機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)BZ350A型糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)

1、畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說說 明明 書書 題目：題目：糖糖 果果 包包 裝裝 機(jī)機(jī) 總總 體體 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 班班 級(jí)：級(jí)： 機(jī)機(jī) 電電 082 姓姓 名：名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 戚戚 長(zhǎng)長(zhǎng) 政政 評(píng)定成績(jī)：評(píng)定成績(jī)： 設(shè)計(jì)日期：設(shè)計(jì)日期： 2011 年年 2 月月 21 至至 4 月月 8 日日 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 2 目錄目錄 目錄目錄.1 前前言言.3 摘摘要要.5 第一章第一章 糖果包裝機(jī)的概述及現(xiàn)狀分析糖果包裝機(jī)的概述及現(xiàn)狀分析.5 第二章第二章 傳動(dòng)傳動(dòng)系系統(tǒng)的設(shè)計(jì)統(tǒng)的設(shè)計(jì).7 第三章第三章 無級(jí)調(diào)無級(jí)調(diào)速速的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì).11 第四章第四章 皮帶輪皮帶輪軸軸的的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì).18

2、第五章第五章 彈簧的彈簧的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì).25 總結(jié)總結(jié).31 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 3 前言前言 隨著我國(guó)輕工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，產(chǎn)品包裝已逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 和機(jī)械化，隨之出現(xiàn)了生產(chǎn)率比一般工作機(jī)高得多的自動(dòng)機(jī)械，現(xiàn) 在糖果包裝機(jī)有了很大的發(fā)展，我國(guó)已能生產(chǎn)多種型號(hào)的糖果包裝 機(jī)，大、中型糖果廠已實(shí)現(xiàn)了糖果的機(jī)械化包裝，一些工廠還裝備 有保溫、勻條、成型及包裝一體化的糖果生產(chǎn)流水線。但是，我國(guó) 糖果包裝機(jī)械和世界先進(jìn)水平相比，差距仍然很大，因此，必須加 速提高糖果包裝機(jī)械化的水平。 糖果包裝機(jī)有一定的優(yōu)點(diǎn)： 1.自動(dòng)化程度高 糖果包裝機(jī)一般都是自動(dòng)包裝機(jī)，其結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，自動(dòng)化程度高。它可以使送紙、切紙

3、、抄紙、理糖、裹包及打 糖過程自動(dòng)完成。 2.易于調(diào)節(jié)糖塊的形狀、大小及包裝紙的性能。為使糖果包裝 機(jī)能可靠地工作，糖果包裝機(jī)都有調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一定范圍內(nèi)的無極變 速裝置。 3.消耗的功率小 糖果包裝機(jī)的包裝對(duì)象（糖塊）的質(zhì)量小 （一般不超過 20g） ，機(jī)器的功率主要用于克服摩擦力，所以功率消 耗小，一般電動(dòng)機(jī)功率都在 2kw 一下。 4.衛(wèi)生要求高 糖果包裝機(jī)必須保證糖果的衛(wèi)生質(zhì)量。直接和 糖塊接觸的構(gòu)件應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，且能迅速地分解和組合，形 狀簡(jiǎn)單，便于洗滌。 糖果包裝機(jī)屬于食品類產(chǎn)品包裝機(jī)，按照包裝的形式有折疊式 包裹、扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機(jī)一般采用卷盤式包裝材料， 在主機(jī)上實(shí)

4、現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本設(shè)計(jì)是在 bz350a 型糖果包裝機(jī)做深入調(diào)查研究基礎(chǔ)上， 對(duì)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，特別是對(duì)糖果包裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)速的 設(shè)計(jì)，對(duì)無級(jí)調(diào)速的皮帶輪的結(jié)構(gòu)做了精心設(shè)計(jì)，提高了機(jī)器的適 用性，使機(jī)器操作更加容易，也保證了機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定性，提高了機(jī) 器的生產(chǎn)率。 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 4 摘要摘要 糖果包裝機(jī)屬于食品類產(chǎn)品包裝機(jī)，按照包裝的形式有折疊式包裹、 扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機(jī)一般采用卷盤式包裝材料，在主機(jī) 上實(shí)現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本次設(shè)計(jì)的 bz350a 型糖果包裝機(jī)屬于扭結(jié)式包裹，是較為 傳動(dòng)的一種糖果包裝機(jī)。它廣泛應(yīng)用于中小型糖果生產(chǎn)企業(yè)

