機械原理課程設計題目：自動喂料攪拌機裝置設計

目 錄一、題目及要求 1二、功能分解 2三、機構(gòu)選用. 4四、機構(gòu)運動循環(huán)圖 5五、根據(jù)電機參數(shù)擬定機械傳動方案. 6六、機械傳動的評價. 10七、最終選擇方案及機構(gòu)運動簡圖 11八、心得體會九、參考文獻 一、 題目及要求1、 設計題目：自動喂料攪拌機設計用于化學工業(yè)和食品工業(yè)的自動喂料攪拌機。物料的攪拌動作為：電動機通過減速裝置帶動容器繞垂直軸緩慢整周轉(zhuǎn)動；同時，固連在容器內(nèi)拌勺點按一定軌跡運動，將容器中拌料均勻攪動。物料的喂料動作為：物料呈粉狀或粒狀定時從漏斗中漏出，輸料持續(xù)一段時間后漏斗自動關閉。喂料機的開啟、關閉動作與攪拌機同步。位置號i12345678方案DX5054934753731967513185Y185332524763660480225103表1 拌勺E的攪拌軌跡數(shù)據(jù)表方案號固定鉸鏈A、D位置電動機轉(zhuǎn)速r/min容器轉(zhuǎn)速r/min每次攪拌時間s物料裝入容器時間sXmmYmmXmmYmmD1735420120007206010060表2 自動喂料攪拌機運動分析數(shù)據(jù)表2、功能要求：a、要求物料的攪拌動作為：電動機通過減速裝置帶動容器饒垂直軸緩慢整周轉(zhuǎn)動；同時固連在容器內(nèi)拌勺將容器中拌料均勻攪動。b、要求喂料動作為：物料呈粉狀或顆粒狀定時從漏斗中漏出，輸料持續(xù)一段時間后漏斗自動關閉。c、喂料機的開啟、關閉動作要和攪拌機同步。物料攪拌好后的輸出不考慮。3、設計說明書內(nèi)容要求：a、本設計應包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等三種常用機構(gòu)。b、設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配,畫出機器運動循環(huán)簡圖。c、機構(gòu)的造型及實現(xiàn)配合,選擇和評價運動方案。d、根據(jù)電機參數(shù)擬定機械傳動方案,畫出運動簡圖。4、設計提示a、此題包含較豐富的機構(gòu)設計與分析內(nèi)容，如平面連桿機構(gòu)實現(xiàn)運動軌跡的設計、平面連桿機構(gòu)的運動分析與動態(tài)靜力分析、飛輪轉(zhuǎn)動慣量確定，以及齒輪機構(gòu)設計、凸輪機構(gòu)設計等。由于題量較大，教師可根據(jù)情況確定全部或部分完成該題的設計任務，也可以由一組學生完成全題。b、可使固聯(lián)在鉸鏈四桿機構(gòu)連桿上的某點作為拌勺的E點，實現(xiàn)預期的攪料軌跡。由于E點軌跡僅要求實現(xiàn)8點坐標，可以用多種方法設計該平面連桿機構(gòu)。二、 功能分解：1. 容器帶動里面的物料一起做勻速轉(zhuǎn)動，是電動機帶動減速裝置，減速裝置在帶動直軸容器緩慢進行整周轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的。2. 在電動機帶動下拌勺沿攪拌數(shù)據(jù)表要求的軌跡攪拌，是由曲柄四桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動實現(xiàn)。3. 在電動機帶動下實現(xiàn)填料機自動填料的功能，是利用凸輪機構(gòu)實現(xiàn)滑塊左右移動，并保證在攪拌的同時，實現(xiàn)滑塊開50s，關40s，如此循環(huán)的進行。三、 機構(gòu)運動循環(huán)圖：圖（1）以設計要求的時間（s/t）為參考圖（2）拌勺的攪拌軌跡四、機構(gòu)選用1. 容器周轉(zhuǎn)機構(gòu)選用1電動機，2、4傳動軸，3減速器，5,6圓錐齒輪，7容器該機構(gòu)是容器的周轉(zhuǎn)機構(gòu)，容器的轉(zhuǎn)動運用了錐齒輪。