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1、 湖南工业大学课 程 设 计资 料 袋 机械 工程 学院（系、部） 2008 2009 学年第 1 学期 课程名称 机械原理课程设计 指导教师 邱显焱 职称 学生姓名 汤文 专业班级 机设071 学号 07405100131 题 目 剥豆机 成 绩 起止日期 2009 年 5月 日 2009 年 6 月 日目 录 清 单序号材 料 名 称资料数量备 注1课程设计任务书2课程设计说明书3课程设计图纸张456湖南工业大学课程设计任务书20 20 学年第 学期 机械工程 学院（系、部） 机械设计 专业 071 班级课程名称： 设计题目： 完成期限：自 2009 年 5 月 日至 2009 年 6月
2、共 周内容及任务一、设计的主要技术参数二、设计任务进行剥豆机统的运动方案和传动系统设计确定剥豆机作原理和运动形式，绘制工作循环图； 设计几种运动方案并进行分析、比较和选择； 对选定运动方案进行运动分析与综合，并绘制机构运动简图； 进行机械动力性能分析与综合 ； 三、设计工作量编写说明书一份及机构图一张。进度安排起止日期工作内容主要参考资料指导教师（签字）： 2009 年 5 月 20 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日 机 械 原 理 课程设计设计说明书剥豆机起止日期： 2009 年 5 月 日 至 2009 年 6 月 日学生姓名汤文班级机设071学号07405100129成绩指导教师
3、(签字)机械工程学院（部） 2009年 6月14 日运动仿真 视频地址：http:/ 功能1）剥豆机的功能是将浸胖后的蚕豆通过振动下料后平放排列成头尾相接，送到切皮位置，将其压住并切开头部的皮，然后用挤压的方法将豆挤出。2）剥豆机的主要工艺动作是送料、压豆切皮、挤压脱皮。2. 设计要求及原始数据1）蚕豆长度：2025mm2）蚕豆宽度：1520mm3）蚕豆厚度：68mm4）生产率：80粒/min5）剥豆机要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观。6）。机械运动方案应力求简单。二、工作原理和工艺动作分解根据上述分析，剥豆机要求完成的工艺动作有以下四个动作：1） 加料：可以手动加料，并采用
4、震动料斗，使蚕豆头尾排列进入送料机构。2） 送料：采用滚子推杆凸轮机构，间歇运动送料。3） 压豆切皮：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。4） 挤压脱皮：利用两轧辊加压进行挤压脱皮，两轧辊之间间隙一般比蚕豆最小厚度略小。因此，剥豆机的运动方案设计重点考虑送料、压豆切皮、挤压脱皮机构这三个机构的选型和设计问题三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图对于剥豆机运动循环图主要是确定送料和压紧切皮执行机构的先后顺序、相位，以利对各执行机构的设计、装配和调试。图1表示剥豆机两个执行机构的运动循环图图一 剥豆机运动循环图四、执行机构的选型根据送料机构、压紧
5、切皮机构和挤压皮脱机构这三个执行机构动作要求和结构特点，可以选择表1的常用机构，这一表格又称为执行机构的形态学矩阵。表2 执行机构的形态学矩阵送料机构偏置曲柄滑块机构滚子推杆凸轮机构压紧切皮机构凸轮加杠杆机构凸轮机构挤压脱皮机构轧辊挤压机构两种送料结构运动形式的比较曲柄-滑块机构（a）凸轮-滑块机构(b)图（a）所示的机构是利用曲柄的周转，使得滑块左右移动，达到送料的功能。但其运动过程中具有较大的惯性，而且还有两个死点。而图（b）的凸轮滑块机构，其结构更加简单，运动平稳，只要设计凸轮的曲线就可以达到预定的轨迹。所以送料选择凸轮-滑块机构（b）.压紧切皮机构压紧切片机构，此机构采用联动组合机构，
6、为了保证压力不够大，防止被压碎，所以在压头处加一个合适的弹簧。此机构的运动过程是先弹簧收缩，压紧豌豆，然后切刀将豌豆皮切开，当压紧切片机构向上运动时，切刀离开豌豆，最后压头离开豌豆。成功的完成切片任务。五、传动机构的选择与比较表2中是可供选择的常用传动机构带传动具有传动平稳、噪声低、清洁（无需润滑）的特点，具有缓冲减振和过载保护作用，并且维修方便。与链传动和齿轮传动相比，带传动的强度较低以及疲劳寿命较短齿轮传动效率高、传动比稳定、工作可靠、寿命长、结构紧凑、比带、链传动所需的空间尺寸小涡轮蜗杆传动传动比大，体积小，单头的有的能自锁，不用另加制动装置就能停在任意位置，但是它的效率太低两种传动方案
7、的比较。传动方案（a）传动方案（b）两个传动方案的比较中，方案（b）更加简单，效率更高。由于方案(a)中的涡轮，蜗杆机构，锥齿轮机构使得传动效率一级级降低，而且在生产成本上也比方案（b）高。方案（b）中的送料机构，振动机构，压紧-切片机构都可以通过凸轮来实现，这样使得传动更加协调。六、运动方案的选择和评定根据表1所示的三个执行机构形态学矩阵，可以求出剥豆机的机械运动方案数为：N=221=4现在，我们可以按给定条件、各机构的相容性和尽量使机构简单等等要求来选择方案。由此可选定两个结构比较简单的方案。方案：送料机构为滚子推杆凸轮机构、压紧切皮机构为凸轮加杠杆机构、挤压脱皮机构为轧辊挤压机构。方案：送料机构为偏置曲柄滑块机构、压紧切皮机构为凸轮机构、挤压脱皮机构为轧辊挤压机构。方案中的压紧切皮机构选用的是凸轮机构，要完成压紧和切皮两个动作就需要两个凸轮，而方案中所选用的凸轮加杠杆机构只需要一个凸轮就可以完成压紧和切皮两个动作，故方案
