易拉罐壓縮機(jī)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)說明書

1、摘要摘要所設(shè)計(jì)的易拉罐壓縮機(jī)：是利用曲柄滑塊傳動(dòng)壓力，將易拉罐進(jìn)行壓縮的機(jī)械，種類很多。傳動(dòng)壓力的工作介質(zhì)有機(jī)械傳動(dòng)和人工傳動(dòng)兩種類型。一 .機(jī)械傳動(dòng)類型包括：皮帶式和齒輪的靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的有摩擦壓力機(jī)；靠主動(dòng)件與從動(dòng)件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的壓力機(jī)。二 .人工傳動(dòng)類型包括：手搖式和腳踩式利用手搖動(dòng)曲柄通過連桿使滑塊運(yùn)動(dòng)；利用腳踩動(dòng)曲柄通過連桿使滑塊運(yùn)動(dòng)；易拉罐壓縮機(jī)主要是用于喝完的飲料易拉罐壓成餅塊，以便于儲(chǔ)運(yùn)及減少回收再利用過程中運(yùn)輸、冶煉的損耗。機(jī)型分類：該系列設(shè)備在機(jī)型分類上分為立式機(jī)型和臥式機(jī)型兩種形式。關(guān)鍵詞:易拉罐壓縮機(jī)；轉(zhuǎn)動(dòng)副；移動(dòng)副，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)A

2、bstractAbstractThedesigncanbelengthenedstairs,isintheoriginalordinaryhouseholdaluminumalloyherringbonestairsmodification,theordinaryhouseholdherringbonestairscanheightenatimestheworkingheight,convenienttouse.Themainstaircaseisimprovedwhichisusedfortheconnectionoftherotatingpairrevolute,increasedstre

3、ngth,sothatitcanwithstandstrongenoughtoeffect.Anotherindependentdesignamobileside,sothatthestairstwoworkingstatecanbeeasilyconverted,mobilesidebuttoninthemiddleholeofthetime,thestaircaseisaherringbonework,anelongatedmobileside,butthestairsintoalongladder,thuslengtheneddoublestaircase,workingheightal

4、sodoubled.Thestaircasedesignmethodsuitableforgeneralfamilyherringboneladderisimproved,makingiteasiertohighwork.Keyword:Keyword:Canbelengthenedstairs;Revolutejoint;Mobileaccessory一概述3二課題研究現(xiàn)狀3三問題提由3四傳動(dòng)方案的論證5五控制元件的分析6六原理及各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6七設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)16八總結(jié)16參考文獻(xiàn)171819-20一、概述易拉罐壓縮機(jī)：是利用曲柄滑塊傳動(dòng)壓力，將易拉罐進(jìn)行壓縮的機(jī)械，種類很多。傳動(dòng)壓力的工作介

5、質(zhì)有機(jī)械傳動(dòng)和人工傳動(dòng)兩種類型。一 .機(jī)械傳動(dòng)類型包括：皮帶式和齒輪的靠機(jī)件間的摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的有摩擦壓力機(jī)；靠主動(dòng)件與從動(dòng)件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的壓力機(jī)。二 .人工傳動(dòng)類型包括：手搖式和腳踩式利用手搖動(dòng)曲柄通過連桿使滑塊運(yùn)動(dòng)；利用腳踩動(dòng)曲柄通過連桿使滑塊運(yùn)動(dòng)；易拉罐壓縮機(jī)易拉罐壓縮機(jī)主要是用于喝完的飲料易拉罐壓成餅塊，以便于儲(chǔ)運(yùn)及減少回收再利用過程中運(yùn)輸、冶煉的損耗。機(jī)型分類：該系列設(shè)備在機(jī)型分類上分為立式機(jī)型和臥式機(jī)型兩種形式。立式機(jī)型是現(xiàn)今得以廣泛使用的推廣機(jī)型，設(shè)計(jì)噸位大、產(chǎn)量大，應(yīng)用范圍廣泛；臥式機(jī)型由于主油缸橫放，密封件因重力作用影響，設(shè)計(jì)壓力增大后，密封件受力

6、不平衡局部磨損較大，壽命大大減弱，無法滿足大產(chǎn)量長期連續(xù)使用的要求，多使用小噸位機(jī)型，應(yīng)用范圍較小。目前市場是金屬屑打包機(jī)各式各樣的，但是根據(jù)其動(dòng)力裝置可以大概分為以下幾個(gè)類型：機(jī)械式產(chǎn)品壓塊機(jī)、液壓式產(chǎn)品壓塊機(jī)、電動(dòng)式產(chǎn)品壓塊機(jī)和氣動(dòng)式產(chǎn)品壓塊機(jī)。其中液壓式產(chǎn)品壓塊機(jī)在市場上居多，因?yàn)槠淠芎芊奖銓?shí)現(xiàn)高壓力和不同工作速度的要求且傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小等諸多優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)其自動(dòng)化控制程序又可分為：手動(dòng)控制、半自動(dòng)化控制和全自動(dòng)化控制。在國內(nèi)大多數(shù)是半自動(dòng)化控制機(jī)床，全自動(dòng)大噸位精確度較高機(jī)床大多從國外進(jìn)口，因此對(duì)于自動(dòng)化控制的研究有待提高。二、本課題研究現(xiàn)狀易拉罐壓縮機(jī)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀總體可以歸結(jié)為以下