動力由電動機1輸入，通過2傳動軸的轉(zhuǎn)動帶動3減速器轉(zhuǎn)動，減速器帶動傳動軸4傳給圓錐齒輪5，錐齒輪5帶動錐齒輪6的轉(zhuǎn)動，從而使與錐齒輪6同心的容器7轉(zhuǎn)動，從而帶動容器7的轉(zhuǎn)動。2. 拌勺運動機構(gòu)選用1 拌勺，2、3、4連桿，5偏心輪拌勺的運動選用了連桿機構(gòu)。偏心輪5的運動帶動連桿（4、3、2）的運動，同時帶動了1拌勺的運動。3.填料盒開關機構(gòu)選用1齒輪，2、3連桿，4滑塊，5物料盒此機構(gòu)為填料盒開關的選用機構(gòu)。利用了齒輪、連桿、滑塊機構(gòu)來達到控制開關的能力。齒輪1的勻速轉(zhuǎn)動，帶動連桿2上下運動，連桿2帶動連桿3的運動，從而使滑塊4左右滑動，起到控制填料盒5開關的功能。4.電動機帶動填料盒開關和拌勺運動機構(gòu)選用1電動機，2、4傳動軸，3減速器，5蝸輪，6、8齒輪，7偏心輪此機構(gòu)為控制填料盒開關和拌勺機構(gòu)的選用機構(gòu)。運用了電動機、渦輪蝸桿、齒輪、偏心輪、減速器達到控制的目的。動力由電動機1轉(zhuǎn)動，通過傳動軸2轉(zhuǎn)動傳給減速器3帶動傳動軸4轉(zhuǎn)動，同時帶動與渦輪5帶動齒輪6轉(zhuǎn)動，6帶動偏心輪7轉(zhuǎn)動，從而帶動固定在齒輪8上的連桿轉(zhuǎn)動。4.輸出部分機構(gòu)選用1電動機，2減速器，3蝸輪，4、6圓錐齒輪，5凸輪，7、8齒輪，9連桿，10勺子 采用渦輪蝸桿、一對齒輪及圓錐齒輪來實現(xiàn)輸出機構(gòu)。發(fā)動機1帶動減速器2轉(zhuǎn)動，減速器2在帶動蝸輪3轉(zhuǎn)動，蝸輪3帶動凸輪5及圓錐齒輪4轉(zhuǎn)動，圓錐齒輪4帶動齒輪8轉(zhuǎn)動，齒輪8帶動齒輪7轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)勺子的移動，然而凸輪5的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)連桿9用勺子10去把攪拌物料舀出，完成輸出。五、 根據(jù)電機參數(shù)擬定機械傳動方案方案（一）1電動機， 2減速器，3、 5蝸輪，4、13、19圓錐齒輪，6、8、17、18齒輪，7偏心輪， 21、12、16連桿，9滑塊，10物料盒，14、15拌勺，11容器，20凸輪此方案的傳動過程：動力由電動機1輸入，傳給減速器2，再由減速器2帶動蝸輪3，蝸輪3在帶動圓錐齒輪4，圓錐齒輪4帶動圓錐齒輪13轉(zhuǎn)動，在帶動容器11的均勻的轉(zhuǎn)動。同時圓錐齒輪4帶動蝸輪5的轉(zhuǎn)動，帶動固定齒輪6轉(zhuǎn)動，帶動固定偏心輪7的轉(zhuǎn)動，同時帶動四桿機構(gòu)帶動攪拌勺的上下、左右的運動，從而實現(xiàn)攪拌的目的。同時固定偏心輪7也帶動固定齒輪8的轉(zhuǎn)動，也帶動了固定在齒輪的連桿的運動帶動滑塊9左右的運動，從而實現(xiàn)控制物料盒10開關的目的。蝸桿3轉(zhuǎn)動帶動固定凸輪20的轉(zhuǎn)動，從而使另一個錐齒輪及齒輪18轉(zhuǎn)動，齒輪18轉(zhuǎn)動同時帶動齒輪17轉(zhuǎn)動帶動固定在渦輪上的凸輪轉(zhuǎn)動，使連桿上下運動，當凸輪從最高點轉(zhuǎn)到最低點時，取料勺進入容器裝入物料；當凸輪轉(zhuǎn)到最高點時，取料勺轉(zhuǎn)出容器，同時控制取料勺的開與合，使物料從容器中輸出。 六、機械傳動的評價方案一：優(yōu)點：渦輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕；工作平穩(wěn)，沖擊震動、噪音小。圓錐齒輪平穩(wěn)，噪聲小。齒輪傳動能保證瞬時傳動比恒定，平穩(wěn)性較高,傳遞運動準確可靠 ；可實現(xiàn)較大的傳動比;傳動效率高,使用壽命長。凸輪機構(gòu)可以使推桿得到各種預期的運動規(guī)律，且響應速度快，機構(gòu)簡單緊湊。