0004-春卷自動(dòng)成型生產(chǎn)線上包裝成型部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套4張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說(shuō)明書】
0004-春卷自動(dòng)成型生產(chǎn)線上包裝成型部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套4張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說(shuō)明書】,全套4張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說(shuō)明書,春卷,自動(dòng),成型,生產(chǎn)線,包裝,部分,部份,機(jī)械,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),全套,cad,文獻(xiàn),翻譯,說(shuō)明書,仿單
導(dǎo)言
春卷,是中國(guó)的傳統(tǒng)食品之一,隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的逐步提高,這一傳統(tǒng)食品不僅越來(lái)越受到國(guó)人們的青睞,也漸漸博得許多外國(guó)人的喜愛(ài)。因此,無(wú)論國(guó)內(nèi)外對(duì)春卷的需求仍在日益上升。然而,多年來(lái),我國(guó)的春卷生產(chǎn)一直停留在落后的手工操作水平上,生產(chǎn)效率低下,根本不能滿足當(dāng)前的社會(huì)需要。不僅勞動(dòng)量大而繁重,而且在質(zhì)量方面和許多標(biāo)準(zhǔn)受到限制而難以提高。盡管近兩年來(lái),國(guó)內(nèi)已有春卷皮機(jī)問(wèn)世并投產(chǎn),為這傳統(tǒng)的手工操作減輕了一大負(fù)擔(dān),但春卷的成型仍舊依靠手工實(shí)現(xiàn),并未完全擺脫手工操作。顯然,這與人們?nèi)找嫣岣叩馁|(zhì)量和衛(wèi)生要求不相適應(yīng)。與此同時(shí),機(jī)械化,自動(dòng)化生產(chǎn)已被廣泛運(yùn)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。因此改變手工成型春卷勢(shì)在必行。面對(duì)國(guó)內(nèi)當(dāng)前還沒(méi)有全自動(dòng)春卷成型機(jī)這一市場(chǎng)空白,我們提出設(shè)計(jì)課題,力求設(shè)計(jì)的機(jī)器能生產(chǎn)出高質(zhì)量且合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的春卷,以開(kāi)發(fā)這片前景光廣闊的市場(chǎng)。
由于這是新課題,無(wú)現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可循,可參考的數(shù)據(jù)極少,且國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)保密,我們只能盡己所學(xué)所能,模擬手工操作中的功能性動(dòng)作,從可行性,合理性及規(guī)范性出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì),至于強(qiáng)度校核,壽命及優(yōu)化性等方面,還有待樣機(jī)制成后根據(jù)實(shí)際工作情況來(lái)權(quán)衡和實(shí)驗(yàn),以進(jìn)一步改進(jìn)。
我們的設(shè)計(jì)原則是低成本,高效率,安全耐用,動(dòng)作準(zhǔn)確可靠,外形美觀大方,擇最優(yōu)方案,力求結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理。由于時(shí)間倉(cāng)促,我們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限,許多原始材料缺乏,我們的設(shè)計(jì)還欠缺完善,所以仍需不斷改進(jìn),安全自動(dòng)春卷成型機(jī)早日問(wèn)世投產(chǎn),為春卷生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展盡我們綿薄之力感到欣慰。
設(shè)計(jì)任務(wù)書
機(jī)器名稱:全自動(dòng)春卷成型機(jī)
生產(chǎn)能力:1000個(gè)/小時(shí)
(即3.6秒生產(chǎn)出一個(gè)春卷)
產(chǎn)品規(guī)格:長(zhǎng)X寬X高(mm)---90X20X20
春卷皮規(guī)格: 長(zhǎng)X寬(mm)---150X150
厚度(mm)----0.6-0.8
春卷陷規(guī)格:長(zhǎng)X寬X高(mm)---80X15X15
設(shè)計(jì)要求:
該機(jī)系食品機(jī)械,且整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程與食品接觸,在使用過(guò)程中須經(jīng)常用水清洗,即該機(jī)工作條件是潮濕有水,故設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮到機(jī)器不能污染食品,機(jī)器的性能必須與工作環(huán)境相適應(yīng)。
要求該機(jī)器完成動(dòng)作準(zhǔn)確性好,結(jié)構(gòu)緊湊,機(jī)體占空間小,成本低廉,在市場(chǎng)中有競(jìng)爭(zhēng)力。
該機(jī)是整套春卷生產(chǎn)設(shè)備的一部分,要求該機(jī)具有良好的協(xié)調(diào)性,即重要部件具有可調(diào)性。
第一部分--------工藝流程設(shè)計(jì)與工作原理-----------
■概述:
生產(chǎn)一項(xiàng)產(chǎn)品其效率的高低,重要因素之一就是其工藝流程設(shè)計(jì)的合理性如何。而工藝流程直接影響著工作原理,工作原理又是設(shè)計(jì)整臺(tái)機(jī)器設(shè)備的核心與靈魂。正因如此,將工藝流程設(shè)計(jì)的合理且高效,對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)尤為突出而重要。接受設(shè)計(jì)任務(wù)后,面對(duì)國(guó)內(nèi)沒(méi)有現(xiàn)成的,合理的工藝流程方案,可參考,我們只能模擬春卷的人工成型過(guò)程,試著設(shè)計(jì),就如當(dāng)初一位領(lǐng)導(dǎo)人曾描述我國(guó)的改革開(kāi)放政策是摸著石頭過(guò)河一樣,走一步看一步,在不斷的設(shè)計(jì)中不斷地改進(jìn)和完善。
■工藝流程設(shè)計(jì)方案考慮因素:
---出發(fā)點(diǎn)Ⅰ:產(chǎn)品材料是春卷皮,一種薄而軟的面皮,既沒(méi)有紙或紙盒皮的挺度,也沒(méi)有家塑料薄膜那樣的韌性,這樣的材料特性就決定春卷的機(jī)械成型不能像紙盒成型那樣在傳輸帶的兩邊有摺角器,隨著傳輸帶往前運(yùn)行,春卷逐漸成型。
---出發(fā)點(diǎn)Ⅱ:春卷,顧名思義,必須把陷包卷在春卷皮內(nèi)才能符合要求,即要求工藝過(guò)程必須有包和卷的動(dòng)作。如果采用間歇式多工位依次完成要求動(dòng)作,則傳輸帶要加長(zhǎng),增加空間位置,且對(duì)傳輸帶有許多特殊要求,不符合設(shè)計(jì)要求中提到的結(jié)構(gòu)緊湊,成本低廉等要求。
---所以我們考慮的結(jié)果是:采用一個(gè)工位多動(dòng)作的形式,即在一個(gè)工作臺(tái)面上依次完成已折和裹卷動(dòng)作。
現(xiàn)將初始設(shè)計(jì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)中較為成熟的兩個(gè)方案對(duì)比如下:
【初始設(shè)計(jì)方案】
初始設(shè)計(jì)方案將春卷成型的工藝過(guò)程分為6步,其工藝流程及時(shí)間分配如圖所示:
圖1-1春卷成型工作流程
【改進(jìn)設(shè)計(jì)方案】
改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方案將春卷成型的工藝過(guò)程縮減為4步,其工藝流程及時(shí)間分配如圖所示:
