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1、设计专业课程设计说明书设计专业课程设计说明书题目：回收易拉罐空瓶装置设计专 业： 机械设计制造及其自动化班 号： 05021103 设 计 者：1.朱江顺（2010301172） 2.胡 刚（2011301234） 3.段 魁（2011301233） 4.杨若菲（2011301231） 5.张红荣（2011301232） 6.景 韬（2011301235） 指导教师： 刘岚 完成时间： 2015 年 1 月 20 日 目 录第一章 设计任务书11.1指导思想和要求11.2设计题目11.3设计人员11.4基本要求和进度1第二章 功能原理设计22.1设计背景22.1总功能22.2功能分析2第三章
2、原理方案设计43.1选定方案详细说明43.2各装置的三维模型方案设计说明4第四章 方案相关计算114.1驱动轴扭矩计算114.2传动比计算124.3带传动设计计算134.4轴设计与计算13第五章 结束语14参考文献15第一章 设计任务书1.1指导思想和要求对于机械的整机及其各组成部件的工作原理和总体方案进行设计，以实现机械整体整机的总体功能目标要求。完成机械的工作原理及整机简图各1张，设计说明书1份（大于15页）。说明书的论述重点在于原理方案构思过程的论证、分析和说明，对于整机的主要性能参数作简单计算。1.2设计题目回收易拉罐空瓶装置设计1.3设计人员组长：朱江顺成员：胡刚，段魁，杨若菲，张红
3、荣，景韬1.4基本要求和进度要求：设计一种可以回收易拉罐空瓶的装置，每当将一易拉罐空瓶塞入该装置后能自动吐出一角硬币，同时易拉罐被压缩存放。要求结构合理、简单。最好无需电力供应。进度：第一周：收集资料、查阅有关文献，进行原理方案构思。完成执行构件和执行机构的工作原理设计；第二周：完成整机的工作原理、功能关系及总体方案设计，绘制总装简图；第三周：整理设计说明书，准备答辩。附注：查阅和学习有关书籍、期刊及最新资料（包括专利和网上资料），进行集体讨论、构思，分工协作，充分发挥自己的想象力、创造力，以实现机械最完满与最合理的功能。机械=执行系统+传动系统+动力系统+操纵控制系统建议参考:机械系统设计中
4、第二章机械系统的方案设计与总体设计。第二章 功能原理设计2.1设计背景近几年，随着绿色环保理念逐渐深入人心，废弃物的回收与利用也成为当今社会的热点问题。如何解决其污染问题，充分利用其中的宝贵资源，让废物走向绿色环保，是摆在人们面前的一个不容忽视的问题。自从上个世纪50年代罐头食品的出现和易拉罐的发明，铝质（钢质）易拉罐在日常生活中随处可见。而它具备了其他材质（塑料）等包装容器不可比拟的优势，如保鲜效果好，可回收利用，经济价廉.故罐头类食品面世后，便受到人们极大的推崇，并流行于世界各地。尤其，伴随饮料行业持续快速发展，罐类包装的需求量增加，大量铝质、钢质易拉罐在市场上流通。在中国有色金属加工工业
5、协会举办的“2005中国铝板带论坛”上，与会专家指出，我国易拉罐年人均消耗量为4个，而国外更是高达380个。我国国内易拉罐的年消费量在80亿罐左右，每年至少产生16万吨的废旧易拉罐，另外还有少量的进口废旧易拉罐，总量在20万吨左右，且需求量呈逐年上升趋势。产业蓬勃发展的同时也带来了如何回收利用的问题。2.2 总功能将一易拉罐空瓶塞入装置后能自动吐出一角硬币，同时易拉罐被压缩存放。2.3 功能分析1.功能原理说明：识别过程易拉罐18从入口进入，经扫码器16扫码，扫码成功以后电磁开关1和2会接通，（1）电磁开关1接通，吸拉线圈产生磁通，并吸引活动铁芯从而带动活动V块17移动。（2）电磁开关2接通，
6、吸拉线圈8产生磁通，并吸引活动铁芯从而带动锁止销6移动解除触脚踏板1的锁死状态。压扁过程当易拉罐落入压缩箱13时，此时用脚踏脚踏板1，通过带2和带轮3传动，传给锥齿轮4（锥轮和带轮3同轴固连），经过一对锥齿轮啮合改变传动方向，再经带轮9和带传动，最后通过一对齿轮10传动传到驱动轴上，用曲柄11滑块机12构实现压扁功能。弹币过程在滑块12向右压扁易拉罐的同时，推杆14也随着向右移动，当压缩量最大时，推杆14推出一枚硬币，再用滑道导出即可，出口设计仿照自动售票机的出币口。收集压扁后的易拉罐过程（详情见下图装配图）当压缩滑块在左端时（未压缩状态）舱门关闭以防止易拉罐直接落入收集箱，滑块压缩的时候带动
