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魚飼投料機設(shè)計
摘 要
我國是世界上第一水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,隨著各地養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，采用機械代替人工投飼已被普遍認可。水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)戶在喂養(yǎng)魚飼料時，大多數(shù)采用人工拋料的方法。投喂機械化程度低, 隨著人工成本增高，成為制約我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的環(huán)節(jié)之一。
基于以上原因，本文設(shè)計了魚塘養(yǎng)殖自動投飼料機。本文首先分析了魚塘投飼機的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，介紹了現(xiàn)有主流投飼機。接著根據(jù)現(xiàn)有投飼機的特點及要求，擬定了兩種可行投飼機方案，為滿足間歇性投飼要求，選擇了曲柄搖桿機構(gòu)作為送料機構(gòu)的方案。接著對投飼機進行了詳細設(shè)計，并繪出裝配圖及零件圖。
最后對投飼機進行零件三維建模及虛擬裝配，驗證設(shè)計的合理性及干涉。最后進行運動仿真，所設(shè)計的投飼機結(jié)構(gòu)簡單，維修使用方便。
關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖，投飼機，曲柄搖桿，料斗
ABSTRACT
China is the world's first aquaculture country, along with the rest of the breeding scale unceasing expansion, the use of machinery instead of manual feeding has been generally recognized. Specialized households aquaculture fish feed in the feeding, most of the artificial material throwing method. Feeding of low degree of mechanization, as labour costs increased, becomes one of the restricting the development of aquaculture in our country link.
Based on the above reasons, this paper designed the aquiculture automatic feeding machine. This paper analyzed the domestic and international situation and development trend of fish feeding machine, introduced the current mainstream of feeding machine. Then according to the characteristics and requirement of the existing feeding machine, designed two kinds of feasible feeding machine, in order to meet the requirements of intermittent feeding, the crank rocker mechanism as the feeding mechanism scheme. Then the detailed design of the feeding machine, and draw the assembly drawing and part drawing.
Finally, the 3D modeling of parts and virtual assembly of the feeding machine, verify the rationality of the design and interference. Finally, the motion simulation of feeding machine, the design of simple structure, convenient repair and use.
Keywords: aquaculture, feeding machine, crank rocker, hopper
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
目 錄 III
第一章 緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 漁塘投飼機分類 1
1.2.1 漁業(yè)用投飼機的分類 1
1.2.1 從投飼物性狀分 1
1.2.2 從應(yīng)用動力分 1
1.2.3 從應(yīng)用范圍分 1
1.3 漁塘投飼機應(yīng)用 2
1.4 漁塘投飼機組成 3
第二章 總體方案設(shè)計 4
2.1 總體方案選擇 4
第三章 傳動計算 6
3.1電機選擇 6
3.2 減速傳動方案擬定 8
3.3 傳動裝置的運動和動力計算 9
3.4齒輪傳動設(shè)計 9
第四章 詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計 15
4.1 拋料盤的計算 15
4.1.1 拋料盤的轉(zhuǎn)速n 15
4.1.2拋料盤功率P計算 16
4.1.3 拋料盤盤配套電機的選擇 16
4.2 曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計 16
4.2.1 平面連桿機構(gòu)的定義 16
4.2.2 平面四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用 17
4.2.3曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計 19
4.2.4四連桿機構(gòu)求解方法 19
4.2.5 曲柄搖桿機構(gòu)尺寸參數(shù) 21
4.3機架設(shè)計 21
4.4 料斗設(shè)計 24
4.5 頁輪設(shè)計 24
第五章 控制器設(shè)計 26
5.1輸入部分 26
5.2 過零檢測電路 27
5.3 輸送減速電機控制 28
5.4 投飼電機控制 28
第六章 ProE三維建模與仿真 29
6.1 零件建模 29
6.1.1曲柄建模 29
6.1.2機架創(chuàng)建 30
6.1.3 料斗創(chuàng)建 31
6.2 虛擬裝配 31
6.3 Pro/E動畫仿真 32
總結(jié) 36
參考文獻 37
致 謝 38
5
第一章 緒論
1.1 課題背景
我國是世界上第一水產(chǎn)養(yǎng)殖大國, 1993 年養(yǎng)殖水面達474. 7 萬公頃, 養(yǎng)殖總產(chǎn)達957 萬噸。除投喂鮮活飼料和某些魚類的特種飼料外, 人工投喂顆粒飼料是我國養(yǎng)殖生產(chǎn)中的主要喂養(yǎng)方式。
盡管人工投喂在小面積試驗田可以取得很好的效果, 但作為大面積精養(yǎng)措施,受人的體能、情緒以及環(huán)境、氣候條件的影響很大。投喂機械化程度低, 成為制約我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的環(huán)節(jié)之一。近年來, 人工費用的上漲, 更出現(xiàn)了對投喂機械化的迫切要求。
水產(chǎn)養(yǎng)殖機械化投喂效益好, 可較人工投喂節(jié)省飼料10% ～15%, 平均單產(chǎn)可增加10%～15%, 節(jié)省勞力且降低了勞動強度。
據(jù)估計, 投飼機全國年使用臺數(shù)約5000臺, 使用面積不足3000hm2。預(yù)計投飼機將是繼增氧機、水力挖塘機、顆粒飼料機之后又一量大面廣、有顯著增產(chǎn)增收效果的水產(chǎn)養(yǎng)殖機械。
魚飼投料機設(shè)計
摘 要
我國是世界上第一水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,隨著各地養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，采用機械代替人工投飼已被普遍認可。水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)戶在喂養(yǎng)魚飼料時，大多數(shù)采用人工拋料的方法。投喂機械化程度低, 隨著人工成本增高，成為制約我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的環(huán)節(jié)之一。
基于以上原因，本文設(shè)計了魚塘養(yǎng)殖自動投飼料機。本文首先分析了魚塘投飼機的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，介紹了現(xiàn)有主流投飼機。接著根據(jù)現(xiàn)有投飼機的特點及要求，擬定了兩種可行投飼機方案，為滿足間歇性投飼要求，選擇了曲柄搖桿機構(gòu)作為送料機構(gòu)的方案。接著對投飼機進行了詳細設(shè)計，并繪出裝配圖及零件圖。
最后對投飼機進行零件三維建模及虛擬裝配，驗證設(shè)計的合理性及干涉。最后進行運動仿真，所設(shè)計的投飼機結(jié)構(gòu)簡單，維修使用方便。
關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖，投飼機，曲柄搖桿，料斗
ABSTRACT
China is the world's first aquaculture country, along with the rest of the breeding scale unceasing expansion, the use of machinery instead of manual feeding has been generally recognized. Specialized households aquaculture fish feed in the feeding, most of the artificial material throwing method. Feeding of low degree of mechanization, as labour costs increased, becomes one of the restricting the development of aquaculture in our country link.
