土豆切片机结构设计含CATIA三维及9张CAD图
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土豆切片机结构设计含CATIA三维及9张CAD图,土豆,切片机,结构设计,CATIA,三维,CAD
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XXXX,论文题目：基于CATIA的土豆切片机结构设计,毕业设计答辩,答辩人：XXX 导师：XXX,选题的意义、及对于切片机的要求,1,2,选题的意义,对于土豆切片机的要求,选题的意义,意义：使用机器来切割土豆能大幅度简化人工加工过程中繁琐的操作，解决了手工加工难以实现大规模生产，工作环境差，工作劳动强度大，生产率低，产品质量稳定性差等等一系列问题。,土豆切片机设计的要求,土豆属于圆状的产品，分析目前市面上的各种关于这种圆状产品的切片机，结构主要都是通过间歇送料的，对于切刀部分是通过直线往复运动的方式，切片机整体结构比较简单主要是涵盖了切刀以及整体的框架跟传动结构部分，本次设计的切片机主要是一种用在小批量加工的小尺寸机器，整体设计主要是： 1）切削的厚：15mm。 2）切片的长度尺寸是：580mm。 3）工作中切片最大的距离是：300mm。 4）刀片的频率是：40次/min。 5）本次切片工作的阻力不大，并且整体结构相对比较简单，运动比较平稳。 6）在动力部分的选用，选用的电机是功率0.55KW、1800 r/min。,3.土豆切片机的传动机构图,4.土豆切片机的三维图,5.土豆切片机的工作原理,重要部分,土豆切片机传动机构图,土豆切片机的三维图,土豆切片机的工作原理,分析本次的结构可以知道，结构整体的传动部分的动力是电机，并且电机出来的转速比较大，因此需要用到减速器实现减速的效果，主要是通过减速器降速，之后经过两个v带结构进行在此减速，之后就能实现需要的最后的速度了。在此两个v带部件，主要是把动力区分成两个部分，一个部分是用于间歇传动的部分，一部分的动力是用在切刀上，满足用于连续连续的动作、间歇部分的运动主要是通过使用的摆动的导杆以及棘轮结构，机构主要是棘爪结构，能够实现间歇的运动，并且能够防止空转，在工作当中，主动棘轮是驱动棘轮运动的，经过链传动能够实现驱动滚珠丝杆带动土豆实现往前运动，并且是进行分段运动的。在切刀部分，主要是通过使用的曲柄滑块结构，曲柄滑块能够实现转动转位直线的往复动作。因此能够驱动刀片进行往复的切割的效果，并且能够进行调整。,土豆切片机的设计总结,1）进料部分：使用的是棘轮部件能够很好的满足间歇送进的需求。 2）切刀部分：主要是通过曲柄滑块部件，能够把电机的转动转化成上限的往复动作。 3）机架：主要是固定各个部件以及传动部件 4）传动部分：分析工作的要求计算出工作的动力，选用合适的传动部件，并且选用合适的减速器结构，完成对各个零件的参数运算。 5）输送部分：采用滚珠丝杠结构实现。,Thank You !, 基于CATIA的土豆切片机结构设计摘 要土豆属于农作物，也是人们经常吃的东西，土豆能够加工成不同的产品，可以用来做土豆泥和薯片这些，并且很多烧烤店都用这种土豆切片串烧。这些后期加工的切片工序通过人工来切比较费时间，也是增加人工成本，使用土豆切片机能够很好的满足加工的需求，有着非常高的生产效率，并且能顾保证切片的均匀平整。土豆切片机的整体机构比较紧凑，有着非常好的操作性能，能够满足对于土豆的高效率切片作业，被广泛的用到一些食品加工单位，以及一些大的烧烤摊。能够满足对于土豆的高效率切片作业。本次设计的土豆切片机，主要是结合目前市面上用的切片机结构，通过分析切片的需求和厚度，确定一个合理的方案，并且对主要的零部件进行计算校核，本次机构主要涵盖了传动机构以及带传动机构和切片机构部分，能够满足相同的厚度的土豆切片目的。