机械系统运动方案创新设计课题库

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1、机械系统运动方案创新设计课题库   机械系统创新设计课题，就是要培养学生对机械系统运动方案创新构思和设计的能力，培养对机械系统中各机构分析和设计的能力，培养工程设计能力和多学科知识交叉融合的设计能力。设计题目均来自于生产实际和日常生活，它们的工艺动作，一般均包括2～3个动作。其实，新的机械设备的创新是层出不穷的，为了实现某种功能就可创造出一种新的机械，因此设计题目还可以根据生产或生活的需要自己来设定。一、食品机械(一)剥豆机1.工作原理及工艺动作过程   将干蚕豆浸泡后放在料斗内，通过振动下料后将蚕豆子放，并排列成头尾相接，然后将豆送到切皮位置，将豆压住并切开头部的皮，最后用挤压

2、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。2.原始数据及设计要求(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)要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观。3．设计任务(1)根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图。(2)构思能实现上述动作要求的送料机构、压紧与切皮机构、挤压脱皮机构。(3)机械运动方案的评定和选择。(4)根据选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。(5)画出机械运动方案简图。(6)对传动机构和执行机构进行运动学尺寸计算。4．设计方案提示   为了

3、使蚕豆呈横卧头尾排列，可以采用振动料斗上料，送料机构一般可采用间歇运动机构，压紧、切皮机构最好用联动组合机构，为保证压力不过大，可在压头处加一个刚度合适的弹簧，利用两轧辊加压进行挤压脱皮，两轧辊之间的间隙一般比蚕豆的最小厚度略小。(二)糕点切片机l.工作原理及工艺动作过程   糕点先成形(如长方体、圆柱体等)，经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个执行动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行切片，改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片厚度的需要。2．原始数据及设计要求(1)糕点厚度：10～20mm；(2)糕点切片长度(即切片的高)：5

4、～80mm；(3)切刀切片时最大的作用距离(即切片的宽度)：300mm；(4)切刀的工作节拍：40次/min；(5)电动机功率：N＝0.55kW(或0.75kW)，转速：n＝1390r/min；(6)要求机械系统的机构简单、轻便，运动灵活、可靠。3．设计任务(1)根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图；(2)构思实现上述动作要求的间歇运动机构和切口机构；(3)机械运动方案的评定和选择；(4)根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案；(5)画出机械运动方案简图；(6)对机械传动系统和执行机构进行运动学尺寸计算。4．设计方案提示   当切削速度较大时，切片刀口才会整齐平

5、滑，因此切刀运动方案的选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等。直线间歇运动机构应满足切片长度尺寸的变化要求，调整机构必须简单可靠、操作方便，可采用调整速度方案，或采用调整距离方案与其它调整方案，应对各调整机构方案进行定性的分析比较。间歇运动机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的长度(即高度)，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运动则可与切刀的工作行程运动在时间上有一段重叠，以利提高生产率。在设计机器工作循环图时，应注意间歇运动机构设计参数的选取。(三)糖果包装机的糖果装

6、进机构设计1．工作原理及工艺动作过程   糖果包装机通过一系列机构的同步协调工作，能包装长方形、圆柱形、球形等各类糖果。它由盛糖斗、输送糖粒机构、包装纸供应和下纸机构、装进机构、夹盘运动机构、扭结糖纸机构等组成。装进机构由前、后两个冲头配合动作，将糖粒和糖纸夹紧送到夹盘的夹子中(如图1所示)。夹盘将糖粒送到扭结糖纸机构进行糖果包装。前冲头在固定的滑道上前后往复移动，后冲头作前后有规则的摆动，实现接糖、送糖、间歇装进糖果到夹盘的协调动作。前、后冲头夹糖粒的松紧程度由前、后冲头夹槽的间距确定，其松紧程度一般可调整。       图1糖果包装机糖粒装进示意图2．原始数据及设计要求(1)

7、产量：100粒/min；(2)前冲头行程：100mm；(3)后冲头行程：80mm；(4)前、后冲头夹糖粒间距：5mm；(5)电动机功率：0.4kW；(6)电动机转速；1370r/min。3．设计任务(1)冲头接触和脱离糖粒时无冲击，运动平稳。(2)装进糖粒过程中前、后冲头接糖、送糖的间歇动作要协调一致。(3)糖粒送人夹盘后，冲头应快速返回原位准备下一个工作循环。(4)设计的机构性能良好、结构简单、制造方便。(5)机构运动简图的结构布置合理，减速机构选型适当。4．设计方案提示