3004 顆粒狀糖果包裝機設計,顆粒狀,糖果,裝機,設計 長安大學機械原理課程設計課程題目： 院 別： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 年 月 日2顆粒狀糖果包裝機設計摘要：顆粒狀糖果包裝機設計是典型的機械系統(tǒng)設計，它不僅包括機構的尺寸、強度設計，還包括了傳動機械系統(tǒng)設計。本設計主要是針對圓臺柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設計主要內容有三方面：設計方案設計、機械手及進出糖機構設計與傳動系統(tǒng)鏈設計。機械手及進出糖機構設計是本設計功能能否執(zhí)行的靈魂，它也是本設計的設計重點之一。它要實現巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊、等等功能，直到最后由輸送帶輸出。整個系統(tǒng)功能實現中，機械手要實現的是夾糖、折邊、轉送等重要功能，因此對機械手的形狀、夾緊力及轉位角度也提出了不同的設計要求，設計機械手時，也始終回繞著這幾點進行。傳動系統(tǒng)設計，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)功能中要實現機械手轉位、送糖盤轉位、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)的調節(jié)。如在機械手的轉位功能中，為實現間歇的轉位功能就得通過傳動鏈中的槽輪機構來實現，該機構要保證機械手在轉到位后，有一定的停留時間，從而為頂糖、接糖及撥糖功能的實現提供必要的機械動作執(zhí)行時間。設計好的包裝機機構正常的生產率為 120r/min，且其生產率可在 70～130r/min。關鍵詞：包裝機，巧克力糖包裝，機械手。3目錄巧克力糖包裝機的功能 ......................................3（1） 需求分析： ........................................3（2） 巧克力糖的設計要求 ................................4（3） 巧克力糖包裝機設計數據 ............................5巧克力糖包裝機總體結構與工作原理 ..........................5工作循環(huán)圖 ................................................7（1） 分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖 ........................7（2） 各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計 ...............11（3） 各機構循環(huán)圖各機構循環(huán)圖 .........................12總體布置和典型機構 .......................................13（1）包裝機總體布置 ...................................13（2）機械手及進出糖塊機構 .............................13（3）接糖和頂糖機構 ...................................13（4）抄紙和撥糖機構 ...................................14（5）粒狀巧克力糖包裝機的齒輪設計 .....................14（6）包裝機頂糖機構設計...................... .........15糖果包裝機的衛(wèi)生以及使用安全問題 .........................18參考文獻： ...............................................194巧克力糖包裝機的功能需求分析：包裝巧克力制品是生產的最后一道工序，在糖果、巧克力制品中起著重要的作用。首先，漂亮的外包裝可以保護產品應有的光澤、香味與形態(tài)，延長其貨架壽命：其次，高質量的包裝也能夠防止微生物和灰塵污染，提高產品衛(wèi)生安全性：再次，精美的產品包裝可以提高消費者購買欲望和商品價值。此外，高質量的包裝對于巧克力制品的貯存、流通和消費有著很重要的作用。我國巧克力包裝機械起步較晚，生產的包裝設備在使用性能方面還不能滿足生產的要求，因此，巧克力包裝機械的設計與研究愈顯必要。巧克力糖包裝機的主要功能是包裝圓臺裝巧克力糖，使用厚度為0.008mm 的金屬鋁箔紙為包裝材料，包裝出外形美觀挺拔，鋁箔紙五明顯損傷、撕裂和褶皺的成品，并逐個輸出。巧克力糖的設計要求（1）生產率約為 120 粒/min。自動機的生產率為 70--130 粒/min。（2）要求巧克力糖包裝后外形美觀、挺括，金屬鋁箔紙無明顯損傷、撕裂、皺褶。（3）機械結構簡單，工作可靠、穩(wěn)定、操作方便、安全、維修容易，造價低。