关键词：土豆切片机；方案确定；计算校核AbstractPotatoes are crops, things that people often eat, potatoes can be processed into different products, can be used to make mashed potatoes and chips, and many barbecue stores are used to slice the potato chips. The slicing process of the later processing is made by manual cutting to compare the cost time, and also to increase the labor cost. The potato chip machine can meet the needs of processing very well, has a very high production efficiency, and can guarantee the smooth and smooth slice. The whole body of the potato chip machine is very compact and has very good operating performance. It can meet the efficient chip operation for potatoes. It is widely used in some food processing units, as well as some large barbecue stalls. It can meet the efficient slicing operation for potatoes. This design of the potato chip machine, mainly combined with the current market section of the slicer structure, through the analysis of the needs and thickness of the slice, to determine a reasonable scheme, and the calculation of the main parts of the calculation and check, this organization mainly covers the transmission mechanism and the belt transmission mechanism and section mechanism part, can be full. The purpose of slicing potatoes with the same thickness.Keywords: potato chip machine；Plan determination；Calculation check目 录第一章 绪论11.1概述11.2国内外研究现状2第二章 方案结构设计32.1切片机设计的要求32.2切片机设计总结32.3 传动方案设定3第三章 传动装置的设计53.1 电机的减速器设计53.2 高速级V带传动设计63.2.1求计算功率Pc63.2.2选v带的型号63.2.3确定带轮的基准直径73.2.4.计算实际传动比及其传动比误差73.2.5算出V带的中心距a和基准长度73.2.6计算实际中心距和确定中心距的调整范围73.2.7验算小带轮包角83.2.8计算带的根数83.2.9计算单根V带的初拉力和计算带传动的压轴力83.3低速级V带传动设计83.3.1求计算功率Pc93.3.2选v带的型号93.3.3明确带轮的基准直径93.3.4确定V带的中心距a和基准长度93.3.5计算实际中心距和确定中心距的调整范围93.3.6验算小带轮包角103.3.7确定带的根数103.3.8计算单根V带的初拉力和计算带传动的压轴力103.4链传动设计113.4.1确定链条型号和节距113.4.2计算链节数和中心距113.4.3作用在轴上的压轴力113.5轴的强度校核计算123.6滚珠丝杆的传动设计133.6.1丝杠螺母的工作状态、故障形式133.6.2丝杆螺旋传动的选用、特征与应用范围133.6.3滚珠丝杆的设计133.6.4传动效率和刚度验算及其校核153.6.5稳定性计算153.6.6轴承的选择及其校核153.6.7滚珠丝杆螺母的支承方式的选择163.7直线导轨的选择163.8确定滚动直线导轨的长度17第四章 棘轮机构设计194.1棘轮机构概述194.2棘轮机构的基本形式194.3棘轮设计计算194.3.1确定棘轮齿形194.3.2模数、齿数的确定204.4棘轮机构的计算结果20第五章 切片机切片装置的设计215.1曲柄滑块机构的设计215.2切刀的设计21结 论22参考文献23致 谢24第一章 绪论1.1概述土豆属于农产品，大家平时没事干的时候吃的比较多，这些土豆在平时吃的土豆仁都是要通过切片处理出来的，因此都要通过一些食品加工设备来完成，土豆切片机的使用能够很好的完成一些人工的切片。