機(jī)械原理課程設(shè)計--硬幣分揀包裝機(jī)

1、<p>　　完成日期：2013年 5月 26日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 機(jī)器的功能和設(shè)計要求…………………………………….2</p><p>　　1.1 簡述………………………………………………………………2</p><p>　　1.2 硬幣分揀機(jī)的系統(tǒng)組成………………

2、…………………………2</p><p>　　1.3 硬幣分揀包裝機(jī)的設(shè)計要求和主要參數(shù)………………………3</p><p>　　2 工作原理和工藝動作分解………………………………….4</p><p>　　3 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖…………5</p><p>　　4 機(jī)構(gòu)選型及機(jī)械運動方案的選擇和評定…………………………..

3、5</p><p>　　5 所選定機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算過程及各階段的結(jié)果……………6</p><p>　　6 主要參考文獻(xiàn)……………………………………………...13</p><p>　　7 設(shè)計心得…………………………………………………13</p><p>　　1 機(jī)器的功能和設(shè)計要求</p><p><b>　

4、　1.1 簡述</b></p><p>　　本次設(shè)計題目為硬幣分揀機(jī)設(shè)計，本項目屬于應(yīng)用于現(xiàn)代化的創(chuàng)新性設(shè)計。該設(shè)備主要用于多種硬幣的分選、計數(shù)、包裝，該設(shè)備實現(xiàn)了自動化操作，達(dá)到高效、可靠、生產(chǎn)率高、減輕勞動成本的目的。在目前國內(nèi)的小面值貨幣流通的領(lǐng)域，硬幣分揀大多為人工操作，生產(chǎn)率低，浪費勞動成本。所以，此設(shè)備的研制可以改善這一狀況，節(jié)約勞動力成本，提高勞動生產(chǎn)率。</p><

5、p>　　表1-1 我國目前流通幣種及其基本信息</p><p>　　1.2 硬幣分揀機(jī)的系統(tǒng)組成</p><p>　　由機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。</p><p>　　機(jī)械系統(tǒng)可分為7個主要功能單元，各個功能單元具有一定的獨立性。</p><p>　　圖1-1 硬幣分揀包裝機(jī)功能示意圖</p><p>

6、;　　硬幣堆放、輸送功能單元</p><p>　　硬幣排列、分選功能單元</p><p>　　硬幣分選計數(shù)功能單元</p><p>　　硬幣堆碼、整理功能單元</p><p><b>　　送紙、撕紙功能單元</b></p><p><b>　　硬幣包裝功能單元</b><

7、/p><p><b>　　卷邊功能單元</b></p><p><b>　　圖1-2</b></p><p><b>　　圖1-3</b></p><p>　　1.3 硬幣分揀包裝機(jī)的設(shè)計要求和主要參數(shù)</p><p><b>　?。?）包裝能力：

8、；</b></p><p><b>　?。?）驅(qū)動電機(jī)：；</b></p><p>　?。?）機(jī)械運動方案力求簡單；</p><p>　?。?）圖1-2表示功能單元1和2，希望能準(zhǔn)確分離不同大小的硬幣。圖1-3表示功能單元3~7，希望能實現(xiàn)各部分協(xié)調(diào)工作。</p><p>　?。?）頂桿運動有沖擊力，希望頂住

9、硬幣時沖擊力較小。</p><p>　?。?）機(jī)械手既要包裝又有定位，所以滾輪能加熱，且具有一定的摩擦以帶動硬幣旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　2 工作原理和工藝動作分解</p><p>　　根據(jù)上述分析，硬幣分揀包裝機(jī)要求完成的工藝動作有以下五個動作：</p><p>　?。?）漏斗將硬幣送到傳輸帶上，再送到加速分揀單元上。</p>

