大小的豆子,确保剥豆过程的精度和效率。
二、设计的实现2.1 设计材料和方法剥豆机的主要材料是选用了一些防腐料,如不锈钢、塑料、橡胶和铁质材料。
主要的技术方法涉及车床加工、切割和焊接等。
2.2 设计结果剥豆机的设计经过反复的试验和改进后,达到了预期的效果。
设计者们制作的剥豆机在使用时不仅能够快速剥豆,还具有操作方便、清洗方便和安全可靠的特点。
三、结论和展望在机械原理课程设计的完成过程中,设计者们展现了出色的创造力和才华。
通过不断的实验和改进,我们理解了机械原理中的许多基本概念,掌握了机械原理的设计原则和相关术语,同时也积累了实践操作的经验。
随着人工智能技术的发展和人们对质量和效率的要求的提高,剥豆机的应用和发展前景广大。
未来,我们计划在现有剥豆机的基础上,进一步优化结构,提高生产效率和剥豆的精度,为农村留守人员带来更多的便利。
机械原理课程设计剥豆机

机械原理课程设计剥豆机一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握机械原理中齿轮、杠杆、滑轮等基本机械元件的工作原理及应用。
2. 使学生能够运用所学的机械原理知识,分析并解释剥豆机的工作原理及其组成部分。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件绘制剥豆机零部件图纸的能力,提高其空间想象力和创新能力。
2. 通过小组合作,让学生学会运用机械原理设计简单的剥豆机,并能进行组装和调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理学科的兴趣,激发其探索科学技术的热情。
2. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,提高其解决问题的自信心。
3. 引导学生关注农业机械化生产,认识到科学技术对农业生产的促进作用,培养其社会责任感。
课程性质分析:本课程为机械原理实践课程,旨在让学生将所学理论知识应用于实际设计中,提高其动手能力和创新能力。
学生特点分析:学生为初中生,具备一定的机械原理知识基础,好奇心强,喜欢动手操作,但缺乏实际设计经验。
教学要求:1. 结合课本知识,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 以学生为主体,激发学生的主动性和创新精神,培养学生的团队合作意识。
3. 注重过程评价,关注学生在设计、制作、调试等环节的表现,及时给予反馈和指导。
二、教学内容1. 理论知识:a. 复习齿轮、杠杆、滑轮等基本机械元件的工作原理。
b. 学习机械传动系统、简单机械结构的设计原理。
c. 了解剥豆机的工作原理及其在农业生产中的应用。
2. 实践操作:a. 运用CAD软件绘制剥豆机零部件图纸。
b. 学习剥豆机的组装和调试方法。
c. 分析剥豆机在实际应用中的优缺点,探讨改进方案。
3. 教学大纲:第一周:复习基本机械元件原理,介绍剥豆机工作原理。
第二周:学习CAD软件绘制剥豆机零部件图纸,进行设计分析。
第三周:分组讨论剥豆机设计,制定组装和调试方案。
第四周:实践操作,组装剥豆机,进行调试和优化。
4. 教材章节:《机械原理》第四章:齿轮、杠杆、滑轮等基本机械元件。
拨豆机机械原理课程设计

拨豆机机械原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握拨豆机的基本结构及其工作原理,理解并描述各部件的功能和相互关系。
2. 使学生了解拨豆机在设计中所应用的物理知识,如力学、简单机械等。
3. 帮助学生掌握与拨豆机相关的安全操作规程和保养知识。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析并解决实际问题的能力,例如通过实际操作拨豆机,找出并解决可能出现的问题。
2. 提高学生的动手实践能力,通过小组合作完成拨豆机的拆装和组装任务。
3. 培养学生运用科学方法进行观察、记录和分析实验数据的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理学习的兴趣,激发他们探索机械设备奥秘的欲望。
2. 培养学生的团队合作意识,学会在小组合作中相互尊重、沟通和协作。
3. 增强学生的安全意识,让他们明白遵守操作规程的重要性,养成安全操作的好习惯。
本课程针对的学生特点为好奇心强、动手能力强,对机械原理有一定的兴趣。
通过本课程的教学,使学生在掌握拨豆机机械原理的基础上,提高他们的实践操作能力和解决问题的能力,同时培养他们的安全意识、团队合作精神和探索精神。
教学要求以实践为主,注重理论联系实际,使学生在动手实践中掌握知识,培养能力。
