机械设计课程设计--糕点切片机.doc

机械设计课程设计

设计说明书

设计题目糕点切片机

目录

设计任务书········································3

切刀往复运动方案的选择和评价······················4

糕点直线间歇运动方案的选择与评价··················6

执行机构的简图及运动循环图························8

执行系统的设计····································10

减速器的设计······································14

参考文献··········································41

一、设计任务书

1、设计题目：糕点切片机

2、工作原理

糕点切片机需要完成两个执行动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复直线运动。通过两者动作的配合进行切片，通过改变直线间歇移动的距离，以满足糕点的不同切片宽度的要求。

3、原始数据

条件

方案

1

2

3

4

5

6

7

8

工作机输入功〔KW〕

生产率〔片/min〕

60

58

55

52

50

48

45

42

糕点尺寸：长度：200mm，厚度：5～80mm，宽度：10、20、30mm〔可调〕

工作条件：载荷有轻微冲击，一班制

使用期限：十年，大修期为三年

生产批量：小批量生产〔少于十台〕

动力来源：电力，三相交流〔220V/380V〕

转速允许误差：±5%

设计任务

执行局部机构设计

分析切刀、输送机构的方案

拟定执行机构方案，画出总体机构方案示意图

画出执行机构运动循环图

执行机构尺寸设计，画出总体机构方案图，并标明主要尺寸

画出执行机构运动简图

对执行机构进行运动分析

传动装置设计

选择电动机

计算总传动比，并分配传动比

计算各轴的运动和动力参数

传动件的设计计算

选择联轴器

轴的结构设计

绘制减速器装配图

轴的强度校核

滚动轴承的选择、寿命计算和组合设计

键的选择和强度计算

绘制轴、齿轮零件图

二、切刀往复运动方案的选择与评价

实现切刀往复运动的机构：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。

方案一：凸轮机构

工作原理：由凸轮的转动带动切刀的上下往复运动，最大行程为凸轮的相对于转动点的最高点与最低点的差，通过增减凸轮的长度来增大或减小行程。

优点：只要设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的的运动规律，而且机构简单，结构紧凑，可承载较大的载荷，运动平稳。

缺点：凸轮轮廓与推杆之间为点、线接触，易磨损。而且没有急回特性，不能够实现切刀下切速度快使切口平滑，也不能很好的的缩短空程的时间，影响效率。所以该方案不能符合要求，故舍弃。

方案二：连杆机构

工作原理：通过轮盘的旋转带动连杆的转动，从而带动切刀的上下往复运动。可通过调节连杆的长度来增减行程。

优点：结构简单，容易实现，且具有连杆的共同优点。有快慢行程之分，提高工作效率。其运动副均为低副，两运动副连接为面接触，压强较小，可承载较大的载荷。切形状简单易于加工，而且连杆机构的运功轨迹是各种不同的曲线，其形状随着各构件相对长度的改变而改变，从而可以得到形式众多的连杆曲线，可以用这些曲线满足不同的曲线设计要求。

缺点：这种机构所占据的空间位置较大，传递的路线长。而针对这局部的设计可通过杆长的选择来解决。能符合我们设计的切刀往复运动的要求，故切刀的往复运动选择该机构。

方案三：正弦机构

工作原理：当曲柄以恒定角速度转动时，通过滑块使导杆上下移动，实现切刀的往复直线运动。其位移的行程即为曲柄的长度。

优点：能够使切刀做正弦形式的往复运动，可承载较大的载荷，只要适当的选取曲柄的长度就能设计出所需要的运动的距离，原理简单易行。

缺点：没有急回特性，不能到达切刀的预运动要求。且曲柄的与运动角度是受到限制的，摆角必须严格控制，这会增加机构设计的难度，故该方案舍弃。

三、糕点直线间歇运动方案的选择与评价

糕点的直线间歇运动机构：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。

方案一：利用棘轮的间歇传动特点到达目的

工作原理：曲柄转动一定的角度范围时带动连杆的运动，与连杆相连的棘爪插入齿轮内，带动从动棘轮转过一定的角度。当曲柄转过另一个角度，另一侧的棘爪阻止棘轮反向转动，与连杆相连的棘爪在棘轮齿上滑过。从而实现曲柄的连续转动带动棘轮的单向间歇运动。

优缺点：齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择适宜的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。因为其噪声大，并且大多数人的设计根本选择该机构，因此经过讨论我们决定舍弃该机构。

方案二：运用非完整齿轮与完整齿轮间