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1、精心整理 机械原理课程设计家用厨房切菜机 机电学院 书目第一局部 课题及设计任务3一课题名称：家用厨房切菜机3二设计任务3其次局部 设计背景、市场调研及方案的比拟选择4一设计背景4二市场调研4三方案的比拟和选择51、切割局部方案52、变速局部方案83、夹持局部方案10第三局部 整体方案设计11第四局部 工作原理、工艺过程及运动循环图12一工作原理12二工艺流程图14三运动循环图15第五局部 具体设计16一传动局部的设计16二减速器设计19三凸轮设计19四夹持局部设计21第六局部 齿轮数据清单22第七局部 运动分析23一偏置曲柄滑块机构的运动分析23二凸轮机构的运动分析29第八局部 设计任务安排
2、及心得体会34一设计任务安排34二心得体会34第九局部 设计评价39第十局部 参考文献40第十一局部 附录matlab运行结果以及源程序41一偏置曲柄滑块机构分析运行结果41二凸轮机构的运动分析42三连杆的运动分析程序55四凸轮机构运动分析程序56 第一局部 课题及设计任务一课题名称：家用厨房切菜机二设计任务1切割局部的连杆机构和凸轮机构设计，传动局部齿轮机构和飞轮机构的设计。2依据运动要到达的转向角度的要求设计转向机构里的各杆尺寸，依据要到达的切割速度等要求设计脚踏传动局部的连杆尺寸和飞轮尺寸，确定传动比。3在确定各机构在切菜机中的相对位置和尺寸后，利用MATLAB对其进展运动分析，分析其速
3、度加速度以确定运动能否到达要求，是否存在刚性冲击，然后对原来的结果进展修正并绘制其运动线图。4杆长设计合理且进展运动分析之后对各杆进展受力分析，利用理论力学学问分析其在静平衡条件下的受力状况，确定其受力是否合理以及采纳的材料种类。5编写MATLAB计算程序，运用MATLAB软件对函数关系进展绘图表达，最终输出图形，直观表达设计结果。6.主要技术参数要求进给机构与凸轮切割机构的协作周期T=0.5s进给机构与曲柄滑块切割机构的协作周期T=1s每次进给量的最小值应不大于5mm其次局部 设计背景、市场调研及方案的比拟选择一设计背景随着社会节奏的日益加快，做饭越来越成为现代人的一大难题，女性的社会地位在
4、不断的提高着，其在生活和工作中扮演者越来越重要的角色，在做好工作的同时又要照看好家庭，身上担负的压力也越来越大。我们也了解到，因为觉得自己做饭费时又费劲，绝大多数上班族选择了既不养分也不卫生的快餐。为了让人们在每日三餐中享受乐趣，削减过多而繁杂的劳动，同时保证食品的卫生，保全人们的安康，我们盼望能够设计一款可以用于家庭厨房，小巧便携的家用厨房切菜机，以削减广阔女性的生活压力，也可以让绝大多数上班族们吃上养分安康的饭菜。让机械产品能够走进千家万户，构筑我们的安康华蜜的生活。二市场调研我们主要通过网络途径，对市场上的类似机械进展了调研，通过多方面的搜寻，我们了解到市面上确有各类切菜机械，从应用的场
5、所上来讲，其主要分为两个场所，一是应用于冷鲜肉制品加工厂，二是应用于酒店等菜品需求量较大的场所，而特地用于家庭厨房的机械产品却少之又少，其主要缘由在于这类机械一般工艺构造和操作过程比拟困难，体积较大，价格较高，要求的功率也往往与家庭用电很不符。据我们调研，某种家用切菜机产品设计的侧重点仅仅在于如何便利快捷的切好瓜果蔬菜，而没有切割肉制品等较难加工的菜品的设计，他们的功能目标是能将番茄、土豆、萝卜、南瓜等较硬的瓜果蔬菜快速切成丝或块，操作过程全手动，而相比之下，我们的设计目标是实现切割全部菜品，采纳手动、电动两种形式，在断电的状况下仍旧可以运用，对于我们设计的这款家用厨房切菜机，其主要市场对象应