5、，自動(dòng) 化程度較高，既可以完成單層或多層紙的包裝，也可以包裝多種形 狀的硬糖或軟糖，包裝方法簡(jiǎn)單美觀，結(jié)實(shí)牢靠，消費(fèi)者使用方面。 另外，本次設(shè)計(jì)的主要是采用機(jī)械式傳動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，因?yàn)樘枪b 機(jī)，一般包裝速度均在 140 粒min 以上，高的可達(dá) 1600 粒 min（如德國(guó)帕克太克得累斯頓公司生產(chǎn)的 pactecekz 雙扭 結(jié)手式糖果包裝機(jī)） 。要實(shí)現(xiàn)這樣高的包裝速度，而且要保證動(dòng)作的 相互協(xié)調(diào)和工作可靠穩(wěn)定，用液壓或氣壓控制機(jī)構(gòu)尚有困難，因?yàn)?油液和氣體有可壓縮性，而且油液粘度大，高速換向運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性沖 擊大，發(fā)熱高。液壓還會(huì)因?yàn)闇囟壬叨拐扯茸兓?，影響?dòng)作的 準(zhǔn)確性，所以，一般只適用于活

6、塞往復(fù)動(dòng)作在 40 次min 左右的機(jī) 械。目前國(guó)內(nèi)外糖果包裝機(jī)太多采用機(jī)械傳動(dòng)式。因?yàn)檫B桿、凸輪 機(jī)構(gòu)一經(jīng)調(diào)整后，就能 嚴(yán)格保證動(dòng)作的可靠性，并且能實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的動(dòng)作。 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 5 第一章第一章 糖果包裝機(jī)的概述及現(xiàn)狀分析糖果包裝機(jī)的概述及現(xiàn)狀分析 一、糖果包裝機(jī)的概述糖果包裝機(jī)的概述 糖果包裝機(jī)屬于食品類產(chǎn)品包裝機(jī)，按照包裝的形式有折疊式 包裹、扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機(jī)一般采用卷盤式包裝材料， 在主機(jī)上實(shí)現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本節(jié)所介紹的 bz350-a 型糖果包裝機(jī)屬于扭結(jié)式包裹，是較 為傳統(tǒng)的一種糖果包裝機(jī)。它廣泛應(yīng)用于中小型糖果生產(chǎn)企業(yè)，自 動(dòng)化程度較高

7、，既可以完成單層或多層紙的包裝，也可以包裝多種 形狀的硬糖或軟糖，包裝方法簡(jiǎn)單美觀、結(jié)實(shí)牢靠，消費(fèi)者使用方 便。 二、二、包裝機(jī)械化的重要意義包裝機(jī)械化的重要意義 包裝是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定量裝載、裹包、封裝等工藝過程的總稱。包 裝的作用是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)并使之便于運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)與銷售。輕工業(yè) 產(chǎn)品主要是供消費(fèi)，所以既要實(shí)用又要注重包裝裝潢，以發(fā)揮其美 化產(chǎn)品、宣傳產(chǎn)品和吸引消費(fèi)者的作用。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的生產(chǎn)日益趨向商品化、社會(huì)化和 國(guó)際化。其產(chǎn)品已不單純供應(yīng)本地區(qū)或本國(guó)的消費(fèi)，而是要發(fā)展出 口創(chuàng)匯，逐步形成外向型的經(jīng)濟(jì)。所以產(chǎn)品包裝已不可能依靠手工 操作，因手工包裝不僅在速度、質(zhì)量、衛(wèi)生條件

8、和花色品種等方面 都無法和機(jī)械化包裝相比擬，現(xiàn)代化的包裝機(jī)械已超越簡(jiǎn)單地模仿 人的動(dòng)作，有許多功能是手工操作根本不能實(shí)現(xiàn)的。 現(xiàn)代化生產(chǎn)的產(chǎn)品包裝，甚至已不能滿足單機(jī)操作的機(jī)械化和只 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 6 能適應(yīng)單一包裝品種、規(guī)格的包裝機(jī)。大量的連續(xù)化生產(chǎn)要求包裝 作業(yè)也要成為由一系列自動(dòng)包裝機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)、輸送機(jī)、自動(dòng)儲(chǔ)存裝 置、自動(dòng)檢測(cè)裝置組合起來的自動(dòng)包裝生產(chǎn)線。如產(chǎn)品為適應(yīng)市場(chǎng) 需要而經(jīng)常變換包裝品種和規(guī)格的話，也要求包裝機(jī)具有稍加調(diào)整 即可適應(yīng)新的品種規(guī)格產(chǎn)品包裝的功能，這就是所謂多用包裝機(jī)。 小現(xiàn)實(shí)的生活中，實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械化不但把生產(chǎn)率大大提高了，而 且使更多的工人從繁重、單調(diào)的工作

9、中解放出來，同時(shí)，包裝機(jī)械 化的實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)范圍、產(chǎn)品品種，大大縮減了生產(chǎn) 周期，有利于產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，以滿足不斷增長(zhǎng)的需要。在企業(yè) 節(jié)約成本、提高利潤(rùn)等方面，也顯示出越來越大的優(yōu)越性。 近半個(gè)多世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)與流通日益社會(huì)化、現(xiàn)代化，產(chǎn) 品包裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們普遍重視。 現(xiàn)代包裝的基本含義是：對(duì)不同批量的產(chǎn)品，選用某種有保護(hù) 性、裝飾性的包裝材料或包裝容器，并借助適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段實(shí)施包 裝作業(yè)，以達(dá)到規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量，同時(shí)設(shè)法改善外部結(jié)構(gòu)，降低 包裝成本，從而在流通直至消費(fèi)的整個(gè)過程中使之容易儲(chǔ)存搬運(yùn)， 防止產(chǎn)品破損變質(zhì)，不污染環(huán)境，便于識(shí)別應(yīng)用和回收廢料，有吸

