机械原理课程设计---电动洗杯机Word文件下载.docx

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机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。

是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。

其基本目的在于：

（１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。

（２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。

（３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。

（４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。

（5）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题能力和创新能力。

机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、飞轮机构凸轮机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，

在此基础上设计凸轮；

或对各机构进行运动分析。

学习过程中的一个重要实

践环机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术

基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。

其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，

计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。

的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统

设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。

摘要

该设计为电动式自动洗杯机，其用途在于清洗杯子的底部和内壁。

该设计主要用于清洗直筒式各种材质的杯子（底部口径4cm—8cm，深度为10cm—20cm）。

设计采用电机驱动、手持清洗，结构简单、清洗方便。

主要适用于家庭、酒

吧、饭店等场所。

关键词：

电动洗杯机半径可调内壁清洗。

Abstract

Thedesignforautomaticelectriccupwashingmachine,itspurposeistocleanthebottomofthecupandtheinnerwall.Thedesignismainlyusedforcleaningthestraighttubeofvariousmaterials（4cm,8cmcupbottomdiameter,depthof10cm-20cm）.

Design drivenbythemotor,ahand-heldcleaning,simplestructure,convenientcleaning.Mainlyapplicabletothefamily,bars,restaurantsandotherplaces.

Keywords:

electriccupwashingmachineradiusadjustableinnerwallcleaning.

第一章课题设计任务书

1.1工作原理及工艺动作过程

调节滑块位置

改变海绵刷张开

半径，与杯子适应

固定滑块

打开电源开关

由于杯子在我们日常生活中使用广泛，但长时间的使用容易在杯子底部留下水垢，需要清洗。

普通的浅底杯清洗比较轻松，但深筒杯清洗就比较吃力，而且很难将底部和内壁清洗干净。

考虑到这点，开始选择机械原理课程设计题目时，经过本小组成员的讨论，我们确定了课程设计的题目是电动洗杯机。

我们最初的构想来自生活中的雨伞，通过观察雨伞的自由收缩，我们决定设计一个可以适应杯子的电动洗杯机。

电动洗杯机采用曲柄滑块机构进行设计（简图如前页所示），通过调节滑块的位置的来改变海绵刷张开的半径，以此来适应杯子的大小，然后固定滑块，打开电机电源，电机轴旋转带动毛刷旋转，从而达到清洗杯子内壁和杯底的目的。

滑块

长杆

联动主轴

板上附海绵

图1.1.1电动洗杯机简略主视图

1.2所选机构的运动分析与设计

1.2.1对心曲柄滑块机构运动分析

由图可得任意时刻滑块运行距离：

S R

L

Rcos Lcos R（1 cos ） L（1 cos ）

且

Lsin

Rsin

所以

（R ）

1 sin2

1 2sin2

cos

1 1 2sin2

2

（因1

4

4sin4



几乎为零，可带入 1

2sin2

内，分解为 （1

1 2sin2

）2）

sin2

1（1

cos2）

1 1 2（1

所以有滑块运行距离：

S R（1

cos ）

L1 2（1

cos2）

R（1

cos ）

L 1 （1

R 4

1 （1

滑块速度V为：

V dSdt

dS d

d dt

1 2sin24

1 sin22

Rsin t

1Rsin2t

2L

滑块加速度为：

a dVdt

dV d

2R（cos

t Rcos t）

1.2.2电动机的选择

电动机的转速r=720/min

1.2.3机构自由度（thedegreeoffreedom）

AccordingtotheStructuralFormulaofaMechanism:

F=3N—2Pl—Ph.

那么，我们设计的曲柄滑块机构的自由度为：

F=3N—2Pl—Ph=33—24=1

第二章机构选型与机构评价

3.1机构选择曲柄滑块机构

图3-1曲柄滑块机构结构简图

3.2性能评价

1、制造方便，工艺简单。

2、成本较低，经济效益好。

3、传送较好，运动平稳。

4、安全可靠，使用寿命长。

第三章 洗杯机的构件和原始数据

2.1各部分零件及尺寸

2.1.1主轴

如图3-1所示，此零件为洗碗机的主轴，其尺寸为Φ10×

250mm。

该主轴与电机连接，随着电机主轴的转动而电动毛刷转动。

图4-1-1轴

2.1.2上滑块

如图3-2所示，此图为洗碗机的上滑块，它呈工字型结构，主轴穿过中间的圆孔，使它可以沿主轴上下滑动，它两侧的圆孔与圆柱销相连，与连杆连接。

其中间圆孔Φ=10mm，它两侧的圆孔Φ=4mm。

2.1.3底部固定块

如图3-3所示，此零件为洗碗机的底部固定块，它呈工字型，与上滑块的尺寸相适应，主轴穿过其底部圆孔固定，让底部固定块可以随着主轴转动，其圆孔Φ

=10mm，两侧的圆孔直径为Φ=4mm。

图4-1-2 上滑块

图4-1-3 底部固定块

2-1-4长杆

如图3-4所示，此零件为方形连杆，其上端与上滑块相连，最下端与半圆柱转子相连接固定，中间圆孔与短杆相连接，三个圆孔的直径为4mm，长连杆的长度为160mm,上两孔的间距为130mm，下两孔的间距为30mm。

图4-1-4 长连杆

2-1-5短连杆

如图3-5所示，此零件为洗杯机的短连杆，其左端与底部固定块用圆柱销相连接，其右端与长连杆的中间圆孔用圆柱销相连接，两端都可以在平面内绕圆柱销转动，圆孔的直径为4mm与圆柱销相配合。

短杆的长度为100mm。

图4-1-5 短连杆

2-1-6海绵刷

如图3-6所示，此零件为洗碗机的转子，该转子与长连杆通过圆柱销连接固定。

该转子的外表面附有弹性海绵，当转子随主轴转动时，海绵与杯子内壁摩擦从而清洗杯子，该转子的直径为80mm，高度为100mm。

图4-1-6海绵刷

2-1-7销

如图3-7所示，此零件为洗碗机的圆柱销，用于洗碗机的各种连接固定，其尺寸直径为Φ=4mm。

2-1-83维装配图

如图3-8所示，该图是各零件装配后的3维图片，主轴与电动机相连接固定，电动机转动带动洗杯机的转动，其中上滑块沿主轴上下滑动可以调节海绵刷的直径，从而适应杯子。

图4-1-7销

图4-1-8 3维装配图

第四章小结

Solidworks功能强大，组件繁多。

功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点，使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。

SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。

SolidWorks不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。

用solidworks绘零件图非常方便，用起来比proe简单多了，在使用

solidworks画图应注意一些问题：

绘制草图的最佳步骤应该是：

绘制草图形状，其次确定草图各元素间的几何关系、位置关系和定位尺寸，最后标注草图的形状尺寸;

绘制垂直或平行线：

保持一条直线处于选择状态，使用直线绘制工具，通过观察系统的推理线可以绘制与被选直线平行或垂直的线段;

判断欠定义元素：

草图元素很多时，如果不清楚那些元素欠定义，可以拖动蓝色的元素判断该元素需要标注的尺寸或其他几何关系。

零件图可以说是最重要的，因为只有把各个