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机械创新设计——糕点切片机.doc

发布时间：2022-06-02 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.50M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    东 华理 工大 学 长 江学 院创新设计说明书 设计题目：糕点切片机的设计 姓 学 专 班 名：吴壮飞 号：08311122 业：机械工程及自动化（机械制造） 级：083111 指导教师：李云青 2011 年 6 月 24 日
    糕点切片机设计说明 设计者：吴壮飞 东华理工大学长江学院机电学院 作品内容简介 本机体积小、重量轻、操作方便、可以切除不同厚度的糕片，如切桃片糕、云片 糕及砂仁条、硬性果蔬等多种食品。 1、 研制背景及意义 研制背景：由于现在人们生活水平的不断提高，越来越多的人喜欢吃高蛋白 等高营养的食品，而糕点则是一种较佳的选择，它既实惠有好吃，比如蒸糕类、 酥皮类、油炸类等，虽然本人很少吃，但还是偶尔吃，觉得是蛮好吃的。 意义：我认为制作这样的一款小机器，能更加方便人们随时可以吃到香滑可 口的糕点，而且可以提高效率，解决了以往人工切的麻烦与低效率。 2 、主要功能和性能指标 主要功能：切除不同糕点的厚度要求，满足不同人群的需求，快速、方便； 性能指标：电机选用功率 0.55KW（或 0.75KW）、1390r/min； 切刀工作节拍：40 次/min。 2
    3、 设计方案 一、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，因而传动效率较低，易出现发热和温度过高的现象， 磨损也较严重，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计 为使我们的设计机构能够满足产品设计的要求设计方案拟定如下： 1、降速机构:从电机输出较高的的转速（1390r/min）,必须经过一系列 降速机构才能达到刀的转速要求（40r/min）.可采用涡轮蜗杆机构，皮带齿轮机 构； 2、切刀往复运动机构：可采用机构：曲柄滑块机构，凸轮机构，摆杆 倒杆—齿轮机构， 3、糕点的间歇运动机构可采用机构，槽轮，不完全齿轮。 方案 1 采用机构：切刀往复运动：齿轮机构 糕点间歇运动：槽轮机构 同步带 锥齿轮 电动机 切刀 直齿轮 主动拨盘 从动槽轮 3
    对于此结构我们选刀的运动为连续旋转，而且采用两把刀的情况，这样的话 系统的效率将会得到很大的提高，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夹角，存在应力集中现象，便于切片过程的实 现。此机构采用多个齿轮连接，传动稳定，传动比可靠，同时整个系统机构设计 简单，易于制造。 我们采用槽轮机构来完成糕点的间歇运动，在带动刀的齿轮旋转一周的过程 中，拨盘旋转四周，来完成糕点的切割动作。 对于糕点的厚度，因槽轮的运动确定，采用改变摩擦轮的直径来改变糕点的 输送距离达到改变糕点切片的厚度。 槽轮机构的结构简单，外形尺寸较小，其机械效率高，并能较平稳地、间歇 地进行转位。 方案 2 采用机构: 凸轮切刀运动机构 不完全齿轮糕点运动机构 切刀 传送带 凸轮 主动齿轮 不完全齿轮 齿轮 4
    切刀的往复运动我们采用凸轮—连杆机构，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。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 动即切糕点时速度加快，从而使切口光滑。 糕点的间歇运动我们采用不完全齿轮机构实现。 当滑块向上运动即刀向上运动时，不完全齿轮进入啮合区，运动带动糕点的移动， 当滑块向下运动即刀向下运动时，不完全齿轮进入非啮合区即糕点静止，进行切 割。该方案结构简单，但对于不完全齿轮来说，啮合时会有较大冲击，易损坏， 同时该系统整体尺寸较大，工作效率较低，结构不紧凑，调试性较低。 方案 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 同步带 电动机 锥齿轮 切刀机构 不完全齿轮 5
    锥齿轮 直齿轮 切刀 切刀机构 切刀的往复运动我们采用摆动导杆机构和齿轮机构实现，利用导杆机构使 摇杆产生一定角度的摆动，控制导杆机构的尺寸，可使刀的摆角达到一定角度， 产生一定的齿轮啮合比，可以在此安装刀具使其来回往复切割。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夹角，存在应力 集中现象，便于切片过程的实现。 糕点输送的机构我们采用不完全齿轮机构，在非啮合区，糕点静止，切刀开始切 割；进入啮合区，输送带带动糕点输送，切刀停止切割。 但此机构中刀的运动具有急回运动特性，为了满足糕点厚度的均匀，我们必 须考虑到来改变机构的自由度的数目，结构过于复杂，较难制造和计算。 6
    二、主要工作机构的运动循环图： 225° 送 料 空 程 ° 停 带 第 一 把 刀 切 传 送 第 二 带 把 停 电动机 连续旋 转 刀 切 空 程 送 料 ° 送 传 三、获选方案：方案 1 槽轮机构的结构简单，外形尺寸较小，其机械效率高，并能较平稳地、间歇 地进行转位。综合比较三个方案的优劣，方案一为所选的最终方案，机构简图如 下： 7
    序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名称 电动机 同步带 直齿轮 直齿轮 锥齿轮 锥齿轮 锥齿轮 锥齿轮 直齿轮 主动拨盘 直齿轮 从动槽轮 切刀 摩擦轮 8
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