畢業(yè)設(shè)計（論文）糕點切片機的設(shè)計（含全套CAD圖紙）

1、全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 糕點切片機的設(shè)計糕點切片機的設(shè)計 design of cake slice machine 由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，c ad圖紙等，聯(lián)系153893706 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 學(xué)學(xué) 號：號： 年級專業(yè)及班級：年級專業(yè)及班級：20082008級機械設(shè)計制造及其自動級機械設(shè)計制造及其自動 指導(dǎo)老師及職稱：指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué)學(xué) 部：部：理工學(xué)部理工學(xué)部 提交日期：2012年5月 全日制普通本科生 畢業(yè)設(shè)計誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設(shè)計）是本人在指導(dǎo)老師 的指導(dǎo)下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識

2、產(chǎn)權(quán)爭議。除 文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表 或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中 均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由 本人承擔。 畢業(yè)論文（設(shè)計）作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘要1 關(guān)鍵詞1 1 前言1 1.1 研究的目的和意義 1 1.2 國內(nèi)外糕點生產(chǎn)現(xiàn)狀 2 1.3研究的主要內(nèi)容2 1.4研究的主要目標3 2 糕點切片機的設(shè)計3 2.1 糕點切片機設(shè)計要求 3 2.2 間歇進料機構(gòu)的方案選定3 2.3往復(fù)切片機構(gòu)的方案選定6 3 傳動裝置的設(shè)計7 3.1糕點切片機的電機選擇 8 3.2減速系統(tǒng)的設(shè)

3、計 9 4 軸的設(shè)計與計算 16 5 糕點切片機推料裝置的設(shè)計22 5.1輸送帶的設(shè)計23 6 糕點切片機切片裝置的設(shè)計23 6.1切刀的設(shè)計24 7 機架的設(shè)計 25 8 結(jié)論25 參考文獻 26 致謝27 糕點切片機裝置的設(shè)計糕點切片機裝置的設(shè)計 摘摘 要：要：本設(shè)計介紹了糕點在生活中的地位和作用，簡要提到了國內(nèi)外糕點切片機的發(fā)展現(xiàn)狀。設(shè)計 了一款以電機為原動力，通過帶和齒輪傳動，曲柄滑塊機構(gòu)為切片裝置，槽輪為間歇推料裝置的 糕點切片機。該切片機結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。主要用于家用，小作坊場合。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：糕點，切片機，槽輪間歇推料，曲柄滑塊機構(gòu) design of cake slice

4、machine (oriental science technology college of hunan agricultural university, changsha 410128) abstract:this design the cakes position and role in the life, briefly mentioned the cake slicer development at home and abroad. design a motor as driving force, through belts and gears, crank-slider mecha

5、nism for slicing equipment, cake slice of geneva for intermittent feeding device. the slicing machine is simple in structure, and low cost. mainly used for household and small occasions. key words：cake,slice machine, geneva, crank-slider mechanism 1 前言 1.1 研究目的和意義 糕點是我國古老的傳統(tǒng)食品，源遠流長，歷史悠久。相傳有三四年的歷史。糕點

6、 制品無論是民間喜婚相賀，逢年過節(jié)，旅游觀光，古代宮廷皇室中享受的精品。作 1 為生活中非常受歡迎的食品。其種類繁多，制作的方式也是五花八門。而且根據(jù)地 11 域，口味更是千差萬別。 23 隨著和外國的交流增加，西式糕點也流入中國，其造型新穎，風(fēng)格獨特，口味清 新，更是顛覆了傳統(tǒng)糕點在我國人民眼中的印象。不僅僅在選材，制作方式，口感方 面都給我們一種耳目一新的感覺。而今的糕點的發(fā)展更是融合了中西兩種風(fēng)格，成為 新一代的流行美食。深受大眾的喜歡。市場占有率極高。 8 糕點作為一種常見的食品，在日常生活中扮演著重要的角色。它可以作為早餐、 中餐、晚餐，也可以作為主食。而今，新世紀的糕點中添加了一些

