文档介绍：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30r/min。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
1)糕点厚度:10-15mm。
2)糕点切片长度(亦即切片高)范围:6-8mm 。
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:30r/min。
5)工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵可靠。
6)电机可选用,()、1450r/min。
主要设计要求是:
(1)通过调整进给的距离,达到切出不同厚度糕点的需要。
(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。
二、机械系统运动方案设计的构思以及选择和评定
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;
糕点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、实现糕点直线间歇移动的机构
方案一
如右图所示,为牛头刨床,是可实现直线间歇移动的机构。
此摆动导杆机构的优点:
此机构具有急回运动特性,可以根据所需的行程速比系数K来设计,先利用式
θ=180°(K-1)/(K+1)求出θ角,然后再设计各杆的尺寸。
此机构也是连杆机构,具有连杆机构的共同优点。
此摆动导杆机构的缺点:
此机构没有间歇特性,只有急会特性,不能够很好的完成直线间歇移动。故舍弃。
方案二
如左图所示,为一连杆步进输送机构,也可实现直线间歇移动机构。
此连杆机构的传输优点:
就其理想的运动特性来说,此机构能完全实现直线间歇移动。
如果连杆ABCDE设计得当,此机构具有传递平稳,运动精确等优点。
而该机构的缺点有:
连杆BDC的运动轨迹是一个完全不规则的曲线,在设计连杆机构ABCDE时,要想使连杆和挂钩接触的部分的运动曲线近似为直线,机构中的每个连杆的长度和定位都很难。确定连杆的运动的方法有图解法,解析法和实验法。解析法没有学过,也没接触过,超出我们的能力范围。实验法又不够精确,不能够使其间歇直线运动和切刀的往复运动很好的配合起来。所学过的图解法的知识也不能够得出最终尺寸和方位。故舍弃。
方案三
该棘轮机构的优点有:
棘轮机构的结构简单,外形尺寸小,其机械效率高,并能较平稳地,间歇地进行转位,能实现糕点厚度的调节,故采用此机构。
2、实现切刀往复运动的机构
方案一:

如上图所示,为一直动导杆机构,可利用杆3的往复运动来实现切刀的上下往复运动。
此连杆机构的优点:
运动副均为低副,底副的两运动副元素为面接触,压强较小,可承受较大的载荷,并且有利于润滑,运动副元素的几何形状较简单,便于加工制造。
当原动件的运动规律不变,可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。
连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线,其形状还随着各构件相对长度的改变而改变,从而可以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。
此连杆机构的缺点:
连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递,传递路线较长,易产生较大的误差累计,使机械效率降低。
此机构虽有上下往复运动,但它并没有急回运动特性。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:

如上图所示,为一几何封闭凸轮机构。可利用构件1绕A点做偏心转动来实现切刀的往复运动。
此几何封闭凸轮机构的优点:
只要适当地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。
机构可承重较大,运动平稳。
此机构的缺点:
凸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慢而收回速度快的特性。不能够很好的缩短空程的时间,影响效率。故舍弃。
方案三:
如上图所示,为一偏执曲柄滑块机构,可利用它实现切刀的往复运动。
此曲柄滑块机构的优点:
机构具有e = 40mm的偏心距,具有急回运动特性。
机构结构简单,可根据已经给定的尺寸要求设计出机构中各连杆的长度。
此机构为连杆机构,具有连杆机构的共同优点。可承受较大的载荷,并且有利于润滑,运动副元素的几何形状较简单,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