手摇式刨笔机结构设计(附件)
针对传统刨笔器存在着削出的笔尖过尖、刀片对铅笔芯的切削量过大，进而导致不必要的浪费等现象，本课题拟定一种手摇式刨笔机，旨在通过降低笔芯的切削量来达到设计的目的。论文围绕手摇式刨笔机的结构，首先叙述了手摇式刨笔机总体方案的设计，分析其工作原理以及总体结构的设计；接着对刨笔机的机械结构进行了详细的设计并适当选用了一些标准件；然后介绍了手摇式刨笔机传动部分的设计与选型，重点对传动部分的齿圈、滚刀进行了设计；最后按照第二章介绍的方案进行了装配，从而进一步验证了设计的合理性。关键词 手摇式刨笔机，总体方案设计，机械结构选型，传动部分设计
目 录
1 绪论 1
1.1 刨笔机的概述 1
1.2 课题的来源 2
1.3 研究的目的及意义 2
1.4 手摇式刨笔机的特点 3
1.5 本课题的主要任务及主要设计的内容 4
2 手摇式刨笔机总体方案的设计 5
2.1 工作原理 5
2.2 总体设计方案 5
3 手摇式刨笔机机械结构的设计与选用 7
3.1 主外壳的设计 7
3.2 承料盒的设计 9
3.3 手柄、手轮以及手轮固定销轴的设计 10
3.4 活动盖板的设计 13
3.5 主盖板的设计 14
3.6 夹具转动板及手柄帽的设计 15
3.7 牙板的设计 16
3.8 盖板的设计 17
3.9 刀架的设计 18
3.10 弹性钢丝的设计 21
3.11 导杆的设计 21
3.12 阻挡条的设计 21
3.13 标准件的选用 22
4 手摇式刨笔机传动部分的设计选型 22
4.1 齿圈的设计 22
4.2 滚刀及滚刀旋转轴的设计 24
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
附录1 手摇式刨笔机装配图 32
1 绪论
刨笔机的概述
刨笔机，可以算是现在最熟悉不过的一种文具，是用来刨削铅 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
笔的一类工具。17世纪，人们只是用小刀来削尖铅笔，这几乎也可以满足人们日常生活、工作的需要。但随着社会生产力的发展以及社会精神文明的进步，到了19世纪初期，人们对铅笔的需求量显著增加，而且对削铅笔的效率也提出了更高的要求，他们要求刨削铅笔的时间短、笔尖刨削成型的质量也要高，然而用小刀削铅笔远远不能满足他们的要求了。
1828年，法国的数学家伯纳成功地研制出了一件小型工具，这种工具可以让铅笔的笔尖变得尖锐，这在方便书写的同时，另一方面也缩短了刨削铅笔的时间，提高了效率。随后，伯纳向当时的法国政府申请了他的的工具专利权，这使得他发明的刨笔机成为了世界上的第一个削笔器。后来，又有其他的法国人相继提出了关于削铅笔机械的专利申报，如Mayet，Pecaut和Rottger等人，这在很大程度上推动了刨笔机的快速发展。刨笔机迅速发展，20世纪70年代中期到90年代初期，刨笔机出现了所谓的“黄金时代”。随后，又出现了电动刨笔机，进而逐渐发展成现代人们所熟悉的样子，传统意义上的刨笔器渐渐地退出了人们的视线。
纵观所述，刨笔机大致可分为电动式和手摇式刨笔机两种。在刨笔机发明之前，绝大多数人都是使用小刀或者是传统削笔器来削尖铅笔的。传统削笔器上安装有约3cm长的刀片，使用时只需将欲刨削的铅笔插入刨笔器的孔内，转动刨笔器的机身即可完成铅笔的刨削。因传统刨笔器是费力杠杆，使得刨削铅笔的过程非常费力。而对于手摇式刨笔机，使用者将欲切削的铅笔插入刨笔机的孔内，转动手柄即可完成切削，这样的设计可令刨笔的过程更加快捷、省力。另外，手摇式刨笔机下方设有承料盒，刨削下来的铅笔屑被收集在里面，不易四散。一些电动刨笔机装有可以调整刀片间距的装置，因此还可以利用此机构来设定刨削的距离，从而刨削出尖锐程度不同的铅笔尖，从而可以满足不同使用者的需求。
