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糕点切片机机械原理课程设计说明书

时间:2020/06/01    

  糕点切片机呆滞道理课程打算仿单_呆滞/仪外_工程科技_专业材料。糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。糕点切片机央求实行两个行为:1糕点的直线切刀的来往运动。通过两者的行为配合举行切片。改换直线间歇转移速率或每次间歇的输送隔断,以满意糕点的区别切片厚度的须要。

  呆滞道理课程打算 标题名称 专业班级 学生姓名 学号 领导老师 专用钻床液压体系 机制(升本) 刘备 XXXXXXXX 诸葛亮 呆滞与电子工程系 二○一四年 6 月 16 日 1 呆滞道理课程打算职分书 1. 打算标题:糕点切片机 2. 使命道理及工艺行为进程 糕点先成型(如长方体、圆柱体等)经切片后再烘干。糕点切片机央求实 现两个行为:1 糕点的直线 切刀的来往运动。通过两者的行为配 合举行切片。改换直线间歇转移速率或每次间歇的输送隔断,以满意糕点的不 同切片厚度的须要。 3. 原始数据及打算央求 1. 糕点厚度:10~20mm。 2. 糕点切片长度(亦即切片高)规模:5~80mm。 3. 切刀切片时最大感化隔断(亦即切片宽度目标):300mm。 4. 切刀使命节奏:40 次/min。 5. 使命阻力很小。央求选用的机构简易、轻松、运动生动牢靠。 6. 电机可选用,功率 0.55KW(或 0.75KW)、1390r/min。 4. 打算职分 1.按工艺行为按次和妥协央求拟定机构运动轮回图。 2.举行间歇运动机构和暗语机构的选型,实行上述行为央求。 3.呆滞运动计划的评定和挑选。 4.依照选定的原动机和履行机构的运动参数撰写呆滞传动计划。 5.画出呆滞运动计划简图(呆滞运动示贪图)。 6.画出运动轮回图。 7.按蚌埠学院样子央求编写打算讲明。 2 一 履行机构的选型与评议 运动轮回图 225° 传送 送 料空 程 ° 第二 带 把 停 刀 电动机 切 接续旋 ° 第 停一 转 空送 把 带 刀 切 程料 送 传 计划Ⅰ: 切刀接续运动:凸轮—连杆机构 糕点间歇运动:纷歧律齿轮机构 3 切刀 传送带 凸轮 主动齿轮 纷歧律齿轮 齿轮 切刀的来往运动咱们用凸轮—连杆机构实行,刀装正在滑块上,愚弄杠杆定理, 当推杆行程增大时,刀具切割糕点,当推杆抵达最高点时刀具抵达最低点,当推 杆行程减小时刀具上升。其它,采用图示的偏置曲柄滑块机构有急回运动特征, 可使刀正在向下运动即切糕点时速率加快,从而使暗语平滑。 糕点的间歇运动咱们采用纷歧律齿轮实行。 当滑块向上运动即刀向上运动时,纷歧律齿轮进入啮合区,运动策动糕点的 转移,当滑块向下运动即刀向下运动时,纷歧律齿轮进入非啮合区即糕点静止, 举行切割。 该计划机闭简易,但对待纷歧律齿轮来说,啮当令会有较大进攻,易损坏, 同 时该体系举座尺寸较大,使命出力较低,机闭不紧凑,调试性较低。 计划Ⅱ: 切刀来往运动:齿轮—曲柄导杆机构 糕点间歇运动:纷歧律齿轮机构 4 同步带 电动机 锥齿轮 切刀机构 纷歧律齿轮 锥齿轮 直齿轮 切刀 切刀机构 切刀的来往运动咱们采用摆动导杆机构和齿轮机构实行,愚弄导杆机构使摇 杆形成必然角度的摆动,左右导杆机构的尺寸,可使刀的摆角到达必然角度,产 生必然的齿轮啮合比,能够正在此装配刀具使其来回来往切割。而且因为无论糕点 的凹凸,其安置地位老是与刀切入时刀刃所正在的直线存正在必然夹角,存正在应力集 中形势,便于切片进程的实行。 糕点输送的机构咱们采用纷歧律齿轮机构,正在非啮合区,糕点静止,切刀开 5 始切割;进入啮合区,输送带策动糕点输送,切刀中止切割。 但此机构中刀的运动具有急回运动特征,为了满意糕点厚度的匀称,咱们必 须商量到来改换机构的自正在度的数目,机闭过于杂乱,较难创设和谋划。 