机械创新设计-2-3_创新设计表达实例-硬币包装机
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苹果自动包装机的设计摘要中国现在包装苹果通常依赖人工实现,但人工的包装效率过低、成本过高,很大程度增加果农与经销商成本,本文使用了纯机械结构的方法,来设计一台苹果自动包装机器,设计中不需要自动化控制计算和实时监测以及传感器技术,主要结构采用齿轮机构、槽轮机构、凸轮机构、轴、减速器、电动机等的组装和精准相互配合,凭借发泡网自身弹性特点来实现苹果的连续包装功能。
本文中设计计算详细完整,利用SolidWorks实现三维建模及装配合和利用CAD画二维工程图,同时做了有限元分析、爆炸图和运动仿真。
关键词:苹果槽轮机构凸轮机构发泡网1 绪论1.1 研究的主要内容(1)整体设计:本项目的主要部件包括:框架,电机,槽轮机构,凸轮机构,毛刷筒,齿轮,轴,剪刀等,其工作原理是利用槽轮机构的谐波运动来完成苹果的装袋和剪袋动作,并根据规定的需要,对苹果进行持续的包装。
(2)零件设计:设计半自动苹果袋包机的框架,凸轮机构,槽轮机构,电动机的选择,传动轴和传动装置的设计和检验,平面皮带的设计等。
1.2 设计的任务(1)查(借)阅相关理论资料,了解本课题中的注意事项、设计重点、撰写开题报告。
(2)继续阅读学习相关文献资料,在学习过程中制定苹果自动包装机总体设计方案。
(3)根据设计需求,重点解决果农的痛点,根据实际问题对结构进行设计,计算确定机构传动比。
(4)进行基础数据计算,对轴的设计及校核进行计算。
(5)通过计算数据选择合适驱动电机。
(6)对本设计产品在实际工作中可能会出现的问题以及自身所存在缺点进行分析,并尝试提出改进的方案思路。
(7)绘制苹果自动包装机的零件图和装配图,对毕业设计论文进行撰写。
1.3 设计要求为降低果农的劳动强度,提高果品包装的效率,研制了一种包装设备,用于包装果品包装,避免果品包装时的碰撞、划伤。
(1)以小型农户为目标用户,产品体积不应太大,应容易携带、易操作、价格低廉。
(2)在进行部件设计时,应该尽量避免无谓的焊接和硬装。
糖果包装机的设计——包裹机的结构设计及仿真摘要随着我国社会、经济的不断进步与发展以及全球化趋势不断深化,我国引进了各种先进的技术,使我国工业水平得到了极大的提高,糖果包装行业飞速发展,再加上现阶段电商行业模式的发展已经成熟,各种电商活动层出不穷,物流方式的不断普及与完善,各类网红糖果的销量逐年飙升,居民消费水平的提高与商品外包装的美观程度大大刺激了人们的消费欲,从各平台的糖果消费趋势来看,扭结式糖果销量直线上升,由此可以看出广大消费者越来越喜爱这种包装结构的糖果。
糖果包装机属于食品包装机械。
根据包装的形式,有两类:折叠包装和扭结包装。
这种包装机一般采用卷筒式包装材料,在主机上实现对包装材料的切割、包装、封口等工序。
因此,本毕业设计设计的是一款扭结糖果包装机,由输送机构、输送机构、分选机构、包装机构、切纸机和输送机构等几个部分组成。
本论文主要针对包裹机构、切纸机构进行分析与优化,利用Proe等软件进行三维二维绘图、渲染、有限元分析。
糖果包装全过程自动化,拥有更快速、准确、增加生产率等优点并且包装方法简单美观,结构牢靠,消费者使用方便。
设计的基本方案是:总体为双端扭结、间歇式作业的包装机,在工位上完成双层糖纸的包裹设计。
因为其需要大量生产,因此采用多工位包裹机。
关键词:糖果包装机;扭结式包装机;包裹机构;扭结式包装机构The design of candy packaging machine -- the structure design andSimulation of the packaging machineAbstractWith the continuous progress and development of our society and economy as well as the deepening trend of globalization, China has introduced a variety of advanced technologies, which has greatly improved the industrial level of our country, the rapid development of candy packaging industry, coupled with the mature development of the current e-commerce industry mode, and various e-commerce activities emerge in an endless stream, With the continuous popularization and improvement of the logistics mode, the sales volume of all kinds of online red candy is soaring year by year, the improvement of the