7、幾點(diǎn)：(1)工作臺(tái)較大，滑塊行程較長，以滿足多種工藝的要求；(2)有頂出裝置，以便于頂出工件；(3)易拉罐壓縮機(jī)具有點(diǎn)動(dòng)、手動(dòng)和半自動(dòng)等工作方式，操作方便；(4)易拉罐壓縮機(jī)具有保壓、延時(shí)和自動(dòng)回程的功能，并能進(jìn)行定壓成型和定程成型的操作，特別適合于金屬粉末和非金屬粉末的壓制；(5)易拉罐壓縮機(jī)的工作壓力、壓制速度和行程范圍可隨意調(diào)節(jié)，靈活性大。三、提出問題：廢品收購廠收購過程中產(chǎn)生大量易拉罐，占用大量空間。隨意堆放易妨礙工作人員。大量的易拉罐，不便集中處理和運(yùn)輸。解決方法：為解決這種小型廢品收購廠和私人廢品收購處不易儲(chǔ)運(yùn)易拉罐的問題，現(xiàn)在設(shè)計(jì)一個(gè)體積處理能力都適合這種小型廢品收購廠和私人廢品

8、收購處實(shí)際情況的易拉罐壓縮機(jī)。通過易拉罐壓縮機(jī)對(duì)易拉罐進(jìn)行壓縮。使松散的易拉罐壓縮成規(guī)則的餅的形狀。方便集中管理，運(yùn)輸和直接投入爐中熔煉。有效清除的占用廠地有限空間。且該機(jī)占用空間小，效率高成本低，側(cè)面降低了勞動(dòng)成本。四、傳動(dòng)方案的論證目前沖壓機(jī)床的傳動(dòng)方式主要有：液壓式、氣壓式、電動(dòng)式和機(jī)械傳動(dòng)方式等。傳動(dòng)裝置的選擇正確與否，直接決定著沖壓機(jī)的好壞。氣壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)為：它以空氣為工作介質(zhì)，工作介質(zhì)獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便，不必設(shè)置回收的油箱和管道；因空氣的粘度很小（約為液壓油動(dòng)力粘度的萬分之一），其損失也很小，所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送；氣壓傳動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡單、

9、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題。缺點(diǎn)為：由于空氣具有可壓縮性，因此工作速度穩(wěn)定性稍差；因工作壓力低（一般為0.31.0MPa）,又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，總輸出力并不大；噪聲較大，在高速排氣時(shí)要加消聲器。電氣傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)為：電機(jī)的效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)比較經(jīng)濟(jì)；電能的傳輸和分配比較方便；電能容易控制。具缺點(diǎn)為：機(jī)械特性硬度小，穩(wěn)定性差；傳遞功率小；只適用于調(diào)速方式要求不高的場合。機(jī)械傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，操作簡單，負(fù)載對(duì)傳動(dòng)特性幾乎沒有影響。傳動(dòng)效率高，制造容易和維護(hù)簡單。但是，機(jī)械傳動(dòng)一般不能進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，遠(yuǎn)距離操作困難，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜等。液壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)為：其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動(dòng)方式中是

10、最大的，有很大的力矩慣量比，在傳遞相同功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活；速度、扭矩、功率均可無級(jí)調(diào)節(jié)，動(dòng)作響應(yīng)性快，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速范圍可達(dá)100:l到2000:1;動(dòng)作快速性好，控制、調(diào)節(jié)比較簡單，操縱比較方便、省力，便于與電氣控制相配合，以及與CPU計(jì)算機(jī)）的連接，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；元件的自潤滑性好，易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)與保壓，安全可靠；元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化；所有采用液壓技術(shù)的設(shè)備安全可靠性好，經(jīng)濟(jì)性亦佳。缺點(diǎn)為：液壓傳動(dòng)因有相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面不可避免地存在泄漏，同時(shí)油液不是絕對(duì)不可壓縮的，加上油管等彈性變形，液壓傳動(dòng)不能得到嚴(yán)格的傳