计划Ⅲ: 切刀来往运动:齿轮机构 糕点间歇运动:槽轮机构 电动机 同步带 锥齿轮 直齿轮 主动拨盘 从动槽轮 切刀 对待此机闭咱们选刀的运动为接续扭转,并且采用两把刀的情状,云云的话 体系的出力将会取得很大的升高,而且因为无论糕点的凹凸,其安置地位老是与 刀切入时刀刃所正在的直线存正在必然夹角,存正在应力凑集形势,便于切片进程的实 现。此机构采用众个齿轮接连,传动牢固,传动比牢靠,同时全部体系机构打算 简易,易于创设。 咱们采用槽轮机构来实现糕点的间歇运动,正在策动刀的齿轮扭转一周的进程 中,拨盘扭转周遭,来实现糕点的切割行为。 对待糕点的厚度,因槽轮的运动确定,采用改换摩擦轮的直径来改换糕点的 输送隔断到达改换糕点切片的厚度。 槽轮机构的机闭简易,外形尺寸较小,其呆滞出力高,并能较平定地、间歇 地举行转位。 6 归纳较量三个计划的优劣,计划三为咱们所选的最终计划。 二 呆滞传动体系的速比和变速机构 通过原始数据: 1)糕点厚度:10~20mm。 2)糕点切片长度(亦即切片高)规模:5~80mm。 3)切刀切片时最大感化隔断(亦即切片宽度目标):300mm。 4)切刀使命节奏:40 次/min。 5)使命阻力很小。央求选用的机构简易、轻松、运动生动牢靠。 6)电机可选用,功率 0.55KW(或 0.75KW)、1390r/min。 能够得出: 机构总传动比为:i 总=1390/20=69.5, 周期:T=60/20=3s 故需采用三级减速,选带传动减速和齿轮减速。 传动比的分派:带传动的传动比为 i=n1/n2≤10;锥齿轮传动的传动比为 1~15; 直齿轮的传动比为 1~10; 故咱们挑选带传动的传动比为 i1=6.95,第二级齿轮传动比 i2=2.5 则第三级中 锥齿轮的传动比 i3=i 总/i1/i2 =4,直齿轮的传动比 i4=i3=4。 7 三 体系流程判辨 切刀的扭转运动 电动机 糕点的 糕点中止 接续旋 直线间 输送,切 转 歇运动 刀切割 切割完毕,进入下一轮回 四 机构机闭简图 8 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 五 对呆滞传动体系和履行机构举行尺寸谋划 5.1 电动机的选型 9 标题已知电动机功率 0.55KW、转速为 1390r/min,查《呆滞打算手册》能够 取得电动机的型号为 Y801-4。电动机可放正在机架的左侧或下侧。 选用 Y 系列异步电动机,它具有邦际交流性。该电动机寻常用处全封锁自扇 冷式笼型三相异步电动机,具有防备尘土、铁屑或其他杂质物侵入电动机内部之 特征,B 级绝缘,使命情况温度不超越+40℃,相对湿度不超越 95%,海拔高度不 超越 1000m,额定电压 380v, 频率 50Hz。实用于无分外央求的呆滞上。 电动机型 号 额定功率 /kw 同步转速 1500 r/min,4 极 满载转速 (r/min) 堵转转距 额定转距 最大转距 额定转距 质地 /kg Y801-4 0.55 1390 2.4 2.3 17 Y801-4 的尺寸极其装配:(单元 mm) 机座 级 号 数A B C D E F G H K AB AC AD HD BB L 80 4 125 100 50 19 +0.009 40 6 15.5 90 10 165 165 150 170 130 285 10 一级减速采用同步带传动 其便宜为缓冲减振,传动比正确,传动灵巧。同步带传动具有带传动、链传 动和齿轮传动的便宜。同步带传动因为带与带轮是靠啮合通报运动和动力,故带 与带轮间无相对滑动,能保障确切的传动比。传动时的线m/s,传动比 可达 10,出力可达 98%。传动噪音比带传动、链传动和齿轮传动小,耐磨性好, 不需油润滑,寿命比摩擦带长。其厉重弱点是创设和装配精度央求较高,中央距 央求较厉肃。以是同步带平凡使用于央求传动比确切的中、小功率传动中。 