機械原理課程設計巧克力自動包裝機

1、機機械械原原理理課課程程設設計計說說明明書書設計題目：設計題目：巧克力糖自動包裝機巧克力糖自動包裝機學學 院：院： 機械與汽車工程學院機械與汽車工程學院 專專 業(yè)：業(yè)： 機械設計制造及其自動化機械設計制造及其自動化 學學 生生 姓姓 名：名： 梁先東梁先東 班班 級：級： 134134 學號學號 20132110652013211065 指導教師姓名：指導教師姓名： 呂小蓮呂小蓮 最終評定成績最終評定成績 2 20 01 14 4 年年 1 12 2 月月 1 16 6 日日1 / 25目目 錄錄設計任務設計任務.6設計題目：巧克力糖包裝機設計題目：巧克力糖包裝機.6設計要求設計要求.6設計條

2、件設計條件.6設計任務設計任務.6設計提示設計提示.7第一章第一章 總論及設計要求分析總論及設計要求分析.71.1 功能要求功能要求.71.2 原機的選擇原機的選擇.71.3 傳動比的分配傳動比的分配.71.4 功能分析功能分析.71.5 工作原理及工藝動作流程圖工作原理及工藝動作流程圖.81.6 機構的選用機構的選用.8第二章第二章 各機構的選用及組合各機構的選用及組合.92.1 主要執(zhí)行機構方案設計原理主要執(zhí)行機構方案設計原理.92.1.1 包裝機送紙機構包裝機送紙機構.92.1.2 包裝機剪紙機構包裝機剪紙機構.92.1.3 包裝機送料（糖）機構包裝機送料（糖）機構.102.1.4 包裝

3、機錐面成型機構包裝機錐面成型機構.102.2 圓臺狀巧克力糖包裝機的總體布局圓臺狀巧克力糖包裝機的總體布局.112. .21 機械手的執(zhí)行機構機械手的執(zhí)行機構.112. .22 包裝機的總體布局：包裝機的總體布局：.13第三章第三章 圓臺狀巧克力糖的包裝機傳動系統(tǒng)圓臺狀巧克力糖的包裝機傳動系統(tǒng).133 主要執(zhí)行機構方案設計原理主要執(zhí)行機構方案設計原理.13第四章第四章 巧克力包裝機的設計巧克力包裝機的設計.144.1 粒狀巧克力糖包裝機的機械手設計粒狀巧克力糖包裝機的機械手設計.144.2 粒狀巧克力糖包裝機的凸輪設計粒狀巧克力糖包裝機的凸輪設計.154.211頂糠桿槽凸輪頂糠桿槽凸輪 5.1

4、54.22 撥糠桿偏心凸輪撥糠桿偏心凸輪 7.154.23 剪紙刀平面凸輪剪紙刀平面凸輪 6 、抄紙板平面凸輪、抄紙板平面凸輪 8.164.24接糖桿圓柱凸輪接糖桿圓柱凸輪 9.174.25 粒狀巧克力糖包裝機的槽輪設計粒狀巧克力糖包裝機的槽輪設計.174.26 粒狀巧克力糖包裝機的齒輪設計粒狀巧克力糖包裝機的齒輪設計.182 / 25第五章第五章 粒狀巧克力糖包裝機的工作循環(huán)圖粒狀巧克力糖包裝機的工作循環(huán)圖.195.1 分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖.195.11 確定各機構的運動循環(huán)。確定各機構的運動循環(huán)。.195.12 確定各機構運動循環(huán)的組成區(qū)段。確定各機構運動循

5、環(huán)的組成區(qū)段。.205.13 確定各機構運動循環(huán)內各區(qū)段的時間及分配軸轉角確定各機構運動循環(huán)內各區(qū)段的時間及分配軸轉角.215.2 各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計。各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計。.225.21 確定粒狀巧克力自動包裝機最短的工作循環(huán)確定粒狀巧克力自動包裝機最短的工作循環(huán)。.22minpT5.22 確定粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)確定粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán).22pT5.3 繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)(如圖如圖 10).235.4 修正自動包裝機的工作循環(huán)圖修正自動包裝機的工作循環(huán)圖.23方案評價：方案評價：.24參考文

6、獻參考文獻.263 / 25摘摘 要要巧克力糖包裝機主要是用在糖果包裝廠里，在大量數生產出糖果后，將其巧克力糖包裝機主要是用在糖果包裝廠里，在大量數生產出糖果后，將其一一用牛皮用鋁箔紙紙將其包來裝起，給顧客以視覺上的美觀享受，便于銷售。一一用牛皮用鋁箔紙紙將其包來裝起，給顧客以視覺上的美觀享受，便于銷售。這種功能在很多地方都可以用到，比如：包書機，罐頭包裝機，飯盒包裝機等這種功能在很多地方都可以用到，比如：包書機，罐頭包裝機，飯盒包裝機等凡是設計到需要將東西進行外表包裝的地方都可以將其稍加改動即可用于其他凡是設計到需要將東西進行外表包裝的地方都可以將其稍加改動即可用于其他地方。設計說明書包括機

