糕點(diǎn)切片機(jī)的方案設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、目錄一、 課程設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介.31.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 .32.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 .33.設(shè)計(jì)方案提示 .34.設(shè)計(jì)任務(wù) .4二、 機(jī)構(gòu)選用.41.糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng) .42.切刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) .5三、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖.5四、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和評(píng)價(jià).6五、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算.81.傳動(dòng)比的計(jì)算 .82.V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 .83.減速器的傳動(dòng)比 .8六、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖的繪制.9七、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算.101八、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析圖片.12九、 方案特點(diǎn)詳解.171.優(yōu)點(diǎn) .172.缺點(diǎn) .17十、 設(shè)計(jì)感想.17附圖.19參考資料.202一、一、 課程設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介課程設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介

2、1. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 糕點(diǎn)先成型（如長(zhǎng)方體、圓柱體等）經(jīng)切片后再烘干。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。改變直線間歇移動(dòng)速度或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。 2. 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)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。3. 設(shè)計(jì)方案提示7)

3、 切削速度較大時(shí)，切片刀口會(huì)整齊平滑，因此切刀運(yùn)動(dòng)方案的選擇很關(guān)鍵，切口機(jī)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用、運(yùn)動(dòng)靈活和運(yùn)動(dòng)空間尺寸緊湊等。8)直線間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何滿足切片長(zhǎng)度尺寸的變化要求，是需要認(rèn)真考慮的。調(diào)整機(jī)構(gòu)必須簡(jiǎn)單可靠，操作方便。是采用調(diào)速方案，還是采用調(diào)距離方案，或采用其它調(diào)速方案，均應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行定性分析比較。9)間歇機(jī)構(gòu)必須與切刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作協(xié)調(diào)，即全部送進(jìn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)在切刀返回過(guò)程中完成。需要注意的是，切口有一定的長(zhǎng)度（即高度） ，輸送運(yùn)動(dòng)必須在切刀完3全脫離切口后方能開始進(jìn)行，但輸送機(jī)構(gòu)的返回運(yùn)動(dòng)則可與切刀的工作行程在時(shí)間上有一段重疊，以利提高生產(chǎn)率，在設(shè)計(jì)機(jī)器工作循環(huán)圖時(shí)，應(yīng)按照上述要求來(lái)選擇間

4、歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。4. 設(shè)計(jì)任務(wù)1)根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬訂運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；2)進(jìn)行輸送間歇運(yùn)動(dòng)、切刀往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的選型；3)進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)和選擇；4)根據(jù)選定的電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬訂機(jī)械傳動(dòng)方案；5)畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖；6)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)；7)用 UG 畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；8)對(duì)間歇機(jī)構(gòu)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，繪制從動(dòng)件的位移、速度、加速度曲線圖； 9)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 （用 B5 紙張，封面用標(biāo)準(zhǔn)格式）二、二、 機(jī)構(gòu)選用機(jī)構(gòu)選用1. 糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)可以選擇連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。為了使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單

5、、易操作，而且考慮后面的建模與仿真，擬定用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)。凸輪選用的是形封閉式，形封閉試凸輪機(jī)構(gòu)可以依靠凸輪或從動(dòng)件特殊的幾何形狀來(lái)維持凸輪與從動(dòng)件的高副接觸，這里選用利用凸輪端面上的溝槽和放于槽中的從動(dòng)件4滾子使得凸輪與從動(dòng)件保持接觸。凸輪的大體形狀如下：2. 切刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)切刀的往復(fù)直線移動(dòng)可以選擇連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等。為了使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作，而且考慮后面的建模與仿真，擬定用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)。三、三、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖5切刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖糕點(diǎn)的直線間歇運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖四、四、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和評(píng)價(jià)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和評(píng)價(jià) 6性能指標(biāo)

6、具體內(nèi)容分?jǐn)?shù)1)運(yùn)動(dòng)規(guī)律形式51.機(jī)構(gòu)的功能2)傳動(dòng)精度高低4.51)應(yīng)用范圍52)可調(diào)式53)運(yùn)轉(zhuǎn)速度52.機(jī)構(gòu)的工作性能4)承載能力4.51)加速度峰值52)噪聲53)耐磨性53.機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能4)可靠性51)制造難易4.52)制造誤差敏感度4.54.經(jīng)濟(jì)性3)調(diào)整方便性51)尺寸52)重量55.機(jī)構(gòu)緊湊3)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性57五、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算五、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 傳動(dòng)比的計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為 1309r/min，切刀的工作節(jié)拍為 40 次/min。設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，切刀往復(fù)一次，則控制切刀的桿件轉(zhuǎn)數(shù)為 40r/min。綜上，總傳動(dòng)比為。121390 /min34.7540 /minn

