巧克力糖自動包裝機課程設計

.z.巧克力糖自動包裝機院－系：專業(yè)：年級：學生**：學號：指導教師：2013年7月目錄設計任務3設計題目：巧克力糖包裝機3設計要求3設計條件4設計任務4設計提示4第一章設計要求分析41.1功能要求41.2原機的選擇41.3傳動比的計算4第二章構(gòu)造功能分析62.1功能分析62.2工作原理及工藝動作流程圖6第三章機構(gòu)的選擇63.1方案一63.2方案二73.3方案比擬7第四章各機構(gòu)的組合84.1功能分解84.2機構(gòu)的選用9第五章機械運動系統(tǒng)設計方案擬定95.1執(zhí)行機構(gòu)方案設計圖……………………….95.2槽輪與工作臺………………..105.3送紙機構(gòu)……………………..105.4機構(gòu)運動方案總體布局圖…………………..10第六章機械傳動循環(huán)圖………….13第七章系統(tǒng)設計數(shù)據(jù)處理147.1齒輪的設計147.2移動凸輪的設計157.3凸輪機構(gòu)設計參考文獻17設計題目：巧克力糖自動包裝機設計要求要求設計糖果包裝機的間歇剪刀式供紙機構(gòu)、鋁箔紙錐面成型機構(gòu)、褶紙機構(gòu)以及巧克力糖果的送推料機構(gòu)。整臺機器外形尺寸〔寬*高〕不超過800mm*1000mm。錐面成型機構(gòu)不管采用平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)或者其他常用機構(gòu)，要求成形動作盡量等速，啟動與停頓時沖擊小。設計條件1產(chǎn)品特征：圓臺狀巧克力呈圓臺形，輪廓清楚，但質(zhì)地疏松，容易碰傷。因此，考慮機械動作時應該適合它的特點，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量；在進出料時防止碰撞而損傷產(chǎn)品：包括速度適應，過快會引起沖擊而可能損傷產(chǎn)品等。包裝前的圓臺狀巧克力糖包裝后的圓臺狀巧克力糖包裝工藝首要的是解決配件上料的問題。顯然，像巧克力之類的產(chǎn)品，使用一般的上料方法是不適宜的。如果采用料倉式上料法，則需要人工定時放料，每分鐘放料也是緊張的。如果料自動機的進料系統(tǒng)直接與巧克力糖澆筑成形的出口相銜接，則比擬容易解決巧克力糖自動上料的問題。2包裝材料：食品包裝材料應十分注重衛(wèi)生平安。圓臺狀巧克力糖包裝紙采用為0.08mm*64mm*64mm的金色鋁箔紙，它的特點是薄而脆，抗拉力較小，容易撕裂，也容易褶皺。因此，在設計供紙部件是對速度應十分的注重。一般包裝的速度越高，紙張的拉力就越大。根據(jù)經(jīng)歷，一般送紙的速度應小于500mm/s.選擇供紙機構(gòu)時，主要依據(jù)下面兩點：1〕采用紙片供給材料或是采用卷筒供給材料。本機采用卷筒。2〕紙張送出時的空間位置垂直放置的還是水平放置。將紙片平置放對包裝工藝有利，但卷筒紙水平輸送，只能夠采用間歇式剪切供紙方法。設計任務1.巧克力糖包裝機一般應包括凸輪機構(gòu)、平面連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等。2.設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。3.繪制機器的機構(gòu)運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。4.設計平面連桿機構(gòu)，并對平面連桿機構(gòu)進展運動分析，繪制運動線圖。5.設計凸輪機構(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)設計圖。6.設計計算齒輪機構(gòu)。7.編寫設計計算說明書。8.如果條件允許，可進一步完成凸輪的數(shù)控加工。設計提示1.剪紙與供紙動作連續(xù)完成。。2.鋁箔紙錐面成型機構(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)或凸輪機構(gòu)。5.各個動作應有嚴格的時間順序關(guān)系。第一章設計要求分析1.1功能要求巧克力糖包裝機主要是用在糖果包裝廠里，在大量生產(chǎn)出糖果后，將其一一用牛皮用鋁箔紙紙將其包來裝起，給顧客以視覺上的美觀享受，便于銷售。