巧克力糖自動(dòng)包裝機(jī) 課程設(shè)計(jì)

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1、word 巧克力糖自動(dòng)包裝機(jī) 院 － 系： 專 業(yè)： 年 級(jí)： 學(xué)生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2013年7月 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)3 設(shè)計(jì)題目：巧克力糖包裝機(jī)3 設(shè)計(jì)要求3 設(shè)計(jì)條件4 設(shè)計(jì)任務(wù)4 設(shè)計(jì)提示4 第一章設(shè)計(jì)要求分析4 1.1 功能要求4 1.2 原機(jī)的選擇4 傳動(dòng)比的計(jì)算4 第二章 結(jié)構(gòu)功能分析6 2.1 功能分析6 工作原理與工藝動(dòng)作流程圖6 第三章機(jī)構(gòu)的選擇6 3.1方案一6 7 7 第四章各機(jī)構(gòu)的組合8

2、8 9 第五章機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案擬定9 ……………………………………………………………………….9 ………………………………………………………………………………..10 ……………………………………………………………………………………..10 …………………………………………………………………..10 第六章 機(jī)械傳動(dòng)循環(huán)圖………………………………………………………………………….13 第七章系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理14 齒輪的設(shè)計(jì)14 15 參考文獻(xiàn)17 設(shè)計(jì)題目：巧克力糖自動(dòng)包裝機(jī) 設(shè)計(jì)要求 1. 要求設(shè)計(jì)糖果包裝機(jī)的間歇剪刀式供紙機(jī)構(gòu)、鋁箔紙

3、錐面成型機(jī)構(gòu)、褶紙機(jī)構(gòu)以與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. 錐面成型機(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)，要求成形動(dòng)作盡量等速，啟動(dòng)與停頓時(shí)沖擊小。 設(shè)計(jì)條件 1 產(chǎn)品特征：圓臺(tái)狀巧克力呈圓臺(tái)形，輪廓清楚，但質(zhì)地疏松，容易碰傷。因此，考慮機(jī)械動(dòng)作時(shí)應(yīng)該適合它的特點(diǎn)，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量；在進(jìn)出料時(shí)防止碰撞而損傷產(chǎn)品：包括速度適應(yīng)，過(guò)快會(huì)引起沖擊而可能損傷產(chǎn)品等。 包裝前的圓臺(tái)狀巧克力糖 包裝后的圓臺(tái)狀巧克力糖 包裝工藝首要的是解決配件上料的問(wèn)題。顯然，像巧克力

4、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(cāng)式上料法，如此需要人工定時(shí)放料，每分鐘放料也是緊的。如果料自動(dòng)機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)直接與巧克力糖澆筑成形的出口相銜接，如此比擬容易解決巧克力糖自動(dòng)上料的問(wèn)題。 2*64mm*64mm的金色鋁箔紙，它的特點(diǎn)是薄而脆，抗拉力較小，容易撕裂，也容易褶皺。因此，在設(shè)計(jì)供紙部件是對(duì)速度應(yīng)十分的注重。一般包裝的速度越高，紙的拉力就越大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般送紙的速度應(yīng)小于500mm/s. 選擇供紙機(jī)構(gòu)時(shí)，主要依據(jù)下面兩點(diǎn)： 1〕采用紙片供給材料或是采用卷筒供給材料。本機(jī)采用卷筒。 2〕紙送出時(shí)的空間位置垂直放置的還是水平放置。將紙片平置放對(duì)包裝工藝有利，但卷

5、筒紙水平輸送，只能夠采用間歇式剪切供紙方法。 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。 2.設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。 3.繪制機(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)展運(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. 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。 8.如果條件允許，可進(jìn)一步完成凸輪的數(shù)控加工。 設(shè)計(jì)提示 1.剪紙與供紙動(dòng)作連續(xù)完成。。 2.鋁箔紙錐面成型機(jī)構(gòu)一般可采用凸輪機(jī)構(gòu)、平