5.2 同步带的挑选 所选电动机为 Y 系列三相异步电动机(平常转矩鼠笼式),功率为 P=0.55KW 1、由《呆滞打算手册》(单行本-呆滞传动)外 12-1-67 得工况系数 KA=1.5。 传动功率 P=0.55KW,得同步带的打算功率 Pd=KaxPd=0.55x1.5KW=0.825KW。 2、小带轮转速 n1=1390r/min。初选同步带为模数制,因带轮转速较高,故同 步带模数应选较小值,初定模数 m=1.5,则同步带闭联数据,由《呆滞打算手册》 外 12-1-51 可得: 模数 m/mm 齿 齿齿 形 根顶 节距 Pb/mm 角 2 β / 齿根 厚 s/mm 齿高 hf/mm 圆圆 角半径 rγ r 带高 hs/mm 齿顶 节顶 厚 距 st/mm δ /mm 带宽 bs/mm ° α 1.5 4.712 40 2.16 0.9 0.15 1.65 1.5 0.375 20 3、由《呆滞打算手册》外 12-1-68 得小带轮起码齿数 zmin=12,初定小带轮的齿 数为 z1=20. 4、小带轮节圆直径 d1=mz1=1.5x20=30mm。 5、带速 v= π d1n1 ? vmax,v=2.18m/s,由 vmax=40~50m/s,得 v 满意前提。 60x1000 6、传动比 i=n1/n2≤10,此中 n2 为大带轮转速,r/min,定传动比为 6.95。 11 则大带轮齿数 z2=iz1=139,其节圆直径 d2=mz2=1.5x139=208.5mm。 7、初定中央距 a0,0.7(d1+d2)a02(d1+d2),即 166.95a0477,选定中央距为 a0=300mm。 8 、 初 定 带 的 节 线p 及 其 齿 数 zb , 由 Lop ≈ 2a0+ π /2 ( d1+d2 ) + (d 2 ? d1)2 =1001mm,采用较挨近的值则节线、本质中央距 a,中央距可调动 a≈a0+ Lp ? Lop =290mm。 2 10、带宽 bs≥ Pd ?103 =25.82,Fc=mbv 2,此中小带轮啮合齿数系数 Kz(Fa ? Fc)v Kz=1.00,由外 12-1-67 查得代为带宽的许用拉力 Fa=5N/mm,带的单元宽度、单元 长度的质地 mb=1.8 ?10?3 Kg.mm-1.m-1 11、感化正在轴上的力 Fr=Pd/v ?103 =378.44N。 依照上外数据能够查得应当选用 m×zb×bs(模数×齿数×带宽)=1.5×208×30 (mm),其节线mm 的同步带。 β 5.3 对渐开线 用准绳齿轮传动打算简易,利用便利,交流性好。 1、参照《呆滞打算手册 单行本 呆滞传动》成大先主编得渐开线圆柱齿轮 传动的参数挑选。 依照其不发作根切的最小齿数 zmin=2ha*/ sin2α =17 和传动比 i34=i2=2.5 央求, 拟定直齿轮 3、4 的参数。 a、初选中央距:取初始准绳装配中央距 a=65mm b、模数、传动等到中央距确定:(数据和公式源泉:《呆滞道理》孙桓、陈作模、葛 文杰主编 第七版 上等熏陶出书社 第十章 齿轮机构及其打算 P180 外 10-1、10-2) 由《呆滞打算手册》(单行本 呆滞传动)成大先 主编第一章 13-12 外 13-1-3 查得:正在寻常动力传动中,模数 m 不应小于 2mm。 依照《呆滞道理》第十章外 10-1 中取第一系列模数 m=2mm。 齿轮 8、9 的传动比 i34=u1=z4/z3=2.5 则由中央距公式 a=(z4+z3)m/2,得齿数 z8=18.57,z2=46.43 取整后取 z3=18,z4=45 则本质准绳装配中央距为 a=(z3+z4)m/2=63mm 则齿轮 1、2 的本质传动比 i12=u2= z4/z3=45/18=2.5 可得准绳撑持圆柱齿轮 3、4 的参数结果如下: ha*=1,c*=0.25 模数:m3=m4=2mm。 