10、引力，廣開銷路，不斷促進(jìn)擴(kuò)大再生產(chǎn)。 無論在國(guó)內(nèi)或國(guó)外，包裝工作已涉及到各行各業(yè)，面廣量大， 對(duì)人民生活、國(guó)際貿(mào)易和國(guó)防建設(shè)都帶來深刻的影響，甚至在現(xiàn)代 生活中出現(xiàn)了過去難以想象的新情況:未經(jīng)包裝出售的商品變得越來 越少了，而且包裝上的失敗往往會(huì)使很好的產(chǎn)品得不到成功的銷售。 因而不妨這樣說，在將來，如果沒有現(xiàn)代化的包裝就沒有商品的生 產(chǎn)和銷售;可是如果沒有先進(jìn)的工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展，也不可 能出現(xiàn)高水平的現(xiàn)代化包裝。 迄今，一些科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家，在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、 紡織、電子、儀表和兵器等工業(yè)部門，已經(jīng)程度不同地形成了由原 料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié) 糖果包裝機(jī)的總

11、體設(shè)計(jì) 7 所組成的包裝連續(xù)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)過程，有的還將包裝材料 加工、包裝容器成型及包裝成品儲(chǔ)存系統(tǒng)都聯(lián)系起來組成高效率的 流水作業(yè)線。 大量事實(shí)表明，實(shí)現(xiàn)包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，尤其是實(shí)現(xiàn)具有 高度靈活性(或稱柔性)的自動(dòng)包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展 方向，同時(shí)也可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 1)能增加花色品種，改善產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 現(xiàn)代包裝機(jī)械所能完成的工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單地模仿人的動(dòng) 作，甚至可以說在很多場(chǎng)合用巧妙的機(jī)械方法包裝出來的成品，不 論在式樣、質(zhì)地或精度等方面，大都是手工操作無法勝任和媲美的. 隨著商品的多樣化 ，這一點(diǎn)越來越引起了人們的重視.另外，用機(jī) 械手代替人

12、手，就足以最大限度地避免操作人員同產(chǎn)品直接接觸時(shí) 可能產(chǎn)生的感染，從而保證食品藥物的清潔衛(wèi)生和金屬制品的防銹 防蝕。 2)能改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境 對(duì)有劇毒、刺激性的，低溫、潮濕性、爆炸、發(fā)射性的，以及 必須放置在暗室的物品，實(shí)現(xiàn)了包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，便可大大 改善操作條件，避免污染危害環(huán)境。至于對(duì)需要進(jìn)行長(zhǎng)期、頻繁、 重復(fù)的以及其他笨重的包裝工作，如能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，則能 大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度，增進(jìn)工人健康和提高生產(chǎn)效率。 3)能節(jié)約原材料，減少浪費(fèi)，降低成本 有些粉末、液體物料在手工包裝過程中容易發(fā)生逸散、起泡、 飛濺現(xiàn)象，若改善機(jī)械包裝則會(huì)大大減輕損傷。 4)能提高生產(chǎn)效率

13、，加速產(chǎn)品的不斷更新 機(jī)械包裝的生產(chǎn)能力往往比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾 十倍，無疑這將會(huì)更好地適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需要，合理安排勞動(dòng)力， 為社會(huì)多創(chuàng)造財(cái)富。 由此可見，實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代包裝工業(yè)，乃是關(guān)系到 國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的一件大事，也是搞好社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)重 要內(nèi)容。 三、包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀三、包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀 1、主要特點(diǎn) 包裝機(jī)械的作用是給有關(guān)行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備，以完成所 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 8 要求的產(chǎn)品包裝工藝過程。為了對(duì)包裝機(jī)械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律 性認(rèn)識(shí)并制訂適當(dāng)?shù)膶?duì)策，有必要深入地了解它的一些特點(diǎn)。 （1）包裝機(jī)械是特殊類型專業(yè)機(jī)械 現(xiàn)代

