3004 顆粒狀糖果包裝機(jī)設(shè)計(jì),顆粒狀,糖果,裝機(jī),設(shè)計(jì) 長安大學(xué)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)課程題目： 院 別： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 年 月 日2顆粒狀糖果包裝機(jī)設(shè)計(jì)摘要：顆粒狀糖果包裝機(jī)設(shè)計(jì)是典型的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它不僅包括機(jī)構(gòu)的尺寸、強(qiáng)度設(shè)計(jì)，還包括了傳動機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要是針對圓臺柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有三方面：設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳動系統(tǒng)鏈設(shè)計(jì)。機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)功能能否執(zhí)行的靈魂，它也是本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一。它要實(shí)現(xiàn)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(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)中，機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)的是夾糖、折邊、轉(zhuǎn)送等重要功能，因此對機(jī)械手的形狀、夾緊力及轉(zhuǎn)位角度也提出了不同的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)機(jī)械手時(shí)，也始終回繞著這幾點(diǎn)進(jìn)行。傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)，作為一個(gè)動作執(zhí)行系統(tǒng)，動力是必不可少的，當(dāng)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(shí)現(xiàn)機(jī)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)。如在機(jī)械手的轉(zhuǎn)位功能中，為實(shí)現(xiàn)間歇的轉(zhuǎn)位功能就得通過傳動鏈中的槽輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，該機(jī)構(gòu)要保證機(jī)械手在轉(zhuǎn)到位后，有一定的停留時(shí)間，從而為頂糖、接糖及撥糖功能的實(shí)現(xiàn)提供必要的機(jī)械動作執(zhí)行時(shí)間。設(shè)計(jì)好的包裝機(jī)機(jī)構(gòu)正常的生產(chǎn)率為 120r/min，且其生產(chǎn)率可在 70～130r/min。關(guān)鍵詞：包裝機(jī)，巧克力糖包裝，機(jī)械手。3目錄巧克力糖包裝機(jī)的功能 ......................................3（1） 需求分析： ........................................3（2） 巧克力糖的設(shè)計(jì)要求 ................................4（3） 巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) ............................5巧克力糖包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)與工作原理 ..........................5工作循環(huán)圖 ................................................7（1） 分析各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖 ........................7（2） 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時(shí)間同步化設(shè)計(jì) ...............11（3） 各機(jī)構(gòu)循環(huán)圖各機(jī)構(gòu)循環(huán)圖 .........................12總體布置和典型機(jī)構(gòu) .......................................13（1）包裝機(jī)總體布置 ...................................13（2）機(jī)械手及進(jìn)出糖塊機(jī)構(gòu) .............................13（3）接糖和頂糖機(jī)構(gòu) ...................................13（4）抄紙和撥糖機(jī)構(gòu) ...................................14（5）粒狀巧克力糖包裝機(jī)的齒輪設(shè)計(jì) .....................14（6）包裝機(jī)頂糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)...................... .........15糖果包裝機(jī)的衛(wèi)生以及使用安全問題 .........................18參考文獻(xiàn)： ...............................................194巧克力糖包裝機(jī)的功能需求分析：包裝巧克力制品是生產(chǎn)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(hù)產(chǎn)品應(yīng)有的光澤、香味與形態(tài)，延長其貨架壽命：其次，高質(zhì)量的包裝也能夠防止微生物和灰塵污染，提高產(chǎn)品衛(wèi)生安全性：再次，精美的產(chǎn)品包裝可以提高消費(fèi)者購買欲望和商品價(jià)值。此外，高質(zhì)量的包裝對于巧克力制品的貯存、流通和消費(fèi)有著很重要的作用。我國巧克力包裝機(jī)械起步較晚，生產(chǎn)的包裝設(shè)備在使用性能方面還不能滿足生產(chǎn)的要求，因此，巧克力包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)與研究愈顯必要。巧克力糖包裝機(jī)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(gè)輸出。巧克力糖的設(shè)計(jì)要求（1）生產(chǎn)率約為 120 粒/min。自動機(jī)的生產(chǎn)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(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠、穩(wěn)定、操作方便、安全、維修容易，造價(jià)低。（4）要求設(shè)計(jì)糖果包裝機(jī)的間歇剪切機(jī)構(gòu)、鋁箔紙錐面成型機(jī)構(gòu)、5褶紙機(jī)構(gòu)以及巧克力糖果的送推料機(jī)構(gòu)。（5）整臺機(jī)器外形尺寸（寬×高）不超過 800mm×1000mm。（6）錐面成形機(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)，要求成形動作盡量等速，啟動與停頓時(shí)沖擊小。巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方案號 A B C D E F G H電動機(jī)轉(zhuǎn)速 1440 1440 1440 960 960 820 820 780每分鐘包裝糖數(shù) 120 90 60 120 90 90 80 60巧克力糖包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)與工作原理1、總體介紹巧克力包裝機(jī)總體按照緊湊，高效，節(jié)約，安全等因素布置。主要由傳動機(jī)構(gòu)、供紙機(jī)構(gòu)、接糖機(jī)構(gòu)、頂糖機(jī)構(gòu)、進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)等組成。巧克力包裝機(jī)的傳動系統(tǒng)是將電動機(jī)轉(zhuǎn)速通過減速并傳遞到各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動構(gòu)件，使之完成機(jī)器的工作循環(huán)。其動力傳遞過程為：動機(jī)通過帶式無級變速器和鏈輪傳動，將合適的動力和轉(zhuǎn)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(jīng)槽輪機(jī)構(gòu)，傳遞給同一軸上的送糖部件和鉗糖機(jī)械手，使其正常工作，將糖塊按要求包裝成型。同時(shí)，當(dāng)鉗糖機(jī)械手完成一次動作時(shí)，撥糖桿將成型后的糖塊推向下方的傳送帶，圓滿完成整個(gè)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(jī)傳動系統(tǒng)1-電動機(jī) 2-帶式無級變速機(jī)構(gòu) 3-鏈輪幅 4-盤車手輪5-頂糖桿凸輪 6-剪紙導(dǎo)凸輪 7-撥糖桿凸輪 8-抄紙板凸輪9-接糖桿凸輪 10-鉗糖機(jī)械手 11-撥糖桿 12-槽輪機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)組成（1）送糖機(jī)構(gòu)（2）供紙機(jī)構(gòu)（3）接糖和頂糖機(jī)構(gòu)7（4）抄紙機(jī)構(gòu)（5）撥糖機(jī)構(gòu)（6）鉗糖機(jī)械手的開合機(jī)構(gòu)（7）轉(zhuǎn)盤步進(jìn)傳動機(jī)構(gòu)工作循環(huán)圖1 分析各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖1) 確定各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán) 。pT已知 ＝120 件/min，則分配軸的轉(zhuǎn)速為TQn=120(r/min)分配軸每轉(zhuǎn)的時(shí)間就是該機(jī)的工作循環(huán)，即等于各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)，所以＝ （s）pT6012n?2) 確定各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段。