11、動(dòng)比，因而不能用于如加工螺紋齒輪等機(jī)床的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈中；油液流動(dòng)過程中存在沿?fù)p失、局部損失和泄漏損失，傳動(dòng)效率較低，不適宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；在高溫和低溫條件下，采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。從各方面考慮，液壓傳動(dòng)系列基本符合設(shè)計(jì)要求，能達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在液壓傳動(dòng)學(xué)習(xí)中積累的知識(shí)在本次設(shè)計(jì)中能得到實(shí)踐應(yīng)用。所以，此次設(shè)計(jì)將采用液壓傳動(dòng)。五、控制元件的分析液壓傳動(dòng)中主要有以下幾種控制元件實(shí)現(xiàn)壓頭的前壓、推塊和返回的過程。1 .手動(dòng)換向閥用人工操作控制閥芯的運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)液壓油流的溝通、切斷和換向，以及壓力卸載和順序動(dòng)作控制的閥門。手動(dòng)換向閥又分為手動(dòng)和腳動(dòng)兩種。優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、靈活、容易控制。2 .電磁換向

12、閥通過電磁鐵產(chǎn)生的電磁力來使閥芯運(yùn)動(dòng)，達(dá)到油路的轉(zhuǎn)換。但由于受電磁鐵吸引力的限制，電磁換向閥流量不能過大而且需要在回路中增加減速裝置。3 .插裝閥是具有控制功能的元件組成的組件，插入閥塊而構(gòu)成的閥。閥芯結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作靈敏，密封性好。它的功能比較單一，主要實(shí)現(xiàn)液路的通或斷，與普通液壓控制閥組合使用時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)油液方向、壓力和流量的控制。從實(shí)際可操作性上來看，手動(dòng)控制閥能滿足本次所需要的性能要求，經(jīng)濟(jì)性也較好，因而本次設(shè)計(jì)選用手動(dòng)換向閥。六、原理及各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1按給定滑塊行程的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)解析法設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的首要任務(wù)是： 建立機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)與給定運(yùn)動(dòng)參數(shù)的方程式。不同的運(yùn)動(dòng)要求，

13、所建立的方程式也就不同。然后應(yīng)用不同的數(shù)學(xué)方法和解算工具去求解方程式中的尺寸參數(shù)。由上看出，同圖解法設(shè)計(jì)一樣，解析法設(shè)計(jì)隨著機(jī)構(gòu)類型不同和運(yùn)動(dòng)要求不同，也沒有統(tǒng)一的方法可以套用。求解尺寸參數(shù)時(shí)，同樣也會(huì)出現(xiàn)有唯一解或無窮多解或無解的情況?，F(xiàn)給定滑塊行程兒導(dǎo)路偏距e,附加要求為機(jī)構(gòu)的最大壓力角UmaFO(,試用解析法設(shè)計(jì)一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，確定曲柄長a和連桿長bo在圖6.1-1中作出機(jī)構(gòu)兩極限位置及機(jī)構(gòu)具有最大壓力角位置。選取參考坐標(biāo)系oxy,并設(shè)滑塊在兩極限位置的坐標(biāo)為X1和X20即可得到以下三個(gè)方程再根據(jù)機(jī)構(gòu)具有最大壓力角的位置，還可得到以下關(guān)系式:為計(jì)算方便，設(shè)側(cè)儀,則上式變?yōu)閎=ma+m

14、e(6.1-2)在式(6.1-1)和(6.1-2)中共有四個(gè)方程，恰好能解四個(gè)待求的尺寸參數(shù)a、b、X1和X2o(6.1-2)代入式(6.1-1)消去b,在式(6.1-1)中消去X2,得(ij+h)3-a(m+D+me3-e由此得到含有兩個(gè)待求參數(shù)a和X1的二次方程組，但要解這個(gè)方程組就會(huì)導(dǎo)出一個(gè)四次方程，而解這個(gè)四次方程是較困難的。為此可采用近似計(jì)算方法中迭代法來解出a和X1足夠精確的近似解。具體步驟如下：第一次迭代， 先選擇一個(gè)a的初始值/， 代入式(3.6.1-4)中求得第一次近似值*,然后將鼻出和代入式(3.6.1-3)-a(m-1)+me2-e3(6.1-4)為解方程可先作消元處理，

15、將式(6.1-3)圖6.1-1戈：=(b+a)-eX|-(b-a)2-e況？=zx+h中，一般不能滿足此式，會(huì)出現(xiàn)誤差3】，即%=(乂?+h)a-a(m+1)+mea+ca第二次迭代，先確定a的變化步長,從而獲得第二次迭代的a值為戶=小)士Aa,將戶代入式(3.6.1-4)中求得靖。然后將尸和螳代入式(3.6.1-3)中得第二次迭代的誤差詼。依次類推，第三次迭代直至第n次迭代。若給定一個(gè)足夠小的允許的誤差值6,經(jīng)過n次迭代后，所得誤差K3時(shí),迭代計(jì)算就可以結(jié)束，對(duì)應(yīng)的我如和X值即為可取的近似值，然后由式(3.6.1-2)求得連桿長bo需要說明的有1).關(guān)于初始值如”的選取。的選取影響到迭代的收