7、構原理分析、機構選型與比較、機構設計，最終有機地方。設計說明書包括機構原理分析、機構選型與比較、機構設計，最終有機整合。并附有各單個機構與整體圖樣。整合。并附有各單個機構與整體圖樣。機械系統(tǒng)是機械的重要組成部分，是機械的主體。機械系統(tǒng)的設計是機械機械系統(tǒng)是機械的重要組成部分，是機械的主體。機械系統(tǒng)的設計是機械設計中極其重要的一環(huán)，設計得正確和合理與否，對提高機械的性能和質量、設計中極其重要的一環(huán)，設計得正確和合理與否，對提高機械的性能和質量、降低制造成本與維護費用等影響很大，古應認真對待。機械系統(tǒng)的方案設計是降低制造成本與維護費用等影響很大，古應認真對待。機械系統(tǒng)的方案設計是一項極富創(chuàng)造性的活

8、動，要求設計者善于運用已有知識和實踐，認真總結過去一項極富創(chuàng)造性的活動，要求設計者善于運用已有知識和實踐，認真總結過去的有關工作，廣泛收集、了解國內外的有關信息（如查閱文獻、專利、標準，的有關工作，廣泛收集、了解國內外的有關信息（如查閱文獻、專利、標準，同有關人員交談等），充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維和想象能力，靈活應用各種設計方同有關人員交談等），充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維和想象能力，靈活應用各種設計方法和技巧，以設計方法和技巧，以設計出新穎、靈巧、高效的機械系統(tǒng)法和技巧，以設計方法和技巧，以設計出新穎、靈巧、高效的機械系統(tǒng)11。設計任務設計任務設計題目：設計題目：巧克力糖包裝機巧克力糖包裝機設計要求設計要求

9、1.要求設計糖果包裝機的間隙剪切式供職機構、鋁箔紙錐面成型機構、要求設計糖果包裝機的間隙剪切式供職機構、鋁箔紙錐面成型機構、褶紙機構以及巧克力糖果的送料機構。褶紙機構以及巧克力糖果的送料機構。2.整臺機器外形尺寸（寬整臺機器外形尺寸（寬* *高）不超過高）不超過 800mm*1000mm800mm*1000mm。4 / 253.錐面成型機構不論采用平面連桿機構、凸輪機構或者其他的常用機錐面成型機構不論采用平面連桿機構、凸輪機構或者其他的常用機構，要求成型動作盡量等速，啟動與停頓時沖擊小。構，要求成型動作盡量等速，啟動與停頓時沖擊小。設計條件設計條件 1 產品特征：圓臺狀巧克力呈圓臺形，輪廓清楚

10、，但質地疏松，容易產品特征：圓臺狀巧克力呈圓臺形，輪廓清楚，但質地疏松，容易碰傷。因此，考慮考慮機械動作時應該適合它的特點，以保證產品的加工質量；碰傷。因此，考慮考慮機械動作時應該適合它的特點，以保證產品的加工質量；在進出料時避免碰撞而損傷產品：包括速度適應中，過快會引起沖擊而可能損在進出料時避免碰撞而損傷產品：包括速度適應中，過快會引起沖擊而可能損傷產品等。傷產品等。包裝前的圓臺狀巧克力糖包裝前的圓臺狀巧克力糖 包裝后的巧克力糖包裝后的巧克力糖包裝工藝首要的是解決配件上料的問題。顯然，像巧克力之類的產品，包裝工藝首要的是解決配件上料的問題。顯然，像巧克力之類的產品，使用一般的上料方法是不適宜

11、的。如果采用料倉式上料法，則需要人工定時放使用一般的上料方法是不適宜的。如果采用料倉式上料法，則需要人工定時放料，每分鐘放料也是緊張的。如果料自動機的進料系統(tǒng)直接與巧克力糖澆筑成料，每分鐘放料也是緊張的。如果料自動機的進料系統(tǒng)直接與巧克力糖澆筑成形的出口相銜接，則比較容易解決巧克力糖自動上料的問題。形的出口相銜接，則比較容易解決巧克力糖自動上料的問題。 2 包裝材料：食品包裝材料應十分注重衛(wèi)生安全。圓臺狀巧克力糖包裝包裝材料：食品包裝材料應十分注重衛(wèi)生安全。圓臺狀巧克力糖包裝紙采用為紙采用為 0.08mm64*640.08mm64*64 的鋁箔紙，它的特點是薄而脆，抗拉力較小，容易撕裂，的鋁箔

