糕点切片机课程设计说明书

中北大学

课程设计说明书

学生姓名：何小晶学号：03

学院：机电工程学院

专业：飞行器制造

题目：糕点切片机

指导教师：梅瑛董亚峰职称: 教授讲师

2014年1月1日

中北大学

课程设计任务书

2013/2014 学年第1 学期

学院：机电工程学院

专业：飞行器制造

学生姓名：何小晶学号：03 课程设计题目：糕点切片机

起迄日期：11月28日～1月6日

课程设计地点：教室

指导教师：梅瑛董亚峰

系主任：暴建刚

下达任务书日期: 2013年11月28日

课程设计任务书

课程设计任务书

《机械原理》课程设计任务书

一、设计题目：糕点切片机

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运动。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，以满足糕点不同厚度的要求。

二、设计任务及要求

1. 要求设计该切片机的糕点直线间歇移动机构和切刀往复运动机构。一般应包括凸轮机构、平面连杆机构以及齿轮机构等常用机构。提出3种能实现该机器运动形式要求的机械运动方案，并在说明书中绘制其示意图。比较其优缺点，最终选出一个认为最合适的方案进行机构综合设计。

2. 设计传动系统并确定其传动比分配。

3. 在图纸上画出机器的机构运动方案简图（按比例）和运动循环图。

4. 在图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。

5. 设计计算其中一对齿轮机构（包括中心距、分度圆直径、齿根圆直径、基圆直径及重合度的计算等）。

6. 所要求绘制的图形均用A3号图纸绘制，并符合制图规范。

7. 编写设计计算说明书一份。

三、设计条件

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28r/min。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：10mm。

2)糕点切片长度（亦即切片高）范围：20mm 。

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：28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）、1450r/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以及选择和评定

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、实现糕点直线间歇移动的机构

•方案一

如右图所示，为牛头刨床，是可实现直线间歇移动的机构。

此摆动导杆机构的优点：

•此机构具有急回运动特性，可以根据所需的行程速比系数K来设计，先利用式θ=180°（K-1）/（K+1）求出θ角，然后再设计各杆

的尺寸。

•此机构也是连杆机构，具有连杆机构的共同优点。

此摆动导杆机构的缺点：

•此机构没有间歇特性，只有急会特性，不能够很好的完成直线间歇移动。故舍弃。

•方案二

如左图所示，为一连杆步进输送机构，也可实现直线间歇移动机构。

此连杆机构的传输优点：

•就其理想的运动特性来说，此机构能完全实现直线间歇移动。

•如果连杆ABCDE设计得当，此机构具有传递平稳，运动精确等优点。

而该机构的缺点有：

连杆BDC的运动轨迹是一个完全不规则的曲线，在设计连杆机构ABCDE 时，要想使连杆和挂钩接触的部分的运动曲线近似为直线，机构中的每个连杆的长度和定位都很难。确定连杆的运动的方法有图解法，解析法和实验法。解析法

没有学过，也没接触过，超出我们的能力范围。实验法又不够精确，不能够使其间歇直线运动和切刀的往复运动很好的配合起来。所学过的图解法的知识也不能够得出最终尺寸和方位。故舍弃。

•方案三

该棘轮机构的优点有：

•棘轮机构的结构简单，外形尺寸小，其机械效率高，并能较平稳地，间歇地进行转位，能实现糕点厚度的调节，故采用此机构。

2、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。

此连杆机构的优点：

•运动副均为低副，底副的两运动副元素为面接触，压强较小，可承受较大的载荷，并且有利于润滑，运动副元素的几何形状较简单，便于加工制造。

•当原动件的运动规律不变，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。

•连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线，其形状还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，我们可以利用这些曲线来满足不同曲线的设计要求。

此连杆机构的缺点：

•连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，传递路线较长，易产生较大的误差累计，使机械效率降低。

•此机构虽有上下往复运动，但它并没有急回运动特性。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。故放弃。

方案二：