6、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)或凸輪機(jī)構(gòu)。 5.各個(gè)動(dòng)作應(yīng)有嚴(yán)格的時(shí)間順序關(guān)系。 第一章 設(shè)計(jì)要求分析 功能要求 巧克力糖包裝機(jī)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(lái)裝起，給顧客以視覺(jué)上的美觀享受，便于銷售。 原機(jī)的選擇 方案號(hào) A B C D E F G H 電機(jī)轉(zhuǎn)速〔r/min〕 1440 1440 1440 960 960 820 820 780 每分鐘包裝糖果數(shù)目〔個(gè)/min〕 120 9

7、0 60 120 90 90 80 60 選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min ，每分鐘包裝120個(gè)糖果。 1.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比計(jì)算 1.減速裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r／min，糖果包裝數(shù)為120個(gè)/min。確定系統(tǒng)總傳動(dòng)比為:i=12。 2．帶輪傳動(dòng)：帶輪傳動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)采用二級(jí)減速機(jī)構(gòu)，第一級(jí)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)為齒輪傳動(dòng) 。按傳動(dòng)比分配原如此，為使傳動(dòng)構(gòu)件獲得較小尺寸，結(jié)構(gòu)緊湊，可采用傳動(dòng)比“先小后大〞原如此。因此初選i1=3,i2=4，如此總傳動(dòng)比i1*i2=12,工作臺(tái)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為: n=1440/12

8、=120r/min 帶傳動(dòng)減速器如圖1.1所示,通過(guò)皮帶2從軸1到軸3實(shí)現(xiàn)一級(jí)減速，使i13= i2=4。 齒輪減數(shù)器如圖1.2所示,通過(guò)兩個(gè)能相互嚙合傳動(dòng)的齒輪實(shí)現(xiàn)二級(jí)減速，使i45=i1=3 圖1.2 第二章 結(jié)構(gòu)功能分析 〔1〕機(jī)構(gòu)需要將生產(chǎn)好的糖果運(yùn)送到包裝機(jī)構(gòu)上，因此需設(shè)計(jì)相應(yīng)的送料機(jī)構(gòu)。 〔2〕包裝時(shí)需要錐面成型機(jī)構(gòu)，應(yīng)此設(shè)計(jì)合理的錐面成型機(jī)構(gòu)。 〔3〕在包裝時(shí)需要設(shè)計(jì)適合的頂糖機(jī)構(gòu)。 對(duì)這一系列的機(jī)構(gòu)進(jìn)展進(jìn)一步的分析，了解它們的根本運(yùn)動(dòng) 〔1〕錐面成型機(jī)構(gòu)采用凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)它的間歇式運(yùn)動(dòng)能夠保證滾輪的直線

9、往復(fù)運(yùn)動(dòng)與擋板共同完成褶紙包裝運(yùn)動(dòng)。 〔2〕頂糖機(jī)構(gòu)都是通過(guò)雙聯(lián)凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)其間歇式往復(fù)運(yùn)動(dòng)的。 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(qiáng)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(dòng)作 a.鋁箔紙覆蓋在糖塊的上方。 b.鋁箔紙沿錐面強(qiáng)迫成型。 c.鋁箔紙分成倆半，右邊先向大端面褶去。 第三章 機(jī)構(gòu)選擇 3.1方案一： 送料機(jī)構(gòu)錐面成型機(jī)構(gòu) 雙聯(lián)凸輪移動(dòng)滑塊 凸輪回轉(zhuǎn)

10、機(jī)構(gòu) 出糖機(jī)構(gòu) 褶紙機(jī)構(gòu) 凸輪回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙聯(lián)凸輪回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 方案二： 見手繪圖 第四章 各機(jī)構(gòu)的組合 通過(guò)閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)與對(duì)其的一些分析初步有了一個(gè)了解為實(shí)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(dāng)巧克力和鋁箔紙都送到了相應(yīng)的位置后，那么就要對(duì)巧克力進(jìn)展包裝。一般來(lái)說(shuō)，都會(huì)用四桿機(jī)構(gòu)或者是凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)錐面成形機(jī)作向下的運(yùn)動(dòng)來(lái)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(duì)巧克力進(jìn)展褶紙，所以錐面成形機(jī)作向下運(yùn)動(dòng)的話，會(huì)使