12、紙，它的特點是薄而脆，抗拉力較小，容易撕裂，也容易褶皺。因此，在設計供紙部件是對速度應十分的注重。一般包裝的速度也容易褶皺。因此，在設計供紙部件是對速度應十分的注重。一般包裝的速度越高，紙張的拉力就越大。根據經驗，一般送紙的速度應小于越高，紙張的拉力就越大。根據經驗，一般送紙的速度應小于 500mm/s.500mm/s.選擇供紙機構時，主要依據下面兩點：選擇供紙機構時，主要依據下面兩點：1 1）采用紙片供應材料或是采用卷筒供應材料。本機采用卷筒。）采用紙片供應材料或是采用卷筒供應材料。本機采用卷筒。2 2）紙張送出時的空間位置垂直放置的還是水平放置。將紙片平置放對包裝）紙張送出時的空間位置垂直

13、放置的還是水平放置。將紙片平置放對包裝工藝有利，但卷筒紙水平輸送，只能夠采用間歇式剪切供紙方法。工藝有利，但卷筒紙水平輸送，只能夠采用間歇式剪切供紙方法。設計任務設計任務1. .巧克力糖包裝機一般應包括凸輪機構、平面連桿機構、齒輪機構等。巧克力糖包裝機一般應包括凸輪機構、平面連桿機構、齒輪機構等。2. .涉及傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。涉及傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。3. .繪制機器的機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。繪制機器的機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。4. .設計平面連桿機構，并對平面連桿機構進行運動分析，繪制運動線圖。設計平面連桿機構，并對平面連桿機構進行運動分析，繪制運動線圖。5. .設

14、計凸輪機構。確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，計算凸輪輪廓線值設計凸輪機構。確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，計算凸輪輪廓線值, ,校校核最大壓力角與最小曲率半徑。繪制凸輪機構設計圖。核最大壓力角與最小曲率半徑。繪制凸輪機構設計圖。6. .設計計算齒輪機構。設計計算齒輪機構。5 / 257. . 編寫設計計算說明書。編寫設計計算說明書。設計提示設計提示 1. .剪紙與供紙動作連續(xù)完成。剪紙與供紙動作連續(xù)完成。2. .鋁箔紙錐面成型機構一般可采用凸輪機構、平面連桿機構等。鋁箔紙錐面成型機構一般可采用凸輪機構、平面連桿機構等。3. .實現褶紙動作的機構有多種選擇，包括凸輪機構、摩擦滾輪機構等。實現褶紙動作的機

15、構有多種選擇，包括凸輪機構、摩擦滾輪機構等。4. .巧克力糖果的送推料機構可采用平面連桿機構或凸輪機構。巧克力糖果的送推料機構可采用平面連桿機構或凸輪機構。5. .各個動作應有嚴格的時間順序關系。各個動作應有嚴格的時間順序關系。第一章第一章 總論及設計要求分析總論及設計要求分析1.11.1 功能要求功能要求巧克力糖包裝機主要是用在糖果包裝廠里，在大量數生產出糖果后，將其一一巧克力糖包裝機主要是用在糖果包裝廠里，在大量數生產出糖果后，將其一一用牛皮用鋁箔紙紙將其包來裝起，給顧客以視覺上的美觀享受，便于銷售。用牛皮用鋁箔紙紙將其包來裝起，給顧客以視覺上的美觀享受，便于銷售。1.21.2 原機的選擇

16、原機的選擇選擇電動機轉速為選擇電動機轉速為 1440r/min1440r/min ，每分鐘包裝，每分鐘包裝 120 個糖果。個糖果。1.31.3 傳動比的分配傳動比的分配分轉速為分轉速為 7070130r/min130r/min，總降速比，總降速比，采用平帶、鏈輪兩級，采用平帶、鏈輪兩級6 .20111總u降速，其中降速，其中，。配而無級變速的錐輪直徑。配而無級變速的錐輪直徑84 . 41帶u67. 21鏈u。螺旋齒輪副。螺旋齒輪副 1 1、2 2、3 3 的傳動比的傳動比, ,直齒標準直齒標準minmax40,70Dmm Dmm123i =i =i =1齒輪副的傳動比齒輪副的傳動比 i=1.

17、67i=1.67。1.41.4 功能分析功能分析（1 1）機構需要將生產好的糖果運送到包裝機構上，因此需設計相應的送）機構需要將生產好的糖果運送到包裝機構上，因此需設計相應的送料機構。料機構。（2 2）包裝糖果時需要送紙機構，因此設計相應的送紙機構。）包裝糖果時需要送紙機構，因此設計相應的送紙機構。（3 3）包裝糖果時需要剪紙機構，因此設計相應的剪紙機構。）包裝糖果時需要剪紙機構，因此設計相應的剪紙機構。（4 4）包裝時需要錐面成型機構，應此設計合理的錐面成型機構。）包裝時需要錐面成型機構，應此設計合理的錐面成型機構。（5 5）在包裝時需要設計適合的接糖和頂糖機構。）在包裝時需要設計適合的接糖

