机械创新设计案例

第九章 机构创新设计案例
[案例一] 预拉伸塑膜裹包机的设计
一、机器的用途 对于采用集装箱运输的货物，一般在装箱之前，
需要将单箱的货物按一定大小的体积码堆成四方体， 然后利用具有一定弹性和粘性的塑料薄膜缠绕成易 于搬运的单元整体，此项工作需要在裹包机上进行。 二、原理方案的设计
1、被动拉伸的方案 2、主动拉伸的方案
三、裹包机的工作原理
四、预拉伸送膜机构工作原理
五、预拉伸送膜机构结构图
六、主机构结构图
[案例二] 汽车万向节力矩性能 试验机的设计
一、机器的用途 该试验机主要用于汽车万向节力矩性能的在线检
测，测量参数包括万向节的摆动力矩、转动力矩、最 大摆角等。操作者除了完成装卸试件的动作外，整 个试验过程自动完成。 二、测量原理
10、机器结构形式——立式结构
四、气动原理图
五、转矩传感器的测量原理
六、机器结构组成
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七、弹性夹头的结构设计
机械创新设计试题
一、某传动系统，主轴转速在400~4000 r/min之间变化， 而要求从动轴的转速保持400 r/min 不变，如何设 计该传动系统？(必作题） 二、结合洗衣机的原理，设计一种洗菜机。 三、设计一种家庭用的自动擦鞋机。 四、设计一种家庭防盗报警系统。 五、构思一种节能或节水或环保等方面的新产品。 说明：第一题必作，其它题任选其中之一来完成, 时间
(3)最大摆角是在测量基准面上 , 由万向节内外圈 几何尺寸所决定的内圈轴线所允许的最大偏转角度。
三种参数的测量结果同时送人由单片机系统组 成的测量仪表并显示。
三、原理方案的设计 1、电机的选择——摆线针轮减速电机 2、电机的调速方式——变频调速 3、定位夹紧的方法——气动装夹定位 4、动作顺序的控制——PLC控制 5、转矩的测量——非接触式转矩传感器 6、摆矩的测量——扭矩传感器 7、摆角的测量——光电编码器 8、摆动施力方式——步进电机+蜗轮蜗杆减速机 9、测量显示方式——单片机数字显示
二周左右，
具体要求:
1. 设计说明书应包括机器的用途、技术参数、功能 特点、原理方案、结构组成及理论分析计算等内容。
2. 说明书中应附有必要的结构原理图。 3. 字数应在2000~3000之间，说明书均用A4幅面纸， 手书与打印均可。
摆动力矩、转动力矩的测量原理如图 1 所示。
力矩性能测量原理如下：
（1）摆动力矩的测量方法 : 万向节外圈以角速度ω旋转 , 摆杆带动内圈在
一定的平面摆角±β范围内左右对称摆动 , 摆杆所 受的弯矩即为万向节的摆动力矩。
(2)转动力矩的测量方法: 万向节内圈先摆动到一定的角度β,后并保持此
角度固定不变 , 万向节外圈以角速度ω旋转 , 外圈 所受的扭矩即为万向节的转动力矩。