糕点切片机机械课程设计说明书
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兰州理工大学机械原理课程设计说明书设计题目:糕点切片机专业:机械设计制造及其自动化姓名、学号指导教师:王斌2011年7月1日至2011年7月12日目录一.设计任务 (1)二.机械系统运动方案设计的构思 (2)三.机构运动方案的选择和评定 (3)四. 根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (4)五.传动系统设计 (5)六.执行系统设计 (6)七.方案评价 (10)八.参考资料 (10)九.创新设计心得 (10)1.工作原理及工艺动作过程糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。
糕点切片机要求实现两个执行动作: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。
改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离,以满足糕点不同切片厚度的需要。
2.设计任务1)根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图;2)进行间歇运动机构和切口机构的选型,实现上述动作要求;3)机械运动方案的评定和选择;4)根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案;5)画出机械运动方案简图(机械运动示意图);6)对机械传动系统和执行机构进行尺度设计。
3.原始数据及设计要求1)糕点厚度。
10~20 mm。
2)糕点切片长度(亦即切片的高)范围。
5~80 mm。
3)切刀切片时最大作用距离(亦即切片的宽度方向)300 mm。
4)切刀工作节拍。
40次/min。
5)生产阻力很小。
要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。
6)电动机可选用0.55kW (或0.75 kW)、1390 r/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的构思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。
机械原理课程设计说明书设计题目:糕点切片机专业:机械设计制造及其自动化目录一 . 机构简介 (1)二 . 工作原理和工艺动作分解 (2)三 . 方案设计 (3)四 . 机构尺寸设计 (4)五 . 机构运动简图 (12)六 . 运动分析 (15)七 . 最终确定方案示意图 (16)八 . 总结 (16)糕点切片机设计说明书一、机构简介(一)设计题目:糕点切片机(二)工作原理及工艺动作简介:糕点切片机的切刀运动机构是由电动机驱动的,经减速后切刀运动机构需实现切片功能需要的某种往复运动。
糕点铺在传送带上,简写间歇进行输送,通过改变传送带的输送速度或每次间隔的输送距离,以满足糕点不同切片规格尺寸的需要。
糕点先成型,经切片后再烘干。
(三)设计要求1、糕点厚度:10~20mm2、糕点切片长度范围:5~80mm3、切刀切片时最大作用距离:300mm4、切刀工作节拍:40次/min5、电动机参考规格:0.8kw、730r/min6、工作阻力甚小,要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。
(四)设计提示1、切片时阻力很小,但在切刀运动方案的选择上是本机设计的难点。
通常,切削速度较大时,切片刀口会整齐一些。
选择机构类型时,重点应放在简单使用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等方面。
2、间歇输送机构如何满足切片长度尺寸规格的变化要求,也是本机设计的难点。
调整机构必须简单可靠,操作方便。
是采用调速方案,还是采用调距离方案,或者采用其他调整方案,均应对方案进行定性的分析比较。
3、间歇输送机构必须与切刀运动机构工作协调,即全部输送运动应在切刀返回过程中完成。
需要注意的是,切口有一定的厚度,输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行,但输送机构的返回运动则可与切刀的工作行程在时间上有一段重叠,以利提高生产率。
在惊醒工作循环图设计时,应注意上述特点并适当选取输送机构的设计参数。
二、工作原理和工艺动作分解(一)糕点切片机要求实现两个执行动作:1、糕点的直线间歇移动2、切刀的往复运动(二)通过两者的动作配合进行切片1、糕点的直线间歇移动糕点的直线间歇移动,是为了保证切刀在切糕点时,糕点是静止的,这样切出的糕点才符合要求。
机械设计课程设计设计说明书设计题目糕点切片机目录一、设计任务书 (3)二、切刀往复运动方案的选择和评价 (4)三、糕点直线间歇运动方案的选择与评价 (6)四、执行机构的简图及运动循环图 (8)五、执行系统的设计 (10)六、减速器的设计 (14)七、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、原始数据已知条件万案1r 2r 3456782.5 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7工作机输入功(Kvy6058555250484542生产率(片/min)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:土5%4、设计任务执行部分机构设计(1)分析切刀、输送机构的方案(2)拟定执行机构方案,画出总体机构方案示意图(3)画出执行机构运动循环图(4)执行机构尺寸设计,画出总体机构方案图,并标明主要尺寸(5)画出执行机构运动简图(6)对执行机构进行运动分析传动装置设计(7)选择电动机(8)计算总传动比,并分配传动比(9)计算各轴的运动和动力参数(10)传动件的设计计算(11)选择联轴器(12)轴的结构设计(13)绘制减速器装配图(14)轴的强度校核(15)滚动轴承的选择、寿命计算和组合设计(16)键的选择和强度计算(17)绘制轴、齿轮零件图凸轮机构、齿、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米用连杆机构、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。
