機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)---糕點(diǎn)切片機(jī)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)要求…………………………………………………………………2 </p><p>　　二、功能分解…………………………………………………………………3 </p><p>　　三、運(yùn)動轉(zhuǎn)換…………………………………………………………………4 </p>

2、<p>　　四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇與比較…………………………………………………6</p><p>　　五、原動機(jī)……………………………………………………………………10</p><p>　　六、運(yùn)動方案擬定……………………………………………………………10</p><p>　　七、傳動機(jī)構(gòu)…………………………………………………………………17</p>

3、<p>　　八、運(yùn)動示意圖………………………………………………………………19九、運(yùn)動循環(huán)圖………………………………………………………………20十、執(zhí)行機(jī)構(gòu)計(jì)算……………………………………………………………………21</p><p>　　十一、參考資料…………………………………………………………………25</p><p>　　十二、小結(jié)……………………………………………………

4、…………………26 </p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)要求 </b></p><p><b>　　1．設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　糕點(diǎn)切片機(jī)</b></p><p>　　2．工作原理及工藝動作過程</p><p>　　糕點(diǎn)先成型(

5、如長方體、圓柱體等)經(jīng)切片后再烘干。糕點(diǎn)切片機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行動作：糕點(diǎn)的直線間歇移動和切刀的往復(fù)運(yùn)動。通過兩者的動作配合進(jìn)行切片。改變直線間歇移動速度或每次間隔的輸送距離，以滿足糕點(diǎn)不同切片厚度的需要。</p><p>　　3．原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1)糕點(diǎn)厚度。10～20 mm。</p><p>　　2)糕點(diǎn)切片長度(亦即切片的高)范圍。5～8

6、0 mm。</p><p>　　3)切刀切片時(shí)最大作用距離(亦即切片的寬度方向)300 mm。</p><p>　　4)切刀工作節(jié)拍。40次／min。</p><p>　　5)生產(chǎn)阻力很小。要求選用的機(jī)構(gòu)簡單、輕便、運(yùn)動靈活可靠。</p><p>　　6)電動機(jī)可選用0.55kW (或0.75 kW)、1390 r／min。</p>

7、;<p><b>　　4．設(shè)計(jì)方案提示</b></p><p>　　1)切削速度較大時(shí)，切片刀口會整齊平滑，因此切刀運(yùn)動方案的選擇很關(guān)鍵，切口機(jī)構(gòu)應(yīng)力求簡單適用、運(yùn)動靈活和運(yùn)動空間尺寸緊湊等。</p><p>　　2)直線間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)如何滿足切片長度尺寸的變化要求，是需要認(rèn)真考慮的。調(diào)整機(jī)構(gòu)必須簡單可靠，操作方便。是采用調(diào)速方案，還是采用調(diào)距離方案，或者

8、采用其它調(diào)整方案，均應(yīng)對方案進(jìn)行定性的分析比較。</p><p>　　3)間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)必須與切刀運(yùn)動機(jī)構(gòu)工作協(xié)調(diào)，即全部送進(jìn)運(yùn)動應(yīng)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(yùn)動必須在切刀完全脫離切口后方能開始進(jìn)行，但輸送機(jī)構(gòu)的返回運(yùn)動則可與切刀的工作行程運(yùn)動在時(shí)間上有一段重疊，以利提高生產(chǎn)率，在設(shè)計(jì)機(jī)器工作循環(huán)圖時(shí)，就應(yīng)按上述要求來選取間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。</p>&l

9、t;p><b>　　5．設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1)根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動循環(huán)圖；</p><p>　　2)進(jìn)行間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)和切口機(jī)構(gòu)的選型，實(shí)現(xiàn)上述動作要求；</p><p>　　3)機(jī)械運(yùn)動方案的評定和選擇；</p><p>　　4)根據(jù)選定的原動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案

10、；</p><p>　　5)畫出機(jī)械運(yùn)動方案簡圖(機(jī)械運(yùn)動示意圖)；</p><p>　　6)對機(jī)械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　二. 功能分解</b></p><p>　　功能分析法是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中探尋功能原理方案的主要方法，這種方法將機(jī)械產(chǎn)品的總功能分解成若干簡單的功能元，對功能元求解，然