Based on the above reasons, this paper designed the aquiculture automatic feeding machine. This paper analyzed the domestic and international situation and development trend of fish feeding machine, introduced the current mainstream of feeding machine. Then according to the characteristics and requirement of the existing feeding machine, designed two kinds of feasible feeding machine, in order to meet the requirements of intermittent feeding, the crank rocker mechanism as the feeding mechanism scheme. Then the detailed design of the feeding machine, and draw the assembly drawing and part drawing.
Finally, the 3D modeling of parts and virtual assembly of the feeding machine, verify the rationality of the design and interference. Finally, the motion simulation of feeding machine, the design of simple structure, convenient repair and use.
Keywords: aquaculture, feeding machine, crank rocker, hopper
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
目 錄 III
第一章 緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 漁塘投飼機分類 1
1.2.1 漁業(yè)用投飼機的分類 1
1.2.1 從投飼物性狀分 1
1.2.2 從應(yīng)用動力分 1
1.2.3 從應(yīng)用范圍分 1
1.3 漁塘投飼機應(yīng)用 2
1.4 漁塘投飼機組成 2
第二章 總體方案設(shè)計 4
2.1 總體方案選擇 4
第三章 曲柄搖桿機構(gòu)設(shè)計 6
3.1平面連桿機構(gòu)的基礎(chǔ)理論 6
3.1.1 平面連桿機構(gòu)的定義 6
3.1.2 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)缺點 6
3.1.3 平面四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 6
3.1.4 平面四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用 7
3.1.5 平面四桿機構(gòu)的演化 10
擴大轉(zhuǎn)動副，使轉(zhuǎn)動副變成移動副 10
3.2曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計 11
3.2.1四連桿機構(gòu)求解方法 11
3.2.2 曲柄搖桿機構(gòu)尺寸參數(shù) 12
第四章 詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計 14
4.1 減速電機選擇 14
4.1.1電動機選擇的方法 14
4.2 拋料盤的計算 16
4.2.1 拋料盤的轉(zhuǎn)速n 16
4.2.2拋料盤功率P計算 17
4.2.3 拋料盤盤配套電機的選擇 17
4.3機架設(shè)計 18
4.3.1機架設(shè)計準則 18
4.4 料斗設(shè)計 20
第五章 控制器設(shè)計 21
5.1輸入部分 21
5.2 過零檢測電路 22
5.3 輸送減速電機控制 22
5.4 投飼電機控制 23
第六章 ProE三維建模與仿真 24
6.1 Pro/E軟件簡介 24
6.2 零件建模 26
6.2.1曲柄建模 26
6.2.2機架創(chuàng)建 28
6.3 虛擬裝配 32
5.3 Pro/E動畫仿真 37
總結(jié) 40
參考文獻 41
致 謝 42
42
第一章 緒論
1.1 課題背景
我國是世界上第一水產(chǎn)養(yǎng)殖大國, 1993 年養(yǎng)殖水面達474. 7 萬公頃, 養(yǎng)殖總產(chǎn)達957 萬噸。除投喂鮮活飼料和某些魚類的特種飼料外, 人工投喂顆粒飼料是我國養(yǎng)殖生產(chǎn)中的主要喂養(yǎng)方式。
盡管人工投喂在小面積試驗田可以取得很好的效果, 但作為大面積精養(yǎng)措施,受人的體能、情緒以及環(huán)境、氣候條件的影響很大。投喂機械化程度低, 成為制約我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的環(huán)節(jié)之一。近年來, 人工費用的上漲, 更出現(xiàn)了對投喂機械化的迫切要求。
水產(chǎn)養(yǎng)殖機械化投喂效益好, 可較人工投喂節(jié)省飼料10% ～15%, 平均單產(chǎn)可增加10%～15%, 節(jié)省勞力且降低了勞動強度。
據(jù)估計, 投飼機全國年使用臺數(shù)約5000臺, 使用面積不足3000hm2。預(yù)計投飼機將是繼增氧機、水力挖塘機、顆粒飼料機之后又一量大面廣、有顯著增產(chǎn)增收效果的水產(chǎn)養(yǎng)殖機械。
1.2 漁塘投飼機分類
1.2.1 漁業(yè)用投飼機的分類
從宏觀上, 漁業(yè)用投飼機有以下幾種分類方法。
1.2.1 從投飼物性狀分
顆粒飼料投飼機——目前已較成熟。
特種飼料投飼機——如投喂鮮活飼料、非粘滯性液體飼料, 僅見個別樣機。
1.2.2 從應(yīng)用動力分
電力——這是最基本的。
太陽能——適于架線不方便的地區(qū), 如網(wǎng)箱養(yǎng)殖、海洋牧場。
柴( 汽) 油機——適用移動投飼, 尤以船用投飼居多。
水力、風力——尚未見報道。
1.2.3 從應(yīng)用范圍分