16、斂性和迭代速度。在偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可參照對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊行程h等于兩倍曲柄長度a的幾何關(guān)系，可選取)=0.5h較為合理。2).關(guān)于計(jì)算步長Aa的選取。Aa的選取主要影響到迭代的精度。如果迭代中誤差絕對(duì)值片逐漸增大，則應(yīng)改變的正、負(fù)號(hào)，使連逐漸減小。例題：給定滑塊行程h=1,偏距e=0.25(以上尺寸均為相對(duì)值)，允許最大壓力角otma=口=300。試設(shè)計(jì)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，確定曲柄長a和連桿長bo解：選擇a的初始值P=0.5h,a的變化步長Aa=0.002,設(shè)定允許的誤差值是0.001,計(jì)算結(jié)果如下表。迭代次數(shù)aXI10.50000.9682458-0.063508320.4980

17、0.9661801-0.047671830.49600.9641141-0.0318998840.49400.9620478-0.016192450.49200.9599812-0.0005495由計(jì)算結(jié)果可以看出，第5次迭代結(jié)束各就小于給定的誤差值了。由此可將育和W值代入式(3.6.1-2)和式(3.6.1-1)得b=1.4840,x2=1.9599812。若設(shè)h=100mm,WJe=0.25x100=25mm,a=0.4920 x100=49.20mm,b=1.4840X100=148.40mm6.2解析法對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作運(yùn)動(dòng)分析曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可以方便的用來達(dá)到增力、擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)的距離

18、傳動(dòng)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副均為低副，運(yùn)動(dòng)副元素間接觸面積較大，運(yùn)動(dòng)副元素間應(yīng)力較小，承載能力較強(qiáng)；低副元素幾何形狀簡單，制造方便，能獲得較高的制造精度；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)和直線往復(fù)移動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式的相互轉(zhuǎn)化；偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)還可以通過改變偏心距來得到不同的急回特性；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過各種演化還可以得到其他各種導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等。因此曲柄滑塊機(jī)構(gòu)在沖床、內(nèi)燃機(jī)、空壓機(jī)等機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。七、設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新要點(diǎn)簡述：此種新型易拉罐壓縮機(jī)，在設(shè)計(jì)上綜合了腳踩式易拉罐壓縮機(jī)的特點(diǎn)，但在原來的基礎(chǔ)上也增加許多新的優(yōu)點(diǎn)。此次所設(shè)計(jì)的易拉罐壓縮機(jī)相比較以前的有以下優(yōu)點(diǎn)：.利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)器運(yùn)動(dòng)，減少了工作

19、者勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率.通過夾具或手把易拉罐放入，自動(dòng)壓縮，自動(dòng)出料。.相對(duì)于大型的易拉罐壓縮機(jī)而言，它的體積小，不重，易拆裝，易移動(dòng)，操作簡便。總而言之，此次設(shè)計(jì)是結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的各類問題來實(shí)現(xiàn)的，也是為了方便機(jī)械類生產(chǎn)廠家對(duì)易拉罐進(jìn)行處理。創(chuàng)新的地方也是結(jié)合現(xiàn)有產(chǎn)品的不足之處來提出的八、總結(jié)我們?cè)谏钪幸獙W(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，并且努力嘗試解決生活中各種各樣的問題，這樣我們的社會(huì)才會(huì)進(jìn)步，我們的生活水平才會(huì)有更大的提高！此種新型易拉罐壓縮機(jī)，在市場上可能已出現(xiàn)；但其在生活中帶來了巨大的方便。不僅方便了小型廢品收購廠處理易拉罐。也方便運(yùn)輸和后期處理，。本機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，操作、維護(hù)方便、安全，非常適用小型廢品收購廠和私人廢品收購廠。參考文獻(xiàn)：1熊良山.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).2版.武漢：華中科技大學(xué)出版社,2009.2涂曉斌,鐘紅生,習(xí)俊梅,楊中芳.機(jī)械制圖.南昌：江西高校出版社,2008.3濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).8版.北京：高等教育出版社,2005.4劉鴻文.簡明材料力學(xué).2版.北京：高等教育出版社,2007.5孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理.7版.北京：高等教育出版社,2005.10致謝通過這次的機(jī)械創(chuàng)新實(shí)踐，我受益匪淺，首先覺得要做好一件事情要一步一個(gè)腳印，對(duì)