18、和頂糖機構。對這一系列的機構進行進一步的分析，了解它們的基本運動對這一系列的機構進行進一步的分析，了解它們的基本運動（1 1）送料機構做間歇性的運動將糖塊在合理的時間送到合理的位置，）送料機構做間歇性的運動將糖塊在合理的時間送到合理的位置，6 / 25（2 2）送紙機構也采用間歇性的運動，采用部分齒輪和完全齒輪的結合來）送紙機構也采用間歇性的運動，采用部分齒輪和完全齒輪的結合來實現這一運動形式。實現這一運動形式。（3 3）剪紙機構采用偏心輪來實現剪刀的上下往復運動。）剪紙機構采用偏心輪來實現剪刀的上下往復運動。（4 4）錐面成型機構采用凸輪來實現它的間歇式運動能夠保證左右倆個褶）錐面成型機構采

19、用凸輪來實現它的間歇式運動能夠保證左右倆個褶紙刷的直線往復運動。紙刷的直線往復運動。（5 5）接糖和頂糖機構都是通過凸輪來實現其間歇式往復運動的。）接糖和頂糖機構都是通過凸輪來實現其間歇式往復運動的。1.51.5 工作原理及工藝動作流程圖工作原理及工藝動作流程圖 將將 64mm*64mm 的鋁箔紙覆蓋在巧克力糖的鋁箔紙覆蓋在巧克力糖=17mm 小端的正上方，讓后使小端的正上方，讓后使鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成型，將余下的鋁箔紙分半，先后向鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成型，將余下的鋁箔紙分半，先后向 24mm 大端面上褶大端面上褶去，迫使包裝紙緊貼在巧克力糖上。去，迫使包裝紙緊貼在巧克力糖上。巧克力包裝的工

20、藝動作巧克力包裝的工藝動作a. .鋁箔紙覆蓋在糖塊的上方。鋁箔紙覆蓋在糖塊的上方。b. .鋁箔紙沿錐面強迫成型。鋁箔紙沿錐面強迫成型。c. .鋁箔紙分成倆半，右邊先向大端面褶去。鋁箔紙分成倆半，右邊先向大端面褶去。d. .剩下的一半鋁箔紙也開始向大端面褶去包裝成型。剩下的一半鋁箔紙也開始向大端面褶去包裝成型。1.61.6 機構的選用機構的選用基本功能基本功能執(zhí)行構件執(zhí)行構件工藝動作工藝動作執(zhí)行機構執(zhí)行機構送糖送糖滑塊或推板滑塊或推板直線往復運動直線往復運動連桿機構或凸輪導桿機構連桿機構或凸輪導桿機構送紙送紙皮帶皮帶直線循環(huán)運動直線循環(huán)運動部分齒輪和完全齒輪以及皮帶部分齒輪和完全齒輪以及皮帶剪紙

21、剪紙剪刀剪刀擺動往復運動擺動往復運動凸輪連桿機構凸輪連桿機構褶紙褶紙滑塊或滑板滑塊或滑板往復直線運動往復直線運動凸輪回轉機構凸輪回轉機構頂糖頂糖 接糖接糖平板平板往復直線運動往復直線運動凸輪回轉機構凸輪回轉機構7 / 25第二章第二章 各機構的選用及組合各機構的選用及組合2.12.1 主要執(zhí)行機構方案設計原理主要執(zhí)行機構方案設計原理2.1.1 包裝機送紙機構包裝機送紙機構1齒輪齒輪 2摩擦輪摩擦輪 3摩擦輪摩擦輪不完全齒輪在皮帶的帶動下轉動，有齒部分與齒輪不完全齒輪在皮帶的帶動下轉動，有齒部分與齒輪 1 嚙合，帶動兩個摩嚙合，帶動兩個摩擦輪將紙帶傳出去，而當不完全齒輪轉到無齒部分的時候，齒輪擦

22、輪將紙帶傳出去，而當不完全齒輪轉到無齒部分的時候，齒輪 1 將停止轉動。將停止轉動。從而達到間歇式供紙這一過程。從而達到間歇式供紙這一過程。2.1.2 包裝機剪紙機構包裝機剪紙機構4偏心齒輪偏心齒輪偏心齒輪轉動使得偏心齒輪轉動使得 a 桿上下運動，近而使得桿上下運動，近而使得 b 桿右端上下運動，最終帶動桿右端上下運動，最終帶動d 桿上下運動使得桿上下運動使得 d 桿下端的刀實現把紙剪斷的過程。桿下端的刀實現把紙剪斷的過程。2.1.3 包裝機送料（糖）機構包裝機送料（糖）機構5齒輪齒輪 6帶輪帶輪8 / 25該送料機構由齒輪、帶輪、皮帶、滑塊、推桿。動力由帶輪該送料機構由齒輪、帶輪、皮帶、滑塊

23、、推桿。動力由帶輪 6 輸入，帶動連輸入，帶動連桿運動。帶輪桿運動。帶輪 6 通過皮帶與電動機相連，當帶輪通過皮帶與電動機相連，當帶輪 6 運動時將使齒輪運動時將使齒輪 5 轉動，這轉動，這樣推桿樣推桿 e 將以偏心的形式隨齒輪將以偏心的形式隨齒輪 5 左右移動，從而將巧克力推入下一道工序中。左右移動，從而將巧克力推入下一道工序中。2.1.4 包裝機錐面成型機構包裝機錐面成型機構7凸輪凸輪 8帶輪帶輪9 / 25該成型機構主要由凸輪、滑板構成。當凸輪該成型機構主要由凸輪、滑板構成。當凸輪 7 7 繞其軸線轉動時繞其軸線轉動時, ,使得推桿使得推桿h h 上下運動，在向上運動時它將推動推桿連接的

