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文檔簡(jiǎn)介
1、目錄一、課程設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介31.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程32.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求33.設(shè)計(jì)方案提示34.設(shè)計(jì)任務(wù)4二、機(jī)構(gòu)選用41.糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)42.切刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)5三、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖5四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和評(píng)價(jià)6五、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算81.傳動(dòng)比的計(jì)算82.V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比83.減速器的傳動(dòng)比8六、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖的繪制9七、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算10八、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析圖片12九、方案特點(diǎn)詳解171.優(yōu)點(diǎn)172.缺點(diǎn)17十、設(shè)計(jì)感想17附圖19參考資料20一、 課程設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介1. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 糕點(diǎn)先成型(如長(zhǎng)方體、圓柱體等)經(jīng)切片后再烘干。糕點(diǎn)切片機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)動(dòng)作;糕點(diǎn)的
2、直線間歇移動(dòng)和切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)兩者的動(dòng)作配合進(jìn)行切片。改變直線間歇移動(dòng)速度或每次間歇的輸送距離,以滿足糕點(diǎn)的不同切片厚度的需要。 2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求1) 糕點(diǎn)厚度:1020mm。2) 糕點(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)靈活可靠。6) 電機(jī)可選用,功率0.55KW(或0.75KW)、1390r/min。3. 設(shè)計(jì)方案提示7) 切削速度較大時(shí),切片刀口會(huì)整齊平滑,因此切刀運(yùn)動(dòng)方案的選擇很關(guān)鍵,切口機(jī)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用、運(yùn)動(dòng)靈活和運(yùn)動(dòng)空
3、間尺寸緊湊等。8) 直線間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何滿足切片長(zhǎng)度尺寸的變化要求,是需要認(rèn)真考慮的。調(diào)整機(jī)構(gòu)必須簡(jiǎn)單可靠,操作方便。是采用調(diào)速方案,還是采用調(diào)距離方案,或采用其它調(diào)速方案,均應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行定性分析比較。9) 間歇機(jī)構(gòu)必須與切刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作協(xié)調(diào),即全部送進(jìn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)在切刀返回過(guò)程中完成。需要注意的是,切口有一定的長(zhǎng)度(即高度),輸送運(yùn)動(dòng)必須在切刀完全脫離切口后方能開(kāi)始進(jìn)行,但輸送機(jī)構(gòu)的返回運(yùn)動(dòng)則可與切刀的工作行程在時(shí)間上有一段重疊,以利提高生產(chǎn)率,在設(shè)計(jì)機(jī)器工作循環(huán)圖時(shí),應(yīng)按照上述要求來(lái)選擇間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。4. 設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬訂運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖;2) 進(jìn)行輸送間歇運(yùn)動(dòng)、
4、切刀往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的選型;3) 進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)和選擇;4) 根據(jù)選定的電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬訂機(jī)械傳動(dòng)方案;5) 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖;6) 對(duì)機(jī)械系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì);7) 用UG畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖;8) 對(duì)間歇機(jī)構(gòu)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析,繪制從動(dòng)件的位移、速度、加速度曲線圖; 9) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。(用B5紙張,封面用標(biāo)準(zhǔn)格式)二、 機(jī)構(gòu)選用1. 糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)可以選擇連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。為了使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作,而且考慮后面的建模與仿真,擬定用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)。凸輪選用的是形封閉式,形封閉試凸輪機(jī)
