巧克力糖包裝機(jī)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 巧克力糖包裝機(jī)學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院班 級(jí) 機(jī)英102班設(shè) 計(jì) 者 同 組 人 指導(dǎo)教師 2012年6月25日目錄1. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介32. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較53. 主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)74. 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析95. 原動(dòng)機(jī)的選擇106. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較117. 制定機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖128. 對(duì)結(jié)果的分析與設(shè)計(jì)體會(huì)149. 主要參考資料141. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介1.1設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)巧克力糖自動(dòng)包裝機(jī)。包裝對(duì)象為圓臺(tái)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(wú)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(dòng)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(qiáng)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(jì)數(shù)據(jù)表具體設(shè)計(jì)要求如下：1.要求設(shè)計(jì)糖果包裝機(jī)的間歇剪切供紙機(jī)構(gòu)、鋁箔紙錐面成形機(jī)構(gòu)、褶紙機(jī)構(gòu)以及巧克力糖果的送推料機(jī)構(gòu)。2.整臺(tái)機(jī)器外形尺寸（寬×高）不超過(guò)800mm×1000mm。3.錐面成形機(jī)構(gòu)不論采用平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)或者其他常用機(jī)構(gòu)，1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1.巧克力糖包裝機(jī)一般應(yīng)包括凸輪機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等。

3、 2.設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。   3.圖紙上畫(huà)出機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4.設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)。并對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，繪制運(yùn)動(dòng)線圖。5.設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇基圓半徑，計(jì)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。6.設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu)。7.編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。8.學(xué)生可進(jìn)一步完成凸輪的數(shù)控加工。1.3設(shè)計(jì)方案提示1. 剪紙與供紙動(dòng)作連續(xù)完成。2.鋁箔紙錐面成形機(jī)構(gòu)一般可采用凸輪機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)等。3.實(shí)現(xiàn)褶紙動(dòng)作的機(jī)構(gòu)有多種選擇：包括凸輪機(jī)構(gòu)、摩擦滾輪機(jī)構(gòu)等。4.巧克力糖果的送推料機(jī)構(gòu)可采用平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)。

4、5.各個(gè)動(dòng)作應(yīng)有嚴(yán)格的時(shí)間順序關(guān)系。1.4設(shè)計(jì)參數(shù) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為960rmin，糖果包裝數(shù)為120個(gè)min。 2執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較方案一 如圖所示，1供紙機(jī)構(gòu)送到傳送帶上，3壓糖桿強(qiáng)迫糖紙成型，通過(guò)5曲柄滑塊機(jī)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(jī)1-供紙機(jī)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(jī)構(gòu) 9成型槽優(yōu)點(diǎn)：操作性強(qiáng)，易于操作，傳動(dòng)性能好，成型容易，精致美觀缺點(diǎn)：占據(jù)空間大方案二如圖所示，當(dāng)鉗糖機(jī)械手將糖送到指定位置后, 凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)頂糖桿3將糖頂入包裝機(jī)構(gòu)形腔2內(nèi)，左抄板紙8向右折邊，同時(shí)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(jī)構(gòu)及送糖機(jī)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(diǎn)：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(diǎn)：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(jiǎn)單。方案三下面是主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理。圖6為鉗糖機(jī)械手、進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。送糖盤(pán)4與機(jī)械手作同步間歇回轉(zhuǎn)，逐一將糖塊送至包裝工位。 機(jī)械手的開(kāi)合動(dòng)作，由固定的凸輪8控制，凸輪8的廓線是由兩個(gè)半徑不同的

