(4)-4.2 作品的制作与调试

机电设计创新第十七讲作品的制作与调试一、组员及导师的选择人员职务能力与任务甲负责人能负责整个项目的运作，知道做什么，该怎么做，给组员分工，有较强的执行能力，对项目所需的知识和技能，都应该事先有所了解，主动上网或去图书馆查阅相应资料，起到一个统筹作用。当然负责人具有以下同学的能力更好。乙组员专业知识相对较强，作品设计中可能设计一些理论计算与分析，所以了学习机械原理与设计外，还应掌握相应的二维机械设计CAD和一款三维机械设计软件，进行建模。丙组员动手操作能力较强，机械专业类学生参加竞赛多是需耍做实物模型的，这就需要组员实践操作，亲自动手完成。每所学校提供的创新基地环境或条件有所不同，但要求所有组员能吃苦耐劳，走进课堂是学生，进入车间是工人。丁组员口才相对较好，不怯场，能清楚明了表达作品的相关内容，因为一件作品再好，介绍的人说不好也是白费心思。同时能在后期的工作撰写作品设计说明书或制作PPT等工作。一、组员及导师的选择二、确定设计方向山东省机电产品创新设计竞赛二、确定设计方向全国大学生机械创新设计大赛三、资料查询与检索三、资料查询与检索三、资料查询与检索三、资料查询与检索三、资料查询与检索四、明确作品初步设计方案四、明确作品初步设计方案四、明确作品初步设计方案四、明确作品初步设计方案四、明确作品初步设计方案四、明确作品初步设计方案四、明确作品初步设计方案五、作品的三维建模与仿真五、作品的三维建模与仿真五、作品的三维建模与仿真有限元分析六、材料的购买与加工当结构通过三维软件优化好后，就要进行列出作品的详细结构清单，需要购置那些器件要提前做好计划。2018年山东省大学生机电产品创新设计竞赛购置清单序号名称型号/类型数量价格（元）总价(元)1镀锌角铁30mm*30mm206.51302橡胶轮100mm413523三节滑轨26.5134雨刷电机12V11001005雨刷电机24V11001006交流电机220V13503507光轴φ20mm227.5558支座φ20mm44209光轴φ14mm226.55310定位轴φ10mm85.342.411弹簧φ10mm、φ8mm441612导向铝片81512013带轮φ501151514带轮φ1001252515铝板50*300mm8118816调速器12V5146017加工刀片定制6116618轻型带定制160060019小车零部件定制

30030020十字连接件定制161016021同步轮、同步带定制120020022弹性联轴器

4505023步进电机42BYGH341555524小单车模型小2142825光轴φ10413.55426丝杠梯形丝杆导程34012027雨刷电机12V113213228直流电机+支架24V47530029金属制品*电动推杆300mm118718730齿轮*联轴器40*55/6*2013131六、材料的购买与加工六、材料的购买与加工六、材料的购买与加工常用机械零部件及设计有齿轮、轴、螺杆、轴承、轴承座、滚珠丝杠、同步带、滑块、导轨、电机、控制器、接触器、继电器、开关电源、接近开关等及各种部件。六、材料的购买与加工常用的工具有切割机、电焊机、胶枪、钳子、台钻等各种五金机电工具。甘蔗去皮切段榨汁一体机一、研究背景1甘蔗去皮比较困难，劳动者都是采用削皮刀进行去皮，费时费力，且效率低下。2劳动者长时间手工给甘蔗去皮会导致手臂劳累、手掌起茧。3甘蔗人工去皮，力度掌控不到，去皮厚度不均，造成浪费。4甘蔗榨汁前需要去皮，而市场上一台独立的甘蔗去皮机大概要一万多的费用，价格昂贵且操作不便。一、研究背景二、机械结构轨道轴曲柄连杆曲柄连杆减速电机千斤顶主电机滚筒收集箱刀架底座主体骨架刀架电机刀盘减速器切刀二、机械结构

二、机械结构动力传输机构动力传输机构，交流电机的动力通过带轮传给减速组，再经由减速机减速后传给甘蔗去皮机构。通过曲柄滑块机构带动去皮机构往复运动实现模拟人工去皮的方式。二、机械结构甘蔗去皮机构去皮机构的核心采用6个特殊刀具3*3组成的圆形刀桶做周期往复运动。同时刀柄上带有弹簧，适应不同直径尺寸的甘蔗。弹簧挤压使刀架紧贴甘蔗，甘蔗皮由刀头露出的刀片切掉。二、机械结构刀具导向铝片固定座刀架刀片弹簧去皮刀具由导向铝片、固定座、弹簧、刀片、刀架等构成。二、机械结构甘蔗切段机构切段机构采用高速旋转的刀片，由连杆转动带动旋转刀片上下匀速运动，从而实现甘蔗的切段。可通过调节减速电机调节连杆的转速，从而实现甘蔗不同长短的切段。二、机械结构甘蔗榨汁机构主电机通过链条、链轮将动力传送到两个滚筒，两滚筒旋转挤压甘蔗实现榨汁，滚筒上带有轴向纹路用于在进行榨汁时增加摩擦力提高榨汁效率。二、机械结构升降机构升降结构采用超大扭力的电机带动千斤顶，保证机体缓慢稳定的上升。运用三角结构加支撑板和弹簧，为电机随千斤顶的上下移动提供稳定的支撑。三、控制部分12864液晶显示屏主要起提示作用，使用者可以根据12864显示屏的提示，来确定系统分所处的状态，按下按键来操作系统各种功能。采用一块STM32单片机作为机电控制的核心，内置PWM，可控制电机转速，有更多的I/O口，可以同时驱动更多的电机。四、工作流程甘蔗去皮工作完成后到达切段机构旋转切刀起降完成切段工作人员打开电机开关带动连杆转动。将甘蔗放入固定夹臂加紧。工作人员打开电机开关使榨汁机构中两滚筒旋转。将甘蔗放入两旋转滚筒之间完成榨汁。连杆带动去皮机构实现甘蔗去皮。工作人员将收集盘中的甘蔗收走。去皮、切段部分榨汁部分五、创新点去皮机构的核心采用6个特殊刀具3*3组成的圆形刀桶，可切削来自进给区不同长短的甘蔗；圆桶式刀具组运动方式模仿人工去皮的方式，有效地提高甘蔗的去皮效率；设计的特殊刀柄上带有弹簧，弹簧受力可