11、褶紙變得困難。 這里采取的方案是：在一個(gè)具有假如干個(gè)包裝模型的工作臺(tái)上，將巧克力糖用一壓板模具作間歇等速上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)錐面成形。 〔2〕褶紙功能 在工作臺(tái)上的另一個(gè)包裝模型上進(jìn)展的工位轉(zhuǎn)換，可用滾筒作間歇左右往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，擋板不動(dòng)，隨著工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板參與褶紙，從而實(shí)現(xiàn)褶紙功能。 〔3〕出料功能 工位轉(zhuǎn)換的最后步驟就是出料，利用一個(gè)機(jī)構(gòu)作間歇上下直線運(yùn)動(dòng)和間歇左右直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將包裝好的巧克力從工作臺(tái)上推出，實(shí)現(xiàn)出料功能。 〔4〕工位轉(zhuǎn)換功能 由于要提高工作效率，錐面成形功能、褶紙功能與送料功能在同一個(gè)工作臺(tái)上進(jìn)展，可利用槽輪與工作臺(tái)固連作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)

12、現(xiàn)工位轉(zhuǎn)換功能。 定位送料 直線往復(fù)等速運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，將巧克力糖送到工作臺(tái)的成形位置 完成錐面成形的機(jī)構(gòu)，上下直線急回間歇運(yùn)動(dòng)的壓板將巧克力糖推入工作臺(tái)上的模具位置 巧力克力糖包裝機(jī) 錐面成型 實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，先后將半分的 紙褶向巧克力糖外表，完成褶紙過(guò)程 褶紙 工位轉(zhuǎn)換 工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)或傳動(dòng)，完成工位轉(zhuǎn)換功能 功能 執(zhí)行構(gòu)件 工藝動(dòng)作 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 送料功能 送料推板 直

13、線間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng) 彈簧 凸輪機(jī)構(gòu) 錐面成形 沖壓板 上下直線等速間歇運(yùn)動(dòng) 彈簧 凸輪機(jī)構(gòu) 褶紙 滾輪、擋板 直線間歇等速往復(fù)運(yùn)動(dòng) 彈簧 雙聯(lián)凸輪機(jī)構(gòu) 工位轉(zhuǎn)換 工作臺(tái) 間歇轉(zhuǎn)動(dòng)或傳動(dòng) —— 槽輪機(jī)構(gòu) 第五章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案擬定 1——槽輪機(jī)構(gòu) 2——褶紙機(jī)構(gòu) 3——頂糖機(jī)構(gòu) 4——送糖機(jī)構(gòu) 5工作臺(tái) 6—— 出糖機(jī)構(gòu) 7——檔板 1——工作臺(tái) 2——擋板 3——槽輪機(jī)構(gòu) 通過(guò)槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)工作臺(tái)的間歇性圓周運(yùn)動(dòng)

14、 見手繪圖 如圖表示了機(jī)構(gòu)選形中用實(shí)線連接的方案的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，該系統(tǒng)有1個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪帶動(dòng)軸3，〔1〕 分配軸3通過(guò)齒輪傳動(dòng)傳到分配軸4-齒輪機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)凸輪5間歇送糖功能，(2)分配軸3通過(guò)齒輪帶動(dòng)6-凸輪頂糖機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇往復(fù)頂糖功能，從而實(shí)現(xiàn)巧克力糖的送料功能；(3)同時(shí)分配軸3上的齒輪進(jìn)而通過(guò)一系列轉(zhuǎn)變帶動(dòng)8-雙聯(lián)凸輪褶紙包糖機(jī)構(gòu)，褶紙滾輪作間歇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與擋板實(shí)現(xiàn)褶紙功能；〔4〕分配軸3通過(guò)齒輪帶動(dòng)圓錐齒輪實(shí)現(xiàn)速度由橫向變?yōu)榭v向進(jìn)而帶動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，完成工位轉(zhuǎn)換功能；〔5〕軸3通過(guò)帶輪12帶動(dòng)變速齒輪，變速齒輪帶動(dòng)凸輪