圖1-2改進(jìn)后的春卷成型流程圖
■工藝流程方案確定
改進(jìn)設(shè)計(jì)方案是在生產(chǎn)周期3.6S不變的情況下,將工藝步驟縮短,延長(zhǎng)每一工藝步驟的時(shí)間,提高各步驟的動(dòng)力性能,同時(shí),使某些工藝步驟的時(shí)間重疊,在不發(fā)生相互干涉的情況下。這一改進(jìn)方案得以實(shí)現(xiàn),是根據(jù)較為精確的計(jì)算及翻板的改型設(shè)計(jì),即通過(guò)對(duì)翻板實(shí)施改造,使其既能完成翻板動(dòng)作又能實(shí)現(xiàn)壓折效果。同時(shí),在改進(jìn)方案中,大膽嘗試將機(jī)械手的送陷皮動(dòng)作及搓滾動(dòng)作用氣動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),大大簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu),提高了整合機(jī)器的機(jī)電一體化程度。就目前進(jìn)展而言,我們認(rèn)為這一工藝流程方案較為合理。
■工作原理
---工作原理設(shè)計(jì)思想
由于我們的設(shè)計(jì)采用間歇式一工位多動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)形式,這就要求執(zhí)行件完成其動(dòng)作后,必須讓出空間給寫一個(gè)執(zhí)行件進(jìn)行動(dòng)作,而實(shí)現(xiàn)要求的關(guān)鍵是依靠各個(gè)動(dòng)作完成的時(shí)間來(lái)協(xié)調(diào)和保證。所以設(shè)計(jì)時(shí)除了合理分配一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)各動(dòng)作的執(zhí)行時(shí)間外,還必須能嚴(yán)格控制這些時(shí)間,以確保動(dòng)作完成準(zhǔn)確無(wú)誤,同時(shí)各執(zhí)行件不會(huì)在工作臺(tái)上發(fā)生相互干涉現(xiàn)象。
我們以執(zhí)行件的間歇運(yùn)動(dòng)為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn),由于機(jī)械手的夾送陷皮動(dòng)作和搓滾春卷動(dòng)作比較簡(jiǎn)單,是往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),采用氣動(dòng)方式可直接實(shí)現(xiàn),而翻板的翻折運(yùn)動(dòng)相比之下比較復(fù)雜,既要保證翻折的角度一定且是≧120°的鈍角(通過(guò)模擬手工成型而得),還要保證翻板在一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)只運(yùn)動(dòng)一次。我們考慮用齒條的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與之齒和的齒輪實(shí)現(xiàn)來(lái)回翻轉(zhuǎn),其優(yōu)點(diǎn)在于翻轉(zhuǎn)角度無(wú)論大小,都可以實(shí)現(xiàn)而不受機(jī)構(gòu)本身所限制。由于齒條的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向,在眾多的間歇機(jī)構(gòu)中,既能實(shí)現(xiàn)間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)又能保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且動(dòng)力性能較好的,首推圓柱凸輪機(jī)構(gòu)。但在進(jìn)一步的設(shè)計(jì)計(jì)算中,我們發(fā)現(xiàn)翻板的運(yùn)動(dòng)時(shí)間0.8S只占整個(gè)生產(chǎn)周期的1/4不到,停歇時(shí)間是運(yùn)動(dòng)時(shí)間的三倍有多,這樣設(shè)計(jì)下去圓柱凸輪的直徑將很大,不合乎我們的設(shè)計(jì)要求。所以我們考慮在圓柱凸輪直徑一定的情況下,再用一個(gè)間歇機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)圓柱凸輪的間歇轉(zhuǎn)動(dòng),且間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的角度必須正好是360°,若不正好是360°,其結(jié)果是翻板翻折一定角度后不能回到初始位置,繼續(xù)下去就會(huì)使翻板停歇在工作臺(tái)上而與其他執(zhí)行件發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。按照這一思路,經(jīng)過(guò)思考和大量查閱一些機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),我們認(rèn)為不完全齒輪機(jī)構(gòu)能滿足我們的設(shè)計(jì)要求,它既能實(shí)現(xiàn)360°的間歇轉(zhuǎn)動(dòng),又能將幾對(duì)不完全齒輪安裝同一軸上,可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一分度控制運(yùn)動(dòng)時(shí)間,還為以后調(diào)整時(shí)間重疊創(chuàng)造便利條件。既不完全齒輪的主動(dòng)輪與主傳動(dòng)軸的固定方式不采用鍵聯(lián)接,而同一種脹緊裝置可任意調(diào)節(jié)不完全齒輪主動(dòng)輪與軸的相對(duì)位置。這根軸因此成為主傳動(dòng)軸,而機(jī)械手,搓滾動(dòng)作的時(shí)間控制也可以通過(guò)主軸而與翻板的動(dòng)作統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來(lái),成為一個(gè)整體,共同完成春卷成型這一過(guò)程。
----工作原理介紹
Ⅰ,運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,主軸上的小撥桿波動(dòng)其周圍一系列機(jī)控閥,使機(jī)械手的氣缸運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使機(jī)械手從初始位置運(yùn)動(dòng)到規(guī)定位置夾取陷皮,并將陷皮拉送到工作臺(tái)后,機(jī)械手的手抓自動(dòng)松開(kāi),然后機(jī)械手退回初始位置保持靜止?fàn)顟B(tài)。
Ⅱ,當(dāng)機(jī)械手退回初始位置后,B,C翻板傳動(dòng)系統(tǒng)中的不完全齒輪進(jìn)入齒和,在不完全齒輪從動(dòng)輪的帶動(dòng)下,經(jīng)過(guò)一系列調(diào)位,變向的等速比傳動(dòng),圓柱凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)其上面兩個(gè)齒輪同時(shí)作相反方向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),分別帶動(dòng)與之齒和的小齒輪旋轉(zhuǎn)而翻板就固定在小齒輪的軸上,所以翻板隨之翻轉(zhuǎn),即B,C翻板同時(shí)對(duì)春卷皮翻折后,同時(shí)回到各自的初始位置。
Ⅲ,由于設(shè)計(jì)中就將B,C翻板的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與A翻板的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有重疊,所以B,C翻板還沒(méi)有回到各自初始位置時(shí),A翻板傳動(dòng)系統(tǒng)中的不完全齒輪已進(jìn)入齒和,隨之帶動(dòng)圓柱凸輪(A翻板的圓柱凸輪)轉(zhuǎn)動(dòng),于是齒條開(kāi)始其往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),帶著與之齒和的小齒輪按規(guī)定角度旋轉(zhuǎn)一個(gè)來(lái)回,即讓與小齒輪軸固定的A翻板實(shí)現(xiàn)翻折動(dòng)作并回到初始位置。當(dāng)然,在A翻板還沒(méi)有翻折起來(lái)與陷接觸時(shí),B,C翻板已經(jīng)回到其初始位置,因此不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。