池塘養(yǎng)殖投飼機——每臺負擔0. 6hm2 水面。
網(wǎng)箱投飼機——每箱( 約5 m×5 m) 一臺。
工廠化養(yǎng)殖投飼機——每池( 約8m×3m) 一臺。
大水面( 如蝦池、水庫、海洋牧場) 投飼機——尚處于探索階段。
網(wǎng)箱和工廠化養(yǎng)殖用投飼機, 由于水面較小, 飼料投距1 m～2 m 即可, 常較池塘投飼機簡單。本文以下僅述及池塘養(yǎng)殖用顆粒飼料投飼機。
1.3 漁塘投飼機應(yīng)用
a 投餌機的選擇：
（1）要根據(jù)養(yǎng)殖方式來選擇哪種投餌機；
（2）要根據(jù)自己的經(jīng)濟條件來選擇投餌機的功能，在條件允許的情況下盡可能選擇功能全的投餌機；
（3）如果選擇池塘使用的投餌機，還要根據(jù)池塘面積和魚產(chǎn)量進行取舍，并不是投餌機的電動機轉(zhuǎn)速越高越好、投餌的距離越遠越好、面積越大越好。比如：在3-5畝的池塘中，畝產(chǎn)1500千克左右，投餌機的投餌距離最好在5-8米左右，如果投餌機的投餌距離過遠、面積過大，就會造成飼料浪費。在投喂過程中，還要及時根據(jù)魚的攝食量來調(diào)整投食量，減少飼料的損失；
（4）在選用網(wǎng)箱投餌機時要考慮網(wǎng)箱的大小，網(wǎng)箱布置的密度以及網(wǎng)箱載魚量等因素。
b 投餌機的使用：自動投餌機因省時省力，又能減輕勞動負擔，所以備受漁工青睞，但投餌機的使用還需正確的方法，以免得不償失。
（1）在安裝和使用投餌機之前，要仔細閱讀投餌機的使用說明書，弄清楚或向經(jīng)銷商了解清楚投餌機的使用電壓、接線方法和注意事項；
（2）無論在使用哪一種投餌機時都與水面較接近，因此一定要經(jīng)常進行巡查，檢查是否漏電和放電，
（3）在生產(chǎn)管理過程中，要注意觀察天氣、水溫、水色和魚吃食的情況變化，并根據(jù)這些變化及時調(diào)整投餌機的位置。以保證魚既得到充分的飼料又不造成飼料的浪費；
（4）如果遇到投餌機發(fā)生故障，應(yīng)及時與廠家或經(jīng)銷商聯(lián)系，切勿自行拆卸，以免發(fā)生危險或使故障擴大。
1.4 漁塘投飼機組成
為了完成撒布顆粒飼料的功能, 應(yīng)包含容料、分料、拋撒、控制等幾個分功能。
(1) 料箱
供容納飼料。內(nèi)壁應(yīng)平整光滑, 箱壁傾角大于飼料自然休止角。應(yīng)注意外觀美感,爭取采用塑料外殼或沖壓件。
(2) 分料器
按規(guī)定投喂量, 連續(xù)或間歇由料箱中撥分飼料。
其中有些存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜( 如槽輪) 、卡料、能耗大( 如負壓) 、下料不夠精確( 如開口薄盤) 等缺點。所有結(jié)構(gòu)中, 以電磁鐵諧振或偏心電機振動送料為好: 分料精確, 開放結(jié)構(gòu)不碎料, 能耗低(1W～2 W),且可防止料箱中飼料架空。
(3) 拋料器
將飼料定向( 或周向) 均勻地拋撒至投飼區(qū)內(nèi)。其結(jié)構(gòu)有:
——水平旋轉(zhuǎn)葉輪( 專利2, 3, 9, 12, 14, 17 等)
——垂直旋轉(zhuǎn)拋料輪( 專利27, 34)
——帶式揚場機
——鼓風機氣流送料( 專利25, 27)
——水泵高壓水帶料( 專利31)
水平旋轉(zhuǎn)葉輪功耗較低(約20W),拋撒面較大, 破碎率較低( 不像垂直旋轉(zhuǎn)葉輪飼料觸及外殼) 。葉片多后傾, 形狀可取為直線、漸開線、弧線等。
(4) 控制器
一般由拋撒器控制回路和分料器控制回路構(gòu)成, 而由定時器控制總通斷時間, 或采用時鐘線路或單片( 板) 機使之24h自動工作。
第二章 總體方案設(shè)計
2.1 總體方案選擇
方案一：
方案一如下圖2-1所示，投飼機由機架，曲柄、連桿、搖桿、復(fù)位彈簧、料斗、拋料器、頁輪、拋料電機組成。曲柄旋轉(zhuǎn)，則搖桿上下擺動，實現(xiàn)一開一合，從而使魚飼間歇性落入拋料器中，由拋料器將飼料甩出。當曲柄停止工作時，遙桿會在復(fù)位彈簧的作用下，將料斗口封住。
方案二：
方案一如下圖2-2所示，投飼機由機架，螺桿、料斗、拋料器、頁輪、拋料電機組成。當螺桿旋轉(zhuǎn)時，則魚飼被螺桿從料斗中擠出，落入拋料器中，由拋料器將飼料甩出。當螺桿停止工作時，料被堵住。
比較方案一和方案二，方案一的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)相對較簡，生產(chǎn)成本較低，能間歇性控制落料。缺點是不適合做大型拋飼機，對復(fù)位彈簧的耐久性要求比較高。
方案二的優(yōu)點是：送料速度可通過改變驅(qū)動螺旋攪龍的微型電動機轉(zhuǎn)速的快慢來實現(xiàn)；因飼料料斗出口和拋料裝置的入料口之間有一個橫向送料機構(gòu)，因此飼料料斗口的位置不受拋料裝置的入料口位置的局限，可以設(shè)計在中心的位置，這樣可以獲取較大的斗倉容積，節(jié)省材料和便于制作。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高，電子控制裝置復(fù)雜，易損壞；在輸送過程中旋轉(zhuǎn)的攪龍不斷推動飼料,飼料間互相擠壓，造成飼料破碎，細碎的飼料在水中容易溶解，造成污染水質(zhì)，浪費飼料。
綜合比較方案一與方案二，根據(jù)題目要求，需要間歇性控制魚飼機拋料，因此，決定采用方案一。
第三章 曲柄搖桿機構(gòu)設(shè)計
3.1平面連桿機構(gòu)的基礎(chǔ)理論
3.1.1 平面連桿機構(gòu)的定義
平面連桿機構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動副、移動副）連接組成的平面機構(gòu)，又稱平面低副機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)中構(gòu)件的 運動形式多樣，可以實現(xiàn)給定運動規(guī)律或運動軌跡；低副以圓柱面或平面相接觸，承載能力高，耐磨損，制造簡便，易于獲得較高的制造精度。因此，平面連桿機構(gòu)在各種機械、儀器中獲得了廣泛的應(yīng)用。
平面連桿機構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互聯(lián)接而組成的在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動的機構(gòu)。使用平面連桿機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)一些較為復(fù)雜的平面運動。因此，平面連桿機構(gòu)是應(yīng)用最早也是應(yīng)用很廣泛的機構(gòu)。在各種原動機、工作機和操作裝置中，特別是在紡織機、印刷機等各種輕工業(yè)機械中，都采用了不同的平面連桿機構(gòu)。
