糕點(diǎn)切片機(jī)設(shè)計(jì)帶圖

1、目錄設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)條件 二2一原始數(shù)據(jù)：.2設(shè)計(jì)方案：3機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的確定 ：7-設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)中典型運(yùn)動(dòng)分析 9-機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ：10-切削機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 ：13力學(xué)分析15九.自我評(píng)價(jià)及感想 ：15十一.參考文獻(xiàn)：16設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)條件糕點(diǎn)切片機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行動(dòng)作：糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)和切刀的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過兩者的運(yùn)動(dòng)配合進(jìn)行切片。改變每次間隔的輸送距離， 以獲得不同厚度的糕點(diǎn)切片，要求生產(chǎn)阻力小，要求選用的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、 輕便、運(yùn)動(dòng)靈活可靠。二.原始數(shù)據(jù)糕點(diǎn)厚度1020mm糕點(diǎn)切片厚度范圍580mm切刀切片時(shí)最大位移30mm切刀工作節(jié)拍40次/min電動(dòng)機(jī)可選用（）、1390r/min設(shè)計(jì)方案糕點(diǎn)

2、直線間歇運(yùn)動(dòng)方案一.棘輪式曲 柄滑塊機(jī)構(gòu)圖（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說明：棘爪的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)棘輪間歇性的單向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與其相連的圓盤1間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿3使滑塊4 （即送糕點(diǎn)平板）完成往復(fù)間歇平動(dòng)。方 案 二.端 面 凸 輪 頂 桿 機(jī) 構(gòu)圖（2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說明：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輪1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與輪1相連接的 端面凸輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)端面內(nèi)導(dǎo)梢設(shè)計(jì)為一定形狀曲線時(shí)， 其推動(dòng)頂 桿（連一送料板）3間歇性的向前運(yùn)動(dòng)，由于彈簧4的作用使頂桿返 回，從而在一個(gè)周期內(nèi)完成往復(fù)間歇直線運(yùn)動(dòng)。 另外，當(dāng)端面凸輪為 一標(biāo)準(zhǔn)橢圓端面時(shí)，可選擇在輪1處加一間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，最終達(dá)到間 歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)之目的。方 案 三.棘 輪

3、 式 皮 帶 輪 機(jī) 構(gòu)圖（3）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說明：棘爪連接往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)棘輪間歇性地單向轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而帶動(dòng)與其相連的皮帶輪1同角速度地間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而與另一皮帶 輪4相配合使皮帶3作間歇性地直線運(yùn)動(dòng)，故皮帶上的糕點(diǎn)隨皮帶一 起完成間歇直線運(yùn)動(dòng)。凹 梢 圓 柱 凸 輪 機(jī) 構(gòu)圖（4）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說明：皮帶輪（原動(dòng)機(jī)）帶動(dòng)凹梢凸輪以一定轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 梢內(nèi)的活動(dòng)銷帶動(dòng)擺桿2擺動(dòng)，當(dāng)凹梢線性設(shè)計(jì)為可使圓柱銷有間歇 運(yùn)動(dòng)的形狀時(shí)，擺桿2可帶動(dòng)導(dǎo)桿3作往復(fù)間歇直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使處 于導(dǎo)桿3上的糕點(diǎn)作往復(fù)間歇直線運(yùn)動(dòng)。另外，也可以在一般凹梢設(shè) 計(jì)的為普通橢圓流線型的基礎(chǔ)上，在對(duì)凹梢凸輪自身設(shè)計(jì)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，從而達(dá)到

4、設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)要求。切刀直線切削運(yùn)動(dòng)方案一.凸輪頂桿機(jī)構(gòu)圖（5）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說明：當(dāng)盤形凸輪1以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾子與凸輪接觸，并推動(dòng)頂桿以一定周期規(guī)律垂直運(yùn)動(dòng)， 從而帶動(dòng)滑塊（即切刀）滑塊機(jī)構(gòu)完成一定范圍內(nèi)的豎直切削運(yùn)動(dòng)，彈簧 3有減震作用。圖（6）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說明：帶銷圓盤以一定角速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 通過滑塊帶動(dòng)搖桿2進(jìn)行一定角度的擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連桿3有一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，最終 推動(dòng)滑塊4 （即刀片）進(jìn)行豎直切削運(yùn)動(dòng)方案三.六連桿機(jī)構(gòu)圖（七）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說明：曲柄1以一定角速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿2以一定形 式運(yùn)動(dòng)，通過三角架帶動(dòng)連桿3以一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)，最終帶動(dòng)滑塊4（即切刀）進(jìn)行豎直切削運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的確