Ⅳ,A翻板回到初始位置的時(shí)候,主軸上的小撥桿由原來(lái)的一段空白區(qū)轉(zhuǎn)到控制搓滾動(dòng)作的機(jī)控閥位置,撥動(dòng)機(jī)控閥使搓滾的氣缸啟動(dòng),進(jìn)而搓滾裝置從初始位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng),將半成型春卷搓卷成型,憑著搓滾的運(yùn)動(dòng)慣性,春卷沿著工作臺(tái)面特設(shè)的一小段斜坡,滾落到下面的傳輸帶上,由傳輸帶送入下一道工序---成盒包裝。搓滾裝置在機(jī)控閥的控制下回到初始位置,等待下一個(gè)生產(chǎn)周期的動(dòng)作信號(hào)到來(lái)。
以上四步就是整合全自動(dòng)春卷成型機(jī)的工作原理簡(jiǎn)介,由于整個(gè)設(shè)計(jì)組各有分工各有側(cè)重,我們這一設(shè)計(jì)小組負(fù)責(zé)翻板運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì),在這之后將詳細(xì)闡述翻板運(yùn)動(dòng)中各部分機(jī)構(gòu)的工作原理。
第二部分
-----各部分設(shè)計(jì)及參數(shù)確定----
■翻板傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算
1,主傳動(dòng)軸傳動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算
按照我們的設(shè)計(jì)思想,為實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)而準(zhǔn)確的間歇運(yùn)動(dòng),對(duì)主軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所采用的設(shè)計(jì)方案是不完全齒輪機(jī)構(gòu)。
1,1不完全齒輪機(jī)構(gòu)介紹
如右圖所示:
圖2-1不完全齒輪機(jī)構(gòu)
1,主動(dòng)軸
2,從動(dòng)軸
3,鎖止弧
不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由齒輪機(jī)構(gòu)演變而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),它與普通漸開(kāi)線齒輪機(jī)構(gòu)不同之處是輪齒沒(méi)有滿布于整個(gè)節(jié)圓圓周上,故當(dāng)主動(dòng)輪作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)輪作間歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。外齒和式兩者轉(zhuǎn)向相反,內(nèi)齒和時(shí)則相同。主動(dòng)輪的凸鎖止弧和從動(dòng)輪的凹鎖止弧配合可使從動(dòng)輪在一定時(shí)間內(nèi)停歇不動(dòng)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間之比即動(dòng)停比不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制,工位數(shù)可任意配制。但從動(dòng)輪在進(jìn)入齒合和脫離齒合時(shí)有速度突變,從而會(huì)引起較大的沖擊,故只能用在低速,輕載和沖擊不影響正常工作的場(chǎng)合。若設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)可改善機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能。
不完全齒輪的齒合特性是:每一次間歇運(yùn)動(dòng)可以只由一對(duì)齒輪進(jìn)行齒合來(lái)完成,也可由若干對(duì)齒輪來(lái)完成。不完全齒輪機(jī)構(gòu)首末二對(duì)齒的齒合過(guò)程與完全齒輪不同,而中間各對(duì)齒的齒合過(guò)程與完全齒輪相同。
1,2 不完全齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算與確定
1)該不完全齒輪機(jī)構(gòu)要進(jìn)行間歇運(yùn)動(dòng),屬動(dòng)力傳動(dòng)齒輪的范圍,故選取模數(shù)m=1.5
2)該不完全齒輪的齒是普通漸開(kāi)線圓柱直齒,根據(jù)國(guó)家對(duì)一般用途齒輪傳動(dòng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),壓力角α=20°
3)按照我們的設(shè)計(jì)要求,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周,從動(dòng)輪也轉(zhuǎn)一周并停歇一次,即N=1.又根據(jù)生產(chǎn)周期是3.6S,翻板完成一次動(dòng)作的時(shí)間是0.8s,選定從動(dòng)輪的假想齒數(shù)Z2=20,則主動(dòng)輪的假想齒數(shù)Z1=90(Z2’/Z1’=0.8/3.6=>Z1’=90)
4)假想齒數(shù)已確定,根據(jù)公式d=mz,a=m(Z1’+Z2’), 則主動(dòng)輪分度圓直徑d1=mz1’=1.5x90=135mm,
從動(dòng)輪分度圓直徑
中心距
5)根據(jù)假想齒數(shù)Z1’,Z2’,查表8.6-12,取k=2,確認(rèn)從動(dòng)輪實(shí)際齒數(shù)Z2=18,于是主動(dòng)輪相鄰二鎖止弧間的齒數(shù)(即主動(dòng)輪實(shí)際齒數(shù))
Z1=Z2’+1-K=20+1-2=19
6)主,從動(dòng)齒輪的齒頂高系數(shù)ha1*=ha2*=1
7)主,從動(dòng)齒輪的齒頂壓力角,根據(jù)公式:
8) 從動(dòng)輪頂圓齒間所對(duì)應(yīng)的中心角(也叫齒頂圓齒槽對(duì)中心角),根據(jù)公式:
=14.38
9) 當(dāng)從動(dòng)輪具有標(biāo)準(zhǔn)齒頂高,主動(dòng)輪為修正齒頂高h(yuǎn)as=ham時(shí),二頂圓交點(diǎn)能對(duì)從動(dòng)輪中心角之半β2為
=31.65°
10)由5)可知,從動(dòng)輪鎖止弧占有2個(gè)齒,為了保證始齒點(diǎn)不致因磨損而變動(dòng),鎖止?。ò蓟。?yīng)在兩側(cè)留有0.5模數(shù)的齒頂厚,其所對(duì)中心角λ2為
11) 鎖止凹弧半徑Ra為
=66.67mm
因?yàn)閺膭?dòng)輪的鎖止凹弧與主動(dòng)輪的鎖止凸弧相配合,所以二者半徑相等,即Rd=Ra=66.67mm
12) 由于不完全齒輪首末齒的齒和過(guò)程與完全齒輪不同,在理論上雖然可使has*=ham*,但實(shí)際上考慮加工精度的影響,為了保證進(jìn)入齒和時(shí)不發(fā)生齒頂干涉,取has*≦ham*,根據(jù)公式,主動(dòng)輪末齒齒頂高系數(shù)ham*為
=0.563
其中L=
=51
13)連續(xù)傳動(dòng)性能(首齒重合度)
由于首齒齒頂高被修正,為避免產(chǎn)生二次沖擊,須校核首齒與第二對(duì)齒之間的重合度>1,根據(jù)公式
=
=16.1623>1
其中主動(dòng)輪首齒的齒頂壓力角
14) 從動(dòng)輪鎖止弧兩側(cè)齒頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的中心角θ為
Θ=2(β2-δ2)=2(31.65°-14.38°)=34.54°
1.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的安裝及有關(guān)參數(shù)確定(主要指主動(dòng)輪與主軸的安裝固定)
1) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)入齒和狀態(tài)時(shí)主動(dòng)輪的位置
圖2-2不完全齒輪進(jìn)入齒和狀態(tài)
