新型可调式筷子分拣机-说明书

全国大学生系列科技竞赛学术竞赛新型可调式筷子分拣机

设计人员:

指导老师：

2014-9-20

摘要

全国大学生课外学术科技作品竞赛，简称挑战杯。再设计产品的过程中特别注重设计的方法及其实用性。作品的设计做到有系统性规范性和创新性；设计过程中综合考虑产品背景、材料、加工、制造成本应用前景等方面因素。我们借鉴了模型化设计、优化设计、系统设计等现代设计发发明理论方法；采用了SOLIDER WORKS 、VC等软件进行辅助设计。

该产品的设计分为三个阶段：方案设计、技术设计、模型检验、实物调试。通过每一阶段的深入分析、层层把关，是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。

方案设计阶段

根据该筷子分拣机的功能要求我们把该机构分为筷子收集

斗、电机传动机构、筛子筛选机构、二次传送、分拣箱等五个模块，进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计，通过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为：筷子收集斗上设有压力传感器，电机传动机构连接单片机并受传感器信号控，制，筛子筛选机构采用偏心曲柄滑块结构，二次传送采用特殊带棱履带并倾斜安装，分拣箱中间部位设有垂直挡板。

技术设计阶段我们先对方案进行理论分析，进行能源消耗分析、运动学分析、动力学分析、传感器灵敏度分析等。进而得出了筷子分拣机的具体参数。电机和传感器型号的确定。在实体建模的基础上对每一个零件进行详细的分析设计。综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等。

该机构所用零件大多是标准件，、可以购买，同时除部分要求加工精度高的部分需要特殊加工外，大多数都可以通过手工加工出来。因为筷子受力不大，因此模型采用亚克力板和ＰＶＣ板用胶接完成。简化模型上的零件及零件装配。调试过程会通过微调曲面弧度、微调传感器感应点、调节电机转速及挡板距离等方式改变该机构的参数进行试验，在试验的基础上验证筷子的运动规律同时确定机构的最优参数。

关键字：新型筷子分拣机参数化设计软件辅助设计微调机构灵敏度分析

目录

一、设计任务书··3

二、电动机的选择和计算··4

传感器的选择和计算··

三、传动方案的拟定··5

四、整个传动系统运动和动力参数的选择和计算··7

五、传动零件的设计计算··13

六、的选择··18

七、其他，如装配、拆卸、安装、使用和维护··20

八、参考资料··21

九、总结··22

方案设计

通过该机构完成筷子的掉头自动分拣。

为了得到令人满意方案，采用扩展性思维设计每一个模块，寻求多种可行的方案和构思。

二的外表面上带有一周形状特殊的对称的凸槽，传送带二的末端设有筷子分拣箱，分拣箱中间有竖直放置的平衡板，平衡板位于传送带的正中间，分拣箱下端出口接收纳箱。

新型可调式筷子分拣机设计过程及计算说明

一电动机的选择及计算

电机的功率计算及扭矩计算。

带轮上槽数为k=9，相邻两槽之间的夹角为α，传送带始端带轮的角速度ω1，半径为r1，线速度为υ1，转速为n1；传送带末端的带轮的角速度为ω2，，半径为r2，线速度为υ2；传送带上槽数为N，传送带，传送带上的筷子数，传送带轴，筛子的质量分别为m1m2m3M。有用功为p1，效率为η，总功为p总。电机的扭矩为Me。

曲柄长度为a ，连杆长度为b ，偏心距为e ，行程速度比为k ，极位夹角为θ。12

c c 的长度为l ，

2

c 与机架M （与曲柄相

连）在

12

c c 的投影上点的距离为x 。

由于空间问题，设计纵向运动范围（a+e ）最小。

min () a = e e = a a e 求，取近似极限，令；将 带入，得：

a=e=57，b=135，a+e=57+57=114；