糕點切片韓俊杰6.0

1、荊楚理工學院課程設計成果 學院： 機械工程學院 班 級： 機制三班 學生姓名： 韓俊杰 學 號： 2014ZSB030109 設計地點（單位）： 荊楚理工學院 設計題目： 糕點切片機 完成日期： 2016年 01 月 13 日 指導教師評語： _ 成績（五級記分制）： 教師簽名： 前 言 糕點做為中國民間傳統(tǒng)的小吃，有著將近兩千多年的文化歷史，傳承至今。因為其獨特的風格流傳到現(xiàn)在。 在當今這個社會和信息高速發(fā)展的全球化的時代！效率最為重要，大規(guī)模批量化的生產(chǎn)尤為重要，傳動的手工加工方式已經(jīng)不在適應當今這個社會，人類永遠都是進步的！用已有的理論知識，創(chuàng)造了一代又一代的糕點切片機！來滿足現(xiàn)代人的生

2、活需求。 隨著和外國的交流更加密切，西式糕點也流入中國，其造型新穎，風格獨特，口味清新，顛覆了傳統(tǒng)糕點在我國人民中的印象。不僅僅在選材，制作方式，口感方面都給我們一種耳目一新的感覺。而今的糕點的發(fā)展更是融合了中西兩種風格，成為新一代的流行美食，深受大眾的喜歡，市場占有率極高。糕點作為一種常見的食品，它可以作為早餐、中餐、晚餐，也可以作為主食。從而，在日常生活中扮演者重要的角色。而今，新世紀的糕點中添加了一些保健性的藥物，在不影響其自身美味的同時還大大提高了它的的營養(yǎng)價值和藥用效果。糕點切片機發(fā)展史已經(jīng)很多年了，對于家居型的糕點切片也是有市場供應。早就已經(jīng)發(fā)展到了一定的階段。近幾年來，隨著經(jīng)濟的

3、飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高。糕點的制作慢慢有家庭小批量的生產(chǎn)趨勢，加上糕點龐大的需求量，價格適宜且功能強大的小作坊型糕點切片機變得非常必須，所以研究經(jīng)濟適用快速安全的糕點切片機是非常重要的。 目 錄1 設計任務 ···························1 1.1設計要求數(shù)據(jù)···

4、·······················1 1.2工作原理及工藝動作過程·····················1 1.3 設計方案·

5、3;··························1 2機械系統(tǒng)運動方案的擬定與選擇 ·················1 2.1 方案的擬定 ·

6、3;·························1 2.1.1 切刀的直線往復運動····················2 2.1.2 糕點間

7、歇運動機構的選擇··················33根據(jù)工藝動作和協(xié)調要求擬定運動循環(huán)圖············5 3.1 刀具往復運動 ·············&

8、#183;···········6 3.2 間歇運動····························7 3.3擬定運動循環(huán)圖······

9、83;·······················84傳動系統(tǒng)設計·························&

10、#183;····8 4.1傳動系統(tǒng)設計··························9 4.2皮帶傳動設計···············

11、83;··········95傳動系統(tǒng)演示··························106 設計總結···········

12、;··················107 參考文獻····························11 一、設計任務1.1設計要

13、求數(shù)據(jù)(1) 切點切片長度：20100mm(2) 糕點厚度：1530mm(3) 切刀切片時最大作用距離(亦即切片的寬度方向)：300 mm。(4) 切刀工作節(jié)拍：60次/min。(5) 選用的機構簡單、輕便、運動靈活可靠，生產(chǎn)阻力要小。1.2工作原理及工藝動作過程 電動機經(jīng)過減速后，達到轉速要求。再用間歇機構連接皮帶輪，作為糕點進給機構，并滿足間歇運動要求。同時通過另外一個往復運動，實現(xiàn)糕點的切片。通過調整安裝位置，可以使間歇運動機構與切刀運動機構工作相互協(xié)調，互不干涉。由于每次切得過程都一樣，從而使每一塊糕點的大小都一樣。通過改變進給的量的大小，可以調整糕點切片的厚度。1.3 設計方案在設計

14、過程中我們應該考慮的問題有：1）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。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，或者采用其它調整方案，均應對方案進行定性的分析比較。3）間歇運動機構必須與切刀運動機構工作協(xié)調，即全部送進運動應在切刀返回過程中完成。需要注意的是，切口有一定的長度(即高度)，輸送運動必須在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運動在時間上有一段重疊，以利提高生產(chǎn)率，在設計機器

