包裝機(jī)械課程設(shè)計指導(dǎo)書(一)

1、包裝機(jī)械課程設(shè)計指導(dǎo)書（一）糖果包裝機(jī)扭結(jié)手的設(shè)計一、課程設(shè)計目的及內(nèi)容 （一）目的包裝機(jī)械課程設(shè)計是專業(yè)課教學(xué)的一個重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是機(jī)械零件課程設(shè)計的延伸，是包裝機(jī)械設(shè)計的一次全面訓(xùn)練，目的是：1. 聯(lián)系生產(chǎn)實際，運用所學(xué)知識，培養(yǎng)獨立分析問題、解決問題的能力；2. 利用“包裝機(jī)械設(shè)計”、“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計”等前序課知識，學(xué)會并掌握包裝機(jī)械設(shè)計的特點及方法；3. 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，加強(qiáng)計算能力和運用有關(guān)設(shè)計資料、設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及經(jīng)驗數(shù)據(jù)的能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)機(jī)械繪圖能力的培養(yǎng)，綜合培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行工程設(shè)計的能力；4. 鞏固和加強(qiáng)機(jī)械零件設(shè)計、機(jī)械精度設(shè)計、機(jī)械制造工藝等方

2、面知識；5. 提高學(xué)生進(jìn)行技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。（二）內(nèi)容本課程設(shè)計選擇具有代表性的間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的扭結(jié)手作為設(shè)計課題，使學(xué)生能在較短的三周時間內(nèi)，完成糖果包裝機(jī)扭結(jié)手設(shè)計全部過程的基本訓(xùn)練。1. 參數(shù)設(shè)計根據(jù)課題設(shè)計任務(wù)，確定糖果包裝機(jī)扭結(jié)手主要構(gòu)件（例如滑移齒輪、凸輪）的結(jié)構(gòu)形式和尺寸參數(shù)、運動參數(shù)。2. 方案設(shè)計根據(jù)糖果包裝機(jī)扭結(jié)手的結(jié)構(gòu)形式、性質(zhì)及運動參數(shù)，擬定扭結(jié)手的機(jī)械傳動鏈、傳動系統(tǒng)圖、工作循環(huán)圖。計算并確定各級傳動的傳動比，齒輪傳動、凸輪傳動等傳動構(gòu)件的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸，擬定扭結(jié)手的結(jié)構(gòu)方案圖。3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)結(jié)構(gòu)方案圖，在正式圖紙上擬定傳動構(gòu)件與執(zhí)行構(gòu)件的位

3、置，然后依次進(jìn)行執(zhí)行構(gòu)件設(shè)計、傳動系統(tǒng)設(shè)計、操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計、密封及潤滑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。二、基本要求（一）根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書，在三周時間內(nèi)，獨立完成糖果包裝機(jī)扭結(jié)手的設(shè)計。所設(shè)計糖果包裝機(jī)扭結(jié)手的技術(shù)參數(shù)：1. 生產(chǎn)能力：200360 塊/分鐘2. 包裝物尺寸：1）圓柱形：直徑13 x 長 322）長方形：長27 x 寬 16 x 高113. 箱體外形尺寸：長320 x寬230 x高2004. 鉗手展開距離：30； 包裝一次旋轉(zhuǎn)圈數(shù)：23； 鉗手軸向移動距離：5mm5. 包裝扭轉(zhuǎn)阻力矩：0.05 Nm6. 功率輸入：電機(jī)經(jīng)帶傳動或鏈傳動減速輸入。（二）圖紙設(shè)計要求1圖量 1）完成 1 號圖一張，進(jìn)行糖

4、果包裝機(jī)扭結(jié)手總裝配圖的設(shè)計；2）完成 3 號圖三張，進(jìn)行三個主要零件（凸輪、滑移齒輪、軸）的零件圖設(shè)計。2要求1）方案設(shè)計必須合理；2）裝配圖必須標(biāo)明扭結(jié)手的全部結(jié)構(gòu)、原理；3）標(biāo)明每個機(jī)械零件的功能、形狀、尺寸、位置及相互聯(lián)接的方法、相互配合的性質(zhì)及運動關(guān)系；3） 必須標(biāo)明所有配合尺寸、定位及聯(lián)結(jié)尺寸、總體尺寸；4） 必須由視圖及剖視圖組成，視圖完整，投影關(guān)系準(zhǔn)確，線條及畫法、尺寸及配合的標(biāo)注必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)條件齊全；5） 零件圖必須標(biāo)清零件的形狀、大小及結(jié)構(gòu)、尺寸精度、表面粗糙度；形狀及位置公差，按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制，技術(shù)條件齊全。（三）設(shè)計說明書要求。設(shè)計說明書是設(shè)計的主要依據(jù)，內(nèi)容必

