巧克力糖自动包装机专业课程设计.doc

巧克力糖自动包装机院 系： 专 业： 年 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 7月目 录设计任务3设计题目：巧克力糖包装机3设计要求3设计条件4设计任务4设计提醒4第一章 设计要求分析41.1 功效要求41.2 原机选择41.3传动比计算4第二章 结构功效分析62.1 功效分析62.2工作原理及工艺动作步骤图6第三章机构选择63.1 方案一63.2方案二73.3方案比较7第四章 各机构组合84.1功效分解84.2机构选择9第五章 机械运动系统设计方案确定95.1实施机构方案设计图.95.2槽轮和工作台.105.3送纸机构.105.4机构运动方案总体布局图.10第六章 机械传动循环图.13第七章 系统设计数据处理147.1 齿轮设计147.2移动凸轮设计15 7.3凸轮机构设计参考文件17设计题目：巧克力糖自动包装机设计要求1. 要求设计糖果包装机间歇剪刀式供纸机构、铝箔纸锥面成型机构、褶纸机构和巧克力糖果送推料机构。2. 整台机器外形尺寸（宽*高）不超出800mm*1000mm。3. 锥面成型机构不管采取平面连杆机构、凸轮机构或其它常见机构，要求成形动作尽可能等速，开启和停立即冲击小。设计条件 1 产品特征：圆台状巧克力呈圆台形，轮廓清楚，但质地疏松，轻易碰伤。所以，考虑机械动作时应该适合它特点，以确保产品加工质量；在进出料时避免碰撞而损伤产品：包含速度适应，过快会引发冲击而可能损伤产品等。包装前圆台状巧克力糖 包装后圆台状巧克力糖包装工艺首要是处理配件上料问题。显然，像巧克力之类产品，使用通常上料方法是不宜。假如采取料仓式上料法，则需要人工定时放料，每分钟放料也是担心。假如料自动机进料系统直接和巧克力糖浇筑成形出口相衔接，则比较轻易处理巧克力糖自动上料问题。 2包装材料：食品包装材料应十分重视卫生安全。圆台状巧克力糖包装纸采取为0.08mm*64mm*64mm金色铝箔纸，它特点是薄而脆，抗拉力较小，轻易撕裂，也轻易褶皱。所以，在设计供纸部件是对速度应十分重视。通常包装速度越高，纸张拉力就越大。依据经验，通常送纸速度应小于500mm/s.选择供纸机构时，关键依据下面两点：1）采取纸片供给材料或是采取卷筒供给材料。本机采取卷筒。2）纸张送出时空间位置垂直放置还是水平放置。将纸片平置放对包装工艺有利，但卷筒纸水平输送，只能够采取间歇式剪切供纸方法。设计任务1.巧克力糖包装机通常应包含凸轮机构、平面连杆机构、齿轮机构等。2.设计传动系统并确定其传动比分配。3.绘制机器机构运动方案简图和运动循环图。4.设计平面连杆机构，并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。5.设计凸轮机构。确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值,校核最大压力角和最小曲率半径。绘制凸轮机构设计图。6.设计计算齿轮机构。7. 编写设计计算说明书。8.假如条件许可，可深入完成凸轮数控加工。设计提醒 1.剪纸和供纸动作连续完成。2.铝箔纸锥面成型机构通常可采取凸轮机构、平面连杆机构等。3.实现褶纸动作机构有多个选择，包含凸轮机构、摩擦滚轮机构等。4.巧克力糖果送推料机构可采取平面连杆机构或凸轮机构。5.各个动作应有严格时间次序关系。第一章 设计要求分析1.1 功效要求巧克力糖包装机关键是用在糖果包装厂里，在大量生产出糖果后，将其一一用牛皮用铝箔纸纸将其包来装起，给用户以视觉上美观享受，便于销售。