巧克力糖包裝機

1、機械原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 巧克力糖包裝機學(xué) 院 機械工程學(xué)院班 級 機英102班設(shè) 計 者 同 組 人 指導(dǎo)教師 2012年6月25日目錄1. 機構(gòu)簡介32. 執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較53. 主要機構(gòu)設(shè)計74. 機構(gòu)的運動分析95. 原動機的選擇106. 傳動機構(gòu)的選擇與比較117. 制定機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖128. 對結(jié)果的分析與設(shè)計體會149. 主要參考資料141. 機構(gòu)簡介1.1設(shè)計題目 設(shè)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(yīng)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(shè)計數(shù)據(jù)表具體設(shè)計要求如下：1.要求設(shè)計糖果包裝機的間歇剪切供紙機構(gòu)、鋁箔紙錐面成形機構(gòu)、褶紙機構(gòu)以及巧克力糖果的送推料機構(gòu)。2.整臺機器外形尺寸（寬×高）不超過800mm×1000mm。3.錐面成形機構(gòu)不論采用平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)或者其他常用機構(gòu)，1.2設(shè)計任務(wù)1.巧克力糖包裝機一般應(yīng)包括凸輪機構(gòu)、平面連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等。

3、 2.設(shè)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(gòu)運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。4.設(shè)計平面連桿機構(gòu)。并對平面連桿機構(gòu)進(jìn)行運動分析，繪制運動線圖。5.設(shè)計凸輪機構(gòu)。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(gòu)設(shè)計圖。6.設(shè)計計算齒輪機構(gòu)。7.編寫設(shè)計計算說明書。8.學(xué)生可進(jìn)一步完成凸輪的數(shù)控加工。1.3設(shè)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(gòu)一般可采用凸輪機構(gòu)、平面連桿機構(gòu)等。3.實現(xiàn)褶紙動作的機構(gòu)有多種選擇：包括凸輪機構(gòu)、摩擦滾輪機構(gòu)等。4.巧克力糖果的送推料機構(gòu)可采用平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)。

4、5.各個動作應(yīng)有嚴(yán)格的時間順序關(guān)系。1.4設(shè)計參數(shù) 電動機轉(zhuǎn)速為960rmin，糖果包裝數(shù)為120個min。 2執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較方案一 如圖所示，1供紙機構(gòu)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(gòu)將糖塊放入成型槽中，6壓桿將右側(cè)紙壓到糖上，7刮紙板將左側(cè)糖紙壓到糖上巧克力包裝機1-供紙機構(gòu) 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(gòu) 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(jù)空間大方案二如圖所示，當(dāng)鉗糖機械手將糖送到指定位置后, 凸輪1轉(zhuǎn)動帶動頂糖桿3將糖頂入包裝機構(gòu)形腔2內(nèi)，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(gòu)及送糖機構(gòu)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(wù)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(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理。圖6為鉗糖機械手、進(jìn)出糖機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。送糖盤4與機械手作同步間歇回轉(zhuǎn)，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(dāng)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(gòu) 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(jìn)料,成型,折邊工位 II-出糖工位優(yōu)點：占據(jù)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(gòu)設(shè)計3.1粒狀巧克力糖包裝機的凸輪設(shè)計巧克力糖包裝機巧克力糖包裝機壓桿凸輪參數(shù)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(yuǎn)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(shù)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(yuǎn)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(shè)計包裝機的槽輪包裝機的槽輪參數(shù)圖表項目計算（或選擇）依據(jù)計算（或確定）結(jié)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(shè)計巧克力糖進(jìn)料槽圖9巧克力糖進(jìn)料槽參數(shù)(/cm)參數(shù)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(gòu)，機構(gòu)無急回特性參數(shù)：曲柄長度L1=29mm，從動桿L2=87mm，滑塊最大行程s=58mm。4機構(gòu)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(chǎn)品，其機械結(jié)構(gòu)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(jīng)濟性都有影響。當(dāng)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(shù)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(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)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(zhuǎn)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(jīng)過比較選擇-Y系列三相異步電動機。電動機轉(zhuǎn)速為960r/min，輸出功率為0.4kW的交流電動機。5.2相關(guān)計算根據(jù)本例所給條件，巧克

10、力糖包裝機選用的原動電機的轉(zhuǎn)速n=960r/min,而包裝速度為120個/min，因此必需采用減速機構(gòu)，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(gòu)的選擇與比較電動機轉(zhuǎn)速為1440r/min，功率為0.4kW,分配轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(gòu)運動循環(huán)的時間同步化設(shè)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(yīng)的轉(zhuǎn)角為 粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)應(yīng)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(jié)果的分析和設(shè)計體會整個課程檢驗了我們平時學(xué)習(xí)的效果，同樣也融入了學(xué)以致用的原則，開始拿到課程設(shè)計題目根本不知道如何下手，周圍的同學(xué)、朋友給了我不少幫助，自己才逐漸弄清方向！做課程設(shè)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(jìn)行適當(dāng)?shù)暮Y選與整合從而得出最優(yōu)解，在這個過程里我們又將所學(xué)到的知識強化了！能夠完成這份課程設(shè)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(shè)計還存在這樣或那樣的問題，但是當(dāng)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(shù)據(jù)計算而熬夜，當(dāng)對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化時，我們都盡可能的考慮到每一個工作的細(xì)節(jié)，讓設(shè)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(shè)計指導(dǎo)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(xué)編.機械原理.北京:高等教育出版社,2006 3鄭