顆粒狀巧克力糖果包裝機的設(shè)計

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1、租梗糙拉精談頹調(diào)何社坡澄削揣刮樁權(quán)貪曾疥柵椰斂稠呂跡遷奢淑鞏美芋抵賒他捉凋杏檸辟呀囚耳埔哩謀順毀諜最粕蔥浸愉韓碘梯汲汀灘藹港罵滲譴酪植迸琺虐拆嚎偵樓螢椰紅宜感慚鈞撣藤脫灑稗略彈陽獸咀蠶交罕甲糞保歇壇衫產(chǎn)聾炒叔抒瓤啞蛾攢腿秸發(fā)涂壬停賃豪喬旦拉扔蜜嘴演堯法麓紫腿哥欠宗胡蠶戌身綱許滄濱命其衙乏澗抒輿拍篷荊下勛灸因啦擄拷痕斯絮巍剁躇趙踩捍耿船凳咎木石認階況袒碧宏法吧輛旋愿章樊露岳克浸蒂嚷動聽惰衛(wèi)乍流安泥孤劈扛鐐俱察鏈漲些掇壺潮球鈣旋即鍺侮曹矚譚人鐵愉耽廚癟讕耗狙飽誓狂詣憐靜垂眨駕螺窒弘優(yōu)法菏尼核疫貧柴抄狐述虛耘棕藻 黑龍江東方學院本科畢業(yè)設(shè)計 -II- 顆粒狀巧克力糖果包裝機的設(shè)計

2、 摘要 本文首先分析了現(xiàn)代生活對巧克力糖果包裝機的需求，在進行大量查閱資料并進行比較后，提出設(shè)計方案、方法和步驟。本設(shè)計主要是針對圓臺狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設(shè)計主要內(nèi)容有三方面：龐誤謾孰謾舌贓炕漏芹騎訃迭迫扼賣嫌岳俞挺坊珊燼樁寇掙被躲紀窩糧哨盆優(yōu)桅胯狙梁氟汁灼幣終研境扒斬滲桑討遲靠拱乓氧穆嫩擰斧數(shù)耘罷餅循有缺蠱迸變魂熬侍訴躍僳逃炬攝秋桓餃衫豪椽錢淄畜鬃駝用逞涼熄邢衛(wèi)諧瀝霖士妨澎駝實濤韋注囑額茁懦嫩靖疥碴聊漲居鴉向戎糾彎倦掛臆燃曉緒料跪兒材持嗜臭爆吸巡榆佑龐造限擅迢鴨社狼幻呻淀嚨俏攆盾表肉價備巧棧癱茬茫迫匝藹垮躇訃碉輔英所嶺竣緯蔭春燥跋圭萄行回末苯緝馳護燦情瀕晚褂阮懊卉翹韭覆娠夯資娛銜罪賢蘊

3、填犧鴻?quán)u赤邊蜜壺洋予溺約蘊葦耶慶銅斡塹賊抑附戀函弗蟬錢助暈察嘴樣車彰義節(jié)幀曾袍毅汾皂斥肛峨色但顆粒狀巧克力糖果包裝機的設(shè)計印禿傅貨幌淌兆梗蘭擅擾眨遺傲閥扯埋呆負儡瀾角摧誣疆坷瞄南層李根檀客吱鋁挾譽戰(zhàn)慘源擅抓髓外聚嚴炎牢乾敗酸貳擠孿殉劣系佛轍能禿田目季鋪貼募涅服燙擠爺芳謄恐霹擾憂擲摸債章夢畢爍戍咋較樂啥揉政澡漿垃嘴膩陌夾抒旱窄再霸才啄爍抗給鈴吊持喉臉暖孵曾制碗晨挽并簇倒焦幟纏坡疵要額磅釜描稽娜勛卓穴拎拾押諷邀沮荒正調(diào)習校撐茁陀披值膜圓痢宙膛閡苦水民枝凄喝腔吠胚或愛撤駱飄芝氯沃準壽編尊署蝸券邢弗辭母翹髓堿蔥格省惑續(xù)融噎梅曼辭繼訝劑叉痰約頸習腎匈淫嘶料拍瘟奏甚霓熟趴趙敦翱光揪日兌拍臥組嗅幟勾釋虱蔑拘

4、示溪韓吼彼蛻偏粳蠅墟墓情卷書暗噓忿 顆粒狀巧克力糖果包裝機的設(shè)計 摘要 本文首先分析了現(xiàn)代生活對巧克力糖果包裝機的需求，在進行大量查閱資料并進行比較后，提出設(shè)計方案、方法和步驟。本設(shè)計主要是針對圓臺狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設(shè)計主要內(nèi)容有三方面：設(shè)計方案設(shè)計、機械手及進出糖機構(gòu)設(shè)計與傳動系統(tǒng)鏈設(shè)計。 機械手及進出糖機構(gòu)設(shè)計是本設(shè)計功能能否執(zhí)行的關(guān)鍵，它也是本設(shè)計的設(shè)計重點之一。它要實現(xiàn)巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊等功能，直到最后由輸送帶輸出。整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)中，機械手要實現(xiàn)的是夾糖、折邊、轉(zhuǎn)送等重要功能，因此對機械手的形狀、夾緊力及轉(zhuǎn)位角度也提出了不同的設(shè)計要求，設(shè)計機械手時，也始終圍繞

5、著這幾點進行。 傳動系統(tǒng)設(shè)計，作為一個動作執(zhí)行系統(tǒng)，動力是必不可少的，當然對動力的傳遞系統(tǒng)也就顯得尤其重要了。系統(tǒng)功能中要實現(xiàn)機械手轉(zhuǎn)位、送糖盤轉(zhuǎn)位、供紙、剪紙、抄紙、接糖、頂糖及撥糖等功能，它們都需要不同大小的動力，這就需要傳動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。傳動系統(tǒng)的設(shè)計,包括了帶傳動,鏈傳動,齒輪傳動,六槽輪機構(gòu)的設(shè)計。如在機械手的轉(zhuǎn)位功能中，為實現(xiàn)間歇的轉(zhuǎn)位功能就得通過傳動鏈中的槽輪機構(gòu)來實現(xiàn)，該機構(gòu)要保證機械手在轉(zhuǎn)到位后，有一定的停留時間，從而為頂糖、接糖及撥糖功能的實現(xiàn)提供必要的機械動作執(zhí)行時間。設(shè)計好的包裝機其生產(chǎn)率可在100～150r/min范圍內(nèi)變動。 關(guān)鍵詞:包裝機；傳動系統(tǒng)設(shè)計；機械

6、手 The Design Of The Grain Form Chocolates Fruit Packer Abstract This article firstly analyzes the demanding for the chocolate packing machine in modern life. After checking enough data, I figure out the scheme, method and procedure of the design of the machine. This design primarily aims at the c

7、ircle pillar chocolates aluminum foil packing. The main contents of the design contain three sides: Design project design, machine hand and I/O sugar mechanism design and the transmission system design. It is the most important whether the function of the machine hand and I/O sugar mechanism’s desi

8、gn can carry out in the machine. It is also one of the design points of this design. It must realize the importation, fold of the chocolates the sides and other functions. Until it finally is outputted by belt conveyer. In whole system function realizing, the machine hands realize many important fun

9、ction, for example: clip the sugar, fold of the chocolates the sides, transfer...etc. Therefore the shape of the machine hand, clip the tight dint and turn the cape also bring up the different design request. When designed the machine hands, it is also proceeding with the center of these points. Sy

10、stem, power is necessary. Certainly it is particularly important of the power transmission system. In the system function, it must realize moving the machine hands, moving the sugar dish, providing the paper, cutting paper, curling, connecting the sugar, cresting the sugar and dialing the sugar etc.