5、構(gòu)可以依靠凸輪或從動(dòng)件特殊的幾何形狀來(lái)維持凸輪與從動(dòng)件的高副接觸,這里選用利用凸輪端面上的溝槽和放于槽中的從動(dòng)件滾子使得凸輪與從動(dòng)件保持接觸。凸輪的大體形狀如下:2. 切刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)切刀的往復(fù)直線移動(dòng)可以選擇連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等。為了使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作,而且考慮后面的建模與仿真,擬定用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)。三、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖切刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖四、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和評(píng)價(jià)性能指標(biāo)具體內(nèi)容分?jǐn)?shù)1. 機(jī)構(gòu)的功能1) 運(yùn)動(dòng)規(guī)律形式52) 傳動(dòng)精度高低4.52. 機(jī)構(gòu)的工作性能1) 應(yīng)用范圍52) 可調(diào)式53) 運(yùn)轉(zhuǎn)速度54) 承載能力4.5
6、3. 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能1) 加速度峰值52) 噪聲53) 耐磨性54) 可靠性54. 經(jīng)濟(jì)性1) 制造難易4.52) 制造誤差敏感度4.53) 調(diào)整方便性55. 機(jī)構(gòu)緊湊1) 尺寸52) 重量53) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性5五、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1. 傳動(dòng)比的計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為1309r/min,切刀的工作節(jié)拍為40次/min。設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),切刀往復(fù)一次,則控制切刀的桿件轉(zhuǎn)數(shù)為40r/min。綜上,總傳動(dòng)比為。備注:如果要滿足電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),需要切刀往復(fù)一次,則做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的那個(gè)搖桿的兩個(gè)極限位置需要差不多為一個(gè)為最高點(diǎn)和一個(gè)為最低點(diǎn)。這樣才會(huì)滿足以上轉(zhuǎn)數(shù)和傳動(dòng)比的計(jì)算。2. V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比選V帶的傳動(dòng)比為,則
7、減速器總傳動(dòng)比為。由表查得V帶工作情況系數(shù),故。根據(jù)和選用Z型帶。根據(jù)表,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。則大帶輪的基準(zhǔn)直徑,根據(jù)表圓整為。3. 減速器的傳動(dòng)比考慮到兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問(wèn)題,兩級(jí)大齒輪應(yīng)有相近的浸油深度,兩級(jí)齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比與低速級(jí)傳動(dòng)比的比值取為,即。則;。設(shè)高速級(jí)齒輪,小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù)。設(shè)低速級(jí)齒輪,小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù)。備注:分度圓直徑不具體計(jì)算,但是在仿真時(shí),必須要滿足以上算出的傳動(dòng)比。六、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖的繪制七、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算已知搖桿的長(zhǎng)度,搖桿擺角。假設(shè)極位夾角。設(shè)計(jì)步驟如下:1. 任選一固定鉸鏈點(diǎn),選取長(zhǎng)度比例尺。并按搖桿長(zhǎng)度和擺角作出搖桿的兩個(gè)極限位置
8、和。2. 連接、,并自做的垂線。3. 作,則直線與相交于點(diǎn)。直角三角形中,。4. 以為直徑作直角三角形的外接圓,在圓弧上任選一點(diǎn)作為曲柄的機(jī)架鉸鏈點(diǎn),并分別與、相連,則。5. 由圖可知,搖桿在兩極限位置時(shí)曲柄和連桿共線,故有和。解此兩方程可得由極位夾角設(shè)計(jì)出的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)計(jì)算出AB=44mm、BC=164mm、固定鉸鏈A、D的水平距離為104mm,豎直距離為60mm。八、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析圖片u 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)u 糕點(diǎn)開(kāi)始往回運(yùn)動(dòng)備注:這時(shí)凸輪和搖桿的最短桿轉(zhuǎn)了,刀片抬起了20mm左右,高于糕點(diǎn)的厚度,這時(shí)的凸輪才有帶著糕點(diǎn)往回運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。這樣會(huì)保證刀片和糕點(diǎn)完全脫離,不會(huì)造成相互摩擦等不利因素。u