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左：普通小刀；右：简易刨笔器
图1.1 传统削铅笔的工具实物图
课题的来源
通过大量观察与实践得出，中小学生使用的传统刨笔器存在着以下三点不足之处：
削出的笔尖过尖，书写时笔尖容易划破纸张，同时过度尖锐的笔尖还容易折断；
传统刨笔器刨削出的笔尖粗细差别很大，在书写时极易造成字迹不均匀，从而影响书写的美观度；
刀片对铅笔芯的切削量太大，大部分铅芯实际是被切削掉的而不是书写掉的。在一定程度上也与我国政府提倡的可持续发展观的伟大目标相违背。
针对传统刨笔器在使用过程中出现的种种问题，研究手摇式刨笔机的各部件的设计以及组装工艺，分析问题出现的原因并提出相应的解决措施是一件很有必要的事情。
研究的目的及意义
本课题拟设计一种手摇式刨笔机，旨在降低铅笔芯的切削量，同时削出粗细均匀的笔尖。通过对手摇式刨笔机结构的设计，从而加深我们对机械产品的总体结构设计、零部件设计、传动系统设计、材料的正确选择等方面的印象；同时也巩固了我们大学生的专业基础知识、专业基本技能以及查阅资料、文献的能力。
a）研究手摇式刨笔机的结构对我国工业今后发展的目的在于：
1）改进手摇式刨笔机的结构设计和生产工艺缺陷，提高产品的质量；
2）促进手摇式刨笔机向更高的领域发展，有利于优化产品的性能；
3）为手摇式刨笔机的迅速发展奠定雄厚的物质基础；
4）促进我国小型齿轮制造业产业结构的转型升级，从而提高手摇式刨笔机传动部分的特性；
5）缩小我国生产的手摇式刨笔机的质量与国外同类产品的差距。
b）研究手摇式刨笔机的结构对我们学生自身的发展在于：
1）灵活运用所学的专业知识，将所学内容运用到实际问题的解决中去，从而提高我们对所学知识的认知度；
2）使得我们熟练掌握以Solidworks为代表的三维建模软件和以AutoCAD为代表的二维绘图软件；
目 录
1 绪论 1
1.1 刨笔机的概述 1
1.2 课题的来源 2
1.3 研究的目的及意义 2
1.4 手摇式刨笔机的特点 3
1.5 本课题的主要任务及主要设计的内容 4
2 手摇式刨笔机总体方案的设计 5
2.1 工作原理 5
2.2 总体设计方案 5
3 手摇式刨笔机机械结构的设计与选用 7
3.1 主外壳的设计 7
3.2 承料盒的设计 9
3.3 手柄、手轮以及手轮固定销轴的设计 10
3.4 活动盖板的设计 13
3.5 主盖板的设计 14
3.6 夹具转动板及手柄帽的设计 15
3.7 牙板的设计 16
3.8 盖板的设计 17
3.9 刀架的设计 18
3.10 弹性钢丝的设计 21
3.11 导杆的设计 21
3.12 阻挡条的设计 21
3.13 标准件的选用 22
4 手摇式刨笔机传动部分的设计选型 22
4.1 齿圈的设计 22
4.2 滚刀及滚刀旋转轴的设计 24
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
附录1 手摇式刨笔机装配图 32
1 绪论
刨笔机的概述
刨笔机，可以算是现在最熟悉不过的一种文具，是用来刨削铅 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
笔的一类工具。17世纪，人们只是用小刀来削尖铅笔，这几乎也可以满足人们日常生活、工作的需要。但随着社会生产力的发展以及社会精神文明的进步，到了19世纪初期，人们对铅笔的需求量显著增加，而且对削铅笔的效率也提出了更高的要求，他们要求刨削铅笔的时间短、笔尖刨削成型的质量也要高，然而用小刀削铅笔远远不能满足他们的要求了。