7、保健性的藥物， 7 在不影響其自身美味的同時還大大提高了它的營養(yǎng)價值和藥用效果。 9 糕點切片機發(fā)展史已經(jīng)很多年了，對于家居型的糕點切片機也是有市場供應(yīng)。早 就已經(jīng)發(fā)展到了一定階段。近幾年來，隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提 高。糕點的制作慢慢有家庭小批量生產(chǎn)的趨勢，加上糕點龐大的需求量。價格適宜 12 且功能強大的小作坊型糕點切片機變得非常必需。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著人民生活水平的提高，人們開始追求生活，不僅僅滿足于在市場，商店里買 到的糕點。而且現(xiàn)在自家制作糕點也不再是難事。制作工具，原料和配料都容易買到 。甚至可以根據(jù)自己喜愛的口味，做出軟硬適中的糕點。而且還可以根據(jù)自己

8、的想象 去設(shè)計。面對如今眾多的大學(xué)生創(chuàng)業(yè)，下崗工人的再就業(yè)創(chuàng)業(yè)。如此龐大的糕點市場 是個很好的機會。所以，一臺價格適宜，容易上手，操作簡單的糕點切片機能給他 10 們在糕點制作的過程帶來很大的便捷。不過現(xiàn)階段的糕點切片機在國內(nèi)主要存在于中 大批量生產(chǎn)中。小作坊型的糕點切片機在小批量生產(chǎn)的商店，家用有廣大的市場。 隨著家電機械化程度越來越高，人們不再停止純手工勞動。而且針對糕點種類如此 14 之多，質(zhì)地有硬有軟，人工切片有諸多的不便。而且工作效率比較低，手工切出來的 糕點美觀程度也不如機器切的。所以小作坊型糕點切片機變得被人們和市場所需要 18 。 小型家庭作坊型糕點切片機變得被人們和市場所需要

9、。如：興化市中遠食品機械 廠生產(chǎn)的zy-q400切片機，該機功率：0.75kw， 產(chǎn)量：600-100kg，切片厚度1- 7mm ，能適用于中等工作量的切片。還有納賽食品設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ys- 6000w型切片機，該機器尺寸為高1390x寬815x長1405（mm) ，切斷能力150- 800kg/時，切斷尺寸在0- 50mm可調(diào)節(jié)方式，入料口尺寸為寬130x高100（mm)，電動機采用3相/380v/800w。適 用于各種切片和切段。foodtools生產(chǎn)的accusonic-100fs蛋糕切片機功率為208v- 240v, 60a（kw），該機型非常適合用于流水線切割片狀和圓形食品，它帶

10、有伺服驅(qū)動的傳 送帶，多軸驅(qū)動切割頭和自動裝卸載裝置，性能強勁，可以把圓形蛋糕切割成4- 24等份或者把整盤的片狀產(chǎn)品切割成方形、三角形、菱形、平行四邊形等其它指定的 多邊形，該機型傳送帶精確定位，產(chǎn)品并列排放，同時切割，可使效率加倍；使用超 聲波技術(shù)，鈦合金刀片防止了食品粘在刀片上；友好的觸摸屏界面，可儲存170多種 甚至更多的切割方案，切割方案自主選擇，并且可裝多個刀片提高生產(chǎn)效率；切面干 凈、整潔且美觀，分塊大小精確一致。 1.3 研究的主要內(nèi)容 研究糕點輸送與切片分離的新的工作原理及結(jié)構(gòu)形式，利用槽輪機構(gòu)實現(xiàn)成型后 糕點的間歇輸送，采用曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)糕點的切片與分離動作，以最大程度地