11、后進(jìn)行組合，往往可以得到機(jī)械運(yùn)動方案的多種解。糕點(diǎn)先成型(如長方體、圓柱體等)經(jīng)切片后再烘干。糕點(diǎn)切片機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行動作：糕點(diǎn)的直線間歇移動和切刀的往復(fù)運(yùn)動。通過兩者的動作配合進(jìn)行切片。改變直線間歇移動速度或每次間隔的輸送距離，以滿足糕點(diǎn)不同切片厚度的需要。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書中糕點(diǎn)切片機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行動作；糕點(diǎn)的直線間歇移動和切刀的往復(fù)運(yùn)動的要求，作出糕點(diǎn)切片機(jī)的功能、工藝動作圖如下：<

12、/p><p>　　圖1 糕點(diǎn)切片機(jī)的功能、工藝動作圖</p><p><b>　　糕點(diǎn)的直線間歇移動</b></p><p>　　糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動可選擇連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　2..切刀的往復(fù)運(yùn)動</p><p>　　切刀的往復(fù)直線移動可采用連桿機(jī)

13、構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條、組合機(jī)構(gòu)等。</p><p><b>　　三. 運(yùn)動轉(zhuǎn)換</b></p><p><b>　　1.常見的運(yùn)動形式</b></p><p>　　一般來說，機(jī)器的某種工藝動作形式都對應(yīng)著某種運(yùn)動形式，機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見的運(yùn)動形式見下表2。</p><p>　　表2 運(yùn)動形式與表達(dá)符

14、號</p><p>　　2.同一種功能可選用不同的工作原理與不同的機(jī)構(gòu)</p><p>　　實(shí)現(xiàn)同一種功能可選用不同的工作原理，下表說明運(yùn)動由轉(zhuǎn)動換成移動等，可采用推拉原理、摩擦傳動原理或流體傳動原理實(shí)現(xiàn)，而且可分別采用不同機(jī)構(gòu)，如凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、氣液壓機(jī)構(gòu)來滿足功能要求。</p><p>　　四．執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇與比較</p><p&

15、gt;<b>　　糕點(diǎn)的直線間歇移動</b></p><p><b>　　1.棘輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　棘輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)動角可在工作過程中、并可在較大范圍內(nèi)調(diào)整等特點(diǎn)而應(yīng)用廣泛，但運(yùn)動角的調(diào)節(jié)是有級的、傳動精度較差，且棘爪在齒面滑行時(shí)引起噪音、沖擊、齒尖易磨損而不宜用于高速。</p><p>

16、　　為改善性能常采用多爪棘輪機(jī)構(gòu)以得到較小的運(yùn)動角而又不增加齒數(shù)，采用帶罩板的棘輪機(jī)構(gòu)以調(diào)節(jié)運(yùn)動角，采用浮動式棘輪機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)停歇時(shí)間，采用其它機(jī)構(gòu)與其組合改變動停時(shí)間比，可應(yīng)用于各種場合。</p><p><b>　　齒輪棘輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　鏈輪棘輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>

17、　　連桿棘輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　2.槽輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，工作可靠，機(jī)械效率高，但槽輪的運(yùn)動角大小不能調(diào)節(jié)，且在槽輪轉(zhuǎn)動的始、末位置有沖擊，不宜用于高速。為避免剛性沖擊，在圓銷進(jìn)入和退出徑向槽的兩個(gè)位置時(shí)要求徑向槽中心線切于圓銷中心的</p><p>　　運(yùn)動圓周。

18、為保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，要求槽輪槽數(shù)z不小于2，圓銷數(shù)k應(yīng)小于2z/(z-2)。當(dāng)k=1時(shí)，槽輪運(yùn)動時(shí)間少于靜止時(shí)間，當(dāng)k=1、z=4且槽、銷都均布時(shí)，動、停時(shí)間相等，k再增加，運(yùn)動時(shí)間則大于靜止時(shí)間。若要求各次停歇時(shí)間不等，可將圓銷不均勻，若要求各運(yùn)動時(shí)間也不等，則使各圓銷中心的半徑不等、且各徑向槽的長度和夾角也作相應(yīng)改變。</p><p>　　當(dāng)需要槽輪停歇時(shí)間短、傳動較平穩(wěn)、減少空間尺寸并使主、從動輪轉(zhuǎn)向一致時(shí)可采

