糕點(diǎn)切片機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、組員: 040800102 李達(dá) 040800215 陸靚 040800228 張晟 指導(dǎo)老師: 孫志宏The Theory of Machines and MechanismsMechanial Engineening 04 DHU設(shè)計(jì)題目與要求 糕點(diǎn)切片機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)動(dòng)作：糕點(diǎn)的直線間歇移動(dòng)和切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過兩者的動(dòng)作配合進(jìn)行切片。通過直線間歇移動(dòng)速度或改變每次間歇的輸送距離，以滿足糕點(diǎn)的不同切片厚度的需要。 Mechanial Engineening 04 DHUu原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求: 1)糕點(diǎn)厚度：1020mm。 2)糕點(diǎn)切片長(zhǎng)度（亦即切片高）范圍：580mm 3)切刀切片時(shí)最大作

2、用距離（亦即切片寬度方向）：300mm。 4)切刀工作節(jié)拍：40次/min。 5)工作阻力很小。要求選用的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、運(yùn)動(dòng)靈活可靠。 6)電機(jī)可選用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。Mechanial Engineening 04 DHU蛋糕切片機(jī)的運(yùn)動(dòng)方案蛋糕切片機(jī)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì): :n 為使我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能夠滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)方案擬為使我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能夠滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)方案擬訂如下訂如下: :n 1.1.降速機(jī)構(gòu)降速機(jī)構(gòu): : 從電機(jī)輸出的較高的轉(zhuǎn)速?gòu)碾姍C(jī)輸出的較高的轉(zhuǎn)速(1390r/min ),(1390r/min ),必須經(jīng)過一系列必須經(jīng)過

3、一系列降速機(jī)構(gòu)降速機(jī)構(gòu), ,才能達(dá)到刀的轉(zhuǎn)速要求才能達(dá)到刀的轉(zhuǎn)速要求(40(40次次/min )./min ). 可采用機(jī)構(gòu)可采用機(jī)構(gòu): :渦輪渦輪- -蝸桿機(jī)構(gòu)蝸桿機(jī)構(gòu); ;皮帶皮帶- -齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu). .n 2.2.切刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)切刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu): : 可采用機(jī)構(gòu)可采用機(jī)構(gòu): :曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu); ;凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu); ;擺桿導(dǎo)桿擺桿導(dǎo)桿- -齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu). .n 3.3.糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu): : 可采用機(jī)構(gòu)可采用機(jī)構(gòu): :槽輪槽輪 ; ;不完全齒輪不完全齒輪. . 使用齒輪而不使用蝸輪-蝸桿的原因: 蝸輪蝸桿只能在一定距離內(nèi)產(chǎn)生較大的傳動(dòng)比蝸輪蝸桿只能

4、在一定距離內(nèi)產(chǎn)生較大的傳動(dòng)比（蝸輪軸心固定，蝸桿向前送進(jìn)），所以不適（蝸輪軸心固定，蝸桿向前送進(jìn)），所以不適用于連續(xù)不停傳動(dòng)的情況下，而且蝸輪從側(cè)面用于連續(xù)不停傳動(dòng)的情況下，而且蝸輪從側(cè)面看與齒輪不同的是其中間位置有一定弧度的下看與齒輪不同的是其中間位置有一定弧度的下凹，對(duì)加工而言會(huì)產(chǎn)生一定的難度。而且相對(duì)凹，對(duì)加工而言會(huì)產(chǎn)生一定的難度。而且相對(duì)齒輪而言，蝸輪蝸桿嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速齒輪而言，蝸輪蝸桿嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，使得摩擦損耗較大，因而傳動(dòng)效率較度較大，使得摩擦損耗較大，因而傳動(dòng)效率較低，易出現(xiàn)發(fā)熱和溫度過高的現(xiàn)象，磨損也較低，易出現(xiàn)發(fā)熱和溫度過高的現(xiàn)象，磨損也較嚴(yán)重，會(huì)降低