11、減少 動力功耗和總體結(jié)構(gòu)尺寸； 針對不同糕點品種，優(yōu)化傳動與工作部件的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)達到 最優(yōu)。 1.4 研究的主要目標 本設(shè)計以配用小型作坊式的糕點切片機裝置為研究對象，適應(yīng)小批量生產(chǎn)的需求 ，通過分析糕點切片裝置的輸送及切片分離原理、刀片裝置往復(fù)運動的特點和所受阻 力及對糕點的施力方式等，研究糕點切片裝置及其輸送部件的運動機理及最佳工作參 數(shù)，對間歇進料機構(gòu)和往復(fù)切片機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，達到簡化結(jié)構(gòu)，降低功耗， 減少成本，提高作業(yè)質(zhì)量為目標。 2 糕點切片機的設(shè)計 2.1 糕點切片機設(shè)計的要求 通過對糕點生產(chǎn)現(xiàn)狀、切片方式的調(diào)查，研究糕點切片機的間歇進料機構(gòu)、切刀 往復(fù)切片

12、機構(gòu)、機架、傳動裝置、動力裝置等結(jié)構(gòu)，研制適用小型生產(chǎn)的糕點切片機 ，糕點切片厚度約為1020mm,切片長度約為580mm，切刀工作節(jié)拍為30次min。 具體內(nèi)容有： 2.1.1 該糕點切片機設(shè)計包括： （1）間歇進料機構(gòu)：采用棘輪或槽輪機構(gòu)實現(xiàn)成型后的糕點進行間歇進料。 （2）往復(fù)切片機構(gòu)：采用曲柄滑塊機構(gòu)的形式使切刀做豎直平面上的往復(fù)運動。 （3）機架：合理安置各個部分。 （4）傳動機構(gòu)：根據(jù)生產(chǎn)需求選用動力，設(shè)計減速系統(tǒng)，對相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)參數(shù) 計算和校核。 2.2 糕點間歇進料機構(gòu)的確定和設(shè)計 實現(xiàn)糕點直線間歇移動機構(gòu)的方案比較 方案一 如圖1所示，為牛頭刨床，是可以實現(xiàn)直線間歇移動的機

13、構(gòu)。 圖1.牛頭刨床運動示意圖 fag1 .shaper diagram 此擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的優(yōu)點： 此機構(gòu)具有急回運動特性，可以根據(jù)所需的行程比系數(shù)k來設(shè)計，先利用式求出 極位夾角，然后再設(shè)計各桿的尺寸。 28 此擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的缺點： 此機構(gòu)沒有間歇特性，只有急回特性，不能夠很好的完成直線間歇移動。 故舍棄。 方案二 如圖2所示，為一連桿步進輸送機構(gòu)，也可以實現(xiàn)直線間歇移動機構(gòu)。 圖2步進輸送機示意圖 fag2.stepping conveyor 此連桿機構(gòu)的傳輸優(yōu)點： 就其理想的運動特性來講，此機構(gòu)能完全實現(xiàn)直線間歇移動。如果連桿設(shè)計得當 ，此機構(gòu)具有傳遞平穩(wěn)，運動精確等優(yōu)點。 此機構(gòu)的缺點：

14、 其中連桿cdc的運動軌跡是一個完全不規(guī)則的曲線，在設(shè)計連桿機構(gòu)時，要想使 連桿和掛鉤接觸的部分的運動曲線近似為一直線，機構(gòu)中的每個連桿的長度和定位都 很難。確定連桿的運動的方法包括圖解法，解析法和實驗法。其中解析法超出了我們 沒有學(xué)習(xí)，超出了我們的能力范圍。實驗法不夠精確，不能是其間歇直線運動和切刀 的往復(fù)運動很好配合起來，所學(xué)過的圖解法的知識也不能最終確定尺寸和方位。 28 故舍棄。 方案三 如圖3所示，為一槽輪機構(gòu)，可實現(xiàn)直線間歇移動。 圖3 槽輪機構(gòu) fag3.geneva mechanism 糕點的間歇移動我們采取槽輪實現(xiàn)： 當槽輪靜止時推桿向上運動，當槽輪運動時推桿向下運動，利用這