5、須詳盡準(zhǔn)確，必須使用工程術(shù)語，文字通順簡練，字跡工整，總文字不少于 5000 字。設(shè)計說明書具體內(nèi)容包括：1. 設(shè)計題目；2. 用途與規(guī)格（生產(chǎn)能力）；3. 運動參數(shù)、動力參數(shù)及主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定；4. 結(jié)構(gòu)形式、傳動方式、傳動系統(tǒng)的擬定，方案的論證，畫結(jié)構(gòu)草圖；5. 機(jī)構(gòu)及主要零部件的設(shè)計、選用；6. 主要零件、部件的強(qiáng)度、剛度設(shè)計計算及校核；7. 操縱機(jī)構(gòu)及潤滑方式的設(shè)計計算；8. 設(shè)計說明書中的理論及計算公式要注明出處；三、扭結(jié)手工作原理間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)主要由料斗、理糖部件、送紙部件、工序盤以及傳動操作系統(tǒng)等組成，傳動系統(tǒng)如圖1所示。包裝機(jī)工作時，主傳送機(jī)構(gòu)帶動工序盤作間歇轉(zhuǎn)動，

6、隨著工序盤轉(zhuǎn)動，完成對單層或雙層材料卷封糖果的雙端扭結(jié)包裝。調(diào)整主電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即可調(diào)整包裝機(jī)的生產(chǎn)速度，從而適應(yīng)不同的包裝紙和糖果。糖果經(jīng)包裝紙四面裹包后，兩端需扭結(jié)封閉。糖果包裝機(jī)扭結(jié)手由左、右兩手組成，左右對稱布置，單端扭結(jié)手結(jié)構(gòu)示意如圖2所示，主要由扭結(jié)手、槽凸輪、擺桿、撥輪、齒輪及傳動軸等組成。為滿足包裝紙扭結(jié)的要求，在扭結(jié)過程中，鉗手應(yīng)完成自身的轉(zhuǎn)動、軸向移動和張合三種運動。輸入軸1的運動經(jīng)齒輪4、5、6、7傳動后，帶動鉗手2實現(xiàn)扭結(jié)轉(zhuǎn)動；輸入軸1的運動經(jīng)齒輪4、5帶動槽凸輪12轉(zhuǎn)動，經(jīng)過擺桿10、撥輪8、傘齒輪齒條3帶動鉗手的張、合運動；輸入軸1的運動經(jīng)齒輪4、5帶動槽凸輪12轉(zhuǎn)動

7、，經(jīng)過擺桿10、撥輪9實現(xiàn)鉗手的軸向位移運動。彈簧11使鉗手在復(fù)位時總保持張開狀態(tài)，鉗手張合角度的大小與軸向移動距離的大小，由凸輪12的曲線保證。齒輪5、齒輪6的齒數(shù)比，保證鉗手每張、合一次，鉗手旋轉(zhuǎn)一定的圈數(shù)。根據(jù)包裝機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律及其動作配合要求，可繪制出包裝機(jī)的工作循環(huán)圖。當(dāng)工序盤攜帶糖塊及包裝紙旋轉(zhuǎn)至扭結(jié)工位時，鉗手進(jìn)行張合、旋轉(zhuǎn)和軸向位移，完成扭結(jié)工序，其工作循環(huán)圖如圖3所示。扭結(jié)手的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖4所示。扭結(jié)手的手動調(diào)整通過旋轉(zhuǎn)手輪15實現(xiàn)。左右扭結(jié)手之間距離及對稱度的調(diào)節(jié)，通過轉(zhuǎn)動螺桿16來實現(xiàn)，轉(zhuǎn)動手輪螺桿16，改變擺桿10的下支點位置，帶動扭結(jié)手產(chǎn)生軸向位移。圖1

8、間歇雙端扭結(jié)糖果包裝機(jī)主傳動系統(tǒng)圖10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 12 13 15 16 14 11 圖2 糖果包裝機(jī)扭結(jié)手機(jī)構(gòu)示意圖1-輸入軸2-鉗手 3-齒輪齒條 4、5、6、7、13、14-齒輪8、9-撥輪 10-擺桿 11-彈簧 12-凸輪 15-手盤 16-調(diào)節(jié)螺桿圖3 扭結(jié)手工作循環(huán)圖圖4 扭結(jié)手結(jié)構(gòu)簡圖1-扭結(jié)手 2-套軸 3-扭結(jié)手軸 4、13、16-齒輪 5-螺母 6-撥輪 7-彈簧 8、12-擺桿 9、15-銷 10-槽凸輪 11-凸輪軸 14-輸入軸 17-滑塊 18-滑塊軸 19-滾子軸 20-手輪21-固定板 22-調(diào)節(jié)螺桿 23-滑座 24-螺栓 25-箱

