【文章內(nèi)容簡介】 變不同齒輪組合的傳動比來改變間歇運動的速度，進而改變蛋糕的進給量，調(diào)整切片的厚度。 槽輪+飛輪機構(gòu)方案二 不完全齒輪機構(gòu) 當(dāng)不完全齒輪上的輪齒與從動輪上輪齒相嚙合時，從動輪轉(zhuǎn)動，從而帶動傳送帶直線運動，此時切刀懸置；當(dāng)兩輪上鎖止弧起定位作用時，從動輪靜止，此間歇切刀進行切割。 方案三 棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)是執(zhí)行糕點的進給運動,每一次的運動距離就是所切糕點的長度。為了控制和改變這個長度,設(shè)棘輪每轉(zhuǎn)動一定角度,糕點就運動一定距離。 棘輪 切刀的直線往復(fù)運動方案一 凸輪機構(gòu)可以利用一個型封閉或封閉的凸輪的轉(zhuǎn)動帶動從動件導(dǎo)桿的往復(fù)運動來滿足刀片切割高點的要求。當(dāng)推桿行程增大時，刀具切割糕點，當(dāng)推桿達到最高時刀具達到最低點；當(dāng)推桿行程減小時，刀具上升。 凸輪機構(gòu)方案二 偏置曲柄滑塊機構(gòu) 利用曲柄的整周轉(zhuǎn)動和固定在導(dǎo)軌上的滑塊的直線往復(fù)運動帶動刀片切割糕點。曲柄作等速轉(zhuǎn)動，滑塊作往復(fù)直線運動，其往復(fù)運動可以是勻速，也可以不勻速。它還具有急回特性，提高效率。 減速系統(tǒng)蝸桿蝸輪:可以得到很大的傳動比，比交錯軸齒輪機構(gòu)緊湊；兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯軸斜齒輪機構(gòu)；蝸桿傳動相當(dāng)于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很??；具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時，機構(gòu)具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。如在其重機械中使用的自鎖蝸桿機構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護作用；傳動效率較低，磨損較嚴重。蝸輪蝸桿嚙合傳動時，嚙合輪齒間的相對滑動速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對滑動速度大使齒面磨損嚴重、發(fā)熱嚴重，為了散熱和減小磨損，常采用價格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤滑裝置，因而成本較高；蝸桿軸向力較大。齒輪機構(gòu)：是傳統(tǒng)和現(xiàn)代機械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動機構(gòu)。優(yōu)點：工作可靠，使用壽命長；瞬時傳動比為常數(shù)；傳動效率高；結(jié)構(gòu)緊湊；功率和速度適用范圍很廣。缺點：齒輪制造需要專用機床和設(shè)備，成本較高；精度低時，振動和噪聲較大；不宜用于軸間距離大的傳動。皮帶機構(gòu)：帶傳動是兩個或多個帶輪之間用帶作為撓性拉曳零件的傳動，工作時借助零件之間的摩擦（或嚙合）來傳遞運動或動力。優(yōu)點：能緩和載荷沖擊；運行平穩(wěn)無噪聲；制造和安裝精度不像嚙合傳動那樣嚴格；過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞；可增加帶長以適應(yīng)中心距較大的工作條件。缺點：有彈性滑動和打滑，使效率降低和不能保持準確的傳動比（同步帶傳動是靠嚙合傳動的，所以可保證傳動同步）；傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動大；帶的壽命較短。 設(shè)計方案的確定 糕點的直線間歇移動機構(gòu)的確定槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，工作簡單，在圓銷進入嚙合和退出嚙合時，傳動平穩(wěn)。能準確控制傳動角度。由于槽輪在啟動和停止時加速度變化大，有沖擊，且隨槽數(shù)減少，轉(zhuǎn)速增高而加劇，因此不適合用于高速場合。此外，槽輪每次轉(zhuǎn)過的角度與槽輪的槽數(shù)有關(guān)，欲改變轉(zhuǎn)角，則需要改變槽輪槽數(shù)，重新設(shè)計槽輪機構(gòu)，因此槽輪機構(gòu)多用于不要求經(jīng)常調(diào)整轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)位運動中。由于制造工藝，機構(gòu)尺寸等條件的限制，槽輪的槽數(shù)不宜過多，故每次的轉(zhuǎn)角較大。飛輪機構(gòu)的許多齒輪來改變速度很復(fù)雜，而且不方便實際操作。故舍棄。不完全齒輪做間歇轉(zhuǎn)動的沖擊很小。與其他間歇機構(gòu)相比，不完全齒輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計靈活的特點。主動輪每轉(zhuǎn)一周，從動輪運動的角度，從動輪停歇的次數(shù)及每次停歇的時間，相比棘輪機構(gòu)和槽輪+飛輪機構(gòu)有更寬的范圍。但不完全齒輪機構(gòu)中的從動齒輪在傳動開始和終止時速度有突變，會引起剛性沖擊，只適用于低速輕載的工作場合。故舍棄。棘輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，其機械效率高，并能較平穩(wěn)地，間歇地進行轉(zhuǎn)位，能實現(xiàn)糕點厚度的調(diào)節(jié)，故采用此機構(gòu)。