機(jī)械原理課程設(shè)計--電動洗杯機(jī)

1、<p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計任務(wù)書、說明書</p><p>　　課題名稱： 電動洗杯機(jī) </p><p>　　專業(yè)班級： 10級機(jī)電02班 </p><p>　　學(xué)生學(xué)號： </p&

2、gt;<p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué)生成績： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　課題工作時間： 9月3日至9月

3、14日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、課程設(shè)計任務(wù)書………………………………… 6 </p><p>　　1.1工作原理及工藝動作過程………………… 6 </p><p>　　1.2所選機(jī)構(gòu)的運動分析與設(shè)計………………… 7</p><p>

4、　　2、機(jī)構(gòu)選型與機(jī)構(gòu)評價…………………………… 9</p><p>　　3、洗杯機(jī)的構(gòu)件及原始數(shù)據(jù)…………………………… 10</p><p>　　4、小結(jié) ………………………………………………… 15</p><p>　　5、運動分析……………………………………………… 17</p><p>　　6、參考文獻(xiàn)……………………………

5、………………… 18</p><p>　　7、心得體會……………………………………………… 20</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械運動學(xué)和動力學(xué)分析與設(shè)計的訓(xùn)練，是本課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械運動方案設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計以及應(yīng)用計算機(jī)對工程實際中各

6、種機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計能力的一門課程。其基本目的在于：</p><p>　?。ǎ保┻M(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決有關(guān)本課程實際問題的能力。</p><p>　　（２）使學(xué)生對于機(jī)械運動學(xué)和動力學(xué)的分析設(shè)計有一較完整的概念。</p><p>　?。ǎ常┦箤W(xué)生得到擬定運動方案的訓(xùn)練，并具有初步設(shè)計選型與組合以及確定傳動方案的能力。</p>&

7、lt;p>　?。ǎ矗┩ㄟ^課程設(shè)計，進(jìn)一步提高學(xué)生運算、繪圖、表達(dá)、運用計算機(jī)和查閱技術(shù)資料的能力。</p><p>　?。?）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考與分析問題能力和創(chuàng)新能力。</p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計的任務(wù)是對機(jī)械的主體機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)、飛輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)）進(jìn)行設(shè)計和運動分析、動態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計凸輪；或?qū)Ω鳈C(jī)構(gòu)進(jìn)行

8、運動分析。學(xué)習(xí)過程中的一個重要實踐環(huán)機(jī)械原理課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)運動方案設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)過程中的一個重要實踐環(huán)節(jié)。其目的是以機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實際問題的能力，使學(xué)生熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的步驟及方法，其中包括選型、運動方案的確定、運動學(xué)和動力學(xué)的分析和整體設(shè)計等，并進(jìn)一步提高計算、分析，計算機(jī)輔助設(shè)

9、計、繪圖以及查閱和使用文獻(xiàn)的綜合能力。的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實際問題的能力，使學(xué)生熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的步驟及方法，其中包括選型、運動方案的確定、運動學(xué)和動力學(xué)的分析和整體設(shè)計等，并進(jìn)一步提高計算、分析，計算機(jī)輔助設(shè)計、繪圖以及查閱和使用文獻(xiàn)的綜合能力。</p><p><b>　　摘要</b></

10、p><p>　　該設(shè)計為電動式自動洗杯機(jī)，其用途在于清洗杯子的底部和內(nèi)壁。該設(shè)計主要用于清洗直筒式各種材質(zhì)的杯子（底部口徑4cm—8cm，深度為10cm—20cm）。</p><p>　　設(shè)計采用電機(jī)驅(qū)動、手持清洗，結(jié)構(gòu)簡單、清洗方便。主要適用于家庭、酒吧、飯店等場所。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電動 洗杯機(jī) 半徑可調(diào) 內(nèi)壁清洗。</p><p&

11、gt;<b>　　Abstract</b></p><p>　　The design for automatic electric cup washing machine, its purpose is to clean the bottom of the cup and the inner wall. The design is mainly used for cleaning the s