19、用內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)一般用于轉(zhuǎn)速不高的自動機(jī)械和輕工機(jī)械及儀表中，如電影放映機(jī)中的送片機(jī)構(gòu)、長圖自動記錄儀中的打印機(jī)構(gòu)。也常與其他機(jī)構(gòu)組合作為自動線中的傳送或轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　齒輪槽輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　3.凸輪機(jī)構(gòu)</b></p>&l

20、t;p>　　凸輪式間歇傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、不僅可傳遞平行軸間還可傳遞交錯軸間的間歇運(yùn)動。只要合理設(shè)計(jì)廓線、選擇合適的運(yùn)動規(guī)律，可使從動件運(yùn)動平穩(wěn)、減少沖擊、得到較好的運(yùn)動特性，以適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。但加工復(fù)雜、安裝要求嚴(yán)格。</p><p>　　凸輪式間歇機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于輕工機(jī)械、沖壓機(jī)械、高速自動機(jī)械中，作為分度機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、間歇式送料機(jī)構(gòu)。更多的場合下與其他機(jī)構(gòu)組合使用。</p><

21、p><b>　　蝸桿凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　端面螺線凸輪</b></p><p><b>　　連桿齒輪凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　4.不完全齒輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　不完全齒輪機(jī)構(gòu)從動輪運(yùn)動角的范圍

22、大，不像槽輪機(jī)構(gòu)那么受限制。能靈活設(shè)計(jì)，很容易實(shí)現(xiàn)一周中的多次不同動、停時(shí)間的間歇運(yùn)動。但在進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí)速度有突變，產(chǎn)生沖擊，不宜用于高速傳動。為改善傳動性能、減少沖擊，可裝置瞬心線附加板L和K，在首齒嚙合前，K、L板先嚙合，是從動輪從靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速置w2；末齒脫離嚙合后，又借助另一對K、L板逐漸減速。</p><p>　　自動機(jī)和半自動機(jī)中常用不完全齒輪機(jī)構(gòu)作為工作臺的間歇轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，還可作計(jì)

23、數(shù)機(jī)構(gòu)。常與其它機(jī)構(gòu)組合應(yīng)用。完全齒輪機(jī)構(gòu)也常與其它組合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動。</p><p><b>　　凸輪齒輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　連桿齒輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　切刀的往復(fù)運(yùn)動</b></p><p><b>　　1.連桿機(jī)構(gòu)

24、</b></p><p><b>　　曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)曲柄整周回轉(zhuǎn)使滑塊往復(fù)移動。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊最大行程為曲柄長度的兩倍，若增加曲柄長度，可增大行程。</p><p>　　偏置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動特性，當(dāng)曲柄長度或偏距加大時(shí)，急回特性顯著，而連桿長度減小時(shí)，急回特性減緩。</p>

25、<p><b>　　移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　連桿為主動件，帶動移動導(dǎo)桿相對固定滑塊上下往復(fù)移動</p><p><b>　　正弦機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)曲柄以等速轉(zhuǎn)動時(shí)，通過滑塊使導(dǎo)桿上下移動，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動角度為0°或180°時(shí)，為導(dǎo)桿的兩極限位置，行程最大。&

26、lt;/p><p><b>　　正切機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)擺動導(dǎo)桿為主動件時(shí)，通過滑塊使桿往復(fù)運(yùn)動。</p><p><b>　　多桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)緊湊，以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律。</p><p><b>　　雙偏心輪導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)<

27、/b></p><p>　　雙偏心輪繞軸轉(zhuǎn)動，通過連桿和弧形導(dǎo)桿及弧形導(dǎo)塊驅(qū)動從動件沿水平導(dǎo)路往復(fù)移動。</p><p><b>　　2.凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　一般凸輪為主動件，作連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動或平移運(yùn)動，其輪廓曲線的形狀取決于從動件的運(yùn)動規(guī)律。</p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計(jì)方便

28、，但由于主從動件之間為點(diǎn)、線接觸，易磨損，適用于運(yùn)動規(guī)律復(fù)雜、傳力不大的場合。</p><p><b>　　3.齒輪齒條機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　帶環(huán)形齒條的齒輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　當(dāng)輪按某一方向連續(xù)回轉(zhuǎn)與環(huán)形齒條各部分輪齒嚙合，從而帶動該齒條左右往復(fù)運(yùn)動。環(huán)形齒條的圓弧部分可保持其上、下直線部分與輪嚙合的平滑過渡。</p&