7、rinr備注：如果要滿足電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，需要切刀往復(fù)一次，則做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的那個(gè)搖桿的兩個(gè)極限位置需要差不多為一個(gè)為最高點(diǎn)和一個(gè)為最低點(diǎn)。這樣才會(huì)滿足以上轉(zhuǎn)數(shù)和傳動(dòng)比的計(jì)算。2. V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比選 V 帶的傳動(dòng)比為，則減速器總傳動(dòng)比為。12i 134.7517.3752fiii由表查得 V 帶工作情況系數(shù)，故。根據(jù)1.2Ak 1.2 0.750.9caAPk PKW和選用 Z 型帶。caPn根據(jù)表，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。則大帶輪的基準(zhǔn)直徑1160ddmm，根據(jù)表圓整為。212 160320dddidmm2315ddmm3. 減速器的傳動(dòng)比考慮到兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問(wèn)題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)有相近的浸油深度，兩級(jí)齒輪

8、減速器高速級(jí)傳動(dòng)比與低速級(jí)傳動(dòng)比的比值取為，即。則2i3i1.3231.3ii8；。21.31.3 17.3754.753fii3217.3753.6564.753fiii設(shè)高速級(jí)齒輪，小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。124z 22 14.753 24114zi z設(shè)低速級(jí)齒輪，小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。124z 23 13.656 2488zi z備注：分度圓直徑不具體計(jì)算，但是在仿真時(shí)，必須要滿足以上算出的傳動(dòng)比。六、六、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖的繪制機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖的繪制 9七、七、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算 已知搖桿的長(zhǎng)度，搖桿擺角。假設(shè)極位夾角。設(shè)計(jì)步CDl6030驟如下：1.任

9、選一固定鉸鏈點(diǎn)，選取長(zhǎng)度比例尺。并按搖桿長(zhǎng)度和擺角作出搖桿的DlCDl兩個(gè)極限位置和。1C D2C D2.連接、，并自做的垂線。1C2C2C12C C2C M3.作，則直線與相交于點(diǎn)。直角三角形中，2190C C N1C N2C MP12C PC。12C PC4.以為直徑作直角三角形的外接圓，在圓弧上任選一點(diǎn)作為曲1C P12C PC12C PCA柄的機(jī)架鉸鏈點(diǎn)，并分別與、相連，則。AB1C2C1212C ACC PC 5.由圖可知，搖桿在兩極限位置時(shí)曲柄和連桿共線，故有和1ACBCAB。解此兩方程可得2ACBCAB212ACACAB212ACACBC10由極位夾角設(shè)計(jì)出的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)計(jì)算出

10、AB=44mm、BC=164mm、固定鉸鏈 A、D 的水平距離為 104mm，豎直距離為 60mm。11八、八、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析圖片機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析圖片 開始運(yùn)動(dòng)12 糕點(diǎn)開始往回運(yùn)動(dòng)備注：這時(shí)凸輪和搖桿的最短桿轉(zhuǎn)了，刀片抬起了 20mm 左右，高于糕點(diǎn)的厚度，這53時(shí)的凸輪才有帶著糕點(diǎn)往回運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。這樣會(huì)保證刀片和糕點(diǎn)完全脫離，不會(huì)造成相互摩擦等不利因素。13 刀片上升到最高點(diǎn)，糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距刀片最遠(yuǎn)點(diǎn)備注：這時(shí)凸輪和搖桿的最短桿轉(zhuǎn)了，刀片上升到最高點(diǎn)，糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距刀片最遠(yuǎn)180點(diǎn)。此時(shí)為搖桿的另一個(gè)極限位置。14 糕點(diǎn)已經(jīng)剛回到刀片下備注：這時(shí)凸輪和搖桿的最短桿轉(zhuǎn)了。這時(shí)的刀片利糕點(diǎn) 2