1.2原機的選擇方案號ABCDEFGH電機轉(zhuǎn)速〔r/min〕144014401440960960820820780每分鐘包裝糖果數(shù)目〔個/min〕120906012090908060選擇電動機轉(zhuǎn)速為1440r/min，每分鐘包裝120個糖果。1.3傳動機構(gòu)傳動比計算1.減速裝置的設計計算：電動機轉(zhuǎn)速為1440r／min，糖果包裝數(shù)為120個/min。確定系統(tǒng)總傳動比為:i=12。2．帶輪傳動：帶輪傳動比由送糖傳送帶與出糖傳送帶所需速度大小自行調(diào)節(jié)3.傳動系統(tǒng)采用二級減速機構(gòu)，第一級為帶傳動，第二級為齒輪傳動。按傳動比分配原則，為使傳動構(gòu)件獲得較小尺寸，構(gòu)造緊湊，可采用傳動比"先小后大〞原則。因此初選i1=3,i2=4，則總傳動比i1*i2=12,工作臺的實際轉(zhuǎn)速為:n=1440/12=120r/min帶傳動減速器如圖1.1所示,通過皮帶2從軸1到軸3實現(xiàn)一級減速，使i13=i2=4。圖1.1帶傳動減速器齒輪減數(shù)器如圖1.2所示,通過兩個能相互嚙合傳動的齒輪實現(xiàn)二級減速，使i45=i1=3圖1.2第二章構(gòu)造功能分析2.1功能分析〔1〕機構(gòu)需要將生產(chǎn)好的糖果運送到包裝機構(gòu)上，因此需設計相應的送料機構(gòu)?！?〕包裝時需要錐面成型機構(gòu)，應此設計合理的錐面成型機構(gòu)?！?〕在包裝時需要設計適合的頂糖機構(gòu)。對這一系列的機構(gòu)進展進一步的分析，了解它們的根本運動〔1〕錐面成型機構(gòu)采用凸輪來實現(xiàn)它的間歇式運動能夠保證滾輪的直線往復運動與擋板共同完成褶紙包裝運動?！?〕頂糖機構(gòu)都是通過雙聯(lián)凸輪來實現(xiàn)其間歇式往復運動的。2.2工作原理及工藝動作流程圖將64mm*64mm的鋁箔紙覆蓋在巧克力糖Φ=17mm小端的正上方，讓后使鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成型，將余下的鋁箔紙分半，先后向24mm大端面上褶去，迫使包裝紙緊貼在巧克力糖上。巧克力包裝的工藝動作a.鋁箔紙覆蓋在糖塊的上方。b.鋁箔紙沿錐面強迫成型。c.鋁箔紙分成倆半，右邊先向大端面褶去。d.剩下的一半鋁箔紙也開場向大端面褶去利用擋板包裝成型第三章機構(gòu)選擇3.1方案一：送料機構(gòu)錐面成型機構(gòu)雙聯(lián)凸輪移動滑塊凸輪回轉(zhuǎn)機構(gòu)出糖機構(gòu)褶紙機構(gòu)凸輪回轉(zhuǎn)機構(gòu)雙聯(lián)凸輪回轉(zhuǎn)機構(gòu)方案二：見手繪圖第四章各機構(gòu)的組合4.1功能分解通過閱讀設計任務及對其的一些分析初步有了一個了解為實現(xiàn)將巧克力糖包裝好的總功能，可將總功能分解為如下分功能：〔1〕錐面成形功能當巧克力和鋁箔紙都送到了相應的位置后，則就要對巧克力進展包裝。一般來說，都會用四桿機構(gòu)或者是凸輪機構(gòu)帶動錐面成形機作向下的運動來使鋁箔紙的錐面形成，并使它包在巧克力的外面，但考慮到還要對巧克力進展褶紙，所以錐面成形機作向下運動的話，會使褶紙變得困難。這里采取的方案是：在一個具有假設干個包裝模型的工作臺上，將巧克力糖用一壓板模具作間歇等速上下往復直線運動，從而實現(xiàn)錐面成形?！?〕褶紙功能在工作臺上的另一個包裝模型上進展的工位轉(zhuǎn)換，可用滾筒作間歇左右往復直線運動，同時，擋板不動，隨著工作臺的轉(zhuǎn)動，擋板參與褶紙，從而實現(xiàn)褶紙功能?！?〕出料功能工位轉(zhuǎn)換的最后步驟就是出料，利用一個機構(gòu)作間歇上下直線運動和間歇左右直線運動，從而實現(xiàn)將包裝好的巧克力從工作臺上推出，實現(xiàn)出料功能?！?〕工位轉(zhuǎn)換功能由于要提高工作效率，錐面成形功能、褶紙功能及送料功能在同一個工作臺上進展，可利用槽輪與工作臺固連作間歇轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)工位轉(zhuǎn)換功能。