14、包裝不單作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門已經(jīng)取得了驚人的進(jìn)展， 同時(shí)也逐步形成為一門嶄新的綜合性學(xué)科，即國(guó)際上公認(rèn)的“包裝工 程學(xué)”。其中包括包裝材料學(xué)、包裝工藝學(xué)、包裝設(shè)計(jì)學(xué)、包裝印刷 學(xué)、包裝動(dòng)力學(xué)、包裝機(jī)械學(xué)、包裝檢測(cè)學(xué)、包裝管理學(xué)、 以及包 裝標(biāo)準(zhǔn)化等重要分支。反過來，這又為包裝工業(yè)的健全發(fā)展打下堅(jiān) 實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。 （2）在發(fā)展專用機(jī)種的同時(shí)，積極開發(fā)通用包裝機(jī)械 包裝機(jī)械在發(fā)展專用機(jī)種的同時(shí)，為滿足現(xiàn)代包裝的實(shí)際需要 正在不斷擴(kuò)大其通用能力，積極開發(fā)各種新型的通用包裝機(jī)。 （3）包裝機(jī)械日趨聯(lián)動(dòng)化、高速化、自動(dòng)化 從八十年代初開始，在某些包裝領(lǐng)域里將微機(jī)、機(jī)械人更多地 應(yīng)用于供料、檢測(cè)和

15、管理等方面，準(zhǔn)備向柔性自動(dòng)包裝線和“無人化” 自動(dòng)包裝車間過渡。 現(xiàn)在，依靠機(jī)電等綜合技術(shù)對(duì)產(chǎn)品包裝實(shí)行記 憶式自動(dòng)控制逐漸增多，其主要特點(diǎn)是，將檢測(cè)出來的信息通域記 憶構(gòu)件或記憶演算，指令遠(yuǎn)距離執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成所規(guī)定的動(dòng)作，如自 動(dòng)剔除不合格品、無料不送袋、斷瓶不充填、缺盒不上標(biāo)等等。微 型電子計(jì)算機(jī)的迅速普及，使得包裝機(jī)械的自動(dòng)化水平發(fā)生了巨大 變化，尤其是隨機(jī)處理多品種、多規(guī)格的產(chǎn)品更能發(fā)揮它的獨(dú)特功 效。 2. 包裝機(jī)械工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 在世界范圍內(nèi)，包裝工業(yè)的發(fā)展歷史比較短些，科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá) 的歐美各國(guó)大體上是在本世紀(jì)初葉起步的，及至五十年代步伐才大 為加快。由于社會(huì)上各方面的積極推動(dòng)和有力

16、配合，終于逐步地建 立起包裝材料、包裝印刷、包裝機(jī)械等生產(chǎn)部門和與之相適應(yīng)的科 研、設(shè)計(jì)、情報(bào)、教育、學(xué)術(shù)、管理等組織機(jī)構(gòu)，進(jìn)而形成了獨(dú)立 完整的包裝工業(yè)體系，且在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占居著重要地位。 現(xiàn)在投產(chǎn)使用的包裝機(jī)已超過千余種(約半數(shù)屬于食品包裝機(jī)械)， 同時(shí)包裝聯(lián)合機(jī)及自動(dòng)線的配套設(shè)備已與單機(jī)等量齊觀了。根據(jù)世 界新技術(shù)革命的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)料包裝材料以及與此緊密相關(guān)的包裝 工藝和包裝機(jī)械將會(huì)取得一系列新的突破，并且?guī)?dòng)更多的產(chǎn)業(yè)部 門進(jìn)入包裝行列。 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 9 美國(guó)的包裝工業(yè)發(fā)展較早，門類齊全，基礎(chǔ)扎實(shí)，水平很高。 僅就包裝機(jī)械制造業(yè)而論，實(shí)力相當(dāng)雄厚，其品種與總產(chǎn)值均居世 界

17、首位。由于國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)代化，自選市場(chǎng)蓬勃興起，客觀 上要求包裝機(jī)械沿著自動(dòng)化方向發(fā)展，并將電子計(jì)算機(jī)及其他有關(guān) 新技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程。 日本的包裝工業(yè)大體上是從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后才開始發(fā) 展起來的。因善于引進(jìn)、模仿、創(chuàng)新、經(jīng)營(yíng)，僅用十余年時(shí)間就奠 定了初步基礎(chǔ)。如今，日本已建立起獨(dú)立的包裝工業(yè)體系，其包裝 工業(yè)總產(chǎn)值約為美國(guó)的一半而躍居世界的第二位。日本擁有一批規(guī) 模不大的包裝機(jī)械制造廠，側(cè)重于開發(fā)中小型、半自動(dòng)的包裝機(jī)及 配套設(shè)備，其技術(shù)水平好多已進(jìn)入國(guó)際的先進(jìn)行列。 聯(lián)邦德國(guó)的包裝機(jī)械工業(yè)非常發(fā)達(dá)，現(xiàn)擁有幾家堪稱世界最大 規(guī)模的包裝機(jī)械制造廠，其包裝機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值僅次于美國(guó)，