11、0mm 左右，還沒(méi)有接觸到115糕點(diǎn)。凸輪機(jī)構(gòu)開始進(jìn)行間歇狀態(tài)，糕點(diǎn)靜止不動(dòng)。這樣保證了刀片完整的切割糕點(diǎn)。15刀片落到最低點(diǎn)以上是機(jī)構(gòu)由開始狀態(tài)糕點(diǎn)開始往回運(yùn)動(dòng)刀片上升到最高點(diǎn)，糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到距刀片最遠(yuǎn)點(diǎn)糕點(diǎn)已經(jīng)剛回到刀片下刀片落到最低點(diǎn)整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。16九、九、 方案特點(diǎn)詳解方案特點(diǎn)詳解1. 優(yōu)點(diǎn) 機(jī)器可在任何時(shí)候啟動(dòng)或停止，完成實(shí)現(xiàn)功能目標(biāo)良好。 此方案設(shè)計(jì)的機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，有利于實(shí)際應(yīng)用。 此方案穩(wěn)定性高，而且能確保機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度。 由于機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案的復(fù)雜程度低，符合經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)目的。2. 缺點(diǎn) 此方案由于計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)化了很多運(yùn)動(dòng)約束條件，還只是理論上的產(chǎn)物，如果通不過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證只是廢品。十、

12、十、 設(shè)計(jì)感想設(shè)計(jì)感想 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)通過(guò)了 6 周的課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械原理相關(guān)的訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。在這段時(shí)間里我們每天的專注和辛勞，喚回了我對(duì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的重新的認(rèn)識(shí)，對(duì)各個(gè)組合機(jī)構(gòu)的深刻理解。在理論學(xué)習(xí)中我們只是簡(jiǎn)單是學(xué)到了關(guān)于齒輪、連桿和凸輪的簡(jiǎn)單知識(shí)，只能簡(jiǎn)單的對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)一些機(jī)構(gòu)連接組合在17一起進(jìn)行設(shè)計(jì)的，不能單獨(dú)只考慮一個(gè)或幾個(gè)基本構(gòu)件的情況，要綜合考慮，對(duì)其傳動(dòng)比和傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行認(rèn)真考慮，進(jìn)行整體構(gòu)思。而小組共同設(shè)計(jì)給我們提供了團(tuán)體協(xié)作的的途徑，讓我們更能有利于進(jìn)行思

13、考和設(shè)計(jì)，一個(gè)人的力量是有限的，但是團(tuán)體的力量是無(wú)窮的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行換位思考，綜合大家的力量進(jìn)行初步的理論設(shè)計(jì)，然后要獨(dú)立的完成自己的設(shè)計(jì)思路。在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)也要參加實(shí)踐活動(dòng)，同時(shí)，分組設(shè)計(jì)也有利于我們同學(xué)之間的團(tuán)體協(xié)作。把課本上的知識(shí)運(yùn)動(dòng)到社會(huì)實(shí)踐當(dāng)中去，是我們學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)的最終目的。在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。遇到不懂的地方要和同學(xué)共同攻克難關(guān)！由于本次設(shè)計(jì)是分組的，自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的東西不多，但在通過(guò)這次設(shè)計(jì)之后，我想會(huì)對(duì)以后自己獨(dú)立設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。對(duì)我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收

14、更加可喜。讓我知道了學(xué)無(wú)止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！18附圖附圖圖片為一般工廠加工的時(shí)的糕點(diǎn)切片機(jī)，對(duì)比來(lái)看，我設(shè)計(jì)的有很多的缺陷。例如，沒(méi)有用帶傳動(dòng)來(lái)傳遞糕點(diǎn)，而是用了凸輪機(jī)構(gòu)。這樣在效率上大大的降低，并且在糕點(diǎn)安裝上也很費(fèi)力。還有在刀片做往復(fù)運(yùn)動(dòng)是采用的搖桿機(jī)構(gòu)，增大了占地空間，機(jī)構(gòu)不夠緊湊。以后在生產(chǎn)實(shí)踐中，要多積累經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出的機(jī)構(gòu)更功能、效率、緊湊性等更完美。19參考資料參考資料1. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 裘建新主編 高等教育出版社。2. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 牛鳴岐等主編 重慶大學(xué)出版社。3. 機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì) 孔凌嘉等主編 北京理工大學(xué)出版社。4. 機(jī)械原理課本 張春林主編 高等教育出版社。5. 機(jī)械設(shè)計(jì)課本 譚慶昌 趙洪志主編 高等教育出版社。