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一、选题背景 1
二、方案论证 1
1、切刀往复运动 1
2、糕点直线间歇运动 4
3、电机与减速 7
三、机构设计
1、切刀往复运动机构设计 8
2、糕点直线间歇运动结构设计…………. 9
3、减速机构计…………………………….10
四.传动系统演示与三维图………………11
五、总 结 13
六、心得体会 14
参 考 文 献 15
一、选题背景
我们班的同学过生日总喜欢买蛋糕回来大家一起庆祝,这个时候,切蛋糕的技术就显得非常重要了,因为假如前面切得大块了,后面的同学就吃不到了,然而前面切得太少的话,大家就吃得不够尽兴。
恰逢这次课程设计,我们想到了这个生活中的课题。很多蛋糕屋或者面包店里的糕点总是用手工切的,这样难免会出现切出来的大小不一致,在卖这些糕点的时候,大块的总被先买的客人抢了,剩下小块的客人看了又觉得物非所值,所以我们组决定帮同学们和商家们解决这个问题,选择了糕点切片机来作为我们的课题。让同学们以后不再为切蛋糕的事而“烦恼”,同时也可以使提高面包店的效率,让他们腾出人手来干别的,不要再为了切糕点而烦恼。
二、方案论证
1)设计任务
(一) 设计题目:糕点切片机
(二) 工作原理及工艺的动作过程
如结构示意图所示,电动机经皮带和齿轮系减速后,达到40转/分。再用棘轮机构连接一皮带组成糕点的进给机构,并满足间歇运动的要求。同时通过另外一组皮带轮带动曲柄滑块机构运动(滑块上带切刀),实现糕点的切片。间歇运动机构与切刀运动机构工作协调。由于每一次切的过程都一样,从而使每一片糕点的大小都一样。而通过改变进给的距离,可调整切片的厚度。
(三)机构的一些尺寸
1)糕点厚度:10~20mm。
2)糕点切片长度(亦即切片高)范围:5~80mm 。
3)切刀切片时最大作用距离(亦即切片宽度方向):300mm。
4)切刀工作节拍:40次/min。
5)工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵可靠。
6)电机可选用,功率0.55KW(或0.75KW)、1390r/min。
(四)主要设计要求是:
(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。
2)方案结构设计
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。
1. 切刀往复运动
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;
方案选择:
方案一:
如上图所示,为一直动导杆机构,可利用杆3的往复运动来实现切刀的上下往复运动。
方案二:
如上图所示,为一几何封闭凸轮机构。可利用构件1绕A点做偏心转动来实现切刀的往复运动。
方案三:
如上图所示,为一偏执曲柄滑块机构,可利用它实现切刀的往复运动。
方案选择与评定:
方案一:动副均为低副,两运动副元素为面连接,压强较小,可承受较大的载荷,且几何形状简单,便于加工。而且连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线,气形状随着各构件相对长度的改变而改变,从而可以得到形式众多的连杆曲线,可以这些曲线来满足不同曲线的设计要求。
此机构虽有上下往复运动,但她并没有急回运动特性。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。
方案二:只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且机构简单紧凑,可承重较大,运动平稳。
但是凸轮廓线与推杆之间为点、线接触,易磨损。而且没有急回特性,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。
方案三:此机构急回特性。结构简单。具有连杆机构的共同优点,可承受较大的载荷,运动副元素的几何形状简单。改变个机构件的相对长度来使从动件得到预期的运动规律。
此机构具有连杆机构的共同缺点,机械效率降低,这是连杆机构所不能避免的。
我们开始构思方案时,考虑到在以后的生活和生产中,自动化是必然的趋势,因此设计的机构要尽量满足自动化的要求。此机构的运作是切糕点与送糕点,切的时候糕点不能动,没有切的时候,糕点要运动并前进一定的距离到达指定位置.为了实现切的动作,我们开始采用凸轮机构,来实现刀的往复运动,用凸轮可以很好的控制刀的运动,实现最优的运动轨迹,可是凸轮的设计和制造比较复杂,且不能传递较大的力,而且切糕点也不需要那么高的精度。于是我们考虑用曲柄滑块机构,曲柄滑块机构一样可以实现刀的往复运动,可传递较大的力,能足我们的需要, 而且其机构简
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