在过去，土豆基本是手工切片的，这些对于人工来说速度太慢了，有着一定的局限性，尤其是对于大批量的农产品加工当中，没办法满足加工单位的生产要求，并且在人工的成本上，也是有着比较大的负担，完全没办法满足企业的加工要求。目前市面上的土豆切片机种类比较多，按照外形尺寸来分的话，有大型切片机跟中小型切片机，这些不同的设备被广泛的用到各种加工环境当中，大型的切片机主要是用在一些比较大的食品加工厂，能够实现每天大批量的加工需求，中小型的设备主要是被用在一些食品作坊以及种植户。对于这些土豆切片机设备，主要用的是电动驱动，能够满足快速运转脱壳的需要。 土豆切片机属于农业机械，也是近几十年开始被大量的普及使用，这些小型的加工设备，对于工艺和精度要求也都比较低，没有复杂的工序。随着现在机械行业的不断发展，对于这些小型加工设备来说，生产和制造也变得非常的简单，在市面上也都能够比较容易买到，价格都比较实惠，这些都是现在机械行业发展带来的便利，也为如今的农业生产以及食品加工工作给予了极大的便利。在大多数工厂的运转当中，由于机械的广泛使用，人员需求量也在大大的减少，很多各种设备就完全能够很好的满足加工的需求，可以取代一些在加工当中通过人工作业的繁重工作量。目前对于这些食品加工设备的市场来说，各种设备的种类比较多，尺寸结构也不一样，就是单独一种设备都能够做出非常多的结构尺寸，在工艺上也是做的比较完善，因此市场竞争也是相当大额激烈的，这些对于设备的制造企业来说也是一个机遇，同时也有不少压力，想要在行业当中立足脚跟，就必须生产出能够更加贴近市场需求，并且性交比高的设备，这样才能占有更好的销量。土豆切片机的市场也是比较旺盛，有着非常好的前景。1.2国内外研究现状土豆切片机的使用有着一定的历史时期了，这些设备属于农业加工机器，也是国家重点扶持的产业，在机械设备的研究跟发展上，我们国家相对来说时间比较迟，基础比较薄软，但是我们国家属于农业大国，生产的农作物非常的多，很多农产品要经过深加工才能保证比较好的保质期以及更好的售价，这些在使用过程当中就需要用到非常多的农业机械设备，以往在这些农产品加工设备的研究跟制造上基本上是属于一片空白，完全没有自己的技术专利，因此要受制于人，很多大型的设备都没办法生产，完全要通过采购国外的设备才能够满足加工的要求。这些都长期制约了技术的发展，并且影响到企业的加工进度和生产效率，并且也在一定的程度上造成产品的成本比较高，尤其是后期的设备维护和保养上，都需要投入大量的精力。经过几十年的发展，国家在农业设备上的投入也比较大，大力鼓励有条件的企业加入到自主研发的队伍中，在现有的设备的基础上不断的创新，这些都是目前国内在农业设备上的一个发展态势。在工艺和自动化上来说，我们跟发达国家的机械设备制造上还是存在一些缺陷的，这些都是有一定的历史原因的。现在很多国外的食品加工设备都比较先进，能够实现自能化加工，并且有些设备能够完全通过人机对话操作，有着很好的技术性，使用到计算机和机器人这些比较前沿的技术。随着市场的需求量的不断扩张，以及国家的大力支持，我们在食品加工设备上还需要做出很大的努力，并且还有很长的一段路程要走。当然目前我们国内在食品加工机械上也还是取得了很大的进步的，有着比较好的成绩，特别是在一些小型加工设备上，有些沿海城市做这些设备的企业比较多，都有着自己的研发基地，通过大量的技术创新和引进，能够独立自主的生产各种需求的设备，并且在功能和工艺上也是作比较突出了。同时能够满足海外的订单生产，部分企业能够把这些食品加工设备出口到各个国家，这些也都是这些年来我们从无到有的一个过程，也是取得了很大的突破。随着机械行业的不断成熟，计算机技术的不断更新，自能化设备是未来的一个趋势，也是一个时代的步伐，未来的加工机械设备主要就是做的更加人性化以及自能化，这些对于我们行业从业人员来说，也是提出了更高的要求。