自动喂鱼机设计说明书

机械创新课程设计说明书设计题目自动喂鱼机设计者：学班

号：级：机制本一班专

业

机械设计造及其自动学

院：电工程学院20196日word档可编辑复制

摘[要]：自动喂鱼机是一款用于自动、定量投放鱼饲料的设备。养鱼赏鱼是一个充满乐趣的过程因此随着时代的发展人民生活水平的逐步提高，在家中养鱼赏鱼作为人们休闲的一种情趣而变得越来越普遍。然而，人们总有出差工作、探亲访友不在家的时候，此时可爱的鱼儿不就要饿肚子了么？为了帮助人们解决喂鱼的后顾之忧，自动喂鱼机便应运而生。自动喂鱼机通过应用齿轮传动机构柄滑块机构和电路控制等简单机构实现了喂鱼的自动化、定量化的目标要求。[键词：动化；定量word档可编辑复制

AbstractsThemachineanforonoffishisafunprocess.Therefore,withofthetimesandtheimprovementoflifefishhomearemorewidelyasakindoffishwhenbecauseofonbusinessvisiting?Inordertothebackthatfishathome,tautomaticfeedfishmachineathistoricThemachinethetheofdivemechanism,thecrankslidermechanism,thecircuitsoon.Keywords:

automation;quantitativeword档可编辑复制

一、一、设计任目

录·······1设计题目及结构简介

······2原始设计数据

·········3、设计内··············1二、原动机选择

·····三、机械运动机设计

1、推瓶机构的设计2、洗瓶机构的设计

·············四、零部件寸机构的设及计算

··········1摆动导杆机构的尺寸设计及运动分析

···2、洗瓶机构的尺寸设计及运动分析

············63、工作循环··············五、三维效图

·······六、课程设学习心得

··9参考文献

············10word档可编辑复制

一、设任1、设计题目和结简介本次设计自动喂鱼机的基本功能和设计思路根据给定的规定动作顺序综合运用所学的基本理论基本知识和相关的机械设计专业知识完成自动喂食机理论方案的创新设计并绘制必要的零部件图其中包括装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计，主要结构的设计简图；设计计算与说明。自动喂鱼机设计要求：应具有定时、定量投放饲料的功能；可以设定开启关闭时间的长短；可以适应不同宠物食量的需要；使用小型电动机驱动；小型电动机电源应为安全电源；用来控制电动机开启关闭的电路控制系统；其应尽量通过应用最简单的机构达到自动喂鱼的目的且要求整台工作时机器安全可靠。为此可以考虑应用齿轮传动减速机构曲柄滑块机构和电路控制等简单机构来实现喂鱼的自动化、定量化的目标要求。2、原始设计数据原始要求设计数据见下表1。表1：参数

饲料漏口（直径）

开启频率

开启时间

饲料流量

电动机转数单位

mm

次/天

mm

/天

r/min方案1方案2

Φ5Φ3

42

2050

1215

210180word档可编辑复制

方案3

Φ3

1100141503、设计内容1.自动喂鱼机应包括齿轮或条传动机构、曲柄滑块机构等常用机构或组合机构。要求提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。2.用来控制电动机开启关闭电路控制系统。3.设计传动系统并确定其传动比分配。4.画出最终方案机械运动简图和运动循环图。5.设计组合机构实现运动要求并对从动杆进行运动分析也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。绘出运动线图。6.其他机构的设计计算。7.撰写设计说明书。二、原机选择原动机是机械系统的驱动部分能量转换性质的不同分为第一类原动机和第二类原动机。其中第一类原动机分为：蒸汽机、柴油机、汽油机、水轮机、燃气轮机第二类原动机分为电动机液动（液压马达动（气动马达因为在此设备中对传动的功率要求较低积要求较小维护要求较少等，在这里我们应选择转速较小，价格相对低廉的电动机为原动机。按题目要求直流齿轮减速电动机由于其结构简单性能可靠故选择直流齿轮减速电动机。式直流齿轮减速电动机产品数据：使用电压:DC6V转速：180rpm外径:25mm总长:31mm伸出轴长:10mmword档可编辑复制

扭力:1-3KG三、机运机构设设计要求可知，自动喂鱼机主要由齿轮传动机构、曲柄滑块机构、原动机、电路控制机构和箱体组成。自动喂鱼机功能分解：齿轮传动

滑块运动

饲料下落。传动功能分解：减速，往复运动。喂鱼功能细分通过电路控制系统设定喂鱼的时间和频率当需要喂鱼投放饲料时控制系统将电路打开电动机提供的原动力带动齿轮传动并进行减速处理将减速后的转动动力用来带动曲柄转动进而带动带有特定大小孔的滑块往复运动滑块上的孔与装饲料的容器上的孔相重合时饲料便会落下，从而达到喂鱼的目的。同时通过设定电路系统开关电路的频率和时间可以准确的定量的对电动机的工作时间进行控制继而控制了滑块的移动时间和频率两孔相重合的时间长度也得到了控制也就是控制了饲料的流量因此可以达到投料的定时定量的要求。当然由于此类简单的电路控制系统所用的电路板在市场中很常见可以直接购买，故在此只做简单说明，不再过多说明。1齿合方案的择根据前述设计要求,齿轮传动和齿轮齿条传动作为传递动力的一个重要环节，应对其进行设定。方案齿轮与齿条齿合方案word档可编辑复制

