机械原理课程设计--糕点切片机

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1、 机械原理课程设计说明书 设计题目 糕点切片机 班 级 13 级机自 3 班 学生姓名 指导教师 2015 年 6 月 29 日 I 原始数据及设计要求原始数据及设计要求 设计一款糕点切片机械，要求完成工艺动作。 糕点的直线间歇运动，和切刀的往复运动，通过两者的 动作配合进行切片，可通过改变间歇运动的速度或每次 间隔传输的距离满足糕点不同切片厚度的需要。 糕点厚度 1020mm； 糕点切片的长度（亦即切片的高）范围：580mm； 切刀工作节拍，40 次/分钟。 其他参数可自选， 要求选用的机构简单，轻便，运动灵活可靠。 成员及分工成员及分工 1. 刘 ：负责图解法 （速度、加速度、力分析）；

2、2. 台 ：负责解析法， 需要建立速度、 加速度、力分析解析式，并编程画出 速度、 加速度、 原动件受力曲线， 最终提供程序代码。 3. 闫 ：负责三维建模及运动仿真 需运动仿真曲线； 4. 李 ：负责说明书整理及工作协调 II 目录目录 一、工作原理. 1 二、运动循环图 . 1 三、机构选型. 2 四、方案评定和选择 4 五、尺寸设计和计算 5 六、机构运动简图 6 七、运动学分析 . 6 八、动力学分析 . 8 九、误差分析. 8 十、主要参考文献 9 心得. 9 附件. 13 1 一、工作原理一、工作原理 糕点切片机的原理可以分解齿轮的减速装置、刀具的往 复运动，输送糕点的间歇运动。

3、减速装置由皮带轮和齿轮组成减速机构。 刀具的往复运动可以通过如下几种机构实现： 凸轮机构、 曲柄滑块、六连杆机构。 输送蛋糕的间歇运动可以用棘轮、不完全轮和槽轮。 此外， 本设计还涉及到所切的糕点长度需要具备可变性。 为达到此目的， 我们也想到三种方案： 1、 加棘轮罩 2、 改变摆杆角度（棘轮）3、更换齿轮。 二、运动循环图二、运动循环图 （工作动作要求拟定） 2 三、三、机构选型机构选型 皮带传动皮带传动:工作平稳,噪声小,过载时“打滑”起到保护作 用,制作方便,维修简单,适用中心距较大的传递。 蜗轮蜗杆：蜗轮蜗杆：只能在一定距离内产生较大的传动比 （蜗轮 轴心固定，蜗杆向前送进），所以不

4、适用于连续不停传 动的情况下；相对滑动速度较大；传动效率较低；磨损 严重；成本较高。 凸轮机构：凸轮机构： 优点：运转平稳，定位可靠，运动形式丰富。 3 缺点：磨损严重。 曲柄滑块机构：曲柄滑块机构： 优点：简单，易实现。 缺点：耐磨性能、平面度等要求较高。 六连杆机构：六连杆机构： 优点：该机构结构简单，传动稳定灵活，效率较高，选 材较易，与传动机构较为吻合。 缺点：需要空间较大，数据计算复杂。 该机构传动不稳定，易磨损，故舍弃该机构。 棘轮机构棘轮机构： 优点：结构简单、制造方便和运动可靠，并且可以通过 调节摇杆长度或加棘轮罩等方式改变棘轮的转角来满足 不同的进给需要。 缺点： 传动力小、

5、 工作时有冲击和燥声 ， 而且精度较低， 磨损较大。 不完全齿轮机构：不完全齿轮机构： 4 优点：该机构传动灵活，结构简单，制造方便，成本较 低，且能够实现稳定的间歇单向传动。能够实现较大的 传动效率。 槽轮机构：槽轮机构： 优点：结构简单、工作可靠、机械效率高 。 缺点：噪声大，磨损大，刚性冲击。 四、方案评定和选择四、方案评定和选择 1.槽轮与六连杆机构槽轮与六连杆机构 基本符合设计要求， 六连 杆可以实现急回特性， 可以使 刀具迅速上升。 槽轮可以实现 间歇送入糕点。但是，无法改 变间歇输送距离。 2.不完全齿轮与曲柄滑块机构不完全齿轮与曲柄滑块机构 可以通过改变不完全齿轮 来控制每次糕

6、点送入长度的大 小，但更换齿轮麻烦。曲柄滑 5 块机构可以实现刀具的往复运动。 3.棘轮与曲柄滑块机构棘轮与曲柄滑块机构 由皮带轮和齿轮组成减 速机构； 曲柄滑块机构可以实 现刀的往复运动； 棘轮可以实 现糕点间歇送入， 并且可以通 过加棘轮罩来改变棘轮转角 问题，从而可以改变所切糕点的长度。 通过综合分析，我们选定方案三。 五、尺寸设计五、尺寸设计 发动机通过皮带轮和齿轮减速装置带动曲柄转动， 曲柄复合铰接连杆 2 和连杆 3，分别带动滑块的往复运 动和摇杆的往复摆动，摇杆推动棘轮间歇转动，从而带 动皮带的间歇移动。 发动机转速 560r/min。 齿轮模数为 1，压力角 20，齿数分别为 Z1=63 和 Z2=18 带轮直径分别为 D1=60 和 D2=15。 6 切刀的往复运动我们采用曲柄滑块机构实现，糕点 高度最高为 80，取曲柄长为 45，则滑块行程为 90，其 中 10 为行程余量，因最大压力角应小于 45 度，所以连 杆 2 长应大于 63.64， 考虑机构紧密