consumption level of residents and the aesthetic degree of the outer packaging of commodities greatly stimulate people's desire for consumption. From the perspective of the candy consumption trend of each platform, it is not difficult to see that the kink packaging candy is more and more loved by people, and the kink packaging structure and function are constantly improved and innovated, which makes the general public Consumers are increasingly accepting.Candy packaging machine belongs to food packaging machine, according to the form of packaging, there are two kinds of folding package and kink package. This kind of packaging machine generally uses the reel type packaging materials, and realizes the cutting, wrapping and sealing processes of the packaging materials on the main machine. Therefore, this graduation project is designed as a kink candy packaging machine, which is composed of several parts, such as transmission mechanism, transportation mechanism, sugar handling mechanism, packaging mechanism, paper cutting mechanism and transportation mechanism. This paper mainly analyzes and optimizes the wrapping mechanism and paper cutting mechanism, and makes three-dimensional two-dimensional drawing, rendering, finite element analysis and animation by using proe and other software. The whole process of candy packaging is automated, which has the advantages of faster, more accurate and more productivity. The packaging method is simple and beautiful, the structure is reliable, and the use of consumers is convenient.The basic scheme of the design is: as a whole, it is a packaging machine with two ends kinked and intermittent operation, which completes the packaging design of double-layer sugar paper on the work station. Because it needs large-scale production, it adopts multi station wrapping machine.Keywords: candy packaging machine; kink packaging machine; wrapping mechanism; kink packaging mechanism.