旋转型灌装机.docx

1、旋转型灌装机旋转型灌装机-机械原理课程设计11.题目2. 设 计 背景 13. 设 计 题 目 及 任务 设计题目 设计任务 4. 运 动 方案 4.2方 案5. 运 动 循 环图 6. 尺 寸 设计 7.Matlab 算 法 与 运 动 曲 线图 8. 心 得 体会 9.籍考书一、 题目：垂直锤钉装置二、 设计背景目前，在人们的生活中， 时常要钉各种钉 子，但在操作中，由于定位不足，再加上榔头 打击方向不准，常常要把钉子敲歪，很难将钉 子垂直地钉入物体中，而且，有时还会出现锤 子直接敲打在人的手上的情况，使人的生命健 康受到影响。所以，在钉钉子时，都是一只手 捏住钉子，令一只手握住榔头，在沿

2、钉子轴线 的方向上施加压力，从而将钉子钉入。但是通 常很难保证钉子的轴线和榔头作用轴线在一条 直线上，所以经常出现歪斜现象。因此使用者 需多次调整，从而降低了工作效率。三、 设计题目即任务2.1 设计题目 设计垂直锤钉装置。该装置实现将普通钉子垂直钉入所需平面。它应该包含办证钉子与被 锤入面垂直的夹块部分，和将钉子锤入的推杆 机构，另外，为了提高工作效率，最好还可以 设计实现连续锤钉的部分。使用这种装置时，使用者不必用手持钉子， 推杆与钉子在同一直线上，不会发生钉子歪倒 现象，当钉子装入该装置后，即可快速完成上 述锤钉工作，在大量锤入同一型号的钉子时效 果更加显著。2.2设计任务 1垂直锤钉装

3、置应包括连杆机构和棘轮机构等 两种常见的机构。2确定各连杆机构的尺寸及形状。3使用 Matlab 软件对连杆机构进行速度、加 速度的分析， 绘出运动曲线图。 用图解法或 解析法设计连杆机构4。画出锤子锤钉装置的运动简图， 并用运动循 环图分配各机构运动节拍。5编写设计计算说明书。 6完成计算机动态演示。2.3设计提示 1采用两个夹块夹紧要锤的钉子， 同时夹块的 外表面贴紧需要上钉子的表面，以此来保证锤 进的钉子与表面垂直而不会发生歪斜现象。 2采用圆盘形钉夹， 可在锤钉子前将钉夹填装 好，使用时每钉上一个钉子后，可扣动扳机使 弹夹自动填装下一个需要锤进的钉子，实现锤 钉的连续性，提高了工作效率

4、。3此外需要设计实现间歇运动的棘轮机构， 以 实现弹夹的间歇运动，为保证间歇可靠，弹夹 表面还应有定位机构，可采用凹槽、凸台设计 方法。三、运动方案3.1 方案一：（1）附图说明图 1 为本装置拧螺丝钉前的整体半剖装配图图 4 为本装置开关的轴测图 图 5 为本装置的内置螺丝刀的轴测图 图 6 为本装置滑筒的局部剖视图 图 7 为本装置的机架轴测图 图 8 为本装置夹块的轴测图 其中 1-连杆， 2-弹簧， 3-开关，4-内置螺丝刀， 5-螺丝刀， 6-滑筒， 7- 机架， 8-夹块， 9-螺丝 刀，301-转轴， 302-短 挡片，303-长挡片，401- 内置螺丝刀尾， 402-内 置螺丝

5、刀头， 601-三角 块， 602-滑筒销， 603-r6llII)1*h5滑筒体，701-把手，702-夹块滑槽，703-转轴孔，704-滑筒槽，801-螺丝钉槽，802-夹块销芟670S-3 7.(2)具体实施方式 下面参考附图进一步说明。如图1与图2所示，螺丝刀5与内置螺丝刀 尾401的螺丝刀槽配合，内置螺丝刀 4可以沿 滑筒6内腔滑动，内置螺丝刀头402可以与螺 丝钉配合，滑筒6可沿机架7的夹块滑槽702 滑动，滑筒6的滑筒销602与连杆1上的通孔 铰链连接，连杆1上的另一个通孔与夹块8上 的802夹块销铰链，夹块8上的螺丝钉槽801 可将螺丝钉夹持住，夹块8可沿机架7上的夹 块滑槽7

