糕點切片機機械原理課程設計說明書

1、<p><b>　　糕點切片機說明書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設計題目和要求- 3 -</p><p>　　1.題目：- 3 -</p><p>　　2.工作原理及工藝動作簡述- 3 -</p><p>　　3

2、.原始數(shù)據(jù)及設計要求（組號：5 數(shù)據(jù)號：3）- 3 -</p><p>　　4.難點提示及注意事項- 3 -</p><p>　　二、執(zhí)行機構設計- 3 -</p><p>　　1．工藝動作分解和機構分解- 3 -</p><p>　　2. 執(zhí)行機構的選擇及評價- 3 -</p><p>　　三、總體方

3、案設計- 3 -</p><p>　　1．減速機構設計- 3 -</p><p>　　2. 調速機構設計- 3 -</p><p>　　3. 整機方案機構運動簡圖- 3 -</p><p>　　4.擬訂運動循環(huán)圖- 3 -</p><p>　　四、機構尺寸設計- 3 -</p><p&g

4、t;　　1.曲柄滑塊機構的設計- 3 -</p><p>　　2.不完全齒輪機構的設計- 3 -</p><p>　　3.摩擦輪設計- 3 -</p><p>　　4.減速齒輪設計- 3 -</p><p>　　5.錐齒輪設計- 3 -</p><p>　　6.滾筒與傳送帶設計- 3 -</p>

5、<p>　　五、機構運動分析- 3 -</p><p>　　1、解析法- 3 -</p><p>　　2、圖解法- 3 -</p><p>　　六、總結- 3 -</p><p>　　七、參考文獻- 3 -</p><p>　　八、附圖- 3 -</p><p>　　九

6、、附表- 3 -</p><p><b>　　一、設計題目和要求</b></p><p><b>　　1.題目：</b></p><p><b>　　糕點切片機</b></p><p>　　2.工作原理及工藝動作簡述</p><p>　　糕點切片機的切

7、刀運動機構由電動機驅動，經(jīng)減速后使切刀實現(xiàn)切片所需的某種往復運動。糕點鋪在傳送帶上，間歇地進行輸送，通過改變傳送帶輸送速度或每次間隔的輸送距離，以滿足糕點不同切片規(guī)格尺寸的需要。糕點先成型，經(jīng)切片后再烘干。</p><p>　　3.原始數(shù)據(jù)及設計要求（組號：5 數(shù)據(jù)號：3）</p><p>　　（1）糕點厚度：10~17mm。</p><p>　　（2）糕點切

8、片長度：45mm。</p><p>　?。?）切刀切片最大作用距離：300mm。</p><p>　?。?）切刀工作節(jié)拍：50次/min。</p><p>　　（5）生產(chǎn)阻力甚小。設計要求機構簡單、輕便、運動靈活可靠。</p><p>　?。?）電機參考規(guī)格：0.55KW/0.75KW 1300r/min。</p><

9、p>　　4.難點提示及注意事項</p><p>　　（1）切削速度較大時，切片刀口會整齊平滑，因此切刀運動方案的選擇很關鍵，切口機構應力求簡單適用、運動靈活和運動空間尺寸緊湊等。</p><p>　　（2）直線間歇運動機構如何滿足切片長度尺寸的變化要求，是需要認真考慮的。調整機構必須簡單可靠，操作方便。是采用調速方案，還是采用調距離方案，或采用其它調速方案，均應對方案進行定性分析比較

10、。</p><p>　　（3）間歇輸送機構必須與切刀運動機構工作協(xié)調，即全部送料運動應在切刀返回過程中完成。需要注意的是，切口有一定的厚度，輸送運動必須等切刀完全脫離切口后方能開始進行，但輸送機構的返回運動則可與切刀的工作行程在時間上有一段重疊，以利提高生產(chǎn)率，在設計機器工作循環(huán)圖時，應注意上述特點并適當選擇輸送運動機構的設計參數(shù)。</p><p><b>　　二、執(zhí)行機構設計&

11、lt;/b></p><p>　　1．工藝動作分解和機構分解</p><p>　　糕點切片機要求完成兩個動作：</p><p>　　（1） 糕點的直線間歇運動</p><p>　?。?） 切刀往復直線運動</p><p>　　2. 執(zhí)行機構的選擇及評價</p><p>　　糕點直線間歇

12、運動機構可采用棘輪機構、不完全齒輪機構、槽輪機構等。</p><p>　　切刀往復直線運動機構可采用導桿機構、凸輪機構、曲柄滑塊機構等。</p><p>　　糕點直線間歇運動機構：</p><p>　　切刀的往復直線運動機構方案：</p><p>　　以上表的評價內容為依據(jù)，通過綜合考慮，糕點切片機的的送貨機構選取不完全齒輪機構，切刀往復運動

13、選取曲柄滑塊機構。</p><p><b>　　三、總體方案設計</b></p><p><b>　　1．減速機構設計</b></p><p>　　電動機轉速為1300r/min，而切刀工作節(jié)拍為50次/min，需要設計減速機構。減速機構采用兩級齒輪減速。</p><p><b>　　2.