15、個規(guī)律可以根據(jù)反 轉(zhuǎn)法計算確定不完全圓盤的形狀。 當滑塊向上運動時，槽輪運動帶動糕點的移動，當滑塊向下運動即刀向下運動時 ，槽輪靜止即糕點靜止，進行切割。 該槽輪機構(gòu)的優(yōu)點： 槽輪機構(gòu)的機構(gòu)簡單，工作可靠、外形尺寸小，其機械效率高，并能較平穩(wěn)地、 間歇地進行轉(zhuǎn)位。 此槽輪機構(gòu)的缺點： 因圓柱銷開始進入與脫離徑向槽，存在剛性沖擊，故常用于速度不太高的場合， 本論文所要設(shè)計的糕點切片機中所要求的轉(zhuǎn)速為30r/min。轉(zhuǎn)速不高，此缺點可以忽 略。比較合理，故選用該機構(gòu)。 28 2.3 切片機往復(fù)切片裝置方案的確定 此處已刪除此處已刪除 （30） 由上式可知： 因運動系數(shù)必須大于零（為零時表示槽輪始終

16、保持不動），故徑向槽數(shù)z應(yīng)大 于或等于3. 25 本設(shè)計槽輪機構(gòu)的槽數(shù)選4. 槽輪的零件圖如下 圖11 槽輪零件示意圖 fag11 geneva mechanism 切片機的送料用輸送帶傳送，輸送帶輪直徑為100mm。 輸送帶型號為1000 300 ep 5 1000n/mm 4+2 l 6糕點切片機切片裝置的設(shè)計 6.1曲柄滑塊機構(gòu)的設(shè)計 切刀的往復(fù)運動可以用曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)，刀具裝在滑塊上，當曲柄做圓周運動 可以帶動刀的往復(fù)運動，另外，考慮到刀具的急回運動特性，采取偏置的曲柄滑塊機 構(gòu)?？梢允沟毒呦蛏锨懈恻c的速度加快，從而使切口光滑平整。 根據(jù)要求給定的糕點切片的厚度為10- 20mm，設(shè)

17、計出來的曲柄滑塊機構(gòu)如圖桿長分別為80mm和30mm。 機構(gòu)的偏心距e=40mm，有急回的特性。而且該機構(gòu)為連桿機構(gòu)，具有連桿機構(gòu)可 以承受較大載荷，并且有利于潤滑，運動副元素的集合形狀較簡單，便于加工制造。 改變各構(gòu)件的相對長度來使動件得到預(yù)期的運動規(guī)律等特點。 6.2刀具的設(shè)計 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 切刀在糕點之下運動時,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 70mm,即曲柄長30mm。由已知條件糕點切片長度（亦即切片高）范圍：5-80mm及切刀 切片時最大作用距離（亦即切片寬度方向）：260mm，即糕點的最大寬度為2

18、60mm。 圖12 偏置曲柄滑塊示意圖 fag12 slider crank mechanism 根據(jù)要求，切刀的可切寬度為260mm，而由于是曲柄滑塊機構(gòu)驅(qū)動切刀自下向上運動 ，考慮到切刀的平穩(wěn)移動，在設(shè)計切刀的時候?qū)挾仍鲋?66mm，在機架上安裝刀片 的機架壁上設(shè)置兩個平行槽，使得刀片的兩端嵌入機架壁，并能在平行槽內(nèi)移動，并 使切刀運動平穩(wěn)。出于節(jié)省材料，節(jié)約成本，但是又能保證切刀的切片質(zhì)量，將切刀 下半部分設(shè)計成梯形。刀具采用45號鋼制作，由于切刀專用于切質(zhì)地較軟的糕點，熱 處理采取調(diào)質(zhì)，然后對刀口進行淬火，使硬度達到hrc 55- 58.刀片下方由于要連接曲柄滑塊機構(gòu)，故設(shè)計一個的連