18、但每 年的出口總額卻比其他國(guó)家遙遙領(lǐng)先。 除此之外，荷蘭、丹麥、蘇聯(lián)、民主德國(guó)、羅馬尼亞和加拿大 等國(guó)，在發(fā)展自己的包裝工業(yè)方面，也都獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，開始 引起國(guó)際包裝界的關(guān)注。 中國(guó)有著悠久的包裝歷史。我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)包裝的發(fā)展曾 做出許多杰出的貢獻(xiàn)。特別是防腐包裝、防震包裝和禮品包裝更帶 有民族的傳統(tǒng)特色，一直延續(xù)至今?？墒侵袊?guó)的現(xiàn)代包裝工業(yè)起步 比較遲緩，解放前只有幾個(gè)大城市的少數(shù)啤酒廠、汽水廠、罐頭廠、 卷煙廠才配備一些包裝機(jī)械。到了五十年代末期，開始引進(jìn)仿造， 形成小規(guī)模的生產(chǎn)能力 近十多年內(nèi)，中央曾采取一系列有力措施，有計(jì)劃地改造從前 遺留下來的陳舊設(shè)備，同時(shí)采取引進(jìn)與研制相結(jié)

19、合的辦法，逐步提 高我國(guó)包裝機(jī)械的生產(chǎn)水平。 然而從全局看，我國(guó)的包裝工業(yè)同國(guó)際的先進(jìn)水平相比依然存 在著明顯的差距，尚且是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中較為薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。但是我 們相信，只要立足本國(guó)，放眼世界，不屈不撓，艱苦奮斗，那么， 在不遠(yuǎn)的將來，建立起中國(guó)的獨(dú)立完整的包裝工業(yè)體系這一宏大目 標(biāo)，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)! 3、幾種典型糖果包裝機(jī) 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 10 類 別名 稱 舉 例 單端扭結(jié)式糖果包裝 機(jī) gd2400 雙端扭結(jié)式糖果包裝 機(jī) bbfn150按包裝形式分 叩頭式糖果包裝機(jī)gd2650 間歇運(yùn)動(dòng)多工位糖果bbfn150按工藝過程 連續(xù)性分連續(xù)運(yùn)動(dòng)多工位糖果bbfn400 冷包型糖果包裝機(jī)

20、bbfn150按包裝的工 藝方法分熱包型糖果包裝機(jī)乳始糖果包裝機(jī) 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 11 第二章第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)圖確定傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)圖確定 傳動(dòng)系統(tǒng)是自動(dòng)機(jī)的重要組成部分，由它驅(qū)動(dòng)各個(gè)機(jī)構(gòu)按工藝 要求完成各種動(dòng)作。傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度將直接影響自動(dòng)機(jī)的加工 質(zhì)量；傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、噪聲是自動(dòng)機(jī)振動(dòng)、噪聲的主要來源；傳 動(dòng)系統(tǒng)的布局將直接影響自動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，傳動(dòng)系統(tǒng) 關(guān)系到自動(dòng)機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)。 自動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)一般都比較復(fù)雜，對(duì)整機(jī)性能影響很大，所 以在確定傳動(dòng)系統(tǒng)方案時(shí)要十分重視。應(yīng)注意以下原則： 1）自動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)力求最短。 2）自動(dòng)機(jī)

21、傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有無級(jí)調(diào)速功能。 3）自動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的精度保持性要好。 4）自動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)應(yīng)具有安全裝置和調(diào)整環(huán)節(jié)。 5）自動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用標(biāo)件、通用件。 以下是傳動(dòng)系統(tǒng)圖： 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 12 圖圖 1-1 傳動(dòng)系統(tǒng)總圖傳動(dòng)系統(tǒng)總圖 1卷紙筒 2滾刀軸 3橡皮滾筒 4扭手 5扭手套軸 6糖鉗 7轉(zhuǎn)盤 8凸輪 9馬氏輪 10偏心輪（2） 11撥銷 12撥盤 13扭手凸輪 14手輪 15后沖頭 16偏心輪（4） 17打棒 18偏心輪（3） 19偏心輪 （1） 20扇形齒輪 21齒條 22后沖頭 23抄紙板 24盤 手手輪 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 13 電動(dòng)機(jī)的選型電動(dòng)機(jī)的選型 用電動(dòng)機(jī)

22、具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、效率高、控制使用方便等優(yōu)點(diǎn)， 所以本設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)在輸出同樣功率時(shí)轉(zhuǎn)速越高，電動(dòng)機(jī)的極數(shù)越小，尺寸和重 量就越小，價(jià)格也越低。從價(jià)格方面考慮一般盡量用選用高速電動(dòng) 機(jī)，考慮 bz350a 糖果包裝機(jī)的實(shí)際情況，選電機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為： 機(jī)型 y8024，功率 0.75 kw，同步轉(zhuǎn)速 1500 r/min，額定頻率 50hz，電壓 380v，滿載時(shí)轉(zhuǎn)速 1390 r/min。 安裝尺寸：利用機(jī)座號(hào)為 80 查相關(guān)資料得型號(hào)為 y8024 的基本 尺寸（這里只研究軸部分，如圖 1-2）如下： 圖 1-2 d=19，e=40，f=6，g=15.5，gd=6 注

