鱼缸定时定量投食机设计.docx

青岛农业大学毕 业 论 文 （ 设计 ）题 目： 鱼缸定时定量投食机设计姓 名： 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造与其自动化班 级： 2013 年 6 月 16 日目录摘 要 Abstract I1 绪 论 01.1 设计的目的和意义 11.2 自动喂鱼机的国外发展现状 11.3 自动喂鱼机的国内发展现状 21.4 自动喂鱼机的主要研究内容 32 自动喂鱼机的总体结构设计 42.1 总体设计的原则 42.2 总体设计目标 42.3 总体方案论证 43 传动系统的设计 63.1 减速器的设计 63.2 蜗轮蜗杆的的设计 123.3 带与带轮设计计算 143.4 轴与轴承的校核 154 投食装置设置的设计 194.1 传动方案的拟定和确定 194.2 传动系统的设计计算 215 单片机与程序的设计 235.1 单片机的选择 235.2 单片机的设计 236 结论跟建议 25参 考 文 献 26致 谢 27鱼缸定时定量投食机的设计摘要家庭自动喂鱼机的性能是让人们在有限的时间内喂养观赏鱼，并享受生活的乐趣，同时间接的缓解 了人们的生活压力本文在研究国内外自动喂鱼器的基础上，设计了新型的定时定量自动喂鱼机。

该自 动定时定量喂鱼机由小型交流电机，减速器，定量喂鱼装置，单片机组成投食器选择的是蛟龙机构， 其特点是轻巧，传动安静，精确，是该喂鱼器的重要零件，该机构的结构是由进料口，槽体，螺旋轴， 卸料口组成喂鱼时，喂鱼机可以通过皮带传动，将动力传递给变速箱，再由变速箱传递给蜗轮蜗杆机 构，再传递给喂料执行机构；执行机构的每旋转一圈所排出的量是定的，所以通过单片机控制执行机构 的执行时间的长短从而控制喂鱼的饲料量文中主要分析了传动与执行机构并计算设计了各部件的结构 尺寸，同时设计了单片机的组成并编写了自动定时定量程序 关键词：单片机;绞龙传动机构;皮带传动Design of tank timing quantitative feeding machineAbstractFamily automatic Fish-feeding machine is made to, on the one hand, help people feed ornamental fish in a limited amount of time, enjoy the pleasures of life and on the other hand indirectly ease the pressure on people's lives. Based on the study of automatic fish feeder of home and abroad, a new automatic fish feeding machine which works in a timely and quantitative manner is designed in this paper. The machine consists of a small AC motor, reducer, quantitative fish feeding device and a single-chip component. Feeding device, which is characterized by lightweight, quiet drive and accuracy, has a special structure which is an important part of the Fish Feeder. The structure is composed of the material inlet tank, propeller shaft and discharge port components. When feeding fish, the fish feeding unit transmits power to the gearbox through a moving belt, and then the power is transmitted to the worm gear mechanism before being passed to the feed actuator. Because the actuator discharges a fixed amount of fish food per rotation, the amount of fish food can be controlled by setting the length of time for actuator through a single-chip machine.Key words ：singlechip ; Auger transmission mechanism ; belt transmission1绪论1.1 设计的目的和意义在当今的社会，生活节奏快，压力大，人们想出各种方法来缓解压力。

养鱼成为越来 越多尤其是年轻家庭的喜好，而金鱼由于本身以与人工的选择，其体形奇特，性情温顺， 被看做是幸福，吉祥，和平与友谊，富有的象征并且我国的金鱼种类繁多，五彩缤纷 因此每当下班回来，站在鱼缸旁边，投一点饲料，看着鱼儿游来游去是一种很惬意很放松 的事情但是对于那些平常没有时间或者经常外出旅游的家庭，喂鱼就成了一个很大的问 题但是家庭养鱼，不能与时投料，就会造成鱼类死亡或者相互追咬［1］所以根据自己所 学，设计一台自动定时定量的喂鱼机，以用来解决他们的没有时间喂养鱼的问题让他们 轻松养鱼，享受快乐人生1.2 鱼缸定时定量投食机的国外发展现状法国的一家公司成功研制出一种太阳能自动喂鱼机，该机可以根据鱼的不同习性和生 长期，定时定量的投放鱼饵，在投料时，机器发出一种特殊的声响，使鱼争相抢食，不但 可以提高饲料的利用率，还节省人力［2］自动投料系统是提高饲料利用率，控制饲养成本 的一种手段，饲料的合理投放，既可以减少饲料的浪费，节约饲养的成本，同时减少对缸 内水体的污染，减少水体的更换次数［3］图 1-1 国外小型自动喂鱼机1.3 鱼缸定时定量投食机的国内发展现状喂鱼机在国内出现了不少的成品，但是对于家用行的喂鱼机还是相对较少，主要是限 于民用的鱼塘养殖的喂鱼机，而且还并没有解决自动化的程序，饲料的喂入还是需要人工 加入。

