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1、機 械 原 理 課 程 設(shè) 計 糕點切片機的功能和設(shè)計要求： 功能 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 功能： 糕點切片機主要完成糕點制成過程中的 切片工作 。 為了實現(xiàn)糕點的切片工作 ， 糕點切片機要求實現(xiàn)兩個執(zhí)行動作： 糕點的直線履帶傳送； 切片對糕點的切割。 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求： 糕點厚度 : 1020mm。 糕點切片長度（亦即切片的高）范圍 : 580mm。 切片切片時最大作用距離（亦即切片的寬度方 向） : 300mm。 切片工作節(jié)拍 : 40次 /min。 生產(chǎn)阻力很小。要求選用的機構(gòu)簡單、輕便、 運動靈活可靠。 電動機可選用 0.55kW（ 或 0.75kW）、 1390r/min。 工作原理和
2、工藝動作分解 : 根據(jù)分析，糕點切片機要求完成的工藝動作有 以下兩個動作： 糕點的直線間歇移動； 切片的往復(fù)運動。 因此，糕點切片機設(shè)計主要集中于間歇機構(gòu)和 往復(fù)運動機構(gòu)的設(shè)計。 功能分解圖 總功能： 糕點切片 子功能： 傳送糕點 子功能： 切刀切片 間歇運動 切刀上升 、 下降 履帶傳送 往復(fù)運動 設(shè)計任務(wù) : 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖； 進行間歇運動機構(gòu)和切口機構(gòu)的選型，實現(xiàn)上 述動作要求； 機械運動方案的評定和選擇； 根據(jù)選定的原動機和執(zhí)行機構(gòu)的運動參數(shù)擬定 機械傳動方案； 畫出機械運動方案簡圖（機械運動示意圖）； 對機械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)進行尺度設(shè)計。 糕點切片機的運動
3、循環(huán)圖： 直線式運動循環(huán)圖 直角坐標式運動循環(huán)圖 圓周運動循環(huán)圖 原動機的選擇： 電機型號： Y802-4（ Y系列三相異步電動 機） 電機功率： 0.75kW 電流： 2.0A 轉(zhuǎn)速： 1390r/min 效率： 74.5% 功率因數(shù)： 0.76 執(zhí)行機構(gòu)的選型： 根據(jù)間歇運動機構(gòu)和切口機構(gòu)這兩個執(zhí)行構(gòu)件動作要 求和結(jié)構(gòu)特點，可以選擇如表的常用機構(gòu)。 表 1：二執(zhí)行機構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣 機械運動方案的選擇： 根據(jù)表 1所示的兩個執(zhí)行機構(gòu)形態(tài)學(xué)具鎮(zhèn)， 可以求出糕點切片機的機械運動方案數(shù) 為： N=4*2=8 間歇傳送機構(gòu) 的 選型 ； 切口機構(gòu)的選型。 各種間歇機構(gòu) 的比較 間歇運動機構(gòu)的選擇 ：
4、 槽輪機構(gòu)可以滿足間歇直線傳動 的要求，同時，制造成本也比較 低廉，因此，我們選擇它作為執(zhí) 行間歇傳動的機構(gòu)。 切口機構(gòu)的 選擇比較 間歇運動機構(gòu)的選擇 ： 由于凸輪應(yīng)用范圍較廣，可 靠性不錯，傳動精度較高， 我們選擇凸輪機構(gòu)作為切口 機構(gòu) 。 糕點切片機傳動系統(tǒng)的選型 ： 帶傳動和齒輪傳動在糕點切片機 的機構(gòu)里都能夠完成傳動的作用， 而在具體的選擇上，我們考慮兩 者結(jié)合起來應(yīng)用在糕點切片機的 傳動機構(gòu)里。 機構(gòu)簡圖 （軸測圖） 傳動件的分析： i總 =n電機 /n執(zhí)行主軸 =1390/40=34.75 所以，機械傳動系統(tǒng)的第一級采用帶傳 動，起速比為 5；第二級采用直齒圓柱齒 輪傳動，其傳動