（4）要求設計糖果包裝機的間歇剪切機構、鋁箔紙錐面成型機構、5褶紙機構以及巧克力糖果的送推料機構。（5）整臺機器外形尺寸（寬×高）不超過 800mm×1000mm。（6）錐面成形機構不論采用平面連桿機構、凸輪機構或者其他常用機構，要求成形動作盡量等速，啟動與停頓時沖擊小。巧克力糖包裝機設計數據方案號 A B C D E F G H電動機轉速 1440 1440 1440 960 960 820 820 780每分鐘包裝糖數 120 90 60 120 90 90 80 60巧克力糖包裝機總體結構與工作原理1、總體介紹巧克力包裝機總體按照緊湊，高效，節(jié)約，安全等因素布置。主要由傳動機構、供紙機構、接糖機構、頂糖機構、進出糖機構等組成。巧克力包裝機的傳動系統(tǒng)是將電動機轉速通過減速并傳遞到各個執(zhí)行機構的驅動構件，使之完成機器的工作循環(huán)。其動力傳遞過程為：動機通過帶式無級變速器和鏈輪傳動，將合適的動力和轉矩傳遞給分配軸，分配軸通過左螺旋齒輪副與頂糖凸輪、剪紙刀凸輪以及供紙部件相連；分配軸上的動力，經槽輪機構，傳遞給同一軸上的送糖部件和鉗糖機械手，使其正常工作，將糖塊按要求包裝成型。同時，當鉗糖機械手完成一次動作時，撥糖桿將成型后的糖塊推向下方的傳送帶，圓滿完成整個巧克力的包裝成型過程。62、傳動系統(tǒng)示意圖上圖 粒狀巧克力糖包裝機傳動系統(tǒng)1-電動機 2-帶式無級變速機構 3-鏈輪幅 4-盤車手輪5-頂糖桿凸輪 6-剪紙導凸輪 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13-接糖桿 14-頂躺桿 5-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 20-分配軸3、機構組成（1）送糖機構（2）供紙機構（3）接糖和頂糖機構7（4）抄紙機構（5）撥糖機構（6）鉗糖機械手的開合機構（7）轉盤步進傳動機構工作循環(huán)圖1 分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖1) 確定各機構的運動循環(huán) 。pT已知 ＝120 件/min，則分配軸的轉速為TQn=120(r/min)分配軸每轉的時間就是該機的工作循環(huán)，即等于各個執(zhí)行機構的運動循環(huán)，所以＝ （s）pT6012n?2) 確定各機構運動循環(huán)的組成區(qū)段。撥糖機、送料輥輪和機械手轉位都是間歇運動機構，它們的運動循環(huán)由兩個區(qū)段組成：——撥糖機、送料輥輪和機械手轉位等三個機構的轉位運動1KT8時間；——撥糖機、送料輥輪和機械手轉位等三個機構的的停歇時1oT間。因此，應有 ＝ ＋ pT1Ko相應的分配軸轉角為 p1k???剪刀機構 8 的運動循環(huán)可分為三個區(qū)段：——剪刀機構的剪切工作行程時間；8kT——剪刀機構的返回行程時間；d——剪刀機構在初始位置的停留時間。8o因此，應有＝ ＋ ＋ 8pTk8doT相應的分配軸轉角為88pkdo????頂糖桿機構 5 的運動循環(huán)的組成區(qū)段為：——頂糖桿機構的頂糖工作行程時間；5kT——頂糖桿機構在工作位置的停留時間s——頂糖桿機構的返回行程時間；5d——頂糖桿機構在初始位置的停留時間。oT因此，應有555pksdoTT??相應的分配軸轉角為555pksdo??9活動折紙板機構 6 的運動循環(huán)也可以分為四個區(qū)段：——活動折紙板機構的折紙工作行程時間；6kT——活動折紙板機構在工作位置的停留實際；s——活動折紙板機構的返回行程時間；6d——活動折紙板機構在初始位置的停留時間；oT因此，應有666pksdoTT??相應的分配軸轉角為666pksdo??3) 確定各機構運動循環(huán)內各區(qū)段的時間及分配軸轉角由于粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)是從送料開始的，因此以送料輥輪機構的工作起點為基準進行同步化設計，撥糖盤和機械手轉位兩個機構與之相同。a.送料輥輪機構運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據工藝要求，試取送料時間 ＝ ，則停歇時間為 ＝ ，相應的分配1KT61oT3軸轉角為=360°× =360°× ＝120°1k?1kpT612=360°× =360°× ＝240°1o12o3b．剪刀機構 8 運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據工藝要求，試取剪切工作行程時間 ＝ ，則相應的分配軸轉角分別為：8kT12710＝360°× ＝360°× ＝26.7°8k?8kpT127初定 ＝ s，則 ＝ s，則相應的分配軸轉角分別為：8dT518oT6512＝360°× ＝360°× ＝44.4°8d?8dpT5812＝360°× ＝360°× ＝288.9°8o8op6c.