29、gt;<p>　　帶不完全齒的雙邊齒條機(jī)構(gòu)</p><p>　　當(dāng)輪轉(zhuǎn)動時(shí)，輪齒與構(gòu)件上的雙邊齒條之一嚙合，使其在固定導(dǎo)槽內(nèi)沿軸線左右移動。</p><p><b>　　齒輪針齒條機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)輪等角速度轉(zhuǎn)動時(shí)，齒條作往復(fù)直線運(yùn)動。當(dāng)輪軸位于槽的直線部分時(shí)，齒條等速移動，位于圓弧部分時(shí)，輪從上面轉(zhuǎn)移到下面，或

30、從下面轉(zhuǎn)</p><p>　　移到上面，齒條作變速移動。</p><p><b>　　4.楔塊機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)構(gòu)件沿固定導(dǎo)軌做直線往復(fù)運(yùn)動時(shí)，通過斜面驅(qū)動構(gòu)件作往復(fù)水平移動。</p><p><b>　　5.斜盤機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)斜盤繞軸

31、轉(zhuǎn)動時(shí)，滑塊作往復(fù)移動。由于采用球面運(yùn)動副，機(jī)構(gòu)運(yùn)動靈活。</p><p><b>　　6.組合機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　凸輪連桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　一般凸輪為主動件，能夠?qū)崿F(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律。</p><p><b>　　齒輪連桿機(jī)構(gòu)</b>&l

32、t;/p><p>　　可以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律。</p><p><b>　　凸輪齒輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　凸輪為主動件，帶動與扇形齒輪固接的擺動桿擺動，驅(qū)使齒條往復(fù)移動。</p><p><b>　　齒輪凸輪連桿機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)主動齒輪回轉(zhuǎn)時(shí)，齒

33、輪及凸輪轉(zhuǎn)一周，另一齒輪轉(zhuǎn)61/60周，擺桿及滑桿作往復(fù)運(yùn)動一次。由于兩齒輪有相對轉(zhuǎn)動，故兩端面凸輪的接觸點(diǎn)變化，使圓柱凸輪隨同端面凸輪作微小的軸向位移，改變滑桿往復(fù)行程始、末位置。當(dāng)另一齒輪轉(zhuǎn)60周，齒輪轉(zhuǎn)61周，兩輪的相對位置及桿恢復(fù)到初始位置，一個(gè)運(yùn)動循環(huán)中，從動桿往復(fù)運(yùn)動60次。</p><p><b>　　五．原動機(jī)</b></p><p>　　由于本系統(tǒng)所

34、需要的動力不大，要求轉(zhuǎn)速也不是很高，綜合考慮下采用了如下的電機(jī)：</p><p>　　電機(jī)型號：Y801-4。</p><p>　　Y: 異步電動機(jī)</p><p>　　801： 機(jī)座中心高</p><p><b>　　4：極數(shù)</b></p><p><b>　　使用條件<

35、/b></p><p>　　環(huán)境溫度：隨季節(jié)變化，但不超過40攝氏度</p><p>　　頻 率：50Hz</p><p>　　電 壓：380V</p><p><b>　　接 法：Y接</b></p><p><b>　　工作方式：連續(xù)</b><

36、;/p><p><b>　　電機(jī)參數(shù)</b></p><p>　　功 率：0.55KW</p><p>　　電 流：1.5A</p><p>　　轉(zhuǎn) 速：1390r/min</p><p>　　效 率：73%</p><p><b>　　功率因

37、數(shù)：0.76</b></p><p>　　六．運(yùn)動方案擬定 </p><p>　　糕點(diǎn)的直線間歇移動可選擇連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　切刀的往復(fù)運(yùn)動可采用連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條、組合機(jī)構(gòu)等；</p><p>　　實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)直線間歇移動的機(jī)構(gòu)</p><p>

38、;<b>　　方案一：</b></p><p>　　如上圖所示，為一齒式棘輪機(jī)構(gòu)，利用它來實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　如上圖所示，為一不完全齒輪機(jī)構(gòu)，可利用它加皮帶輪來實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動。</p><p><b>　　方案