二、教学内容1. 拨豆机的结构组成及工作原理- 引导学生认识拨豆机的各部件名称和位置。
- 介绍拨豆机工作原理,包括传动系统、离合器、刀片等部分的功能。
2. 拨豆机涉及的物理知识- 结合课本力学知识,分析拨豆机在工作中所涉及的力量传递和力学原理。
- 引导学生了解简单机械在拨豆机中的应用,如杠杆、齿轮等。
3. 拨豆机的安全操作与保养- 介绍拨豆机的安全操作规程,强调遵守规程的重要性。
- 指导学生掌握拨豆机的日常保养方法,确保设备长期稳定运行。
4. 实践操作:拨豆机拆装与组装- 安排学生分组进行拨豆机的拆装和组装,锻炼学生的动手能力。
- 引导学生观察和记录拆装过程中的细节,以便后续分析讨论。
5. 教学内容安排与进度- 第一节课:介绍拨豆机的结构组成和工作原理,涉及物理知识。
《机械原理课程设计》PPT课件

方案二
方案三
运动方案的选择
压紧切皮机构 方案一
方案二
方案三
传动机构
工作循环图
机构运动分析
机构运动分析
机构运动分析
创新
槽轮:为使机构易于安装,槽轮实行反向安装
万向节:运用万向节,改变轴传送方向
运料管: 为保证蚕豆垂直下落,运料管截面形状为与蚕豆宽高接近的
椭圆形
动画
预祝大家
外形美观。
工作原理及动作分解
振动送料:
运用曲柄滑块机构具有急回运动的特性,将漏斗装在 滑 块上,实现抖料。同时,为保证蚕豆一次运入挤压切皮机构中, 在运料管中部设置槽轮间歇机构
挤压切皮:通过压紧机构将蚕豆压紧,同时切开头部豆皮
脱皮:通过轧辊豇豆挤出豆皮,实现脱皮
运动方案的选择
振动送料机构 方案一
通过轧辊豇豆挤出豆皮实现脱皮运动方案的选择振动送料机构方案一方案二方案三运动方案的选择压紧切皮机构方案一方案二方案三振动送料机构方案一优点
机械原理课程设计之——
剥豆机
庄幼敏
韩 莹
梁 燕
茅 宏 婧
设计原则
高效性 创新性
工艺性
设计简介
主题:剥豆机
要求:
1)蚕豆长度。20~25mm 2)蚕豆宽度。15~20mm 3)蚕豆厚度。6~8mm 4)生产率。每分钟剥80粒。 5) 剥豆机要求体积小,重量轻,压紧力可调,工作可靠,
剥豆机系统设计课程设计

剥豆机系统设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解剥豆机系统的基本构成和工作原理,掌握相关机械结构及电子元件的功能。
2. 使学生掌握剥豆机系统设计的基本流程,包括需求分析、方案设计、系统实现和调试优化。
3. 帮助学生了解剥豆机在农业自动化中的应用,拓展对现代农业技术的认识。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行剥豆机系统设计的能力,提高创新意识和实践操作技能。
2. 培养学生团队协作和沟通能力,能在项目中进行有效分工与合作,共同完成设计任务。
3. 培养学生运用文献资料、网络资源等途径进行自主学习,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对农业自动化技术的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注农业生产实际问题,认识到科学技术在农业发展中的重要作用。
3. 培养学生珍惜团队合作成果,学会尊重他人、分享经验,形成积极向上的学习氛围。
本课程针对学生年级特点,结合课本内容,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的综合素养和创新能力。
课程目标明确,可衡量,为教学设计和评估提供依据。
在教学过程中,教师需关注学生个体差异,激发学生兴趣,引导他们主动参与课堂活动,确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 剥豆机系统概述:介绍剥豆机的基本概念、分类及在农业自动化中的应用。
2. 剥豆机系统结构与原理:分析剥豆机的各个组成部分及其功能,讲解工作原理。
3. 剥豆机系统设计流程:a. 需求分析:了解农业生产中剥豆的需求,明确设计目标。
b. 方案设计:根据需求分析,设计剥豆机系统的整体方案。
c. 系统实现:选用合适的机械结构、电子元件和控制系统,实现剥豆机系统。
d. 调试优化:对剥豆机系统进行调试,优化性能,确保稳定可靠。
4. 剥豆机系统设计实例:分析具体案例,让学生了解实际设计过程和注意事项。
5. 教学实践与评价:组织学生进行剥豆机系统设计实践,指导学生完成设计任务,并进行评价。
剥蚕豆机课程设计

剥蚕豆机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解蚕豆的基本结构和生物特性,掌握剥蚕豆机的原理与操作方法。
