文档介绍：课程名称：机械设计
设计题目：
自动切菜机设计
院系：
机械工程系
专业：
机制一班
年级：
2010 级
姓名：
刘元是
指导教师：
温亚莲
西南交通大学峨眉校区
2013年5月25日
设计简介
随着自动化技术的发展，自动化技术已经广泛用于家庭生活的各个方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动
以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。自动切菜机就能把人们从繁重的家务活动中解脱出来，给予人们更多地休息时间。让生活更美好。
二设计任务
（一）设计题目：自动切菜机
（二）工作设计及工艺的动作过程
电动机经皮带和齿轮系减速后，达到 30转/分。再用棘轮机构连接一皮带组成菜品的进给机构，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），
实现菜品的切割。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，从而使每一片菜品的大小都一样。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）菜品厚度：10~20mm
2）菜品切片长度（即切片高）范围：5~20mm。
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：30次/min。
主要设计要求是：
（1）通过调整进给的距离，达到切出不同厚度菜品的需要。
（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。
（四）电机的选择
在我国，电源频率为50赫，ns=60f/P （旋转磁场的转速=交流频率/ 定子的极数）。所以三相交流电机中一对极电机的同步转速为 3000 转/分，三相交流电机中两对极电机的同步转速为 1500转/分，余类推。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差（称为转差）通常在10%以内。由于我们要求的电机的转速为150r/mi n。故不能选择交流异步电机。
最后我们决定选用转速为150r/min，。
三机械系统运动方案选择
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；
菜品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。
1、实现切刀往复运动的机构
方案一：
如上图所示，可利用最短杆的圆周运动来实现切刀的上下往复运动。此连杆机构的优点：
运动副为低副，低副的两运动副位面接触，压强较小，可以承受较大的载荷，并且有利于润滑，运动副的集合形状比较简单，便于加工制造。
当原动件运动规律不变时，可以改变各构件的长度从而使从动件得到不同的运动规律。
连杆上各点的轨迹是不同形状的曲线，其形状还随着各构件相对长度的改变而改变，从而得到形式众多的连杆曲线，我们可以利用这些曲线来满足不同曲线的设计要求。
吃连杆结构的缺点：
连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，传递路程较长，易
产生较大的误差累计，使机械效率较低。
2•此机构虽然有上下往复运动，但它没有急回运动特性。不能够实
现切刀下切速度慢而收回速度快的特性，也不能够很好的缩短空
程的时间，影响效率。故放弃。
方案二：
可利用凸轮的转动来实
如下图所示，该机构为封闭的凸轮机构
现切刀的往复运动。
此几何凸轮机构的优点:
只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种
预期的运动规律，而且机构简单紧凑。
凸轮机构可承重较大，运动平稳。
此机构的缺点：
图轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损。
没有急回运动特性，不能够实现切刀下切速度快二上提速度快的特性。不能够很好的缩短空程的时间，影响效率，因此舍弃该方案。
方案三
如下图所示，该机构为偏执曲柄滑块机构，可以利用它实现切刀的往复运动。
此曲柄滑块机构的优点:
，所以该机构具有很好的急回运动
特性。
2•该机构较为简单，可根据已经给定的尺寸要求设计出机构各连杆的长度。
3•此机构为连杆机构，可以承受较大的载荷，并且有利于润滑，运动副几何结构比较简单，便于加工制造。改变各构件的相对长度来使从动件得到预期的运动规律。
综上所述，选择方案三是一个比较不错的选择
令该偏执滑块机构的偏距e=10mm此机构主要是执行切刀的上下
往复运动。由于所切的菜品厚度最大为 30mn,所以切刀在30mn之上
运动时，菜品才能运动。为了给菜品足够的传送时间，设计切刀的行程为2倍菜品的最大厚度，即为