39、三：</b></p><p>　　如上圖所示，為槽輪機(jī)構(gòu)，可利用它加皮帶輪來實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動。</p><p><b>　　方案選擇與評定</b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　齒式棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；動與停的時(shí)間比可通過選擇合適的驅(qū)動機(jī)

40、構(gòu)實(shí)現(xiàn)。該機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是動程只能作有級調(diào)節(jié)；噪音、沖擊和磨損較大，故不宜用于高速。</p><p>　　糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動是在較低的速度下運(yùn)動的，所以該機(jī)構(gòu)適合于本系統(tǒng)。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　不完全齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、從動輪的運(yùn)動角范圍大，很容易實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期中的多次動、停時(shí)間不等的間歇運(yùn)動。但加工復(fù)雜；

41、在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)速度有突變，引起剛性沖擊，不宜用于高速轉(zhuǎn)動；主、從動輪不能互換。</p><p>　　在本系統(tǒng)中沒有必要采用加工如此復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　方案三：</b></p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)可將主動盤的連續(xù)轉(zhuǎn)動變換為槽輪的間歇轉(zhuǎn)動。并具有結(jié)構(gòu)簡單、</p><p>　　尺寸小、機(jī)械效率高、

42、能較平穩(wěn)地間歇轉(zhuǎn)位等特點(diǎn)。但是每次間歇的時(shí)間長度一定，很難滿足本系統(tǒng)中改變所切糕片長度的功能。</p><p>　　方案設(shè)計(jì)的創(chuàng)新改進(jìn)措施:</p><p>　　對于蛋糕的傳送, 既要滿足間歇運(yùn)動的要求,又能通過改變進(jìn)給距離而切出不同厚度的糕點(diǎn)。剛開始試用了槽輪機(jī)構(gòu),但糕點(diǎn)切片機(jī)要求可以改變所切糕點(diǎn)長度的,如用槽輪機(jī)構(gòu)的話, 很難實(shí)現(xiàn)改變切片的長度,想到用齒輪組減速器改變速度來實(shí)現(xiàn)。用許多

43、齒輪來改變速度很復(fù)雜且不太方便操作,于是我們否定了這個(gè)方案。經(jīng)過查資料后，選擇了棘輪機(jī)構(gòu)。用棘輪機(jī)構(gòu)可以方便的實(shí)現(xiàn)改變切片的長度。且棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)加工簡單，改變切片的長度時(shí)操作方便。所以機(jī)構(gòu)的總體方案就這么大概的定下來了。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)切刀往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　如上圖所示，為

44、一直動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，可利用桿3的往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)切刀的上下往復(fù)運(yùn)動。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　如上圖所示，為一幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)?？衫脴?gòu)件1繞A點(diǎn)做偏心轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)切刀的往復(fù)運(yùn)動。</p><p><b>　　方案三：</b></p><p>　　如上圖所示，為一偏

45、執(zhí)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，可利用它實(shí)現(xiàn)切刀的往復(fù)運(yùn)動。</p><p><b>　　方案選擇與評定：</b></p><p>　　方案一：運(yùn)動副均為低副，兩運(yùn)動副為面連接，壓強(qiáng)較小，可承受較大的載荷，且?guī)缀涡螤詈唵危阌诩庸?。而且連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線，氣形狀隨著各構(gòu)件相對長度的改變而改變，從而可以得到形式眾多的連桿曲線，可以這些曲線來滿足不同曲線的設(shè)計(jì)要求。&l

46、t;/p><p>　　此機(jī)構(gòu)雖有上下往復(fù)運(yùn)動，但它并沒有急回運(yùn)動特性。不能夠?qū)崿F(xiàn)切刀下切速度慢而收回速度快的特性，也不能夠很好的縮短空程的時(shí)間，影響效率。</p><p>　　方案二：只要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡單緊湊，可承重較大，運(yùn)動平穩(wěn)。</p><p>　　但是凸輪輪廓線與推桿之間為點(diǎn)、線接觸，易磨損。而且沒有急回

47、特性，不能夠?qū)崿F(xiàn)切刀下切速度慢而收回速度快的特性，也不能夠很好的縮短空程的時(shí)間，影響效率。</p><p>　　方案三：此機(jī)構(gòu)有急回特性。結(jié)構(gòu)簡單。具有連桿機(jī)構(gòu)的共同優(yōu)點(diǎn)，可承受較大的載荷，運(yùn)動副的幾何形狀簡單。改變各構(gòu)件的相對長度來使從動件得到預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律。</p><p>　　此機(jī)構(gòu)具有連桿機(jī)構(gòu)的共同缺點(diǎn)，機(jī)械效率降低，這是連桿機(jī)構(gòu)所不能避免的。</p><p&g

