切糕机创新设计Word文档下载推荐.doc
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•目录
•一.设计任务
•二.方案设计的构思
•三.传动系统设计
•四.执行系统设计
•五.参考资料
六.创新设计个人心得
一设计任务
(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40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:
•糕点规格:
长20~80mm;
•宽<
300mm;
•高10~20mm;
•切刀工作节拍:
40次/分
•电动机转速:
1390r/min;
•电动机功率:
N=0.55Kw;
•主要设计要求是:
(1)通过调整进给的距离,达到切
•出不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
(一)方案设计的创新改进措施:
1.我们开始构思方案时,考虑到在以后的生活和生产中,自动化是必然的趋势,因此设计的机构要尽量满足自动化的要求。
此机构的运作是切糕点与送糕点,切的时候糕点不能动,没有切的时候,糕点要运动并前进一定的距离.为了实现切的动作,我们开始采用凸轮机构,来实现刀的往复运动,用凸轮可以很好的控制刀的运动,实现最优的运动轨迹,可是凸轮的设计和制造比较复杂,且不能传递较大的力,而且切糕点也不需要那么高的精度。
于是我们考虑用曲柄滑块机构,曲柄滑块机构一样可以实现刀的往复运动,可传递较大的力,能足我们的需要,于是我们确定用曲柄滑块机构。
2.对于蛋糕的传送,既要满足间歇运动的要求,又能通过改变进给距离而切出不同厚度的糕点。
我们刚开始试用了槽轮机构,但我们的糕点切片机要求可以改变所切糕点长度的,如用槽轮机构的话,要改变切片的长度很难实现,我们想到用飞轮(即许多齿轮)改变速度来实现。
用许多齿轮来改变速度很复杂且不太方便操作,于是我们否定了这个方案。
经过查资料后,我们选择了棘轮机构。
用棘轮机构可以方便的实现改变切片的长度.所以机构的总体方案就这么大概的定下来了.
三减速系统设计
本机构原动件为一高速电机,其转速为1390r/min,但我们所需要的转速是40r/min,所以要减速。
对于减速装置我们采用皮带加齿轮的方法。
第一级降速是用皮带减速,减为240r/min。
第二级是用齿轮减为40r/min。
两传动机构设计分析如下:
(一)皮带传动设计:
皮带传动设计主要是采用两个半径不一的皮带轮来实现。
由于皮带上的线速相等,由r1*v1=r2*v2有
1390*r1=240*r2;
则r1/r2=24/139。
由此可见算出电机上皮带轮直径大小r1=60mm;
另一端皮带轮半径大小r2=350mm.传动比i=139/24。
(二)齿轮系的设计:
经皮带减速后的转速为240r/min,而我们所要的转速为40r/min。
因此还需要的传动比为6/1,选用的齿轮为标准齿轮。
m=4mm;
z1=25,z2=50,z2'
=25,z3=75。
传动比i=6/1。
四执行系统机构设计
执行机构分两个,第一个为曲柄滑块机构,第二个为棘轮机构,现分别介绍如下:
(一)曲柄滑块机构
此机构主要是执行切刀的上下往复运动。
由于所切糕点的厚度最大为20mm,所以切刀在20mm之上运动时,糕点才能运动。
为了给糕点足够的传送时间,设计刀的行程为60mm,即曲柄长30mm;
刀的高度设为37mm。
考虑到卫生问题,刀不能缩到滑块的轨道里去,所以设计滑块的长度为65mm;
又设计连接杆的长度为60mm。
这样曲柄滑块机构的高度比较高,所以采用皮带传动。
又切刀应能刚好切断糕点,综合曲柄滑块和棘轮机构的尺寸,我们得出曲柄滑块机构和棘轮机构轴心距为269mm。
所以曲柄滑块机构的尺寸为:
曲柄长30mm;
连接杆长60mm;
滑块长65mm;
刀片高37mm;
曲柄滑块机构和棘轮机构轴心距为269mm。
(二)棘轮机构
棘轮机构主要是执行糕点的进给运动,每一次的运动距离就是所切糕点的长度。
为了更好的控制和改变这个长度,设棘轮每转动一定角度,糕点运动20mm,设棘轮共有24个齿,既每齿代表15度。
于是一共有四档,即20,40,60,80mm,也就是说棘轮转动15,30,45,60度。
对于棘轮的转动,设计一个曲柄摇杆机构推动棘轮旋转。
于是棘轮的旋转角度就可以转化为摇杆的摆角。
即15,30,45,60度。
设摆角的一半为α,曲柄长度为r,摇杆的长度为R,有sinα=r/R,
令R=125mm,有r1=16.3mm,r2=32.4mm,r3=47.8mm,r4=62.8mm;
这就确定了摇杆的四个长度。
将摇杆设计为一个圆盘的槽,槽上按尺寸分布四个小孔,再放一个滑块到槽里面,滑块上连连杆,连杆连摇杆,滑块可用销钉固定于四个不同位置,这就构成了一个曲柄摇杆机构。
设有槽的圆盘直径为150mm,棘轮半径为100mm,在摇杆上装一个棘爪,棘爪推动棘轮旋转,棘轮上再固定一个皮带轮用以带动皮带旋转。
由运动距离可以得出皮带轮的直径为153mm,这样棘轮机构就设计完了。
其尺寸为:
曲柄摇杆机构:
曲柄四档:
16.3,32.4,47.8,62.8mm;
连杆长265mm;
摇杆长125mm;
机架长286mm;
棘轮半径100mm;
棘轮齿数24个;
皮带轮直径153mm;
皮带长1.5m.
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