5、比為 6.95。 帶輪的計算： 查表 KA=1.2， P=0.75kW ,確定計算功率 Pc=KAP=1.2*0.75=0.9。 確定帶的型號：由 Pc及主動輪轉(zhuǎn)速 n1=1390r/min,查表得到選用的 V帶型號是 A型 V 帶。 確定帶輪節(jié)圓直徑 d1和 d2： 查表可取 d1=100mm， 則 d2=5* d1=500mm。 帶輪的計算： 確定中心距 a0： 0.7（ d1+ d2） a02（ d1+ d2） ， 即 420mm a0Pc/P0， 由于 v=( d1n1)/60000=7.278m/s， 根據(jù) v和 d1， 查表得出： P0=0.95kW。 所以 z0.9/0.95 ，
6、 z的最小值為 1。 齒輪的計算： 取 z1=20， 則 z2=i*z1=6.95*20=139 其模數(shù)取 m=5mm。 齒輪的各項尺寸計算如表 凸輪的分析與計算： 凸輪的分類、比較 與選擇； 從動件設(shè)計 ； 凸輪輪廓曲線設(shè)計。 凸輪的 分類和比較 因此，我們選用滾子凸輪 作為切口機構(gòu)，并對此進 行計算，對直動從動件滾 子凸輪進行設(shè)計。 從動件 s、 v、 a圖 從動件 s圖 從動件 v圖 由于速度較低 ， 所以速 度可以忽略不計 ， 故 從動件 a值始終為零，故 不作從動件 a圖。 凸輪參數(shù)選定： 基圓半徑 r0=120mm 滾子半徑 rb=20mm 偏心距 e=0 從動件行程 h=60mm
7、 角速度 =4.189rad/s 凸輪輪廓曲線設(shè)計： 理論廓線 ； 實際廓線 。 理論廓線方程： x=(s0+s)sin y=(s0+s)cos s0= r0=120mm 當 0， 60 時 ， s=0； 當 60 ， 180 時 ， s=90(-/3)/； 當 180， 300 時 ， s=60-90(-/2)/； 當 300 ， 360時， s=0。 實際廓線方程： xa=x+rr(dy/d)/(dx/ d)2+(dy/ d)21/2 ya=y-rr(dx/d)/(dx/ d)2+(dy/ d)21/2 dx/d=(r0+s)cos+(ds/d)sin dy/d=-(r0+s)sin+(d
8、s/d)cos 當 0， 60 時 ， ds/d=0； 當 60 ， 180 時 ， ds/d=90/； 當 180， 300 時 ， ds/d=-90/； 當 300 ， 360時， ds/d=0。 理論輪廓曲線 實際輪廓曲線 槽輪的分析與計算： 槽輪機構(gòu)是一種最常用的間歇運動機構(gòu)， 在分度、轉(zhuǎn)位等傳動中廣泛應(yīng)用。槽輪 機構(gòu)由外槽輪機構(gòu)和內(nèi)槽輪機構(gòu)兩種形 式，均用于平行軸之間的間歇傳動。當 槽輪的直徑無窮大時，槽輪的間歇轉(zhuǎn)動 變?yōu)殚g歇移動。當需要在兩交錯軸之間 進行間歇傳動時，可采用球面槽輪機構(gòu)。 各類槽輪的比較： 外槽輪機構(gòu) 的轉(zhuǎn)臂等速轉(zhuǎn)動時 ， 槽輪在轉(zhuǎn)位過 程中產(chǎn)生柔性沖擊 。 內(nèi)槽輪機構(gòu)轉(zhuǎn)位時的速度變化和外槽輪機構(gòu)大 不相同 ， 動力性能要好得多 。 球面槽輪機構(gòu) 的動力特性比外槽輪機構(gòu)好得多 而稍差于內(nèi)槽輪機構(gòu) ， 但它的動停時間比與槽 數(shù)無關(guān) ， 恒等于 1。 不完全齒輪機構(gòu) 也是間歇機構(gòu)的一種形式，機 構(gòu)形式很多，工作原理類似。 槽輪機構(gòu) 的選擇： 間歇運動機構(gòu)選擇多 滾子外槽輪機構(gòu)。 槽輪機構(gòu)的 設(shè)計數(shù)據(jù) 小組成員： 陳雋 李穎華 俞蓓君 謝謝！
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