撥糖機(jī)、送料輥輪和機(jī)械手轉(zhuǎn)位都是間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)，它們的運(yùn)動循環(huán)由兩個(gè)區(qū)段組成：——撥糖機(jī)、送料輥輪和機(jī)械手轉(zhuǎn)位等三個(gè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動1KT8時(shí)間；——撥糖機(jī)、送料輥輪和機(jī)械手轉(zhuǎn)位等三個(gè)機(jī)構(gòu)的的停歇時(shí)1oT間。因此，應(yīng)有 ＝ ＋ pT1Ko相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為 p1k???剪刀機(jī)構(gòu) 8 的運(yùn)動循環(huán)可分為三個(gè)區(qū)段：——剪刀機(jī)構(gòu)的剪切工作行程時(shí)間；8kT——剪刀機(jī)構(gòu)的返回行程時(shí)間；d——剪刀機(jī)構(gòu)在初始位置的停留時(shí)間。8o因此，應(yīng)有＝ ＋ ＋ 8pTk8doT相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為88pkdo????頂糖桿機(jī)構(gòu) 5 的運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段為：——頂糖桿機(jī)構(gòu)的頂糖工作行程時(shí)間；5kT——頂糖桿機(jī)構(gòu)在工作位置的停留時(shí)間s——頂糖桿機(jī)構(gòu)的返回行程時(shí)間；5d——頂糖桿機(jī)構(gòu)在初始位置的停留時(shí)間。oT因此，應(yīng)有555pksdoTT??相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為555pksdo??9活動折紙板機(jī)構(gòu) 6 的運(yùn)動循環(huán)也可以分為四個(gè)區(qū)段：——活動折紙板機(jī)構(gòu)的折紙工作行程時(shí)間；6kT——活動折紙板機(jī)構(gòu)在工作位置的停留實(shí)際；s——活動折紙板機(jī)構(gòu)的返回行程時(shí)間；6d——活動折紙板機(jī)構(gòu)在初始位置的停留時(shí)間；oT因此，應(yīng)有666pksdoTT??相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為666pksdo??3) 確定各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時(shí)間及分配軸轉(zhuǎn)角由于粒狀巧克力自動包裝機(jī)的工作循環(huán)是從送料開始的，因此以送料輥輪機(jī)構(gòu)的工作起點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行同步化設(shè)計(jì)，撥糖盤和機(jī)械手轉(zhuǎn)位兩個(gè)機(jī)構(gòu)與之相同。a.送料輥輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)各區(qū)段的時(shí)間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取送料時(shí)間 ＝ ，則停歇時(shí)間為 ＝ ，相應(yīng)的分配1KT61oT3軸轉(zhuǎn)角為=360°× =360°× ＝120°1k?1kpT612=360°× =360°× ＝240°1o12o3b．剪刀機(jī)構(gòu) 8 運(yùn)動循環(huán)各區(qū)段的時(shí)間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取剪切工作行程時(shí)間 ＝ ，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角分別為：8kT12710＝360°× ＝360°× ＝26.7°8k?8kpT127初定 ＝ s，則 ＝ s，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角分別為：8dT518oT6512＝360°× ＝360°× ＝44.4°8d?8dpT5812＝360°× ＝360°× ＝288.9°8o8op6c.頂糖桿機(jī)構(gòu) 5 運(yùn)動循環(huán)各區(qū)段的時(shí)間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取工作位置停留時(shí)間 ＝ s，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：5sT18＝360°× ＝ 360°× ＝9.1°5s?5spT182初定 ＝ s， ＝ s，則 ＝ s，相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu) 6 運(yùn)動循環(huán)各區(qū)段的時(shí)間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取折紙工作行程時(shí)間 ＝ s，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)6kT239角為：＝360°× ＝360°× ＝36.9°6k?6kpT12初定 ＝ s， ＝ s，則 ＝ s，相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時(shí)間同步化設(shè)計(jì)1) 確定粒狀巧克力自動包裝機(jī)最短的工作循環(huán) 。