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。
糕点切片机说明书第五组易万力、李华斌、杨永亮、林楷、王博指导老师:李小江目录一、设计题目和要求...................................................................................................................- 3 -1.题目: ........................................................................................................................ - 3 -2.工作原理及工艺动作简述 ........................................................................................ - 3 -3.原始数据及设计要求(组号:5 数据号:3) ................................................ - 3 -4.难点提示及注意事项 ................................................................................................ - 3 -二、执行机构设计.......................................................................................................................- 4 -1.工艺动作分解和机构分解 ..................................................................................... - 4 -2. 执行机构的选择及评价 .......................................................................................... - 4 -三、总体方案设计.......................................................................................................................- 7 -1.减速机构设计 ......................................................................................................... - 7 -2. 调速机构设计 .......................................................................................................... - 7 -3. 整机方案机构运动简图 .......................................................................................... - 7 -4.拟订运动循环图 ........................................................................................................ - 8 -四、机构尺寸设计.......................................................................................................................- 9 -1.曲柄滑块机构的设计 ................................................................................................ - 9 -2.不完全齿轮机构的设计 .......................................................................................... - 10 -3.摩擦轮设计 .............................................................................................................. - 10 -4.减速齿轮设计 .......................................................................................................... - 11 -5.锥齿轮设计 .............................................................................................................. - 12 -6.