14、 調速機構設計</b></p><p>　　糕點厚度范圍可調，為10~17mm，故需要設計機構來調節(jié)傳送帶進給量。如果采用多個不同直徑的帶輪調節(jié)進給量（類似變速自行車變速機構），則制造成本高，機構復雜程度高，調節(jié)過程麻煩，且只能實現(xiàn)有級調速，切出的糕點厚度只能為有限的幾個值。故采用摩擦輪機構，通過調節(jié)摩擦輪接觸點與從動摩擦輪中心的距離來調節(jié)從動摩擦輪轉速，從而調節(jié)傳送帶進給量，控制糕點切片厚度，且糕點

15、厚度為某一范圍內的連續(xù)值。</p><p>　　3. 整機方案機構運動簡圖</p><p>　　整機方案(未按比例繪制)</p><p><b>　　4.擬訂運動循環(huán)圖</b></p><p>　　由于切刀工作節(jié)拍為50次/min，則完成一次糕點輸送和切片過程所需時間為1.2s（T=1.2s）。</p>&

16、lt;p>　　一個周期內，切刀向下運動時間為</p><p><b>　　向上運動時間為</b></p><p><b>　　傳送帶運動時間為</b></p><p><b>　　停止時間為</b></p><p>　　兩個執(zhí)行機構運動循環(huán)圖如下圖</p>

17、<p><b>　　運動循環(huán)圖</b></p><p><b>　　四、機構尺寸設計</b></p><p>　　1.曲柄滑塊機構的設計</p><p>　　設計曲柄滑塊機構的尺寸如下圖所示（切刀安裝在滑塊上）。轉角α=78°時，滑塊運動到最高點C1點，轉角α=244°時，滑塊運動到C2點。轉

18、角從78到244°過程滑塊向下運動（切片），從244°到78°過程滑塊向上運動（回程）。</p><p>　　曲柄滑塊機構極位夾角</p><p><b>　　θ=14°</b></p><p><b>　　行程速比系數(shù)</b></p><p>　　K=(18

19、0°+θ)/(180°-θ)=1.169</p><p>　　曲柄長AB=38.05mm，連桿長BC=105.13mm。行程H=80mm,偏距e=30mm。當轉角α=180°時（曲柄為水平位置），最大壓力角為40°。</p><p><b>　　曲柄滑塊機構</b></p><p>　　2.不完全齒輪機構

20、的設計</p><p>　　已知數(shù)據(jù)：主動輪轉速為ω=5π/3 rad/s，即T=1.2s</p><p>　　要求主動輪轉一圈（360°），從動輪轉過90°，休止270°</p><p>　　不完全齒輪齒形采用漸開線齒形</p><p><b>　　取運動特性系數(shù) </b></p&

21、gt;<p><b>　　主動輪上鎖止弧數(shù) </b></p><p><b>　　從動輪上鎖止弧數(shù) </b></p><p><b>　　系數(shù) </b></p><p>　　從動輪上鎖止弧間齒數(shù) </p><p>　　主動輪上鎖止弧間齒數(shù) </p>

22、<p><b>　　從動輪假想齒數(shù) </b></p><p><b>　　主動輪假想齒數(shù) </b></p><p><b>　　模數(shù)m=3</b></p><p>　　主動輪首、末齒的修正齒頂高系數(shù)</p><p>　　不完全齒輪幾何尺寸如下表</p>

23、<p><b>　　3.摩擦輪設計</b></p><p>　　設摩擦輪主動輪半徑為 ,從動輪半徑為 ，錐齒輪傳動比為 i , 傳送帶滾筒的半徑加傳送帶厚度為 ,摩擦輪接觸點到從動摩擦輪的距離為 ，傳送帶運動距離為s。</p><p>　　一個周期內，主動摩擦輪間歇轉動一次，轉動時間為0.36s，轉角為 。</p>&l

24、t;p>　　由于主、從動摩擦輪接觸點的線速度相等（忽略滑差率），得主動摩擦輪輪轉過 時，從動摩擦輪轉過 ，傳送帶運動距離為</p><p>　　設計圓錐齒輪的傳動比i=6，取 </p><p>　　由于s的調節(jié)范圍為10~17mm，代入上式得 變化范圍為65.45~38.5mm?？紤]到接觸點不宜調節(jié)到從動摩擦輪的邊沿，故取</p><p><b>

25、;　　圓整后取</b></p><p><b>　　兩輪的寬度</b></p><p>　　取 ，得B=20mm。</p><p>　　摩擦輪加壓裝置采用彈簧加壓，兩摩擦輪材料均為橡膠，其摩擦系數(shù)μ=0.45~0.60。</p><p><b>　　4.減速齒輪設計</b></p&

26、gt;<p>　　采用兩級齒輪減速，一級減速齒輪傳動比為5，二級減速齒輪傳動比為5.2，電動機功率為7.5KW，轉速為1300r/min，減速后轉速為1300 5 5.2=50r/min。減速齒輪相關尺寸數(shù)據(jù)見下表。</p><p><b>　　5.錐齒輪設計</b></p><p>　　直齒錐齒輪相關數(shù)據(jù)傳動比i=6</p><p&

