糕點切片機課程設(shè)計說明書

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1、 機械設(shè)計課程設(shè)計 設(shè)計說明書 《機械原理》 糕點切片機 起止日期： 2009 年 月 日 至 2009年 月 日 學(xué) 生 姓 名 班 級 學(xué)

2、 號 成 績 指 導(dǎo) 教 師（簽 字） 機械工程學(xué)院（部） 09年 月 日 目 錄 一．設(shè)計任務(wù) 二．方案設(shè)計的構(gòu)思 三．傳動系統(tǒng)設(shè)計 四．執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計 五．參考資料 六．創(chuàng)新設(shè)計心得 一 設(shè)計任務(wù) （一）

3、 設(shè)計題目：糕點切片機 （二） 工作原理及工藝的動作過程 如結(jié)構(gòu)示意圖所示,電動機經(jīng)皮帶和齒輪系減速后，達到40轉(zhuǎn)/分。再用棘輪機構(gòu)連接一皮帶組成糕點的進給機構(gòu)，并滿足間歇運動的要求。同時通過另外一組皮帶輪帶動曲柄滑塊機構(gòu)運動（滑塊上帶切刀），實現(xiàn)糕點的切片。間歇運動機構(gòu)與切刀運動機構(gòu)工作協(xié)調(diào)。由于每一次切的過程都一樣,從而使每一片糕點的大小都一樣。而通過改變進給的距離，可調(diào)整切片的厚度。 （三）機構(gòu)的一些尺寸 糕點規(guī)格：長 5~80mm 寬 <300mm 高 10~20mm 切刀工作節(jié)拍：40次/分 電動

4、機轉(zhuǎn)速：1390r/min 主要設(shè)計要求是： （1）通過調(diào)整進給的距離，達到切出不同厚度糕點的需要。 （2）要確保進給機構(gòu)與切片機構(gòu)協(xié)調(diào)工作，全部送進運動應(yīng)在切刀返回過程中完成，輸送運動必須在切刀完全脫離切口后方能開始進行。 二 機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計的構(gòu)思 (一) 方案設(shè)計的創(chuàng)新改進措施: 1.我們開始構(gòu)思方案時,考慮到在以后的生活和生產(chǎn)中,自動化是必然的趨勢，因此設(shè)計的機構(gòu)要盡量滿足自動化的要求。此機構(gòu)的運作是切糕點與送糕點,切的時候糕點不能動,沒有切的時候,糕點要運動并前進一定的距離到達指定位置.為了實現(xiàn)切的動作,我們開始采用凸輪機構(gòu),來實現(xiàn)刀的往復(fù)運動,用凸輪可以很好

5、的控制刀的運動,實現(xiàn)最優(yōu)的運動軌跡,可是凸輪的設(shè)計和制造比較復(fù)雜，且不能傳遞較大的力,而且切糕點也不需要那么高的精度。于是我們考慮用曲柄滑塊機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu)一樣可以實現(xiàn)刀的往復(fù)運動,可傳遞較大的力,能足我們的需要, 而且其機構(gòu)簡單，加工制造方便，能減少生產(chǎn)成本，于是我們確定用曲柄滑塊機構(gòu)。 2.對于蛋糕的傳送, 既要滿足間歇運動的要求,又能通過改變進給距離而切出不同厚度的糕點。我們剛開始試用了槽輪機構(gòu),但我們的糕點切片機要求可以改變所切糕點長度的,如用槽輪機構(gòu)的話, 很難實現(xiàn)改變切片的長度,我們想到用齒輪組減速器改變速度來實現(xiàn)。用許多齒輪來改變速度很復(fù)雜且不太方便操作,于是我們否定了這個方

6、案。經(jīng)過查資料后，我們選擇了棘輪機構(gòu)。用棘輪機構(gòu)可以方便的實現(xiàn)改變切片的長度。且棘輪機構(gòu)設(shè)計加工簡單，改變切片的長度時操作方便。所以機構(gòu)的總體方案就這么大概的定下來了. 減速皮帶輪 減速齒輪 送料皮帶輪 三 減速系統(tǒng)設(shè)計 本機構(gòu)原動件為一高速電機,其轉(zhuǎn)速為1390 r/min,但我們所需要的轉(zhuǎn)速是40r/min,所以要減速。對于減速裝置我們采用皮帶加齒輪的方法。第一級降速是用皮帶減速,減為240r/min。第二級是用齒輪減為40r/min。兩傳動機構(gòu)設(shè)計分析如下: (一)皮帶傳達設(shè)計： 皮帶傳動設(shè)計主要是采用兩個半徑不相

7、同的皮帶輪實現(xiàn)。由于皮帶上線速度相等，由r1*v1=r2*v2， 1390*r1=240*r2； r1 /r2=24/139. 由此可見算出電機上皮帶輪直徑大小r1=36mm；另一端皮帶輪半徑大小r2=220mm。傳動比i=139/24. (二)齒輪系的設(shè)計: 經(jīng)皮帶減速后的轉(zhuǎn)速為240r/min,而我們所要的轉(zhuǎn)速 40r/min。因此還需要的傳動比為6/1,選用的齒輪為標準齒輪。 m=4mm; z1=25,z2=50,z2=25,z3=75。 傳動比 i=6/1。 四 執(zhí)行系統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計 執(zhí)行機構(gòu)分兩個,第一個為曲柄滑塊機構(gòu),