定位送料直線往復等速運動的機構(gòu)，將巧克力糖送到工作臺的成形位置完成錐面成形的機構(gòu)，上下直線急回間歇運動的壓板將巧克力糖推入工作臺上的模具位置巧力克力糖包裝機巧力克力糖包裝機錐面成型實現(xiàn)直線往復運動，先后將半分的紙褶向巧克力糖外表，完成褶紙過程褶紙工位轉(zhuǎn)換工作臺實現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動或傳動，完成工位轉(zhuǎn)換功能4.2機構(gòu)的選用功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動作執(zhí)行機構(gòu)送料功能送料推板直線間歇往復運動彈簧凸輪機構(gòu)錐面成形沖壓板上下直線等速間歇運動彈簧凸輪機構(gòu)褶紙滾輪、擋板直線間歇等速往復運動彈簧雙聯(lián)凸輪機構(gòu)工位轉(zhuǎn)換工作臺間歇轉(zhuǎn)動或傳動——槽輪機構(gòu)第五章機械運動系統(tǒng)設計方案擬定5.1執(zhí)行機構(gòu)方案設計圖1——槽輪機構(gòu)2——褶紙機構(gòu)3——頂糖機構(gòu)4——送糖機構(gòu)5工作臺6——出糖機構(gòu)7——檔板5.2槽輪與工作臺1——工作臺2——擋板3——槽輪機構(gòu)通過槽輪的轉(zhuǎn)動，帶開工作臺的間歇性圓周運動5.4機構(gòu)運動方案總體布局簡圖見手繪圖如圖表示了機構(gòu)選形中用實線連接的方案的傳動簡圖，該系統(tǒng)有1個電動機驅(qū)動，電動機通過帶輪帶動軸3，〔1〕分配軸3通過齒輪傳動傳到分配軸4-齒輪機構(gòu)，帶動凸輪5間歇送糖功能，(2)分配軸3通過齒輪帶動6-凸輪頂糖機構(gòu)實現(xiàn)間歇往復頂糖功能，從而實現(xiàn)巧克力糖的送料功能；(3)同時分配軸3上的齒輪進而通過一系列轉(zhuǎn)變帶動8-雙聯(lián)凸輪褶紙包糖機構(gòu)，褶紙滾輪作間歇的往復運動，與擋板實現(xiàn)褶紙功能；〔4〕分配軸3通過齒輪帶動圓錐齒輪實現(xiàn)速度由橫向變?yōu)榭v向進而帶動槽輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)動進而工作臺實現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動，完成工位轉(zhuǎn)換功能；〔5〕軸3通過帶輪12帶動變速齒輪，變速齒輪帶動凸輪出糖機構(gòu)實現(xiàn)間歇往復出糖功能。〔6〕軸3通過帶輪13帶動變速齒輪，變速齒輪帶動不完全齒輪送紙機構(gòu)實現(xiàn)間歇往復送紙。通過傳動比為i1=3的軸3帶開工作臺，工作臺120r/min，實現(xiàn)120顆糖出糖，同時11-凸輪機構(gòu)120r/min出糖，送糖?頂糖?褶紙包糖機構(gòu)也是每分鐘120的工作速度運行。它們工作時間是間歇不連續(xù)型的，另一模筒中一塊包裝好的巧克力糖推出即可完成，隨后工作臺轉(zhuǎn)位，再停歇。為了提高工作效率，褶紙過程及出料過程在同一個工作臺上進展的工位轉(zhuǎn)換。第六章機械傳動循環(huán)圖第七章系統(tǒng)設計數(shù)據(jù)處理7.1齒輪的設計兩個齒輪的齒數(shù)分別設為20,60．標準直齒齒輪的設計計算表工程計算〔或選擇〕依據(jù)計算過程單位計算〔或確定〕結(jié)果材料選擇——————45#鋼選擇齒數(shù)ZZ1=20Z1=20Z2=4×20個2060齒寬系數(shù)Фd0.5選取模數(shù)查標準模數(shù)系列表mm2計算齒輪的分度圓直徑dmm40120②錐齒輪參數(shù)名稱符號公式計算結(jié)果分度圓錐角δδ1=arctan〔z1/z2〕δ2=90°-δ145°齒數(shù)z40分度圓直徑dd=mz80齒頂高haha=ha*m2齒根高hfhf=〔ha*+c*〕m2.5齒全高hh=ha+hf4.56.2移動凸輪的設計根據(jù)設計要求，錐面成形機構(gòu)不管平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)或者其他常用機構(gòu)，要求成形動作盡量等速，起動與停頓時沖擊小，在此設計移動凸輪機構(gòu)實現(xiàn)等速錐面成形。推程：等速直線運動回程：等速直線運動基圓半徑60mm推程角90滾子半徑10mm遠休止角180偏心距0mm回程角60升程30mm