编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE16页共NUMPAGES17页第PAGE\*MERGEFORMAT16页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT17页一、机械原理课程设计任务书1.设计题目————糕点切片机运动方案设计2.原始数据及设计要求糕点厚度：10~20mm。糕点切片长度（亦即切片高）范围：5~80mm。切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。切刀工作节拍：40次/min。要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。设计指导教师(签字)：二、设计说明书1.机械系统运动原理及动作过程糕点先成型（如长方体、圆柱体）等的薄片后再烘干。糕点切片机要求实现两个动作：（1）点的直线间歇移动（2）刀的往复运动通过两者的动作配合进行切片，变直线间歇移动速度或每次间歇的输送距离，以满足糕点的不同切片厚度的需要。2.工艺动作顺序因为糕点切片机要求实现两个执行动作：糕点的直线间歇运动和切刀的旋转运动。所以电机启动后，两把切刀连续旋转，同时进行糕点的送进运动，当送进停止（糕点停止）后，第一把切刀切割糕点，切割完成（切刀退出糕点）后，进行糕点的第二次送进运动，送进停止（糕点停止）后，第二把切刀切割糕点，切割完毕后，完成一次循环。3.机械系统运动方案设计——设计前的构想（1）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。（2）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。方案一：采用机构:切刀往复运动：曲柄滑块切刀运动机构糕点间歇运动：槽轮糕点运动机构方案一的简图切刀的往复运动我们用曲柄滑块机构实现，刀装在滑块上当曲柄进行圆周运动可以带动刀的往复运动，另外，采用图示的偏置曲柄滑块机构有急回运动特性，可使刀在向下运动即切糕点时速度加快，从而使切口光滑。糕点的间歇运动我们采用槽轮实现。当滑块向上运动即刀向上运动时，槽轮运动带动糕点的移动，当滑块向下运动即刀向下运动时，槽轮静止即糕点静止，进行切割。方案二：采用机构切刀往复运动：凸轮切刀运动机构糕点间歇运动：槽轮糕点运动机构方案二的简图切刀的往复运动我们采用凸轮机构，利用杠杆定理，当推杆行程增大时，刀具切割糕点，当推杆到达最高点时刀具到达最低点，当推杆行程减小时刀具上升。糕点的间歇运动我们采用槽轮机构实现。当两锁止弧接触即槽轮静止时推杆向上运动，当两锁止弧分开即槽轮运动时推杆向下运动，利用此规律可根据反转法计算确定凸轮的形状。方案三：采用机构:切刀往复运动：导杆—齿轮切刀运动机构糕点间歇运动：不完全齿轮糕点运动机构方案三的简图切刀的往复运动我们采用摆动导杆机构和齿轮机构实现，利用导杆构使摇杆D产生一定角度的摆动，控制曲柄和两机架的长度可使摆角达到60°，两啮合齿轮的齿数比为3：1，从而使输出的摆角达到180°，可以在此安装刀具使其来回往复切割，另外此导杆机构具有急回运动特性，可以以糕点高度的不同安装两套传输带，分为刀速较快的一边和刀速较慢的一边。并且由于无论糕点的高低，其放置位置总是与刀切入时刀刃所在的直线存在一定夹角，存在应力集中现象，便于切片过程的实现。（2）糕点的间歇运动采用不完全齿轮实现。（3）当刀从对称中心位置往右摆动时左边的不完全齿轮进入啮合，右边的不完全齿轮退出啮合，当刀从右边回到中心位置时右边的不完全齿轮进入啮合，左边的不完全齿轮退出啮合，从而实现刀切割时糕点停止，刀不切割时里糕点前进。三、主要工作机构的运动循环图切刀的直线往复运动循环图糕点的直线间歇运动循环图四、机构运动方案的选择和评定——综合考虑方案三较好方案一：动副均为低副，两运动副元素为面连接，压强较小，可承受较大的载荷，且几何形状简单，便于加工。而且连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线，气形状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，可以这些曲线来满足不同曲线的设计要求。此机构虽有上下往复运动，但它并没有机会运动特性。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。方案二：切刀的往复运动我们采用摆动导杆机构和齿轮机构实现，利用导杆机构使摇杆产生一定角度的摆动，控制导杆机构的尺寸，可使刀的摆角达到一定角度，产生一定的齿轮啮合比，可以在此安装刀具使其来回往复切割。并且由于无论糕点的高低，其放置位置总是与刀切入时刀刃所在的直线存在一定夹角，存在应力集中现象，便于切片过程的实现。糕点输送的机构我们采用不完全齿