24、平臺上的巧克力一并向上運動，上下運動，在向上運動時它將推動推桿連接的平臺上的巧克力一并向上運動，并將錐筒下的紙連同巧克力一起推入其中，此時凸輪達到最高點，而凸輪上的并將錐筒下的紙連同巧克力一起推入其中，此時凸輪達到最高點，而凸輪上的鏈接點鏈接點 n n 達到了最低點，在達到了最低點，在 n n 點從最高點轉到最低點的過程中滑塊點從最高點轉到最低點的過程中滑塊 1 1，2 2 將向將向平臺靠攏迫使余下的包裝紙緊貼巧克力糖，包裝好后巧克力糖將落到平臺上，平臺靠攏迫使余下的包裝紙緊貼巧克力糖，包裝好后巧克力糖將落到平臺上，并將被下一塊要包裝的巧克力推并將被下一塊要包裝的巧克力推入軌道中送出去。入軌道

25、中送出去。 2.22.2 圓臺狀巧克力糖包裝機圓臺狀巧克力糖包裝機的總體布局的總體布局2. .21 機械手的執(zhí)行機構機械手的執(zhí)行機構根據巧克力糖包裝工藝，確定自根據巧克力糖包裝工藝，確定自動機由下列執(zhí)行機構組成：動機由下列執(zhí)行機構組成： 1 1）送糖機構；送糖機構； 2 2）供紙機構；供紙機構；3 3）接糖和頂糖機構；接糖和頂糖機構；4 4）抄紙機構；抄紙機構；10 / 255 5）撥糖機構；撥糖機構；6 6）鉗糖機械手的開合機；鉗糖機械手的開合機；7 7）轉盤傳動機轉盤傳動機工作原理：工作原理： 機械手的開合動作，由固定的凸輪機械手的開合動作，由固定的凸輪 8 8 控制，凸輪控制，凸輪 8

26、8 的輪廓線是由的輪廓線是由 2 2 個半徑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；從滾子在小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；從滾子在小半徑上弧上，機械手靠彈簧上弧上，機械手靠彈簧 6 6 閉合。閉合。接糖桿和頂糖桿的運動，不僅具有時間上的順序關系，而且具有空間上的接糖桿和頂糖桿的運動，不僅具有時間上的順序關系，而且具有空間上的關系，因此他們的運動循環(huán)過程必須遵循空間同步的化的原則設計。接糖桿和關系，因此他們的運動循環(huán)過程必須遵循空間同步的化的原則設計。接糖桿和頂糖桿夾住糖塊和包裝紙同步上升時，夾緊力不能太大，以免損傷糖塊。同時頂糖桿夾住糖塊和包裝

27、紙同步上升時，夾緊力不能太大，以免損傷糖塊。同時應使家盡力保持穩(wěn)定，因此在接糖桿的頭部采用彈性的件。應使家盡力保持穩(wěn)定，因此在接糖桿的頭部采用彈性的件。 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11 / 252. .22 包裝機的總體布局：包裝機的總體布局：包裝機的總體分布圖如圖所示包裝機的總體分布圖如圖所示第三章第三章 圓臺狀巧克力糖的包裝機傳動系統(tǒng)圓臺狀巧克力糖的包裝機傳動系統(tǒng)3 3 主要執(zhí)行機構方案設計原理主要執(zhí)行機構方案設計原理臺狀巧克力包裝機

28、是專用包裝機，根據自動包裝機系統(tǒng)的設計的一般的原臺狀巧克力包裝機是專用包裝機，根據自動包裝機系統(tǒng)的設計的一般的原則和巧克力糖包裝工藝的具體要求，擬定如下圖所示的傳動系統(tǒng)：則和巧克力糖包裝工藝的具體要求，擬定如下圖所示的傳動系統(tǒng)：1-1-電動機電動機 2-2-帶式無級變速機構帶式無級變速機構 3-3-鏈輪輻鏈輪輻 4-4-盤車手輪盤車手輪12 / 255-5-頂糖桿凸輪頂糖桿凸輪 6-6-剪紙導凸輪剪紙導凸輪 7-7-撥糖桿凸輪撥糖桿凸輪 8-8-抄紙板凸輪抄紙板凸輪9-9-接糖桿凸輪接糖桿凸輪 10-10-鉗糖機械手鉗糖機械手 11-11-撥糖桿撥糖桿 12-12-槽輪機構槽輪機構13-13-