2) B.C翻板的主動(dòng)輪與A翻板主動(dòng)輪在主軸上的相對(duì)位置二者分別是各自翻板傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力來(lái)源,二者在主軸上的相對(duì)位置關(guān)系代表著翻板動(dòng)作時(shí)間的分配,其合理性當(dāng)然由最后的執(zhí)行件翻板的動(dòng)作來(lái)決· 定。
為保證A翻板動(dòng)作不與B.C翻板動(dòng)作發(fā)生干涉,且又能節(jié)約一部分時(shí)間,則需要對(duì)執(zhí)行動(dòng)作的時(shí)間進(jìn)行部分重疊,重跌量的大小則由翻板剛好不發(fā)生相互干涉的極限位置而定。該極限位置就是B.C翻板往運(yùn)動(dòng)初始位置翻回與工作臺(tái)面成90°的同時(shí),A翻板剛從其初始位置運(yùn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)了90°。
計(jì)算Ⅰ:A翻板到達(dá)90°所需時(shí)間(設(shè)其為X1)
(A翻板的翻折角度為170°,在后面的章節(jié)中介紹)
Ⅱ:B,C翻板從其運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)位置返回到90°位置所需時(shí)間x2(B,C翻板翻折角度為150°)
Ⅲ:△x=x1-x2=0,212-0.16=0.052s
即B,C翻板到達(dá)終點(diǎn)位置還差0,052s時(shí),A翻板已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),為方便后面角度計(jì)算,取△x=0.05s
Ⅳ:時(shí)間重疊量△t(最大時(shí)間重疊量)
△t=△x+0.4=0.05+0.4=0.45s
實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),我們?nèi) 鱰=0.4s<△tmax
所以重疊時(shí)間后A.B.C翻板運(yùn)動(dòng)共需要時(shí)間1.2s,比原來(lái)不重疊時(shí)的
0.8×2=1.6s節(jié)約了0.4s出來(lái)。
根據(jù)時(shí)間重疊量0.4s,B.C翻板主動(dòng)輪與A翻板主動(dòng)輪在主軸上的相對(duì)位置是相差40° 。
如右圖所示:圖2-3B.C翻板與A翻板在主軸上的位置
1. B.C 翻板主動(dòng)輪有齒部分
2. A翻板主動(dòng)輪有齒部分
3) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪與主軸固定方式
由于翻板動(dòng)作時(shí)間最終要通過(guò)不完全齒輪機(jī)構(gòu)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),為使動(dòng)作相互協(xié)調(diào)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,主動(dòng)輪在主軸上必須有較高的可調(diào)性,便于安裝調(diào)試。顯然,采用鍵聯(lián)接是不可取的,因?yàn)橐坏╂I槽銑好,便決定了主動(dòng)輪與主軸的相對(duì)位置關(guān)系,是不能調(diào)整變動(dòng)的。我們?cè)O(shè)計(jì)采用脹緊裝置,即在不完全齒輪和主軸之間套入兩個(gè)相配合的錐形套,內(nèi)套有一部分套絲出一段螺紋,旋入圓螺母和防松用的止退墊圈,圓螺母往右方旋,項(xiàng)著外套向右走,利用外套的內(nèi)移而最終將主動(dòng)輪脹緊左移而可以旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度進(jìn)行調(diào)節(jié),然后旋緊即可又脹緊。
如下圖所示:
圖2-4不完全齒輪的主動(dòng)軸
參數(shù)確定:
Ⅰ,根據(jù)GB157-83對(duì)一般用途圓錐的錐度與錐角的規(guī)定,我們脹緊裝置的錐套設(shè)計(jì)為易拆零件的錐形聯(lián)接,錐度基本值為1:5,圓錐角α=11°25'16.3"=11.421186°
Ⅱ,對(duì)內(nèi)外錐套的配合及內(nèi)錐套與主軸的配合,我們選用優(yōu)先配合系列中的和,它屬于中等壓入配合,適合于一般鋼件,或用于薄壁件的冷縮配合,能滿足我們的設(shè)計(jì)要求。
Ⅲ,圓螺母,止退墊圈的選取則根據(jù)內(nèi)錐套那段螺紋來(lái)決定,由GB812-76選定M30×1.5的圓螺母,有GB858-76選定內(nèi)經(jīng)d=30的止退墊圈。
4) 由不完全齒輪主動(dòng)輪有齒部分只占整個(gè)齒輪的四分之一不到,所以主動(dòng)輪做成后必須做到平衡實(shí)驗(yàn),在無(wú)齒部分打孔,減小無(wú)齒部分的質(zhì)量,以保證傳動(dòng)平穩(wěn),沖擊小,偏心慣性力小。
2,B.C翻板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2-5B.C翻板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
由示意圖可知,動(dòng)力傳動(dòng)路線是:主軸----不完全齒輪主動(dòng)輪-----不完全齒輪從動(dòng)輪-----傳動(dòng)軸Ⅰ -----調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪-----傳動(dòng)軸Ⅱ-----圓錐齒輪----傳動(dòng)軸Ⅲ-----圓柱凸輪。
2.1調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算
如下圖所示,為使翻板軸在托板上,其余的傳動(dòng)裝置都能在托板之下,一來(lái)為機(jī)器傳動(dòng)零件不與食品接觸,不污染食品;二來(lái),為機(jī)器外形美觀大方,我們?cè)O(shè)計(jì)一對(duì)等速比傳動(dòng)齒輪來(lái)調(diào)節(jié)傳動(dòng)軸間的相對(duì)位置。圖2-6調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)
我們先假定L長(zhǎng)度為150mm
則a=L-C=150-82.5cos5°=67.81°(82.5為不完全齒輪的中心距)
翻板軸與主軸距離h=112mm(該尺寸是由A翻板傳動(dòng)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)而定的)
d=112-30-5-20-=43.5mm
其中30為圓柱凸輪半徑,20為齒條厚度,27為小齒輪分度圓直徑,5是圓柱凸輪到齒條底的距離。
所以b=d+82.5×sin5°=43.5+82.5×sin5°=50.69mm
所以x=
即調(diào)高輪直徑為84.66mm.
齒輪模數(shù)取m=2,則z=42.33取整為z=41
則x'=41×2=82mm
所以a'=
所以L'=a'+c=69.51+82.5×cos5°=151.70mm
所以調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪參數(shù)確定為:
模數(shù)m=2,齒數(shù)z=41,分度圓直徑d=82mm
齒根圓直徑
齒頂圓直徑
齒頂高
齒根高
齒全高
( )
2.2 圓錐齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算
由B.C翻板的位置決定圓柱凸輪軸與主軸方向垂直,故采用一對(duì)完全相同的正交的漸開(kāi)線直齒圓錐齒輪進(jìn)行變向等速傳動(dòng)。
確定模數(shù)m=2,壓力角α=20°,齒頂高系數(shù)ha*=1,頂隙系數(shù)c*=0.2,齒數(shù)z1=z2=30
由于是正交圓錐齒輪Σ=90°
取節(jié)錐角δ1=δ2=45°
分度圓直徑d1=d2=mz=1.5×30=45mm
齒頂圓直徑
齒根高直徑
=1.5(30-2.5cos45°)=42.348mm
外錐距(分度圓錐面母線的長(zhǎng)度)
L=
齒頂角
齒根高
2.3 不完全齒輪從動(dòng)輪與傳動(dòng)軸Ⅰ的固定
·不完全齒輪與傳動(dòng)軸Ⅰ的聯(lián)接方式采用鍵聯(lián)接,選用平鍵,根據(jù)傳動(dòng)軸Ⅰ的軸經(jīng)d=14,選取鍵5×10 GB1096-79,即普通圓頭平鍵(A型) b=5mm,h=5mm,L=10mm.