連桿機構(gòu)壓力較小，承載能力較大，潤滑好，摩擦小，加工制造容易，工作性可靠，在原動件運動規(guī)律不變的條件下，可改變各構(gòu)件的相對長度來使從動件得到不同的運動規(guī)律；可方便地達到改變運動傳遞運動方向、擴大行程、實現(xiàn)增強和遠距離傳動的目的?；瑝K的加工比較容易控制在裝配與拆卸時滑塊也是相對比較方便的。缺點：渦輪蝸桿蝸桿傳動效率低，一般認為蝸桿傳動效率比齒輪傳動低，發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。圓錐齒輪傳遞效率低，制造復雜，成本高。齒輪制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。凸輪輪廓線與推桿之間為點、線接觸，易磨損，制造也困難，而且從經(jīng)濟角度來說也很不劃算，造價高昂。連桿機構(gòu)易產(chǎn)生較大的誤差積累，機械效率降低；不宜用于高速運動?；瑝K面與面的接觸，易磨損，易產(chǎn)生熱量大。方案二、 0、電動機 1、飛輪 2、減速器 3 、減速器 4、容器 5、拌勺E點運動軌跡 6、鉸鏈四桿機構(gòu) 7、漏斗 8、齒輪 9、齒輪 10、蝸輪蝸桿 11、蝸輪蝸桿 12、錐齒輪 13、錐齒輪 14、蝸輪 15、蝸桿 優(yōu)點： 1、蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕；工作平穩(wěn)，沖擊震動、噪音小，有較大的傳動比，使得6齒輪的齒數(shù)合理，不至于過大。 2、齒輪傳動能保證瞬時傳動比恒定，平穩(wěn)性較高,傳遞運動準確可靠 ；傳遞的功率和速度范圍大; 結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠,可實現(xiàn)較大的傳動比;傳動效率高,使用壽命長。 3、圓錐齒輪平穩(wěn)，噪聲小，且可以改變傳遞方向。 4、凸輪機構(gòu)可以使推桿得到各種預期的運動規(guī)律，而且響應速度快，機構(gòu)簡單緊湊。 5、連桿機構(gòu)壓力較小，承載能力較大，潤滑好，摩擦小，加工制造容易，工作性可靠。 6、可以保證相對精確的傳動比。 缺點：1、圓錐齒輪傳遞效率低，制造復雜，成本高。 2、蝸輪蝸桿蝸桿傳動效率低，蝸桿傳動效率比齒輪傳動低，發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。 4、凸輪輪廓線與推桿之間為點、線接觸，易磨損，制造也困難。 5、連桿機構(gòu)易產(chǎn)生較大的誤差，機械效率降低。 6、必須保證鉸鏈四桿機構(gòu)和凸輪運動時的位置和角度關系，所以導致制造困難。 7、物料的輸出裝置與攪拌裝置無法準確協(xié)調(diào)。方案三、七、最終選擇方案及機構(gòu)運動簡圖0、電動機 1、飛輪 2、減速器 3 、減速器 4、容器 5、拌勺E點運動軌跡 6、鉸鏈四桿機構(gòu) 7、漏斗 8、齒輪 9、齒輪 10、蝸輪蝸桿 11、蝸輪蝸桿 12、錐齒輪 13、錐齒輪 14、蝸輪 15、蝸桿 八、心得體會做了很久的機械原理課程設計作業(yè)今晚終于完成了，心里有些小開心，開始做時，發(fā)現(xiàn)到處都是難題，這也不懂那也不懂，心有些辛酸和無奈，學習了一個學期的機械原理后，自己卻似乎什么都不會，覺得有些慚愧，老師在課堂上很專心、耐心的給我們講，可我還是很不會，是自己在課后花在學習上的時間太少了。當我真的開始做時，我查了很多資料，很茫然的開始做。在做的過程中，培養(yǎng)了我自己自學的能力，獨立思考問題，解決問題的能力。很多時候，不是我們完全不會，而是我們沒有用心，態(tài)度不端正所造成的。就拿我來說，我本該早做好了的，可每天都在打著做課程設計的幌子，去完畢的東西，時間漸漸地過去，非得老師說截止時間是多少，才會開始去做，而且效率很高。這也就會產(chǎn)生為了應付老師而隨便做做的，老師說不行再拿回來仔細做，也就這樣漸漸地把這個設計弄得很熟悉，也就知道了這個機構(gòu)是怎樣運行的。人很多時候會產(chǎn)生很強的惰性，使得自己不會認真的去做某件事，這就影響了人生的道路。所以不管做什么事，