我们要不断的学习新知识，补充自己的能量，才能在技术发展的趋势当中，更好的做出自己的努力。第二章 方案结构设计2.1切片机设计的要求土豆属于圆状的产品，分析目前市面上的各种关于这种圆状产品的切片机，结构主要都是通过间歇送料的，对于切刀部分是通过直线往复运动的方式，切片机整体结构比较简单主要是涵盖了切刀以及整体的框架跟传动结构部分，本次设计的切片机主要是一种用在小批量加工的小尺寸机器，整体设计主要是：1）切削的厚：15mm。2）切片的长度尺寸是：580mm。3）工作中切片最大的距离是：300mm。4）刀片的频率是：40次/min。5）本次切片工作的阻力不大，并且整体结构相对比较简单，运动比较平稳。6）在动力部分的选用，选用的电机是功率0.55KW、1800 r/min。2.2切片机设计总结（1）进料部分：使用的是棘轮活轮槽部件能够很好的满足间歇送进的需求。（2）切刀部分：主要是通过曲柄滑块部件，能够把电机的转动转化成上限的往复动作。（3）机架：主要是固定各个部件以及传动部件（4）传动部分：分析工作的要求计算出工作的动力，选用合适的传动部件，并且选用合适的减速器结构，完成对各个零件的参数运算。（5）输送部分：采用滚珠丝杠结构实现。2.3 传动方案设定结构整体传动图见图2-1图2-1 切片机的传动方案分析本次的结构可以知道，结构整体的传动部分的动力是电机，并且电机出来的转速比较大，因此需要用到减速器实现减速的效果，主要是通过减速器降速，之后经过两个v带结构进行在此减速，之后就能实现需要的最后的速度了。在此两个v带部件，主要是把动力区分成两个部分，一个部分是用于间歇传动的部分，一部分的动力是用在切刀上，满足用于连续连续的动作、间歇部分的运动主要是通过使用的摆动的导杆以及棘轮结构，机构主要是棘爪结构，能够实现间歇的运动，并且能够防止空转，在工作当中，主动棘轮是驱动棘轮运动的，经过链传动能够实现驱动滚珠丝杆带动土豆实现往前运动，并且是进行分段运动的。在切刀部分，主要是通过使用的曲柄滑块结构，曲柄滑块能够实现转动转位直线的往复动作。因此能够驱动刀片进行往复的切割的效果，并且能够进行调整。第三章 传动装置的设计3.1 电机的减速器设计选用的电机是0.55KW的，转速是1800r/min，在进行工作当中，没工作一分钟切片大约40次，所以刀片的速度也是40 r/min。以这个速度可以算出工作的整体的传动比i=180040=45对于减速器部分，电机部分的减速比是5，高速v带部分是4.6，低速部分的v带是1.9.当电机出来时是通过减速器减速，减速器采用的是斜齿轮减速机构，使用的型号是SEW电机R系列的减速器，根据这种减速器的类型选择，其结果见图3-1、3-2。图3-1 R27系列的减速电机图3-2 R27减速电机外形3.2 高速级V带传动设计分析切片机在工作当中的运动，主要是单向的动作，这种运动的载荷比较稳定，工作的额定功率p=0.55kw小带轮转速。对于v带的设计主要涵盖了带的规格选用，以及基准长度的选择，带有几根，还有中心距，选用什么材料，并且基准直径和相应的尺寸这些。3.2.1求计算功率Pc1）、计算功率：工作运动中的载荷不大，查询参考文献1机械设计表8-8查的工作情况KA=1.1，=KAP=1.10.55=0.605Kw (3-1)3.2.2选v带的型号根据、由参考文献1图156页表8-11选用传动带的规格跟小带轮的直径，分析可知选用的是Z型V带，选择小带轮的直径d1=56mm 3.2.3确定带轮的基准直径验算带速v v=561800601000ms=5.3ms (3-2)由于5ms5.3ms25ms,满足要求 计算大带轮的基准直径 d2=id1=556mm=257.6mm，按照参考文献1表8-9取标准值d2=250mm 3.2.4计算实际传动比i及其传动比误差 当忽略滑动率时，i=d2d1=25056=4.46 理论传动比为 i0 =4.6 传动比的误差：|i0-ii0|=3%120那么包角合格。3.2.8计算带的根数计算出额定功率p0由d1及查参考文献2表8-3，并用线性插值法得p0，根据传动比由表8-4查得功率增量p0,p0=0.36, p0=0.03确定各修正系数由包角a1及查参考文献2表8-5得包角系数ka, ka=0.92.