目录1 前言 (4)1.1研究的目的、意义 (4)1.1.1研究的目的 (5)1.1.2研究的意义 (5)1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题 (5)1.2.1国内包装机械业发展现状 (5)1.2.2国内食品工业发展现状 (6)1.3国外发展现状 (6)1.4本设计应解决的主要问题 (7)1.5 章节小节 (4)2 设计原理及方案介绍 (8)2.1功能、参数及应用范围分析 (8)2.2包装工艺拟定 (8)2.3糖果工艺分析 (8)2.3.1扭结包装机类型的确定 (9)2.3.2扭结包裹工艺流程 (9)2.4扭结式包裹机主要部件 (9)2.4.1工序盘机构 (9)2.4.2包裹机构 (10)2.4.3扭结机构 (10)2.4.4供纸机构 (10)2.4.5折纸机构 (11)2.4.6切纸机构 (11)2.5 章节小节 (15)3本设计中各零件的设计 (12)3.1电动机的选择 (12)3.1.1选择电动机类型 (12)3.1.2选择电动机的功率 (12)3.1.3传动装置的总效率 (12)3.1.4确定电动机的转速 (13)3.1.5确定电动机的型号 (13)3.2 V带设计 (13)3.2.1确定设计功率 (13)3.2.2选择带型、基准直径并验算带速 (14)3.2.3确定V带的中心距a0和基准长度L d (15)3.2.4确定小轮包角α1和V带根数 (15)3.2.5确定单根V带的初拉力的最小值F0和轴压力Fτ (15)3.3齿轮的设计 (20)3.3.1选用齿轮的各系列参数 (21)3.3.2确定齿面接触强度 (21)3.3.3校核齿面弯曲强度 (21)3.3.4几何尺寸计算 (21)3.4轴的设计 (26)3.4.1受力分析 (22)3.4.2轴上的功率P、转速N和转矩T (22)3.4.3作用在齿轮上的力 (22)3.4.4轴最小直径的计算 (22)3.4.5 主轴校核 (23)3.4.5.1按弯扭合成强度计算 (23)3.4.5.2疲劳强度的强度校核 (30)3.5章节小节 (32)4轴上零件的设计 (33)4.1轴承的选择 (33)4.1.1轴承的类型选择 (33)4.1.2轴承的尺寸选择 (33)4.2凸轮的设计 (35)4.2.1凸轮类型选择 (35)4.2.2凸轮机构的设计 (35)4.3螺母的选择 (36)4.4螺钉的设计 (36)4.5章节小节 (32)5 零部件的有限元分析 (32)5.1有限元分析介绍 (32)5.2 工序盘主轴的有限元分析 (32)5.3章节小节 (42)6 总结 (43)6.1课题研究总结 (43)6.2展望 (43)参考文献 (44)谢辞 (46)附录 (47)1 前言轻工行业包括食品工业、纺织工业、家电工业、造纸工业等,包装工业在轻工业中占据着重要的位置,起着承上启下的作用,同时包装工业是提高商品使用价值和商业的主要手段,据相关数据表明,包装工业的总产值已达7000亿美元,占全球GDP的2%,已排在世界十大行业之列,其次是实现产品机械化、自动化的主要措施就是包装机械技术的不断进步。
机械课程设计体会与建议一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念,理解机械系统的组成及各部分功能。
2. 使学生了解并掌握机械设计的基本流程和方法,包括需求分析、方案设计、详细设计和制作。
3. 帮助学生掌握机械制图的基本知识,能够运用CAD软件绘制简单的机械图纸。
技能目标:1. 培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力,能够针对具体需求设计简单的机械装置。
2. 提高学生运用CAD软件进行机械图纸绘制和修改的技能。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能够与团队成员共同完成机械设计项目。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 引导学生树立正确的工程观念,认识到机械设计在国家和产业发展中的重要作用。
3. 培养学生的环保意识和社会责任感,使他们在设计中充分考虑节能、环保和可持续发展。
本课程针对初高中年级学生,结合机械课程特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和实际应用能力。
通过课程学习,使学生能够掌握机械设计的基本知识和技能,培养他们解决实际问题的能力,同时激发学生的创新意识,培养他们的情感态度价值观,为我国机械行业培养合格的人才。
二、教学内容1. 引言:介绍机械设计的基本概念、意义和机械系统的组成。
- 教材章节:第一章 机械设计概述2. 机械设计基本原理:- 教材章节:第二章 机械设计原理- 内容:力学基础、材料力学、机械原理、公差配合等基本知识。
3. 机械设计流程:- 教材章节:第三章 机械设计流程- 内容:需求分析、方案设计、详细设计、制作与调试等。
4. 机械制图与CAD软件应用:- 教材章节:第四章 机械制图与CAD- 内容:制图规范、机械零件表达方法、CAD软件操作与绘图。
5. 机械设计实例分析:- 教材章节:第五章 机械设计实例- 内容:分析典型机械装置的设计原理和流程,如齿轮传动、凸轮机构等。
6. 创新设计实践:- 教材章节:第六章 创新设计实践- 内容:指导学生进行创新设计项目,培养动手能力和解决实际问题的能力。
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一、休闲娱乐机械这个可以选很多课题,玩具、家庭休闲及游乐场所用娱乐机械都可以。
可以去各种娱乐场所调研一下,需求还是蛮大的。
目前中国各种娱乐场所保障设备还是很不健全的。