6、当是单身的年轻人，他们刚刚进入社会，一方面缺乏经济实力，工作压力大；另一方面不擅长厨艺，没有精力下厨。所以我们设计一款简洁易用，经济低廉的厨房切菜工具，定会适合他们的生活要求，也会为我们赢得必须的市场。当然，通过市场调研，我们的设计劣势也是存在的，当前，我国绝大大都城市居民家庭没有考虑过运用切菜机，其拥有率只有1%左右，这说明家用厨房切菜机在中国尚处于市场初始阶段，潜在的市场空间宏大。并且，依据我国城市居民家庭经济收入的进步和消费者对切菜机常识的调查，城市居民家庭对家用切菜机的普及有剧烈的期望。 有关专家以为，从行业开展角度看，我国切菜机行业成长前史并不短，然那么为什么这种产物没能获得疾速普及
7、呢?其首要缘由：一是价钱较高;二是我国城市居民家庭厨房普及较小;三是绝大多数消费者对产物的认知度还较低。此时此刻，我们以此为题，设计一款家用厨房切菜机，坚信它的市场前景是不行估量的！三方案的比拟和选择1、切割局部方案方案一利用偏置曲柄滑块机构带动切刀作铅直方向的切割动作。偏心轮带动杆2、3运动，杆3末端连着切刀进展切割。该机构有必须的急回特性，在下刀的时候保证匀速，退刀的时候保证速度要快，以便于皮带轮传输。偏置曲柄滑块机构方案二采纳凸轮机构，因为凸轮机构可准确实现随意预期的运动规律，现依据凸轮工作要求合理选择从动件的运动规律和凸轮机构的型式，对不同种类的凸轮机构进展比拟。平底推杆凸轮机构注平底
8、推杆凸轮机构的传动性虽然很好，但是简洁磨损。偏置滚子推杆盘形凸轮机构注:利用滚子推杆来实现传动可以很好地幸免平底推杆易磨损的缺点。通过比拟，确定采纳滚子凸轮机构，使滚子推杆进展铅直方憧憬复运动，同时可限制刀具的推程和回程速度，从而保证刀具可以将待切制的菜等距离的切断，到达厨房切菜的效果。但是凸轮机构有它的固有缺点，它属于高副机构，凸轮与推杆之间为高副接触，易磨损，多用于要求实现困难运动规律而传力不大的场合，通常可用于低速传动，因此必需对推杆受力进展准确的分析。最终方案将方案一、二奇妙结合，用偏置曲柄滑块机构限制刀的运动，使偏心轮机构的运动特点得以实现，滚子推杆凸轮机构相对于尖顶推杆凸轮机构和平
9、底推杆凸轮机构具有不易磨损、受力好、润滑好的特点。凸轮机构可适用于高速场合，但是假如在切割较硬的东西时，凸轮会因受力大而产生变形。所以切割较硬东西时换用曲柄滑块机构，在切蔬菜等物品时用凸轮机构。2、变速局部方案由于不同的菜品所要求切制的长度、大小不同，所以我们选择通过限制切刀的下落速度来限制切块的长短。方案一应用离合器的变速原理来限制切刀的速度， 利用离合变速器的变速机构，往往采纳两个离合器，利用它们闭合接通和断开的不同组合可使输出轴得到不同的转速；利用离合器变速的特点是参与变速的齿轮无论参不参与工作，都恒久处于啮合状态，而且变速只能在必须范围内，因此噪声较大，齿面磨损较快，传动效率较低，而且
