机械设计说明书剥豆机模板

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1、机械原理课程设计之设计团队：刘轶何启泳周培红吕润王庆新1设计题目：蚕豆去皮机，其要求如下：1）蚕豆长度。20～25mm2）蚕豆宽度。15～20mm3）蚕豆厚度。6～8mm4）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，外形美观设计要求工艺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。剥豆机的主要工艺动作是送料、压豆切皮、挤压脱皮设计方案一（一）振动送料机构剥豆机对送料的工艺要求是“振动下料，将蚕豆平放排列成头尾相连”。所以我们的送料机构

2、由曲柄滑块机构。我们将用于装蚕豆的漏斗与曲柄滑块机构的滑块固结在一起，通过曲柄的整周转动，转化成漏斗的上下往复运动。漏斗底部开有小孔，孔的截面为20mm×8mm的椭圆刚好可以容纳竖直放置的一颗蚕豆。通过振动，使蚕豆能依次竖直地进入漏斗底部的管道。漏斗底部管道与机架的管道相接，并且套在机架管道外部，沿其上下移动。（二）送豆切皮及压紧机构我们该方案采用的切豆压皮机构略有改进和创新，我们采用的是两个凸轮机构的相互配合来完成压紧和切皮的。该机构中最关键的的是两凸轮的运动配合，二者的运动规律如图其中上图代表红色推杆运动规律。下图位移代表绿色推杆运动规律。两推杆有所

3、对凸轮驱动，两凸轮我们采用带轮传动，故二者角速度相同，而两推杆两端形状不同红色推杆为刀片结构，绿色推杆左端为平面结构。二者按上方位移图像方式相互配合，可以完成对蚕豆的切皮，当蚕豆由漏斗进入红色推杆时，具体配合如下：1蚕豆进入时，下方绿色杆件是在远休止段，此时蚕豆被绿色杆件顶端面拦截在管内，蚕豆无法掉下。2红色推杆开始向前推进，最终由刀片将上端豆皮切掉，形成开口。此时红色杆件在远休止段。3绿色推杆开始，收回，并向近休止段移动，打开红色筛管下端口，放出已切好的豆子。4当绿色推杆到达近休止后继续向远休止端运动，此时红色推杆也开是返程，当绿色推杆将筛管下端都封闭

4、时，红色推杆正好将上方端口打开，并允许下一个蚕豆进入。之后运动按此周期循环。此规律可有上图得出，按照推杆位移图像可设计出相应的凸轮轮廓线。（三),挤压脱皮机构为实现对蚕豆的挤压脱皮，我们选用的是轧辊装置。设定两轧辊之间的间隙为5mm，略小于蚕豆的厚度。蚕豆由于其重力，掉落进轧辊，在通过轧辊间歇时，两个轧辊同时向中心回转，对蚕豆一端挤压，由于蚕豆另一端已经被切皮，所以蚕豆可以从切皮端被挤出。设计方案二该方案是在方案一的基础上改进的，用有偏置曲柄滑块机构代替了无偏置机构，这个机构的特点是在滑块上开一个比一粒豆稍大的小槽，滑块每往复运动一次就可以运一颗豆，这样

5、可以保证蚕豆能够一颗一颗的落到水平槽上。下面就是振动抖料，且保证蚕豆按一定次序排列的机构运动简图：具体的运动过程是：上面的滑块带着料斗每上下抖动一次都可能会有蚕豆落下来，落下来的蚕豆可能不止一粒，并且排列无序，可是只能有一粒蚕豆落到小槽里，因为小槽的尺寸只比一颗蚕豆稍大。此时下面带槽的滑块在曲柄的带动下迅速将豆送到右边的管口处，而后又迅速退回去接下一颗豆。这样从下面管口掉下的蚕豆都是有序的。这个方案的实现要求对下面的曲柄滑块机构的运动有很高的要求，除了有急回运动特性外，还要求滑块退回的速度很快。同时也要严格根据滑块的行程（即是两固定管间的距离）来设计下面

6、的曲柄滑块机构。设计方案三此方案的设计主要是考虑到如何提高生产率。该方案与方案一有很大的不同。抖料机构采用的是凸轮机构，其机构运动简图如下图所示当时考虑到此机构的主要原因是偏置直动滚子推杆圆盘凸轮机构运动的平稳性好。而且小滚子引进的局部自由度可以有效地避免较大冲击对机构造成磨损。机构的活动构件n=3低副数目Pl=3高副数目Ph=1局部自由度F’=1虚约束p’=0机构的自由度为F=3n-（2Pl+Ph-p’）-F’=3×3-（2×3+1-0）-1三种方案比较优点缺点方案一曲柄滑块机构中的运动副都是低副，构件的几何形状简单，所以加工制造方便没有急回的特性，不

7、能对蚕豆产生较大的振动方案二偏置曲柄滑块有急回的特性，可以快速下降，从而对蚕豆产生较大的振动，达到振动下料的目的曲柄滑块机构滑块和机架之间会有较大的摩擦方案三滚子凸轮采用了滚子，所以磨损较小，可以承受较大的载荷凸轮机构轮廓线难于加工制造。此处仅用于承载较小的载荷，所以生产成本大。最终选定方案综上：我们最终采用方案二的曲柄滑块机构来作为我们的振动上料机构。所选方案的具体设计1工作循环图相对动作序列机构名机构动作动作效果1电机转18周带动曲柄2曲柄转18周振动漏斗3漏斗振动18下下料4刀片尖顶推杆一次运动循环切下一个豆子5平面尖顶推杆一次运动循环放出一个豆子

8、6辊子转18周挤出豆子7滑槽放出豆子8返回动作1主要机构设计尺寸行程速比k=1.