5、整體的使用壽命，而且成本較高，嚴(yán)重，會(huì)降低整體的使用壽命，而且成本較高，因此我們用多個(gè)齒輪傳動(dòng)來替代蝸輪蝸桿的設(shè)因此我們用多個(gè)齒輪傳動(dòng)來替代蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)。 方案方案1 1采用機(jī)構(gòu):曲柄滑塊切刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 槽輪糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，刀裝切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，刀裝在滑塊上當(dāng)曲柄進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)可以帶動(dòng)刀的往復(fù)在滑塊上當(dāng)曲柄進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)可以帶動(dòng)刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，另外，采用圖示的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有急運(yùn)動(dòng)，另外，采用圖示的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有急回運(yùn)動(dòng)特性，可使刀在向下運(yùn)動(dòng)即切糕點(diǎn)時(shí)速度回運(yùn)動(dòng)特性，可使刀在向下運(yùn)動(dòng)即切糕點(diǎn)時(shí)速度加快，從而使切口光滑。加快，從而使切口光

6、滑。 糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)我們采用槽輪實(shí)現(xiàn)。糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)我們采用槽輪實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)滑塊向上運(yùn)動(dòng)即刀向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽輪運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)當(dāng)滑塊向上運(yùn)動(dòng)即刀向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽輪運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)糕點(diǎn)的移動(dòng)，當(dāng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)即刀向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，糕點(diǎn)的移動(dòng)，當(dāng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)即刀向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽輪靜止即糕點(diǎn)靜止，進(jìn)行切割槽輪靜止即糕點(diǎn)靜止，進(jìn)行切割。 方案方案2 2采用機(jī)構(gòu):凸輪切刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 槽輪糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們采用凸輪機(jī)構(gòu)，利用杠桿定切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們采用凸輪機(jī)構(gòu)，利用杠桿定理，當(dāng)推桿行程增大時(shí)，刀具切割糕點(diǎn)，當(dāng)推桿理，當(dāng)推桿行程增大時(shí)，刀具切割糕點(diǎn)，當(dāng)推桿到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)刀具到達(dá)最低點(diǎn)，當(dāng)推桿行程減小到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)刀具到達(dá)最低點(diǎn)，當(dāng)

7、推桿行程減小時(shí)刀具上升。時(shí)刀具上升。 糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)我們采用槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)我們采用槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)兩鎖止弧接觸即槽輪靜止時(shí)推桿向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)當(dāng)兩鎖止弧接觸即槽輪靜止時(shí)推桿向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩鎖止弧分開即槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)推桿向下運(yùn)動(dòng)，利用兩鎖止弧分開即槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)推桿向下運(yùn)動(dòng)，利用此規(guī)律可根據(jù)反轉(zhuǎn)法計(jì)算確定凸輪此規(guī)律可根據(jù)反轉(zhuǎn)法計(jì)算確定凸輪的形狀。 方案方案3 3采用機(jī)構(gòu):導(dǎo)桿齒輪切刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 不完全齒輪糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，利用導(dǎo)切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，利用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使搖桿桿機(jī)構(gòu)使搖桿D D產(chǎn)生一定角度的擺動(dòng)，控制曲柄和兩機(jī)架的

8、長(zhǎng)度產(chǎn)生一定角度的擺動(dòng)，控制曲柄和兩機(jī)架的長(zhǎng)度可使擺角達(dá)到可使擺角達(dá)到6060，兩嚙合齒輪的齒數(shù)比為，兩嚙合齒輪的齒數(shù)比為3 3：1 1，從而使輸出的，從而使輸出的擺角達(dá)到擺角達(dá)到180180，可以在此安裝刀具使其來回往復(fù)切割，另外此，可以在此安裝刀具使其來回往復(fù)切割，另外此導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，可以以糕點(diǎn)高度的不同安裝兩套傳導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，可以以糕點(diǎn)高度的不同安裝兩套傳輸帶，分為刀速較快的一邊和刀速較慢的一邊。并且由于無論糕輸帶，分為刀速較快的一邊和刀速較慢的一邊。并且由于無論糕點(diǎn)的高低，其放置位置總是與刀切入時(shí)刀刃所在的直線存在一定點(diǎn)的高低，其放置位置總是與刀切入時(shí)刀刃所在的