对于国内家庭喂鱼机来讲基本上都是解决了自动化的问题，但是对于定时定量的方 面做的还是不够完善，所以我根据自己的所学，运用单片机制定程序实现喂养的定时定量 的自动化，实现智能化本实用新型的有益效果是：该喂鱼器采用单片机控制可实现定时、 定量准确无误给鱼喂食，由于设有饲料浸水仓和进水管，可用水对饲料进行浸水处理，有 利鱼生长；自动喂鱼器适用于家庭养鱼［4］本实用新型提供一种定式投放鱼粮的装置，其 投放鱼粮的时间周期任意可调，每次投放鱼粮的量也可调，投料定时、准确、可靠本实 用新型整机结构新颖，体积可做的小巧玲珑，鱼粮盒在转动投料时有可观性，能与观赏鱼 的养殖环境协调配合，是一种较好的观赏鱼养殖箱的配套设备［5］本实用新型旨在帮助没 有闲暇时间的人们给鱼缸中的鱼儿喂食，通过定时器可以按需要设定喂食的时间间隔和投 食量，实现无人值守，可以在相当长的一段时间内保证鱼儿的生存，本是用新型小巧轻便， 能耗低，可靠性高，固定于鱼缸壁上，不占空间［6］实用新型自动喂鱼机结构简单制造方 便，只需在箱体的料斗内放入充足的饲料，并设定好相应的放料时间段，通过定时器控制 电动机放料传送带实现放料的目的，对于那些时间少但有喜欢养鱼的爱好者节省了时间， 增加了乐趣，带来了许多便利［7］。

图 1-2 国内自动喂鱼机1.4 鱼缸定时定量投食机的主要研究内容1.4.1 研究内容根据当前年轻一族的为解决生活压力而去放松心情却又没有时间喂养观赏鱼类的情 况以与观赏鱼类的生活习性，通过自己所学知识，运用单片机使得喂鱼机以满足年轻一族 的需要1.4.2 技术路线(1) 根据对国内外现有机型的机构和数据分析，确定自己机型的传动方案与工作原理与 整体设计方案对喂料系统机构的受力分析，做出喂料系统的大致结构，在这基础上对喂 料系统进行设计计算结合单片机实现饲料喂入量的精确2) 对于减速机构，首先确定其结构，并对其进行设计计算，确定其各级传动比，计算 各个零部件的机构尺寸3) 在对整体机构的调整上先考虑单片机的机构设计，同时使得整体结构完整得体1.4.3 设计要求（1）投食间隔周期：2 次/天；（2）投食量均匀，并按需要可调节投食量；（3）整体机构简单，体积小整体质量轻，满足家庭要求1.4.4 研究方法根据当今家庭养鱼的要求，对整体结构进行分析，明确各结构的结构尺寸，工作原理， 工作条件通过对其分析明确定时定量喂鱼器的结构特点，结构尺寸，与传动原理，重要 的是保证其喂入量的准确性并通过绘图软件将其绘出结构件图，结合所学的知识对其进 行分析研究找出好的方案。

2 鱼缸定时定量投食机的总体结构设计2.1 总体设计的原则1.投食量均匀，并按需要可调节投食量，并保证投食量的准确性；2.整体设计应合理，并要求整体结构简洁2.2 总体设计目标1.通过对定时定量自动喂鱼器各种结构设计方案的分析，以寻求更好的设计方案，来满足 家庭喂养观赏鱼的条件，使得设计高效，整体结构美观简洁；2.通过对喂料的受力分析与其机构分析以与总体传动装置的设计分析来确定其中的对 喂料精确度的影响因素与噪声降低的方案设计2.3 总体方案论证根据以往自动喂鱼机的机构设计出了下面简图 2-1 的家用自动定时定量喂鱼机，其根 据在电机转动后将传动传递给减速器，然后在减速器的带动下使得滚筒实现转动，让鱼食 通过滚筒上的小孔在重力的作用下落入鱼缸实现喂食，实现自动喂鱼的功能同时在单片 机的控制下以实现喂鱼机的的自动化以与定时功能图 2-1 多孔式自动喂鱼机1：电机 2：减速器 3：多孔式喂鱼机构但是该方案有个弊端，鱼食会自动的通过空洞溢出，浪费鱼食，同时会污染鱼缸内的4 / 32水，另一方面，该机构的多孔式投食机构的承载鱼食量有限不宜过大喂食量受到限制故 在其基础上结合别人的有点进行改进，得到了如下简图 2-2 摇杆式的自动定时定量喂鱼机。

其电机的输出在通过齿轮减速器的的带动下传到凸轮摇杆机构上，使其带动桶装喂鱼器实 现喂鱼，这样不仅实现了喂鱼机的自动化同时满足了定量上的问题，使得机器满足设计要 求，同时还可以实现该机器在单片机的控制下的定时问题图 2-2 漏斗式自动喂鱼机1：电机 2：减速器 3：摇杆式喂鱼机构 4：减料口但是该机型不能满足自动定时定量喂鱼机的要求，其在运行时，摇杆机构所需要的空 间加大，使得整体结构尺寸加大，不适合要求的家庭运用的架构小型化在此基础上再次 进行完善，设计了如下的方案，选用蛟龙机构实现投食功能图 2-3 绞龙式位自动定时定量喂鱼机1：电机 2：减速器 3：绞龙喂鱼机构 4：鱼料仓该机器使得电机的输出通过减速器到达执行机构，实现机器的同时其密封性好，不会漏食，同时其所占用的空间小，实现了整体的机构尺寸小蛟龙的每转的输出是定值，所鱼缸定时定量投食机设计 以做到了定量的问题，同时通过单片机控制电机实现了自动定时定量的功能所以综上所 述，选择三方案3. 传动系统的设计3.1 减速器的设计3.1.1 电机的选择与传动比计算总的传动效率3 。