·不完全齒輪與傳動(dòng)軸Ⅰ的軸向固定能采用的方式是:一端用軸肩,一端用套筒固定。
·不完全齒輪與傳動(dòng)軸Ⅰ相配合的尺寸為
2.4 調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪與傳動(dòng)軸Ⅰ,Ⅱ的固定
·與軸聯(lián)接方式為鍵聯(lián)接,選用平鍵5×10 GB1096-79,即圓頭普通平鍵(A型)b=5mm,h=5mm,L=10mm.
·軸向固定方式是一端用軸環(huán),一端用套筒。
·齒輪與軸相合的尺寸是
2.5 圓錐齒輪與傳動(dòng)軸Ⅱ,Ⅲ的固定
·圓錐齒輪與其傳動(dòng)軸的配合尺寸為,與軸的聯(lián)接方式是鍵聯(lián)接為主,緊定螺釘聯(lián)接為輔,選用的鍵為3×8GB1096-79,選用的緊定螺釘是開(kāi)槽錐端緊定螺釘GB71-85. M3×5.
·圓錐齒輪均為懸臂設(shè)置,則另一端用軸肩在軸向固定。
2.6 圓柱凸輪與傳動(dòng)軸Ⅲ的固定
·考慮到圓柱凸輪在機(jī)器調(diào)試時(shí)必須要調(diào)零位,即它與軸的固定要求具有較高的可調(diào)性,同時(shí)考慮到軸向力不是很大,能以采用緊定螺釘聯(lián)接固定為主,與傳動(dòng)軸Ⅲ進(jìn)行過(guò)盈配合尺寸是,為合乎工藝要求,特將傳動(dòng)軸Ⅲ設(shè)計(jì)成如下圖所示,雙點(diǎn)劃線表示圓柱凸輪。圖2-7圓柱凸輪與傳動(dòng)軸Ⅲ的固定
·圓柱凸輪軸向固定方式是一端用軸環(huán)固定,一端用套筒固定。
2.7 傳動(dòng)軸與軸承的固定
B.C翻板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中所有傳動(dòng)軸的軸承代號(hào)為201,即單列向心球軸承(GB276-82),d=12mm,D=32mm,B=10mm.
·軸承組合形式均采用雙支單向式,因?yàn)檩S較短,輕載,間歇轉(zhuǎn)動(dòng)工作溫度變化不大。軸承外圈用端蓋固定,軸承內(nèi)圈則用套筒或軸肩固定,軸向間隙則通過(guò)墊片組來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
·軸承與軸的配合采用基孔制,因?yàn)檩S承是標(biāo)準(zhǔn)件,配合尺寸為,軸承與軸承座的配合則采用基軸制,配合尺寸為,是間隙定位配合。
·軸承端蓋與軸承座的聯(lián)接采用螺釘聯(lián)接,選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘,GB70-85,M5×20,調(diào)節(jié)軸向間隙能用墊圈為小墊圈(GB848-85),公稱直徑d=5,厚度h=1,內(nèi)經(jīng)d1=5.3,外徑d2=9.
·由于圓錐齒輪是懸臂裝置,其附近的軸承端蓋不是封閉的,則選用毛氈圈對(duì)其進(jìn)行密封。
·考慮機(jī)器需經(jīng)常沖洗,所以滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑采用2號(hào)鈣基脂潤(rùn)滑脂,同時(shí)在軸承座內(nèi)側(cè)配有一擋塵蓋,擋塵蓋與軸承座孔的配合尺寸,是間隙定位配合,能保證工作時(shí)一般相對(duì)靜止不動(dòng)。擋塵蓋既能擋些面塵,也能防止水把潤(rùn)滑脂沖洗掉。
2.8 軸承座的安裝與固定
·軸承座與底托板的固定采用螺栓聯(lián)接,選取六角螺栓(A級(jí))GB5782-86,M6×40,同時(shí)配合用平墊圈GB97.1-85防松,其公稱直徑d=6mm,內(nèi)經(jīng)d1=6.4mm,外徑d2=12mm,厚度h=1.6mm.
·軸承座在安裝經(jīng)整機(jī)調(diào)試后,必須用定位銷定位,便于以后拆卸安裝,選用GB119-86圓柱銷(A型)4×20.
3. A翻板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)標(biāo)
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖:圖2-8傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖
1,不完全齒輪機(jī)構(gòu)
2,調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪
3,圓柱凸輪
4,主軸
5,傳動(dòng)軸Ⅰ
6,傳動(dòng)軸Ⅱ
動(dòng)力傳動(dòng)路線:主軸-----不完全齒輪機(jī)構(gòu)-----傳動(dòng)軸Ⅰ-----調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪-----圓柱凸輪
3.1 調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算
如下圖所示,該調(diào)位輪的作用只是將圓柱凸輪軸作了一端平移,其目的是加長(zhǎng)A翻板軸,如果A翻板軸過(guò)短,則春卷的皮不能平放在三塊翻板上,且A翻板軸的小齒輪與春卷皮會(huì)接觸而污染食品,所以這對(duì)調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪必不可少。
圖2-9調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)
已知齒條厚為20mm,圓柱凸輪直徑60mm,圓柱凸輪與齒條底間距為5mm,小齒輪直徑31.5mm,a=82.5mm.
即翻板軸到主軸的距離為112mm.
圖中b的長(zhǎng)度由設(shè)計(jì)確定,只須滿足前面能提設(shè)計(jì)要求,我們?cè)O(shè)計(jì)b=70mm,則分度圓d=70mm,
確定模數(shù)m=2,齒頂高系數(shù)ha*=1,頂隙系數(shù)c*=0.25,α=20°.