平面連桿機構(gòu)的構(gòu)件形狀是多種多樣的，但大多為桿狀的，最常用的是四根桿，也就是四個構(gòu)件組成的平面四桿機構(gòu)，它的各構(gòu)件互相作平面的相對移動。
3.1.2 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)缺點
平面連桿機構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機械和儀表中，其主要優(yōu)點有：
(1) 平面連桿機構(gòu)中的運動副都是低副，組成運動副的兩構(gòu)件之間為面接觸，因而承受的壓強小，便于潤滑，磨損較輕，可以承受較大的載荷；
(2) 構(gòu)件形狀簡單，加工方便，構(gòu)件之間的接觸是由構(gòu)件本身的幾何約束來保持的，所以構(gòu)件工作可靠；
(3) 在原動件等速連續(xù)運動的條件下，當各構(gòu)件的相對長度不同時，可使從動件實現(xiàn)多種形式的運動，滿足多種運動規(guī)律的要求；
(4) 利用平面連桿機構(gòu)中的連桿可滿足多種運動軌跡的要求。
平面連桿機構(gòu)的主要缺點有：
(1) 根據(jù)從動件所需要的運動規(guī)律或軌跡來設(shè)計連桿機構(gòu)比較復(fù)雜，而且精度不高；
(2) 連桿機構(gòu)運動時產(chǎn)生的慣性力難以平衡，所以不適用于高速的場合。
3.1.3 平面四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式
在平面連桿機構(gòu)中，廣泛應(yīng)用四桿機構(gòu)，只有在實現(xiàn)某些特殊要求時才用多桿機構(gòu)，大多數(shù)多桿機構(gòu)均可由四桿機構(gòu)演化而成。因此四桿機構(gòu)是平面連桿機構(gòu)的基本形式。
最基本的四桿機構(gòu)是具有四個轉(zhuǎn)動副的鉸鏈四桿機構(gòu)，如圖所示為鉸鏈四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。
圖3-1
它由四根桿狀的構(gòu)件，分別用鉸鏈聯(lián)接而成。桿4是固定不動的，稱為機架。不與機架直接聯(lián)接的桿2，稱為連桿。桿1和桿3稱為連架桿。
如果桿1或桿3能繞鉸鏈A或D作整周的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，則桿1或桿3被稱為曲柄，如果不能做旋轉(zhuǎn)，而只能來回擺動一個角度，則此桿被稱為搖桿。
由于四桿機構(gòu)中的兩個連架桿，可以有一個是曲柄，而另一個是搖桿；也可以兩個都是曲柄或都是搖桿，因此四桿機構(gòu)按照連架桿中是否有曲柄存在，會出現(xiàn)以下三種基本形式：
（1） 曲柄搖桿機構(gòu)——在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿中的一個桿為曲柄，另一個為搖桿，則稱之為曲柄搖桿機構(gòu)。
（2） 雙曲柄機構(gòu)——在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿均為曲柄，則稱之為雙曲柄機構(gòu)。當兩曲柄的長度相等且平行時，稱為平行雙曲柄機構(gòu)。若雙曲柄機構(gòu)的對邊桿長都相等，但互不平行，則稱為反向雙曲柄機構(gòu)。
（3） 雙搖桿機構(gòu)——在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿均為搖桿，則稱之為雙搖桿機構(gòu)。
3.1.4 平面四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用
（1）曲柄搖桿機構(gòu)
圖3-2
曲柄搖桿機構(gòu)能將主動件的整周回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成搖桿的往返擺動同，也可以使搖桿的擺動轉(zhuǎn)換為整周的回轉(zhuǎn)運動。曲柄搖桿機構(gòu)在工程機械中應(yīng)用非常廣泛，如在牛頭刨床、剪刀機、破碎機、攪拌機、雷達設(shè)備等方面都得到應(yīng)用，且可連續(xù)地工作。
（2） 不等雙曲柄機構(gòu)
圖3-3
當主動曲柄AB轉(zhuǎn)過180°時，從動曲柄轉(zhuǎn)過φ1角度，AB再轉(zhuǎn)180°時，CD轉(zhuǎn)過φ2角。很明顯φ1>φ2，所以當主動曲柄作等速轉(zhuǎn)動時，從動曲柄作變速運動。利用這一特點，可以做成慣性篩，使篩子作變速往復(fù)運動。
（3） 平行雙曲柄機構(gòu)
圖3-4
兩曲柄的長度相等且平行，四桿組成平行四邊形，因此兩曲柄轉(zhuǎn)向一致，且轉(zhuǎn)速相等。由于主動曲柄AB轉(zhuǎn)動一周，從動曲柄CD將會出現(xiàn)兩次與連桿BC共線位置，這樣會造成從動曲柄CD轉(zhuǎn)向不確定現(xiàn)象。可以通過增大慣性進行導(dǎo)向。這種機構(gòu)在機車上應(yīng)用較多。
圖3-5
（4） 反向雙曲柄機構(gòu)
雙邊桿相等，但不平行，兩曲柄的轉(zhuǎn)向相反，且角速度不相等。這一特點，可以應(yīng)用到需要作反相運動的機械裝置上去。例如，雙扇門的啟閉裝置使用該機構(gòu)，就可保證兩扇門能同時關(guān)閉和開啟。
（5） 雙搖桿機構(gòu)
圖3-6
兩搖桿的擺動最大角度發(fā)生在：
a、連桿與搖桿已拉成一條直線
b、搖桿與連桿已重疊成一條直線
上述極限位置之間的夾角為搖桿擺動的最大角度，如、。一般情況下，這種擺角不等的特點能滿足汽車、拖拉機轉(zhuǎn)向機構(gòu)的需要。
3.1.5 平面四桿機構(gòu)的演化
一般生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用著各種四桿機構(gòu)，這些機構(gòu)雖然具有不同的外形和構(gòu)造，但都具有相同的運動特性，或一定的內(nèi)在聯(lián)系，并且都可看作是從鉸鏈四桿機構(gòu)演化而來的。揭示各種平面四桿機構(gòu)間的內(nèi)在聯(lián)系，可為其分析和設(shè)計提供很大的方便。
擴大轉(zhuǎn)動副，使轉(zhuǎn)動副變成移動副