48、t;　　方案設(shè)計(jì)的創(chuàng)新改進(jìn)措施:</p><p>　　開始構(gòu)思方案時(shí),考慮到在以后的生活和生產(chǎn)中,自動化是必然的趨勢，因此設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要盡量滿足自動化的要求。此機(jī)構(gòu)的運(yùn)作是切糕點(diǎn)與送糕點(diǎn),切的時(shí)候糕點(diǎn)不能動,沒有切的時(shí)候,糕點(diǎn)要運(yùn)動并前進(jìn)一定的距離到達(dá)指定位置.為了實(shí)現(xiàn)切的動作,開始時(shí)采用凸輪機(jī)構(gòu),來實(shí)現(xiàn)刀的往復(fù)運(yùn)動,用凸輪可以很好的控制刀的運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的運(yùn)動軌跡,可是凸輪的設(shè)計(jì)和制造比較復(fù)雜，且不能傳遞較大的力

49、,而且切糕點(diǎn)也不需要那么高的精度。于是考慮用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu)一樣可以實(shí)現(xiàn)刀的往復(fù)運(yùn)動,可傳遞較大的力,能滿足需要, 而且其機(jī)構(gòu)簡單，加工制造方便，能減少生產(chǎn)成本，于是確定用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　3.實(shí)現(xiàn)減速的機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　減速機(jī)構(gòu)要將電機(jī)的1390r/min降為40r/min?？刹捎玫臋C(jī)構(gòu)為渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)以及皮帶—齒輪

50、機(jī)構(gòu)。</p><p>　　渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)只能在一定的距離里面產(chǎn)生較大的傳動比（蝸輪軸心確定，蝸桿向前送進(jìn)），所以不適宜用于連續(xù)不停轉(zhuǎn)動，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凹，對加工而言會產(chǎn)生一定的難度。而且相對齒輪而言，渦輪蝸桿嚙合輪齒間的相對滑動速度過大，使得摩擦損耗較大，因而傳動效率過低，易出現(xiàn)發(fā)熱和溫度過高的現(xiàn)象，磨損也叫嚴(yán)重，會降低整體的使用壽命，而且成本較高，因此采用多個(gè)齒輪傳動來替

51、代蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　七．傳動機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　1.實(shí)現(xiàn)傳動的機(jī)構(gòu)：</p><p><b>　　皮帶傳動</b></p><p>　　皮帶傳動能起緩沖和吸振作用，可使傳動平穩(wěn)，噪聲小。過載時(shí)，帶在輪面上打滑，可以防止損壞其他零件，起安全保護(hù)作用。適用于兩軸

52、中心距較大的場合。結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，維護(hù)方便，成本低廉，但是因?yàn)槠鲃邮苣Σ亮蛶У膹椥越恍蔚挠绊?，所以不能保證準(zhǔn)確的傳動比，效率較低。</p><p><b>　　2）齒輪傳動</b></p><p>　　齒輪傳動能保證恒定的瞬時(shí)傳動比，傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確可靠，傳遞功率的范圍比較寬，可以從很小的功率直到幾萬馬力經(jīng)過磨齒的齒輪傳動圓周速度可達(dá)100米／秒；機(jī)械傳動效率比

53、較高，一般圓柱齒輪傳動效率可達(dá)98％以上，而且使用壽命也較長。齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊，體積比較小。但是傳動噪音比較大，對沖擊比較放敏感，不宜用在軸線距離較大的部件上。齒輪制造精度要求比較高，不能緩沖，高速傳動精度不夠是有噪音，無過載保護(hù)，相應(yīng)的成本也比較高</p><p><b>　　3）鏈傳動</b></p><p>　　傳動比固定不變，結(jié)構(gòu)比帶傳動緊湊。不需要太大的張