9、直線存在一定夾角，存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，便于切片過程的實(shí)現(xiàn)。夾角，存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，便于切片過程的實(shí)現(xiàn)。 糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)采用不完全齒輪實(shí)現(xiàn)。糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)采用不完全齒輪實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)?shù)稄膶?duì)稱中心位置往右擺動(dòng)時(shí)左邊的不完全齒輪進(jìn)入嚙合，右當(dāng)?shù)稄膶?duì)稱中心位置往右擺動(dòng)時(shí)左邊的不完全齒輪進(jìn)入嚙合，右邊的不完全齒輪退出嚙合，當(dāng)?shù)稄挠疫吇氐街行奈恢脮r(shí)右邊的不邊的不完全齒輪退出嚙合，當(dāng)?shù)稄挠疫吇氐街行奈恢脮r(shí)右邊的不完全齒輪進(jìn)入嚙合，左邊的不完全齒輪退出嚙合，從而實(shí)現(xiàn)刀切完全齒輪進(jìn)入嚙合，左邊的不完全齒輪退出嚙合，從而實(shí)現(xiàn)刀切割時(shí)糕點(diǎn)停止，刀不切割時(shí)里糕點(diǎn)前進(jìn)。割時(shí)糕點(diǎn)停止，刀不切割時(shí)里糕點(diǎn)前進(jìn)。主要工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循

10、環(huán)圖:l獲選方案: 方案3 最終產(chǎn)品的效果圖最終產(chǎn)品的效果圖1.刀的運(yùn)動(dòng) 2.爆炸視圖 仿真動(dòng)畫傳動(dòng)系統(tǒng)演示傳動(dòng)系統(tǒng)演示電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)皮皮帶帶傳傳動(dòng)動(dòng)齒齒輪輪減減速速傳傳動(dòng)動(dòng)不不完完全全齒齒輪輪導(dǎo)導(dǎo)桿桿齒齒輪輪機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)傳傳送送履履帶帶刀刀具具特色特色:不完全齒輪調(diào)節(jié)間歇不完全齒輪調(diào)節(jié)間歇時(shí)間功能時(shí)間功能 當(dāng)?shù)稄膶?duì)稱中心位置往當(dāng)?shù)稄膶?duì)稱中心位置往右擺動(dòng)時(shí)左邊的不完全右擺動(dòng)時(shí)左邊的不完全齒輪進(jìn)入嚙合，右邊的齒輪進(jìn)入嚙合，右邊的不完全齒輪退出嚙合，不完全齒輪退出嚙合，當(dāng)?shù)稄挠疫吇氐街行奈划?dāng)?shù)稄挠疫吇氐街行奈恢脮r(shí)右邊的不完全齒輪置時(shí)右邊的不完全齒輪進(jìn)入嚙合，左邊的不完進(jìn)入嚙合，左邊的不完全齒輪退出嚙合，

11、從而全齒輪退出嚙合，從而實(shí)現(xiàn)刀切割時(shí)糕點(diǎn)停止，實(shí)現(xiàn)刀切割時(shí)糕點(diǎn)停止，刀不切割時(shí)里糕點(diǎn)前進(jìn)。刀不切割時(shí)里糕點(diǎn)前進(jìn)。l獲選理由: 這樣設(shè)計(jì)有三個(gè)好處：1.兩條傳輸帶交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)可以在避免切到皮帶的前提下，提高輸出工的利用率從而達(dá)到提高總體效率的效果。2.按照不同糕點(diǎn)不同切片長(zhǎng)度的需求，可以調(diào)整不同的檔位來實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的效果。3.引入急回運(yùn)動(dòng)，使得左右兩邊可以分別切不同厚度、不同難易程度的糕點(diǎn)，給多元化生產(chǎn)帶來了便捷。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析圖 1.角速度仿真曲線圖 2.角加速度仿真曲線圖刀的角速度曲線圖刀的角速度曲線圖刀的角加速度曲線圖刀的角加速度曲線圖認(rèn)識(shí)偏差:設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜,造成之后造成之后的造型困難，特別是過多的齒輪的造型困難，特別是過多的齒輪, ,使我們使我們?cè)谶M(jìn)行配合以及防止機(jī)構(gòu)干涉上在進(jìn)行配合以及防止機(jī)構(gòu)干涉上, ,花費(fèi)了花費(fèi)了很多時(shí)間很多時(shí)間, ,在在ADAMSADAMS分析中更是困難！分析中更是困難！ 收獲:通 過 這 次 課