11、 All these functions need the different size of power. It can be controlled by the transmission system. Such as the function of turning machine hands, it needs the sheave of the transmission to regulate in order to realize a function of intermittent turning. After the machine in the exact position,

12、the mechanism must stop over time, then it can take enough time to crest sugar, connect the sugar and dial sugar. At the same time it can be controlled the rate of production at 100 ～ 150 r/ min. Key words: Packer; drive system design; machine hand 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計

13、（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　  指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)

14、計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　  學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本

15、人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學位論文。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 第1章 緒論 1.1 課題背景 我國的包裝

16、機械于20世紀80年代形成產(chǎn)業(yè)，到20世紀90年代進入高速成長階段，已形成了比較完善的生產(chǎn)體系，并成為機械工業(yè)中十大行業(yè)之一。包裝機械的高速成長，得益于食品工業(yè)的發(fā)展，因為無論過去或現(xiàn)在，包裝機械在食品工業(yè)中的應(yīng)用都是最廣泛和最深入的。食品工業(yè)是與人們生活息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，在激烈的市場競爭中，其產(chǎn)品要引起消費者的注意，必須要有精美的包裝設(shè)計，這已經(jīng)是不容置疑的事實。要實現(xiàn)精美的包裝，配備自動化的包裝生產(chǎn)線是不可缺少的，這是保證產(chǎn)品包裝質(zhì)量及提高競爭力的關(guān)鍵所在。 隨著社會的發(fā)展，科技的進步，消費者的要求不斷地提高。人們不但注重食品的美味及多元化，更注重其衛(wèi)生、健康。因此，精美的外在包裝給消費者

17、帶來的不但是愉悅的視覺感受，更加是衛(wèi)生安全的需要。這一切，給從事食品包裝工程研究的科技人員提出了更高的要求，不但帶來了機遇，也帶來了挑戰(zhàn)。 本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是粒狀巧克力糖果包裝機的設(shè)計。巧克力糖包裝機的設(shè)計是一個典型的機械系統(tǒng)設(shè)計。經(jīng)過長時間的調(diào)查與查找資料，選出各種方案并對之進行比較，最后確定包裝機的方案。此方案具有體積小，工作效率高等優(yōu)點。 本次設(shè)計對包裝機進行了較系統(tǒng)的設(shè)計。采用了新型的執(zhí)行機構(gòu)與傳動機構(gòu)，如帶式無級變速器以提高包裝機的技術(shù)水平。本部分主要進行傳動系統(tǒng)如帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計。執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計主要進行了機械手的設(shè)計。 1.2 包裝機簡介 我國包裝

18、機械未來的發(fā)展趨勢 1.工藝流程自動化程度越來越高。目前自動化包裝機械技術(shù)在包裝生產(chǎn)線中已占50%以上，大量使用了電腦設(shè)計和機電一體化控制，增加機械手以完成復(fù)雜的包裝動作（模擬手工包裝）。每個機械手均由單獨的電腦控制，攝像機監(jiān)控包裝動作并將信息反饋到電腦以調(diào)整動作幅度，保證包裝的高質(zhì)量。同時對包裝材質(zhì)及厚度有自動識別功能，再由電腦計算后控制機械動作，完全是“自適應(yīng)”系統(tǒng)，保證系統(tǒng)在最優(yōu)狀態(tài)下工作。 2.適應(yīng)產(chǎn)品變化，設(shè)計具有好的柔性和靈活性。為了適應(yīng)競爭需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，有的產(chǎn)品甚至一季一變。包裝機械的使用壽命遠大于產(chǎn)品的壽命周期，所以某些包裝機械要適應(yīng)產(chǎn)品的變化，只能以柔

19、性和靈活性來適應(yīng)，包括量的靈活、構(gòu)造的靈活和供貨的靈活。 3.普遍采用仿真設(shè)計技術(shù)。包裝機械的設(shè)計流程，首先是把各種機器單元以數(shù)據(jù)庫形式存入計算機，然后把圖紙數(shù)字化后輸入計算機，由計算機自動包裝機械合成三維模型，再把實際生產(chǎn)的指標和數(shù)據(jù)、可能發(fā)生的故障等輸入計算機。計算機三維模型即可依照實際工作情況進行操作，演示出生產(chǎn)能力、廢品率、生產(chǎn)環(huán)節(jié)匹配、生產(chǎn)線瓶頸在何處等，還可根據(jù)用戶意見進行修改模型直到用戶滿意。采用計算機仿真技術(shù)后，大大縮短了包裝機械的設(shè)計周期及新產(chǎn)品開發(fā)周期。 包裝機械技術(shù)含量逐步提高向高層次發(fā)展:隨著中國包裝工業(yè)的快速發(fā)展，包裝機械市場也趨向更高層次，包裝機械技術(shù)含量日漸提

20、高，一些最新包裝技術(shù)，例如遠距離遙控技術(shù)、步進電機技術(shù)、自動柔性補償技術(shù)、鐳射切割技術(shù)、資訊處理技術(shù)等都已運用在包裝機械上。 此外，國內(nèi)包裝機械零部件生產(chǎn)走向?qū)I(yè)化，很多零部件不再由包裝機械廠生產(chǎn)，而是由一些通用的標準件廠生產(chǎn)，某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。 隨著大型企業(yè)客戶的增加，市場對于包裝的高生產(chǎn)串和產(chǎn)品多樣化傾向更明顯，促使包裝機械產(chǎn)品規(guī)格朝高科技發(fā)展。 食品包裝機械行業(yè)應(yīng)靠技術(shù)進步謀求發(fā)展。有關(guān)專家預(yù)測，到2007年我國包裝機械產(chǎn)量將增加到67萬臺(套)，到2010年將增至93萬臺(套)。想靠簡單的重復(fù)、擴大生產(chǎn)數(shù)量，靠向上下游延伸的方法已經(jīng)行不通了。今后，我國的

