糕点切片机课程设计

1、组员: 040800102 李达 040800215 陆靓 040800228 张晟 指导老师: 孙志宏The Theory of Machines and MechanismsMechanial Engineening 04 DHU设计题目与要求 糕点切片机要求实现两个动作：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。通过直线间歇移动速度或改变每次间歇的输送距离，以满足糕点的不同切片厚度的需要。 Mechanial Engineening 04 DHUu原始数据及设计要求: 1)糕点厚度：1020mm。 2)糕点切片长度（亦即切片高）范围：580mm 3)切刀切片时最大作

2、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、运动灵活可靠。 6)电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。Mechanial Engineening 04 DHU蛋糕切片机的运动方案蛋糕切片机的运动方案设计设计: :n 为使我们设计的机构能够满足产品的设计要求，设计方案拟为使我们设计的机构能够满足产品的设计要求，设计方案拟订如下订如下: :n 1.1.降速机构降速机构: : 从电机输出的较高的转速从电机输出的较高的转速(1390r/min ),(1390r/min ),必须经过一系列必须经过

3、一系列降速机构降速机构, ,才能达到刀的转速要求才能达到刀的转速要求(40(40次次/min )./min ). 可采用机构可采用机构: :涡轮涡轮- -蜗杆机构蜗杆机构; ;皮带皮带- -齿轮机构齿轮机构. .n 2.2.切刀往复运动机构切刀往复运动机构: : 可采用机构可采用机构: :曲柄滑块机构曲柄滑块机构; ;凸轮机构凸轮机构; ;摆杆导杆摆杆导杆- -齿轮机构齿轮机构. .n 3.3.糕点的间歇运动糕点的间歇运动机构机构: : 可采用机构可采用机构: :槽轮槽轮 ; ;不完全齿轮不完全齿轮. . 使用齿轮而不使用蜗轮-蜗杆的原因: 蜗轮蜗杆只能在一定距离内产生较大的传动比蜗轮蜗杆只能

4、在一定距离内产生较大的传动比（蜗轮轴心固定，蜗杆向前送进），所以不适（蜗轮轴心固定，蜗杆向前送进），所以不适用于连续不停传动的情况下，而且蜗轮从侧面用于连续不停传动的情况下，而且蜗轮从侧面看与齿轮不同的是其中间位置有一定弧度的下看与齿轮不同的是其中间位置有一定弧度的下凹，对加工而言会产生一定的难度。而且相对凹，对加工而言会产生一定的难度。而且相对齿轮而言，蜗轮蜗杆啮合轮齿间的相对滑动速齿轮而言，蜗轮蜗杆啮合轮齿间的相对滑动速度较大，使得摩擦损耗较大，因而传动效率较度较大，使得摩擦损耗较大，因而传动效率较低，易出现发热和温度过高的现象，磨损也较低，易出现发热和温度过高的现象，磨损也较严重，会降低

5、整体的使用寿命，而且成本较高，严重，会降低整体的使用寿命，而且成本较高，因此我们用多个齿轮传动来替代蜗轮蜗杆的设因此我们用多个齿轮传动来替代蜗轮蜗杆的设计计。 方案方案1 1采用机构:曲柄滑块切刀运动机构 槽轮糕点运动机构 切刀的往复运动我们用曲柄滑块机构实现，刀装切刀的往复运动我们用曲柄滑块机构实现，刀装在滑块上当曲柄进行圆周运动可以带动刀的往复在滑块上当曲柄进行圆周运动可以带动刀的往复运动，另外，采用图示的偏置曲柄滑块机构有急运动，另外，采用图示的偏置曲柄滑块机构有急回运动特性，可使刀在向下运动即切糕点时速度回运动特性，可使刀在向下运动即切糕点时速度加快，从而使切口光滑。加快，从而使切口光

6、滑。 糕点的间歇运动我们采用槽轮实现。糕点的间歇运动我们采用槽轮实现。 当滑块向上运动即刀向上运动时，槽轮运动带动当滑块向上运动即刀向上运动时，槽轮运动带动糕点的移动，当滑块向下运动即刀向下运动时，糕点的移动，当滑块向下运动即刀向下运动时，槽轮静止即糕点静止，进行切割槽轮静止即糕点静止，进行切割。 方案方案2 2采用机构:凸轮切刀运动机构 槽轮糕点运动机构 切刀的往复运动我们采用凸轮机构，利用杠杆定切刀的往复运动我们采用凸轮机构，利用杠杆定理，当推杆行程增大时，刀具切割糕点，当推杆理，当推杆行程增大时，刀具切割糕点，当推杆到达最高点时刀具到达最低点，当推杆行程减小到达最高点时刀具到达最低点，当