minpTmin123444pkkkksdTTT????＝ ＝ （s）156796802) 確定粒狀巧克力自動包裝機(jī)的工作循環(huán) 。pT令上述三對同步點(diǎn)的錯(cuò)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(yīng)的轉(zhuǎn)角為001321 9.26??????PtT??粒狀巧克力自動包裝機(jī)的工作循環(huán)應(yīng)為 21406217421740685321min ???????tttPT12各機(jī)構(gòu)循環(huán)圖各機(jī)構(gòu)循環(huán)圖13總體布置和典型機(jī)構(gòu)（1 ） 包裝機(jī)總體布置 見手繪圖（2 ） 機(jī)械手及進(jìn)出糖塊機(jī)構(gòu)左圖示 鉗糖機(jī)械手及進(jìn)出糖塊機(jī)構(gòu)1-輸送帶 2-糖塊 3-托盤4-鉗糖機(jī)構(gòu)5-鉗糖機(jī)械手6-彈簧 7-托板8-機(jī)械手9-機(jī)械手開合凸輪 10-輸料帶I-進(jìn)料,成型,折邊工位 II-出糖工位機(jī)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(gè)半徑不同的圓弧組成，當(dāng)從動滾子在大半徑弧上，機(jī)械手就張開；從動滾子在小半徑弧上，機(jī)械手靠彈簧 6 閉合。 （3 ） 接糖和頂糖機(jī)構(gòu) 見手繪圖紙14（4 ） 抄紙和撥糖機(jī)構(gòu) 見手繪圖紙 （5 ） 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的齒輪設(shè)計(jì)1．斜齒輪副 1、2、3 的設(shè)計(jì)計(jì)算表項(xiàng)目 計(jì)算（或選擇）依據(jù)計(jì)算過程 單位 計(jì)算（或確定）結(jié)果1．選齒輪精度等級級72.材料選擇45#鋼3.選擇齒數(shù) Z )40~2(1?1iZ12UZ1=28Z2=1×28個(gè)28284.選取螺旋角β一般?。?-20）度12 度 125.齒寬系數(shù) Ф d0.66.選取模數(shù) nm查標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表 mm 27.計(jì)算齒輪的分度圓直徑 d ?cosnz??cos1nmzd?2nmm57.2557.258.計(jì)算齒輪寬度 B b = φ dd1圓整后?。築1 =57.25×0.6=35B2 =57.25×0.6=35mm 3535152．標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪副 16 的設(shè)計(jì)計(jì)算表項(xiàng)目 計(jì)算（或選擇）依據(jù)計(jì)算過程 單位 計(jì)算（或確定）結(jié)果1.選齒輪精度等級級72.材料選擇45#鋼3.選擇齒數(shù) Z )40~2(1?1iZ12UZ1=28Z2=2×28個(gè)28564.齒寬系數(shù) Ф d0.55.選取模數(shù) nm查標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表 mm 2.16.計(jì)算齒輪的分度圓直徑 dmm561177.計(jì)算齒輪寬度Bb = φ dd1 圓整后?。築1 = 28 B2 = 56mm 285616頂糖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)從動滾子是作升—停—降運(yùn)動，為滿足從動件這種運(yùn)動規(guī)律，圖輪廓17糖果包裝機(jī)的衛(wèi)生以及使用安全問題衛(wèi)生設(shè)計(jì)中將整個(gè)糖果包裝機(jī)用鋼化玻璃罩起來，設(shè)計(jì)通風(fēng)口，并在進(jìn)風(fēng)口處安裝空氣濾清器，保證進(jìn)入空氣的質(zhì)量，通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣量和濕潤度控制包裝機(jī)里的溫度和濕度，定期對糖果包裝機(jī)進(jìn)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(jī)器的操作與維護(hù)，鋼化玻璃罩對操作人員起到一定的保護(hù)作用，防止機(jī)械對操作人員的傷害。定期對包裝機(jī)的螺母，螺栓等零件進(jìn)行檢查，防止不安全隱患。18參考文獻(xiàn)： [1] 濮良貴，紀(jì)名剛。機(jī)械設(shè)計(jì)。北京：高等教育出版社，2001。[2] 孫桓，陳作模。機(jī)械原理。北京：高等教育出版社，2000。[3] 尚久浩。自動機(jī)械設(shè)計(jì)。北京：中國輕工業(yè)出版社，2006。[4] 湯瑞。輕工機(jī)械設(shè)計(jì)。上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1994。[5] 鄒慧君。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1996。[6] 成大先。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993。[7] 吳宗澤。高等機(jī)械設(shè)計(jì)。北京：清華大學(xué)出版社，1991。