1.2 原机选择方案号ABCDEFGH电机转速（r/min）144014401440960960820820780每分钟包装糖果数目（个/min）120906012090908060选择电动机转速为1440r/min ，每分钟包装120个糖果。1.3传动机构传动比计算1.减速装置设计计算：电动机转速为1440rmin，糖果包装数为120个/min。确定系统总传动比为:i=12。2带轮传动：带轮传动比由送糖传送带和出糖传送带所需速度大小自行调整3.传动系统采取二级减速机构，第一级为带传动，第二级为齿轮传动 。按传动比分配标准，为使传动构件取得较小尺寸，结构紧凑，可采取传动比“先小后大”标准。所以初选i1=3,i2=4，则总传动比i1*i2=12,工作台实际转速为:n=1440/12=120r/min带传动减速器图1.1所表示,经过皮带2从轴1到轴3实现一级减速，使i13= i2=4。 图1.1带传动减速器 齿轮减数器图1.2所表示,经过两个能相互啮合传动齿轮实现二级减速，使i45=i1=3 图1.2 第二章 结构功效分析 2.1功效分析（1）机构需要将生产好糖果运输到包装机构上，所以需设计对应送料机构。（2）包装时需要锥面成型机构，应此设计合理锥面成型机构。（3）在包装时需要设计适合顶糖机构。对这一系列机构进行深入分析，了解它们基础运动（1）锥面成型机构采取凸轮来实现它间歇式运动能够确保滚轮直线往复运动和挡板共同完成褶纸包装运动。（2）顶糖机构全部是经过双联凸轮来实现其间歇式往复运动。2.2工作原理及工艺动作步骤图 将64mm*64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖=17mm小端正上方，让后使铝箔纸沿糖块锥面强迫成型，将余下铝箔纸分半，前后向24mm大端面上褶去，迫使包装纸紧贴在巧克力糖上。巧克力包装工艺动作a.铝箔纸覆盖在糖块上方。b.铝箔纸沿锥面强迫成型。c.铝箔纸分成俩半，右边先向大端面褶去。d.剩下二分之一铝箔纸也开始向大端面褶去利用挡板包装成型第三章 机构选择 3.1方案一：送料机构 锥面成型机构 双联凸轮移动滑块 凸轮回转机构出糖机构 褶纸机构 凸轮回转机构 双联凸轮回转机构方案二：见手绘图第四章 各机构组合4.1功效分解经过阅读设计任务及对其部分分析初步有了一个了解为实现将巧克力糖包装好总功效，可将总功效分解为以下分功效：（1）锥面成形功效当巧克力和铝箔纸全部送到了对应位置后，那么就要对巧克力进行包装。通常来说，全部会用四杆机构或是凸轮机构带动锥面成形机作向下运动来使铝箔纸锥面形成，并使它包在巧克力外面，但考虑到还要对巧克力进行褶纸，所以锥面成形机作向下运动话，会使褶纸变得困难。这里采取方案是：在一个含有若干个包装模型工作台上，将巧克力糖用一压板模具作间歇等速上下往复直线运动，从而实现锥面成形。（2）褶纸功效在工作台上另一个包装模型上进行工位转换，可用滚筒作间歇左右往复直线运动，同时，挡板不动，伴随工作台转动，挡板参与褶纸，从而实现褶纸功效。（3）出料功效工位转换最终步骤就是出料，利用一个机构作间歇上下直线运动和间歇左右直线运动，从而实现将包装好巧克力从工作台上推出，实现出料功效。（4）工位转换功效因为要提升工作效率，锥面成形功效、褶纸功效及送料功效在同一个工作台上进行，可利用槽轮和工作台固连作间歇转动，从而实现工位转换功效。 