頂糖桿機構 5 運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據工藝要求，試取工作位置停留時間 ＝ s，則相應的分配軸轉角為：5sT18＝360°× ＝ 360°× ＝9.1°5s?5spT182初定 ＝ s， ＝ s，則 ＝ s，相應的分配軸轉角分別為：5kT195d7815o47162＝360°× ＝360°× ＝80°5k?5kpT192＝360°× ＝360°× ＝62.2°5d5dp781＝360°× ＝360°× ＝208.9°5o?5opT462d．活動折紙板機構 6 運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據工藝要求，試取折紙工作行程時間 ＝ s，則相應的分配軸轉6kT239角為：＝360°× ＝360°× ＝36.9°6k?6kpT12初定 ＝ s， ＝ s，則 ＝ s，相應的分配軸轉角分別為：6sT1396d3516o31511＝360°× ＝360°× ＝18.5°6s?6spT1392＝360°× ＝360°× ＝161.5°6d6dp561＝360°× ＝360°× ＝143.1°6o?6opT32各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計1) 確定粒狀巧克力自動包裝機最短的工作循環(huán) 。minpTmin123444pkkkksdTTT????＝ ＝ （s）156796802) 確定粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán) 。pT令上述三對同步點的錯移量分別為△ t1、△ t2和△ t3，若取△ t1=△ t2=△ t3=17/4212（s）則其在分配軸上相應的轉角為001321 9.26??????PtT??粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)應為 21406217421740685321min ???????tttPT12各機構循環(huán)圖各機構循環(huán)圖13總體布置和典型機構（1 ） 包裝機總體布置 見手繪圖（2 ） 機械手及進出糖塊機構左圖示 鉗糖機械手及進出糖塊機構1-輸送帶 2-糖塊 3-托盤4-鉗糖機構5-鉗糖機械手6-彈簧 7-托板8-機械手9-機械手開合凸輪 10-輸料帶I-進料,成型,折邊工位 II-出糖工位機械手的開合動作，由固定的凸輪 8 控制，凸輪 8 的廓線是由兩個半徑不同的圓弧組成，當從動滾子在大半徑弧上，機械手就張開；從動滾子在小半徑弧上，機械手靠彈簧 6 閉合。 （3 ） 接糖和頂糖機構 見手繪圖紙14（4 ） 抄紙和撥糖機構 見手繪圖紙 （5 ） 粒狀巧克力糖包裝機的齒輪設計1．斜齒輪副 1、2、3 的設計計算表項目 計算（或選擇）依據計算過程 單位 計算（或確定）結果1．選齒輪精度等級級72.材料選擇45#鋼3.選擇齒數 Z )40~2(1?1iZ12UZ1=28Z2=1×28個28284.選取螺旋角β一般?。?-20）度12 度 125.齒寬系數 Ф d0.66.選取模數 nm查標準模數系列表 mm 27.計算齒輪的分度圓直徑 d ?cosnz??cos1nmzd?2nmm57.2557.258.計算齒輪寬度 B b = φ dd1圓整后取：B1 =57.25×0.6=35B2 =57.25×0.6=35mm 3535152．標準直齒齒輪副 16 的設計計算表項目 計算（或選擇）依據計算過程 單位 計算（或確定）結果1.選齒輪精度等級級72.材料選擇45#鋼3.選擇齒數 Z )40~2(1?1iZ12UZ1=28Z2=2×28個28564.齒寬系數 Ф d0.55.選取模數 nm查標準模數系列表 mm 2.16.計算齒輪的分度圓直徑 dmm561177.計算齒輪寬度Bb = φ dd1 圓整后?。築1 = 28 B2 = 56mm 285616頂糖機構的設計從動滾子是作升—停—降運動，為滿足從動件這種運動規(guī)律，圖輪廓17糖果包裝機的衛(wèi)生以及使用安全問題衛(wèi)生設計中將整個糖果包裝機用鋼化玻璃罩起來，設計通風口，并在進風口處安裝空氣濾清器，保證進入空氣的質量，通過調節(jié)進氣量和濕潤度控制包裝機里的溫度和濕度，定期對糖果包裝機進行殺毒消菌，保證糖果的衛(wèi)生和可口。安全留出必要的洞口方便操作人員對機器的操作與維護，鋼化玻璃罩對操作人員起到一定的保護作用，防止機械對操作人員的傷害。定期對包裝機的螺母，螺栓等零件進行檢查，防止不安全隱患。18參考文獻： [1] 濮良貴，紀名剛。機械設計。北京：高等教育出版社，2001。[2] 孫桓，陳作模。機械原理。北京：高等教育出版社，2000。[3] 尚久浩。自動機械設計。北京：中國輕工業(yè)出版社，2006。[4] 湯瑞。輕工機械設計。上海：同濟大學出版社，1994。[5] 鄒慧君。機械系統(tǒng)設計。上海：上?？茖W技術出版社，1996。[6] 成大先。機械設計手冊。北京：化學工業(yè)出版社，1993。[7] 吳宗澤。高等機械設計。北京：清華大學出版社，1991。