29、接糖桿接糖桿 14-14-頂躺桿頂躺桿 15-15-送糖盤送糖盤 16-16-齒輪副齒輪副17-17-供紙部件鏈輪供紙部件鏈輪 18-18-輸送帶鏈輪輸送帶鏈輪 19-19-螺旋齒輪副螺旋齒輪副 20-20-分配軸分配軸如圖所示，電動機轉速為如圖所示，電動機轉速為 1440r/min1440r/min，功率為，功率為 0.4kW,0.4kW,分轉速為分轉速為 7070130r/min130r/min，總降，總降速比速比，采用平帶、鏈輪兩級降速，其中，采用平帶、鏈輪兩級降速，其中，。6 .20111總u84 . 41帶u67. 21鏈u配而無級變速的錐輪直徑配而無級變速的錐輪直徑。螺旋齒輪副。螺

30、旋齒輪副 1 1、2 2、3 3 的傳動比的傳動比minmax40,70Dmm Dmm, ,直齒標準齒輪副的傳動比直齒標準齒輪副的傳動比 i=1.67i=1.67。123i =i =i =1第四章第四章 巧克力包裝機的設計巧克力包裝機的設計4.14.1 粒狀巧克力糖包裝機的機械手設計粒狀巧克力糖包裝機的機械手設計鉗糖機械手及送糖盤的設計計算表：鉗糖機械手及送糖盤的設計計算表：項目項目計算（選擇）依計算（選擇）依據據計算（確定）結計算（確定）結果果項目項目計算（選擇）依據計算（選擇）依據計算（確定）結計算（確定）結果果A1A1A1A11=1=3030R5R5R5=(R1-R2)/2=(515R5

31、=(R1-R2)/2=(515) )1010A2A2取取 A2=A1A2=A13030T1T1T1=60T1=60 度度6060r1r1r1=(100r1=(100 200)200)150150T2T2T2=60T2=60 度度6060r2r2取取 r2=r1-r2=r1-（30503050）110110111=1=1=1=2525rrr=r=（30503050）5050222=2=2=2=202013 / 25R1R1R1=R1=（8012080120）100100333=2-(3=2-(510510) )1515R2R2R2=R2= R1-R1-（10301030）8080444=34=3

32、1515R3R3R3=R3= R4-R4-11100100R R2R=12R=112.512.5R4R4R4=R4=（100200100200）130130H HH=h+H=h+（410410）20204.24.2 粒狀巧克力糖包裝機的凸輪設計粒狀巧克力糖包裝機的凸輪設計4.211頂糠桿槽凸輪頂糠桿槽凸輪 5 R=(4070)R=(4070)5050H=(50100)H=(50100)8080推程推程 h=H-Rh=H-R30304.22 撥糠桿偏心凸輪撥糠桿偏心凸輪 7 14 / 25R=R=（40704070）5050H=H=（5010050100）8787推程推程 h=H-Rh=H-R3

33、7374.23 剪紙刀平面凸輪剪紙刀平面凸輪 6 、抄紙板平面凸輪、抄紙板平面凸輪 8剪紙刀平面凸輪剪紙刀平面凸輪 6 6 參數參數序號序號凸輪運動角凸輪運動角 推桿的運動規(guī)律推桿的運動規(guī)律1 101200120等速上升等速上升 h=h= 60602 2120180120180推桿遠休推桿遠休3 3180270180270正弦加速度下降正弦加速度下降 h=h= 60604 4270360270360推桿近休推桿近休偏心距偏心距 e e = = 2525基圓半徑基圓半徑 r0r0 = = 5050抄紙板平面凸輪抄紙板平面凸輪 8 8 參數參數序號序號凸輪運動角凸輪運動角 推桿的運動規(guī)律推桿的運動

34、規(guī)律1 101200120等速上升等速上升 h=h= 50502 2120180120180推桿遠休推桿遠休3 3180270180270正弦加速度下降正弦加速度下降 h=50h=504 4270360270360推桿近休推桿近休偏心距偏心距 e e = = 2020基圓半徑基圓半徑 r0r0 =40=4015 / 254.24接糖桿圓柱凸輪接糖桿圓柱凸輪 9 R=R=（5015050150）6060推程推程 h=h=（5012050120）1001004.25 粒狀巧克力糖包裝機的槽輪設計粒狀巧克力糖包裝機的槽輪設計16 / 254.26 粒狀巧克力糖包裝機的齒輪設計粒狀巧克力糖包裝機的齒輪

35、設計斜齒輪副斜齒輪副 1 1、2 2、3 3 的設計計算表的設計計算表項目項目計算（或選擇）依計算（或選擇）依據據計算過程計算過程單位單位計算結果計算結果 1 1選齒輪精度選齒輪精度等級等級級級7 72.2.材料選擇材料選擇45#45#鋼鋼3.3.選擇齒數選擇齒數 Z Z)4020(1Z12iZZ 12ZZU Z Z1 1=28=28Z Z2 2=128=128個個282828284.4.選取螺旋角選取螺旋角一般?。ㄒ话闳。?-208-20）度）度1212度度12125.5.齒寬系數齒寬系數d d0.60.66.6.選取模數選取模數nm查標準模數系列表查標準模數系列表mmmm2 2項目項目計算