得齒數(shù)z1=z2===35
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒頂高 齒根高
齒全高
3.2 不完全齒輪從動(dòng)輪與傳動(dòng)軸Ⅰ的固定(同2.3)
3.3 調(diào)位等速比傳動(dòng)齒輪與傳動(dòng)軸Ⅰ,Ⅱ的固定(參見(jiàn)2.4)
3.4 圓柱凸輪與傳動(dòng)軸Ⅱ的固定(參見(jiàn)2.6)
3.5 傳動(dòng)軸與軸承的固定(參見(jiàn)2.7)
3.6 軸承座的安裝與固定(參見(jiàn)2.8)
█ 翻板運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算
1. 翻板運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)工作原理
·由于不完全齒輪機(jī)構(gòu)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng),嚴(yán)格控制并實(shí)現(xiàn)0.8s內(nèi)圓柱凸輪剛好轉(zhuǎn)一圈,使凸輪槽中的小滾子沿凸輪曲線做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),小滾子的另一端與齒條緊固聯(lián)接,隨小滾子一起作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),從而使之相齒合的小齒輪作來(lái)回滾動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)翻板軸帶動(dòng)翻板完成翻折運(yùn)動(dòng)。
·為齒條提供支承和導(dǎo)向作用的齒條滑槽最初設(shè)計(jì)方案是矩形槽或燕尾槽,考慮到該方案加工精度要求較高,成本也較高,而且存在一定的摩擦阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)十分不利(主要是滑動(dòng)摩擦)故又設(shè)計(jì)了一改進(jìn)方案,即在齒條兩側(cè)鉆孔,打入圓柱銷做銷軸,銷軸兩端用軸用彈性擋圈固定兩個(gè)微型軸承,微型軸承相當(dāng)于小滾子在滑道上滾動(dòng),實(shí)現(xiàn)我們的要求。
2. 圓柱凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
2.1 凸輪曲線的設(shè)計(jì)
將圓柱凸輪展開(kāi)成平面,使之成為如圖所示的長(zhǎng)度為2πRm的平面移動(dòng)的凸輪,已知從動(dòng)件的位移曲線,圓柱凸輪的平均半徑Rm(即凹槽深度一半處的凸輪半徑),及從動(dòng)件的位移量為h(也叫導(dǎo)程)。
圖2-10平面運(yùn)動(dòng)凸輪
圖2-11直線從動(dòng)件圓柱凸輪輪廓曲線畫法
圖解步驟:
(1) 按需要將位移曲線的橫坐標(biāo)等分,并從各等分點(diǎn)作垂線
(2) 按與位移曲線中位移s相同比例尺,畫凸輪展開(kāi)圖,其寬度等于2πRm,高度等于H,取δ?=為凸輪輪廓線的起始點(diǎn)。
(3) 將展開(kāi)圖的寬度與位移曲線相同的間隔等分,過(guò)各等分線作垂線,各垂線就代表反轉(zhuǎn)后各導(dǎo)路方向量取縱坐標(biāo),使其等于δ?加上對(duì)應(yīng)的位移量Si(i=0,1,2,······),于是得到1',2'······諸點(diǎn),用光滑曲線聯(lián)接各點(diǎn),即得到凸輪在基圓柱展開(kāi)平面上的凸輪理論輪廓曲線β。
(4) 以理論輪廓曲線上各點(diǎn)為圓心,滾子半徑為半徑作一系列小圓,作小圓的上下兩條已修線就是所求凸輪實(shí)際輪廓曲線的展開(kāi)圖(如圖),將展開(kāi)圖圍成圓柱,就得到圓柱凸輪凹槽的實(shí)際輪廓曲線。
2.2 凸輪直徑的計(jì)標(biāo)
δ。=wt (1)
δ。=最大推程的轉(zhuǎn)角(弧度)
W-----轉(zhuǎn)速(弧度/秒) t-----時(shí)間(秒)
Dk1=
Dk1-----圓柱凸輪直徑
H-----最大推程 θ。-----最大壓力角
2.3 凸輪寬度設(shè)計(jì)計(jì)算
B=富余量+導(dǎo)程 (由設(shè)計(jì)而定)
3. B.C翻板運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)標(biāo)
3.1 圓柱凸輪設(shè)計(jì)
由上面的公式(1)得 δ。=wt===π
由公式(2)得 Dk1=
取整Dk1=60mm
凸輪寬度B=2×12.5+35=60mm
3.2 滾子設(shè)計(jì)及滑道設(shè)計(jì)(與齒條相聯(lián)部分)
為減小運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的摩擦,變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦,同時(shí)保證結(jié)構(gòu)緊湊,我們選用GB272-64.1000085系列的微型軸承,內(nèi)經(jīng)d=5mm.
齒條滑道分為上下兩部分,這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是:1)能分能合,安裝方便;2)上,下兩部分用螺栓聯(lián)接,可通過(guò)加減墊片調(diào)整高度方向間隙,保證機(jī)構(gòu)具有一定的可調(diào)性。
3.3 齒條設(shè)計(jì)
齒條也是選用標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒,各項(xiàng)參數(shù)與普通齒輪一樣,齒條厚度取20mm(指底到分度圓的距離),寬取15mm,長(zhǎng)則根據(jù)B.C翻板的圓柱凸輪的導(dǎo)程和富余量選取,取富余量為15mm,所以l=2×15+30=60mm,即齒條長(zhǎng)60mm.
3.4 與齒條齒合的小齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
為使小齒輪在加工過(guò)程中不發(fā)生根切現(xiàn)象,z≧17.
我們?nèi)=18,模數(shù)m=1.5,得分度圓直徑d=mz=27
BC翻板翻折角度是150°.
則導(dǎo)程s==35.34 取整s=35mm
即B.C翻板實(shí)際翻折角度為
小齒輪齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒頂高=m=1.5mm
齒根高=1.25m=1.25×1.5=1.875mm
齒全高h(yuǎn)==1.5+1.875=3.375mm
4. A翻板運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.1 與齒條齒合的小齒輪設(shè)計(jì)及導(dǎo)程設(shè)計(jì)
模數(shù)m=1.5,取=21,
則分度圓直徑d==1.5×21=31.5mm
齒頂圓直徑da=d+2ha=(z+2)m=(21+2)×1.5=34.5mm
齒根圓直徑
齒頂高h(yuǎn)a=m=1.5mm
齒根高=1.25m=1.25×1.5=1.875mm
齒全高h(yuǎn)=ha+=1.5+1.875=3.375mm
因?yàn)锳翻板理論翻折角度是170°,
則導(dǎo)程=
取整 得=47mm
A翻板實(shí)際翻折角度是
4.2 齒條設(shè)計(jì)
齒條與小齒輪相齒和,則模數(shù)m=1.5
所以,齒頂高h(yuǎn)a=m=1.5mm
齒根高=1.25m=1.875mm
齒全高h(yuǎn)a==1.5+1.875=3.375mm
與B,C翻板能用齒條一樣,厚度為20mm,寬15mm,長(zhǎng)60mm.
4.3 圓柱凸輪設(shè)計(jì)
由公式
h==47mm,取θ。=27°
則由公式Dk1=
將Dk1取整為60mm即圓柱凸輪直徑
4.4 小滾子設(shè)計(jì)與滑道設(shè)計(jì)
小滾子設(shè)計(jì)同B,C翻板的一樣,由于A翻板的動(dòng)作角度增大,導(dǎo)致圓柱凸輪的導(dǎo)程增長(zhǎng),則滑道也相應(yīng)增長(zhǎng)。
█ 翻板的設(shè)計(jì)與計(jì)算
1, A翻板的結(jié)構(gòu)與參數(shù)確定
圖1是A翻板結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為A翻板工作示意圖
圖2-12A翻板結(jié)構(gòu)與工作示意圖
如圖1所示,為很好實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求,A翻板的長(zhǎng)度l=150mm,
寬度b=55mm,厚度為2mm,硬海綿襯墊厚度約8mm,翻板材料為不銹鋼。
將A翻板設(shè)計(jì)成圖1所示,即保持翻板原有的作用,拖著春卷皮進(jìn)行翻折,又實(shí)現(xiàn)部分壓實(shí)作用,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三個(gè)小邊均能在翻板的翻折過(guò)程中對(duì)春卷有壓折作用,在翻板一端粘有硬海綿墊,使A翻板在翻折過(guò)程中可將春卷皮部分壓實(shí),從而使春卷初步成型,為下一道工序搓滾成型提供便利。理論設(shè)計(jì)A翻板翻折角度為170°,是考慮到180°對(duì)春卷皮壓力過(guò)大,壓壞春卷皮,同時(shí)也增大圓柱凸輪的導(dǎo)程,而小于170°產(chǎn)生的壓實(shí)效果太小,則要增厚硬海綿襯墊,硬海綿襯墊太厚又形成春卷皮陷不能較平放在三塊翻板上,還會(huì)干涉機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。
2. B.C翻板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)確定
圖1為B,C翻板結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為翻板工作示意圖。
圖2-13B,C翻板結(jié)構(gòu)示意圖
如圖1所示,B翻板的長(zhǎng)度l=95mm,寬度b=53mm,c=36mm,d=80mm,翻板厚度為2mm.