圖3-1a所示的曲柄搖桿機構(gòu)中，桿1為曲柄，桿3為搖桿，現(xiàn)把桿4作成環(huán)形槽，槽的中心在D點，而把桿3作成弧形滑塊，與環(huán)形槽相配合，如圖3-7b
所示。由于桿3僅在環(huán)形槽的一部分中運動，因此可將環(huán)形槽的多余部分除去，如圖3-7c所示。圖2-7a、b、c所示的機構(gòu)中，盡管轉(zhuǎn)動副D的形狀發(fā)生了變化，但其相對運動性質(zhì)卻完全相同。如果再將環(huán)形槽的半徑增加到無窮大，轉(zhuǎn)動副D的中心移到無窮遠處，則環(huán)形槽變成了直槽，而轉(zhuǎn)動副變成了移動副（圖3-7d），機構(gòu)演化成偏置曲柄滑塊機構(gòu)。圖中e為曲柄中心A至直槽中心線的垂直距離，稱為偏距。當e≠0時，稱為偏置曲柄滑塊機構(gòu)；當e=0時，稱為對心曲柄滑塊機構(gòu)（圖3-8a）。因此可以認為，曲柄滑塊機構(gòu)是從曲柄搖桿機構(gòu)演化來的。
同樣將轉(zhuǎn)動副C的半徑擴大，使其超過桿2的長度，將桿2改成滑塊在環(huán)形槽3內(nèi)繞C點轉(zhuǎn)動（圖3-8b），此時各構(gòu)件的相對運動都沒有發(fā)生變化。將轉(zhuǎn)動副C的中心移到無窮遠處，環(huán)形槽變成直槽，得到了移動導(dǎo)桿機構(gòu)（圖3-8c）。若將圖3-8a中對心曲柄滑塊機構(gòu)中的轉(zhuǎn)動副B的半徑擴大，使之超過桿1的長度，桿1變成了圓盤1，則對心曲柄滑塊機構(gòu)演化成偏心輪機構(gòu)（圖3-8d）。
圖3-7曲柄滑塊機構(gòu)的演化
圖3-8曲柄滑塊機構(gòu)的演化
如圖3-9所示，若曲柄AB為主動件，作連續(xù)轉(zhuǎn)動時，則滑塊C作往復(fù)直線運動。反之，若滑塊C為主動件作直線運動，則曲柄AB則作連續(xù)的轉(zhuǎn)動。該機構(gòu)在各種機械中應(yīng)用很廣泛。
圖3-9 曲柄滑塊機構(gòu)
3.2曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計
3.2.1四連桿機構(gòu)求解方法
當曲柄L1的旋轉(zhuǎn)角度α〈180度時，如圖3-10所示。將A點C點聯(lián)結(jié)，作為一條輔助線，利用三角形OAC可求出輔助線長度L0，然后利用三角函數(shù)關(guān)系可求出角度β1，β2，?1，?2,φ
圖3-10 曲柄連桿機構(gòu)求解圖一
L02=L12+L42-2L1L4cosα
L0=√L12+L42-2L1L4cosα
由△OAC可知：
L12=L02+L42-2L0L4cos?1
?1=cos-1（（L02+L42-L12）÷（2L0L4））
同理
?2=cos-1（（L02+L32-L22）÷（2L0L3））
β1=cos-1（（L02+L12-L42）÷（2L0L1））
β2=cos-1（（L02+L22-L32）÷（2L0L2））
φ=cos-1（（L22+L32-L02）÷（2L2L3））
由圖可知
β=β1 +β2
?=?1 +?2
當曲柄L1的旋轉(zhuǎn)角度ang1〉180度時，如圖2所示。
β=β1 -β2
?=?1 -?2
圖3-11 曲柄連桿機構(gòu)求解圖二
3.2.2 曲柄搖桿機構(gòu)尺寸參數(shù)
通過計算及作圖確定曲柄連桿尺寸參數(shù)如下：
L1=31mm
L2=150mm
L3=120mm
L4=189.5mm
擺角?2=30O
圖3-12 曲柄連桿參數(shù)
第四章 詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1 減速電機選擇
4.1.1電動機選擇的方法
選擇電動機時，除了正確的選擇功率外，還要根據(jù)生產(chǎn)機械的要求及工作環(huán)境等，正確的選擇電動機的種類、型式、電壓和轉(zhuǎn)速。
A 電動機種類的選擇：
電動機的種類分為直流和交流電動機兩大類。直流電動機又分為他勵、并勵串勵電動機等。交流電動機又分為籠型、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機及同步電動機等。電動機種類的選擇主要是從生產(chǎn)機械對調(diào)性能的要求來考慮，例如，對于調(diào)速范圍、調(diào)速精度、調(diào)速平滑性、低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)等性能來考慮。
凡是不需要調(diào)速的拖動系統(tǒng)，總是考慮采用交流拖動，特別是采用籠型異步電動機。長期工作、不需要調(diào)速、且容量相當大的生產(chǎn)機械，如空氣壓縮機、球磨機等，往往采用同步電動機拖動，因為它能改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。
如果拖動系統(tǒng)的調(diào)速范圍不廣，調(diào)速級數(shù)少，且不需要在低速下長期工作，可以考慮采用交流繞線轉(zhuǎn)子異步電動機或變級調(diào)速電動機。因為目前應(yīng)用的交流調(diào)速范圍拖動，大部分由于低速運行時能量損耗大，鼓一般均不宜在低速下長期運行。
對于調(diào)速范圍寬、調(diào)速平滑性要求較高的場合，通常采用支流電動機拖動，或者采用近年來發(fā)展起來的交流變頻調(diào)速電動機拖動。
B電動機型式的選擇：
各種生產(chǎn)機械的工作環(huán)境差異很大，電動機與工作機械也有各種不同的連接方式，所以應(yīng)當根據(jù)具體的生產(chǎn)機械類型、工作環(huán)境等特點，來確定電動機的結(jié)構(gòu)型式，如直立式、臥式、開啟式、封閉式、防滴式、防暴式等各種型式。
C 電動機容量的選擇：
（1）等效電流法
等效電流法的基本的基本思想是用一個不變的電流Icq來等效實際上變化的負載帶暖流，要求在同一個周期內(nèi)，等效電流Icq與實際變化的負載電流所產(chǎn)生的損耗等。假定電動機的鐵損耗與繞組電阻不變，損耗只與電流的平方成正比，由此可得等效電流為
Icq = I12t1+I22t2+…+In2tn
t1+t2+…+tn
式中，tn為對應(yīng)負載電流In時的工作時間。求出Icq后，則選用電動機的額定電流In應(yīng)大雨或等于Icq。采用等效電流法時，必須先求出用電流表示的負載圖。
（2） 等效轉(zhuǎn)矩法
如果電動機在運行時，其轉(zhuǎn)矩與電流成正比（如他勵直流電動機的勵磁保持不變，異步電動機的功率因數(shù)和氣隙磁通保持不變時），則式（9.3.1）可以改寫成等效轉(zhuǎn)矩公式。
