糕点切片机课程设计

-0-贵州大学机械工程学院机械原理课程设计糕点切片机设计任务说明书学生姓名班级学号指导教师（签字）起止日期：2012年12月日2013年1月日-1-贵州大学机械工程学院机械原理课程设计任务书题号04糕点切片机设计一、工作原理及工艺动作过程糕点先成型（如长方形、圆柱形等）经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个工艺动作：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，以满足糕点的不同切片厚度的需要。二、原始数据和设计要求（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（亦即切片的宽度方向）：300mm；（4）切刀工作节拍：40次/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）电动机可以选用0.55kW（或0.75kW）、1390r/min。三、设计方案提示（1）切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑，因此切刀运动方案的选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和空间尺寸紧凑等。（2）直线间歇运动机构如何满足切片长度变化的要求，是需要认真考虑的。调整机构必须简单可靠，操作方便。是采用调速方案还是采用调距方案，或者采用其它调整方案，均应对方案进行定性的分析比较。（3）间歇运动机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的长度（即高度），输送运动-2-必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运动则可与切刀的工作行程运动在时间上有一段重叠，以利提高生产率，在设计机器运动循环图时，就应按上述要求来选取间歇运动机构的设计参数。四、设计任务（1）根据工艺动作顺序和协调要求拟定并绘制运动循环图；（2）进行间歇运动机构和切口机构的选型，实现上述动作要求；（3）机械运动方案的评定和选择；（4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在图纸上画出传动方案图；（5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算；（6）画出机械运动简图；（7）对执行机构进行运动分析，画出运动线图，进行运动模拟；（8）编写设计计算说明书。-3-目录一、设计任务.........................................................................................................-4-设计题目：糕点切片机......................................................................................................-4-工作原理及工艺的动作过程..............................................................................................-4-主要设计要求：..................................................................................................................-4-二、机械系统运动方案设计的构思.................................................................................-5-1、实现切刀往复运动的机构............................................................................................-5-三、机构运动方案的选择和评定...................................................................................-6-实现糕点间歇运动的机构..................................................................................................-7-四、间歇运动方案选择和评定..........................................................................................-9-五、方案设计的创新改进措施..........................................................................................-9-六、根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图........................................................-10-1、刀具往复运动..............................................................................................................-11-七、减速系统设计...............................................................................................................-12-(一)皮带传达设计：.........................................................................................................-12-(二)齿轮系的设计:............................................................................................................-13-八、执行系统机构设计......................................................................................................-13-偏心轮机构........................................................................................................................-14-棘轮机构............................................................................................................................-14-九、传动系统演示...............................................................................................................-16-十、方案对照........................................................................................................................-17-四杆机构相关尺寸计算....................................................................................................-19-十一、总结.............................................................................................................................-21-十二、心得体会...................................................................................................................-22-十三、参考文献...................................................................................................................-24--4-一、设计任务设计题目：糕点切片机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。同时通过另外一组凸轮机构实现糕点的切片。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。而通过改变棘轮转动的角度，可调整切片的厚度。机构给定的原始尺寸（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（亦即切片的宽度方向）：300mm；（4）切刀工作节拍：40次/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）电动机可以选用0.55kW（或0.75kW）、1390r/min。主要设计要求：（1）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-5-成，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，即在切的过程中糕点处于静止状态。（2）通过调整棘轮的转动角度（即进给的距离），达到切出不同厚度糕点的需要。二、机械系统运动方案设计的构思1、实现切刀往复运动的机构方案一方案二上图所示，为一偏执曲柄滑块机构，可利用它实现切刀的往复运动。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-6-方案三左图所示，为一偏心轮机构，用以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：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，机械效率较低及位置的选定要经过认真的计算，才能保证连杆机构的压力角在一个小角度范围内，这是连杆机构所不能避免的。方案二：运动副均为低副，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，且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，而-7-且可以用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，但它并没有急回运动特性。尽管能够实现切刀的往复运动特性，但也不能够很好的保证机械运动效率。因为方案二依然有方案一的曲柄滑块机构的缺点就是机械运动的效率较低。方案三：是常见的凸轮机构，可以实现切刀的往复运动，而且可以通过添加弹簧的方式实现切刀的上下往复运动，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。切刀的急回特性，可通过是否偏心以及凸轮形状来实现，可是这样的确定增加计算的难度，且在画图制造等时会增加凸轮轮廓的制造难度，加工效率低，增加了加工与设计的时间。实现糕点间歇运动的机构方案一：如上图所示，为一牛头刨床机构，杆件1绕着B点运动，带动滑块2匀速圆周运动，滑块2又带动导杆3作往复运动，导杆3的往复运动通过滑块6带动-8-滑枕