5、定糕點(diǎn)直線間歇運(yùn)動(dòng)在四種方案中：方案一的棘輪曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)形式明確，對(duì)心機(jī)構(gòu)無 急回特性，在工作行程中，棘輪可較精確控制送料間歇距離； 但在回程階段，仍按工作時(shí)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，使總體效率變低，故不應(yīng)作為最佳方案。方案二的端面凸輪頂桿機(jī)構(gòu)，雖可采用棘輪、不完全齒輪等間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使其滿足間歇運(yùn)動(dòng)要求，但由于糕點(diǎn)尺寸較大，對(duì)端面凸輪的設(shè)計(jì)有一定困難，而且頂桿與端面接觸時(shí)壓力角很大，影響傳動(dòng)效果，也對(duì)端面帶來一定磨損，此方案也不宜采用。方案三是棘輪式皮帶輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，棘輪的設(shè)計(jì)也便于間歇性調(diào)速與調(diào)距，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)連續(xù)性好，由于糕點(diǎn)屬于輕載，故皮帶在傳輸時(shí)運(yùn)動(dòng)形

6、式明確、穩(wěn)定； 綜合各方面考慮，此方案合理、可行。方案四是帶凹槽的圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在一定程度上可達(dá)到預(yù)期目的，但擺桿運(yùn)動(dòng)情況仍不甚明確，尤其在帶動(dòng)導(dǎo)桿3 作往復(fù)間歇直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行不十分平穩(wěn)，流暢， 而且凹槽壁與擺桿之間壓力角大， 對(duì)傳動(dòng)有不利影響，同端面凸輪一樣，長(zhǎng)期工作會(huì)對(duì)凹槽有一定程度磨損，此方案也不宜采用。綜合各方面考慮，選用方案三棘輪式皮帶輪機(jī)構(gòu)作為此執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的最佳方案。切刀豎直切削運(yùn)動(dòng) 在所設(shè)計(jì)的三種方案中：方案一的滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)， 具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有一定的急 回特性，但同時(shí)也具有一定程度的剛性沖擊，當(dāng)切刀（即滑塊）滿足 所需要的工作行程時(shí)，對(duì)主動(dòng)件凸輪的尺寸

7、要求也較高，同時(shí)此機(jī)構(gòu) 壓力角大，高副的受力較差，長(zhǎng)期工作會(huì)造成一定程度的磨損， 因而 此方案不宜采用。方案二是擺動(dòng)導(dǎo)桿一一搖桿機(jī)構(gòu)，具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，運(yùn)動(dòng)形式明確， 且擺桿受力條件好，適當(dāng)選擇導(dǎo)路位置，可使工作段壓力角小，在某 種程度上，其執(zhí)行運(yùn)動(dòng)形式更易實(shí)現(xiàn)。方案三是六連桿機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)形式平穩(wěn)，而且由于三角構(gòu)件的存在， 可以較容易實(shí)現(xiàn)預(yù)期工作行程，但由于整體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，各構(gòu)件運(yùn)動(dòng) 形式不易計(jì)算，故對(duì)其不易進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，此方案不易采用。綜合各方面因素考慮，選擇方案二擺動(dòng)導(dǎo)桿一一搖桿滑塊機(jī)構(gòu)作為切 刀豎直切削運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行運(yùn)動(dòng)最佳方案。因此，兩個(gè)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的最佳設(shè)計(jì)方案確定為：糕點(diǎn)直線間歇運(yùn)動(dòng)：棘輪