圖2-14B,C翻板工作示意圖
·B.C翻板設(shè)計(jì)成圖1所示形狀,是考慮到如果沒(méi)有Ⅰ這部分,翻板與春卷皮接觸面積少,不利于翻板動(dòng)作,若按照l(shuí)長(zhǎng)度成一塊完整的矩形板,在翻折過(guò)程中會(huì)將陷壓變形,綜合以上兩點(diǎn)因素,將B.C翻板設(shè)計(jì)成圖1形狀。
·B.C翻板理論翻板角度為150°的確定原則是必須大于120°,這是通過(guò)畫圖(1:1)計(jì)算而得,為方便以后計(jì)算,故取150°.
·B.C翻板以面皮中心軸線對(duì)稱分布,尺寸相同。
3. A.B.C翻板的固定
1) 翻板與翻板軸采用焊接
2) 考慮到機(jī)械本身的可拆卸性,翻板軸上的滑動(dòng)軸承套由原來(lái)的焊接在上托板上改為用緊固螺釘固定。
補(bǔ)充:小齒輪與翻板軸的固定采用軸與孔配合為主,軸與齒輪點(diǎn)焊接為輔。
█ 春卷滑道的設(shè)計(jì)
·搓滾將春卷搓滾成形后,已到達(dá)托板某一位置,在這一位置處我們將托板截?cái)嘁唤?,在截?cái)嗵幇惭b一塊小板,小板與托板能成角度為40°,長(zhǎng)為25mm,用緊定螺釘與上托板固定聯(lián)接。
·春卷滑道設(shè)計(jì)目的:由于B.C翻板的小齒輪露出上托板半截,兩齒輪間距為69,而搓滾本身的寬度是80mm,即搓滾是不能將春卷搓過(guò)兩小齒輪,所以在這之前必須將春卷送出成型工作臺(tái),而采用設(shè)計(jì)一斜坡滑道。因?yàn)锽.C翻板軸很細(xì),d=6mm,太長(zhǎng)會(huì)形成其傳動(dòng)性能,降低工作精度。所以設(shè)計(jì)這段距離應(yīng)大于等于春卷離開(kāi)搓滾的瞬間,且保證搓滾不與小齒輪相撞。由計(jì)算可知搓滾超前春卷的距離應(yīng)等于春卷卷起來(lái)的長(zhǎng)度,在研究了下陷位置后確定為120mm,120為B.C翻板軸齒輪距離春卷滑道的間距,加上富余量及翻板的尺寸,可確定A翻板軸距離B.C翻板的圓柱凸輪軸線距離為270mm。
第三部分
------------動(dòng)力傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)--------
█電機(jī)的選取與計(jì)標(biāo)
·生產(chǎn)周期是3.6s,則主軸轉(zhuǎn)速為3.6秒一周,電機(jī)一般轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分,由×3.6=90可知我們?cè)O(shè)計(jì)的降速比為90,減速比較大,普通的減速器要滿足這個(gè)要求則體積相當(dāng)大,所以我們選用行星擺線針輪減速機(jī)。
·行星擺線針輪減速機(jī)是一種應(yīng)用行星傳動(dòng)原理,采用擺線針齒齒合,分為輸入部分,減速部分,輸出部分。
·行星擺線針輪減速機(jī)的特點(diǎn)
1)減速比大
2)傳動(dòng)效率高,由于該機(jī)齒合部分采用了滾動(dòng)齒合,故效率可達(dá)90%以上。
3)體積小,重量輕,不僅采用了行星傳動(dòng)原理,輸入軸與輸出軸在同一軸線上,而且有與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)呈一體的獨(dú)特之處,因而車機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕的特點(diǎn)。
4)故障少,壽命長(zhǎng),主要傳動(dòng)齒合件采用軸承鋼制造,機(jī)械性能好,耐磨性好,再加采用滾動(dòng)摩擦,故使之故障少,壽命長(zhǎng)。
5)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠平穩(wěn):該機(jī)傳動(dòng)過(guò)程中為多齒齒合,能以使之運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),可靠,噪聲小。
6)拆裝方便,容易維修。
7)車機(jī)還具有過(guò)載能力強(qiáng),耐沖擊,慣性力矩小適用于起動(dòng)頻繁和翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。
·由鏈輪選取z1=13,z2=27,得傳動(dòng)比i=27/13=2.077,90/2.077=43.33
故選取電機(jī)型號(hào)為XWD0.37-2型的加速機(jī)
█ 鏈輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
·由于本機(jī)的動(dòng)作時(shí)間是通過(guò)傳動(dòng)來(lái)控制的,所以對(duì)傳動(dòng)比的準(zhǔn)確性要求嚴(yán)格,故選用鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象,且作用于軸上經(jīng)內(nèi)壓力較小,結(jié)構(gòu)較緊湊,與齒輪傳動(dòng)相比,鏈傳動(dòng)較易安裝,成本低廉。
·鏈輪參數(shù)設(shè)計(jì)確定:
1)主軸鏈輪
節(jié)距p=12.70m, z=27 選取08B型鏈條
分度圓直徑 d=
齒頂圓直徑 da=d+(1-)p-d1 (d1查表而得)
=109.40+(1-1.6/27)×12.70-8.51
=112.84mm
齒根圓直徑 =109.40-8.51=100.89mm
齒側(cè)凸緣直徑 h2=11.81
故取95.62 取整95mm
鏈輪內(nèi)經(jīng) =16mm(由主軸經(jīng)決定)
鏈輪厚 l=1.25d=20mm
2)減速機(jī)上鏈輪 z=13
分度圓直徑 d===53.07mm
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒側(cè)凸緣直徑 =38.49=38mm
鏈輪內(nèi)經(jīng) =25(電機(jī)輸出軸軸經(jīng))
鏈輪厚 l=1.25d=31.25mm
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附錄:開(kāi)題報(bào)告(或數(shù)據(jù)報(bào)告)
1. 論文結(jié)構(gòu)
1.1 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)想
論文的總體結(jié)構(gòu)將做如下安排:
1.綜述目前春卷食品生產(chǎn)線的生產(chǎn)過(guò)程及其自動(dòng)生產(chǎn)線的研發(fā)狀況和現(xiàn)狀,市場(chǎng)上的春卷皮生產(chǎn)的主要方式及成本消耗情況。
2.總結(jié)市場(chǎng)上主要的春卷皮生產(chǎn)的方式,它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),功率消耗和生產(chǎn)效率對(duì)比情況。
3.研究設(shè)計(jì)并確定春卷皮生產(chǎn)機(jī)器的傳動(dòng)方式,電機(jī)的選擇,計(jì)算出各部分效率比值,選擇市場(chǎng)上的面槳壓力泵,確定滾筒和加熱功率。
4.整體結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化處理,解決運(yùn)輸難題和產(chǎn)品防震地面固定處理。
1.2 主要解決的問(wèn)題
1.市場(chǎng)上春卷皮制作機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)所采用的主要形式。
2.分析春卷皮成型所需要達(dá)到的條件,機(jī)器傳動(dòng)方案的選擇,整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)思。
3. 進(jìn)行春卷自動(dòng)成型生產(chǎn)線上春卷皮機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案分析和具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1.3 主要工作
1.調(diào)查研究市場(chǎng)上的春卷皮機(jī)的結(jié)構(gòu),生產(chǎn)工作方式。
2.確定春卷皮機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.設(shè)計(jì)滾筒和加熱功率,選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。
3.計(jì)算確定機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比值,選擇適合的傳動(dòng)方式及其具體參數(shù)的確定。
4.設(shè)計(jì)春卷皮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)尺寸。
2. 文獻(xiàn)綜述
2.1 傳統(tǒng)手工春卷皮制作方法
1、普通面粉和的比較?。ǖ群隣畛硪恍?,加鹽和油少許,使勁朝一個(gè)方向拌,徹底均勻了后,醒2個(gè)小時(shí)左右;?