6、02滑动。如图1所示，在需要拧螺丝钉时，现将螺丝 钉 9 放入滑筒槽 704，并将螺丝钉尾与内置螺 丝刀头 402 配合，并使两夹块的螺丝钉槽将螺 丝钉夹住，同时开关 3 的短挡片 302 与滑筒 6 的三角块 601的一条直角边接触，使滑筒 6 不 能沿滑筒槽 704滑动，从而使连杆 1 不能带动 夹块 8 沿夹块滑槽 702滑动，进而避免了由于 螺丝钉上下左右的摆动导致夹块滑动，从而使 其不能加紧螺丝钉的问题。旋转螺丝刀 5 并沿螺丝刀轴线方向用力，使 内置螺丝刀 4 边旋转边沿其轴线方向前进，从 而将螺丝钉 9 的一部分长度垂直的钉入被钉物 体, 这时螺丝钉将不再出现歪斜现象。如图 9所

7、示随着螺丝刀 5 沿轴线方向的移动，内置螺 丝刀 4 的凸台开始触及开关 3 的长挡片 303， 使开关 3的转轴 301绕机架 7 的转轴孔 703转 动，从而短挡片 302 解除了对三角块 601 的阻 挡。当继续使内置螺丝刀 4 边旋转边沿轴线方 向移动时，滑筒 6 就可沿滑筒槽 704滑动，从 而带动两连杆 1做平面运动，从而使夹块 8 沿 夹块槽 702移动，进而解除了对螺丝钉 9 的夹 持。继续拧螺丝刀即可将螺丝钉 9 全部拧入被 钉物体，如图 2 所示。重复以上过程拧入下一 颗螺丝钉。现对螺丝钉的装入过程作进一步说明。如图 10 所示，当将螺丝钉装入滑筒槽 704 时，内置螺丝刀

8、头 402的圆盘推动滑筒 6 沿滑 筒槽 704 且背离夹块滑槽 702 的方向运动，进 而带动两夹块 8 将螺丝钉 9 加紧，当继续沿上 述方向插入螺丝钉时，内置螺丝刀尾 401 的有 十字槽的凸台的一端触及开关 3 的长挡片 303， 使开关 3 的转轴 301 绕机架 7 上的转轴孔 703 转动，当内置螺丝刀尾 401 的凸台移动过长挡片 303 时开关由于弹簧 2 的作用，开关将向刚才 旋转方向的反方向转动， . 当开关 3 的短挡片 302 触及三角块 601 的斜边时，开关再次旋转， 从而越过三角块 601，进而将套筒 6 卡住。（3）方案评价1. 此方案的优点是：使用这种装置时

9、，使用 者不必用手持螺丝钉，螺丝刀头与螺丝钉在同 一直线上，不会发生螺丝钉歪倒现象，当螺丝 钉装入该装置后，即可快速完成上螺丝钉工作， 在大量拧同一型号的螺丝钉时效果更加显著。2.此方案的缺点是： 使用者在每次钉完一 个钉子后必须重新装入另外一个钉子，这样增 加了一定的额外工作时间，降低了工作效率。3.2方案二图8针对方案一中所提到的缺点，我们提出了方 案二，该方案在方案一得基础上添加了如图 8 所示的一种钉夹。该方案的优点是：钉夹可容纳 24根钉子， 外表面设计有棘轮，可以实现间歇运动，通过 与之相连的连杆机构，实现每次旋转15度。这 样当使用者锤进一个钉子时，只需要 扣动一下扳机，就可实现

10、自动换钉，大大提高 了工作效率。但是该方案存在明显的不足：棘轮尺寸过 大，结构不紧凑，不容易控制。3.3方案三附图说明：图9为该方案的总体装配图其中1为扳机 2为工作轴图10为该装置棘轮部分的放大图其中3为连动杆 4为棘轮 5为棘轮顶之图10具体工作过程为： 当使用者锤入一个钉子 后，扣动扳机 1，这时由于扳机上的滑道在 2 工作轴上运动，带动连动杆 3 运动，此时棘轮 顶子带动棘轮转动，从而实现自动上钉。 该方案的优点是：可以实现自动上钉，解决了 方案一中的缺点，提高工作效率。 但是该方案的缺点是：扳机扣动带动棘轮顶子 推动棘轮时不容易控制棘轮的转动角度，即钉 夹不一定正好转到下一个定制的位