12、traight tube of various materials ( 4cm, 8cm cup bottom diameter, depth of 10cm - 20cm ).</p><p>　　Design driven by the motor, a hand-held cleaning, simple structure, convenient cleaning. Mainly applicable t

13、o the family, bars, restaurants and other places.</p><p>　　Key words: electric cup washing machine radius adjustable inner wall cleaning.</p><p>　　第一章 課題設(shè)計任務(wù)書 </p><p>　　1.1 工作原理及工藝

14、動作過程</p><p>　　由于杯子在我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂脧V泛，但長時間的使用容易在杯子底部留下水垢，需要清洗。普通的淺底杯清洗比較輕松，但深筒杯清洗就比較吃力，而且很難將底部和內(nèi)壁清洗干凈?？紤]到這點，開始選擇機(jī)械原理課程設(shè)計題目時，經(jīng)過本小組成員的討論，我們確定了課程設(shè)計的題目是電動洗杯機(jī)。我們最初的構(gòu)想來自生活中的雨傘，通過觀察雨傘的自由收縮，我們決定設(shè)計一個可以適應(yīng)杯子的電動洗杯機(jī)。電動洗杯機(jī)采用曲柄滑塊

15、機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計（簡圖如前頁所示），通過調(diào)節(jié)滑塊的位置的來改變海綿刷張開的半徑，以此來適應(yīng)杯子的大小，然后固定滑塊，打開電機(jī)電源，電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)帶動毛刷旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到清洗杯子內(nèi)壁和杯底的目的。</p><p>　　1.2所選機(jī)構(gòu)的運動分析與設(shè)計</p><p>　　1.2.1 對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運動分析</p><p>　　由圖可得任意時刻滑塊運行距離：</p>

16、<p><b>　　且</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　且</b></p><p><b>　　所以</b></p>&

17、lt;p>　　所以有滑塊運行距離：</p><p><b>　　滑塊速度V為：</b></p><p><b>　　滑塊加速度為：</b></p><p>　　1.2.2 電動機(jī)的選擇</p><p>　　電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 r=720/min</p><p>　　1.2.

18、3 機(jī)構(gòu)自由度（the degree of freedom ）</p><p>　　According to the Structural Formula of a Mechanism :</p><p>　　F=3N—2Pl—Ph.</p><p>　　那么，我們設(shè)計的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度為：</p><p>　　F=3N—2Pl—Ph=

19、33—=1</p><p>　　第二章 機(jī)構(gòu)選型與機(jī)構(gòu)評價</p><p>　　3.1 機(jī)構(gòu)選擇 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　3.2性能評價</b></p><p>　　1、制造方便，工藝簡單。</p><p>　　2、成本較低，經(jīng)濟(jì)效益好。</p><p>

20、　　3、傳送較好，運動平穩(wěn)。</p><p>　　4、安全可靠，使用壽命長。</p><p>　　第三章 洗杯機(jī)的構(gòu)件和原始數(shù)據(jù)</p><p>　　2.1 各部分零件及尺寸</p><p><b>　　2.1.1 主軸</b></p><p>　　如圖3-1所示，此零件為洗碗機(jī)的主軸，其尺寸

21、為Φ10×250mm。該主軸與電機(jī)連接，隨著電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)動而電動毛刷轉(zhuǎn)動。</p><p><b>　　圖4-1-1 軸</b></p><p><b>　　2.1.2上滑塊</b></p><p>　　如圖3-2所示，此圖為洗碗機(jī)的上滑塊，它呈工字型結(jié)構(gòu)，主軸穿過中間的圓孔，使它可以沿主軸上下滑動，它兩側(cè)的圓孔