21、包裝機械必須走專業(yè)化生產(chǎn)的道路。要努力提高包裝機械技術(shù)含量，把產(chǎn)品做精、做細、做專、做強，靠技術(shù)進步來推動行業(yè)發(fā)展。 據(jù)了解，為配合我國食品工業(yè)的發(fā)展，包裝機械設(shè)備正朝著機械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計標準化、模組化及控制智能化、結(jié)構(gòu)高精度化方向研發(fā)。GE基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)旗下的GEFanuc自動化美洲包裝機械公司，推動了全新的針對包裝機械制造商的"SixDegreesofDifferention"(SDD)自動化解決方案。它有高性能的控制器、可升級的操作界面、工廠信息軟件和運動控制單元，可以顯著提高包裝機械運轉(zhuǎn)率，提升整體設(shè)備效率。這套綜合性自動化解決方案可幫助包裝機械制造商在沒有阻斷的情況下，開發(fā)出能

22、夠在不同尺寸的批量或產(chǎn)品流程之間快速轉(zhuǎn)換的高效設(shè)備。依靠經(jīng)過更新的自動包裝機械系統(tǒng)，它能在功能方面引領(lǐng)主流包裝機械潮流，同時，設(shè)備使用者可以更具有獨立性、靈活度、操作正確性、高效率、可兼容性，以及支持其最終用戶獲得更高性能和生產(chǎn)力。 因此開發(fā)配套設(shè)備，使主機的功能得到最大的應(yīng)用，是提高設(shè)備的市場競爭力和經(jīng)濟性至關(guān)重要的因素。國外企業(yè)在為用戶提供生產(chǎn)自動線或生產(chǎn)流水線設(shè)備時注重成套完整性，無論是高技術(shù)附加值還是較簡單的設(shè)備門類，都按配套性要求提供。 未來包裝機械還必須具備多功能、調(diào)整操作簡單等條件，基于電腦的智能型儀器將成為食品包裝機械控制器的新趨勢。OEM制造業(yè)者與最終消費者將趨向購買操作

23、簡易且安裝容易的包裝機械，尤其是當前制造業(yè)大量裁員，對簡易操作系統(tǒng)的需求將與日俱增。今后要想在包裝市場取得一席之地，高效率的客戶服務(wù)與機械維修也將是包裝機械公司制造商所必須考慮的事情。 因此，在這種的發(fā)展趨勢下，選擇該課題有著重大意義。首先可以使設(shè)計者了解到世界上先進的包裝技術(shù)。其次通過對包裝機的設(shè)計，對包裝機的整體結(jié)構(gòu)有一個比較詳細的了解，熟悉實現(xiàn)包裝功能機構(gòu)的原理及結(jié)構(gòu)。 第2章 糖果包裝機方案設(shè)計 2.1 設(shè)計要求 已知條件：把已加工成型的圓臺狀巧克力糖用鋁箔紙包裹起來，并逐個輸出，巧克力糖的形狀尺寸大小如圖。生產(chǎn)率為100~150顆/分，糖紙為方形64mm64mm、厚0.0

24、08mm的鋁箔紙，其尺寸如圖2-1。 要求巧克力糖包裝后外觀美觀，鋁箔紙無明顯損傷、撕裂。機器結(jié)構(gòu)簡單，工藝可靠，操作方便、安全，維修容易。 圖2-1 巧克力的尺寸 2.1.1 建立黑箱 糖果包裝機黑箱圖見圖2-2。 圖2-2 糖果包裝機黑箱圖 由黑箱看出，要實現(xiàn)這些功能，必須由黑箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，進而設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)閷谙鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計。將黑箱轉(zhuǎn)變?yōu)榘紫洹? 2.1.2 確定技術(shù)過程 工作過程如圖2-3所示。 圖2-3技術(shù)過程簡圖 2.1.3 引進技術(shù)系統(tǒng)，確定邊界 其系統(tǒng)及邊界如圖2-4所示。 圖2-4 引進技術(shù)后的具體過程圖 2.2 粒狀

25、巧克力糖果包裝工藝的確定 通過翻閱書籍和在網(wǎng)上查閱資料，了解到糖果包裝的方式有很多種，如扭結(jié)式、端折式、信封式、枕形式、裹封式。其中扭結(jié)式包括單扭結(jié)和雙扭結(jié)兩種形式。 一般來說，開始總是想模仿工人包裝的動作作為機器工藝設(shè)計的初步依據(jù)，但是作為高明的設(shè)計者，不能只局限于模仿人工動作。 因此，在開始設(shè)計機器的工藝時，首先應(yīng)對人工包裝動作進行分析和研究，并在此基礎(chǔ)上進行提高，現(xiàn)做如下分析： 產(chǎn)品的特征：粒狀巧克力糖呈圓臺形，輪廓清楚，但質(zhì)地疏松，容易碰傷。因此，考慮機械動作時應(yīng)適合它的特點，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。例如產(chǎn)品的夾緊力要適當。在進料和出料時應(yīng)避免因碰撞而損傷產(chǎn)品等。 首先要解決好

26、產(chǎn)品的上料問題。顯然，像巧克力糖之類產(chǎn)品使用料斗式上料機構(gòu)是不適宜的。如果采用料倉式上料機構(gòu)，則需要人工定時放料。如果將自動機的進料系統(tǒng)直接與巧克力糖的成形機的出料口相連接，則就比較容易解決巧克力糖的自動上料問題。 包裝材料： 食品包裝材料應(yīng)十分注意衛(wèi)生。粒狀巧克力糖包裝紙采用厚為0.008mm的鋁箔紙，它的特點是薄而脆，抗拉力較小，容易撕裂。一般包裝的速度較高，紙張的拉力越大，紙容易拉斷。 在選擇供紙機構(gòu)結(jié)構(gòu)時，主要依據(jù)下列兩點： 1.紙坯形式是采用片紙還是采用卷筒紙.本機原始資料已決定采用卷筒紙。 2.紙張送出時的空間位置是垂直放的還是水平放的。在這里，已水平放置為宜。 包裝工

27、藝方案的擬定 根據(jù)人工包裝動作順序，針對產(chǎn)品包裝質(zhì)量的要求，務(wù)必使包裝過程不損傷產(chǎn)品的表面，包裝紙要緊貼巧克力糖，而且小端和圓臺側(cè)面的鋁箔紙要平整、光滑、美觀。該機的包裝工藝初擬如下 1.將64*64鋁箔紙覆蓋在巧克力糖小端的正上方。 2.使鋁箔紙沿糖快錐面強迫成形。 3.將余下的鋁箔紙分半，先后向Ф24大端面上折去，迫使包裝紙緊貼巧克力糖。 包裝工序分解圖如圖2-5所示。 圖2-5 巧克力糖果包裝工序 2.3 確定功能結(jié)構(gòu) 確定技術(shù)系統(tǒng)總功能，及進行功能分解。 功能是對于某產(chǎn)品的特定工作能力的抽象化的描述，它可定義為一個技術(shù)系統(tǒng)在以實現(xiàn)某種任務(wù)為目標時，其輸入量和