Teq= T12t1+T22t2+…+Tn2tn
t1+t2+…+tn
此時，選用電動機的額定轉(zhuǎn)矩T應(yīng)大于或等于T，當然，這時應(yīng)先求出用轉(zhuǎn)矩表示的負載。
（3）等效功率法
如果電動機運行時，其轉(zhuǎn)速保持不變，則功率與轉(zhuǎn)局成正比，于是由式可得等效功率為
Peq= P12t1+P22t2+…+Pn2tn
t1+t2+…+tn
此時，選用電動機的功率P大于或等于P即可。
必須注意的是用等效法選擇電動機容量時，要根據(jù)最大負載來校驗電動機的過載能力是否要求，如果過載能力不能滿足，應(yīng)當按過載能力來選擇較大容量的電動機。
電動機的選擇要根據(jù)動力源和工作條件，首先要滿足的就是所需功率要求。根據(jù)設(shè)計目的，本電機主要是帶動曲柄轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)搖桿張合，需要克服彈簧力。
按料斗里盛料25KG計算，對搖桿造成的壓力為250N，彈簧的拉力為G。
克服彈簧力為400N
需要克服轉(zhuǎn)矩T=4000.031=12.4N.m
因此選用減速電機59TYD-375-2A，其參數(shù)如下
圖 4-1 減速電機尺寸參數(shù)
????? ???產(chǎn)品型號
主要技術(shù)指標
59TYD-375-2A
額定電壓???? ???(V)
AC120V、AC220V、
?????????頻????????率????????(Hz)
50/60
?????????轉(zhuǎn)????????速??????(r/min)
1.6
5
12
20
40
104
?????????力????????矩???????(N.m)
68
34
22
10
5
2.5
?????????額定電流????????(mA)
≤55(220V)???????≤100(120V)
?????????功????????率????????(W)
≤53
?????????噪????????聲????????(dB)
≤40
?????????絕緣介電強度
1500V 1min
泄露電流???????(mA)
≤0.25
?????????絕緣電阻?????(mΩ)
500VDC≥100
?????????旋轉(zhuǎn)方向
CW或CCW(順向或逆向靠電機輸入電源接線來換向)
應(yīng)用范圍
魚塘投料機，漁業(yè)投料機，喂魚機，喂養(yǎng)機
4.2 拋料盤的計算
4.2.1 拋料盤的轉(zhuǎn)速n
取拋料盤的直徑D=260 ，假設(shè)拋料盤與水平面平行，對拋料盤進行分析，可得飼料的運動軌跡方程為：
由上兩式可推出飼料在空中運行時間：
假設(shè)飼料投放距離為： ，則：
代入數(shù)據(jù)可得：
又因為： ，則：
又因為：
由上可推出拋料盤的轉(zhuǎn)速為：
4.2.2拋料盤功率P計算
已知 ，采用聯(lián)軸器傳動，則：
如圖對拋料盤進行受力分析可得：
圓周力 ，取
則有：
代入數(shù)據(jù)可得：
4.2.3 拋料盤盤配套電機的選擇
由上計算可選拋料盤的配套電動機的型號為： Y80S-4
電動機的相關(guān)基本數(shù)據(jù)如下：
功率 0.55 效率 70%
功率因數(shù) 0.20 電壓 380V
額定電流 4.5A 轉(zhuǎn)速 750
頻率 50 接線法
4.3機架設(shè)計
4.3.1機架設(shè)計準則
底座、機架、箱體、基板等零件都屬于機架零件。
機架零件可劃分為四大類：即機座類、機架類、基板類和箱殼類，對機架零件一般可提出下列要求:
(1)工況要求：即任何機架的設(shè)計首先必須保證機器的特定工作要求。例如，保證機架上安裝的零部件能順利運轉(zhuǎn)，機架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運動件通過的突起,設(shè)置執(zhí)行某一工況所必需的平臺；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。
(2)剛度要求：在必須保證特定的外形條件下，對機架的主要要求是剛度。如果基礎(chǔ)部件的剛性不足，則在工作的重力、夾緊力、摩擦力、慣性力和工作載荷等的作用下，就會產(chǎn)生變形，振動或爬行，而影響產(chǎn)品定位精度、加工精度及其它性能。例如機床的零部件中，床身的剛度則決定了機床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度。
(3)強度要求：對于一般設(shè)備的機架，剛度達到要求，同時也能滿足強度的要求
(4)穩(wěn)定性要求：對于細長的或薄壁的受壓結(jié)構(gòu)及受彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計時必須校核。
(5)美觀：目前對機器的要求不僅要能完成特定的工作，還要使外形美觀。
(6)其它：如散熱的要求，防腐蝕及特定環(huán)境的要求。
在滿足機架設(shè)計準則的前提下，必須根據(jù)機架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項要求，并有所偏重。
(1)機架的重量輕，材料選擇合適，成本低。
(2)結(jié)構(gòu)合理，便于制造。
(3)結(jié)構(gòu)應(yīng)使機架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。
(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，還應(yīng)使機架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由溫度變化引起的變形應(yīng)力小。
(5)抗振性能好。
(6)耐腐蝕，使機架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。
(7)有導(dǎo)軌的機架要求機架導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。
圖4-2 機架底座
4.4 料斗設(shè)計
圖4-3 料斗
料斗采用304不銹鋼板材焊接而成，板材厚度為2mm, 料斗角度為60度。
第五章 控制器設(shè)計
