机械原理课程设计说明书--糕点切片机.doc

机械原理课程设计
新疆大学
《机械原理课程设计》任务书

班级: 机械11-1 姓名: 傅松辉
课程设计题目: 糕点切片机
课程设计完成内容:
设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图)

发题日期: 2013 年 6 月 26 日
完成日期: 2013 年 7 月 4 日

指导教师: 朱颖

目 录

1设计题目：糕点切片机

1.1 工作原理和工艺过程
糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个执行动作；糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行切片。改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片厚度的需要。
1.2 原始数据及技术要求
①糕点厚度。10—20mm。
②糕点切片长度(亦即切片的高)范围5—80mm。
③切刀切片时最大作用距离(亦即切片的宽度方向)300mm。
④切刀工作节拍，40次/min。
⑤生产阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动调速方案，灵活可靠。
⑥电动机可选用0.55kw(或0.75kw)、1390r/min。

1.3 方案设计提示
①切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑、因此切刀运动方案的选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等。
②直线间歇运动机构如何满足切片长度尺寸的变化要求，是需要认真考虑的。调整机构必须简单可取，操作方便。是采用还是采用调距离方案，或者采用其它调整方案，均应对方案进行定性的分析比较。
③间歇运动机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的长度(即高度)，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运动则可与切刀的工作行程运动在时间上有一段重叠，以利提高生产率，在设计机器工作循环图时，就应按上述要求来选取间歇运动机构的设计参数。
2方案的设计与分析决策
根据糕点切片机的工作运动分析发现,该机构有两个运动过程:切片刀的上下往复运动（有急回运动）和运送糕点的间歇进给运动。根据已学知识对两种运动分别提出3种方案，然后分别确定后再组合的出最后的方案。
2.1切片刀的往复运动
切片刀的往复运动（有急回运动）可以通过曲柄滑块机构、凸轮机构、偏心轮机构来实现其运动
2.1.1方案一：曲柄滑块机构
曲柄滑块机构运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易且可以实现急回运动。但容易产生较大的误差累计，同时也使机械效率降低。

图2.1.1曲柄滑块机构
2.1.2方案二：凸轮机构
凸轮机构可以通过轮廓线的设计，获得各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。但凸轮机构的凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易摩损，凸轮制造较困难。

图2.1.2 凸轮机构
2.1.3方案三：偏心轮机构

图2.1.3 偏心轮机构

2.2 间歇进给运动
糕点的运输为间歇性进给，为了实现间歇性进给可以采用棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构，下面就具体分析每个机构的特点。

2.2.1方案一：棘轮机构
棘轮机构的结构简单、制造简单、运动可靠；而且棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内调节。但是棘轮机构工作时有较大的冲击和噪音，而且运动精度较差。

图2.2.1 棘轮机构

2.2.2方案二:槽轮机构
槽轮机构的结构简单,外形尺寸小，机械效率高,并能较平稳地、间歇地进行转位。但因转动时尚存在柔性冲击,故常用于速度不太高的场合。

图2.2.2 槽轮机构
2.2.3方案：不完全齿轮机构
不完全齿轮机构的结构简单，制造容易，工作可靠，设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化。其缺点是有较大冲击，固只宜用于低速、轻载场合。

图2.2.3不完全齿轮机构
2.3 方案的分析与决策
2.3.1切片刀往复运动
提出的3种方案都可以实现急回运动，凸轮机构可以得到精准的预期运动规律，但加工难道较大，成本也会增加，而且凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易摩损，不适合；偏心轮机构的轨迹不好设计，而且不熟悉，放弃此方案；曲柄滑块机构运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易且可以实现急回运动。虽然传动中会出现累计误差，但对于切糕点这动作不必考虑的太精确，可以存在一定的误差，而且制造成本很低，所以选择曲柄滑块机构作为实现切刀往复运动的机构。
2.3.2间歇性进给运动
设计的3种机构都可以实现间歇性进给运动，棘轮机构调节范围较大，但在运动过程中有较大的冲击和噪声，而且运动精度较差，进给运动不能有效进行，噪音大对工作环境有不好的影响，所以放弃此方案。槽轮机构结构简单，外形尺寸小，但停息时间太短，不便于保证切刀实现切糕和退刀的动作，所以放弃此机构。不完全齿轮机构的结构简单，制造容易，工作可靠，设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化，可以允许切刀有充足的时间进行切糕和退刀的两个动作，所以选择这个机构。
2.3.3最终确定
通过对前面两个运动机构的确定，分别是实现切刀往复运动的曲柄滑块机构和实现间歇性进给运动的不完全齿轮机构。

3 尺寸综合
3.1机构运动示意图

` 3.1 洗瓶机推瓶机构运动简图

3.1.1设计推导的公式

不同的K（Θ）值对应的(rmin）max及β*值

3.1.2 杆长的设计及确定
为了实现切刀的运动，曲柄滑块机构的行程定位120mm，根据上面的公式可以确定相关系数：k值1.28，极位夹角22.11度，曲柄长56mm，连杆长124mm，偏距10mm，压力角40.46度
3.2不完全此齿轮的设计
不完全齿轮具体系数
z
4 心得体会

5 参考文献
[1] 孙恒，陈作模主编.机械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，2006
[2] 邹慧君主编.机构系统设计.上海：上海科学技术出版社，1995
[3] 彭安华，王其兵著者.按最小传动角的最大值设计曲柄滑块机构.机械设计，2007
[4] 王淑仁主编.机械原理课程设计.科学出版社，2006

5 参考文献
[5] 孙恒，陈作模主编.机械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，2006
[6] 邹慧君主编.机构系统设计.上海：上海科学技术出版社，1995
[7] 王淑仁主编.机械原理课程设计.科学出版社，2006
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