9、體四、設(shè)計步驟（一）方案設(shè)計1鉗手運動實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式1）鉗手實現(xiàn)張合運動，可采用多種不同的結(jié)構(gòu)，如圖5所示，而且，需要一個復(fù)位裝置，一般是采用彈簧進(jìn)行復(fù)位。2）實現(xiàn)鉗手軸向移動的結(jié)構(gòu)形式有多種，圖6所示。不同的機(jī)構(gòu)形式，具有不同的優(yōu)缺點。端面凸輪連桿滑移齒輪方式，結(jié)構(gòu)緊湊；盤形凸輪滑移齒輪方式，空間結(jié)構(gòu)較大；四連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡單，但體積較大。3）實現(xiàn)鉗手轉(zhuǎn)動，可采用齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動（同步帶）等方式。鏈傳動和帶傳動可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動，帶傳動磨損較快；齒輪傳動結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比恒定，傳遞扭矩大。2扭結(jié)手應(yīng)實現(xiàn)功能：1）鉗手可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；2）鉗手可實現(xiàn)軸向直線運動；3）鉗手可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；4）扭結(jié)手各運

10、動相對運動關(guān)系可手動調(diào)整；5）扭結(jié)手可進(jìn)行糖果的手動扭結(jié)包裝。3確定扭結(jié)手的總體方案及總體布局根據(jù)扭結(jié)手功能設(shè)計要求，對比不同機(jī)構(gòu)形式的特點，類比現(xiàn)有糖果包裝機(jī)扭結(jié)手形式，確定扭結(jié)手的總體方案及總體布局。初步確定扭結(jié)手箱體的總體尺寸320 x 230 x 200mm，4初步擬定傳動方式，布置主要傳動件位置。5擬定扭結(jié)手的機(jī)械傳動鏈、傳動系統(tǒng)圖、工作循環(huán)圖。計算并確定各級傳動的傳動比，齒輪傳動、凸輪傳動等傳動構(gòu)件的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸；6參考機(jī)械設(shè)計理論，對各元件（主要是軸承、齒輪、軸）進(jìn)行初步的受力分析和強(qiáng)度校核。 斜楔杠桿式 滑槽杠桿式 齒輪齒條杠桿式 凹槽連桿式 圖5 鉗手張合機(jī)構(gòu)簡圖端面凸輪連

11、桿滑移齒輪形式 盤形凸輪滑移齒輪形式圖6 鉗手軸向移動機(jī)構(gòu)簡圖 （二）結(jié)構(gòu)設(shè)計方案設(shè)計結(jié)束后，審定方案的合理性，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。裝配圖的繪制與相關(guān)的設(shè)計、計算應(yīng)交替進(jìn)行，相輔相成。1傳動系統(tǒng)設(shè)計 傳動系統(tǒng)設(shè)計在機(jī)械零件課程設(shè)計的基礎(chǔ)上完成，主要包括：1）齒輪傳動設(shè)計 計算直齒、斜齒齒輪傳動的中心距、模數(shù)、齒數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸（如分度圓、頂圓、根圓、齒寬等）；2）凸輪傳動設(shè)計 計算凸輪的輪廓尺寸并進(jìn)行強(qiáng)度校核；3）根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)尺寸以及支撐軸承的尺寸，確定各軸的結(jié)構(gòu)尺寸；4）對各軸的軸承潤滑及密封進(jìn)行設(shè)計；5）對主要傳動軸的軸承進(jìn)行受力分析、強(qiáng)度校核及壽命校核。2各元件的空間布置、定位與支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計3手動操作裝置的設(shè)計4相對位置調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計5加黑，標(biāo)注尺寸與公差配合，標(biāo)注件號，填寫明細(xì)表及裝配技術(shù)要求。（三）零件圖設(shè)計1三件主要零件的設(shè)計，零件形式：軸類零件一件、齒輪零件一件、凸輪零件一件。為防止學(xué)生之間有重復(fù)，零件的確定必須經(jīng)指導(dǎo)教師指定。2要求：1）零件工作圖視圖完整，必須標(biāo)明零件的結(jié)構(gòu)、形狀、大小。2）注明零件所有表面的尺寸、尺寸公差、表面粗糙度、形狀及位置公差。3）技術(shù)條件齊全。3完成一個比較復(fù)雜零件的三維建模。（四）撰寫設(shè)計算說明書具體零件的設(shè)計計算在以下幾項中選擇完成