19、接塊，并用m8的螺栓連接26 。刀具成型圖如下 圖13 切刀示意圖 fag13 cutting knife 切片裝置與間歇進料裝置的配合 切片為30次/min，其過程包括刀片向上運動、切糕點、切片動作完成，急回。利 用槽輪控制的間歇機構(gòu)，有一根圓柱銷，槽輪旋轉(zhuǎn)一周的時間為2s，在旋轉(zhuǎn)一圈的過 程中，停頓時間為1.5s,而進給時間為0.5s。所以切片機切片開始到完成的時間在1.5 s內(nèi)，而刀片從最低點開始運動到糕點位置的時間為0.5s，切片時間為1.5s，所以在 一個周期開始的前0.5s，槽輪機構(gòu)帶動輸送帶傳動，刀片從最低點運動到糕點位置， 周期的后1.5s，輸送帶停頓，刀具完成切片過程，并回到

20、最低點。至此完成一次完整 的切片過程。 7機架的設(shè)計 所有的零件和裝置都已經(jīng)確定，根據(jù)各個部件的配合。通過cad的草圖繪制，得 出各個部件的空間位置，并得出機架的形狀以及外型尺寸。如下圖所示。機架用10mm 的45號鋼鋼板焊接。為方便維修和檢測。機架兩邊的鋼板用螺栓固定。機架壁上要安 裝薄壁軸承。所有尺寸詳見機架圖 圖14 機架圖 fag.14 frame diagram 5 結(jié)論 設(shè)計之初，在圖書館找了很多關(guān)于切片機的資料，然后在鄒老師的講解下了解了關(guān)于 切片機的各個構(gòu)件的運作。接下來開始了一段時間的設(shè)計。切片機里面的一些零件機 構(gòu)的計算和校核雖說繁瑣，但是還是堅持下來，逐步零件設(shè)計到機架到

21、最后總裝圖的 完成?；嗽S多時間，但是到最后完成設(shè)計的時候還是很開心。不過同時也看到了自 己專業(yè)知識的不足。以后還要多多學(xué)習(xí)，提高自己本專業(yè)的知識。最后，在畢業(yè)前最 后的一次設(shè)計里，我相信，付出就有收獲。 參考文獻 1 薛效賢.蛋糕加工技術(shù)及工藝配方m. 北京市：科學(xué)技術(shù)文獻出版社，2000(10):13-15. 2 （蘇）艾特林（.）. 糕餅生產(chǎn)工人技術(shù)指南j. 輕工業(yè)出版社，1958:1-20. 3 李湘庭，陳明里.蛋糕大全配方/制作/裝飾j.汕頭市：汕頭大學(xué)出版社,2006(1)：1-8. 4 （英）e.b.bennion,（英）g.s.t.bamford著,金茂國，金屹譯. 蛋糕加工工

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24、與開發(fā),2001,(01):15-33. 18 牛志新,孫成正.提高我國傳統(tǒng)糕點營養(yǎng)質(zhì)量的設(shè)想j. 食品科學(xué),1989,(11).:84-95. 19 胡嘉鵬.糕點消費五問j. 中國食品,1987,(08). :12-32. 20 錢阿炳,龔太生,徐森.蘇州特產(chǎn) 蘇式糕點j. 食品工業(yè)科技,1980,(04).135-154 . 21尹傳紅.糕點的起源j. 中國食品,1990,(01):52-61. 22王文富,杜久信.勇于創(chuàng)新的糕點技師劉世奎j. 中國食品,1985,(01):12-32 . 23洪光住.我國糕點起源初探j(luò). 中國食品,1980,(09). 11-15. 24鄭建勛.京華糕點 香飄四方j(luò). 中國食品,1986,(01).:55-56. 25機械原理m 西北工業(yè)大學(xué) 孫恒 2006. 26機械原理課程設(shè)計手冊m 鄒慧君 2005. 27西北工業(yè)大學(xué)機械原理及機械零件教研室m 編著 濮良貴 紀名剛主編. 機械設(shè)計24（第七版）,高等教育出版社. 28成大先 主編.機械設(shè)計手冊（單行本）m 機械傳動,化學(xué)工業(yè)出版社. 29成大先 主編.機械設(shè)計手冊（單行本）m 齒輪, 化學(xué)工業(yè)出版社. 30成大先 主編.機械設(shè)計手冊（單行本