1828年，法国的数学家伯纳成功地研制出了一件小型工具，这种工具可以让铅笔的笔尖变得尖锐，这在方便书写的同时，另一方面也缩短了刨削铅笔的时间，提高了效率。随后，伯纳向当时的法国政府申请了他的的工具专利权，这使得他发明的刨笔机成为了世界上的第一个削笔器。后来，又有其他的法国人相继提出了关于削铅笔机械的专利申报，如Mayet，Pecaut和Rottger等人，这在很大程度上推动了刨笔机的快速发展。刨笔机迅速发展，20世纪70年代中期到90年代初期，刨笔机出现了所谓的“黄金时代”。随后，又出现了电动刨笔机，进而逐渐发展成现代人们所熟悉的样子，传统意义上的刨笔器渐渐地退出了人们的视线。
纵观所述，刨笔机大致可分为电动式和手摇式刨笔机两种。在刨笔机发明之前，绝大多数人都是使用小刀或者是传统削笔器来削尖铅笔的。传统削笔器上安装有约3cm长的刀片，使用时只需将欲刨削的铅笔插入刨笔器的孔内，转动刨笔器的机身即可完成铅笔的刨削。因传统刨笔器是费力杠杆，使得刨削铅笔的过程非常费力。而对于手摇式刨笔机，使用者将欲切削的铅笔插入刨笔机的孔内，转动手柄即可完成切削，这样的设计可令刨笔的过程更加快捷、省力。另外，手摇式刨笔机下方设有承料盒，刨削下来的铅笔屑被收集在里面，不易四散。一些电动刨笔机装有可以调整刀片间距的装置，因此还可以利用此机构来设定刨削的距离，从而刨削出尖锐程度不同的铅笔尖，从而可以满足不同使用者的需求。
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左：普通小刀；右：简易刨笔器
图1.1 传统削铅笔的工具实物图
课题的来源
通过大量观察与实践得出，中小学生使用的传统刨笔器存在着以下三点不足之处：
削出的笔尖过尖，书写时笔尖容易划破纸张，同时过度尖锐的笔尖还容易折断；
传统刨笔器刨削出的笔尖粗细差别很大，在书写时极易造成字迹不均匀，从而影响书写的美观度；
刀片对铅笔芯的切削量太大，大部分铅芯实际是被切削掉的而不是书写掉的。在一定程度上也与我国政府提倡的可持续发展观的伟大目标相违背。
针对传统刨笔器在使用过程中出现的种种问题，研究手摇式刨笔机的各部件的设计以及组装工艺，分析问题出现的原因并提出相应的解决措施是一件很有必要的事情。
研究的目的及意义
本课题拟设计一种手摇式刨笔机，旨在降低铅笔芯的切削量，同时削出粗细均匀的笔尖。通过对手摇式刨笔机结构的设计，从而加深我们对机械产品的总体结构设计、零部件设计、传动系统设计、材料的正确选择等方面的印象；同时也巩固了我们大学生的专业基础知识、专业基本技能以及查阅资料、文献的能力。
a）研究手摇式刨笔机的结构对我国工业今后发展的目的在于：
1）改进手摇式刨笔机的结构设计和生产工艺缺陷，提高产品的质量；
2）促进手摇式刨笔机向更高的领域发展，有利于优化产品的性能；
3）为手摇式刨笔机的迅速发展奠定雄厚的物质基础；
4）促进我国小型齿轮制造业产业结构的转型升级，从而提高手摇式刨笔机传动部分的特性；
5）缩小我国生产的手摇式刨笔机的质量与国外同类产品的差距。
b）研究手摇式刨笔机的结构对我们学生自身的发展在于：
1）灵活运用所学的专业知识，将所学内容运用到实际问题的解决中去，从而提高我们对所学知识的认知度；
2）使得我们熟练掌握以Solidworks为代表的三维建模软件和以AutoCAD为代表的二维绘图软件；
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