27、gt;<b>　　模數(shù)m=1.5mm</b></p><p>　　小齒輪（主動輪）齒數(shù) </p><p><b>　　大齒輪齒數(shù) </b></p><p><b>　　壓力角 </b></p><p>　　6.滾筒與傳送帶設計</p><p>　　兩滾筒

28、直徑一樣大，傳送帶厚度為5mm，滾筒直徑d=2*=90mm,滾筒寬度均為400mm。滾筒上固結一軸，直齒錐齒輪的大齒輪安裝在軸上。</p><p><b>　　五、機構運動分析</b></p><p>　　對本糕點切片機，主要進行曲柄滑塊機構的機構運動分析。我們分別采用解析法和圖解法進行運動分析。</p><p><b>　　1、解析

29、法</b></p><p>　　解析法運動分析是借助機構分析系統(tǒng)（MAD）完成的。</p><p>　　根據(jù)曲柄滑塊機構的尺寸在MAD中畫出機構運動簡圖如下圖。以節(jié)點1處的機架為原點，水平向右方向為x方向，垂直向上為y方向。</p><p>　　構件1為主動件曲柄，逆時針轉動，其角速度為</p><p>　　我們用MAD進行運動模

30、擬，并繪制出節(jié)點3和節(jié)點4的位置、速度、加速度曲線。</p><p>　　將運動分析的結果導出到EXCEL中，整理后得到曲柄為任意轉角時（每隔1°取一個值）的節(jié)點位置、速度、加速度，表格見附表。</p><p>　　曲柄滑塊機構MAD圖</p><p>　　節(jié)點3的位移曲線如下，橫軸為曲柄的轉角（單位：°），縱軸為</p><

31、p>　　位置（單位：mm），曲線1為節(jié)點3的橫坐標，曲線2為節(jié)點3的</p><p><b>　　縱坐標。</b></p><p>　　節(jié)點3的速度曲線如下，橫軸為曲柄的轉角（單位：°），縱軸</p><p>　　為節(jié)點3速度（單位：mm/s），其中曲線1為節(jié)點3的水平方向</p><p>　　速度，曲線

32、2為節(jié)點3的垂直方向速度。</p><p>　　節(jié)點3的加速度曲線如下，橫軸為曲柄的轉角（單位：°），縱軸</p><p>　　為節(jié)點3加速度（單位： ），其中曲線1為節(jié)點3的水平方</p><p>　　向加速度，曲線2為節(jié)點3的垂直方向加速度。</p><p>　　節(jié)點4的位移曲線如下，橫軸為曲柄的轉角（單位：°），縱軸

33、為</p><p>　　節(jié)點4的y坐標（單位： ）。</p><p>　　節(jié)點4的速度曲線如下，橫軸為曲柄的轉角（單位：°），縱軸為</p><p>　　節(jié)點4的速度（單位： ）。</p><p>　　節(jié)點4的加速度曲線如下，橫軸為曲柄的轉角（單位：°），縱軸為</p><p>　　節(jié)點4的加速度（

34、單位： ）。</p><p><b>　　2、圖解法</b></p><p>　　圖解法進行機構運動分析，我們分別對曲柄轉角為0°、72°、144°、216°、288°等5個位置進行了位移、速度、加速度分析。</p><p>　　為用圖解法分析，我們分別作出了這5個位置的機構運動簡圖。為簡便起見

35、，機構運動簡圖僅作出曲柄滑塊機構，而略去其他部分。</p><p>　　轉角0° ：易萬力</p><p><b>　　轉角72° ：王博</b></p><p>　　轉角144°：李華斌</p><p><b>　　轉角216°：林楷</b></p&

36、gt;<p>　　轉角288°：楊永亮</p><p>　　具體圖解法過程見附表之后。</p><p>　　[1] 濮良貴，紀名剛。機械設計。8版。北京。高等教育出版社。2006. </p><p>　　[2] 孫桓，陳作模，葛文杰。機械原理。7版。北京。高等教育出版社。2006.</p><p>　　[3] 王昆，何

37、小柏，汪信遠。機械設計基礎課程設計。1版。高等教育出版社。1995.</p><p>　　[4] 許連元，李強德，徐祖茂。機械制圖。5版。同濟大學出版社。2010.</p><p>　　[5] 同濟大學航天與力學學院。理論力學。1版。同濟大學出版社。2005</p><p><b>　　八、附圖</b></p><p>

38、;<b>　　不完全齒輪小齒輪</b></p><p><b>　　不完全齒輪大齒輪</b></p><p><b>　　摩擦輪主動輪</b></p><p><b>　　摩擦輪從動輪</b></p><p><b>　　一級減速齒輪小齒輪<

39、;/b></p><p><b>　　一級減速齒輪大齒輪</b></p><p><b>　　二級減速齒輪小齒輪</b></p><p><b>　　二級減速齒輪大齒輪</b></p><p><b>　　錐齒輪主動輪</b></p>