由小带轮的基准长度查表8-6得长度系数KL=1.14确定带的根数Zpc（p0+p0）kaKL=1.5 (3-8)故取2根3.2.9计算单根V带的初拉力F0和计算带传动的压轴力FP由参考文献1表8 -3查得q=0.06F0=500pcvz2.5ka-1+qv3 (3-9) = 50.7N FP=2Zsina12 (3-10) =174.9N3.3低速级V带传动设计在工作中，皮带传动部分主要是单项运动，在工作中的载荷也是稳定的，要用到的额定功率是p=0.55kw小带轮转速n1=18004.6=390r/min。对于v带的设计主要涵盖了带的规格选用，以及基准长度的选择，带有几根，还有中心距，选用什么材料，并且基准直径和相应的尺寸。3.3.1求计算功率Pc带式输送机载荷变动小，由参考文献1表8-8查得工作情况 KA=1.1，pc=KA.p=0.605 Kw3.3.2选v带的型号低速级的V带依然是选择Z型V带，选择小带轮的直径d1=100mm3.3.3明确带轮的基准直径 d2=i. d1=190mm,按照参考文献1查表8-9选取准值d2=200mm3.3.4确定V带的中心距a和基准长度Ld初定中心距0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）210a0600初定中心距a0=400mm计算带所需的基准长度Ldld0=2a0+2dd1+dd2+（dd1-dd2）24a0来初算Ld0Ld02500+256+250+（256-56）24500=1277由参考文献2表8-6选基准长度Ld=1250mm3.3.5计算实际中心距和确定中心距的调整范围a=a0+（ld-l0）2=386.5mmamin=a-0.015ld=367.75amax=a+0.03ld=4243.3.6验算小带轮包角a1=180-dd2-dd157.3a =165120那么包角合格。3.3.7确定带的根数算出额定功率p0由d1及查参考文献2表8-3，并得出p0，以传动比由表8-4查得功率增量p0,p0=0.14, p0=0.01确定各修正系数由包角a1及查参考文献2表8-5得包角系数ka, ka=0.95.由小带轮的基准长度查表8-6得长度系数KL=1.11确定带的根数Zpc（p0+p0）kaKL=1.9故取2根3.3.8计算单根V带的初拉力F0和计算带传动的压轴力FP由参考文献1表8-3查得q=0.06F0=500pcvz2.5ka-1+qv3 = 48.2N FP=2Zsin（a12）=140.8N3.4链传动设计3.4.1确定链条型号和节距P切片机的链传动部分采用的是单链结构，并且用的是止动棘爪实现，因此传动比是1.确定链节距P0=KAKZKPP （3-11）式中：KA-工况系数，见参考文献1表9-6； KZ-主动链轮齿数系数，见图9-13； KP-多排链系数; P-传递的功率，KwP=0.55Kw, KA=1.0, KZ=0.74, KP=1.75，计算得出P0=0.23Kw因为P0=0.23Kw，转速n=40/min，所以链轮型号为10A，那么节距为15.875mm，计算链速V=Z2n2p601000=0.3ms （3-12）链速适宜3.4.2计算链节数和中心距初选中心距a0=（3050）p,按下式计算链节数LP0LP0=2a0p+z1+z22+（z2-z12）2pa0 =20 （3-13）链传动的最大中心距为 amax=f1p2lp-（z1+z2）=42 （3-14）式中，f1是中心距计算系数，由参考文献1表9-73.4.3作用在轴上的压轴力FPFe=1000pv=1800N （3-15）FPKFPFe=1890N （3-16）式中：Fe-有效圆周力，N； KFP-压轴力系数3.5轴的强度校核计算以扭矩来计算轴的强度，轴的扭转强度条件为t=TWT9550000pn0.2d3=40t (3-17)故强度满足条件式中：t-扭转切应力，MPa; T-轴所受的扭矩，Nmm; WT-轴的抗扭截面系数，mm3 n-轴的转速，rmin; P-轴传递的功率，Kw； d-计算截面处轴的直径，mm; t-许用扭转切应力，Mpa,如下表 表3-1 轴常用几种材料的t及A0值轴的材料Q235A、20Q275、354540Cr,35SiMntMPa1525203525453555A014912613511212610311297由上式可得轴的直径d9550000P0.2 tn=A0pn=13 (3-18)3.6滚珠丝杆的传动设计3.6.1丝杠螺母的工作状态、故障形式1、工作状态传动结构采用的是滚珠丝杆，这种结构可以使用传感器实现测量，因此可以很好的指导工作的扭矩以及弯曲的扭矩等数值。