巧克力糖包裝機

1、機械原理課程設計說明書設計題目 巧克力糖包裝機學 院 機械工程學院班 級 機英102班設 計 者 同 組 人 指導教師 2012年6月25日目錄1. 機構簡介32. 執(zhí)行機構的選擇與比較53. 主要機構設計74. 機構的運動分析95. 原動機的選擇106. 傳動機構的選擇與比較117. 制定機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖128. 對結果的分析與設計體會149. 主要參考資料141. 機構簡介1.1設計題目 設計巧克力糖自動包裝機。包裝對象為圓臺狀巧克力糖（圖6），包裝材料為厚0.008mm的金色鋁箔紙。包裝后外形應美觀挺拔，鋁箔紙無明顯損傷、撕裂和褶皺（圖7）。包裝工藝方案為：紙坯型式采用卷筒紙，紙片水

2、平放置，間歇剪切式供紙（圖8）。包裝工藝動作為：1.將64mm×64mm鋁箔紙覆蓋在巧克力糖17mm小端正上方；2.使鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成形；3.將余下的鋁箔紙分半，先后向24mm大端面上褶去，迫使包裝紙緊貼巧克力糖。 表1.1設計數據表具體設計要求如下：1.要求設計糖果包裝機的間歇剪切供紙機構、鋁箔紙錐面成形機構、褶紙機構以及巧克力糖果的送推料機構。2.整臺機器外形尺寸（寬×高）不超過800mm×1000mm。3.錐面成形機構不論采用平面連桿機構、凸輪機構或者其他常用機構，1.2設計任務1.巧克力糖包裝機一般應包括凸輪機構、平面連桿機構、齒輪機構等。

3、 2.設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。   3.圖紙上畫出機器的機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。4.設計平面連桿機構。并對平面連桿機構進行運動分析，繪制運動線圖。5.設計凸輪機構。確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，計算凸輪廓線值，校核最大壓力角與最小曲率半徑。繪制凸輪機構設計圖。6.設計計算齒輪機構。7.編寫設計計算說明書。8.學生可進一步完成凸輪的數控加工。1.3設計方案提示1. 剪紙與供紙動作連續(xù)完成。2.鋁箔紙錐面成形機構一般可采用凸輪機構、平面連桿機構等。3.實現(xiàn)褶紙動作的機構有多種選擇：包括凸輪機構、摩擦滾輪機構等。4.巧克力糖果的送推料機構可采用平面連桿機構、凸輪機構。

4、5.各個動作應有嚴格的時間順序關系。1.4設計參數 電動機轉速為960rmin，糖果包裝數為120個min。 2執(zhí)行機構的選擇與比較方案一 如圖所示，1供紙機構送到傳送帶上，3壓糖桿強迫糖紙成型，通過5曲柄滑塊機構將糖塊放入成型槽中，6壓桿將右側紙壓到糖上，7刮紙板將左側糖紙壓到糖上巧克力包裝機1-供紙機構 2-彈簧 3-壓桿 4-凸輪 5-曲柄滑塊 6-滾筒 7-刮紙板 8-槽輪機構 9成型槽優(yōu)點：操作性強，易于操作，傳動性能好，成型容易，精致美觀缺點：占據空間大方案二如圖所示，當鉗糖機械手將糖送到指定位置后, 凸輪1轉動帶動頂糖桿3將糖頂入包裝機構形腔2內，左抄板紙8向右折邊，同時錐形尼龍

5、絲圈6將包裝紙表面刷平整，然后右抄板紙7向左折邊，然后錐形尼龍絲圈6再次刷平包裝表面，使鋁箔紙全部平整地覆蓋在糖塊的大端面上,完成全部包裝工藝。包裝機構及送糖機構1-凸輪 2-推桿 3-頂糖桿 4-糖塊5-鋁箔紙 6- 錐形尼龍絲圈 7-抄板紙 8-右抄板紙 9-形腔優(yōu)點：完成包裝任務后，能夠保證包裝表面平整美觀，外形輪廓挺拔。缺點：包裝紙平鋪在巧克力糖表面上而不能夠鋪成花樣，樣式單一，簡單。方案三下面是主要執(zhí)行機構的結構和工作原理。圖6為鉗糖機械手、進出糖機構結構圖。送糖盤4與機械手作同步間歇回轉，逐一將糖塊送至包裝工位。 機械手的開合動作，由固定的凸輪8控制，凸輪8的廓線是由兩個半徑不同的