啮合角:α =20° 齿顶高:ha3=ha4=ha*m=2mm 齿根高:hf3=hf4=(ha*+c*)m=2.5mm 齿顶圆直径:da3=(z3+2ha*)m=40mm da4=94mm 齿根圆直径:df3=(z3-2ha*-2c*)m=31mm df4=85mm 基圆直径:db3=d3cosα =33.83mm db4=84.57mm 齿距:p=π m=6.28mm 基圆齿距:pb=pcosα =5.90mm 齿厚:s=π m/2=3.14mm 齿槽宽:e=π m/2=3.14mm 准绳中央距:a=m(z3+z4)/2=63mm r3=mz3/2=18mm 13 r4=mz4/2=45mm ra3=r3+ha*m=20mm ra4=r4+ha*m=47mm α a3=arc cos(r3cosα /ra3)=arccos(18cos20°/20)=32.25° α a4=arc cos(r4cosα /ra4)=arccos(45cos20°/47)=25.88° 故两齿轮的重合度: ξ α =[z3(tanα a3-tanα )+ z4(tanα a4-tanα )]/2π =[18(tan32.25°-tan20°)+ 45(tan25.88°-tan20°)]/2π =1.631, 故所选齿轮满意央求。 5.4 直齿锥齿轮 5、6、7、8 的打算 本打算采用直齿锥齿轮传动,一方面起到了换向的感化,另一方面,锥齿轮 传动具有以下厉重特征:1、齿形简易,创设容易,本钱较低。2、承载才略较低。 3、轴向力较小,且目标分开锥顶。(摘自《呆滞打算手册 单行本 呆滞传动》成大先 主 编 第三章 锥齿轮传动) δ δ δ6 14 θ θ δ δ θ θ δ5 对待锥齿轮 5 和 6 的传动,其传动比为 i56=4,对待锥齿轮,其不发作根切的 起码齿数为 zmin=2ha*×cosδ /sin2a,平淡小齿轮的齿数为 z=16~30,正在此,依照 机闭强度的央求: 初选锥齿轮 5 的分度圆直径为 36,服从模数第一系列准绳采用 m=2,则可得 锥 齿轮 5 的齿数 z5=36/2=18,则锥齿轮 6 的齿数为 z6= i56×z5=72。则其他闭联参数 谋划如下: ha*=1,c*=0.25, 分锥角:δ 5=arctan(z5/z6)=14° δ 6=90°-δ 5=76° 齿顶高:ha=ha*m=2mm 齿根高:hf=(ha*+c*)m=2.5mm 分度圆直径:d5=m5z5=36mm d6=m6z6=144mm 齿顶圆直径:da5=d5+2hacosδ 5=39.88mm da6=d6+2hacosδ 6=144.97mm 齿根圆直径:df5=d5-2hfcosδ 5=31.15mm df6=d6-2hfcosδ 6=142.79mm 锥距:R=m(z52+z62)1/2/2=74.22mm 齿根脚:tanθ f=hf/R=0.0337 顶锥角:δ a5=δ 5+θ f=15.93° δ a6=δ 6+θ f=77.93° 根锥角:δ a5=δ 5-θ f=12.07° δ a6=δ 6-θ f=74.07° 顶隙:c=c*m=0.25 分度圆齿厚:s=π m/2=3.14 当量齿数:zv5=z5/cosδ 5=18.55 zv6=z6/cosδ 6=297.62 齿宽:B≤R/3=[24.74]=24 α va5=arccos zv5cosα =31.98° α va6=arccos zvzv56?c2ohsαa * =21.03° zv6 ? 2ha * 端面重合度:ξ α =[zv5(tanα va5-tanα )+ zv6(tanα va6-tanα )]/2π =1.541 故直齿锥齿轮 5、6 满意传动央求。 对待锥齿轮 7 和 8,咱们以上面同样的形式能够取得其闭联数据。 