23、：因?yàn)檫@次的設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，為了滿足要求，從而電機(jī) 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 14 軸的長(zhǎng)度可以適當(dāng)放大為 100，即 e=10 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 15 第三章第三章 無級(jí)調(diào)速的無級(jí)調(diào)速的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 1、求、求， i帶 已知條件：生產(chǎn)能力：200300 粒min（即是分配軸上獲得的轉(zhuǎn)速 為 =200300 粒min）主電機(jī)參數(shù)：額定功率 p=0.75kw，轉(zhuǎn)速 n n=1390rmin。 下圖 1-3 為電機(jī)、傳動(dòng)軸、分配軸之間的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖： 圖 1-3 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 注：為皮帶輪軸的轉(zhuǎn)速，為分配軸上的轉(zhuǎn)速。 nn 由圖 1-2 可知 =，即=（200300） i齒 80z 25z nn 25z

24、 80z 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 16 =960640rmin， 25 80 所以， =1.452.2 i帶 n1 n 640960 1390 2、皮帶選型及帶輪設(shè)計(jì)皮帶選型及帶輪設(shè)計(jì) 注意：為了實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，小帶輪必須能夠?qū)崿F(xiàn)直徑可調(diào)，因此以 下就是確定小帶輪的直徑范圍。 、確定計(jì)算功率、確定計(jì)算功率 因?yàn)樘枪b機(jī)承受的載荷變動(dòng)小，且是小批量生產(chǎn)，依此查相關(guān) 資料可知工作情況系數(shù)=1.2， ka 所以=p=1.20.75=0.9kw， pcka 、選擇帶型、選擇帶型，根據(jù)=0.9kw，n=1390rmin 由相關(guān)資料選擇 z pc 型 v 帶， 、確定小帶輪基準(zhǔn)直徑、確定小帶輪基準(zhǔn)直徑 d，

25、 、初選小帶輪基準(zhǔn)直徑， 由相關(guān)資料并遵循 d，初選 d=80mm， dd min 、驗(yàn)算帶速， v= =3.146ms 100060 nd 100060 139080 符合帶速應(yīng)在 525ms 范圍內(nèi)。也即初選 d=80 符合要求。 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 17 因?yàn)?，若 d=80mm 為小帶輪的最小直徑，則由 i帶 d d 45 . 1 2 . 2 d d d max min d 可以求得80=118.9mm，圓整為 125mm。 45 . 1 2 . 2 dmax 所以小帶輪的直徑范圍為 d=80125mm。 、確定大帶輪的直徑，因次由 d=d=2.2=1.45=176mm，圓整為 18

26、0mm。即 i帶dmimdmax d=180mm。 、確定中心距、確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。 ld 0.7dd2dd，此處 d 取=80mm，代入 a0dmax 數(shù)據(jù)求得， 182mm520mm a0 初選=500mm， a0 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=2 l0a0 2 )(dd a d 0 2 4 )d( 即=2500=1413.2mm，相關(guān)資料 l0 2 )180(80 5004 )80180( 2 取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為=1400mm， ld 實(shí)際中心距 a=500=493.4mm， a0 2 0lld 2 2 . 14131400 為了便于裝配，算出中心距的調(diào)整范圍： =a0

27、.015=472.4mm，=a0.03=535.4mm。 aminldamaxld 即中心距的調(diào)整范圍為：472.4535.4mm。 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 18 、驗(yàn)算小帶輪的包角驗(yàn)算小帶輪的包角1。 1180 a dd 3 . 57 當(dāng) d=80mm 時(shí)，169.42120 dmim1 當(dāng) d=125mm 時(shí)，173.61120。 dmax 1 因此驗(yàn)證都能滿足要求。 、確定確定 v 帶的根數(shù)帶的根數(shù) z。 z= p p 0 c kkpp p l )( 00 c 查相關(guān)資料，用插值法，得=0.35kw，查相關(guān)資料，用插值法， p0 得=0.03kw，查相關(guān)資料得=0.96，=1.11 p0

28、kkl 所以，z=2.2 kkpp p l )( 00 c 11 . 1 96 . 0 03 . 0 35 . 0 9 . 0 ）（ 因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)無極調(diào)速的要求，且從經(jīng)濟(jì)效益等各方面綜合考慮，一 般只用一根皮帶傳動(dòng)，可以比較方便改變轉(zhuǎn)速。所以 z=2.2 不符合 要求，因此需重新選帶型。 選用 a 型 v 帶，查相關(guān)資料得知單根 a 型 v 帶的基本額定功 率=1.80kw，基本尺寸為：節(jié)寬=11mm，頂寬=13mm，高度 p0bpb h=8mm 、確定中心距確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld。 0.7dd2dd，此處 d 取=80mm，代入 a0dmax 數(shù)據(jù)求得， 糖果包裝機(jī)的