图1

齿轮齿条传动机构如图1所示，如若选用齿轮齿条传动机构，可以达到是滑块往复运动，但须使齿条与滑块相连接且须改变电动机的转向这会使电路的控制系统变得相对麻烦且会降低电动机的使用期限故选用齿轮齿条传动机构的设计方案不是最佳的设计方案。方案直齿圆柱齿轮齿合传动机构图2直齿圆柱齿轮齿合传动机构如图2所示通过应用两个圆柱直齿圆柱齿轮的齿合可以将小齿轮与电动机的转轴相连大齿轮与曲柄滑块中的曲柄轴相连这样不仅可以将动力从电动机传到曲柄轴进而带动滑块实现往返的反复运动且可以实现转速的降低或增大（在此次设计中应将其降低且不用像方案那样要求电动机既要正转又word档可编辑复制

要反转，控制系统也会相对简单，故此方案较适合选择。2自动喂鱼机体结构设计自动喂鱼机整体包括动力机即电动机传动机构柄滑块机构，饲料盛装装置和电路控制机构构成。通过电路控制系统设定喂鱼的时间和频率，当需要喂鱼投放饲料时控制系统将电路打开电动机提供的原动力带动齿轮传动并进行减速处理将减速后的转动动力用来带动曲柄转动进而带动带有特定大小孔的滑块往复运动，当滑块上的孔与盛装饲料的容器上的孔相重合时，鱼饲料便会落下，从而达到喂鱼的目的。自动喂鱼机的传动机构主要由直齿圆柱齿轮构成，如图2所示。由于电动机的转速为180r/min相对于曲柄滑块机构来说过大，故需通过一对大小齿轮的配合，使转速为180r/min的动力减小为30r/min，这样不仅能够适合曲柄滑块的所需转速，也使饲料每次下落的流量更为合适。需要指出的是由于鱼儿的食量是一定的过意鱼饲料放多了浪费放少了鱼儿又会吃不饱，故需准确计算滑块上的饲料漏孔的直径大小。四、零件构的尺设及计算零部件机构的尺寸设计及计算包括齿轮传动机构的尺寸设计及计算和曲柄滑块机构的尺寸设计及计算。计算公式：齿轮传动比i=齿轮周期T=

2

，1、齿轮动机构的尺设计表2：word档可编辑复制

名

称

代号

计算公式齿形角模数齿厚齿槽宽齿距基圆齿距齿顶高齿根高齿高分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径标准中心距

αbafafb

标准齿轮为20°=π=22π=pcosb=h*aa=（*+*）m=1.25mfa+h=2.25maf=mzm(z+2)a=d-2hm(z-2.5)ff=dcosαbm）12此机构中包含一对两个齿轮，根据设计要求，知道电动机的输出转速为180r/min，而曲柄滑块的需要为30r/min，故所选的齿轮的传动比应为：i=n2/n1=z1/z2=。根据实际要求，可以选择主动轮与从动轮的设计数据如表3所示。表3：

z

a(

0

)12

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有表2的计算公式和表3中的齿轮数据可以计算，齿轮3齿轮4分度圆直径分别为：d1=z1*m1=17x0.5=8.5mm，d2=z2*m2=102x0.5=51mm，其中心距为：a=d1+d2=8.5mm+51mm=59.5mm其传动比为：i//102=1，可以验证，此传动比是满足设计要求的。曲柄的转速为：w

=w1*i=180(r/min)*(1/6)=30r/min。曲柄2曲柄滑块机的尺寸计根据工作要求，由于饲料容器的底孔直径大小ø14（鱼饲料颗粒的大小约为0.2mm-0.3mm块漏孔的直径大小为，由于滑块的行程大小不得小于两直径之和，故计算有：曲柄的长度大小要求为：L≥（d3+d4）/2=（14mm+3mm）/2=8.5mm，故可以取曲柄长度L=9mm。根据饲料容器的底孔中心与曲柄轴的水平距离为57mm，结合装置的整体结构配置，可以确定连杆的长度为34mm。如图3所示。word档可编辑复制

图3柄滑块机构计算其自由度有：n=3Pl=4Ph=0F=3n-(2Pl+Ph)=3×3-(2×4+0)=1曲柄滑块所需的构件材料的选择及设计数据的整理可见表。表4：机构名称曲柄滑块

构件尺寸曲柄9mm连杆34mm

所选材料2mm铝板2mm铝板

选用理由价格便宜、材质轻便、成型后具有时效强化性价格便宜、材质轻便、成型后具有时效强化性五、三维效果图word档可编辑复制

图4

三维效果图六、课设学习心对我来说这次的机械创新课程设计是继省机械创新大赛机械原理课程设计以来对我所需要的知识的又一次实践性的应用为我更加熟练地掌握课本上所学的知识，并在实际中进行恰当的应用提供了一次很好的机会。这次的课程设计老师给的要求是自选设计对象以组队经过再三思考，考虑到设计的完整性合理性和独立性等方面以一双眼睛一个大脑的心态开始了我的选题、查资料、计算数据、画图、写说明书、等一系列的工作。在设计不断的进行中，我们发现很多原理我们还没熟悉到了了如指掌的地步比如计算杆件机构运动分析时会感觉到比较吃力通过此次的机械创新课程设计我们不仅明确了自己在理论课本上哪些是不足需要提高的地方而且还把这些原理理论应用到了实际的设计之中去了让我们有了种在社会中似乎以社会中工作的一员的身份，来为自己所在的公司企业设计产品时的实际感受和体会相信这也会是我大学之中应该永久牢记的一种经历和感觉这回会成为一种经验在我未来真正迈入社会的时候这种经历感觉和经验会给我带来和别人word档可编辑复制

不一样的起跑线。在这段时间中，与上学期刚过去的机械创新大赛、机械原理课程设计一样，让我感觉到了我现