滚筒与传送带设计 .................................................................................................. - 12 -五、机构运动分析.................................................................................................................... - 13 -1、解析法 ................................................................................................................... - 13 -2、图解法 ................................................................................................................... - 17 -六、总结.................................................................................................................................... - 19 -七、 ........................................................................................................................................... - 20 -八、附图.................................................................................................................................... - 21 -九、附表.................................................................................................................................... - 26 -一、设计题目和要求1.题目:糕点切片机2.工作原理及工艺动作简述糕点切片机的切刀运动机构由电动机驱动,经减速后使切刀实现切片所需的某种往复运动。
机械原理课程设计---糕点切片机湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院(系、部)2011 ~ 2012 学年第二学期课程名称糕点切片机指导教师刘扬职称教授学生姓名唐维明专业班级机械101班学号10405700115题目糕点切片机成绩起止日期2012年6月4 日~2012年6月8日目录清单序号材料名称资料数量备注1 课程设计任务书 12 课程设计说明书 13 课程设计图纸若干张456机械原理设计说明书糕点切片机起止日期:2012 年6月 4 日至2012 年 6 月8 日学生姓名唐维明班级机械101班学号10405700115成绩指导教师刘扬机械工程学院(部)2012年6 月8 日目录设计任务书 (3)第1章.工作原理和工艺动作分解 (5)第2章.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6)第3章.执行机构选型 (7)第4章.机械运动方案的选择和评定 (8)第5章.机械传动系统的速比和变速机构 (11)第6章.机构运动简图 (12)第7章.糕点切片机构的尺度设计 (14)第8章.糕点切片机构速度与加速度分析(一个位置) (23)第9章.参考资料 (24)第10章.设计总结 (25)湖南工业大学课程设计任务书2011 —2012 学年第2 学期机械工程学院(系、部)机械专业101 班级课程名称:机械原理课程设计设计题目:糕点切片机完成期限:自2012 年 6 月 4 日至2012 年 6 月8 日共 1 周内容及任务一、设计的任务与主要技术参数1)糕点厚度:10~20mm。
2)糕点切片长度(亦即切片高)范围:5~80mm。
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、运动灵活可靠。
6)电机可选用,功率0.55KW(或0.75KW)、1390r/min。
二、设计工作量要求:对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解,根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图,进行执行机构选型,构思该机械运动方案,并进行的选择和评定,确定机械运动的总体方案,根据任务书中的技术参数,确定该机械传动系统的速比和变速机构,作出机构运动简图,对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。
机械原理课程设计说明书糕点切片机机械工程学院08级机自4班080101010091 王玉柱080101010093 游诗茂080101010096 罗群080101010099 杨欢080101010101 李明剑指导教师:郑丽娟2010年7月1日机械原理课程设计说明书——糕点切片机目录一、设计题目 (4)1.设计条件 (4)2.设计要求 (4)二、设计方案的拟定和比较 (4)............................................................................ 1.待选设计方案 4 ..................................................................................... 1.1方案一 4 ..................................................................................... 1.2方案二 5 ..................................................................................... 1.3方案三 6 ............................................................................ 2.设计方案拟定7三、机械系统的运动循环图 (7)四、机构运动简图及机构的运动尺寸综合 (8)..................................................... 1.各机构运动尺寸综合要求8 ..................................... 1.1齿轮传动机构的运动尺寸综合要求9 ..................................... 1.2切刀摆动机构的运动尺寸综合要求9 ............................................................. 