2、故障形式 工作当中载荷大的话，丝杠会承受一个交变应力，因此对于部件的硬度不达标的话，就容易造成工件的磨损以及断裂。对于这种丝杆来说在工作当中动力跟扭矩相对都比较小。那么失效的主要方式就是磨损，因此可以通过加工当中提高表面质量来尽可能的避免失效发生。3.6.2丝杆螺旋传动的选用、特征与应用范围丝杆螺旋传动主要被广泛用在一些将旋转运动转换成直线可以很好地实现功率传递，并且可以满足线性运动和旋转运动之间的交换。有着非常好的动力传递效果，基本上能够实现90%-98%，运动笔记平稳，尤其是在低速运动中，不会出现爬行的情况，并且精度非常的高。耐磨性和可靠性都非常的好。3.6.3滚珠丝杆的设计在工作中，滚动螺旋结构是承受的轴向运动的载荷的，并且螺母跟螺杆在工作中有摩擦，因此在长期的使用中会造成一定的磨损失效，对此需要进行受力情况计算，具体设计时应根据传动种类跟工作的环境，还有失效种类这些。 表3-2 螺旋传动的常用材料螺旋副各型号特点及其应用范围螺杆Q235、Q275v、45、50具有较高的强度和较好的切削加工性。40Cr、65Mn、T12、40WMn、适合于高频淬火、火焰淬火等表面硬化处理。9Mn2V、CrWMn、38CrMoA1用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具。螺母ZCuA19FeNi7Mn2ZCuZn25A16Fe3Mn3 材又高的力学性能，在大气、淡水和海水中耐蚀性好，铸造性能好,合金组织致密,气密性高,耐磨性好,可以焊接,不易钎焊。 滚珠丝杠螺母副和刀具进给部件的螺杆的最大受力为200N。,并且支撑部分的最长距离是400mm,并且对于定位的精度要求0.001mm,并且滚珠丝杠收到的载荷也涵盖了本身的质量，其额定载荷为： 载荷系数为1有关于动载荷的硬度影响系数， =1最大化的轴向载荷静态载荷为C0=2000 N，工作台寿命为T15000 0h，主丝杆螺距t5mm。，得丝杆转速 n/min因为丝杆螺距是5，所以选择W系列完循环丝杆副尺寸系列W2005-2.5圈一列滚珠丝杆螺母副的几何参数计算，见表所示： 表3-3 滚珠丝杆螺母副几何参数各物理量代号计算公式和结果（mm）螺纹滚道公称直径20 螺 距5接触角45 钢球直径 dq 3.175 螺纹滚道法面直径 R R=0.52dq=1.651 偏心距ee=(R-dq2)sinb=0.0449 螺纹升角 G=arctgtpd0=4.37螺杆 螺杆外径 dd=d0-0.20.25dq=19.4 螺杆内径d1df=d0+2e-2R=16.788 螺杆接触直径dzdz=d0-dqcosb=22.59 螺母 螺母螺纹外径DD=d0-2e=2R=23.312螺母内径（外循环）D1D1=d0+0.20.25dq=25.5 螺母长度Ln333.6.4传动效率和刚度验算及其校核(1)传动效率计算 h=tggtg（g+j）=0.96 (3-19)（2）刚度验算，由于工作负载P导致LP的变化量DL1=LPPEF (3-20)Y的牵引力很大，所以用Y来计算参数P=400 LP=0.5 材料为45钢F=pR2=2.213 （3-21）所以L1=2000.520.61062.213=2.19410-5cm由于扭矩的原因，导致螺栓几乎没有变化，所以可以忽略，计算误差：=L1100L0=4.97mm查表得知丝杆允许误差为6m，故刚度足够。3.6.5稳定性计算（4）由丝杆回转的转矩Mf为M_f=GS2 =2000.523.140.96=15.287cm (3-22)式中G-移动部件自重 S-导成3.6.6轴承的选择及其校核（5）轴承的选择，初选6003，动作中冲击不大，室温环境，预期使用周期是5000h,并且丝杆在工作当中承受轴向的载荷，并最大的轴向载荷是Fa=200N.查手册可知道6003的基本额定负载Cr=4.32kN,基本额定负载荷Cor=2.50Kn。