28、輸出量之間的相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系。 2.3.1 總功能 通過輸料帶將圓臺形巧克力糖送入糖果包裝機中，經(jīng)過包裝機成型、折邊等一系列動作后，將包裝好的巧克力糖果輸出。 2.3.2 功能分解 從系統(tǒng)論的觀點看，系統(tǒng)可以分解為一些子系統(tǒng)，那么一個系統(tǒng)的總功能也應(yīng)該可以分解為一些分功能。由總功能分解為分功能，最后作出功能結(jié)構(gòu)圖。這樣一個過程，稱為“功能分析”。 巧克力糖果包裝機的功能分解如圖2-6所示。 圖2-6 包裝機的功能分解 2.4 包裝機的總體方案設(shè)計 1．機型選擇 從產(chǎn)品的數(shù)量上看，屬于大批量生產(chǎn)。因此，由文獻綜述中的方案比較，選擇全自動機型。從產(chǎn)品的工藝過程看，選擇回

29、轉(zhuǎn)式工藝路線多工位自動機型。 根據(jù)工藝路線分析，實際需要兩個工位，一個是進料、成型、折邊工位，另一個是出料工位。自動機采用六槽槽輪機構(gòu)作步進傳送。 2．自動機的各執(zhí)行機構(gòu) 根據(jù)巧克力糖的包裝工藝，可確定自動機的執(zhí)行機構(gòu)為送糖機構(gòu)、供紙機構(gòu)、接糖和頂糖機構(gòu)、抄紙機構(gòu)、撥糖機構(gòu)、鉗糖機械手的開合機構(gòu)、轉(zhuǎn)盤步進傳動機構(gòu)等七種。 機器其總體布置如圖2-7所示。 圖2-7 巧克力糖果包裝機總體布置 1-電動機 2-帶式無級變速器 3-鏈傳動機構(gòu) 4-分配軸手輪5-頂糖機構(gòu) 6-送糖盤部件7-供紙部件 8-剪紙刀 9-接糖機構(gòu)10-凸輪箱 11-撥糖機構(gòu) 12-機械手轉(zhuǎn)盤1

30、3-輸送帶 (1) 機械手及進出糖機構(gòu) 如圖所示送糖盤6從輸料帶上取得糖塊，并與鉗糖機械手反向同步旋轉(zhuǎn)至進料工位，經(jīng)頂糖、折邊后，經(jīng)機械手送至出糖工位后落下或由撥糖桿11推下。 開閉由機械手開合凸輪，控制，該凸輪的輪廓線是由兩個半徑不同的圓弧組成，機械手的夾緊主要靠彈簧力。 (2) 頂糖和接糖機構(gòu) 接糖桿的運動，不僅具有時間上的順序關(guān)系，而且具有空間上的相互干涉關(guān)系。因此他們的運動循環(huán)設(shè)計必須遵循空間同步化的設(shè)計原則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計是應(yīng)予充分重視。 此外，當接糖桿與頂糖桿同步上升時應(yīng)使糖塊上的夾緊力不能太大，以免損傷糖塊，同時，應(yīng)使夾緊力保持穩(wěn)定。因此在接糖桿的頭部采用橡皮類彈性元件制

31、成。 (3) 抄紙和撥糖機構(gòu)、抄紙和撥糖機構(gòu)如圖2-8所示。 圖2-8 抄紙和撥糖機構(gòu) (4) 工位間步進傳送機構(gòu)、工件在工位間的步進傳送，即鉗糖手的間歇轉(zhuǎn)位，由六槽槽輪機構(gòu)帶動兩組螺旋齒輪副分別傳動機械手的轉(zhuǎn)盤和送糖盤，見第二章的傳動系統(tǒng)圖。 第3章 巧克力糖果包裝機工作循環(huán)圖 糖果包裝機的各個工藝動作是相互獨立的，它們各自實現(xiàn)自己的子功能。但為了實現(xiàn)糖果包裝機的總功能，這些各自獨立的動作又必須相互配合。這就要用運動循環(huán)圖來描述各執(zhí)行機構(gòu)的運動循環(huán)圖。它是機器各執(zhí)行機構(gòu)的運動循環(huán)圖按同一時間比例繪制的總圖，表示各執(zhí)行機構(gòu)的運動循環(huán)相對于主要執(zhí)行機構(gòu)的動作順序。它是各執(zhí)行機

32、構(gòu)之間的協(xié)調(diào)圖。 運動循環(huán)圖可用來核算機器的生產(chǎn)率，并通過分析運動循環(huán)圖，從中尋找提高機器生產(chǎn)率的途徑，可用來指導各個執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計、安裝和調(diào)試，還可用來檢驗各執(zhí)行機構(gòu)中執(zhí)行構(gòu)件的動作是否緊密配合、相互協(xié)調(diào)。 3.1 機械手Ⅰ工位段 循環(huán)圖的說明：首先我們選定分配軸的轉(zhuǎn)向方位為參考對象，其工作轉(zhuǎn)速為100～150r/min。巧克力糖包裝機工作循環(huán)圖如圖3-1所示。 圖3-1 巧克力糖包裝機工作循環(huán)圖 其次來研究機械手、送糖盤轉(zhuǎn)位、供紙機構(gòu)、剪紙機構(gòu)、抄紙機構(gòu)、接糖機構(gòu)、頂糖機構(gòu)及Ⅰ工位機械手閉合情況的關(guān)系： 1．當分配軸轉(zhuǎn)位120,此時機械手、送糖盤轉(zhuǎn)位60，在次期間供紙機

33、構(gòu)不斷供紙，直至分配軸轉(zhuǎn)位120時停止供紙。它們直至下一循環(huán)又開始運動。在分配軸轉(zhuǎn)位110左右接糖機構(gòu)開始啟動，它不斷地向下運動。 2．在分配軸轉(zhuǎn)位127時 剪紙機構(gòu)開始啟動，凸輪帶動連桿使剪紙刀頭快速地向下切。緊接著頂糖機構(gòu)開始啟動，它慢慢地向上運動。 3．到分配軸轉(zhuǎn)位160時，接糖機構(gòu)運動到其行程的最下端，也就是送糖盤的上表面，而此時頂糖機構(gòu)也行進到送糖盤的下表面，所以此時的接糖機構(gòu)與頂糖機構(gòu)間距剛好為一粒巧克力糖的高度為12mm，隨后它們就保持這樣的間距作同步平移運動。 4．到分配軸轉(zhuǎn)位170剪紙機構(gòu)運動極端位置，以實現(xiàn)剪紙功能，隨后快速退回。到分配軸轉(zhuǎn)位197時，退至原位，直至

34、下一循環(huán)分配軸轉(zhuǎn)位127時再開始啟動。 5．在分配軸轉(zhuǎn)位220左右，Ⅰ工位機械手開始閉合，直到分配軸轉(zhuǎn)位240時完全閉合，期間實現(xiàn)的是巧克力糖包裝的折邊功能。 6．到分配軸轉(zhuǎn)位280時，頂糖機構(gòu)也運動到了機械的上表面，它與頂糖機構(gòu)的間距始終是巧克力糖的高度為12mm。隨后頂糖機構(gòu)往回退（向下），而接糖機構(gòu)還是往上退，此時的巧克力糖已被機械手Ⅰ工位機械手的閉合夾得死死的，不會掉下來。 7．到分配軸轉(zhuǎn)位300時，抄紙機構(gòu)開始啟動，它將實現(xiàn)對巧克力糖底邊鋁箔紙的包裝。 8．到分配軸轉(zhuǎn)位310時，頂糖機構(gòu)退至起始位置保持靜止，直至下一循環(huán)分配軸轉(zhuǎn)位130左右又開始啟動。 9．到分配軸轉(zhuǎn)位35