采用MCS－51 系列單片機89C51作為控制系統(tǒng)控制器。89C51單片機內(nèi)部有128RAM，4KE2PROM，2 個16 位定時器，2 個外部中斷和多達32 個I/O 控制口。魚用投餌機自動控制系統(tǒng)框圖如圖2 所示。其中，輸入部分可設(shè)定魚用投餌機的各控制參數(shù)的控制檔位。通過輸送減速電機來控制供餌時間和停餌時間，以及控制投餌機的投餌量和投餌速度；通過控制投餌電機的轉(zhuǎn)速來控制投餌距離，過零檢測電路為系統(tǒng)提供控制時鐘和投餌電機控制的同步信號。
圖5-1 魚用投飼機自動控制系統(tǒng)框圖
5.1輸入部分
控制系統(tǒng)輸入部分主要設(shè)定供餌時間、停餌時間、投餌時間和投餌距離4 個參數(shù)。每個參數(shù)又分為8 個檔位，形成不同的供料方式，以適應(yīng)魚在不同時期的不同需求，達到既節(jié)省飼料又提高產(chǎn)量的目的。各參數(shù)的控制采用一個8 位滑動開關(guān)來進行檔位選擇，經(jīng)過74LS148 編碼器編碼后，單片機通過直接讀取編碼數(shù)值，得出相應(yīng)控制檔位，從而設(shè)定相應(yīng)控制參數(shù)，電路如圖5-2所示。
圖5-2 輸入部分電路
5.2 過零檢測電路
過零檢測電路主要是實現(xiàn)工頻交流電壓的過零檢測并在過零時產(chǎn)生脈沖信號，用于系統(tǒng)時鐘計數(shù)和晶閘管導(dǎo)通角控制的同步，電路如圖4 所示。交流電壓經(jīng)過橋式整流，成為直流脈動電壓，輸入運算放大器反相輸入端。脈動電壓經(jīng)過穩(wěn)壓管限幅在4.5V 以下，以保護運算放大器。運算放大器同相輸入端由分壓電路輸入一個可調(diào)比較電壓。當脈動電壓低于比較電壓時，運算放大器輸出低電平；當脈動電壓高于比較電壓時，運算放大器輸出高電平。運算放大器的輸出接入單片機的外部中斷0，從而可在交流電過零時刻產(chǎn)生一個外部中斷。過零檢測電路每10ms 產(chǎn)生一個負脈沖引發(fā)外部中斷0，系統(tǒng)以此為計時單位。
圖5-3 過零檢測電路
5.3 輸送減速電機控制
輸送減速電機采用轉(zhuǎn)速為9r/min、功率為20W的220V 交流減速電動機。輸送電機的控制電路如圖3-4所示。
圖5-4 輸送減速電機電路
輸送電機是間歇工作的，其供餌時間和停餌時間由相應(yīng)參數(shù)輸入部分的控制檔位加以設(shè)定。輸送電機工作狀態(tài)決定了投餌量和投餌速度。
5.4 投飼電機控制
投餌電機采用功率為120W 的直流電動機，投餌電機控制電路如圖5-5所示。
圖5-5 投飼電機控制電路
通過控制投餌電機的轉(zhuǎn)速來控制投餌的距離和分散度。交流式電源經(jīng)過全波整流后直接給直流電動機供電。單片機依據(jù)過零檢測電路發(fā)出的同步中斷信號，通過光電耦合器和單向晶閘管來控制全波整流后電流的導(dǎo)通角，改變投餌電機兩端的平均電壓，控制投餌電機的轉(zhuǎn)速。投餌電機轉(zhuǎn)子繞組串接了一個0.5Ω/2W 的水泥電阻，在投餌電機通過時提供足夠的電壓，使發(fā)光二極管發(fā)光進行過載報警。
第六章 ProE三維建模與仿真
6.1 Pro/E軟件簡介
Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要位置。
Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要位置。
1）Pro/Engineer
Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色，實體或線框造型，完整工程圖的產(chǎn)生及不同視圖展示（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽殼（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機上或一些支持Postscript格式的彩色打印機。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語言編程，以增強軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下（沒有任何附加模塊）具有大部分的設(shè)計能力，組裝能力（運動分析、人機工程分析）和工程制圖能力（不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS標準），并且支持符合工業(yè)標準的繪圖儀（HP，HPGL）和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。Pro/Engineer功能如下：
1．特征驅(qū)動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）；
2．參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；
3．通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進行設(shè)計。
4．支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計（規(guī)則排列的系列組件，交替排列，Pro/PROGRAM的各種能用零件設(shè)計的程序化方法等）。
5．貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個地方變動）。其它輔助模塊將進一步提高擴展 Pro/ENGINEER的基本功能。
2）Pro/E機構(gòu)運動仿真
工程師無需等待物理原型就能測試產(chǎn)品的動力行為。利用 Pro/ENGINEER 機構(gòu)動力學仿真，您可以虛擬地仿真包含運動元件的系統(tǒng)中的作用力和加速度。而且，您可以綜合考慮諸如彈簧、電動機、摩擦力和重力等動力影響，相應(yīng)地調(diào)整產(chǎn)品性能。改善檢驗和認證過程并最大程度地提高設(shè)計信心，而無需承受制造昂貴原型的負擔。
與設(shè)計和分析工具完全集成，從而無需再花費時間、精力和金錢來處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和關(guān)聯(lián)的錯誤。
利用Pro/E機構(gòu)仿真有以下優(yōu)點：
? 可以創(chuàng)建虛擬樣機在桌面計算機中進行測試，從而降低開發(fā)成本 模擬賽車懸架所受到的實際作用力。
? 能夠更快速和更早地將變更反映在產(chǎn)品中，并從桌面計算機測試中即時獲得結(jié)果。