9、 刀片上升到最高點(diǎn),糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距刀片最遠(yuǎn)點(diǎn)備注:這時(shí)凸輪和搖桿的最短桿轉(zhuǎn)了,刀片上升到最高點(diǎn),糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距刀片最遠(yuǎn)點(diǎn)。此時(shí)為搖桿的另一個(gè)極限位置。u 糕點(diǎn)已經(jīng)剛回到刀片下備注:這時(shí)凸輪和搖桿的最短桿轉(zhuǎn)了。這時(shí)的刀片利糕點(diǎn)20mm左右,還沒(méi)有接觸到糕點(diǎn)。凸輪機(jī)構(gòu)開(kāi)始進(jìn)行間歇狀態(tài),糕點(diǎn)靜止不動(dòng)。這樣保證了刀片完整的切割糕點(diǎn)。u 刀片落到最低點(diǎn)以上是機(jī)構(gòu)由開(kāi)始狀態(tài)糕點(diǎn)開(kāi)始往回運(yùn)動(dòng)刀片上升到最高點(diǎn),糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距刀片最遠(yuǎn)點(diǎn)糕點(diǎn)已經(jīng)剛回到刀片下刀片落到最低點(diǎn)整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。九、 方案特點(diǎn)詳解1. 優(yōu)點(diǎn)l 機(jī)器可在任何時(shí)候啟動(dòng)或停止,完成實(shí)現(xiàn)功能目標(biāo)良好。l 此方案設(shè)計(jì)的機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,有利于實(shí)際應(yīng)用。l
10、 此方案穩(wěn)定性高,而且能確保機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度。l 由于機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案的復(fù)雜程度低,符合經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)目的。2. 缺點(diǎn)l 此方案由于計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)化了很多運(yùn)動(dòng)約束條件,還只是理論上的產(chǎn)物,如果通不過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證只是廢品。十、 設(shè)計(jì)感想機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)通過(guò)了6周的課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械原理相關(guān)的訓(xùn)練,對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。在這段時(shí)間里我們每天的專注和辛勞,喚回了我對(duì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的重新的認(rèn)識(shí),對(duì)各個(gè)組合機(jī)構(gòu)的深刻理解。在理論學(xué)習(xí)中我們只是簡(jiǎn)單是學(xué)到了關(guān)于齒輪、連桿和凸輪的簡(jiǎn)單知識(shí),只能簡(jiǎn)單的對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì),本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)一些機(jī)構(gòu)連接組合在
11、一起進(jìn)行設(shè)計(jì)的,不能單獨(dú)只考慮一個(gè)或幾個(gè)基本構(gòu)件的情況,要綜合考慮,對(duì)其傳動(dòng)比和傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行認(rèn)真考慮,進(jìn)行整體構(gòu)思。而小組共同設(shè)計(jì)給我們提供了團(tuán)體協(xié)作的的途徑,讓我們更能有利于進(jìn)行思考和設(shè)計(jì),一個(gè)人的力量是有限的,但是團(tuán)體的力量是無(wú)窮的,在設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行換位思考,綜合大家的力量進(jìn)行初步的理論設(shè)計(jì),然后要獨(dú)立的完成自己的設(shè)計(jì)思路。在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)也要參加實(shí)踐活動(dòng),同時(shí),分組設(shè)計(jì)也有利于我們同學(xué)之間的團(tuán)體協(xié)作。把課本上的知識(shí)運(yùn)動(dòng)到社會(huì)實(shí)踐當(dāng)中去,是我們學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)的最終目的。在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足,在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。遇到不
12、懂的地方要和同學(xué)共同攻克難關(guān)!由于本次設(shè)計(jì)是分組的,自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的東西不多,但在通過(guò)這次設(shè)計(jì)之后,我想會(huì)對(duì)以后自己獨(dú)立設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。對(duì)我而言,知識(shí)上的收獲重要,精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無(wú)止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富,經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶!附圖圖片為一般工廠加工的時(shí)的糕點(diǎn)切片機(jī),對(duì)比來(lái)看,我設(shè)計(jì)的有很多的缺陷。例如,沒(méi)有用帶傳動(dòng)來(lái)傳遞糕點(diǎn),而是用了凸輪機(jī)構(gòu)。這樣在效率上大大的降低,并且在糕點(diǎn)安裝上也很費(fèi)力。還有在刀片做往復(fù)運(yùn)動(dòng)是采用的搖桿機(jī)構(gòu),增大了占地空間,
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