36、（或選擇）依計算（或選擇）依據據計算（或計算（或確定）結確定）結果果項目項目計算（或選擇）計算（或選擇）依據依據計算（或計算（或確定）結確定）結果果T1T1取取 T1=30T1=30 度度3030 度度d dd=(1530)d=(1530)2020T2T2取取 T2=90T2=90 度度9090 度度d1d1d12L(1-sinT1)-d12L(1-sinT1)-d-2(36)d-2(36)2020L LL=L=（100200100200）150150h hh=L(sinT1+cosT1h=L(sinT1+cosT1-1)+d/2+(36)-1)+d/2+(36)8080D DD=D= 2Lc

37、osT1=259.82LcosT1=259.8260260R RR=Lsin(180/z)R=Lsin(180/z)7575z z取取 z=6z=66 6d2d2d22(L-h)d22(L-h)202017 / 257.7.計算齒輪的計算齒輪的分度圓直徑分度圓直徑 d dcosnzmd cos11nmzd cos22nmzd mmmm57.2557.2557.2557.258.8.計算齒輪寬計算齒輪寬度度 B Bb b = = d dd d1 1圓整后?。簣A整后取：B B1 1 =57.250.6=35=57.250.6=35B B2 2 =57.250.6=35=57.250.6=35mmm

38、m353535352 2標準直齒齒輪副標準直齒齒輪副 1616 的設計計算表的設計計算表項目項目計算（或選擇）依計算（或選擇）依據據計算過程計算過程單位單位計算（或確計算（或確定）結果定）結果 1.1.選齒輪精度選齒輪精度等級等級級級7 72.2.材料選擇材料選擇45#45#鋼鋼3.3.選擇齒數選擇齒數 Z Z)4020(1Z12iZZ 12ZZU Z1=32Z1=32Z2=1.6732Z2=1.6732個個323254544.4.齒寬系數齒寬系數 dd0.50.55.5.選取模數選取模數nm查標準模數系列表查標準模數系列表mmmm2 26.6.計算齒輪的計算齒輪的分度圓直徑分度圓直徑 d d

39、mmmm64641081087.7.計算齒輪寬度計算齒輪寬度B Bb b = = dd1dd1圓整后?。簣A整后取：B1B1 = = 3232B2B2 = = 5454mmmm3232545418 / 25第五章第五章 粒狀巧克力糖包裝機的工作循環(huán)圖粒狀巧克力糖包裝機的工作循環(huán)圖5.15.1 分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖5.11 確定各機構的運動循環(huán)。確定各機構的運動循環(huán)。已知已知8686 件件/min/min，則分配軸的轉速為，則分配軸的轉速為TQ n=86(r/min)n=86(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)，所分配軸每轉

40、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)，所以以60/n=60/86=0.6960/n=60/86=0.69（s s）pT5.12 確定各機構運動循環(huán)的組成區(qū)段。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：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時間；撥糖機、送料輥輪和機械手轉位等三個機構的轉位運動時間；1KT撥糖機、送料輥輪和機械手轉位等三個機構的的停歇時間。撥糖機、送料輥輪和機械手轉位等三個機構的的停歇時間。1oT因此，應有因此，應

41、有 (5.1)(5.1)pT1KT1oT相應的分配軸轉角為相應的分配軸轉角為 (5.2)(5.2)p111ko剪刀機構剪刀機構 8 8 的運動循環(huán)可分為三個區(qū)段：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；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；剪刀機構的返回行程時間；8dT剪刀機構在初始位置的停留時間。剪刀機構在初始位置的停留時間。8oT因此，應有因此，應有 (5.3)(5.3)8pT8kT8dT8oT相應的分配軸轉角為相應的分配軸轉角為 (5.4)(5.4)8888pkdo頂糖桿機構頂糖桿機構 5 5 的運動循環(huán)的組成區(qū)段為：的運動循環(huán)的組成區(qū)段為：頂糖桿機構的

42、頂糖工作行程時間；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頂糖桿機構在工作位置的停留時間5sT19 / 25 頂糖桿機構的返回行程時間；頂糖桿機構的返回行程時間；5dT頂糖桿機構在初始位置的停留時間。頂糖桿機構在初始位置的停留時間。5oT因此，應有因此，應有 (5.5)(5.5)55555pksdoTTTTT相應的分配軸轉角為相應的分配軸轉角為 (5.6)(5.6)55555pksdo活動折紙板機構活動折紙板機構 6 6 的運動循環(huán)也可以分為四個區(qū)段：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；活動折紙板機構的折紙工作行程時間；6kT活動折紙板機構