54、緊力，因而不會給予軸承增加額外的載荷而且載荷能均勻地分布于軸銷與住軸套間的所有接觸面積上。它能低速傳遞較大的裁荷并能使一個(gè)主動軸向時(shí)帶動幾個(gè)從動軸，其軸距的變化范圍比齒輪傳動大。但是瞬時(shí)速度不均勻，高速不如帶傳動平穩(wěn)，在震動沖擊負(fù)荷下壽命大為縮短。軸距的變化范圍不宜過大，一般不超過５～６　米，它在—般應(yīng)用于中距離傳動。</p><p><b>　　2.傳動機(jī)構(gòu)的選定</b></p>

55、;<p>　　鑒于以上各種傳動機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及糕點(diǎn)切片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和特點(diǎn)，我們最終選擇皮帶傳動和齒輪減速傳動。</p><p><b>　　3.傳動系統(tǒng)演示</b></p><p><b>　　八，運(yùn)動示意圖</b></p><p><b>　　九．運(yùn)動循環(huán)圖</b></p>

56、<p>　　切刀的直線往復(fù)運(yùn)動循環(huán)圖</p><p>　　糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動循環(huán)圖</p><p><b>　　十．執(zhí)行機(jī)構(gòu)計(jì)算</b></p><p>　　棘輪和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：</p><p>　　棘輪機(jī)構(gòu)主要是執(zhí)行糕點(diǎn)的進(jìn)給運(yùn)動，每一次的運(yùn)動距離就是所切糕點(diǎn)的長度。為了更好的控制和改變這個(gè)長度，設(shè)棘

57、輪每轉(zhuǎn)動一定角度，糕點(diǎn)運(yùn)動20mm，設(shè)棘輪共有24個(gè)齒，即每齒代表15度。于是一共有四檔，即20、40、60、80mm，也就是說棘輪轉(zhuǎn)動15、30、45、60度。對于棘輪的轉(zhuǎn)動，設(shè)計(jì)一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)推動棘輪旋轉(zhuǎn)。于是棘輪的旋轉(zhuǎn)角度就可以轉(zhuǎn)化為搖桿的擺角。即15、30、45、60度。在棘輪外加裝一個(gè)棘輪罩，用以遮蓋搖桿擺角范圍內(nèi)棘輪上的一部分齒。這樣，當(dāng)搖桿順時(shí)針搖動時(shí)，棘爪先在罩上滑動，然后才嵌入棘輪的齒槽中推動其轉(zhuǎn)動。被罩遮住的齒越多

58、，則棘輪每次轉(zhuǎn)動的角度就越小。棘輪罩設(shè)置四個(gè)轉(zhuǎn)角分別為15、30、45、60度。設(shè)有槽的圓盤直徑為150mm，棘輪半徑為100mm，在搖桿上裝一個(gè)棘爪，棘爪推動棘輪旋轉(zhuǎn),棘輪上再固定一個(gè)皮帶輪用以帶動皮帶旋轉(zhuǎn)。由運(yùn)動距離可以得出皮帶輪的直徑為153mm，這樣棘輪機(jī)構(gòu)就設(shè)計(jì)完了。</p><p><b>　　其尺寸為：</b></p><p><b>　　曲柄

59、搖桿機(jī)構(gòu)：</b></p><p><b>　　曲柄長50mm；</b></p><p><b>　　連桿長210mm；</b></p><p><b>　　搖桿長200mm；</b></p><p><b>　　棘輪半徑86mm；</b>&l

60、t;/p><p><b>　　棘輪齒數(shù)24個(gè)；</b></p><p>　　皮帶輪直徑153mm；</p><p>　　整個(gè)機(jī)器的關(guān)鍵就在于切刀運(yùn)動與糕點(diǎn)傳送運(yùn)動之間的協(xié)調(diào)，因此需要詳細(xì)計(jì)算。</p><p>　　依據(jù)零件尺寸，作圖計(jì)算得出：</p><p>　　推動棘輪的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)為

61、：k=1；又工作周期為1.5秒，則搖桿推程時(shí)間為：0.75秒，回程時(shí)間為：0.75秒。</p><p>　　因此，切刀在0.75秒的時(shí)間內(nèi)不能接觸糕點(diǎn)（最大厚度為20mm），而在0.75秒的時(shí)間里切刀應(yīng)完成切糕點(diǎn)的動作并離開糕點(diǎn)表面。即切刀在糕點(diǎn)外運(yùn)動的時(shí)間應(yīng)大于0.75秒。據(jù)此驗(yàn)證切刀的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的尺寸。計(jì)算得切刀在20mm以上的高度運(yùn)動時(shí)間為1秒，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　