8、第二個為棘輪機構(gòu),現(xiàn)分別介紹如下: 曲柄滑塊機構(gòu) 棘輪機構(gòu)轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié) （帶切刀） (一) 曲柄滑塊機構(gòu) 此機構(gòu)主要是執(zhí)行切刀的上下往復(fù)運動。由于所切糕點的厚度最大為20mm,所以切刀在20mm之上運動時,糕點才能運動。為了給糕點足夠的傳送時間,設(shè)計刀的行程為60mm,即曲柄長30mm；刀的高度設(shè)為37mm。考慮到衛(wèi)生問題,刀不能縮到滑塊的軌道里去,所以設(shè)計滑塊的長度為65mm；又設(shè)計連接桿的長度為60mm。這樣曲柄滑塊機構(gòu)的高度比較高,所以采用皮帶傳動。又切刀應(yīng)能剛好切斷糕點,綜合曲柄滑塊和棘輪機構(gòu)的尺寸,我們得出曲柄滑塊機構(gòu)和棘輪機構(gòu)軸

9、心距為269mm。 所以曲柄滑塊機構(gòu)的尺寸為: 曲柄長30mm; 連接桿長60mm; 滑塊長65mm; 刀片高37mm; 皮帶長1.63m 曲柄滑塊機構(gòu)和棘輪機構(gòu)軸心距為269mm。 (二) 棘輪機構(gòu) 棘輪機構(gòu)主要是執(zhí)行糕點的進給運動,每一次的運動距離就是所切糕點的長度。為了更好的控制和改變這個長度,設(shè)棘輪每轉(zhuǎn)動一定角度,糕點運動20mm,設(shè)棘輪共有24個齒,既每齒代表15度。于是一共有四檔,即20,40,60,80mm,也就是說棘輪轉(zhuǎn)動15,30,45,60度。對于棘輪的轉(zhuǎn)動,設(shè)計一個曲柄搖桿機構(gòu)推動棘輪旋轉(zhuǎn)。于是棘輪的旋轉(zhuǎn)角度就可以轉(zhuǎn)化為搖桿

10、的擺角。即15,30,45,60度。在棘輪外加裝一個棘輪罩，用以遮蓋搖桿擺角范圍內(nèi)棘輪上的一部分齒。這樣，當搖桿順時針搖動時，棘爪先在罩上滑動，然后才嵌入棘輪的齒槽中推動其轉(zhuǎn)動。被罩遮住的齒越多，則棘輪每次轉(zhuǎn)動的角度就越小。棘輪罩設(shè)置四個轉(zhuǎn)角分別為15，30，45，60度。設(shè)有槽的圓盤直徑為150mm,棘輪半徑為100mm,在搖桿上裝一個棘爪, 棘爪推動棘輪旋轉(zhuǎn),棘輪上再固定一個皮帶輪用以帶動皮帶旋轉(zhuǎn)。由運動距離可以得出皮帶輪的直徑為153mm, 這樣棘輪機構(gòu)就設(shè)計完了。 其尺寸為: 曲柄搖桿機構(gòu): 曲柄長50mm; 連桿長210mm; 搖桿長200mm; 棘輪半徑86mm;

11、 棘輪齒數(shù)24個; 皮帶輪直徑153mm; 皮帶長1.5m. 整個機器的關(guān)鍵就在于切刀運動與糕點傳送運動之間的協(xié)調(diào),因此需要詳細計算． 依據(jù)零件尺寸，作圖計算得出： 推動棘輪的曲柄搖桿機構(gòu)的行程速比系數(shù)為：k=1；又工作周期為1.5秒，則搖桿推程時間為：0.75秒，回程時間為：0.75秒． 因此，切刀在0.75秒的時間內(nèi)不能接觸糕點（最大厚度為20mm）,而在0.75秒的時間里切刀應(yīng)完成切糕點的動作并離開糕點表面．即切刀在糕點外運動的時間應(yīng)大于0.75秒．據(jù)此驗證切刀的曲柄滑塊機構(gòu)的尺寸．計算得切刀在20mm以上的高度運動時間為1秒，滿足設(shè)計要求． 五：主要參考資料：

12、 《機械原理》 朱理 2004年 《機械原理課程設(shè)計手冊》 鄒慧君 1998年 六：創(chuàng)新設(shè)計心得： 經(jīng)過幾天的努力，機械原理課程設(shè)計就要結(jié)束了?；仡欉@些天的勞動，我收獲頗豐，所完成的不僅僅是一個課程設(shè)計，對課本知識的理解也加深了許多。 剛開始，我認為這個課程設(shè)計題目很簡單，根本沒有把它當回事，可開頭的傳動輪選擇就給我上了一課。我本來認為傳動只負責把糕點從一端傳到另一端就好了，可在我們討論的時候才發(fā)現(xiàn)錯了。這個不僅要考慮糕點的傳動，還要考慮糕點的切的動作，我們6個人那天中午在教室里討論了將近1小時也沒有確定可行的方案，只好將討論時的幾種方案記下，回頭再研究?；厝ノ覀兘?jīng)過再三的商量，最終才確立了這套方案。 過程時辛苦的，但結(jié)果是甜蜜的，我們的課程設(shè)計終于做好了。通過這次課程設(shè)計，我懂的了：1、對課本知識掌握的還不牢靠，還要更深一層的理解；2、在學(xué)習知識的同時，要注意知識和實際的結(jié)合，切記學(xué)死知識，那樣就是學(xué)好了，將來也時無用；3、團隊的精神，一個人的能力畢竟是有限的，只有團結(jié)更多的人，才能做出更出色的成績來。