7、舱门推杆将舱门打开，以便于把压缩好的易拉罐从滑道滑入收集箱（在重力作用下）。图1 总装配图2树状功能图图2 树状功能图第三章 原理方案设计3.1 选定方案详细说明回收易拉罐空瓶装置作用是将一易拉罐空瓶塞入装置后能自动吐出一角硬币，同时易拉罐被压缩存放。包括输入口、传动装置、压缩缸、弹币装置、收纳装置。3.2 各装置的三维模型方案设计说明1.输入口图3.1 （a） 图3.1（b） 图3.1（c）2.传动装置 图3.2（a） 图3.2（b） 图3.2（c） 图3.2（d） 图3.2（e） 图3.2（f） 图3.2（g） 图3.2（h）3.压缩缸图3.3（a） 图3.3（b） 图3.3（c）4.弹币
8、装置 图3.4（a） 图3.4（b） 图3.4（c） 图3.4（d）图3.4（e）5.收纳装置 图3.5（a） 图3.5（b）6. 总体三维模型图3.6（a）图3.6（b）第四章 方案相关计算4.1 驱动轴扭矩计算FV=350mL99mm灌装量:350(ml)瓶高:135(mm)瓶径:99(mm)易拉罐所能承受最大压力 0.7MPa换算后所需力不超过200N，连杆长度可设计成30cm，可以算出驱动轴的扭矩T:4.2 传动比计算（1） 选择齿轮材料和精度等级（2） 考虑到传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度200
9、HBS；根据机械设计书中表选择7级精度。齿面粗糙度1.63.2um （3） 按齿面接触疲劳强度设计根据公式 （式6-15）确定有关参数如下：传动比i齿=3；取小齿轮齿数Z1=17则大齿轮齿数：Z2=i17=51 （50齿）；实际传动比i0=5017=2.9654.3 带传动设计计算（1） 带型选择：选择普通平带带型（2） 确定带轮基准直径，并验算带速由参考文献【5】P81图5-10得：推荐的小带轮基准直径60100mm。小带轮直径： dmin=60 d2=id1=90mm （传动比i=1.5）（3） 确定带长和中心距根据参考文献【5】P84式（5-14）得0.7(d1+d2)a02(d1+d2
10、)0.7(60+90)a02(60+90)所以有： 189a0300由参考文献【5】P84式（5-15）得：L0=2a0+1.57（d1+d2）+（d2-d1）/4a0 = = 736.4根据参考文献【5】P71表（5-2）取Ld=750mmaa0+（Ld-L0）/2=250+（750-736）/2 =257mm4.4 轴设计与计算输出轴扭矩计算选用45钢调质，硬度217255HBS根据设计手册例题，查表10-2，考虑有键槽，将直径增大5%，则第五章 结束语两周的课程设计结束了，通过此次课程设计，我们更加扎实的掌握了有关结构和功能设计方面的知识，在构思和设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过查阅
11、资料、咨询老师、小组讨论，不断解决出现的问题，从而使课程设计任务能够顺利进行。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程设计不仅是一门专业课，给我们很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门辩思课，带给了我们很多思路，给了我们莫大的空间。同时，设计让我们感触很深。使我们对抽象的理论有了具体的认识。在这三周的的课程设计中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在
12、各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程设计过程中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。课程设计在我们的认识中，是理论与实践相结合的过程。我们学习了很多关于机械设计的知识，这让我们脑中有着很多“模型”，如何将模型具体化，这便需要课程设计的“真金”磨练。在课程设计中
13、，我们重新温习并应用了很多课堂知识。在理论与实际相结合的过程中，我们更加认识到课堂知识的重要性，这些都将是实际的公路设计的必备品。总之，认真对待每一个学习的机会，珍惜过程中的每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们在在本次课程设计中学到的最重要的东西。参考文献【1】黄靖远等主编.机械设计学.北京:机械工业出版社.2008.【2】邹慧君主编.机械系统设计原理.科学出版社.2003.【3】吴瑞祥,王之栋,郭卫东,刘静华主编.机械设计基础下册（第二版）.北京 航空航天出版社.2007.【4】吕仲文主编.机械创新设计.机械工业出版社.2004.【5】濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计（第九版）.高等教育出版社.2013- 17 -
