机械原理课程设计(糕点切片机)

计课程设计任务书2010—2011学年第2学期课程名称：机械原理设计题目：糕点切片机完成期限：一、设计任务进行糕点切片机系统的运动方案确定糕点切片机工作原理和运动形式，；对选定运动方案进行运动分析与综合，并绘制机构运动简图；进行机械动力性能分析与综合；二、设计的主要参数切刀工作节拍：40次／min。切刀切片时的最大作用距离：300mm三、设计工作量编写说明书一份及机构图一张。目录一．设计任务...................................................................................1二．机械系统运动方案设计..............................................................................................2三．减速系统设计............................................................................................................3四．执行系统设计..............................................................................................................4六．传动演示...................................................................................................................5五．参考资料......................................................................................................................6六．创新设计心得..............................................................................................................6七．糕点切片机机构图......................................................................................................7（一）设计题目：糕点切片机（二）工作原理及工艺的动作过程如结构示意图所示,电动机经皮带和齿轮系减速后，达到50转/分。再用棘轮机构连接一皮带组成糕点的进给机构，并满足间歇运动的要求。同时通过另外一组皮带轮带动曲柄滑块机构运动（滑块上带切刀），实现糕点的切片。间歇运动机构与切刀运动机构工作协调。由于每一次切的过程都一样,从而使每一片糕点的大小都一样。而通过改变进给的距离，可调整切片的厚度。（三）机构的一些尺寸1)糕点高度：10-20mm。2)糕点长度范围：20-80mm。3)切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。4)切刀工作节拍：40次/min。5)工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵可靠。6)电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1440r/min。主要设计要求是：（1）通过调整进给的距离，达到切出不同厚度糕点的需要。（2）要确保进给机构与切片机构协调工作，全部送进运动应在切刀返回过程中完成，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行。二：机械系统运动方案设计切刀的往复直线移动可采用连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条、组合机构等；糕点的直线间歇运动可选择连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构等。1、实现切刀往复运动的机构机构不仅具有连杆机构的有点以及切刀的急回运动要求，以满足切削质量。能够很好的缩短空程的时间，影响效率。直线间歇移动。依靠棘齿传动，运动可靠，制造方便，。并且在棘轮外面罩上一个光滑的外壳和曲柄摇杆配合，既可以实现糕点机构的往复间歇性运动，又可以调整糕点的进给量，结构简单，易设计。三：减速系统设计(一)皮带传达设计：皮带传动设计主要是采用两个半径不相同的皮带轮实现。由于皮带上线速度相等，由r1xW1=r2xW2得r1/r2=24/139.由此可见算出电机上皮带轮直径大小r1=40mm；另一端皮带轮半径大小r2=240mm。传动比i=6.(二)齿轮系的设计:经皮带减速后的转速为240r/min,而我们所要的转速40r/min。因此还需要的传动比为6/1,选用的齿轮为标准齿轮。直齿轮参数表名称齿数模数分度圆齿轮z1204mm80mm齿轮z2404mm160mm齿轮z2'204mm80mm齿轮z3604mm240mm四：执行系统机构设计执行机构分两个,第一个为曲柄滑块机构,第二个为棘轮机构,现分别介绍如下:（一）凸轮六杆机构机构主要是执行切刀的上下往复运动。由于所切糕点的厚度最大为20mm,所以切刀在20mm之上运动时,糕点才能运动。为了给糕点足够的传送时间,设计刀的行程为40mm，凸轮最远点到A点的距离为90mm,最近点到A的距离为50mm。1为30mm，杆2长50mm，杆3长60mm，杆5长47.3mm。由此可算的形成速度变化系数K=1.73，杆6的长度根据切刀与传送糕点的皮带距离而确定。即切刀最高点距皮带距离为40mm。切刀的宽度设计为320mm，高度设计为80mm.（二）棘轮机构棘轮机构主要是执行糕点的进给运动,每一次的运动距离就是所切糕点的长度。为了更好的控制和改变这个长度,设棘轮每转动一定角度,糕点运动20mm,设棘轮共有24个齿,既每齿代表15度。于是一共有四档,即20,40,60,80mm,也就是说棘轮转动15,30,45,60度。选棘轮的模数m=4mm：da=mz=96mm，h=0.75m=3mm，df=da-2f=50mm，δ=20°p=πm=15.7mm，A=m=5mm，B=2m=10mm，θ=60°固联在棘轮上的皮带直径为30mm。齿轮3与棘轮的回转中心的距离为180mm。五：传动系统演示齿轮棘轮传动---------传送带皮电动机__带---减速-------轮系统皮带轮传动---------刀具六：主要参考资料XxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxXxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx机《机械原理》第七版孙恒主编，高等教育出版社七：创新设计心得经XxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxXxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxXxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx