2013機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)糕點(diǎn)切片機(jī)

1、目錄一設(shè)計(jì)任務(wù)2二機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的構(gòu)思3三. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇和評(píng)定6四系統(tǒng)設(shè)計(jì)7五最終方案10六傳動(dòng)系統(tǒng)演示11七參考資料12八創(chuàng)新設(shè)計(jì)心得12一設(shè)計(jì)任務(wù)（一） 設(shè)計(jì)題目：糕點(diǎn)切片機(jī)（二） 工作原理及工藝的動(dòng)作過(guò)程如結(jié)構(gòu)示意圖所示,電后，達(dá)到 40 轉(zhuǎn)/分。再用經(jīng)皮帶和齒輪系棘輪機(jī)構(gòu)連接一皮帶組成糕點(diǎn)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，并滿足間歇運(yùn)動(dòng)的要求。同時(shí)通過(guò)另外一組皮帶輪帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)（滑塊上帶切刀），實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)的切片。間歇運(yùn)構(gòu)與切刀運(yùn)構(gòu)工作協(xié)調(diào)。由于每一次切的過(guò)程都一樣,從而使每一片糕點(diǎn)的大小都一樣。而通過(guò)改變進(jìn)給的距離，可調(diào)整切片的厚度。（三）機(jī)構(gòu)的一些尺寸1)糕點(diǎn)厚度：1020mm。2)糕

2、點(diǎn)切片長(zhǎng)度（亦即切片高）范圍：580mm 。3)切刀切片時(shí)最大作用距離（亦即切片寬度方向）：300mm。4)切刀工作節(jié)拍：40 次/min。5)工作阻力很小。要求選用的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、運(yùn)動(dòng)靈可靠。6)電機(jī)可選用，功率 0.55KW（或 0.75KW）、1390r/min。主要設(shè)計(jì)要求是：（1）通過(guò)調(diào)整進(jìn)給的距離，達(dá)到切出不同厚度糕點(diǎn)的需要。（2）要確保進(jìn)給機(jī)構(gòu)與切片機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工作，全部送進(jìn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)在切刀返回過(guò)程中完成，輸送運(yùn)動(dòng)必須在切刀完全脫離切口后方能開始進(jìn)行。二：機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的構(gòu)思切刀的往復(fù)直線移動(dòng)可采用連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條、組合機(jī)構(gòu)等；糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)可選擇連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)

3、構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。1、實(shí)現(xiàn)切刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)方案一：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：如上圖所示，主動(dòng)導(dǎo)桿 2 作勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿 1 帶動(dòng)桿做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，刀片安裝在桿 3 上，從而實(shí)現(xiàn)了切削刀片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3方案二：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：，為一四桿機(jī)構(gòu)。帶輪 2 轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)了連桿 2， 連桿 2 又帶動(dòng)連桿 3 使其擺動(dòng)，連桿 3 的擺動(dòng)通過(guò)連桿 4，使桿件 5 作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終帶動(dòng)刀片作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。1、直線間歇移動(dòng)方案一：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：如上圖所示，為一牛頭刨床機(jī)構(gòu)，桿件 1 繞著 B 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊 2 勻速圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊 2 又帶動(dòng)導(dǎo)桿 3 作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)桿 3 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)滑塊

4、 6 帶動(dòng)滑枕 4 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)直線間隙移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。方案二：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：導(dǎo)桿 B 固定在齒輪 1 上，當(dāng)齒輪 1 轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候帶動(dòng)導(dǎo)桿作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊 A 隨著導(dǎo)桿 B 的轉(zhuǎn)動(dòng)而做上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)連桿 4，5 帶動(dòng)棘輪作單向步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，以此同時(shí)帶動(dòng)了傳送帶作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。三：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇和評(píng)定1、實(shí)現(xiàn)切刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)方案一：優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)副均為低副，兩運(yùn)動(dòng)副元素為面連接，壓強(qiáng)較小，可承受較大的載荷，且?guī)缀涡螤詈?jiǎn)單，便于加工。而且連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線，氣形狀隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度的改變而改變，從而可以得到形式眾多的連桿曲線，可以這些曲線來(lái)滿足不同曲線的設(shè)計(jì)要求。缺點(diǎn)：

5、此機(jī)構(gòu)雖有上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但它并沒(méi)有急回的運(yùn)動(dòng)特性。不能夠?qū)崿F(xiàn)切刀下切速度慢而收回速度快的特性，也不能夠很好的縮短空程的時(shí)間，影響效率。方案二：此機(jī)構(gòu)不僅具有連桿機(jī)構(gòu)的有點(diǎn)以及切刀的急回運(yùn)動(dòng)要求，且可使切刀在工作行程中得到近似等速的運(yùn)動(dòng)，以滿足切削質(zhì)量。通過(guò)對(duì)比，方案二最優(yōu)。2、直線間歇移動(dòng)方案一：優(yōu)點(diǎn)：此機(jī)構(gòu)具有機(jī)會(huì)運(yùn)動(dòng)的特性。此機(jī)構(gòu)也是連桿機(jī)構(gòu)，具有連桿機(jī)構(gòu)的共同優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：此機(jī)構(gòu)沒(méi)有間歇特性，不能很好的完成直線間歇運(yùn)動(dòng)。方案二：依靠棘齒傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)可靠，制造方便，棘輪轉(zhuǎn)角可有級(jí)調(diào)節(jié)。并且在棘輪外面罩上一個(gè)光滑的外殼和曲柄搖桿配合既可以實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)機(jī)構(gòu)的往復(fù)間歇性運(yùn)動(dòng)，又可以調(diào)整糕點(diǎn)的進(jìn)給量，結(jié)構(gòu)

