1、糕點(diǎn)切片機(jī)課程設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二設(shè)計(jì)題目與要求設(shè)計(jì)題目:糕點(diǎn)切片機(jī)工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 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(guò)兩者的動(dòng)作配合進(jìn)行切片。通過(guò)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 DHU第2頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二原始數(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)最大作用距離（亦即切片寬度方向）：300mm。 4)切刀工作節(jié)

2、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第3頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二蛋糕切片機(jī)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì):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:1.降速機(jī)構(gòu): 從電機(jī)輸出的較高的轉(zhuǎn)速(1390r/min ),必須經(jīng)過(guò)一系列降速機(jī)構(gòu),才能達(dá)到刀的轉(zhuǎn)速要求(40次/min ). 可采用機(jī)構(gòu):渦輪-蝸桿機(jī)構(gòu);皮帶-齒輪機(jī)構(gòu).2.切刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu): 可采用機(jī)構(gòu):曲柄滑塊機(jī)構(gòu);凸輪機(jī)構(gòu);擺桿導(dǎo)桿

3、-齒輪機(jī)構(gòu).3.糕點(diǎn)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu): 可采用機(jī)構(gòu):槽輪 ;不完全齒輪. 第4頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二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)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)效率較低，易出現(xiàn)發(fā)熱和溫度過(guò)高的現(xiàn)象，磨損也較嚴(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(lái)替代蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)。 第5頁(yè)，共23頁(yè)，2022

4、年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二下面對(duì)我們所設(shè)計(jì)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行比較:方案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) 第6頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二切刀的往復(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)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)速度加快，從而使切口光滑。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)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。第7頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二方案2采用機(jī)構(gòu)

5、: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) 第8頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二切刀的往復(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)。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)，利用此規(guī)律可根據(jù)反轉(zhuǎn)法計(jì)算確定凸輪的形狀。第9頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二方案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) 第10頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們采用

6、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D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60，兩嚙合齒輪的齒數(shù)比為3：1，從而使輸出的擺角達(dá)到180，可以在此安裝刀具使其來(lái)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輸帶，分為刀速較快的一邊和刀速較慢的一邊。并且由于無(wú)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夾角，存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，便于切片過(guò)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)。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)右邊的不完全齒輪進(jìn)入嚙合，左邊的不完全齒輪退出

7、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)。第11頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二主要工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖:第12頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二獲選方案: 方案3 第13頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二最終產(chǎn)品的效果圖第14頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二1.刀的運(yùn)動(dòng) 2.爆炸視圖 仿真動(dòng)畫第15頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二傳動(dòng)系統(tǒng)演示電動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)齒輪減速傳動(dòng)不完全齒輪導(dǎo)桿齒輪機(jī)構(gòu)傳送履帶刀具第16頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二特色

8、:不完全齒輪調(diào)節(jié)間歇時(shí)間功能當(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)。第17頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二獲選理由: 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(lái)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(lái)了便捷。第18頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二機(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第19頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二刀的角速度曲線圖12第20頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二刀的角加速度曲線圖第21頁(yè)，共23頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)32分，星期二小結(jié):認(rèn)識(shí)偏差:設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜,造成之后的造型困難，特別是過(guò)多的齒輪,使我們?cè)谶M(jìn)行配合以及防止機(jī)構(gòu)干涉上,花費(fèi)了很多時(shí)間,在ADAMS分析中更是困難！ 收獲:通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)Solidworks、ADAMS 、 AutoCAD等軟