机械创新设计作业.docVIP

机械创新设计 简介： 研究背景 在我们的日常生活中，厨房切菜是每天都要面对的工作，但是很多人因为经验原因，一方面切菜非常慢，切出的成品厚薄不一，影响口感，另一方面，对于刀具使用者本身来说，也很容易受伤，在厨房中被刀切伤的事情时有发生。另外，食堂工作的师傅们每天都要完成数万次的切削，这样长期的单一劳动会产生肌肉疲劳，影响切片质量不说，更有可能对身体造成严重损害。在这样的大背景下，我们设计出方便快捷的厨房切片器，代替人的双手操作，手指不直接与刀和食物接触，既保证了食物的形状口感，又高效安全，卫生健康。 设计来源 在很多工业流水生产线上，都有通过自动传送零部件进行加工的实例。利用传送带或者同步带的传动，将产品零部件源源不断的向前运输，完成加工制造。我们是不是也可以把蔬菜想象成机械零件，想办法运用某种传送机构将蔬菜源源不断的往刀具方向进行运送，完成蔬菜的切削。 功能与用途 本设计采用传送带和往复运动刀片、挡板等零件，实现了“手摇切菜”的目的。使用时只需将被切的食物放到传送带上，然后转动摇杆，就轻松能获得切片成品，省力卫生又安全。 设计原理 本设计分为三个部分，切片装置、传送带砧板和挡板。其中切片装置采用了两组曲柄连杆，用四个转动副和一个移动副对刀片进行约束，将圆周运动转换成为往复直线运动。即用手摇动手柄时，由于刀具有一部分是露出箱体并且嵌在箱体上的缝隙中的，就使得刀具只能够做往复直线运动。为了保证安全，我们选择用比较省力安全的手摇代替直接拿刀切削；传送带式砧板起托举食品作用，为了将食物整体切成多片，在刀具上下切削过程中传送带运送食物徐徐向前运动；为了确保刀具在下切工作时食物稳定不动，我们选择使用挡板来对食物进行限制，每次食物运送到刀具下方的时候，都会由于挡板的作用限制住食物的进一步传送，刀具完成一次切削，食物从缝隙中落下继而进行下一步切削。 机构简图 组成零件：齿轮、皮带、传送带、刀具、夹刀凸块、曲柄连杆 整体效果图 产品的具体零件介绍 1、挡板部分 在使用时首先将挡板调整到合适位置，接着，将挡板内的滑块滑下，并且完全卡死，用于固定住挡板两侧槽内的滑轮。 挡板部分主要作用就是限制刀每次切削食品的长度，当食品通过传送带运输到传送带末端时，通过挡板挡住食品从传送带上滑落，以供刀具切削。每次刀具切削完成，被且下的食品会通过挡板与传送带滚筒之间的缝隙而落下，从而保证下次切削的顺利进行。 2、齿轮传送机构 齿轮传送机构是由两个齿轮组成，主要目的是将摇杆的运动传送到曲柄连杆机构上 3、曲柄连杆结构 曲柄连杆结构是由两组曲柄连杆组成，主要目的是对刀片进行约束，将圆周运动转换成为往复直线运动 4、传送带砧板（不同意见分歧处） 传送带砧板由两个滚筒和一个宽履带组成，其中的一个滚筒（主动滚筒）又与相连，由槽轮获得力矩和速度，另一个滚筒为从动滚筒。在该环节的设计中，我与小组其他成员产生了分歧，本打算采用弹簧传动履带，但考虑到弹簧使用寿命及相关受力问题最终被否决，而采取了目前所用机构实现该部分功能。 发展前景 本设计为一个简易轻便的食物切削器，如果将刀具换成可拆卸可替换式，就可以更方便切削多种食品。如果将动力源由手摇改为电动机控制，同时选用高强度材料制造零件，就可以用在非食品领域的其他工业品切削（木材加工机械、石材加工机械等）。不过总体上来说，这个设计的初衷还是为了减轻厨房操作的劳动强度，提供更简便更安全卫生的食物切片方式。 设计总结 本产品由于是竖直落刀，因此没有办法像锯子一样来回切削，这样就没有办法完成对于生肉的切削。本产品适合切削含水量较多的脆性蔬菜，诸如白菜，土豆，芹菜等，也可以用于切削冷鲜肉。本产品的优点就是可以自行控制切削速度，高效卫生，清洗便捷，能够很大程度的满足人们的要求。 我们设计这个产品的初衷就是为了方便人们的日常生活，学以致用，我们就是将我们所学的知识与实际结合起来才设计出这个简易方便菜刀，在这个过程中我们学到了好多，也懂得了好多。我们明白，我们所设计出的作品现在还有很多不足之处，但是我们以后会不断的改进，让它不断地完善。同时也希望各位老师同学如果有什么好的建议或者想对我们的作品提出一些善意的批评我们都会虚心接受，希望大家能够支持我们。在项目结束之际，很庆幸我们收获了很多，虽然在研究过程中遇到过困难，也有过迷茫，但是正是这些才带给我们在生活学习中的成长，让我们更加洗练。生活也就是在这种挑战和实践中慢慢地充实的。 对于我个人而言： 一、 知识学习方面 在大学里学的CAD和SolidWorks完全运用到了研究课题上，首先在一次课上我们初定了要研究的课题，经过查阅相关资料进行了认识和学习。接下来，我们一步步的设计着课题内容，更加巩固了对SolidWorks的