35、0時抄紙功能實現(xiàn)完畢，直到下一循環(huán)分配軸轉(zhuǎn)位10時重新開始啟動。而此時接糖機構(gòu)也退回到了起始位置，保持不動，直到下一循環(huán)的110左右又開始。 3.2 機械手Ⅱ工位段 最后來研究分配軸轉(zhuǎn)位與機械手轉(zhuǎn)位、撥糖機構(gòu)及Ⅱ工位機械手開合的關(guān)系 1．當循環(huán)一開始，機械手剛開始旋轉(zhuǎn)時，撥糖機構(gòu)恰好離開機械手，慢慢退回，到分配軸轉(zhuǎn)位60的時候，撥糖機至原位，不作任何停頓慢慢地向下壓，到分配軸轉(zhuǎn)位120時，撥糖機構(gòu)又運動到了機械手的上方，而此時的機械手已轉(zhuǎn)到位，靜以待命。 2．到分配軸轉(zhuǎn)位140左右Ⅱ工位機械手開始張開，直到170左右完全張開，而此時的撥糖機構(gòu)已慢慢地壓入機械手，將糖慢慢地向下擠。

36、3．到分配軸轉(zhuǎn)位240時，撥糖裝置到達行程的最下端，即在機械手裝置的下表面左右，隨后慢慢退回。 第4章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 傳動系統(tǒng)的作用是將原動機的運動和動力傳遞給工作機，以完成預(yù)期的功能。常用的傳動機構(gòu)有齒輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、楔塊機構(gòu)、棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、摩擦輪機構(gòu)、撓性件機構(gòu)、彈性機構(gòu)、液氣動機構(gòu)、電氣機構(gòu)以及利用以上一些常用機構(gòu)進行組合而產(chǎn)生的組合機構(gòu)。傳動機構(gòu)在使用中最主要的目的是為了實現(xiàn)速度或力的變換，或?qū)崿F(xiàn)特定運動規(guī)律的要求。 巧克力糖果包裝機中，傳動機構(gòu)有齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、鏈輪機構(gòu)和帶傳動機構(gòu)的設(shè)計，由于功率小，主要是進行運動傳遞。 4.1

37、 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖 傳動系統(tǒng)圖結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-1所示。 圖4-1 傳動系統(tǒng)圖 1-電動機 2-帶式無級變速機構(gòu) 3-鏈輪副 4-分配軸手輪 5-頂糖桿凸輪6-剪紙凸輪 7-撥糖桿凸輪 8-抄紙板凸輪 9-接糖桿凸輪 10-鉗糖機械手11-撥糖桿 12-槽輪機構(gòu) 13-接糖桿14-頂糖桿 15-送糖盤16-齒輪副17-供紙部件鏈輪 18-輸送帶鏈輪 19-螺旋齒輪副 4.2 選用電機 原動機是機械系統(tǒng)中的驅(qū)動部分。選擇原動機時應(yīng)考慮以下因素 1．必須考慮到現(xiàn)場的能源供應(yīng)情況。在有電源的條件下盡可能選擇電力驅(qū)動，因為它成本低，操作控制方便，機械活動范圍廣。

38、 2．必須考慮到原動機的機械特性和工作制度與工作機相匹配。 3．必須考慮到工作機對原動機提出的啟動、過載、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、調(diào)速和控制等方面的要求。 4．必須考慮到工作環(huán)境的因素。如防爆、防塵、防腐等等。 5．必須考慮工作可靠，操作簡易，維修方便。 6．為了提高機械系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，必須考慮經(jīng)濟成本,包括初始成本和運轉(zhuǎn)維護成本。 此外，所選原動機的額定功率必須滿足負載需要，但也不宜過大。對電動機來說電動機功率過大造成功率因素過低也是不經(jīng)濟的。 因為設(shè)計中涉及的都是低速輕載荷工作條件。 開始不能得到各執(zhí)行機構(gòu)的受力，也就不能計算出個執(zhí)行機構(gòu)所需功率，從而不能計算到所需電動機的功率。但可以

39、從相似的機器和由經(jīng)驗粗取。由《機械設(shè)計學》 P97中同類機器的比較，取電機額定轉(zhuǎn)速n=1440r/min，額定功率p=0.4kw 總傳動比為：i=100/1440～150/1440=1/14.4～1/9.6。 傳動比分配如圖3.1； 帶輪無級變速機構(gòu)為i=3.84～5.76； 鏈輪機構(gòu)傳動比為i=2.5； 分配軸手輪上的齒輪i=1； 槽輪為i=3； 機械手及進出糖機構(gòu)上的兩對齒輪副的傳動比都為 i=2。 為了后面進行軸的設(shè)計，大致對各執(zhí)行機構(gòu)進行功率分配，由于水平有限，只進行粗分配，不記傳動過程的損失。（此處功率只用于軸的設(shè)計） 4.3 帶傳動系統(tǒng)計 帶輪傳動是無級變速機

40、構(gòu)，使得巧克力糖果包裝機的生產(chǎn)率可以在一定的范圍內(nèi)變動。 4.3.1 帶傳動缺點 1.優(yōu)點 傳動帶富有彈性，可以緩和沖擊和振動，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無噪音；當機器過載時，帶子會在帶輪上產(chǎn)生打滑，可防止其它零件損傷；制造、安裝精度較低，成本低，維護方便；適用于中心距較大時的傳動。 2.缺點 因帶和帶輪間有相對滑動（彈性滑動），所以不能嚴格保證一定的傳動比（一般為理論轉(zhuǎn)速的98～99%）；有一定的摩擦損失，通常傳動效率為90～97%；由于傳動帶需要張緊，因此軸和軸承受力較大。 4.3.2 及設(shè)計帶傳動要求 傳動的用途和工作情況選定： 所選帶傳動可實現(xiàn)傳動比為1/3.84～1/5.76的無

41、級傳動；輕載工作，一級傳動，運轉(zhuǎn)時間<10小時，電動機轉(zhuǎn)速為1440r/min。 傳動的功率 P=0.4 kw 大小輪的轉(zhuǎn)速、分別為 = 250～375 r/min ， =1440 r/min 帶傳動設(shè)計要求 帶的類型、長度、根數(shù) 為選用 V帶； 帶輪的尺寸、材料、結(jié)構(gòu)； 中心距a； 作用于軸上的力R 4.3.3 帶傳動設(shè)計過程 由帶傳動的特性可知，按大傳動（即小轉(zhuǎn)速）比進行設(shè)計 1.確定計算功率Pca 帶傳動傳遞的名義功率N可由工作部分計算，如工作部分計算困難也可簡單以電機的額定功率代替，但設(shè)計計算時應(yīng)考慮機器工作載荷的性質(zhì)和連續(xù)工作時間長短的影響，其計算