1.3传送带尺寸综合要求92.方案的各部件尺寸 (9)五、设计方法及其原理的简要说明 (11).................................................................................... 1设计方法11燕山大学机械工程学..................................................................... 1.1各机构运动分析11 ......................................................................... 1.2机构选取原则11 .................................................................................... 2.工作原理12 六、数学模型 (12)..................................................................... 1.切刀的运动分析12 ..................................................................... 2.槽轮的运动分析14七、Matlab主要程序 (14)八、主要曲线图 (16)九、切片机机构立体图一览 (17)十、课程设计的收获和体会 (18)十一、参考文献 (19)燕山大学机械工程学一、设计题目1.设计条件:设计一糕点切片机械,要求完成工艺动作: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,可通过改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离,以满足糕点不同切片厚度的需要。
课程设计任务书指导教师(签字):汤迎红2012年6月 10日1.设计题目:糕点切片机的设计1.1设计原理:糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。
糕点切片机要求实现两个执行动作:糕点的直线间歇移动和切刀的往复移动。
通过两者的动作配合进行切片。
改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离,以满足糕点不同切片厚度的需要。
1.2设计要求:(1)糕点厚度:10~20mm。
(2)糕点切片长度(亦即切片的高)范围:5~80mm。
(3)切刀切片时最大作用距离(亦即切片的的宽度方向):300mm。
(4)切片工作节拍;30r/min。
(5)生产阻力很小,要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。
(6)电动机可选用0.55kw(或0.75kw),1450r/min。
2. 工作原理和工艺动作分解根据工艺过程,机构应具有一个电动机和两个执行构件(一个输送履带和一把切刀)。
两个执行构件的运动形式如下所示:(1)送料:要求输送履带沿着水平方向做间歇的直线移动,将待加工的糕点送至预定的位置进行加工。
(2)切片:要求切刀是安装在铅垂方向运动的活动构件上,随着构件的往复运动而运动,将位于加工位置上的原料快速切削以使切片刀口整齐平滑。
因此,糕点切片机设计主要集中于间歇机构和往复运动机构的设计。
3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图糕点切片机要求实现两个执行动作:糕点的直线间歇运动和切刀的往复运动。
工艺动作顺序:电机启动后,进行糕点的送进运动,同时切片铅垂向下运动,当送进停止(糕点停止)后,切刀切割糕点,切割完成(切刀退出糕点)后,切割完毕后,完成一次循环。
4.糕点切片机的功能分析实现糕点切片机运动的机构应有下面几种基本功能:①在输送履带送料时,切刀不能接触到待加工的糕点②进行切片时,输送履带必须是静止不动的③输送履带的运动要具有间歇性④切刀的运动要具有往复性⑤输送履带与切刀要能够实现联合运动5. 机构的选型表2.二执行机构形态学矩阵间歇运动机构棘轮机构槽轮机构不完全齿轮机构凸轮机构切口机构连杆机构凸轮机构根据表2所示的两个执行机构形态学矩阵,可以求出糕点切片机的机械运动方案数为: N=4*2=85.1间歇传送机构的选型:方案一:棘轮机构优点:结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------糕点切片机说明书糕点切片机说明书机械原理课程设计任务书 1.设计题目:糕点切片机 2.工作原理及工艺动作过程糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。
糕点切片机要求实现两个动作:(a)糕点的直线间歇移动(b)切刀的往复运动通过两者的动作配合进行切片。
改变直线间歇移动速度或每次间歇的输送距离,以满足糕点的不同切片厚度的需要。
3.原始数据及设计要求 1)糕点厚度:10~20mm。
2)糕点切片长度(亦即切片高)范围:5~80mm。
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、运动灵活可靠。
6)电机可选用,功率 0.55KW(或 0.75KW)、1390r/min。
1 / 184、根据工艺动作顺序和协调要求拟订的运动循环图。
糕点切片机要求实现两个执行动作:糕点的直线间歇运动和切刀的旋转运动。
工艺动作顺序:电机启动后,两把切刀连续旋转,同时进行糕点的送进运动,当送进停止(糕点停止)后,第一把切刀切割糕点,切割完成(切刀退出糕点)后,进行糕点的第二次送进运动,送进停止(糕 1 点停止)后,第二把切刀切割糕点,切割完毕后,完成一次循环。
糕点的送停时间比为 1:3。
运动循环图传送送第带二把停料空程刀电动机切第连续旋停一转空把程带刀料切送 5、执行机构的选型与评价方案Ⅰ:切刀连续运动:凸轮连杆机构糕点间歇运动:不完全齿轮机构 2 切刀的往复运动我们用凸轮连杆机构实现,刀装在滑块上,利用杠杆定理,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,当推杆行程减小时刀具上升。