8、式皮帶輪送料機(jī)構(gòu)切刀豎直切削運(yùn)動(dòng)：擺桿導(dǎo)桿一一搖桿滑塊機(jī)構(gòu)5 .設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)中典型運(yùn)動(dòng)分析一棘 輪 的 間 歇 轉(zhuǎn) 動(dòng)圖齒輪的傳動(dòng)1、2,帶動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2、3、4運(yùn)動(dòng)，搖桿4的擺動(dòng) 使棘爪5擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu) 4、5、6、7運(yùn)動(dòng)，棘爪5在非工 作狀態(tài)時(shí)，從棘輪齒背上滑過，此時(shí)棘輪不轉(zhuǎn)動(dòng)；在工作狀態(tài)時(shí)，棘 爪5插入棘輪6齒梢，驅(qū)動(dòng)棘輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。改變曲柄長(zhǎng)度 02A, 來調(diào)節(jié)棘輪每次轉(zhuǎn)過角度，最終達(dá)到預(yù)期間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。6 .機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)r1.間歇直線運(yùn)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)a.棘輪設(shè)計(jì)設(shè)烘干后整大塊糕點(diǎn)總長(zhǎng) 2000mm,切削后小塊寬100mm,則每一 個(gè)工作循環(huán)需在行程中間歇20次，切削20次。選擇周長(zhǎng)為10

9、00mm的皮帶輪，兩圈運(yùn)轉(zhuǎn)完成主運(yùn)動(dòng)，由此計(jì)算皮帶輪直徑Da=100O =符合機(jī)構(gòu)整體尺寸。由于蛋糕為輕載，齒數(shù)0 250設(shè)計(jì)Z=40,每次轉(zhuǎn)過4齒直徑da=160mm （頂圓直徑）模數(shù) m=daZ=4mm齒高八二齒梢夾角少=60棘爪 齒根角半徑r二,工作面邊長(zhǎng)h1=6mm 非工作面邊長(zhǎng)ai=3mm,爪尖圓角半徑ri =齒形角少1=60b. 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 尺 寸%圖(9)按比例尺w =5mmmm作圖，設(shè)搖桿在棘輪機(jī)構(gòu)中尺寸比為 1: 2, 量得每次棘輪轉(zhuǎn)角36° ,設(shè)棘架中心線偏離y軸15° ,則有連桿長(zhǎng) 度L,曲柄長(zhǎng)度r=O2A,中心距a=OiO2實(shí)際尺寸：L=

10、AB2x以L=540mmr=O2Aix 以 L=45mm2=。2。3>< 以 L=460mmC.齒輪機(jī)構(gòu)尺寸根據(jù)始末機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比i=mn2=139040二,配置一個(gè)與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)的雙聯(lián)齒輪皮帶輪機(jī)構(gòu)與圖（10）設(shè)計(jì)Z0=Z3=25Zi=Z2=75 選擇 m=2mm皮帶輪 d=100mmD=386mm直線切削運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿一一搖桿滑塊機(jī)構(gòu)貝U d2=150mm300mm,為使其有最小壓根據(jù)設(shè)計(jì)要求，滑塊（即切刀）最大行程 力角，達(dá)到最大傳動(dòng)功效，設(shè)計(jì)尺寸如下以l =10mmmm :華M外4*圖（11）實(shí)際尺寸：曲柄 O2C=270mm,中心距O92=550mm擺桿左端長(zhǎng) OiA=270

11、mm ,連桿 AB=320mm極為夾角/ AiOiA2=60° ,行程比系數(shù)K=2具有一定急回特性，可以提高工效，符合設(shè)計(jì)要求齒輪機(jī)構(gòu)由于此執(zhí)行機(jī)構(gòu)與送料執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合工作，故其設(shè)計(jì)方案尺寸可選擇 與以上送料機(jī)構(gòu)中的齒輪機(jī)構(gòu)尺寸相同，以滿足整體尺寸布局及設(shè)計(jì) 要求。7 .切削機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析此為擺動(dòng)導(dǎo)桿一一搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，為使其有較好的傳動(dòng)效果，使其最 大壓力角盡可能小，且具備一定極為位夾角。根據(jù)描點(diǎn)法和圖解法作出執(zhí)行構(gòu)件滑塊（即切刀）的運(yùn)動(dòng)線圖，如圖圖（13）圖（12）是切刀運(yùn)動(dòng)的位移線圖，圖（13）是切刀的運(yùn)動(dòng)速度線圖, 由圖（13）可以看出，切刀在工作階段加速度大，切削蛋糕時(shí)較快，從

