糕点切片创新设计课程说明书

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1、 1 目 录 一 设计任务2 二 机械系统运动方案设计的构思3 三 机构运动方案的评定和选择6 四 根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图7 五 传动系统设计7 六 执行系统设计10 七 方案评价16 八 参考资料16 九 创新设计心得16 2 一一 设计任务设计任务 1 工作原理及工艺动作过程 糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两 个执行动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行 切片。改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片厚度 的需要。 2 2 设计任务设计任务 1)根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图； 2)进

2、行间歇运动机构和切口机构的选型，实现上述动作要求； 3)机械运动方案的评定和选择； 4)根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案； 5)画出机械运动方案简图(机械运动示意图)； 6)对机械传动系统和执行机构进行尺度设计。 3 3 原始数据及设计要求原始数据及设计要求 1)糕点厚度 1020mm； 2)糕点切片长度(亦即切片的高)范围。580mm； 3)切刀切片时最大作用距离(亦即切片的宽度方向)300mm； 4)切刀工作节拍 40 次min； 5)电动机可选用 0.55kW(或 0.75kW)、1390rmin； 6)生产阻力很小，要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。 主要设计

3、要求是： （1）通过调整进给的距离，达到切出不同厚度糕点的需要。 （2）要确保进给机构与切片机构协调工作，全部送进运动应在切刀返回过 程中完成，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行。 3 二二 机械系统运动方案设计的构思机械系统运动方案设计的构思 切刀的往复直线移动可采用连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条、组合机构等； 糕点的直线间歇运动可选择连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、槽 轮机构等。 方案一： 凸轮连杆机构从动件在某一侧极限位置停歇的间歇移动机构； 1、机构组成 图一所示机构由凸轮机构和连杆机构所组成。 固定在凸轮 4 在 a 角的范围内 沟槽是一段凹圆弧，以圆弧的半径 r 为

4、连杆 5 的杆长，圆心为滑块 1 与连杆 5 的铰链中心。 2、工作原理 主动导杆 3 匀速转动，带动同时也在凸轮沟槽中运动的滚子 2，通过连杆 5 使滑块 1 作往复移动。 当导杆 3 在 a 角范围内转动时， 滑块一在左极限位置停歇， 从而实现单侧停歇的间歇移动。 3、机构的优缺点 1）优点：连杆部分运动副均为低副，底副的两运动副元素为面接触，压 强较小，可承受较大的载荷，并且有利于润滑，运动副元素的几何形状较 简单，便于加工制造。当原动件的运动规律不变，可用改变各构件的相对 长度来使从动件得到不同的运动规律。 连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线， 其形状还随着各构件相对长度 的改变而改

5、变，从而可以得到形式众多的连杆曲线，我们可以利用这些曲 线来满足不同曲线的设计要求。 2）缺点：连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，传递路线较长，易产生 较大的误差累计，使机械效率降低。 不能够实现切刀下切速度慢而收回速度快的特性， 也不能够很好的缩短空程 的时间，影响效率。故放弃。 4、各执行机构的设计 4 1）曲柄滑块机构 此机构主要是执行切刀的上下往复运动。由于所切糕点的厚度最大为 20mm, 所以切刀在 20mm 之上运动时,糕点才能运动。为了给糕点足够的传送时间,设计 刀的行程为 90mm,即曲柄长 45mm。 2）棘轮机构、曲柄摇杆机构 已知棘轮机构的半径 R 曲柄长：64mm 连杆长：112.46mm 连架杆：76mm 机架长：108.49mm 5、设计过程 根据曲柄滑块的摇杆摆角范围 14 度229 度，所设计的曲柄摇杆机构范 围为 14 度229 度即能满足设计要求，我们利用杆与机构的运动关系及借助 计算机 VB 程序辅助计算得到曲柄长 64mm,连杆长 112.46mm，连架杆 76mm,机架 长 108.49mm。 6、齿轮系的设计 经皮带减速后的转速为 240r/min,而我们所要的转速为 40r/min。因此还需 要的传动比为 6/1,选用的齿轮为标准齿轮： m=4mm，z1=25,z2=50,z2=25,z3=7