机械设计课程设计设计说明书设计题目糕点切片机目录一、设计任务书 (3)二、切刀往复运动方案的选择和评价 (4)三、糕点直线间歇运动方案的选择与评价 (6)四、执行机构的简图及运动循环图 (8)五、执行系统的设计 (10)六、减速器的设计 (14)七、参考文献 (41)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%4、设计任务执行部分机构设计(1)分析切刀、输送机构的方案(2)拟定执行机构方案,画出总体机构方案示意图(3)画出执行机构运动循环图(4)执行机构尺寸设计,画出总体机构方案图,并标明主要尺寸(5)画出执行机构运动简图(6)对执行机构进行运动分析传动装置设计(7)选择电动机(8)计算总传动比,并分配传动比(9)计算各轴的运动和动力参数(10)传动件的设计计算(11)选择联轴器(12)轴的结构设计(13)绘制减速器装配图(14)轴的强度校核(15)滚动轴承的选择、寿命计算和组合设计(16)键的选择和强度计算(17)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。
而针对这部分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,不能达到切刀的预运动要求。
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达到目的工作原理:曲柄转动一定的角度围时带动连杆的运动,与连杆相连的棘爪插入齿轮,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合适的驱动机构实现。
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基本选择该机构,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歇啮合传动来达到目的。
工作原理:主动齿轮作连续转动,当主动轮的吃齿进入啮合,从动轮转动;主动轮退出啮合时,由于两齿轮的的凸凹锁止弧的作用,从动轮保持可靠停歇,从而实现从动轮的间歇转动。
优缺点:不完全齿轮机构设计灵活、从动轮的运动角围大,很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。
但加工复杂;在进入和退出啮合时速度有突变,引起刚性冲击,不宜用于高速转动;主、从动轮不能互换。
并且不好控制进给的距离,所在此机构中不宜采用此构件。
方案三:工作原理:摩擦轮实现单向间歇移动(凸轮主轴顺时针转动,轮上的突出圆弧廓线与工件接触时,使皮带滚筒与凸轮对滚,轮间的摩擦力使皮带移动进料。
当凸轮的凸出廓线与皮带脱离接触后,皮带则静止。
凸轮转动一周,工件完成一个周期的送进和停歇动作)。
优缺点:摩擦轮机构,这是步进式的单向送进机构,适合与板条形状工件输送,且机构设计简单,成本低,但很难实现改变切片的长度。
而且为了可靠的送料,还需要加轴向的预紧力。
故该方案舍弃。
方案四:连杆凸轮机构工作原理:主动曲柄连续转动,通过连杆带动行星轮往复运动,与曲柄固联的凸轮,以其轮廓带动两齿轮弧往复运动,从而控制行星轮中的中心轮做间歇转动,达到间歇传动的要求。
优缺点:传动平稳、精确度好,通过改变曲柄的长度就可以改变中心轮的转角。
容易控制所需的进给量,实物操作便捷。
只是结构稍显复杂,不过综合考虑各方面的因素,其做为糕点的间歇移动是比较理想的选择。
四、执行机构的简图及运动循环图1、执行机构的简图:备注:这是我们设计的整体的机构的简图,由连杆凸轮机构带动糕点的间歇移动,用连杆机构实现切刀的往复运动。
连杆的急回特性能使糕点的切口平滑、美观,整体的设计思路符合任务书所给的要求。
且经过设计能够实现糕点间歇和刀具往复运动的协调性能。
2.运动循环图刀具往复运动切刀每分钟得完成切割55次的工作节拍。
所以连接曲柄的齿轮的转速为55次/min,切刀做竖直面的往复直线运动,当其往下运动到与最低点相距约5mm至80mm(这是糕点的厚度)时开始切割糕点,此时糕点静止不动,切割完毕切刀往上运动到距离最低点约80mm时糕点运动起来,把切好的糕点片带走并把糕点送进待切,切刀继续往上运动,直到最高点,之后再往下运动,直到最低点相距约5mm至80mm(这是糕点的厚度)时又开始切割糕点,此时糕点又静止。
如此往复循环。
1)糕点切片机运动循环图(同心圆式)2)糕点切片机运动循环图(直角坐标式)五、执行系统的设计1、连杆凸轮的设计计算1)摆角的计算·······①········②·······③先跟据①式设计摆角的大小:根据实际情况送料带轮半径一般不小于60mm,得9.55°,所以去第一个摆角为10º,则第二个摆角为20°,第三个摆角为30°2)四连杆曲柄和连杆长度的确定·····④1、根据④使可求行程系数,取1 =15°,摇杆长400mm,则由作图法求曲柄及连杆的长度及机架的长度得曲柄连杆机架2、根据第一步所求得的摇杆及机架长求当摆角20º时的曲柄和连杆长有作图法知得曲柄连杆同时由作图法得急回夹角为代入④式知3)同理当摇杆摆角为30º时由作图法知曲柄连杆可调节长度的曲柄和连杆的设计等轴视图正视图2、刀具往复运动的设计计算刀具的往复运动要求有急回特性,因此用连杆来设计刀具的往复运动。
如图为所设计的机构:由图可得,其中e为偏距,a轮盘的半径,b为连杆的长度。
即为极位夹角。
根据切割时糕点的高度的要求C1C2的长度要大于80mm。
即:C1C2=C1D-C2D根据切刀与皮带间歇运动的协调性要求取极位夹角θ=60º,由此可初步取:a=50mm ,b=150mm ,e=100mm六:减速器的设计第一部分:运动和动力参数计算二:传动零件的设计计算高速级齿轮齿数z 21 633中心距a(mm) 170模数m(mm) 4齿宽b(mm) 55 50分度圆直径d(mm)84.998255.002三、轴的设计计算计算及说明结果一:高速轴的计算1、选择轴的材料45号调质钢、255HB S217≤≤[]180MPa1-=σ由参考文献二第398页表19.1查取2、初步计算轴径3min npAd=公式引自参考文献二第403页式()3.19mmd304.17720765.21103min==选取20=d考虑键槽的影响,轴径增加5%4%—并圆整3、轴上零件的定位及轴的主要尺寸的确定其中:轴承1宽度mm15=B安装尺寸16mm齿轮1直径mmd40=安装尺寸mm384、按弯扭合成校核轴的强度1)轴空间受力简图2)轴上受力分析m m 59400M 11•==B