2. 学生能够运用所学的物理知识,解释剥蚕豆机中各部件的作用和相互关系。
技能目标:1. 学生能够独立操作剥蚕豆机,正确完成蚕豆的剥壳过程。
2. 学生能够通过实际操作,培养动手能力、观察力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到科技对生活的改变,增强对科技创新的兴趣和热情。
2. 学生能够在团队合作中,学会尊重他人、沟通协作,培养集体荣誉感。
3. 学生能够关注生活中的实际问题,培养学以致用的意识,提高社会责任感。
课程性质:本课程为实践活动课程,以学生动手操作为主,结合理论知识,培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点:四年级学生具备一定的观察能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但需引导和培养团队合作意识。
教学要求:教师需充分准备教学资源,明确教学目标,注重实践与理论的结合,关注学生的个体差异,提高教学效果。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程以《科学》课本中“植物的认识与应用”章节为依据,结合四年级学生的认知水平,组织以下教学内容:1. 蚕豆的基本结构:介绍蚕豆的外部形态、内部结构,引导学生认识植物的生长特点。
2. 剥蚕豆机原理:讲解剥蚕豆机的工作原理,分析各部件的作用,如刀片、压板等。
3. 剥蚕豆机的操作方法:详细讲解剥蚕豆机的操作步骤,强调安全注意事项。
4. 实践操作:学生分组进行剥蚕豆机的实际操作,体验剥豆过程,培养动手能力。
5. 问题探讨:针对操作过程中遇到的问题,引导学生进行思考、讨论,提高问题解决能力。
教学内容安排和进度如下:1. 第一课时:介绍蚕豆的基本结构,引导学生认识植物的生长特点。
2. 第二课时:讲解剥蚕豆机原理,分析各部件的作用。
3. 第三课时:讲解剥蚕豆机的操作方法,强调安全注意事项。
4. 第四课时:学生分组进行剥蚕豆机的实践操作,体验剥豆过程。
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湖南工业大学
课程设计
资料袋
机械工程学院(系、部)2008 ~ 2009 学年第 2 学期课程名称机械原理设计指导教师职称
学生姓名黄林专业班级材料071班学号***********
题目剥豆机的设计
成绩起止日期2009 年 5 月22 日~2009年29月日
目录清单
湖南工业大学
课程设计任务书
20 —20 学年第学期
机械工程学院(系、部)材料成型及控制工程专业071 班级课程名称:机械原理
设计题目:剥豆机
完成期限:自2009 年 5 月22 日至2009 年 5 月29 日共 1 周
指导教师(签字):2009 年 5 月20 日系(教研室)主任(签字):年月日
机械原理课程设计
设计说明书
剥豆机的设计方案
起止日期:2009 年5 月22 日至2009 年 5 月29 日
学生姓名黄林
班级材料071
学号***********
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院(部)
2009年5 月29 日
目录
1.设计题目 (2)
2.工作原理和工艺动作分解 (3)
3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (3)
4.执行机构选型 (4)
5.机械运动方案的选择和评定 (5)
6.机械传动系统的速比和变速机构 (6)
7.机构运动简图 (6)
8.剥豆机压紧切皮机构的尺度设计 (6)
9.参考资料 (9)
10.设计总结 (10)
一、设计题目:剥豆机的设计 1、工作原理及工艺动作过程 将干蚕豆浸胖后放在料斗内,通过振动下料后将蚕豆平放排列成头尾相接,送豆到切皮位置,将豆压住并切开头部的皮,然后用挤压方法将豆挤出。
主要工艺动作是送料、压豆切皮、挤压脱皮。
2、原始数据及设计要求
蚕豆长度:20~25mm
蚕豆宽度:15~20mm 蚕豆厚度:6~8mm
生产率:每分钟剥80粒。
要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观。
二、工作原理及工艺动作分解
根据工艺过程,由三个执行机构完成:送料机构、压豆切皮机构、挤压脱皮机构。
其中必须完成六个动作:振动、送料、压紧,切皮、脱皮,清扫。
、
1、 为了使蚕豆成连续排列,继而方便送料,采用振动料斗上料的方法。
2、 为保证蚕豆依次运入挤压切皮机构中并完成压切,送料可采用间歇运动机构,已完成压
切、挤扫,上料三个工位的转换。
3、 通过压紧机构将蚕豆压紧,同时切开头部豆皮,可采用联动组合机构。