10、<p>　?。?）加速分揀單元的運動方式是做扭轉(zhuǎn)運動。料斗分三層，上兩層開有分選孔，第一層孔大小比五角、一角硬幣稍大，比一元硬幣?。坏诙涌状笮”纫唤谴?，比五角小。這樣在旋轉(zhuǎn)時達(dá)到分離三種硬幣的效果。另外，硬幣在料斗中隨著慣性向前運動，在料斗的側(cè)面開出滑道口，符合規(guī)格的硬幣通過小孔直接落入滑道，滑道口大小由上至下依次為一元、五角、一角。</p><p>　　（3）滑道底面是傳送帶，側(cè)面裝有計數(shù)器，兩

11、端口裝有電磁擋板，以達(dá)到準(zhǔn)確計數(shù)的效果。</p><p>　　計數(shù)器每計完一百個硬幣，電磁擋板自動擋住滑道口，以便下一步工作。</p><p>　?。?）硬幣經(jīng)過送料機(jī)分選后經(jīng)過滑道直接滑入幣筒中，每個幣筒容量為一百個，完成碼堆。利用間歇運動機(jī)構(gòu)完成幣筒的間歇裝動，利用頂桿將硬幣送到包裝單元。</p><p>　?。?）利用間歇機(jī)構(gòu)完成送紙及包裝。機(jī)械手又三個帶有加

12、熱裝置的偏心摩擦輪，通過摩擦輪的轉(zhuǎn)動帶動包裝塑料紙及硬幣轉(zhuǎn)動，以達(dá)到包裝側(cè)面的效果。硬幣堆兩端各有加熱片，硬幣堆裝動時，自動完成勾邊。</p><p>　　上述五個動作，加料，分揀，計數(shù)比較簡單，不做太多的考慮。硬幣分揀包裝機(jī)設(shè)計時應(yīng)重點考慮以下三個機(jī)構(gòu)的設(shè)計問題：幣筒的間歇轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，機(jī)械手及送紙機(jī)構(gòu)的間歇運動機(jī)構(gòu)，頂桿的上下運動。</p><p>　　3 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運

13、動循環(huán)圖</p><p>　　對于硬幣分揀包裝機(jī)運動循環(huán)圖，主要是確定幣筒、頂桿、機(jī)械手、送紙橡膠輪的先后順序、相位，以及對各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計、裝配和調(diào)試。以上凸輪為定標(biāo)構(gòu)件，上凸輪每旋轉(zhuǎn)一周為一個運動循環(huán)。如圖：</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　4 機(jī)構(gòu)選型及機(jī)械運動方案的選擇和評定</p>&l

14、t;p>　　根據(jù)幣筒、頂桿、機(jī)械手和送紙橡皮輪這三個執(zhí)行構(gòu)件動作要求和結(jié)構(gòu)特點，可選擇如表4-1的常用的機(jī)構(gòu)：</p><p><b>　　表4-1</b></p><p>　　根據(jù)表4-1所示的三個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)矩陣，由此可求出硬幣分揀包裝機(jī)的機(jī)械運動方案數(shù)為：</p><p>　　現(xiàn)在可以按給定條件、各機(jī)構(gòu)的相容性和盡量使機(jī)構(gòu)簡單等來

15、選擇方案。我們選定的機(jī)構(gòu)比較簡單的方案為：幣筒機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)、頂桿機(jī)構(gòu)為凸輪頂桿機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、送紙橡皮輪機(jī)構(gòu)為不完全齒輪機(jī)構(gòu)。</p><p>　　5 所選定機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算過程及各階段的結(jié)果</p><p><b>　　6 主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書。同濟(jì)大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計教研室</p>&l

16、t;p>　　孫桓，陳作模，葛文杰，機(jī)械原理（第七版）高等教育出版社，2006</p><p>　　李興華，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 清華大學(xué)出版社，2012</p><p><b>　　7 設(shè)計心得</b></p><p>　　通過這2個月的努力，從初步的想法到具體的數(shù)據(jù)，設(shè)計逐漸成型。在設(shè)計過程中，我們遇到了不少問題，比如凸輪的設(shè)計，由于計算與