初选直齿锥齿轮 7 的分度圆直径为 100mm,7、8 的传动比为 i=1,服从第一系 15 列准绳挑选直齿锥齿轮 7 和 8 的模数均为 4,z7=100/4=25,z8=z5×i=25。 分锥角:δ 7=arctan(z7/z8)=45° δ 8=90°-δ 7=45° 齿顶高:ha=ha*m=4mm 齿根高:hf=(ha*+c*)m=5mm 分度圆直径:d7=m7z7=100mm d8=m8z8=100mm 齿顶圆直径:da7= da8=d7+2hacosδ 7=101.414mm 齿根圆直径:da7= da8=d7-2hfcosδ 7=98.23mm 锥距:R=m(z72+z82)1/2/2=70.71mm 齿根脚:tanθ f=hf/R=0.07071mm 顶锥角:δ a7=δ a8=δ 7+θ f=49.045° 根锥角:δ a7=δ a8=δ 7-θ f=40.96° 顶隙:c=c*m=1 mm 分度圆齿厚:s=π m/2=6.28mm 当量齿数:zv7= zv8=z7/cosδ 7=35.36 齿宽:B≤R/3=[23.57]=23mm α va7=α va8=arccos zv7 cosα =25.08° zv7 ? 2ha * 端面重合度:ξ α =[zv7(tanα va7-tanα )+ zv8(tanα va8-tanα )]/2π =1.171 故所选直齿锥齿轮 5、6 满意传动央求。 序号 模数 m 齿数 z 锥齿轮 5 2 18 锥齿轮 6 2 72 锥齿轮 7 4 25 锥齿轮 8 4 25 5.5 对渐开线 用准绳齿轮传动打算简易,利用便利,交流性好。 1、参照《呆滞打算手册 单行本 呆滞传动》成大先主编得渐开线圆柱齿轮 传动的参数挑选。 依照其不发作根切的最小齿数 zmin=2ha*/ sin2α =17 和传动比 i89=i 总/i1=10 要 求,拟定直齿轮 8、9 的参数。 a、初选中央距:取初始准绳装配中央距 a=140mm b、模数、传动等到中央距确定:(数据和公式源泉:《呆滞道理》孙桓、陈作模、葛 文杰主编 第七版 上等熏陶出书社 第十章 齿轮机构及其打算 P180 外 10-1、10-2) 按体验公式,m=(0.016︿0.0315)a=(0.016︿0.0315)×140=2.24︿4.41 依照《呆滞道理》第十章外 10-1 中取第一系列模数 m=3mm。 齿轮 9、11 的传动比 i=u1=z11/z9=4 则由中央距公式 a=(z11+z9)m/2,得齿数 z9=18.67,z11=74.67 经取整后取 z9=18,z11=72 则本质准绳装配中央距为 a=(z9+z11)m/2=135mm 可得准绳直齿圆柱齿轮 8、9 的参数结果如下: 模数:m9=m11=3mm。 啮合角:α =20° 齿顶高:ha9=ha11=ha*m=3mm 齿根高:hf9=hf11=(ha*+c*)m=3.75mm 齿顶圆直径:da9=(z9+2ha*)m=60mm da11=222mm 齿根圆直径:df9=(z9-2ha*-2c*)m=46.5mm df11=208.5mm 基圆直径:db9=d9cosα =50.74mm db9=202.97mm 齿距:p=π m=9.42mm 基圆齿距:pb=pcosα =8.85mm 齿厚:s=π m/2=4.71mm 齿槽宽:e=π m/2=4.71mm 准绳中央距:a=m(z11+z9)/2=135mm r9=mz9/2=27mm r11=mz11/2=108mm ra9=r9+ha*m=30mm ra11=r11+ha*m=111mm 17 α a9=arc cos(r9cosα /ra9)=arccos(27cos20°/30)=32.25° α a11=arc cos(r11cosα /ra11)=arccos(108cos20°/111)=23.89° 故两齿轮的重合度: ξ α =[z9(tanα a9-tanα )+ z11(tanα a11-tanα )]/2π =[18(tan32.25°-tan20°)+ 72(tan23.89°-tan20°)]/2π =1.671, 故所选齿轮满意央求。 