4、 为了保证压力不过大可在压头处加一个刚度合适的弹簧。
5、 可使用轧轮,滑块等进行挤压脱皮。
6、 脱皮后立即进行扫皮。
以上六个动作,振动上料的动作比较简单,因此,剥豆机的运动方案设计的重点考虑间歇送料机构和压豆切皮机构和挤豆扫皮机构这三个机构的选型和设计问题。
三、根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图
对于剥豆机的运动循环图主要是确定三个执行机构的先后顺序、相位。
以主动件的零位角为横坐标起点,纵坐标表示各执行构件的位移。
(1)以切压机构为主机构,要求压豆片保压一定时间,刀片移动切皮。
主动件一转完成一个运动循环,其位移线图为:
压紧板
刀片
(2)压扫机构,可与压切机构同步进行,挤豆模块回程过程中要求扫皮刷进入扫皮,其循环如图:
压豆模块
扫屑刷
(3)间歇送料机构,要求在以上两机构工作时,保持静止。
送料运动在进程前半段和回程后半段完成,如图循环:
综上分析得到运动循环总图:
3600
四、执行机构选型
由上述分析可知,剥豆机有三个执行机构完成。
一为实现振动上料,间歇送料。
二为实现压豆切皮机构,三为实现挤豆扫除豆皮的机构。
此外,当各机构按运动循环图确定的相位关系安装后应能坐适当的调整,故在机构之间还需设置能调整相位的环节(也可能是机构)。
剥豆机的设计过程:
实现压紧切皮运动的机构的基本运动功能:
(1)每分钟要完成80次的往复运动,及一个循环,主动构件的转速为80r/min,机构要求有运功转换的功能。
(2)为了切豆,压紧应保持一段时间,所以,进程后有停歇功能。
(3)压紧停歇过程中,刀片继续向下运动不应与停歇机构同步,应用联动机构。
功能连杆机构齿轮机构凸轮机构
多连杆连接
按给定的条件,选出三种方案作为评选:
方案一方案二
方案三
五、机构运动方案的选择和评定
方案一采用连杆机构,曲柄带动摇杆摆动,使从动机构上下往复运动,能完成先压后切的动作,由于杆件较多,因此其运动规律较难确定,尺寸难以计算。
方案三采用连杆及齿轮齿条机构,也能满足设计要求,连杆带动齿轮往复运动,此轮带动齿条移动,齿轮齿条设计要求较高,分析较为复杂,加工复杂。
方案二采用凸轮机构,能得到理想的运动规律,压板与凸轮以高副连接,且适用于高速,小压力的场和。
以凸轮为主动件,刀片以曲柄滑块机构控制,通过调节曲柄的位置,能实现不同的联动运动形式。
如能满足,压板在行程末端停歇恰好时间让刀片完成切割的动作。
所以,以方案二为最终方案。
六、机械系统的速比和变速机构
根据选定的驱动电动机的转速和剥豆机的生成率。
它们的机械传动系统的总速比为: i 总=
执行主轴
总n n =
80
800
=10 机械传动系统的第一级采用皮带传动,其速比为2;第二级采用直齿圆柱齿轮传动,其传动比为5.
七、机构运动简图
八、机构的尺度设计(切皮加压机构)
1)齿轮传动的计算
切皮加压机构与挤豆机构同步进行,齿轮要求一样,取Z 1=16,Z 2=i ×16=5×16=80。
按钢质齿轮进行强度计算,其模数m=2mm 。
则 d 1=z 1×m=32mm d 2=z 2×m=160mm 2)曲柄滑块的计算
切皮动作由曲柄滑块机构控制,其示意图如图所示:
依据滑块的行程要求以及压切机构的尺寸要求,选取此机构的尺寸如下:
根据蚕豆的尺寸,可定其偏距为e=m ,柄L1=30mm ,连杆L2=100mm 。
根据以上数据设计,计算出滑块的行程为S=60mm ,满足要求
行程速比 K=1.0015 最小传动角 γmin=67.67
曲柄转速为80r/min ,ω=480rad/s 。
其位移、速度线图如下:
120 230 切皮的过程曲柄转动的角度为110 ْ
3)凸轮的计算
为了计算方便,采用偏心距为零的机构,根据压头的运动要求取基圆半径为r=60,运动行程为h=35mm 。
由于要与切皮的曲柄滑块机构配合,ω=480rad/s ,凸轮的
远休止角为δ。
=110 ْْ,推程和回程都采用简谐振动分析,为方便运算,推程角、
回程角相等,取δ。
=110 ْ,近休止角30度,按余弦加速度运动规律的运动方程:
S=
2h [1-cos (πδο
δ
)], V=δοπω
2h sin(πδοδ)
a=δοπω2h cos(πδο
δ) 60mm
2574
将数据带入公式,可得到位移线图、速度、加速度线图:
根据位移线图可画出凸轮的轮廓曲线:位移速度加速度
4)压切组合机构
最终配合示意图:
九、三维图如下:
九、参考资料
机械原理教科书、机械原理设计手册、冲压式蜂窝煤成型机的设计方案、机械设计指导书。
十、设计总结:
这是在学习了机械原理的理论课后进行的一次课程设计,由小组成员分工合
120 ْ
230 ْْ
ω
ω。