定位送料直线往复等速运动机构，将巧克力糖送到工作台成形位置完成锥面成形机构，上下直线急回间歇运动压板将巧克力糖推入工作台上模具位置 巧力克力糖包装机 锥面成型实现直线往复运动，前后将半分纸褶向巧克力糖表面，完成褶纸过程褶纸 工位转换工作台实现间歇转动或传动，完成工位转换功效 4.2机构选择功效实施构件工艺动作实施机构送料功效送料推板直线间歇往复运动弹簧凸轮机构锥面成形冲压板上下直线等速间歇运动弹簧凸轮机构褶纸滚轮、挡板直线间歇等速往复运动弹簧双联凸轮机构工位转换工作台间歇转动或传动槽轮机构第五章 机械运动系统设计方案确定 5.1实施机构方案设计图1槽轮机构 2褶纸机构 3顶糖机构 4送糖机构 5工作台 6 出糖机构 7档板5.2槽轮和工作台1工作台 2挡板 3槽轮机构经过槽轮转动，带动工作台间歇性圆周运动5.4机构运动方案总体布局简图 见手绘图图表示了机构选形中用实线连接方案传动简图，该系统有1个电动机驱动，电动机经过带轮带动轴3，（1） 分配轴3经过齿轮传动传到分配轴4-齿轮机构，带动凸轮5间歇送糖功效，(2)分配轴3经过齿轮带动6-凸轮顶糖机构实现间歇往复顶糖功效，从而实现巧克力糖送料功效；(3)同时分配轴3上齿轮进而经过一系列转变带动8-双联凸轮褶纸包糖机构，褶纸滚轮作间歇往复运动，和挡板实现褶纸功效；（4）分配轴3经过齿轮带动圆锥齿轮实现速度由横向变为纵向进而带动槽轮机构转动进而工作台实现间歇转动，完成工位转换功效；（5）轴3经过带轮12带动变速齿轮，变速齿轮带动凸轮出糖机构实现间歇往复出糖功效。（6）轴3经过带轮13带动变速齿轮，变速齿轮带动不完全齿轮送纸机构实现间歇往复送纸。经过传动比为i1=3轴3带动工作台，工作台120r/min，实现120颗糖出糖，同时11-凸轮机构120r/min出糖，送糖顶糖褶纸包糖机构也是每分钟120工作速度运行。它们工作时间是间歇不间断型，另一模筒中一块包装好巧克力糖推出即可完成，随即工作台转位，再停歇。为了提升工作效率，褶纸过程及出料过程在同一个工作台上进行工位转换。第六章 机械传动循环图第七章系统设计数据处理7.1齿轮设计两个齿轮齿数分别设为20,60标准直齿齿轮设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果材料选择45#钢选择齿数ZZ1=20Z1=20Z2=420个2060齿宽系数d0.5选择模数查标准模数系列表mm2计算齿轮分度圆直径dmm40120锥齿轮参数名称符号公式计算结果分度圆锥角1=arctan（z1/z2）2=90-145齿数z40分度圆直径dd=mz80齿顶高haha= ha* m2齿根高hfhf =（ha* + c*）m2.5齿全高hh= ha + hf4.56.2移动凸轮设计依据设计要求，锥面成形机构不管平面连杆机构、凸轮机构或其它常见机构，要求成形动作尽可能等速，起动和停立即冲击小，在此设计移动凸轮机构实现等速锥面成形。推程：等速直线运动 回程：等速直线运动基圆半径 60mm 推程角90 滚子半径10mm 远休止角 180偏心距 0mm 回程角60 升程 30mm 近休止角30下图为位移图：速度图：加速度：线图：运动参数压力角：轮廓坐标曲率半径：处理结果：最大压力角：31.481总来说设计结构较复杂，很多方面有带改善，但因为生产需要能够改变传动比，及各个机构配合来完成任务。以实际为基础设计方便，简练机构体系，节省能源，提升利用率。参考文件1 裘建新.机械原理课程设计指导书M 北京：高等教育出版社出版2 高中庸 孙学强 汪建晓.机械原理M 华中科技大学出版社出版。3 濮良贵 纪名刚.机械设计M北京：高等教育出版社。4 孙桓 陈作模.机械原理M北京：高等教育出版社。