譬如,滑雪场、漂流,经常出人命的。
1、多功能绿色跑步机;2、新式锻炼机械(针对医学中需要锻炼的部位,设计专门的机械,比如针对腰部、颈部,其实还可以锻炼内脏的,什么样的设计可以达到最好的锻炼效果);3、新式玩具;(这个很有趣,可做的很多,开发智力的、锻炼触觉、感官的、智能的,等等)4、简易健身工具;(类似跑步机,怎么把一个游泳池浓缩在家里,首先要敢想,做不做得成下一步再考虑)5、游乐场设备;(这个也太多了,新型挑战极限娱乐工具(陆地上的、水上的、空中的都可以)、也可以做适合不同年龄段的,还可以浓缩到自己家中)6、各种娱乐保障设备;7、等等。
二、家庭用机械“居家生活机械”指方便于正常人生活,提高或保障现代人们要求的生活质量,对门、窗、沙发、床等生活中使用物品进行的机械创新设计;但不包括第二届、第三届大赛已经命题的厨房、卫生间、健身、助残等机械。
1、各种新式厨房简易食品机械(洗碗的,切菜的,这个以前都做得很多了。
除油烟的,通风的,新式灶具,等都可以做,还可可针对某一种特色菜、特色面等特色食品专门制作一种自动化设备,当然可以集成多种,做成多功能的);2、清洁设备;(扫地的,擦地面墙面的、卫生间的马桶、便池,这些在第一、二届都有人做过了,最好避免选题,还可以做清洁汽车的,等)3、搬运工具;(第一、二届做的也比较多,如果有新型的还是可以)4、储存、整理工具;5、多功能五金工具;6、多功能自动晾晒衣物设备;7、多功能门窗、家具等;8、防盗工具或系统;9、等等总之,只要自己感想,可选的题目很多.自动测试救驾仪,现在救驾就是时下热门话题。
机械创新设计(设计实例论文)本设计的目的在于改进洗瓶机推瓶机构,以适应现代啤酒瓶的回收和清洗要求,提高生产效率和经济效益。
传统的人工刷洗工艺已无法满足生产需求,因此自动化的洗瓶机设备应运而生。
本文将对洗瓶机推瓶机构的原理方案进行分析和设计。
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
瓶子放在两个同向转动的导辊上,导辊带动瓶子旋转。
当推头M 把瓶子推向前进时,转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时,后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
为了完成设计任务,需要通过组合机构使推头M以接近均匀的速度推瓶,平稳地接触和脱离瓶子,然后推头快速返回原位,准备第二个工作循环。
同时,导辊及其上方的转动的刷子不停地转动,完成瓶子外围的清洗。
洗瓶机推瓶机构的改进设计将采用新的技术和材料,以提高清洗效果和耐用性。
具体方案包括使用外部推力或传送带传送等方式实现瓶子的移动,以及使用刷子清洗或高压水清洗等方式完成清洗功能。
动力源可以选择电动机、汽油机、柴油机或液动机等,传动方式可以采用气动马链传动、移物传动、齿轮传动、蜗杆传动或带传动等。
同时,可以使用清洗毛巾、高压水清洗、刷子清洗等不同的清洗方式,以满足不同瓶子的清洗需求。
通过以上的设计和改进,洗瓶机推瓶机构将实现更加高效、自动化的生产方式,为工业生产和社会生活带来更大的便利和经济效益。
根据使用要求或工艺要求设计机构时,首先需要考虑采用何种功能原理来实现这些要求。
不同的功能原理所要求的运动规律设计也不同。
洗瓶机构的工作情况示意图如下图所示。
待洗的瓶子放在两个转动的导辊上,导辊带动瓶子旋转。
推头M将瓶子推向前进时,转动的刷子就把瓶子外面洗净。
当一个瓶子将洗涮完毕时,后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。
根据原始设计数据和设计要求,瓶子尺寸为大端直径D=80mm,长200mm,小端直径d=25mm。
推进距离l=600mm,推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶,平衡地接触和脱离瓶子。
摘要硬币分拣装置是一种自动分拣各类币种硬币的装置,该装置利用三种直径的分拣孔进行分拣,该装置主要包含动力驱动单元,硬币分离单元,硬币处理单元,硬币输送单元和硬币计数单元。
在所述硬币输送单元端分别对应着各种的硬币储币单元。
该装置每分钟能处理 150 枚硬币,是人工处理能力的 50 倍,能有效、便捷地解决当前银行、公交汽车公司、商场等部门清点硬币花费大量人工时间及成本的难题。
适用于大量硬币需要分拣的场合,该装置性能价格比高,满足经济性要求。
关键词:硬币分拣目录摘要 (Ⅰ)第1 章绪论 (1)硬币分拣装置的发展 (1)硬币的发展 (1)硬币分拣技术的发展与分类 (1) (2)中国硬币体系………………………………………2 中国硬币材料 (3)国内外硬币清分机发展现状 (3)国内硬币清分机发展现状 (3)国内硬币清分机发展现状 (3) (4)硬币分拣装置的特点 (4)第2 章硬币分拣装置的总体方案 (5)硬币分离方案 (5)硬币计数方案 (8)第3 章传动部分设计 (10)电动机选型 (10)V带传动设计 (11)第4 章分拣盘的设计 (16)第5 章传动轴结构设计 (18)轴的设计 (18)轴的结构设计 (18)第6 章扰臂装置的设计 (20)第7 章硬币导槽的结构设计 (21)第8 章硬币分拣装置的机架设计 (22)第9 章储币筒的结构设计 (23)结论 (26)参考文献 (27)第 1 章绪论硬币及其分拣技术的产生和发展硬币的发展中国是最早使用货币的国家之一,使用货币的历史长达五千多年之久。