62、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（刀具）的設(shè)計(jì)：</p><p>　　此機(jī)構(gòu)主要是執(zhí)行切刀的上下往復(fù)運(yùn)動。由于所切糕點(diǎn)的厚度最大為20mm，所以切刀在20mm之上運(yùn)動時(shí)，糕點(diǎn)才能運(yùn)動。為了給糕點(diǎn)足夠的傳送時(shí)間，設(shè)計(jì)刀的行程為60mm，即曲柄長30mm；刀的高度設(shè)為37mm?？紤]到衛(wèi)生問題,刀不能縮到滑塊的軌道里去,所以設(shè)計(jì)滑塊的長度為65mm；又設(shè)計(jì)連接桿的長度為60mm。這樣曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的高度比較高，所以采用皮帶傳動。又切刀應(yīng)能剛

63、好切斷糕點(diǎn)，綜合曲柄滑塊和棘輪機(jī)構(gòu)的尺寸，我們得出曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)軸心距為400mm。</p><p>　　所以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的尺寸為：</p><p><b>　　曲柄長30mm；</b></p><p><b>　　連接桿長60mm；</b></p><p><b>　　滑塊長65

64、mm；</b></p><p><b>　　刀片高37mm；</b></p><p>　　曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)軸心距為400mm。</p><p>　　齒輪皮帶減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　減速皮帶輪 減速齒輪 送料皮帶輪</p>&

65、lt;p>　　本機(jī)構(gòu)原動件為一高速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速為1390 r/min，但我們所需要的轉(zhuǎn)速是40r/min，所以要減速。對于減速裝置我們采用皮帶加齒輪的方法。第一級降速是用皮帶減速，減為240r/min。第二級是用齒輪減為40r/min。兩傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析如下：</p><p><b>　　1.皮帶傳達(dá)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　皮帶傳動設(shè)計(jì)主要是采用兩個(gè)

66、半徑不相同的皮帶輪實(shí)現(xiàn)。由于皮帶上線速度相等，由r1*v1=r2*v2，</p><p>　　1390*r1=240*r2；</p><p>　　r1 /r2=24/139。</p><p>　　由此可見算出電機(jī)上皮帶輪直徑大小r1=36mm；另一端皮帶輪半徑大小r2=220mm。傳動比i=139/24。</p><p><b>　

67、　2.齒輪系的設(shè)計(jì):</b></p><p>　　經(jīng)皮帶減速后的轉(zhuǎn)速為240r/min，而我們所要的轉(zhuǎn)速40r/min。因此還需要的傳動比為6/1，選用的齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。</p><p><b>　　直齒輪參數(shù)表</b></p><p>　　傳動比 i=6/1。</p><p><b>　　十一．

68、參考資料</b></p><p>　　《機(jī)械原理教程》 清華大學(xué) 申永勝 </p><p>　　《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》 高等教育 鄒慧君 </p><p><b>　　十二．小結(jié)</b></p>&l

69、t;p>　　經(jīng)過幾天的努力，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了?；仡欉@些天的勞動，我收獲頗豐，所完成的不僅僅是一個(gè)課程設(shè)計(jì)，對課本知識的理解也加深了許多。</p><p>　　剛開始，我認(rèn)為這個(gè)課程設(shè)計(jì)題目很簡單，根本沒有把它當(dāng)回事，可開頭的傳動輪選擇就給我上了一課。我本來認(rèn)為傳動只負(fù)責(zé)把糕點(diǎn)從一端傳到另一端就好了，可在我們討論的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)錯了。這個(gè)不僅要考慮糕點(diǎn)的傳動，還要考慮糕點(diǎn)的切的動作。后來我們就仔細(xì)的看書

70、，分析討論，發(fā)覺也不是很難，只要認(rèn)真學(xué)，大膽做，還是可以做好的 </p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)，我們主要收獲了：</p><p>　　增加對課本的理解。這次課程設(shè)計(jì)，從方案的選擇到確定與計(jì)算過程中，我們翻了很多遍書，加深了課本知識的理解。</p><p>　　2增加了對本專業(yè)的興趣。看到自己能親自動手解決自己身邊的一些小問題的時(shí)候，對本專業(yè)的知識的應(yīng)用也有了實(shí)際