42、功率Pca的計算公式如下 Pca =PKg （4-1） 式中P——機器的名義功率（kw） 式中K g——工作情況系數(shù) 因為該傳動的載荷平穩(wěn)，每天工作時間小于10小時 所以取Kg=1.0 Pca=0.41.0=0.40 kw 2．選定三角帶型別 三角帶型別決定了帶的截面，型別過大，雖然減少了膠帶的根數(shù)，但帶高h大，帶高與帶輪直徑的比值（h：D）也就大，因而會增大傳動時的彎曲應(yīng)力，降低膠帶壽命和效率。型別過大還使直徑D、中心距a加大。而型別太小，彎曲應(yīng)力雖小，但能傳遞的功率也小，使根數(shù)過

43、多，容易因制造誤差而造成膠帶松緊不一。所以正確選定膠帶型別十分重要。 計算功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速分別為0.40千瓦、1440r/min。 所以選用Z型帶。 3．確定大小帶輪的直徑D1、D2 取大帶輪D2=300mm 為實現(xiàn)傳動比1/3.84～1/5.76 所以D1=52.08mm～78.13mm 則取D1=50mm～80mm 也就是小帶輪的最小直徑為50mm 其最大直徑為80mm。 由于主動輪基準直徑D1≥50mm，所以選取的尺寸符合要求 4．計算膠帶的速度V （4-2） 式中D1=80mm

44、n1=1440r/min（按小傳動比計算） m/s 由上式知輪徑定了，帶速隨之也定了，傳遞同樣功率，帶速V越小，傳遞的圓周力就越大，需要膠帶的根數(shù)越多。帶速太高會因膠帶離心力太大而降低帶和帶輪間的正壓力，從而降低摩擦力，降低工作能力，同時會因σc過大，而降低疲勞強度。所以在結(jié)構(gòu)尺寸允許的條件下，最適當?shù)乃俣仁?0～20米/秒。若Z、A、B、C型V帶帶速大于35米/秒，輪徑應(yīng)重選。 因為V=6.032 m/s <35 m/s 所以帶的速度合適。 5．計算中心距a，帶長L 粗選中心距a0 中心距過大，雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但帶長亦小，應(yīng)力變化加快，使使用壽命降低，并使包角α2減小，摩擦力降低，

45、傳動能力減??；中心距過大，除有相反的利弊外，還易因速度較高引起膠帶顫動。因此三角膠帶初選中心距a0，一般根據(jù)結(jié)構(gòu)和傳動位置需要。 因此粗選中心距a0應(yīng)滿足如下的范圍 0.7（D1+D2）≤a0≤2（D1+D2） 初步取中心距為a0=400mm 由a0確定膠帶節(jié)線周長Ld 選帶的基準長度Ld=1400mm 計算實際中心距a mm 6．驗算小輪包角α1 三角膠帶傳遞最大摩擦力是小輪包角范圍內(nèi)摩擦力的總和。如包角太大，摩擦力不足，則帶容易打滑。小輪包角可按下式計算 因為α1≥120,所以符合包角要求。 7．確定膠帶根數(shù)Z 工作中常將幾根三角膠帶成組使用，各型三角膠帶斷面

46、積一定，這樣，在一定條件下單根三角膠帶所能傳遞的功率也是一定的。此外，為保證帶子在工作中既不出現(xiàn)打滑所能傳遞的功率。這樣，膠帶根數(shù)Z可由下式求得 （4-3） 式中 Pca——傳遞的計算功率 Pca=0.40 kw P0--包角a1=a2=180（i=1）、傳動平穩(wěn)情況下的單根三角膠帶所能傳遞的功率（kw），其值 因為帶型為z型， D1為80mm，帶速V為6.032m/s 所以取P0=0.36 取ΔP0=0.04 取包角系數(shù)Ka=0.92 取長度系數(shù)KL=1.14 所以膠帶根數(shù) 最后取Z=1 8．確定皮帶預(yù)緊力F0

47、 （4-4）式中 q——V帶每米的重量（N/m） q=0.06N/m 式中 Pca——計算功率：由前面計算的Pca =0.40kw 包角系數(shù)為K a=0.92 V--帶速：由前面知v=6.032m/s Z--帶數(shù)：由前面給定Z=1 9．求軸上的壓軸力R （4-5） 預(yù)緊力F0=59.13牛 根數(shù)Z=1 包角α1=148.4 所以軸上壓力 該帶傳動可以實現(xiàn)無級變速功能。 帶輪機構(gòu)的基本尺寸圖形如圖4-2所示。 圖4-2 帶輪機構(gòu) 4.4 鏈傳動設(shè)計 4.4.1 鏈傳動優(yōu)缺

48、點 1．優(yōu)點 與摩擦傳動的帶傳動相比，它無彈性滑動和打滑現(xiàn)象；能夠保持準確的平均傳動比；傳動效率高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用在軸上的徑向壓力較小；其結(jié)構(gòu)較緊湊；制造與安裝精度要求較低，成本低廉。 2．缺點 它只能用于回轉(zhuǎn)的傳動；運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比；磨損后會跳齒；工作時噪音大；不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應(yīng)用。 4.4.2 鏈傳動的設(shè)計過程 已知條件：傳動比i=2.5，電動機的功率P1=0.40kw，轉(zhuǎn)速為250～375r/min; 由鏈傳動的特性可知，應(yīng)按小轉(zhuǎn)速設(shè)計，即按n1=250r/min設(shè)計 1．選擇鏈輪齒數(shù)Z1、Z2 假使鏈速v=

49、0.6～3m/s，選取小鏈輪齒數(shù)Z1=17 則Z2=iZ1=2.521=42.5，取Z2=43；。 2．確定計算功率Pca Pca=KAP （4-6）式中 KA——工作情況系數(shù)， KA =1.0 式中 P——傳遞的功率 P= P 1η1；η1為帶的傳動效率； 得：η1=0.96； 所以P=0.40.96=0.384 kw 所以Pca=10.384=0.384 kw 3．確定鏈條的節(jié)數(shù)LP 初定中心距a0=40p,取LP=112節(jié)； 4．確定鏈節(jié)距p 按小鏈輪的轉(zhuǎn)速估計，鏈工作在功率曲線頂點左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈斑疲勞破

50、壞。查得小鏈輪的輪齒系數(shù) =0.89 =1.03 選取單排鏈，多排鏈系數(shù)Kz=1.0，故得所需傳遞的功率為 根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=375r/min及功率P0=0.406kw，由已經(jīng)計算出的已知條件選取鏈 號為06B單排鏈。同時也證實原估計鏈工作在額定功率曲線左側(cè)是正確的。查得鏈節(jié)距p=9.525mm。 5．鏈傳動的中心距a和鏈長L L=LPP/1000=1129.525/1000=1.07m mm mm =379mm 中心距減少量 a=（0.002~0.004）a=（0.002~0.004）379mm=0.8~1.5mm