15、出糖機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇往復(fù)出糖功能?！?〕軸3通過(guò)帶輪13帶動(dòng)變速齒輪，變速齒輪帶動(dòng)不完全齒輪送紙機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇往復(fù)送紙。通過(guò)傳動(dòng)比為i1=3的軸3帶動(dòng)工作臺(tái)，工作臺(tái)120r/min，實(shí)現(xiàn)120顆糖出糖，同時(shí)11-凸輪機(jī)構(gòu)120r/min出糖，送糖?頂糖?褶紙包糖機(jī)構(gòu)也是每分鐘120的工作速度運(yùn)行。它們工作時(shí)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(tái)轉(zhuǎn)位，再停歇。為了提高工作效率，褶紙過(guò)程與出料過(guò)程在同一個(gè)工作臺(tái)上進(jìn)展的工位轉(zhuǎn)換。 第六章 機(jī)械傳動(dòng)循環(huán)圖 第七章系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理 兩個(gè)齒輪的齒數(shù)分別設(shè)為20,60

16、 ．標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算表 項(xiàng)目 計(jì)算〔或選擇〕依據(jù) 計(jì)算過(guò)程 單位 計(jì)算〔或確定〕結(jié)果 材料選擇 —— —— —— 45#鋼 選擇齒數(shù)Z Z1=20 Z1=20 Z2=4×20 個(gè) 20 60 齒寬系數(shù)Фd 選取模數(shù) 查標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表 mm 2 計(jì)算齒輪的 分度圓直徑d mm 40 120 ②錐齒輪參數(shù) 名稱 符號(hào) 公式 計(jì)算結(jié)果 分度圓錐角 δ δ1=arctan〔z1/z2〕δ2=90°-δ1 45° 齒數(shù) z 40 分度圓直徑 d d

17、=mz 80 齒頂高 ha ha= ha* m 2 齒根高 hf hf =〔ha* + c*〕m 齒全高 h h= ha + hf 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，錐面成形機(jī)構(gòu)不論平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)或者其他常用機(jī)構(gòu)，要求成形動(dòng)作盡量等速，起動(dòng)與停頓時(shí)沖擊小，在此設(shè)計(jì)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)等速錐面成形。 推程：等速直線運(yùn)動(dòng) 回程：等速直線運(yùn)動(dòng) 基圓半徑 60mm 推程角90 滾子半徑10mm 遠(yuǎn)休止角 180 偏心距 0mm 回程角

18、60 升程 30mm 近休止角30 如下圖為位移圖： 速度圖： 加速度： 線圖： 運(yùn)動(dòng)參數(shù)壓力角： 輪廓坐標(biāo)曲率半徑： 處理結(jié)果： 總的來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，很多方面有帶改良，但由于生產(chǎn)需要可以改變傳動(dòng)比，與各個(gè)機(jī)構(gòu)的配合來(lái)完成任務(wù)。以實(shí)際為根底設(shè)計(jì)方便，簡(jiǎn)潔的機(jī)構(gòu)體系，節(jié)約能源，提高利用率。 參考文獻(xiàn) [1] 裘建新.《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》[M] ：高等教育出版 [2] 高中庸 學(xué)強(qiáng) 汪建曉.《機(jī)械原理》[M] 華中科技大學(xué)出版。 [3] 濮良貴 紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》[M]：高等教育。 [4] 桓 作模.《機(jī)械原理》[M]：高等教育。 19 / 19