43、在工作位置的停留實際；活動折紙板機構在工作位置的停留實際；6sT活動折紙板機構的返回行程時間；活動折紙板機構的返回行程時間；6dT活動折紙板機構在初始位置的停留時間；活動折紙板機構在初始位置的停留時間；6oT因此，應有因此，應有 (5.7)(5.7)66666pksdoTTTTT相應的分配軸轉角為相應的分配軸轉角為 (5.8)(5.8)66666pksdo5.13 確定各機構運動循環(huán)內各區(qū)段的時間及分配軸轉角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

44、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。同。a.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，試取送料時間取送料時間s s，則停歇時間為，則停歇時間為s s，相應的分配軸轉角為，相應的分配軸轉角為1KT511oT52 =360=360=3601/5/0.69=3601/5/0.69104.34104.341kpkTT1 =360=360=3602/5/0.69=3602/5/0.69208.69208.691opoTT1b b剪刀機

45、構剪刀機構 8 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取剪切工作行程時間s s，則相應的分配軸轉角分別為：，則相應的分配軸轉角分別為：8kT45220 / 25 3603603602/45/0.693602/45/0.6921.1321.138k8kpTT初定初定s s，則，則s s，則相應的分配軸轉角分別為：，則相應的分配軸轉角分別為：8dT5448oT2713 3603603604/45/0.693604/45/0.6942.2742.278d8dpTT 36036036013/27/0.6936013/2

46、7/0.69251.20251.208o8opTTc.c.頂糖桿機構頂糖桿機構 5 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取工作位置停留時間s s，則相應的分配軸轉角為：，則相應的分配軸轉角為：5sT1352 360360 3602/135/0.693602/135/0.697.727.725s5spTT初定初定s s，s s，則，則s s，相應的分配軸轉角分別為：，相應的分配軸轉角分別為：5kT4545dT135145oT13553 3603603604/135/0.693604/135/0.6915.451

47、5.455k5kpTT 36036036014/135/0.6936014/135/0.6954.1054.105d5dpTT 36036036053/135/0.6936053/135/0.69204.82204.825o5opTTd d活動折紙板機構活動折紙板機構 6 6 運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據工藝要運動循環(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求，試取折紙工作行程時間s s，則相應的分配軸轉角為：，則相應的分配軸轉角為：6kT654 3603603604/65/0.693604/65/0.6932.1032.106k6kpTT初定初定s s，s s，

48、則，則s s，相應的分配軸轉角分別為：，相應的分配軸轉角分別為：6sT6526dT195316oT19568 3603603602/65/0.693602/65/0.6916.0516.056s6spTT 36036036031/195/0.6936031/195/0.6982.9482.946d6dpTT21 / 25 36036036068/195/0.6936068/195/0.69181.93181.936o6opTT5.25.2 各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計。各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計。5.21 確定粒狀巧克力自動包裝機最短的工作循環(huán)確定粒狀巧克力自動包裝機最短的工作循

49、環(huán)。minpT (5.9)(5.9)444321mindskkkkpTTTTTTT （s s）195316526544544525165385.22 確定粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)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令上述三對同步點的錯移量分別為t1t1、t2t2和和t3t3，若取，若取 t1t1=t2t2=t3t3=1/195=1/195（s s）則其在分配軸上相應的轉角為則其在分配軸上相應的轉角為 1 . 33601321ptT粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)應為粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)應為sTTtttPP531951195119516538321m

50、in5.35.3 繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)( (如圖如圖 10)10)5.45.4 修正自動包裝機的工作循環(huán)圖修正自動包裝機的工作循環(huán)圖實際上實際上, ,粒狀巧克力自動包裝機要求每轉生產一個產品粒狀巧克力自動包裝機要求每轉生產一個產品, ,即要求即要求, ,因此應對因此應對圖進行修正圖進行修正, ,即按比例或用其他分析方法即按比例或用其他分析方法, ,求出循環(huán)圖截短后各動區(qū)段的分配軸求出循環(huán)圖截短后各動區(qū)段的分配軸轉角若將修正前各機構運動循環(huán)各區(qū)段對應的分配軸轉角按比例放大轉角若將修正前各機構運動循環(huán)各區(qū)段對應的分配軸轉角按比例放大, ,則有則有Px

51、xPTT式中式中, , -修正后各機構運動循環(huán)各區(qū)段對應的分配軸轉角修正后各機構運動循環(huán)各區(qū)段對應的分配軸轉角. .x根據修正后的分配軸轉角繪制的粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)圖根據修正后的分配軸轉角繪制的粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)圖, ,如圖如圖 1111所示所示. .22 / 25( (圖圖 10)10) ( (圖圖 11)11)方案評價方案評價：占其樺：占其樺：電動機帶動軸以及其上的幾個齒輪滾動，凸輪電動機帶動軸以及其上的幾個齒輪滾動，凸輪 7 7 通過變向帶動推糖桿通過變向帶動推糖桿 1111，凸輪凸輪 9 9 間歇性滾動帶動接糖桿間歇性滾動帶動接糖桿 1313，凸輪，凸輪 6 6 是帶動刀做間歇性的剪紙運動，是帶動刀做間歇性的剪紙運動，將其帶到特定的工位，待糖到了錐面成型機構時，這