7、推杆行程减小时刀具上升。时刀具上升。 糕点的间歇运动我们采用槽轮机构实现。糕点的间歇运动我们采用槽轮机构实现。 当两锁止弧接触即槽轮静止时推杆向上运动，当当两锁止弧接触即槽轮静止时推杆向上运动，当两锁止弧分开即槽轮运动时推杆向下运动，利用两锁止弧分开即槽轮运动时推杆向下运动，利用此规律可根据反转法计算确定凸轮此规律可根据反转法计算确定凸轮的形状。 方案方案3 3采用机构:导杆齿轮切刀运动机构 不完全齿轮糕点运动机构 切刀的往复运动我们采用摆动导杆机构和齿轮机构实现，利用导切刀的往复运动我们采用摆动导杆机构和齿轮机构实现，利用导杆机构使摇杆杆机构使摇杆D D产生一定角度的摆动，控制曲柄和两机架的

8、长度产生一定角度的摆动，控制曲柄和两机架的长度可使摆角达到可使摆角达到6060，两啮合齿轮的齿数比为，两啮合齿轮的齿数比为3 3：1 1，从而使输出的，从而使输出的摆角达到摆角达到180180，可以在此安装刀具使其来回往复切割，另外此，可以在此安装刀具使其来回往复切割，另外此导杆机构具有急回运动特性，可以以糕点高度的不同安装两套传导杆机构具有急回运动特性，可以以糕点高度的不同安装两套传输带，分为刀速较快的一边和刀速较慢的一边。并且由于无论糕输带，分为刀速较快的一边和刀速较慢的一边。并且由于无论糕点的高低，其放置位置总是与刀切入时刀刃所在的直线存在一定点的高低，其放置位置总是与刀切入时刀刃所在的

9、直线存在一定夹角，存在应力集中现象，便于切片过程的实现。夹角，存在应力集中现象，便于切片过程的实现。 糕点的间歇运动采用不完全齿轮实现。糕点的间歇运动采用不完全齿轮实现。 当刀从对称中心位置往右摆动时左边的不完全齿轮进入啮合，右当刀从对称中心位置往右摆动时左边的不完全齿轮进入啮合，右边的不完全齿轮退出啮合，当刀从右边回到中心位置时右边的不边的不完全齿轮退出啮合，当刀从右边回到中心位置时右边的不完全齿轮进入啮合，左边的不完全齿轮退出啮合，从而实现刀切完全齿轮进入啮合，左边的不完全齿轮退出啮合，从而实现刀切割时糕点停止，刀不切割时里糕点前进。割时糕点停止，刀不切割时里糕点前进。主要工作机构的运动循

10、环图:l获选方案: 方案3 最终产品的效果图最终产品的效果图1.刀的运动 2.爆炸视图 仿真动画传动系统演示传动系统演示电电动动机机皮皮带带传传动动齿齿轮轮减减速速传传动动不不完完全全齿齿轮轮导导杆杆齿齿轮轮机机构构传传送送履履带带刀刀具具特色特色:不完全齿轮调节间歇不完全齿轮调节间歇时间功能时间功能 当刀从对称中心位置往当刀从对称中心位置往右摆动时左边的不完全右摆动时左边的不完全齿轮进入啮合，右边的齿轮进入啮合，右边的不完全齿轮退出啮合，不完全齿轮退出啮合，当刀从右边回到中心位当刀从右边回到中心位置时右边的不完全齿轮置时右边的不完全齿轮进入啮合，左边的不完进入啮合，左边的不完全齿轮退出啮合，

11、从而全齿轮退出啮合，从而实现刀切割时糕点停止，实现刀切割时糕点停止，刀不切割时里糕点前进。刀不切割时里糕点前进。l获选理由: 这样设计有三个好处：1.两条传输带交错运动可以在避免切到皮带的前提下，提高输出工的利用率从而达到提高总体效率的效果。2.按照不同糕点不同切片长度的需求，可以调整不同的档位来实现一机多用的效果。3.引入急回运动，使得左右两边可以分别切不同厚度、不同难易程度的糕点，给多元化生产带来了便捷。机构运动分析图 1.角速度仿真曲线图 2.角加速度仿真曲线图刀的角速度曲线图刀的角速度曲线图刀的角加速度曲线图刀的角加速度曲线图认识偏差:设计的机构过于复杂设计的机构过于复杂,造成之后造成之后的造型困难，特别是过多的齿轮的造型困难，特别是过多的齿轮, ,使我们使我们在进行配合以及防止机构干涉上在进行配合以及防止机构干涉上, ,花费了花费了很多时间很多时间, ,在在ADAMSADAMS分析中更是困难！分析中更是困难！ 收获:通 过 这 次 课