机械原理课程设计-糕点切片机
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机械原理课程设计-糕点
切片机
文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)
课程设计任务书
指导教师(签字):汤迎红 2012年 6月 10日
1.设计题目:糕点切片机的设计
设计原理:糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个执行动作:糕点的直线间歇移动和切刀的往复移动。通过两者的动作
配合进行切片。改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离,以满足糕点不同切片厚度的需要。
设计要求:
(1)糕点厚度:10~20mm。
(2)糕点切片长度(亦即切片的高)范围:5~80mm。
(3)切刀切片时最大作用距离(亦即切片的的宽度方向):300mm。
(4)切片工作节拍;30r/min。
(5)生产阻力很小,要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。
(6)电动机可选用(或),1450r/min。
2. 工作原理和工艺动作分解
根据工艺过程,机构应具有一个电动机和两个执行构件(一个输送履带和一把切刀)。两个执行构件的运动形式如下所示:
(1)送料:要求输送履带沿着水平方向做间歇的直线移动,将待加工的糕点送
至预定的位置进行加工。
(2)切片:要求切刀是安装在铅垂方向运动的活动构件上,随着构件的往复运动而运动,将位于加工位置上的原料快速切削以使切片刀口整齐平滑。
因此,糕点切片机设计主要集中于间歇机构和往复运动机构的设计。
3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图
糕点切片机要求实现两个执行动作:糕点的直线间歇运动和切刀的往复运动。
工艺动作顺序:电机启动后,进行糕点的送进运动,同时切片铅垂向下运动,当送进停止(糕点停止)后,切刀切割糕点,切割完成(切刀退出糕点)后,切割完毕后,完成一次循环。
表1.运动循环图
4.糕点切片机的功能分析
实现糕点切片机运动的机构应有下面几种基本功能:
①在输送履带送料时,切刀不能接触到待加工的糕点
②进行切片时,输送履带必须是静止不动的
③输送履带的运动要具有间歇性
④切刀的运动要具有往复性
⑤输送履带与切刀要能够实现联合运动
5. 机构的选型
表2.二执行机构形态学矩阵
根据表2所示的两个执行机构形态学矩阵,可以求出糕点切片机的机械运动方案数为: N=4*2=8
间歇传送机构的选型:
方案一:棘轮机构
优点:结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。
缺点:工作时有较大的冲击和噪音,运动精度较差。适用于速度较低和载荷不大的场合。
方案二:槽轮机构
优点:结构简单、外形尺寸小、制造容易、工作可靠、机械效率高,能准确地控制转角,能平稳地、间歇地进行转位。
缺点:主要是在槽轮的启动和停止时加速度变化大、具有柔性冲击,且随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧,因此不适用于高速的场合。
方案三:不完全齿轮机构
优点:结构简单,制造容易,工作可靠,设计时从动轮运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化。
缺点:在进入和退出啮合时,速度有突变,故一般只用于低速、轻载场合。
方案四:凸轮机构
优点:结构简单;从动件可以实现任意设定的运动规律;
缺点:凸轮轮廓形状复杂,制造困难;由于点、线接触,压强大,易磨损。
间歇运动机构的选择:槽轮机构可以满足间歇直线传动的要求,同时,制造成
本也比较低廉,因此,我们选择它作为执行间歇传动的机构。切口机构的选型
切口运动机构的选择 :综合考虑以上二者的优势和缺点,我们选择凸轮机
构连杆机构的综合作为切口机构 。 传动系统的选型
带传动和齿轮传动在糕点切片机的机构里都能够完成传动的作用,而在具体的选择上,我们考虑两者结合起来应用在糕点切片机的传动机构里。
6.机械传动系统的速比
i 总=n 电机/n 执行主轴=1450/30=145/3
所以,机械传动系统的第一级采用带传动,减速为240r/min ,起速比为145/24;第二级采用直齿圆柱齿轮传动,减速为30r/min ,其传动比为8。 减速带轮的尺度设计
减速齿轮设计
7.送料机构的尺度设计
图 减速带轮 图 减速轮系
表6.送料机构的设计
参数几何尺寸
槽数Z 4
圆销数n1
中心距L/mm80
回转半径R/mm
圆销半径r/mm
槽顶半径s/mm
槽深h/mm43
拨盘轴颈d
1/mm
10
槽轮轴颈d
2/mm
15槽顶侧壁厚b/mmm4
锁止弧半径r
0/mm
8.切片凸轮机构设计
表7.切片凸轮机构的设计
参数几何尺寸
凸轮机构基圆r
/mm30
行程h/mm60
推程角﹠
0120°
图送料机构图切片凸轮机构
9.机构运动简图
10.参考资料
[1].《机械原理》(第二版),朱理主编,高等教育出版社
[2].《机械原理课程设计指导书》,戴娟主编,高等教育出版社
[3].《AUTO CAD2010实用教程》,段绍娥/主编,中南大学出版社
11.设计总结
为期一周的课程设计结束了,作为机械专业的学生,这是一次设计的尝试,在尝试这过程中,我们付出了,努力了,同时也收获了。
在刚开始的时候,我们这个组的几位成员都想做出一个自己认为比较好的设计方案来,但是随后发现要想设计一个好的方案并不是一件很容易的事。它要求我们做到很多方面的事情,而且有很多事情必须努力去做。虽然我们不怕吃苦,但是时间必定有限,也考虑到自身知识水平有限,所以我们就选择了“糕点切片机”这个相对简单一点的设计课题。
在这一周的课程设计过程中,我学到了许多新的知识和思路,也认识到了自己是多么的无知,在知识的汪洋大海面前,我们还有许多东西需要学习,需要给自己充电。在软件方面的知识,我还很欠缺,比如说CAD、UG、Word等一些常用的软件,虽然基本的操作会了,但不精,以后在这方面多下功夫;还有就是对于理论知识的掌握太少,比如说对于常见的传动装置的掌握就太少,对于传动比的分配也不是很清楚,对于数据的计算与处理并不能做到游刃有余等,这都需要我能够打牢理论知识,为以后的设计做好准备。当然,我从中也学到了不少东西,在设计过程中,我们要利用身边的资源查阅自己需要的信息,比如去图书馆翻阅资料,在网上查询资料;同时,我与同学多合作、多交流,也培养了我们分析问题和解决问题的能力。
理论上虽完成,但机器的许多结构尺寸还要进一步深入计算分析,远超出我们的知识范围。因此这个机器到底能否投入生产还有待考虑。不管怎样,经历本身就是财富。这次课程设计增强了我们的合作精神,将我们所学的理论知识应