15、工作循環(huán)圖時，就應按上述要求來選取間歇運動機構的設計參。二、機械系統(tǒng)運動方案的擬定與選擇2.1方案的擬定 糕點的直線間歇運動可選擇連桿機構、棘輪機構、凸輪機構、槽輪機構等。 切刀的往復直線運動可采用連桿機構、凸輪機構、曲柄滑塊機構等。2.1.1切刀的直線往復運動方案一 凸輪機構可以利用一個凸輪的轉動帶動從動件導桿的往復運動來滿足刀具切割糕點的要求。當推桿行程增大時，刀具開始切割糕點，當推桿達到最高點時刀具便完成糕點的切割。當推桿行程減小時，刀具上升。圖 2.1所示 圖2.1 凸輪機構 圖 2.2 偏置曲柄滑塊機構優(yōu)點：只要設計得當，就可以得到預期的運動規(guī)律，機構簡單，結構緊湊，運動平穩(wěn)。缺點：

16、直動滾子和凸輪之間會有磨損，長期的運動過程后會有較大的誤差。 方案二 偏置曲柄滑塊機構 利用曲柄的整周轉動和固定在導軌上的滑塊的直線往復運動帶動刀片切割糕點。曲柄作等速轉動，滑塊作往復直線運動，其往復運動可以是勻速，也可以不勻速。它還具有急回特性，提高效率，如圖2.2 所示。 優(yōu)點：就其理想運動特性來說，此機構完全能實現(xiàn)直線往復運動。如果連桿設計得當，此機構具有傳遞平穩(wěn)運動精確的優(yōu)點。 缺點：連桿機構尺寸較大，占用空間大。方案三 連桿機構 圖2.3 連桿機構優(yōu)點：1）能夠實現(xiàn)多種運動形式的轉換，如它可以將原動件的轉動轉變?yōu)閺膭蛹霓D動、往復移動或擺動。反之也可將往復移動或擺動轉變?yōu)檫B續(xù)地轉動。

17、  2）平面連桿機構的連桿作平面運動，其上各點的運動軌跡曲線有多種多樣，利用這些軌跡曲線可實現(xiàn)生產(chǎn)中多種工作要求。  3）平面連桿機構中，各運動副均為面接觸，傳動時受到單位面積上的壓力較小，且有利于潤滑，所以磨損較輕，壽命較長。另外由于接觸面多為圓柱面或平面，制造比較簡單，易獲得較高的精度。 缺點：1） 難以實現(xiàn)任意的運動規(guī)律。  2）慣性力難平衡(構件作往復運動和平面運動),易產(chǎn)生動載荷。  3）設計復雜。  4）積累誤差(低副間存在間隙),效率低。2.1.2糕點間歇運動機構的選擇方案一 槽輪機構圖2.4 槽輪機構槽輪用來實現(xiàn)糕點的直線間歇運

18、動，當主動撥盤上的圓銷進入槽輪的槽中時，撥盤撥動槽輪轉動，從而帶動傳送帶直線運動，此時切刀懸置；當圓銷沒有進入槽輪的槽中時，槽輪靜止，此間歇切刀進行切割。優(yōu)點：1） 槽輪機構結構簡單，工作可靠，易加工，機械效率高。2） 轉位迅速，機械效率高能平穩(wěn)的改變從動件的角速度。缺點：1） 運動規(guī)律不能選擇，調節(jié)性能差，拔銷進入和脫出時會產(chǎn)生有限的二次沖擊，安裝精度高。2） 其動程不可調節(jié)，轉角不能太小。方案二 不完全齒輪 優(yōu)點：1）結構簡單，工作可靠，容易制造。2）與其他間歇機構相比，其從動輪每轉一周的停歇次數(shù)，運動和停歇的時間比例，可在較寬廣的范圍內調節(jié)。   缺點：1）

19、嚙合傳動的開始和運動時，速度有突變，且加速度也不連續(xù)，故沖擊較大，運動不平穩(wěn)。圖 2.5 不完全齒輪 當不完全齒輪上的輪齒與從動輪上輪齒相嚙合時，從動輪轉動，從而帶動傳送帶直線運動，此時切刀懸置；當兩輪上鎖止弧起定位作用時，從動輪靜止，此間歇切刀進行切割。方案三 棘輪機構 優(yōu)點：棘輪機構具有結構簡單、制造方便和運動可靠，并且棘輪的轉角可以根據(jù)需要進行調節(jié)等優(yōu)點。 缺點：傳動力小、工作時有沖擊和噪聲。 圖 2.6 棘輪機構 根據(jù)以上的方案在結合我們實際的要求，我們所設計的糕點切片機機構轉速較小，所以槽輪機構的缺點可以忽略，并且制造簡單，價格便宜，空間占用也少。而不完全齒輪速度的不平穩(wěn)性，會造成切