11、置，从而无 法保证准确运动。3.4方案四 设计思路：针对方案一中存在的缺点， 即使用者在锤 完一个钉子后必须重新放入另外一个钉子，因 而降低了工作效率，结合方案二、三我们提出 了另外一种方案。该方案的突出特点是：锤钉 装置拥有一个可容纳 24 根钉子的钉夹，这样使 用者在锤完一个钉子之后只需要扣动一下扳 机，扳机带动棘轮转动 15 度，能够使下一个钉 子准确的进入工作位置，从而实现自动换钉， 这样就很好的解决了方案一中存在的问题，提 高了工作效率。运动简图如下：1402J1L附图说明： 俯图1为本装置拧螺丝钉前的整体半剖装配图 其中1为推杆 2为弹簧 3为导杆4 为扳机 5为顶子 6为弹簧片7

12、为钉筒套 8为钉夹 9为夹块 10为 前连杆11为滑筒运动循环图:扳机静止松开推杆向前运动静止向后倒退夹 块夹紧 松 加紧开钉夹静止 静转止动心得体会：近一星期的机械原理课程设计结束了，在 这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其 他东西，领略到了每个人在处理专业技能问题 时显示出的优秀品质，更深切的体会到人与人 之间的那种相互协调合作的机制，真正体会到 了团结合作产生的巨大力量。在社会这样一个大群体里面，沟通自然是 为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我 们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依 靠对我的触及很大，大家都很有责任感，把这样 一种事情当成是自己的重要任务，并为之付出 了很大的

13、努力，不断的思考自己所遇到的问题 其实在生活中这样的事情也是很多的，当我们 面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不 同的，这当然也会影响我们的结果很多时候问 题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态 而不是看我们过去的能力到底有多强，那是一一 种态度的端正和目的的明确，只有这样把自己 身置于具体的问题之中，我们才能更好的解决 问题在这种相互协调合作的过程中，口角的斗 争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分 歧，而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类 似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需 要我们有这样的处理能力，面对分歧大家要消 除误解，相互理解，增进了解，达到谅解.也许 很多问题没有想

14、象中的那么复杂，关键还是看 我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为 毕竟我们的出发点都是很好的.课程设计也是一种学习同事优秀品质的 过程，比如我组的张步阳同学，人家的确有种耐 得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多 傲人的成绩，但是我所赞赏的还是他追求的过 程，当遇到问题的时候，那种斟酌的态度就值得 我们每一位学习，人家是在用心造就自己的任 务,而且孜孜不倦，追求卓越.我们过去有位老师 说得好，有有些事情的产生只是有原因的，别人 能在诸如学习上取得了不一般的成绩，那绝对 不是侥幸或者巧合，那是自己付出劳动的成果 的彰显，那是自己辛苦过程的体现.这种不断上 进，认真一致的心态也必将导致一个

15、人在生活 和学习的各个方面做的很完美，有位那种追求 的锲而不舍的过程是相同的，这就是一种优良 的品质，它将指引着一个人意气风发，更好走好 自己的每一步.在这次机械原理课程设计之初我们有过 一些其他的想法，但是因为难于实现而放弃了， 最终题目定下来这个垂直锤钉子的装置。通过 这短短的一星期的课程设计不仅仅让我们对 机械原理书中的知识有了更进一步的了解， 而且进一步加强了我们对机械的认识和喜爱， 同时也让我们了解到了创新的可贵与价值，我 们会在这条机械创新的路上一直走下去，相信 我们也会越走越远！八、参考资料1.机械原理（第七版） 孙桓陈作模 主编 高等教育出版社2.机械原理课程设计与上机 王洪欣主编 东南大学出版社3机械设计课程设计（第二版）朱文坚黄 平编 华南理工大学出版社4.机械设计基础课程设计 孙德志张伟华邓子龙编 科学出版社5机械设计与理论 李柱国主编 科学出版社6. 机械设计课程设计 朱家诚 主编 合肥工业大学出版社7. 机电系统动态仿真： 刘白雁 主编 机械工业出版社基于 MATLAB 8.基于 MATLAB/Simulink 平面 曲秀全 主编 哈尔滨工业大学出连杆机构的动态仿真 版社9. 基于 MATLAB 和 Pro/ENGINEER 郭仁 生 主编 机械工业出版社优化设计实例解析