29、總體設(shè)計(jì) 19 182mm520mm a0 初選=500mm， a0 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=2 l0a0 2 )(dd a d 0 2 4 )d( 即=2500=1413.2mm，相關(guān)資料 l0 2 )180(80 5004 )80180( 2 取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為=1400mm， ld 實(shí)際中心距 a=500=493.4mm， a0 2 0lld 2 2 . 14131400 為了便于裝配，算出中心距的調(diào)整范圍： =a0.015=472.4mm，=a0.03=535.4mm。 aminldamaxld 即中心距的調(diào)整范圍為：472.4535.4mm。 、驗(yàn)算小帶輪的包角驗(yàn)算小帶輪的包角1。 11

30、80 a dd 3 . 57 當(dāng) d=80mm 時(shí)，169.42120 dmim1 當(dāng) d=125mm 時(shí)，173.61120。 dmax 1 因此驗(yàn)證都能滿足要求。 、確定確定 a 型型 v 帶的根數(shù)帶的根數(shù) z。 z= p p 0 c kkpp p l )( 00 c 查相關(guān)資料，用插值法，得=0.16kw， =0.96，=0.96 p0 kkl 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 20 z=0.5 p p 0 c kkpp p l )( 00 c 齒齒齒96 . 0 96 . 0 16 . 0 80 . 1 9 . 0 z 取 1 根。 、計(jì)算初拉力計(jì)算初拉力f0和軸上壓力和軸上壓力fq（也即是徑向力

31、）（也即是徑向力）。 fq zf0 zf0 a fq zf0 zf0 a 圖 1-4 帶傳動(dòng)對(duì)軸壓力簡(jiǎn)圖 保持適當(dāng)?shù)某趵κ菐鲃?dòng)工作的首要條件。初拉力不足，極限摩 擦力小，傳動(dòng)能力下降；初拉力過大，將增大作用在軸上的載荷并 降低帶的壽命。單根普通 v 帶合適的初拉力可按下式計(jì)算 f0 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 21 =500q f0 vz pc ) 1 5 . 2 ( k v 2 式中，v帶速，ms； z帶的根數(shù)； 包角系數(shù)； k 計(jì)算功率，kw； pc q帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，kgm，見機(jī)表 7.9，查 z 型帶 為 0.06 kgm。. 代入數(shù)據(jù)可得，=500 f0 19 . 5 9 . 0 1

32、 96 . 0 5 . 2 0.06130n 9 . 5 2 由圖 1-4 可知 =2zsin=21130sin260n fqf0 2 1 2 89.170 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 22 第四章第四章 皮帶輪軸的設(shè)計(jì)皮帶輪軸的設(shè)計(jì) 按無損耗傳動(dòng)，則已知條件為：p=0.75kw，n=640960rmin。 、選擇軸選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力的材料并確定許用應(yīng)力 因?yàn)闇p速器屬小功率，而且是用于一般用途，因此選擇含碳量為 0.25%0.5%的中碳鋼（45#鋼） ， 、計(jì)算軸計(jì)算軸的計(jì)算直徑的計(jì)算直徑 查相關(guān)資料軸的材料和受載情況決定系數(shù) c=110 該軸的最小直徑為 dc=110=11.59mm 3

33、n p 3 640 0.75 考慮到鍵槽的影響，則 d=1.0511.59=12.17mm，初取標(biāo)準(zhǔn)直徑 d=20mm（最終確定需校核彎曲強(qiáng)度后） 。 確定軸確定軸各段的直徑各段的直徑。 采用階梯軸，尺寸按由小到大，由兩端至中央的順序確定。 外伸端取最小直徑 20mm，參考相關(guān)資料軸各段直徑的確定可選出 各段軸徑如下（圖 1-5 為軸的簡(jiǎn)圖）： 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 23 圖 1-5 軸身=d2a，a 為軸肩的高度，a（0.070.1）d，取 d1 a=0.1d=2，即=24mm， d1 軸頸=（15）mm，考慮軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，所以取=25mm， d2d1d2 軸頭=（15）mm，取=28mm。

34、 d3d2d3 軸身=26mm。 d4 軸軸的強(qiáng)度校核的強(qiáng)度校核 繪出軸的總體受力圖，圖 1-6， 1 圖 1-6 軸的總體受力圖 作扭矩圖。由圖 1-7 可知，t=9549=9549 m1m0 n p 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 24 =11.2nm，扭矩圖如圖 1-6， min/640 0.75kw r 1 圖 1-7 扭矩圖 作水平面內(nèi)的彎矩圖。 =1000=448n ft d 2 齒 t 50 . 2 . 112mn =tan20=163.1n，由前面計(jì)算可知=130n，=260n。 frftf0fq 由可得， 0 0).(. 211tam ffff llflf hbthah hb 0 0)