10、往往还会出现所谓“超速”现象，加剧上述缺点。方案二为了克制变速机构变速范围小这一缺点，确定采纳圆柱圆盘式摩擦轮变速机构。摩擦轮传动简洁实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和爱护传动装置的作用，但这种传动一般不能用于大功率的场合，也不能保证准确的传动比，并且在生产中对摩擦轮的要求也较高。方案三利用无极变速的皮带轮来传动，变速器与传送带相连，通过变更皮带轮的传动比来限制传送带的速度，这样便可以限制切割的长度。这种皮带轮构造简洁，传动平稳，缓冲吸震。摩擦型带传动具有过载时将引起带在带轮上打滑，起到防止其他零件损坏的作用，即过载爱护。但是带与轮面之间存在相对滑动，导致传动
11、效率低，传动比不准确，带的寿命较短。最终方案考虑到生产和实际操作等各方面问题，采纳简洁无极变速皮带轮更适宜，能到达随意变速和平稳运行的目的。3、夹持局部方案 传送带a带动b转动，b所在的轴上套有较软的海绵，b轴可绕a的圆心转动并保证皮带传动的平稳性。在切割蔬菜时，将b轴调整到适当的位置来让海绵与蔬菜接触来赐予蔬菜适当的压力。局部三维图如下图第三局部 整体方案设计电动机的转动经过行星轮减速后由Z1传递传递给滑移齿轮Z2。当须要用连杆切割时，让Z3处离合器接通，间歇齿轮Z3分别带动Z7和齿轮Z5转动。Z7带动切刀而Z5那么带动无极变速皮带轮转动进而带开工作台和夹持局部工作。当须要用凸轮来切割时，让
12、Z3处的离合器断开，而间歇齿轮Z4处的离合器接通并带动齿轮Z8和齿轮Z6传动。然后带动凸轮和工作台和夹持局部运动。当停电的时候，电动局部用手动代替。手摇偏心轮Z9经Z10、Z11、Z12转动后让滑移齿轮Z2与Z13啮合，Z13带动Z2转动，接着便与电动局部的传动一样。整体简图如下图第四局部 工作原理、工艺过程及运动循环图一工作原理将食物切成必须长度的切菜机可以有两种剪切方式。一种是传送带匀速将蔬菜连续送进，并且采纳间歇机构，当下切时工作台保持静止，切刀在凸轮机构的带动下切断蔬菜。另外一种是当要切割的是像鸡、鸭、鱼以及冷冻等较硬的东西时，通过调整离合器来换用曲柄滑块机构带动另一把切刀进展切割。蔬
13、菜被送过来后，与偏心轮或凸轮连接的切刀起先下切。通过离合器来限制齿轮3、4的转动来选用不同的切刀与2相连的杆带动切割局部和传送带局部运动。电动机转动减速后带动3转动，手摇局部带动1转动。通过限制2与1、3的相连来实现电动和手动的转换。通过调整皮带的位置来变更工作台进给的距离，而切刀的速度不变，这样便能调整所要切割的长度。二工艺流程图三运动循环图第五局部 具体设计一传动局部的设计1.电机的选择选型：YIP44型本机械所需电动机对启动性能，调速性能及转速差无特殊要求，属于一般驱动源，但因放入厨房，油烟灰尘较多，须要选用封闭式电机，所以Y型最适宜。选择机座号：132s1型额定装速n=750r/min
14、,额定功率p=2.2kw1考虑到电机与减速器的协作，减速器的输出端的转速w2=2，转速很低，假如电动机转速过高那么要求减速器的传动比i12较高，致使减速器很大很重，造价也很高。2又考虑到电动机的功率不用太大，所以要选用低功率的电机，低功率的电机转速往往很高，高功率电机转速可以很低，价格相应也较贵。电机的尺寸也不应当过大。综合1、2考虑，选用机座号为132s 1型，转速n=750r/min,额定功率p=2.2kw。型号转速r/min额定功率/kw宽度A/mm高度H/mmY(IP44)132S 17502.22161322.一般齿轮的设计1电动局部依据曲柄滑块切割机构的运动周期为T=1s可得，曲柄的角速度