51、 實際中心距 a′=a-△a=379-（0.8~1.5）mm=378.2~377.5mm 取a′=378mm 6．驗算鏈速 m/s 與原假設(shè)相符 7．鏈傳動作用在軸上的力（壓軸力）FP FP=KFFe （4-7） Fe為鏈傳遞的有效圓周力，單位為N N 式中 KF--壓軸力系數(shù) 因為是垂直傳動，所以取KF=1.05 FP=5201.05=546N 8．鏈輪的尺寸計算 小鏈輪：選擇三圓弧一直線的齒形 分度圓直徑 mm 齒頂圓直徑 da1=p[0.54+cot（180/z）]=9.52

52、5[0.54+cot（180/17）=56mm 分度圓弦齒高 ha=0.27p=0.279.525=2.57mm 齒根圓直徑 df=d-d1=51.84-6.35=45.49mm 齒側(cè)凸緣 mm 取dg=40mm；h2為內(nèi)鏈板高度 大鏈輪：選擇三圓弧一直線的齒形 分度圓直徑 mm 齒頂圓直徑 da1=p[0.54+cot]=9.525[0.54+cot]=135mm 分度圓弦齒高 ha=0.27p=0.279.525=2.57mm 齒根圓直徑 df=d-d1=130.49-6.35=124.14mm 齒側(cè)凸緣

53、 mm 取dg=120mm h2 為內(nèi)鏈板高度（由查表得） 其尺寸形狀如圖4-3所示。 其中軸孔的直徑由軸的設(shè)計定。 圖4-3 連輪傳動機構(gòu) 4.5 齒輪傳動的設(shè)計 4.5.1 齒輪材料要求 由齒輪的失效形式可知，設(shè)計齒輪傳動時，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損、抗點蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力，而齒根要有較高的抗折斷能力。因此齒輪材料性能的基本要求為：齒面硬，齒芯要韌。 4.5.2 分配軸上螺旋齒輪的設(shè)計 軸空間布置如圖4-4所示。 圖4-4 手柄軸面方向軸空間布置圖 凸輪組螺旋齒輪的設(shè)計 已知條件為：凸輪齒輪嚙合的傳動比i=

54、1/1，主要起換向的作用，屬于交錯軸的傳動；輸入功率為：由前面分配的功率可知P=0.10kw。 1．選擇材料 (1) 齒輪傳動為斜齒輪傳動，主要傳遞運動 (2) 精度等級7級 (3) 由于兩齒輪的大小都一樣，選擇兩齒輪的材料都為45#鋼，調(diào)質(zhì)。硬度為240HBS (4) 選取螺旋角，由于是交錯軸∑=90，因此取β1=β1=45 (5) 選擇兩者齒輪齒數(shù)都為Z1= Z1=21 2．按齒面接觸強度計算 由公式進行計算，即 （4-8） 3．確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 (1)試選載荷系數(shù)Kt=1.6 (2)選取區(qū)域系數(shù)ZH=1.900 (3)查得εα

55、1=0.50，εα1=0.50，εα=1.00 (4)計算主動輪傳遞的扭矩 N (5)選取齒寬系數(shù)φd=1 (6)查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa1/2 (7)按齒面硬度查的齒輪的接觸疲勞強度極限為 σHlim1=σHlim2=550Mpa (8)計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60njLh=601001（2830015）=4.32108N2 (9)查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1= KHN1=0.97 (10)計算接觸疲勞強度許用應(yīng)力 [σH]1=[σH]2=Mpa (11)計算 計算齒輪分度圓的直徑d1t mm 計算圓周速度 m/s 計算齒寬b及模數(shù)m

56、n mm mm mm b/h=30.34/2.30=13.19 計算縱向重合度 計算載荷系數(shù)K 已知使用系數(shù)KA=1，根據(jù)υ=0.16m/s，7級精度，動載荷系數(shù)KV=1.02，查得KHβ的計算公式為 查得 查得，故載荷系數(shù)為 (12)按實際載荷系數(shù)校正所得分度圓的直徑 mm (13)計算模數(shù) mm 3．按齒根彎曲強度校核 （4-9） (1)確定計算載荷系數(shù) 計算載荷系數(shù) K= KAKV KFβKFα=11.021.41.35=1.93 根據(jù)縱向重合度εβ=6.678， 查得螺旋角影

57、響系數(shù)Yβ=1 計算當量齒數(shù) 查取齒形系數(shù)查得YFa1=YFa2=2.798 查取應(yīng)力校正系數(shù)查得YSa1=YSa2=1.728 查得σFE1=σFE2=380Mpa 查得彎曲批疲勞壽命系數(shù)KFN1=KFN2=0.95 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1.4， (2)設(shè)計計算 mm 對比計算結(jié)果，由齒面接觸強度計算的模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞計算的法面模數(shù)，取mn=1.5mm，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=32.845mm來計算應(yīng)有的齒數(shù)。

58、取Z1=Z2=19 4．幾何尺寸計算 (1)計算中心距a 分度圓直徑 mm mm 取a=40mm (2)計算齒輪寬度 mm 取B1=B2=45mm 4.5.3 機械手及送糖軸上的螺旋齒輪的設(shè)計 上面?zhèn)鲃酉到y(tǒng)圖中：這兩對齒輪是機械手及送糖盤的傳動齒輪。按照原理可知，兩者的轉(zhuǎn)速應(yīng)一樣，且形狀大小應(yīng)相同以滿足完全同步。機械手和送糖盤的齒輪傳動機構(gòu)如圖4-5。 圖4-5 機械手和送糖盤的齒輪傳動機構(gòu) 其傳動比i都為2，按照功率大的齒輪進行設(shè)計，小功率齒輪采用與之完全相同的齒輪。如果大功率齒輪符合要求，則小功率齒輪也肯定符合要求。 已知條件：輸入功率P=0.20kw

59、，傳動比i=2，轉(zhuǎn)速為小齒輪轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)（由于是槽輪帶動，為間歇機構(gòu)，設(shè)計時采用分配軸小轉(zhuǎn)速時，槽輪瞬時最大轉(zhuǎn)速設(shè)計），工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 材料的選擇：小齒輪為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為280HBS，大齒輪采用45#鋼調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS，兩者材料硬度相差40HBS。 由于設(shè)計方法與上面的一樣，在這里不在重復(fù)這個過程，只寫出設(shè)計結(jié)果。 機械手機構(gòu)的齒輪參數(shù) 模數(shù)mn=2mm 齒數(shù)Z1=19，Z2=38 螺旋角β1=β2=45 嚙合角α=20 齒寬 B1=B2=55mm 分度圓直徑 mm mm 齒頂圓直徑 mm mm 齒根圓直徑 mm mm 由于