22、與圓柱銷相連，與連桿連接。其中間圓孔Φ=10mm，它兩側(cè)的圓孔Φ=4mm。</p><p>　　2.1.3 底部固定塊</p><p>　　如圖3-3所示，此零件為洗碗機(jī)的底部固定塊，它呈工字型，與上滑塊的尺寸相適應(yīng)，主軸穿過其底部圓孔固定，讓底部固定塊可以隨著主軸轉(zhuǎn)動，其圓孔Φ=10mm，兩側(cè)的圓孔直徑為Φ=4mm。</p><p>　　圖4-1-2 上滑塊&

23、lt;/p><p>　　圖4-1-3 底部固定塊</p><p><b>　　2-1-4 長桿</b></p><p>　　如圖3-4所示，此零件為方形連桿，其上端與上滑塊相連，最下端與半圓柱轉(zhuǎn)子相連接固定，中間圓孔與短桿相連接，三個圓孔的直徑為4mm，長連桿的長度為160mm,上兩孔的間距為130mm，下兩孔的間距為30mm。 </p&g

24、t;<p>　　圖4-1-4 長連桿 </p><p><b>　　2-1-5短連桿</b></p><p>　　如圖3-5所示，此零件為洗杯機(jī)的短連桿，其左端與底部固定塊用圓柱銷相連接，其右端與長連桿的中間圓孔用圓柱銷相連接，兩端都可以在平面內(nèi)繞圓柱銷轉(zhuǎn)動，圓孔的直徑為4mm與圓柱銷相配合。短桿的長度為100mm。</p><

25、p>　　圖4-1-5 短連桿</p><p><b>　　2-1-6海綿刷</b></p><p>　　如圖3-6所示，此零件為洗碗機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子與長連桿通過圓柱銷連接固定。該轉(zhuǎn)子的外表面附有彈性海綿，當(dāng)轉(zhuǎn)子隨主軸轉(zhuǎn)動時，海綿與杯子內(nèi)壁摩擦從而清洗杯子，該轉(zhuǎn)子的直徑為80mm，高度為100mm。</p><p>　　圖4-1-6 海綿

26、刷</p><p><b>　　2-1-7 銷 </b></p><p>　　如圖3-7所示，此零件為洗碗機(jī)的圓柱銷，用于洗碗機(jī)的各種連接固定，其尺寸直徑為Φ=4mm。</p><p>　　2-1-8 3維裝配圖</p><p>　　如圖3-8所示，該圖是各零件裝配后的3維圖片，主軸與電動機(jī)相連接固定，電動機(jī)轉(zhuǎn)動帶動洗杯

27、機(jī)的轉(zhuǎn)動，其中上滑塊沿主軸上下滑動可以調(diào)節(jié)海綿刷的直徑，從而適應(yīng)杯子。</p><p><b>　　圖4-1-7 銷</b></p><p>　　圖4-1-8 3維裝配圖</p><p><b>　　第四章 小結(jié)</b></p><p>　　Solidworks功能強(qiáng)大，組件繁多。 功能強(qiáng)大、易學(xué)

28、易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。 </p><p>　　用solidworks繪零件圖非常方便，用起來比proe簡單多了，在使用solidworks畫

29、圖應(yīng)注意一些問題：繪制草圖的最佳步驟應(yīng)該是：繪制草圖形狀，其次確定草圖各元素間的幾何關(guān)系、位置關(guān)系和定位尺寸，最后標(biāo)注草圖的形狀尺寸; 繪制垂直或平行線：保持一條直線處于選擇狀態(tài)，使用直線繪制工具，通過觀察系統(tǒng)的推理線可以繪制與被選直線平行或垂直的線段; 判斷欠定義元素：草圖元素很多時，如果不清楚那些元素欠定義，可以拖動藍(lán)色的元素判斷該元素需要標(biāo)注的尺寸或其他幾何關(guān)系。零件圖可以說是最重要的，因為只有把各個零件設(shè)計好，后續(xù)操作才