6、圓弧組成，當(dāng)從動(dòng)滾子在大半徑弧上，機(jī)械手就張開(kāi)；從動(dòng)滾子在小半徑弧上，機(jī)械手靠彈簧6閉合。1-輸送帶 2-糖塊3托盤(pán)4-鉗糖機(jī)構(gòu) 5糖機(jī)械手6-彈簧 7-托板8-機(jī)械手9-機(jī)械手開(kāi)合凸輪 10-輸帶I-進(jìn)料,成型,折邊工位 II-出糖工位優(yōu)點(diǎn)：占據(jù)空間小，成型簡(jiǎn)單，易操作，節(jié)約能源缺點(diǎn)：機(jī)械手的力不容易控制，容易壓壞糖塊，機(jī)器制造較困難綜上所述，我選擇第一種方案3主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1粒狀巧克力糖包裝機(jī)的凸輪設(shè)計(jì)巧克力糖包裝機(jī)巧克力糖包裝機(jī)壓桿凸輪參數(shù)如下：序號(hào)凸輪運(yùn)動(dòng)角推桿的運(yùn)動(dòng)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(hào)凸輪運(yùn)動(dòng)角推桿的運(yùn)動(dòng)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(jī)的槽輪設(shè)計(jì)包裝機(jī)的槽輪包裝機(jī)的槽輪參數(shù)圖表項(xiàng)目計(jì)算（或選擇）依據(jù)計(jì)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(jì)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(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)無(wú)急回特性參數(shù)：曲柄長(zhǎng)度L1=29mm，從動(dòng)桿L2=87mm，滑塊最大行程s=58mm。4機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析5原動(dòng)機(jī)的選擇5.1YD系列變級(jí)多速三相異步電動(dòng)機(jī)取代JDO2系列變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其機(jī)械結(jié)構(gòu)與Y系列相同。電動(dòng)機(jī)的容量選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)

9、機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期的過(guò)載而過(guò)早損壞；容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且常常不在滿(mǎn)載下運(yùn)行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。電機(jī)的容量的主要由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機(jī)所需工作功率，應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算得來(lái)的，可按下式計(jì)算： 其中：T工作機(jī)的阻力矩，； n工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，；傳動(dòng)裝置的總效率組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動(dòng)效率經(jīng)過(guò)比較選擇-Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為960r/min，輸出功率為0.4kW的交流電動(dòng)機(jī)。5.2相關(guān)計(jì)算根據(jù)本例所給條件，巧克

10、力糖包裝機(jī)選用的原動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=960r/min,而包裝速度為120個(gè)/min，因此必需采用減速機(jī)構(gòu)，其減速比為： i = n / n2 = 960 /120 = 8可采用一級(jí)帶減速傳動(dòng)、二級(jí)齒輪傳動(dòng)，它們的傳動(dòng)比分別為：（1）帶傳動(dòng)：傳動(dòng)比為1；（2）第一級(jí)圓柱直齒輪傳動(dòng)：傳動(dòng)比為3.411，z1 =17，z2 =58；（3）第二級(jí)圓柱直齒輪傳動(dòng)：傳動(dòng)比為3.225，z2=17，z3 = 55。6傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較電動(dòng)機(jī)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(jí)降速，其中，。而無(wú)級(jí)變速的錐輪直徑。螺旋齒輪副1、2、3的傳動(dòng)比,

11、直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪副的傳動(dòng)比i=1.67。7制定機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的時(shí)間同步化設(shè)計(jì)確定粒狀巧克力自動(dòng)包裝機(jī)最短的工作循環(huán)。 （s）確定粒狀巧克力自動(dòng)包裝機(jī)的工作循環(huán)。令三對(duì)同步點(diǎn)的錯(cuò)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(dòng)包裝機(jī)的工作循環(huán)應(yīng)為2.繪制粒狀巧克力自動(dòng)包裝機(jī)的工作循環(huán) 如圖8對(duì)結(jié)果的分析和設(shè)計(jì)體會(huì)整個(gè)課程檢驗(yàn)了我們平時(shí)學(xué)習(xí)的效果，同樣也融入了學(xué)以致用的原則，開(kāi)始拿到課程設(shè)計(jì)題目根本不知道如何下手，周?chē)耐瑢W(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(jì)的這一段時(shí)間，讓我明白合作的重要性，大家集

12、思廣益對(duì)一個(gè)問(wèn)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(gè)過(guò)程里我們又將所學(xué)到的知識(shí)強(qiáng)化了！能夠完成這份課程設(shè)計(jì)，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(jì)還存在這樣或那樣的問(wèn)題，但是當(dāng)我們就一個(gè)問(wèn)題需要解決的時(shí)候，不管問(wèn)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(gè)方面提出自己解決問(wèn)題的辦法，常常為了一個(gè)問(wèn)題的數(shù)據(jù)計(jì)算而熬夜，當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，我們都盡可能的考慮到每一個(gè)工作的細(xì)節(jié)，讓設(shè)計(jì)和方案盡可能的完美！在我們思維陷入盲區(qū)時(shí)，是時(shí)老師給我們指明了方向，在此也向時(shí)老師致謝！9主要參考資料1裘建新主編；機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū). 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(jī)械原理.北京:高等教育出版社,2006 3鄭