Fa/Cor=e=0.228所以得知e=0.38当量负载的计算P=200N可算得轴承寿命6Lh=16667n （ftCfpp）温度系数ft=1，载荷系数fp=1，UCFU203轴承座，寿命指数为e=3因此该轴承适合3.6.7滚珠丝杆螺母的支承方式的选择 滚珠丝杆的支撑涵盖四类，并且支撑的方法不一样，对于允许的轴向载荷跟回转速度也是有差别的。(1) 固定固定，被普遍的用在精度和转速比较高的场合。(2) 固定支撑，被普遍用在精度高，转速中等的场合。(3) 固定，广泛用在小转速，中精度的场合。3.7直线导轨的选择滚动导轨的选取要实际分析导轨在工作中收到的载荷大小，并且是先按照实际经验来选择型号和规格，并且对导轨的使用寿命进行计算。对于滚动直线导轨的计算要分析受用寿命，并且要实际联系工作载荷F,并且额定所谓动载荷C能够通过选型样本查出。本次设计导轨选用的是HIWIN品牌。并且分析本次切片机的工作情况，导轨收到的重量大约在40公斤来算。因此选用的是轻型的HIWIN导轨就行，详细参数如下： 图3-3 IWIN HGH-CA型导轨图3-4 HIWIN HGH-CA尺寸通过上面图晓得，本次用的导轨是HGH 15CA型，因导轨上的重量大概在40公斤左右，选用最小规格就能够满足要求。3.8确定滚动直线导轨的长度分析工作要求，土豆片运动最多需要移动300mm。那么可以根据这个数据选用的导轨长度是300mm方可，但是导轨在安装中需要预留螺纹孔，这样的话就没办法满足安装要求，需要有一定的预留长度。分析上银牌导轨选型手册上的导轨长度有标准长度的要求，如下图所示：图3-5 单只导轨的长度第四章 棘轮机构设计4.1棘轮机构概述主要是包括棘轮跟棘抓部分，能够满足间歇运动，这种棘轮机构被普遍的用到一些机床或者要求回转的工作当中，并且我们平时骑的自行车就是用的这种棘轮机构，能够很好的满足单项运动，并且能够避免逆转运动。4.2棘轮机构的基本形式棘轮结构如下：图4-1 外啮合式棘轮机构如今用的比较多的是齿式跟摩擦的棘轮，齿式的简单一些，制造也比较方便，不过这种结构有着一定的缺陷，在工作当中噪音比较大，因此不能用在一些速度比较大的运动当中。摩擦式棘轮机构传动比较平稳，噪音比较小，能够实现无极调速，能够满足对于一些低速的运动中。棘轮机构种类比较多，不过都只能实现单个方向的间歇运动。4.3棘轮设计计算对于棘轮结构的计算中，要结合齿形的选用跟模数尺寸部分说明。4.3.1确定棘轮齿形在工作载荷大的工作条件下常用的是不对称梯形结构，如果收到的载荷比较小的话，一般用的是三角形或者是圆弧形的机构，分析本次动载荷不大，选用的是不对称的三角形结构。4.3.2模数、齿数的确定和齿轮计算差不多的，棘轮也是差不多的，棘轮也是用模数计算，但是棘轮的标准模数基于其齿顶圆直径da算，m=daz棘轮齿数z通常由棘轮机构的使用条件和运动要求确定。对于一般进给和分度所用的棘轮机构，可根据所要求的棘轮最小角度来确定棘轮的齿数(z250,一般取830)，然后确定模数。 本设计中棘轮齿数根据Z=14个齿计算，棘轮外齿分度圆直径为8mm。 通过d=mz，该棘轮的模数为m=6。4.4棘轮机构的计算结果模数 m=6分度圆直径齿高齿根圆直径齿距齿顶弦厚齿宽B=10mm棘轮齿槽圆角半径r=1.5齿槽夹角棘爪高度，则棘爪顶尖圆角半径棘爪底长度第五章 切片机切片装置的设计5.1曲柄滑块机构的设计根据曲柄滑块，切刀主要进行往复的运动并且把刀设计在滑块中，滑块通过转动能够驱动刀的往复运动，并且分析到刀的急回运动特征，使用的是偏心的曲柄滑块机构，能够让刀具切土豆的速度比较快，而且表面切断的面比较好。分析本次切片的厚度在1到5毫米，因此曲柄滑块结构如下，杆的长度是520mm曲柄直径为103mm。机构的偏心距e=154mm，并且工作当中有急回的运动，用的是连杆，能够满足载荷比较大的运动，并且能够便于加工。图5-1 切刀曲柄连杆5.2切刀的设计本次切片机的主要部件是刀片的上下工作，并且切的土豆片的厚度最大值在5mm此切刀处在土豆片的下方，土豆要往前移动，在此要给土豆片充足的运动时间，把刀的行程设计成80mm,也就是曲柄的长度是51.5mm.并且分析土豆的长度在5-
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