6、簡(jiǎn)單，易設(shè)計(jì)。根據(jù)要求，選擇方案二。四：系統(tǒng)設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為一高速電機(jī),其轉(zhuǎn)速為1390r/min,但所需要的轉(zhuǎn)速是40r/min,所以要。對(duì)于裝置采用皮帶加齒輪的方法。第一級(jí)降速是用皮帶如下:,減為 240r/min。第二級(jí)是用齒輪減為 40r/min。兩傳構(gòu)設(shè)計(jì)分析(一)皮帶傳達(dá)設(shè)計(jì)：皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要是采用兩個(gè)半徑不相同的皮帶輪實(shí)現(xiàn)。由于皮帶上線速度相等，由r1*v1=r2*v2，1390*r1=240*r2； r1 /r2=24/139.由此可見算出電機(jī)上皮帶輪直徑大小 r1=36mm；另一端皮帶輪半徑大小 r2=220mm。傳動(dòng)比i=139/24.(二)齒輪系的設(shè)計(jì):經(jīng)皮帶后的轉(zhuǎn)速為

7、 240r/min,而所要的轉(zhuǎn)速 40r/min。因此還需要的傳動(dòng)比為 6/1,選用的齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。直齒輪參數(shù)表五：執(zhí)行系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分兩個(gè),第一個(gè)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu),第二個(gè)為棘輪機(jī)構(gòu),現(xiàn)分別介紹如下:(一) 六桿機(jī)構(gòu)名稱齒數(shù)模數(shù)分度圓齒輪 z1254mm100mm齒輪 z2504mm200mm齒輪z2254mm100mm齒輪 z3754mm300mm此機(jī)構(gòu)主要是執(zhí)行切刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于所切糕點(diǎn)的厚度最大為 20mm,所以切刀在 20mm 之上運(yùn)動(dòng)時(shí),糕點(diǎn)才能運(yùn)動(dòng)。為了給糕點(diǎn)足夠的傳送時(shí)間,設(shè)計(jì)刀的行程為 40mm，考慮到急回特性的要求，設(shè)計(jì) AB 的距離為 50mm，BC 的水平距離

8、為 15.8mm。1 為 30mm，桿 2 長(zhǎng) 50mm，桿 3 長(zhǎng) 60mm，桿 5 長(zhǎng) 47.3mm。由此可算的形成速度變化系數(shù) K=1.73，桿 6 的長(zhǎng)度根據(jù)切刀與傳送糕點(diǎn)的皮帶距離而確定。即切刀最高點(diǎn)距皮帶距離為 40mm。切刀的寬度設(shè)計(jì)為 320mm，高度設(shè)計(jì)為 80mm.(二)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)主要是執(zhí)行糕點(diǎn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),每一次的運(yùn)動(dòng)距離就是所切糕點(diǎn)的長(zhǎng)度。為了更好的控制和改變這個(gè)長(zhǎng)度,設(shè)棘輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 20mm,設(shè)棘輪共有 24 個(gè)齒,既每齒代表 15 度。于是一共有四檔,即 20,40,60,80mm,也就是說(shuō)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng) 15,30,45,60 度。對(duì)于棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)

9、計(jì)一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)棘輪旋轉(zhuǎn)。于是棘輪的旋轉(zhuǎn)角度就可以轉(zhuǎn)化為搖桿的擺角。然后再齒輪上設(shè)計(jì)一個(gè)槽。通過(guò)改變槽中A 點(diǎn)的位置。選棘輪的模數(shù) m=5mm： da=mz=70mm h=0.75m=3.75mmdf=da-2f=62.5mm=20p=m=15.7mm A=m=5mmB=2m=10mm=60固聯(lián)在棘輪上的皮帶直徑為 30mm。齒輪 3 與棘輪的回轉(zhuǎn)中心的距離為 180mm。五：最終方案圖六：傳動(dòng)系統(tǒng)演示刀具皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)齒輪減速傳動(dòng)傳送履帶棘輪傳動(dòng)七：主要參考資料、機(jī)械原理 程友聯(lián)主編，、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)農(nóng)業(yè)君主編，：高等教育高等教育19863、機(jī)械原理化主編.八：創(chuàng)新設(shè)

10、計(jì)心得經(jīng)過(guò)緊張的策劃、制作，十幾天的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。這學(xué)期期末時(shí)間非常幾張，尤其是在設(shè)計(jì)結(jié)束后馬上就有好幾門。在這次實(shí)踐的過(guò)程中學(xué)到了一些除技能以外的其他東西,領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問(wèn)題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì),更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制,最重要的還是自己對(duì)一些問(wèn)題的看法產(chǎn)生了良性的變化。這次的課程設(shè)計(jì)，對(duì)我來(lái)說(shuō)是一次全新的體驗(yàn)，不禁讓我學(xué)到了如何設(shè)計(jì)一件小機(jī)械，而且讓我在這個(gè)過(guò)程中學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈的努力，更從中學(xué)會(huì)了如何做人的道理，真是讓我受益頗多。作為機(jī)械原理這門課的課程設(shè)計(jì)，這次的課程設(shè)計(jì)和機(jī)械原理關(guān)。如果沒(méi)有學(xué)好或者用心學(xué)這門課的話會(huì)給課程設(shè)計(jì)帶來(lái)很大不便