5.6 对刀长的打算 由已知前提糕点切片长度(亦即切片高)规模:5~80mm 及切刀切片时最流行 用隔断(亦即切片宽度目标):300mm 得知:依照运动轮回图作得刀切割的示贪图, 得输送带与锥齿轮 8 之间的隔断为 92mm80mm,不至蛋糕与锥齿轮 8 发作过问,由 于刀是做圆周运动,通过 CAD 作图能够取得:刀长 L≥156.77mm,糕点的最大宽度 为 300mm,刀切割过的角度为 135°。 故拟定刀的长度 L=160mm>156.77mm,满意利用前提。 5.7 对槽轮机构的打算和谋划 18 α ββ ω1 ω2 α ° 糕点 切刀 由呆滞体系图,咱们依照前面的齿轮打算取得槽轮的闭联数据: 槽数:Z=4 依照机闭简图及各构件尺寸得槽轮中央距,并将摩擦轮尺寸商量进去得: L18+40+100+92-135=115mm 取 L=130mm; 19 从动轮运动角:2β =360°/Z=90° 主动轮运动角:2α =360°-2β =90° 从动轮轴心到槽口长度:O2A=Lcosβ =91.92mm 主动曲柄长度:R1=O1A=Lsinβ =91.92mm 滚子半径:r3≈R1/6=91.92/6=15.32mm,取 15mm 锁止弧半径:RH≤O1A-r3-h=91.92-15-(0.6~0.8)×15 =64.92mm~67.92mm,取 65mm 主动轮上锁止弧所占角度,以 O1A 为开始线双方各α 角中无锁止弧。 槽轮上槽口至槽底深:LS=O2A-(L-O1A)+r3+△ =91.92-(130-91.92)+15+△ =(68.84+△)mm,式中△是预留的间隙。 周期 T=3s 从动轮运动时期:td=α ×T/π =(1/2-1/Z)T=T/4=0.75s 从动轮休息时期:tj=T-td=2.25s 5.8 采用三种摩擦轮满意三种切片厚度 由前提得:档位 1:π ×r1/2=10mm,得 r1=6.37mm 档位 2:π ×r2/2=15mm,得 r2=9.55mm 档位 3:π ×r3/2=20mm,得 r3=12.74mm 此中 r1、r2、r3 分裂为三个档位的摩擦轮的半径。 20 六 打算小结 呆滞道理课程打算是咱们呆滞类专业学生第一次较周到的呆滞打算熬炼,是 呆滞道理和呆滞打算课程要紧的归纳性与实施性闭节。 (1) 通过此次呆滞道理课程的打算,归纳使用了呆滞道理课程和其他相闭先 修课程的外面,联结出产本质学问,培营养析和处分寻常工程本质题目的才略, 并使所学学问取得进一步结实、深化和扩展。 (2) 研习呆滞打算的寻常形式,操纵通用呆滞零件、呆滞传动装配或简易机 械的打算道理和进程。 (3) 举行呆滞打算根本身手的熬炼,如谋划、画图、熟习和使用打算材料(手 册、图册、准绳和模范等)以及利用体验数据,举行体验估算和数据经管等。 (4)归纳使用了谋划机中 C 发言等闭联学问,同时也是己方认识到了咱们所存 正在的不敷与弱点,正在从此的研习、糊口和使命中,咱们会踊跃更正。 21 参考文献 (1) 《机构构型与使用》 孟宪源 姜琪编著 呆滞工业出书社 (2) 《呆滞打算课程打算手册》 吴宗泽 罗圣邦主编 上等熏陶出书社 (3) 《呆滞打算手册——呆滞传动》 成大先主编 化学工业出书社 (4) 《呆滞道理》(第七版)孙桓 陈作模 葛文杰主编 上等熏陶出书社 (5) 《C 发言序次打算》 郭继展编著 呆滞工业出书社 (6) 《呆滞道理课程打算手册》 (7) 《AUTOCAD 教程》 主编:陈敏 刘晓叙 (8) 《机构构型与使用》 孟宪源 姜琪 编著 呆滞工业出书社 22

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