M5)校核轴的强度()()()[]1-3223221a 052594.01.0403407.0594001.0σασ≤≤≈⨯⨯⨯+=+=MP d T M c 二:中间轴的设计计算 1、选择轴的材料45号调质钢、255HB S 217≤≤[]180MPa 1-=σ 由参考文献二第398页表19.1查取 2、初步计算轴径3min npA d =单位mm N • 安全公式引自参考文献二第403页式()3.19mmd1145.27175.663.21103min==选取30=d考虑键槽的影响,轴径增加5%4%—并圆整4、按弯扭合成校核轴的强度1)轴空间受力简图2)轴上受力分析a)高速级大齿轮高速级大齿轮为高速级的从动轮,因此受力与高速级小齿轮刚好大小相等、方向相反,即与第一根轴齿轮受力大小相等方向相反所以:1齿轮上的圆周力NFt15081=1齿轮上的径向力NFr5951=1齿轮上的轴向力1aF N289=B)低速级小齿轮齿轮上的圆周力NdTFt3699998.8415722022222=⨯==齿轮上的径向力NFF tr1346844.10cos20tan3699costan22=︒︒⨯==βαmm N M M M VD HD D •=+=+=16126212523810159222221左 mm M M VD HD D •=+=+=143204N 100929101592M 22222右 C2121M M >>>C D D M M所以D 截面为危险截面()()()[]1-3223221C a 653394.01.01572207.01612621.0σασ≤≤≈⨯⨯⨯+=+=MP d T M c 故安全三、低速轴的设计计算1、选择轴的材料45号调质钢、255HB S 217≤≤[]180MPa 1-=σ 由参考文献二第398页表19.1查取 2、初步计算轴径弯矩值:53124=C M-125238=D M合成弯矩最大值在D 截面上:2161261=D M3min npAd=公式引自参考文献二第403页式()3.19mmd38.13605.21103min==选取40mm=d考虑键槽的影响,轴径增加5%4%—并圆整3、轴上零件的定位及轴的主要尺寸的确定其中:轴承1宽度9mm1=B安装尺寸20mm齿轮1直径mmd40=安装尺寸mm384、按弯扭合成校核轴的强度1)轴受力简图2)轴上受力分析低速速级大齿轮为低速级的从动轮,因此受力与低速级小齿轮刚好大小相等、方向相反,即与第二根轴低速级小齿轮受力大小相等、向相反所以:齿轮上的圆周力NFt36991=齿轮上的径向力NFr13461=齿轮上的轴向力1aF N572=3)轴上支反力:水平面支反力0-=+CBtABHAl FlF553699152-=⨯+⨯HAF解得:NFHA1338=-=+rHBHAFFF3699-1338=+HBF6)校核轴的强度()()()[]1-3223221C a 653394.01.01572207.01612621.0σασ≤≤≈⨯⨯⨯+=+=MP d T M c 故 安全四 键连接的选择和计算计算及说明结果一:高速级轴上键的选择及计算 1)选择mm d 28= mm b 40=选择圆头普通平键: 358⨯19791096—GB 其主要参数:78⨯⨯h b2)校核数据引自参考文献一第90页五滚动轴承的选择和校核因为斜齿轮传动,所以选择角接触球轴承mmd25=m in720rn=选择角接触轴承型号为:C7205其基本尺寸25d52D15B16500rC10500C2)校核1、计算附加轴向力1sF、2s FrsFF5.0=NFFFVAHAr69217667022221=+=+=NFFFVBHBr21011317822221=+=+=NFa289=则可得轴承1、2的附加轴向力3465.011==rsFF105N5.022==rsFF2、简图3、计算轴承所受轴向载荷因为21635289346sasFNFF>=+=+所以轴承2被“压紧”轴承1被“放松”由此可得NFFFasa63528934612=+=+=NFFsa34611==4、计算当量动载荷轴承1 0328.0105003461==oaCF数据引自参考文献一第114页表9-5公式引自参考文献二第368页表17.51、计算附加轴向力1s F 、2s F r s F F 5.0=N F F F VA HA r 1207119219222221=+=+= N F F F VB HB r 28789921979122222=+=+= N F F F a a a 328-12==齿齿 则可得轴承1、2的附加轴向力 603.5N 5.011==r s F F 1439N 5.022==r s F F 2、简图3、计算轴承所受轴向载荷因为 21886283603s a s F N F F <=+=+所以轴承1被“压紧”轴承2被“放松”由此可得 N F F F a s a 1210328-1493-21=== N F F s a 143922== 4、计算当量动载荷 轴承180670.00150012101==o a C F 利用插值法求得:53454.01=e111112071210e F F r a >== 再次利用插值法可求得:44.01=X 、.245311=Y 由此可得:N F F F VB HB r 2358470231122222=+=+= N F a 572=则可得轴承1、2的附加轴向力 825N 5.011==r s F F 1179N 5.022==r s F F 2、简图3、计算轴承所受轴向载荷因为 1217695721197s a s F N F F >=+=+ 所以轴承1被“压紧”轴承2被“放松”由此可得 N F F F a s a 176921=+= N F F s a 117922== 4、计算当量动载荷 轴承1.06202850017691==o a C F 利用插值法求得:344.01=e1110721.116501769e F F r a >== 再次利用插值法可求得:44.01=X 、29.11=Y 由此可得:()()N F Y F X f P a r p 30081769.291165044.0111111=⨯+⨯⨯=+=轴承241360.05002811792==o a C F 利用插值法可求得:32554.02=e减速器箱体的相关尺寸七、参考文献参考文献二——机械设计(第五版)吴克坚主编参考文献一—机械零件手册(第五版)周开勤主编参考文献三——机械设计课程设计指导书(第二版)龚桂义主编参考文献四——机械设计邱映辉主编。