機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實例分析(編輯修改稿)
2025-03-08 05:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 程序傳輸給數(shù)控系統(tǒng)。編程過程精確、直觀、方便、靈活。該裝置可完成各種圓柱凸輪的精確自動化加工，另外還可以加工各種平面凸輪。 圓柱凸輪數(shù)控銑削裝置的創(chuàng)新設(shè)計實例 5. 主要創(chuàng)新點 (1) 工件回轉(zhuǎn)運動采用標準分度頭傳動，簡化了設(shè)計制造，降低了研制成本。在研制過程中，通過分析對比選擇了合理的驅(qū)動位置，保證了傳動精度，這種方法在國內(nèi)尚屬 首次。 (2) 工作臺的直線運動采用先進的滾珠絲杠傳動，并采用滾動導(dǎo)軌支承，其傳動靈活、精度高、剛度大。 (3) 該裝置采用簡易 CNC系統(tǒng)控制，采用 CAD/CAM一體化編程，選擇廉價的 CAXA/ME作為支撐軟件，利用反求設(shè)計創(chuàng)新思維進行了創(chuàng)新改造，并進行了二次開發(fā)，對編程方法進行了合理的改進，使數(shù)控編程精確、直觀、方便、靈活。因而其操作方便，使用靈活，能滿足各種圓柱凸輪的加工。 (4) 該裝置可在普通銑床上完成各種復(fù)雜圓柱凸輪曲線的精確、高效、自動化加工，其操作方便、價格低廉。此外，該裝置也可用于各種平面凸輪的加工，因此頗具推廣應(yīng)用價值。 該裝置已在東北大學(xué)機械廠投入使用， 圓柱凸輪數(shù)控銑削裝置的創(chuàng)新設(shè)計實例 全自動送筷機創(chuàng)新設(shè)計實例 本實例就開發(fā)新型全自動送筷機采用的創(chuàng)新思維 (新型、實用、快捷 )和創(chuàng)新技法 (系統(tǒng)分析法、組合創(chuàng)新法、形態(tài)分析法、機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計法等 )作了一些簡單的介紹，以期對創(chuàng)新設(shè)計有所啟發(fā)。 1. 設(shè)計目的 學(xué)生每天到食堂就餐都得從筷筒里胡亂地抓取筷子，這樣既不方便又不衛(wèi)生，久而久之便萌發(fā)了設(shè)計一種自動送筷機的靈感。如圖所示為全自動送筷機外觀圖。 2. 設(shè)計過程 初定的送筷方式 (利用系統(tǒng)分析法和形態(tài)分析法進行論證分析 )有 3種：朝上豎直送 ；水平橫向送；水平豎向送 。 通過反復(fù)多次模擬實驗發(fā)現(xiàn)，朝上豎直送取筷子最為方便，但筷子的水平移動距離長，所需水平推力也大，會導(dǎo)致機器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加。水平橫向送筷子，由于筷子尺寸、形狀、大小及擺放的不規(guī)則，能順利取出筷子的概率不足 30% 。而水平豎向送筷子不僅出筷順暢，而且在抽出筷子后，在重力作用下筷子會自由下落，省去了機械傳動成本，這種方式取筷也比較方便。因此，最終選擇了第三種方案。 1) 送筷方式的確定 全自動送筷機創(chuàng)新設(shè)計實例 2) 出筷機構(gòu)的選擇可供選擇的出筷機構(gòu) (利用機構(gòu)組合創(chuàng)新法和機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計進行分析 )有盤形凸輪機構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、曲柄搖桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)等。通過模擬實驗，分析對比，發(fā)現(xiàn)盤形凸輪機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單，但由于從動件行程較大 (70mm)，使機構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)尺寸過大；曲柄搖桿和導(dǎo)桿機構(gòu)不僅平穩(wěn)性較差，而且占據(jù)的空間也大；而曲柄滑塊機構(gòu)占據(jù)的空間最小，結(jié)構(gòu)比較簡單。因此，最后確定用 曲柄滑塊機構(gòu)與移動凸輪組合機構(gòu) 作為出筷的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，如圖所示。 全自動送筷機創(chuàng)新設(shè)計實例 3) 電動機的選擇 通過模擬實驗測定推筷子的阻力和最佳的出筷子速度，從而確定電動機的功率為 25W ，減速電動機的輸出轉(zhuǎn)速為 60r/min。 3. 工作原理 當(dāng)曲柄滑塊機構(gòu)運動時，滑塊帶動移動凸輪 (階梯斜面 )反復(fù)移動，將筷子水平送出。推出的一截筷子如果未被取走，則移動凸輪空推，已推出的筷子靜候抽取。如果推出的筷子被取走，則上方的筷子在重力作用下會自由下落到箱體底部，而被再次推出，如圖所示。階梯推桿推筷示意圖 全自動送筷機創(chuàng)新設(shè)計實例 設(shè)計階梯推桿的目的：一是提高送筷子的效率；二是防止筷子由于擺放不規(guī)則，出現(xiàn)卡死、架空等現(xiàn)象。初定的推桿只能推一雙筷子，不僅效率低，而且經(jīng)常出現(xiàn)卡死、架空等現(xiàn)象。階梯推桿推出的 3雙筷子成并排階梯狀。伸出箱體最長的筷子被抽取走后，如果上方筷子不能自由下落，則再抽取伸出較短的一雙，如果抽走后上方的筷子還不能自由下落，則再抽走最短的第三雙筷子，由于 3雙筷子較寬，故 3雙都抽走后，上方筷子必然失去支撐而下落到箱體底部。 階梯推桿斜面 的作用：一是起振動作用；二是防止筷子未對準出口時被頂斷，如圖所示。當(dāng)筷子未對準出口、頂在箱體壁上時，筷子在階梯推桿的斜面上滑過。經(jīng)過多次作用，只有筷子對準出口時才能被頂出。 斜面推桿作用示意圖 全自動送筷機創(chuàng)新設(shè)計實例 4. 主要創(chuàng)新點 1) 產(chǎn)品創(chuàng)新 該產(chǎn)品屬國內(nèi)外首創(chuàng)，經(jīng)過市場調(diào)查及網(wǎng)上查詢，國內(nèi)外還沒有自動出筷機等自動出筷裝置。由于市場容量很大，產(chǎn)品又獲得專利
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