35、.( 448 104240240448m hba fff f hbhah =312.56n，=-135.44n， fhbfha 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 25 截面 c 處的彎矩為=-32.82nm。即水平面內(nèi)的彎 mhcfhbl2 矩圖如圖 1-8 圖 1-8 水平面的彎矩圖 作垂直面內(nèi)的彎矩圖如圖 1-8，由以下兩式 0 0.). 322 1 vab ( m fffff lflfl l f qvbrvav qr 02601 .163 0130260104 1 . 163104240 ff f vbva va 齒齒 可得，=147.57n，=275.53n， fvafvb 截面 c 處的彎矩為

36、= =147.57240=35.42nm mvcfval1 截面 b 處的彎矩為 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 26 =260104=27.04nm。 mvbfql2 垂直平面的彎矩圖如下 圖 1-9 垂直平面的彎矩圖 作合成彎矩圖 截面 c 處的彎矩為 =48.29m mc齒齒mm 2 vc 2 hc 2/1 齒齒 35.4232.82 22 2/1 截面 b 處的彎矩為 =28.379nm。 mb齒齒mm 2 vb 2 hb 2/1 齒齒 28.3790 22 2/1 bc 段的斜率=0.19， kbc l2 cbmm 104 29.48379.28 bd 段的斜率=0.22， kbd l3 bd

37、mm 130 379.280 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 27 kbckbd 可畫出合成彎矩圖如 1-10 圖 1-10 合成彎矩 求當(dāng)量彎矩 由圖 1-10 可知 c、b 兩處都可能為危險(xiǎn)截面，因?yàn)閱蜗蜣D(zhuǎn)動(dòng)，可以 認(rèn)為扭矩是脈動(dòng)循環(huán)變化，故修正系數(shù) 0.6，則危險(xiǎn)截面 c、b 兩處的當(dāng)量彎矩分別為 =48.36nm mce齒齒齒齒tm 22 c 2/1 齒 齒齒 齒 11.26 . 048.29 22 2/1 =29.164nm mbe齒齒齒齒t m 22 b 2/1 齒 齒齒 齒 11.26 . 028.379 22 2/1 分別計(jì)算危險(xiǎn)截面 c、b 處的軸徑 由 c 處，d=20.62mm，

38、3 e 11 . 0 m 3 3 551 . 0 36.48 10 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 28 b 處，d=17.437mm 3 e 11 . 0 m 3 3 551 . 0 164.29 10 考慮截面 c 處鍵槽，故將直徑放大 5%，即 20.621.05=21.651mm，因?yàn)榇颂幹睆綖?28mm，因此強(qiáng)度足夠。 而 b 處為裝軸承，此處設(shè)計(jì)的尺寸為 25mm，因此強(qiáng)度也足夠大。 繪制軸的工作圖 （附件） 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 29 第五章第五章 彈簧的設(shè)計(jì)彈簧的設(shè)計(jì) 、彈簧最大載荷彈簧最大載荷fxmax，最大變形量，最大變形量max的計(jì)算的計(jì)算 由下圖 1-7 可求得動(dòng)輪動(dòng)片的水平移動(dòng)

39、最大距離 x=tan=22.50.3057=6.9mm 也即是彈簧的最大變形量。 2 minmaxdd 2 有效拉力 f=，由 p=，得 f=127.1n fff1f2 kw fv 1000v p1000 即=127.1n，=2=248.88n f1f2f1f2f0 =187.9n，為緊邊=60.89n 為松邊。 f1f2 由歐拉公式=（ 為包角，單位為 ） f2 1f e f f=，即 f170.89=1.1268 f2 1f 180 89.60 9 . 187 f=0.378 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 30 圖 1-12 動(dòng)片的受力簡(jiǎn)圖 =127.1=0.378n，即 n=336.24n ff

40、 =ncos17=321.55n fx 此時(shí)的已知條件為：彈簧的最大工作載荷=321.55n，最大變 fxmax 形量=6.9mm。 max 、彈簧絲材料的選擇，確定許用應(yīng)力彈簧絲材料的選擇，確定許用應(yīng)力 ， 糖果包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 31 根據(jù)彈簧所受載荷特性，選用類碳素彈簧鋼絲，b 級(jí)制造，在相 關(guān)資料中查得許用應(yīng)力=0.5，g=80000mpa，與彈簧的簧絲 bb 直徑有關(guān)，假設(shè)=2.56mm，則對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力 簧絲 d 簧絲 d =1620mpa， b =0.5=0.51620=810mpa b 、初選彈簧指數(shù)初選彈簧指數(shù) c=9 、求簧絲直徑求簧絲直徑 簧絲 d ，由 k=求得曲度系數(shù) 4c4 1c4 c 615. 0 1.162 由1.6=1.6=3.2mm 簧絲 d kfc 810 9321.5541.162 鋼絲直徑在所預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，并圓整為= 5mm 簧絲 d 、由彈簧中徑=c=95=45mm，符合直徑系列 d2 簧絲 d 、設(shè)計(jì)彈簧有效圈數(shù)設(shè)計(jì)彈簧有效圈數(shù) n，根據(jù) n=1.5 圈，圓整為 2 圈 d f 3 2 4 8 g d簧絲 45 55.32