中国古代在形成和发展的过程中,先后经历六次重大的演变。
在近代,随着外国技术的进入和发展,出现了使用机器制造金属硬币的技术,利用金银等来制造硬币也得到了迅速的发展,尤其是银币更是得到了广泛的使用和认可。
后来,由于金银的价格日趋昂贵,渐渐出现了利用纯镍和铜镍合金来制造硬币的方法,以作为银子的替代物。
如今,世界各国用于制造硬币的金属材料越来越广泛,除了传统的金和金合金、银和银合金、镍和镍合金、铜和铜合金、铝和铝合金之外,也出现了镍铁复合材料、铜铁复合材料、钢芯镀镍材料、钢芯镀铜材料、锌芯镀铜材料等,这些材料统称为包复材料。
快货币的回笼和流通,推进辘币硬币化进程,促进经济的进步。
1.2国内外现状综述由于欧美发达国家已基本实现辅币的硬币化,与硬币处理技术有关的研究工作开展也较早,并形成了相关的设备产业。
目前硬币自动包装设备主要有美国、日本、德国等生产商,产品主要供应欧美市场,但售价较高。
近年来国外厂商已开始注意我国的硬币处理设备和技术市场,每年一度的“北京国际金融技术与设备展览”都有著名厂商及其有关技术产品参会。
同时为了适合今后人民币处理的需要,有些国外公司已开始着手有关研发工作。
其中有日本的GLORY(光荣)公司生产的WR.400C(如图卜1)型硬币点算包装机,日本的LAUREL公司生产的LAC一16、劳雷尔LPC.2S等包括硬币清分、包装的一体机,都是一种较先进的大型处理设备。
国内此类相关产品有苏州少士电子科技有限公司生产的少士YBJ一600全自动硬币包装机,采用了德国霸斯公司的核心技术,由对整机进行软件汉化完成硬币的自动包装。
南京造币厂也生产中钞长城CC.KB(如图卜2)硬币包装机,其结构形式与日本GLORYCo.的产品相似。
图卜1日本光荣WR一400C图l一2中钞长城CC-KB此类设备体积一般都比较大,售价约30一40万人民币/台。
面向的用户主要是银行的货币库或造币厂,我国的一些省级银行已有引进。
但此类设备并不适合国内中小用户,例如各类支行、中小储蓄所、公交地铁、超市娱乐等企业。
随着硬币处现选出具有代表意义的齿轮零件(如图3-1)介绍零件的造型过程:该零件是硬币包装机包卷机构中的零件,它主要的功能是调节胶辊的间隙,首先去除倒角特征、倒圆角特征外,剩下的结构特征由两部分组成:一部分是齿轮的轮坯部分;另一部分是渐开线轮齿部分。
轮坯部分是回转结构,对于此种结构,采用旋转造型手段是最快速和最直接的;渐开线轮齿部分可通过切除材料拉伸完成:该零件造型的难点在于轮齿基准曲线的创建,可直接从方程输入精确的渐开线曲线。
具体操作步骤如下:1.建立齿轮基础特征采用旋转特征操作,齿轮基体。
《机械创新设计》课程教学大纲课程名称:机械创新设计英文名称:Mach inery Inno vati on Desig n课程代码:11113103一、课程基本情况1.学分:2 学时:32 (理论学时:28 实验学时:4 )2.课程类别:专业限定选修课3•适用专业:机械设计制造及其自动化4•适用对象:本科5•先修课程:机械原理机械设计机械制图6.教材与参考书目教材:《机械创新设计》,高志刘莹编著,清华大学出版社,2009年。
二、课程介绍机械创新设计的目的和任务是帮助学生建立创新设计的思想,从创新的理论出发,重点掌握机械创新设计中有效的创新方法,通过对机械设计中常用的表达方法进行详细介绍,以及创新设计的实例的引入,使学生对创新的方法有了更全面的了解•从而获得掌握机械创新设计问题的初步能力•此外通过创新失误的原因了解,提高从事创新设计的实践成功率•在教学中彩用多媒体辅助教学方法、实物教学等教学手段。
本门课在专业教学计划中起到及其重要的作用,创新是人类文明进化,发展的动力,是科技进步、发展的动力,是人类社会发展的动国力,所以在大学中必须开设创新课程。
三、课程内容、学时分配及教学基本要求第一章(单元)绪论(共2学时)(一)教学内容:第一节创新的含义知识要点:,创新的实用性和新颖性第二节创新的意义知识要点:创新是一个民族发展的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力第三节创新与设计知识要点:创新是设计的本质属性第四节创新学与创新教育知识要点:创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视,创新实践不再是少数人的行为。
第五节设计理论与教育知识要点:设计是一种创造性的实践活动,设计水平的更是成为国家核心竞争的标志,于是,人们发现了多种设计理论和方法,并创立了各类学科体系。
第六节本课和的教学内容和方法知识要点:本门课程的教学内容是介绍创新机械设计的典型方法和生动的实例。
教学重点:创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视,创新实践不再是少数人的行为的理解。