30、能進(jìn)行下去。</p><p>　　裝配體操作起來其實很簡單，各個零件之間的配合關(guān)系在裝配之前就要在腦袋里想好，這樣才能一次裝配成功。面與面的配合，軸與孔的配合，齒輪與齒輪的配合，這些都是基本配合。這些配合操作也是我們必須掌握的。</p><p>　　在SolidWorks 中，當(dāng)生成新零件時，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計和修改零部件。對于超過一萬

31、個零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提高。 SolidWorks 可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動，并且可以對運動的零部件進(jìn)行動態(tài)的干涉檢查和間隙檢測。 　用智能零件技術(shù)自動完成重復(fù)設(shè)計。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來完成諸如將一個標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。 鏡像部件是SolidWorks 技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)

32、系的零件）的新的零部件。SolidWorks 用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)，來加快裝配體的總體裝配。智能化裝配技術(shù)能夠自動地捕捉并定義裝配關(guān)系。</p><p>　　在學(xué)習(xí)和使用solidworks 畫零件圖和裝配圖，然后制作動畫的過程中學(xué)到了很多的有用的東西。千里之行，始于足下。只有嘗試了才能將solidworks用好，才能將自己的設(shè)計做好。</p><p><b>　　第五章

33、運動分析</b></p><p>　　圖5-1主軸旋轉(zhuǎn)角速度</p><p>　　圖5-2滑塊上下滑動時的幅值</p><p>　　圖5-3毛刷旋轉(zhuǎn)角速度</p><p>　　圖5-1毛刷旋轉(zhuǎn)角速度</p><p><b>　　第五章 參考文獻(xiàn)</b></p><p

34、>　　1.《機(jī)械原理課程設(shè)計》 沈乃勛等編 高等教育出版社 公開出版 1998年。</p><p>　　2.《機(jī)械原理與設(shè)計課程設(shè)計》 王三民主編 機(jī)械工業(yè)出版社 公開出版 2005年。</p><p>　　3.《機(jī)械原理》（第七版） 鄭文緯 吳克堅主編 高等教育出版社 公開出版 2010年。</p><p>　　4.《Visual Basic 6.0入門與提

35、高》 王欽編著 人民郵電出版社 公開出版 2002年。</p><p>　　5.《Visual Basic程序設(shè)計》 王漢新編著 科學(xué)出版社 公開出版 2002年。</p><p>　　6．《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計》張美麟著 化學(xué)工業(yè)出版社 2010年。</p><p>　　7．《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計》高志著 清華大學(xué)出版社 2009年。 </p><p>　

36、　8 . Zhang C，Wang H．Robust design of assembly and machining toleranceallocations lIE Transactions．1998．30：1 7-29</p><p>　　《計算機(jī)圖形處理及其在工程中的應(yīng)用》楊培中 、趙新明蔣丹 機(jī)械.工業(yè)出版社2012年。</p><p>　　10.《solidworks 2

37、007 實例分析與提高》 海欣主編 電子工業(yè)出版社 2003 年。</p><p>　　11.《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》楊家軍、張衛(wèi)國主編 華中科技大學(xué)出版社 2002.</p><p>　　第六章 心得體會與致謝</p><p>　　通過本次課程設(shè)計，加深了我對機(jī)械原理這門課程的理解，同時我也對機(jī)械運動學(xué)和動力學(xué)的分析與設(shè)計有了一個較完整的概念，培養(yǎng)了我的表達(dá)，歸納總結(jié)的能

38、力。</p><p>　　說實話，從一個簡單的idea到一個設(shè)計的過程確實很艱辛，富有挑戰(zhàn)性。但是試過了才能明白其中的那種興奮與快樂。在設(shè)計過程中，我與同學(xué)們的交流協(xié)作，讓我深刻的感受到“團(tuán)結(jié)就是力量”這句話的真實意義。一次實踐就有一次收獲，我很感謝學(xué)校能給我們這些機(jī)會體驗鍛煉自己，讓我們將來更有信心在社會立足。</p><p>　　最后，衷心的感謝同學(xué)與xx老師在整個設(shè)計過程中的幫助與指