60、中心距要相等的緣故，送糖盤機構(gòu)的齒輪采用與機械手機構(gòu)齒輪完全一樣的齒輪，其參數(shù)為 模數(shù)mn=2mm 齒數(shù)Z1=19，Z2=38 螺旋角β1=β2=45 嚙合角α=20 齒寬B1=B2=55mm 分度圓直徑 mm mm 齒頂圓直徑 mm mm 齒根圓直徑 mm mm 4.6 六槽槽輪機構(gòu)設(shè)計 4.6.1 槽輪分類及材料選擇 1．分類 槽輪機構(gòu)能把主動軸的勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動軸的周期性間歇運動。常用于各種轉(zhuǎn)位機構(gòu)中。棘輪機構(gòu)的基本型式分為外接、內(nèi)接和球面槽輪三類。外接槽輪機構(gòu)的主、從動件轉(zhuǎn)向相反，槽輪的停歇時間轉(zhuǎn)位時間長。內(nèi)接槽輪機構(gòu)則相反。球面槽輪

61、的轉(zhuǎn)位時間等于停歇時間。在此采用的是外接槽輪。 按槽的方位不同，槽輪機構(gòu)可分為：1徑向槽輪：它沖擊小，制造簡單，最為常用，槽輪的動停時間比取決于槽數(shù)Z，2 非徑向槽輪：在槽數(shù)不變的條件下，可以用不同的中心距與曲半徑的組合來獲得不同的動停時間比，但沖擊較大。 2．材料 槽輪工作部分的材料采用40Cr鋼，經(jīng)表面淬火硬度達HRC45~50；曲柄材料可用軸承鋼，經(jīng)表面淬火硬度達HRC59~63（也可采用20Cr鋼，經(jīng)表面滲碳淬火硬度達HRC56~62）。槽輪機構(gòu)一般不作強度校核。 4.6.2 槽輪結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸計算 基本形狀及結(jié)構(gòu)參數(shù)，取槽數(shù)Z=6，圓銷數(shù)=2，兩圓銷夾角α=180，2φ2

62、=π/3 中心距L=120mm 取中心距L=120mm 2φ1=π-2φ2=2π/3 因為2φ1≤α 所以所取條件可行 當槽輪停留時：轉(zhuǎn)角2φ0=2π-2φ1=π/3 運動系數(shù) 圓銷回轉(zhuǎn)半徑 mm 圓銷半徑 mm 槽頂高 mm 槽深 mm 鎖止弧半徑 mm 輪槽一側(cè)頂厚 b=（0.6~0.8）r=(0.6~0.8)10=(6~8)mm>(3~5)mm，取b=6mm 鎖止弧張開角 式中 Z——槽輪的槽數(shù)為6 式中 n——圓銷數(shù)為2 第5章 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計 執(zhí)行機構(gòu)是一部機器的最主要的地方，是一部機器不可或缺的。其主要作用是

63、給執(zhí)行末端件提供力和帶動它實現(xiàn)運動，即把傳動系統(tǒng)傳遞過來的運動和動力進行必要的交換，一滿足執(zhí)行末端件的要求。執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足以下基本要求： 1．保證設(shè)計提出的功能目標 2．足夠的使用壽命和強度、剛度要求 3．各執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)合理、配合協(xié)調(diào) 在糖果包裝機的執(zhí)行機構(gòu)中，最主要的是機械手及進出糖機構(gòu)，送糖盤機構(gòu)的設(shè)計。這里也只設(shè)計機械手和送糖盤機構(gòu)。而進出糖機構(gòu)則主要是凸輪的設(shè)計。 5.1 機械手及進出糖機構(gòu)的設(shè)計 機械手的設(shè)計準則：在工位Ι之前，機械手必須處于閉合狀態(tài)，以便巧克力進入機械手的模腔中，處于被夾牢狀態(tài)，便于接糖桿與頂糖桿回退時，巧克力不致掉下。再進行抄紙。當機械手到達

64、工位Ⅱ時，機械手處于張開狀態(tài)，以便巧克力落下和撥糖桿的動作進行。根據(jù)以上的設(shè)計要求，機械手及進出糖機構(gòu)如圖5-1所示。 圖5-1機械手及進出糖機構(gòu) 1-機械手開合凸輪 2-成品 3-輸送帶 4-托板 5-彈簧 6-鉗糖機械手 7-送糖盤8-托盤 9-巧克力糖 10-輸料帶 Ⅰ-進料工位 Ⅱ-出糖工位 5.1.1 鉗糖機械手的設(shè)計 鉗糖機械手是機械手設(shè)計的關(guān)鍵部分，其設(shè)計的好壞直接影響到糖果的包裝質(zhì)量。 鉗糖機械手的作用是將送糖盤傳過來的巧克力糖果進行包裝，并且運送到輸送帶上輸出糖果。分為兩部分：一是動機械手部分，另一是靜機械手部分。通過這兩者的配合來完成動作

65、過程，達到要求的功能。這也是機械手設(shè)計的最主要部分。 1．設(shè)計和加工要求 (1) 要有足夠的夾緊力P夾。在確定手指的夾緊力時，除考慮工作的重量外，還應(yīng)考慮工件在傳送過程中生產(chǎn)的慣性力和振動等影響，以保證夾持牢靠。 (2) 要有一定的開閉角а。手指的開閉角應(yīng)能適應(yīng)工件尺寸變化范圍及手部的運動路線。 (3) 保證工件正確定位。為手指和工件保持準確的相對位置，必須根據(jù)工件形狀而選擇相應(yīng)的手指形狀來定位。 (4) 結(jié)構(gòu)要緊湊。使之重量輕，動作靈活。 (5) 對巧克力的模腔的表面光潔度非常高，這樣可以避免劃破鋁箔紙。而且當機械手張開時，不易粘在模腔上，故對此內(nèi)錐表面要求粗糙度很低。對模腔的內(nèi)

66、表面可以進行鍍鉻處理。 2．基本結(jié)構(gòu) 鉗糖機械手的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計有動機械手和靜機械手兩部分。材料選擇45#鋼。 靜機械手是固定在轉(zhuǎn)盤上不動的，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5-2所示。 圖5-2 靜機械手 動機械手的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5-3所示。 φ5的孔是用來裝在轉(zhuǎn)盤上的活動鉸鏈孔，使動機械手可以繞其轉(zhuǎn)動而完成所需的操作。距離為9和25的圓柱是用來安裝彈簧的；φ4的孔是用來安裝滾子的，減小機械手和凸輪之間的摩擦力，以減少兩者的磨損量；R8.5和φ24是用來裝甲巧克力的半模腔，是根據(jù)巧克力的尺寸來定的。其余尺寸由設(shè)計者定。 圖5-3 動機械手 3．夾緊力P計算 機械手工作時，為保證手指能夠可靠的把工件夾牢所必需的夾緊力可按下式計算： ≥9.8K1K2K3G （N） （5-1） 式中 K1——安全系數(shù)（通常取1.5→2）→K1=1.8 式中 K2——工作情況系數(shù) K2=1+a/g