故采用。 切刀往復(fù)運動機構(gòu)的確定作為直動從動件盤形凸輪機構(gòu)的等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為從動件的往復(fù)直線運動，其移動的位移,速度，加速度與凸輪的輪廓曲線有關(guān)。凸輪機構(gòu)廣泛應(yīng)用于傳動機構(gòu)，他有其他機構(gòu)無可比擬的優(yōu)點：1）設(shè)計簡單，適應(yīng)性強，可實現(xiàn)從動件的復(fù)雜運動規(guī)律要求。2）結(jié)構(gòu)簡單緊湊，控制準確有效，運動特性好，使用方便。3）性能穩(wěn)定，故障少，維護保養(yǎng)方便。缺點：凸輪與從動件為高副接觸，易于磨損，可調(diào)性差。而且，由于凸輪的輪廓曲線通常比較復(fù)雜，因而加工比較困難。故舍棄。曲柄滑塊機構(gòu)有如下結(jié)構(gòu)特點：1）其結(jié)構(gòu)由簡單的構(gòu)件和低副組成，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，成本低廉的特點。2）構(gòu)件只建力的傳遞是通過低副實現(xiàn)的，面接觸的低副具有較小的單位面積承載力，故其機構(gòu)的承載能力大。3）通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計各桿的尺寸，連桿機構(gòu)可實現(xiàn)運動規(guī)律的多樣化。4）當(dāng)連桿和機架較長時，可實現(xiàn)遠距離的運動和動力的傳遞。故采用。 減速機構(gòu)的確定渦輪蝸桿機構(gòu)只能在一定的距離里面產(chǎn)生較大的傳動比，所以不適宜用于連續(xù)不停轉(zhuǎn)動，而且機構(gòu)效率較低，成本較高。皮帶能緩和載荷沖擊，運行時平穩(wěn)、低噪聲，制造和安裝精度較低，有較強的過載保護作用。所以采用高速級用皮帶傳動，低速級用齒輪來作為減速系統(tǒng)。綜上所述，選用棘輪機構(gòu)可以方便的實現(xiàn)改變切片的長度，且棘輪機構(gòu)設(shè)計加工簡單，改變切片的長度時操作方便。選用曲柄滑塊機構(gòu)可以實現(xiàn)刀的往復(fù)運動,可傳遞較大的力,能足我們的需要, 而且其機構(gòu)簡單，加工制造方便，能減少生產(chǎn)成本。3 機構(gòu)零件尺寸的設(shè)計 曲柄搖桿機構(gòu)的引入設(shè)計要求糕點厚度：5~20mm，現(xiàn)取5,10,15，20mm這四個長度來計算,也就是說棘輪轉(zhuǎn)動15,30,45,60度。對于棘輪的轉(zhuǎn)動,設(shè)計一個曲柄搖桿機構(gòu)推動棘輪旋轉(zhuǎn)，在搖桿上裝一個棘爪, 棘爪推動棘輪旋轉(zhuǎn),棘輪上再固定一個皮帶輪用以帶動皮帶旋轉(zhuǎn)。曲柄搖桿機構(gòu)簡圖如31 曲柄搖桿機構(gòu)簡圖設(shè)計方法：圖解法設(shè)計過程如下：機構(gòu)的類型選擇：從安全方面考慮，棘輪的驅(qū)動機構(gòu)必須為單自由度機構(gòu)，另一方面，各構(gòu)件之間為面接觸，單位面積所受壓力小，易于潤滑，磨損較小，而且制造簡單，精度高，能滿足不同運動和速度變化的要求，所以確定要設(shè)計一個曲柄搖桿機構(gòu)。機構(gòu)各桿件的運動尺寸設(shè)計方法選擇：我們所設(shè)計的曲柄搖桿是一個平面四桿機構(gòu)屬于平面連桿機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)的常用設(shè)計方法有圖解法和解析法兩種。解析法是通過建立數(shù)學(xué)模型用數(shù)學(xué)解析求解，在求解過程中還需要用到數(shù)值分析、計算機編程等知識。但是，解析法計算復(fù)雜，且已知數(shù)據(jù)太少，故轉(zhuǎn)而考慮圖解法。圖解法是運用幾何學(xué)原理求解，比較直觀，而且本來機構(gòu)較為簡單，需要合理地給定幾個未知量，進而可以得到所有的數(shù)據(jù)，因此我們最終采用圖解法。圖解法的基本思想是：根據(jù)根據(jù)給定機構(gòu)的運動設(shè)計要求，建立各個桿件之間的幾何模型，計算出未知桿件長度和未知角度。利用圖解法進行曲柄搖桿機構(gòu)設(shè)計的具體步驟如下：令該曲柄搖桿機構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1，可以求出機構(gòu)的極位夾角 則A，B，C三點在同一直線上，如圖3—2所示。 令CD=140mm ，AD=180mm ,BC=160mm ,AB=r , ,則，得,故；當(dāng)時，r=；當(dāng)時，r=；當(dāng)時，r=；當(dāng)時，r=。曲柄、不定點存在性的驗證：因為，且連架桿為最短桿，所以存在曲柄AB，且此非不定點機構(gòu)。r的調(diào)節(jié):實際中，桿件AB用一圓盤替代，盤上有滑槽和滑塊，B點為滑塊上的移動副，這樣滑塊可以在滑槽內(nèi)移動到相應(yīng)位置1,2,3,4處來改變A點與B點的距離，即r的大小，如圖33所示。 至此，曲柄搖桿機構(gòu)的幾何尺寸就設(shè)計完畢。 棘輪機構(gòu) 棘輪的引入棘輪機構(gòu)主要是執(zhí)行糕點的進給運動,每一次的運動距離就是所切糕點的長度。為了更好的控制和改變這個長度,設(shè)棘輪每轉(zhuǎn)動一定角度,糕點運動5mm,設(shè)棘輪共有24個齒,既每齒代表15度。設(shè)計要求有四檔,即5,10,15,20mm,也就是說棘輪轉(zhuǎn)動15,30,45,60度。對于棘輪的轉(zhuǎn)動,設(shè)計一個