#糕点切片机说明书(2013机械原理课程设计)

机械原理课程设计说明书设计题目：糕点切片机

专业：机械设计制造及其自动化

班级：机制11-1班

成员（学号）：刘芳（１１０１０１１１５）

张诗莹（１１０１０１１１４）

刘思瑶（１１０１０１３２６）

杨洋（１１０１０１１３４）指导教师：赵建琴

2013年7月3日

目录

一 . 机构简介 (1)

二 . 工作原理和工艺动作分解 (2)

三 . 方案设计 (3)

四 . 机构尺寸设计 (4)

五 . 机构运动简图 (12)

六 . 运动分析 (15)

七 . 最终确定方案示意图 (16)

八 . 总结 (16)

糕点切片机设计说明书

一、机构简介

（一）设计题目：糕点切片机

（二）工作原理及工艺动作简介：

糕点切片机的切刀运动机构是由电动机驱动的，经减速后切刀运动机构需实现切片功能需要的某种往复运动。糕点铺在传送带上，简写间歇进行输送，通过改变传送带的输送速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片规格尺寸的需要。糕点先成型，经切片后再烘干。

（三）设计要求

1、糕点厚度：10～20mm

2、糕点切片长度范围：5～80mm

3、切刀切片时最大作用距离：300mm

4、切刀工作节拍：40次/min

5、电动机参考规格：0.8kw、730r/min

6、工作阻力甚小，要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。（四）设计提示

1、切片时阻力很小，但在切刀运动方案的选择上是本机设计的难点。通

常，切削速度较大时，切片刀口会整齐一些。选择机构类型时，重点应放在简单使用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等方面。

2、间歇输送机构如何满足切片长度尺寸规格的变化要求，也是本机设计

的难点。调整机构必须简单可靠，操作方便。是采用调速方案，还是采用调距离方案，或者采用其他调整方案，均应对方案进行定性的分析比较。

3、间歇输送机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部输送运动应在切

刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的厚度，输送运动必

须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运动则可

与切刀的工作行程在时间上有一段重叠，以利提高生产率。在惊醒工

作循环图设计时，应注意上述特点并适当选取输送机构的设计参数。

二、工作原理和工艺动作分解

（一）糕点切片机要求实现两个执行动作：

1、糕点的直线间歇移动

2、切刀的往复运动

（二）通过两者的动作配合进行切片

1、糕点的直线间歇移动

糕点的直线间歇移动，是为了保证切刀在切糕点时，糕点是静止的，这样切出的糕点才符合要求。另外，糕点的直线间歇移动的快慢，决

定了被切出的糕点的厚度大小。糕点在停歇后，如果移动的快，糕点

的厚度就相对大一些；否则，反之。

2、切刀的往复运动

切刀的往复运动，这是切刀所必须的运动，如果只有一次运动，这样

就只能切一次。同时，切刀的往复运动的时间和高度都必须控制。切

刀切下和收起的总时间必须小于糕点的间歇时间；切刀的最低高度必

须高于糕点的最大高度。

三、方案设计

1、电动机的减速机构

采用皮带轮—齿轮机构

2、糕点直线间歇移动机构

采用棘轮—皮带轮机构

工作原理：主动摆杆摆动，带动棘轮间歇转动，皮带轮随棘轮转动而转动，皮带轮水平移动。

选用理由：通过对比多个可实现间歇移动的机构，如：不完全齿轮机构、槽轮机构、凸轮机构和棘轮机构，最终确定采用棘轮

机构。理由是棘轮机构简单、制造容易、步进量易于调整。

棘轮摆杆可与其他杆件机构连接，使摆件的摆动容易生

成。皮带轮传动能缓和载荷冲击；皮带轮传动运行平稳、

低噪音、低振动；皮带轮的制造和安装精度不像齿轮啮合

传动严格。

3、切刀往复直线运动机构

可采用曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构和凸轮机构

因此，我们选取的三个方案为：

方案一：电动机的减速机构采用皮带轮—齿轮机构，糕点直线间歇移动机构采用棘轮—皮带轮机构，切刀往复直线运动机构采用

曲柄滑块机构。

方案二：电动机的减速机构采用皮带轮—齿轮机构，糕点直线间歇移动机构采用棘轮—皮带轮机构，切刀往复直线运动机构采用

曲柄摇杆机构。

方案三：电动机的减速机构采用皮带轮—齿轮机构，糕点直线间歇移动

机构采用棘轮—皮带轮机构，切刀往复直线运动机构采用凸

轮机构。

四、机构尺寸设计

（一）电动机减速机构的尺寸设计（皮带轮与齿轮组合机构）

由于电动机转速过高需要减速，我们采用皮带轮和齿轮组合机构进行减速。

已知电动机转速为720r/min，根据切刀工作节拍要求减速后转速应为400r/min，故传动比应为i = n1/n2= 73/4 。

将皮带轮主动轮1直径定为d1=32mm ，皮带轮从动轮2转速定为160r/min 。

由730 x d1 = 160 x d2 ,求得从动轮直径d2 =146mm ，皮带轮转动比i1 = 73/16 ，故齿轮传动还需再次降速为i1的1/4 。

主动齿轮2’与从动皮带轮2同轴，取齿轮2’与从动齿轮3模数均为4，齿轮2’分度圆直径定为d2’=40mm 。由传动比i2 = 1/4 ，z2’=10 ，求得齿轮3的齿数，z3 = 40 ，分度圆直径为d3 = 160mm 。（二）糕点直线间歇移动机构的尺寸设计（棘轮与皮带轮组合机构）

1、棘轮与运输糕点的皮带轮的尺寸设计

为了可以加工出不同厚度的糕点，皮带轮间歇移动的距离应有变化，所以摆杆带动与棘轮齿接触时转动的角度也应有变化。查资料得，可以在棘轮外加装一个棘轮罩，通过改变及轮罩的位置来改变遮盖摆杆摆角范围内棘轮上的齿数的多少。这样，当摆杆逆时针摆动时，棘爪现在罩上滑动，然后才嵌入棘轮的齿槽中推动其转动。被罩遮住的齿数越多则棘轮每次转