? 通過縮短開發(fā)時間率先向市場推出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
? 通過對產(chǎn)品壽命進行更準確的估計，從而可降低保修成本。
? 利用具體的動畫式生產(chǎn)指令進行裝配，可以避免代價高昂的制造錯誤。
? 通過利用從虛擬測試中所節(jié)省的時間來評估更多設(shè)計構(gòu)思，從而可開發(fā)出更新穎的產(chǎn)品。
? 在易于學習、直觀明了的用戶界面中工作。
6.2 零件建模
6.2.1曲柄建模
曲柄建模，利用 “拉伸”命令創(chuàng)建出曲柄主體，創(chuàng)建厚度為5mm的圓柱。
圖6-2 曲柄
圖6-3 拉伸圓柱
拉伸出孔
圖6-4拉伸出孔
創(chuàng)建螺釘孔，及創(chuàng)建出銷軸孔
圖6-5 創(chuàng)建螺釘孔及銷軸孔
圖6-6 曲柄零件
6.2.2機架創(chuàng)建
1）利用掃描命令，創(chuàng)建框架，框架截面為30*30的角鋼，
圖6-6 角鋼截面
2）拉伸
圖6-6 拉伸
3）通過拉伸命令創(chuàng)建聯(lián)接板，創(chuàng)建螺紋孔，最后創(chuàng)建出來的底座支架如下圖所示：
圖6-7 底座支架三維模型
6.2.3 料斗創(chuàng)建
1）利用“拉伸”命令，創(chuàng)建一個350mm高的方塊。
圖6-8 拉伸方塊
2）利用拔模命令，將方塊創(chuàng)建成錐塊，
圖6-9 錐形塊
3）利用抽殼命令抽殼
圖6-10 抽殼命令
4）
圖6-10 料斗零件圖
6.3 虛擬裝配
應(yīng)用前述建立的各零件的三維圖型進行虛擬裝配，首先進行子裝配，完成子裝配工作后，進行總裝配。零件裝配好了以后，進行裝配體的干涉檢查，以便確定裝配體中各零件之間是否存在實體邊界沖突(即干涉)、沖突發(fā)生在何處、進而為消除沖突做好準備。一般對零件較多或裝配要求較嚴格的裝配體，應(yīng)該裝配好—個零件就進行一次裝配檢查，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)錯誤，及時修正。
1）裝配一維機械臂
（1）新建裝配組件
圖6-11 新建組件
（2）調(diào)入基座零件，缺省放置
圖6-12 放置基座
（3）調(diào)入拋料器并用剛性聯(lián)接安裝好。
圖6-13拋料器安裝
（4）調(diào)入鉸鏈，讓鉸鏈與基架剛性聯(lián)接。
圖6-14 安裝鉸鏈零件
（5）安裝送料槽，這里很關(guān)鍵，關(guān)系到后面的仿真。先調(diào)入送料槽零件，選擇“銷軸”，使軸與鉸鏈中心對齊。
圖6-15 安裝送料槽（搖桿）
（6）將曲柄與電機安裝好，這里很關(guān)鍵，關(guān)系到后面的仿真。先調(diào)入電機，選擇“銷軸”，使電機軸與曲柄中心對齊。
圖6-16 曲柄
（7）將曲柄連同電機安裝到機架上
（8）安裝連桿，安裝連桿要選擇“銷軸”，將連桿的兩頭分別與送料槽及曲柄聯(lián)接，
圖6-17 安裝連桿
（9）再安裝好頁輪及料斗，主體基本完成
圖6-18 基架主體
（10）最后安裝外殼及彈簧及螺絲等，
圖6-19 整體裝配圖
5.3 Pro/E動畫仿真
（1）點“應(yīng)用程序”-“機構(gòu)”進入動畫仿真模塊，將外殼先隱藏，將各電機軸設(shè)置為“伺服電機”。
圖6-20 動畫仿真
（2）點“機構(gòu)分析”，選擇“動態(tài)”，點“運行”開始分析。
圖6-21 動態(tài)分析
（3）點回放，可觀看到剛才仿真的動畫，并用“捕捉”，將動畫輸出為“視頻”，
圖6-21 仿真動畫輸出
總結(jié)
轉(zhuǎn)眼間，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，想想自己在這學期所走過的路，實在是要比其他學期學到了很多的東西。
此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。
“實踐出真知”這句話一點不錯，做畢業(yè)設(shè)計可以學到很多我們無法理解的東西，可以很好的拓展我們的知識面。怎么去做主要靠我們自己，常去工廠觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)，研究其中的奧妙，以至于我們在很短的時間里就基本了解了設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
通過這次實踐，我了解了機械設(shè)計的基本方法，熟悉了機械的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。學會了查找相關(guān)資料相關(guān)標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。
但是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。
這次實踐是對自己大學四年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學習，努力使自己 成為一個對社會有所貢獻的人，為中國機械行業(yè)添己的微薄之力。
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致 謝
畢業(yè)設(shè)計終于完成，在畢業(yè)設(shè)計過程中,我們受到了指導(dǎo)老師 的耐心認真的指導(dǎo)，十分感謝 老師自始至終對我無私的幫助，在我們設(shè)計期間，他在百忙中給我們開會，對我們進行耐心的指導(dǎo)，這才使的我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，再次向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意！
同時，老師是一個治學嚴謹?shù)睦蠋?在設(shè)計中,他嚴格要求我們,對我們在設(shè)計中遇到的疑難問題進行認真仔細的講解. 老師經(jīng)驗豐富,在講解問題的過程中給我們涉及了很多現(xiàn)實施工中的講解,使我們獲益匪淺.在設(shè)計中 老師一遍一遍地給我們指出設(shè)計中存在的問題和錯誤,不厭其煩的為我們講解在繪圖中存在的疑問,仔細認真的為我們找出在出圖時細節(jié)方面的不足,使我們的設(shè)計得以順利進行和完善.在此對 老師表示深深的感謝!
在設(shè)計的構(gòu)思,資料的收集,繪圖的處理等方面,得到了多位老師,同學的積極幫助,占用了他們許多寶貴時間,在此也向他們表示由衷的感謝！