糕点切片机课程设计说明书(1)

机械原理课程设计

设计说明书

《机械原理》

糕点切片机

起止日期: 2012年 5 月 27 日至2012年 6 月 10 日

学生姓名蔡立昕

班级机械 102 学号 201010824201 成绩

指导教师（签字）

机械工程学院（部）

12年月日

课程设计任务书

2012学年第2 学期

机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业102 班级课程名称：机械原理

设计题目：糕点切片机

完成期限：自12 年 5 月27 日至12 年 6 月10 日共 2 周

指导教师（签字）：2012 年月日系（教研室）主任（签字）：年月日

目录

一．设计任务 (1)

二．机械系统运动方案设计的构思 (2)

三.机构运动方案的选择和评定 (3)

四. 根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (4)

五．传动系统设计 (5)

六．执行系统设计 (6)

七．传动系统演示 (9)

八．三维视图 (10)

九．方案评价 (10)

十．参考资料 (10)

十一．创新设计心得 (10)

一、设计任务

（一）设计题目：糕点切片机

（二）工作原理及工艺的动作过程

如结构示意图所示,电动机经皮带和齿轮系减速后，达到40转/分。再用棘轮机构连接一皮带组成糕点的进给机构，并满足间歇运动的要求。同时通过另外一组皮带轮带动曲柄滑块机构运动（滑块上带切刀），实现糕点的切片。

间歇运动机构与切刀运动机构工作协调。由于每一次切的过程都一样,从而使每一片糕点的大小都一样。而通过改变进给的距离，可调整切片的厚度。

（三）机构的一些尺寸

1)糕点厚度：10~20mm。

2)糕点切片长度（亦即切片高）范围：5~80mm 。

3)切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。

4)切刀工作节拍：40次/min。

5)工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵可靠。

6)电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。

主要设计要求是：

（1）通过调整进给的距离，达到切出不同厚度糕点的需要。

（2）要确保进给机构与切片机构协调工作，全部送进运动应在切刀返回过程中完成，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行。

二：机械系统运动方案设计的构思

切刀的往复直线移动可采用连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条、组合机构等；

糕点的直线间歇运动可选择连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、槽

轮机构等。

1、实现切刀往复运动的机构

方案一：

如上图所示，为一直动导杆机构，可利用杆3的往复运动来实现切刀的上下

往复运动。

方案二：

如上图所示，为一几何封闭凸轮机构。可利用构件1绕A点做偏心转动来实现切刀的往复运动。

方案三：

如上图所示，为一偏执曲柄滑块机构，可利用它实现切刀的往复运动。

三：机构运动方案的选择和评定

方案一：动副均为低副，两运动副元素为面连接，压强较小，可承受较大的载荷，且几何形状简单，便于加工。而且连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线，气形状随着各构件相对长度的改变而改变，从而可以得到形式众多的连杆曲线，可以这些曲线来满足不同曲线的设计要求。

此机构虽有上下往复运动，但她并没有机会运动特性。不能够实现切刀下切速度慢而收回速度快的特性，也不能够很好的缩短空程的时间，影响效率。

方案二：只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑，可承重较大，运动平稳。

但是凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损。切没有急回特性，不能够实现切刀下切速度慢而收回速度快的特性，也不能够很好的缩短空程的时间，影响效率。

方案三：此机构急回特性。结构简单。具有连杆机构的共同优点，可承受较大的载荷，运动副元素的几何形状简单。改变个机构件的相对长度来使从动件得到预期的运动规律。

此机构具有连杆机构的共同缺点，机械效率降低，这是连杆机构所不能避免的。

方案设计的创新改进措施:

1.我们开始构思方案时,考虑到在以后的生活和生产中,自动化是必然的趋势，因此设计的机构要尽量满足自动化的要求。此机构的运作是切糕点与送糕点,切的时候糕点不能动,没有切的时候,糕点要运动并前进一定的距离到达指定位置.为了实现切的动作,我们开始采用凸轮机构,来实现刀的往复运动,用凸轮可以很好的控制刀的运动,实现最优的运动轨迹,可是凸轮的设计和制造比较复杂，且不能传递较大的力,而且切糕点也不需要那么高的精度。于是我们考虑用曲柄滑块机构,曲柄滑块机构一样可以实现刀的往复运动,可传递较大的力,能足我们的需要, 而且其机构简单，加工制造方便，能减少生产成本，于是我们确定用曲柄滑块机构。

2.对于蛋糕的传送, 既要满足间歇运动的要求,又能通过改变进给距离而切出不同厚度的糕点。我们刚开始试用了槽轮机构,但我们的糕点切片机要求可以改变所切糕点长度的,如用槽轮机构的话, 很难实现改变切片的长度,我们想到用齿轮组减速器改变速度来实现。用许多齿轮来改变速度很复杂且不太方便操作,于是我们否定了这个方案。经过查资料后，我们选择了棘轮机构。用棘轮机构可以方便的实现改变切片的长度。且棘轮机构设计加工简单，改变切片的长度时操作方便。所以机构的总体方案就这么大概的定下来了.

四、根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图

刀具往复运动

切刀每分钟得完成切割40次的工作节拍。所以连接曲柄的齿轮的转速为40次/min，切刀做竖直面内的往复直线运动，当其往下运动到与最低点相距约5mm 至80mm（这是糕点的厚度）时开始切割糕点，此时糕点静止不动，切割完毕切刀往上运动到距离最低点约80mm时糕点运动起来，把切好的糕点片带走并把糕