6、圓弧組成，當從動滾子在大半徑弧上，機械手就張開；從動滾子在小半徑弧上，機械手靠彈簧6閉合。1-輸送帶 2-糖塊3托盤4-鉗糖機構 5糖機械手6-彈簧 7-托板8-機械手9-機械手開合凸輪 10-輸帶I-進料,成型,折邊工位 II-出糖工位優(yōu)點：占據空間小，成型簡單，易操作，節(jié)約能源缺點：機械手的力不容易控制，容易壓壞糖塊，機器制造較困難綜上所述，我選擇第一種方案3主要機構設計3.1粒狀巧克力糖包裝機的凸輪設計巧克力糖包裝機巧克力糖包裝機壓桿凸輪參數如下：序號凸輪運動角推桿的運動規(guī)律10°120°等速上升h= 502120°180°推桿遠休3180

7、6;270°正弦加速度下降h= 504270°360°推桿近休偏心距e = 20基圓半徑r0 =25刮紙板凸輪8參數序號凸輪運動角推桿的運動規(guī)律10°120°等速右移h= 402120°180°推桿遠休3180°270°正弦加速度左移h=404270°360°推桿近休偏心距e = 20基圓半徑r0 =303.2粒狀巧克力糖包裝機的槽輪設計包裝機的槽輪包裝機的槽輪參數圖表項目計算（或選擇）依據計算（或確定）結果dd=(1530)28d1d1<2L(1-sinT1)-d-2(36)2

8、8hh=L(sinT1+cosT1-1)+d/2+(36)84RR=Lsin(180/z)77d2d2<2(L-h)273.3巧克力成型槽設計巧克力糖進料槽圖9巧克力糖進料槽參數(/cm)參數D1d1D2d2Hh間隙0.2-0.53.4曲柄滑塊采用e=0的對心曲柄滑塊機構，機構無急回特性參數：曲柄長度L1=29mm，從動桿L2=87mm，滑塊最大行程s=58mm。4機構的運動分析5原動機的選擇5.1YD系列變級多速三相異步電動機取代JDO2系列變極多速三相異步電動機的更新?lián)Q代產品，其機械結構與Y系列相同。電動機的容量選得合適與否，對電動機的工作和經濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動

9、機不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運行，其效率和功率的因數都較低，造成浪費。電機的容量的主要由電動機的運行時的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機所需工作功率，應由機器工作阻力和運動參數計算得來的，可按下式計算： 其中：T工作機的阻力矩，； n工作機的轉速，；傳動裝置的總效率組成傳動裝置的各部分運動副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動效率經過比較選擇-Y系列三相異步電動機。電動機轉速為960r/min，輸出功率為0.4kW的交流電動機。5.2相關計算根據本例所給條件，巧克

10、力糖包裝機選用的原動電機的轉速n=960r/min,而包裝速度為120個/min，因此必需采用減速機構，其減速比為： i = n / n2 = 960 /120 = 8可采用一級帶減速傳動、二級齒輪傳動，它們的傳動比分別為：（1）帶傳動：傳動比為1；（2）第一級圓柱直齒輪傳動：傳動比為3.411，z1 =17，z2 =58；（3）第二級圓柱直齒輪傳動：傳動比為3.225，z2=17，z3 = 55。6傳動機構的選擇與比較電動機轉速為1440r/min，功率為0.4kW,分配轉速為70130r/min，總降速比，采用平帶、鏈輪兩級降速，其中，。而無級變速的錐輪直徑。螺旋齒輪副1、2、3的傳動比,

11、直齒標準齒輪副的傳動比i=1.67。7制定機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計確定粒狀巧克力自動包裝機最短的工作循環(huán)。 （s）確定粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)。令三對同步點的錯移量分別為t1、t2和t3，若取 t1=t2=t3=1/195（s）則其在分配軸上相應的轉角為 粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)應為2.繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán) 如圖8對結果的分析和設計體會整個課程檢驗了我們平時學習的效果，同樣也融入了學以致用的原則，開始拿到課程設計題目根本不知道如何下手，周圍的同學、朋友給了我不少幫助，自己才逐漸弄清方向！做課程設計的這一段時間，讓我明白合作的重要性，大家集

12、思廣益對一個問題總能給出多種解決的辦法，從中進行適當的篩選與整合從而得出最優(yōu)解，在這個過程里我們又將所學到的知識強化了！能夠完成這份課程設計，我要衷心的感謝我們小組的每一位成員，雖然這份課程設計還存在這樣或那樣的問題，但是當我們就一個問題需要解決的時候，不管問題有多么的繁瑣，我們小組的每一位成員都想盡辦法取解決它，都從各個方面提出自己解決問題的辦法，常常為了一個問題的數據計算而熬夜，當對設計方案進行優(yōu)化時，我們都盡可能的考慮到每一個工作的細節(jié)，讓設計和方案盡可能的完美！在我們思維陷入盲區(qū)時，是時老師給我們指明了方向，在此也向時老師致謝！9主要參考資料1裘建新主編；機械原理課程設計指導書. 北京:高等教育出版社,2006 2王知行,鄧宗全.哈爾濱工業(yè)大學編.機械原理.北京:高等教育出版社,2006 3鄭