12、合滿足實(shí)際要求，使被切蛋糕具有特定垂直切削面。 同時(shí)，切刀也不可避免地帶來了一定沖擊，這對(duì)整體機(jī)構(gòu)是有害的，如何權(quán)衡兩者 之間利與弊，還需要通過實(shí)驗(yàn)及理論計(jì)算來獲得最合理的方案。8 .力學(xué)分析糕點(diǎn)切片機(jī)是由糕點(diǎn)的間歇直線運(yùn)動(dòng)與切刀的往復(fù)豎直切削運(yùn)動(dòng)相 互配合而構(gòu)成的，兩者都屬于輕載低速運(yùn)動(dòng)，因而他們對(duì)各構(gòu)件之間 力的相互作用要求并不太高。比如在間歇直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中包括齒輪機(jī) 構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、皮帶輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)，起主要作用的棘輪機(jī)構(gòu) 使皮帶間歇性的傳動(dòng)，當(dāng)棘輪、棘爪按一定配合尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，他們之 間相互作用力是均勻的，從而使其運(yùn)動(dòng)按一定規(guī)律運(yùn)行平穩(wěn)。 在曲柄 搖桿機(jī)構(gòu)中，最大影響受力因素是壓力角

13、的大小， 這與設(shè)計(jì)時(shí)尺寸設(shè) 計(jì)有密切關(guān)系，在低速運(yùn)動(dòng)中，盡可能減小壓力角，增大傳動(dòng)角，保 證各構(gòu)件受力合理，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，從而提高運(yùn)動(dòng)效率。在機(jī)構(gòu)選擇及尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮力的平穩(wěn)性，從而在保證整體 機(jī)構(gòu)在平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，節(jié)省原材料，減少占用空間，提高機(jī)構(gòu)整體 壽命。最終達(dá)到機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)實(shí)用耐用的真正目的。9 .自我評(píng)價(jià)及感想生活中可以用到各種各樣的機(jī)器，方便、省力，快捷，然而當(dāng)自己親 自設(shè)計(jì)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)不是那么簡(jiǎn)單， 從最初的構(gòu)思，假設(shè)，設(shè)計(jì)方案到選 擇最優(yōu)方案和計(jì)算尺寸，每一步都要求極其的認(rèn)真，不僅需要機(jī)械原 理的扎實(shí)基礎(chǔ)，還要有足夠的創(chuàng)新能力，去把一個(gè)個(gè)構(gòu)件拼裝在一起 組成自己想要的東西。在這里同時(shí)還需要發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作， 互相幫助的 精神，某個(gè)問題上出了問題，就要及時(shí)與同學(xué)，老師討論解決問題。通過這次糕點(diǎn)切片機(jī)的設(shè)計(jì)，讓我增強(qiáng)了動(dòng)手能力，創(chuàng)新能力，鍛煉 了我的耐力和意志力，從中我還更深刻的理解了這樣一個(gè)道理， 沒有 做不到的只有想不到的，我想課程設(shè)計(jì)的目的不在于這幾張紙， 而是 在于設(shè)計(jì)方案這個(gè)過程當(dāng)中，無論你最后的方案是否合格，是否得高 分這都無所謂，只要你真正的參與其中，充分發(fā)揮你的大腦細(xì)胞，發(fā) 散思維，把一個(gè)方案從無到有的做出來這就足夠了，在這其中的收獲是受益匪淺的！本次設(shè)計(jì)過程中不僅鍛煉了創(chuàng)新能力鞏固了基礎(chǔ)知 識(shí)，而且進(jìn)一步提高了 CAD繪圖水平，對(duì)與參加