20、割的糕點大小不均勻，棘輪機構在工作的時候會產(chǎn)生很大的噪音和沖擊，對工作環(huán)境影響較大。這兩種間歇運動機構排除。另外針對切刀往復運動的運動情況，切刀上方的空間相對較大，可以采用結構相對簡單的曲柄滑塊可以作為往返運動的機構。 綜合上所述，我們所選擇的切刀往復運動為曲柄滑塊機構，糕點間歇運動為槽輪機構。機構運動簡圖 電動機經(jīng)過皮帶和減速齒輪候達到切刀所需要到達的工作速率，使用一組帶輪帶動曲柄滑塊機構運動，可以對糕點進行切片；在另一組帶輪帶動槽輪機構實現(xiàn)糕點間歇運動，通過間歇運動機構與切刀的直線往復運動機構相互協(xié)調運動，即可完成每次切片過程的一致性，使得每塊糕點的大小保持一樣大。 三、根據(jù)工藝動作和協(xié)調

21、要求擬定運動循環(huán)圖3.1刀具往復運動此機構主要是執(zhí)行切刀的上下往復運動。由于所切糕點的厚度最大為30mm所以切刀在30mm以上運動時，糕點才能運動。為了給糕點足夠的傳送時間，設計刀具的行程為H=80mm，行程速比系數(shù)為k=2，曲柄長度為a=25mm；刀的高度設為50mm?？紤]衛(wèi)生問題，刀具不能縮到滑塊的導軌里，所以設計滑塊的長度為80mm；計算連桿的長度b，偏心距e。 在三角形ACC中 H2=(b-a)2+(b+a)2-2(b-a)(b+a)cos =180 b=67mm e=sin(b-a)2+2a2)/H e=33mm 曲柄滑塊機構的尺寸為： 曲柄長：25mm 連接桿長：67mm 滑塊長：

22、80mm 偏心距：33mm 刀片高：50mm 刀片長: 300mm 皮帶長: 800m 3.2間歇運動 在槽輪機構的主要參數(shù)是槽數(shù)z和撥盤圓銷數(shù)k。 為了是槽輪在開始和終止轉動時的瞬間角速度為零，以避免圓銷與槽發(fā)生撞擊，圓銷進入或脫出徑向槽的瞬間，槽的中心線 O2A與O2A垂直。為了保證槽輪運動，其運動特性系數(shù)應大于零。由上式可知，運動特性系數(shù)大于零時，徑向槽的數(shù)目應等于或大于3。但槽數(shù)Z=3的槽輪機構，由于槽輪機構的角速度變化很大，圓銷進入或脫出徑向槽數(shù)的瞬間，槽輪的角加速度也會很大，會引起較大的振動和沖擊，所以應該少用。由上式可以知道，這種槽輪機構的運動特性系數(shù)總小于0.5,。如果撥盤1上

23、裝有數(shù)個圓銷，則可以得到>0.5的槽輪機構。設均勻分布的圓銷數(shù)為K，則一個循環(huán)中，槽輪2的運動時間為只有一個圓銷時的K倍，即運動特性系數(shù)還應當小于1（=1表示槽輪和撥盤一樣作連續(xù)轉動，不能實現(xiàn)間歇運動），故由得到，當Z=3時，圓銷數(shù)可為15；當Z=4或5時，圓銷數(shù)可為13；而當Z6時，圓銷數(shù)可為1或2.故我們選取Z=4 圓銷數(shù)取1根據(jù)槽輪機構主要尺寸關系 R=Lsin D2=2Lcos h'=r+90°-L=L（sin45°+cos45°-L） h=h'+(36)=L（sin45°+cos45°-L）+(36)得到=45&

24、#176; L中心距為200mm d圓銷直徑=10mm D2 槽輪直徑=283mm h'=83mm h=96mm 槽輪半徑和槽輪傳動輪半徑對切糕的長度不會產(chǎn)生影響，所以取合適值即可。3.3擬定運動循環(huán)圖 工作過程分為兩個部分。第一部分為切刀的回程，此時槽輪在轉動，皮帶做進給運動。第二部分為切刀的切割過程，此時槽輪不動。在整個過程中，工作時間達到最小化，而且不會發(fā)生干涉。四、傳動系統(tǒng)設計4.1 傳動系統(tǒng)設計 本機構原動機的轉速為1500r/min，但我們所需要的轉速是50r/min和25r/min，所以要減速。對于減速裝置我們采用帶輪減速和齒輪減速。第一級減速是用帶輪減速，減為300r/min，第二級減速是用齒輪減速，減為100r/min，第三極減速是槽輪減速，減為25r/min，第四級減速是帶輪減速，減為50r/min。4.2皮帶傳動設計 皮帶傳動設計是采用兩個半徑不相同的皮帶實現(xiàn)。由于皮帶上線速度相等，由r1*n1=r2*n2 1000*r1=250*r2 r1/r2=1/5 設電機上皮帶輪半徑徑大小為r1=30mm，另一端皮帶輪的半徑大r2=150mm