2、平底鍋燒熱(不要太熱,中等溫度就可以了),可以不放油,鍋離開(kāi)火,用刷子蘸面糊在鍋內(nèi)刷上一圈,再把鍋放回火上,等看著顏色發(fā)白了就是熟了,揭起即可。
鍋太熱,皮乾得太快,面糊抓起時(shí)會(huì)連烤好的皮一起抓起。
鍋太冷,做出來(lái)的皮較厚,且不易揭下。
鍋太黏,皮在上頭很難揭下,可用紙沾點(diǎn)油擦拭鍋心,如油太多,可用廢棄的春卷皮擦拭去。
缺點(diǎn):面糊刷鍋時(shí),不能太薄,也不要太厚,太薄的話,皮熟后會(huì)變脆,不好包餡,太厚的話,當(dāng)然是不好吃。操作麻煩,生產(chǎn)效率低,只能個(gè)人家中制作少量的食用,無(wú)法無(wú)法滿足市場(chǎng)的銷售量。
2.2 春卷皮自動(dòng)成型機(jī)的背景技術(shù)
春巻皮的問(wèn)市,是方便消費(fèi)者作春巻時(shí),不必再浪費(fèi)時(shí)間購(gòu)買面 粉制作春巻皮,可節(jié)省相當(dāng)多的下廚時(shí)間。在申請(qǐng)人申請(qǐng)獲準(zhǔn)的中國(guó)
臺(tái)灣專利公告第423272號(hào)案中所揭露的春巻皮自動(dòng)成型機(jī)1,如圖L所 示,具有一料斗IO、 一成型烤輪Ll、 一輸送裝置12及一裁切裝置13; 其中,該料斗10是設(shè)置在該春巻皮自動(dòng)成型機(jī)1前側(cè)位置,其內(nèi)盛裝有 粘稠狀的液態(tài)面糊,該面糊再經(jīng)一與料斗10連設(shè)的輸送管101輸送至一 預(yù)設(shè)的出料位置,而在其預(yù)設(shè)的出料位置處更加設(shè)有一可控制面糊出 口成型為春巻皮3的控制把手102。該成型烤輪Ll是為一金屬制表面光 滑的滾輪,且其內(nèi)組裝有一加熱裝置110,使?jié)L輪面Lll呈高溫狀態(tài), 而滾輪面Lll并與面糊的預(yù)設(shè)出處接觸,以使面糊自輸送管101內(nèi)輸送 至預(yù)設(shè)出口處時(shí),面糊可附著在呈高溫的成型烤輪Ll的滾輪面Lll上, 成為干燥的薄皮,而在成型烤輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)路徑上更設(shè)有一刮刀片112, 以將貼附于滾輪面Lll上的春巻皮刮下,而該輸送裝置12是設(shè)置在成型 烤輪Ll設(shè)有刮刀片112的一側(cè)位置,以輸送自成型烤輪Ll刮下的成型后 已烤熟的春巻皮3,而在輸送裝置12的春巻皮行走路徑上裝設(shè)有散熱風(fēng) 扇120,以使具有熱度的春巻皮3降溫以利后續(xù)的包裝作業(yè),及設(shè)有一 灑粉裝置121,以便于春巻皮3上灑粉,以使經(jīng)由裁切裝置13裁切而堆 迭的一張張舂巻皮3'不會(huì)粘在一起,該裁切裝置13是組設(shè)在輸送裝置12 的輸送路徑后端位置,其具有一可控制春巻皮裁切大小及裁切數(shù)量的
控制器130,且其上亦設(shè)置有一輸送帶131,以將裁切完成且裁切數(shù)量 達(dá)預(yù)設(shè)量的春巻皮3'整落的輸送至一預(yù)設(shè)的包裝位置作包裝出廠。
2.3 現(xiàn)有的春卷皮自動(dòng)成型機(jī)的缺點(diǎn)
1. 自始以來(lái),因?yàn)槌尚涂据哃l為一金屬制經(jīng)車削后再經(jīng)加工使得表
面光滑的滾輪,所以所成型的春巻皮3貼于該滾輪的內(nèi)表面是呈光滑
的,但在其外表面是自然形成粗糙凹凸的表面,光滑的內(nèi)表面于裁切 后作一定數(shù)量迭堆時(shí)是會(huì)粘在一起的,這是目前業(yè)界最頭痛的問(wèn)題,
因此才會(huì)在制程中加入灑粉裝置121作灑粉以防止迭堆時(shí)粘在一起,然 而,灑粉不僅浪費(fèi)成本,且因所撒的粉在油炸后會(huì)變成小黑點(diǎn)附著于 春巻上,造成春巻賣相不佳,油也很快變黑,就算未經(jīng)油炸,在春巻 皮3'上裹一層粉也不美觀。甚而為防止這種粘在一起的現(xiàn)象發(fā)生,業(yè)界 會(huì)在粘稠狀的液態(tài)面糊料中加入適量的油,但效果不佳,且會(huì)造成春 巻皮3'的質(zhì)變。
2. 又因?yàn)槌尚涂据?1的表面是光滑的,所以有時(shí)會(huì)發(fā)生春巻皮3在 未到達(dá)刮刀片112的位置時(shí),就提早于成型烤輪Ll的表面剝離的情形, 造成后段作裁切時(shí)形成長(zhǎng)度不一致。
3. 此外,還會(huì)有炸透春巻內(nèi)層時(shí)外層卻已焦黑的情形。
因此,如何構(gòu)思制造出一種春巻皮兩表面呈粗糙凹凸,使得迭堆 時(shí)不粘合,方便裁切且裁切成一定的長(zhǎng)度、包裝及消費(fèi)者容易分離取 用,春巻皮并具有小細(xì)孔,于烹炸時(shí),內(nèi)外層可受熱均勻且呈現(xiàn)金黃 色而非炸透春巻內(nèi)層時(shí)外層卻已焦黑的春巻皮自動(dòng)成型機(jī),是一可改 進(jìn)的課題。
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