壓縮包內(nèi)含CAD圖紙和三維建模及說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）
題 目 包裝機(jī)設(shè)計
專 業(yè)
學(xué)生姓名
班 級
學(xué) 號
指導(dǎo)教師
二〇 年 月 日
壓縮包內(nèi)含CAD圖紙和三維建模及說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985
畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明
本人鄭重聲明：所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本研究做出過重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明并表示了謝意。
論文作者簽名：
日期： 年 月 日
0
- -
摘 要
由于生產(chǎn)和流通的日益社會化，現(xiàn)代化，尤其是半個世紀(jì)以產(chǎn)品包裝得到了飛速的發(fā)展，在市場商品交換的重要地位也越來越來突出，目前，已普遍引起人們的重視。
科技的發(fā)展在當(dāng)代社會各個不同的領(lǐng)域都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。特別是機(jī)械化，自動化設(shè)備的普遍應(yīng)用，更為這些領(lǐng)域增添了活力，包裝業(yè)也不例外?，F(xiàn)在大部分的包裝過程已有手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化作業(yè)。這不僅僅降低了人的勞動程度，而且也加快了生產(chǎn)速度，提高了生產(chǎn)率，同時也使包裝的形式在不斷的改進(jìn)、革新，使廣大的消費者普遍能夠接受。這在客觀上促進(jìn)了產(chǎn)品的營銷，提高了產(chǎn)品在市場上的競爭力，也可以為企業(yè)帶來高額的利潤。
本次畢業(yè)設(shè)計，通過許多種方案的綜合評價、篩選，最后確定了這一臺連續(xù)式包裝機(jī)。該機(jī)由電磁震動上料斗、分落部件、鉗部件、扭結(jié)部件、紙架部件、切紙部件以及動力源——無級變速部件、動力分度箱等幾大部件，整個包裝過程實現(xiàn)了自動化，與現(xiàn)代機(jī)械相比，本機(jī)器實現(xiàn)了高速、連續(xù)性，具有高的生產(chǎn)率、低動力消耗、使用簡單、維修方便可靠等優(yōu)點。
關(guān)鍵詞：上料；分落部件；切紙部件；自動化；現(xiàn)代化
ABSTRACT
With sociality and modernization of manufacture and circulation, especially since half of century produce packing has developed at high speed. At the same time, it is important for produce industry to packing.
Development of science and technology throw great impact on all industry in our sociality, especially devices that realize the mechanizing and automation have been widely used, so produce packing has also been poured into great vigor. Nowadays, almost much of produce packing to mechanical operation. This change not only lowers people’s intensity of labor, but also increases, produce speed, and raise productivity, at the same time, the style of produce packing has also been made better and innovated, that not only improves produce competitiveness at market but also achieve enormous economical benefit for factory.
My graduated project is to design a continuous produce packing machine through a synthetically study and screening of some plans. This machine is composed of electromcgnetign vibration raise candy funnel, separate and lover candy part, grip-candy part, energy source-source-steppes speed change paretic. This produce-packing process realize atomization and continuous of produce. This machine has advantage of high produce capability, low energy consume, simplify the use of reliability of maintenance et.
Keywords: Anticipate;Divide sugar to fall a sugar parts;Slice a paper parts and automate Modernize up
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 包裝機(jī)械 1
1.1.1 包裝的分類及作用 1
1.1.2 包裝機(jī)械的組成 2
1.1.3 包裝機(jī)械的特點 2
1.2 包裝機(jī)發(fā)展方向 2
1.3 國內(nèi)包裝機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 3
1.4 我國包裝技術(shù)與國外先進(jìn)包裝技術(shù)的差距 5
第2章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的工藝確定 6
2.1 產(chǎn)品特征 6
2.2 包裝材料 6
2.3 包裝工藝方案擬定 6
2.4 粒狀巧克力糖包裝工藝的實驗 7
第3章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的總體布局 9
3.1 機(jī)型選擇 9
3.2 自動機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 9
3.3 包裝機(jī)總體布置 10
第4章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng) 11
4.1 選擇電動機(jī) 12
4.1.1 機(jī)械特性 12
4.1.2 轉(zhuǎn)速 12
4.1.3 運行經(jīng)濟(jì)性 12
4.2 電動機(jī)的選擇 12
第5章 電機(jī)到主輸送帶裝置的傳動設(shè)計 14
5.1 第一級傳動——帶的設(shè)計 14
5.2 齒輪的設(shè)計 15
5.2.1 齒輪材料 15
5.2.2 分配軸上螺旋齒輪的尺寸計算 15
5.2.3 機(jī)械手及送軸上的螺旋齒輪的尺寸計算 16
5.3 第三級傳動——鏈傳動的設(shè)計計算 17
5.4 主傳送帶的設(shè)計計算 18
5.4.1 主傳動鏈的設(shè)計計算 18
5.4.2 計算主傳送帶的牽引力F 20
5.4.3 驗算主鏈條輸送裝置的功率 20
第6章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的工作循環(huán)圖 23
6.1 分析各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動循環(huán)圖 23
6.2 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動循環(huán)的時間同步化設(shè)計 25
6.3 繪制包狀粒狀巧克力糖自動包裝機(jī)的工作循環(huán) 26
6.4 修正自動包裝機(jī)的工作循環(huán)圖 26
第7章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的齒輪設(shè)計 27
7.1 斜齒輪副1、2、3的設(shè)計計算表 27
7.2 標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪副16的設(shè)計計算表 27
第8章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的機(jī)械手設(shè)計 29
第9章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的凸輪設(shè)計 30
9.1 頂桿槽凸輪設(shè)計 30
9.2 撥桿偏心凸輪設(shè)計 30
9.3 剪紙刀平面凸輪6 、抄紙板平面凸輪8 31
9.4 接桿圓柱凸輪 32
第10章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的槽輪設(shè)計 33
第11章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)Solidworks三維建模 34
11.1 基本簡介 34
11.2 軟件特點 34
11.2.1 全動感用戶界面 34
11.2.2 配置管理 35
11.2.3 協(xié)同工作 35
11.2.4 裝配設(shè)計 35
11.2.5 工程圖 35
11.3 粒狀巧克力糖包裝機(jī)三維圖 36
11.3.1機(jī)械手部件圖 36
11.3.2送料與夾持 36
11.3.3 整體裝配圖 37
結(jié)論 38
致謝 39
參考文獻(xiàn) 40
第1章 緒論
1.1 包裝機(jī)械
包裝機(jī)械是指完成全部或部分包裝過程的機(jī)器。包裝過程包括成型、充填封、口裹、包等主要包裝工序以及清洗、干燥、殺菌、貼標(biāo)、困扎、集裝、拆卸等前后包裝工序，轉(zhuǎn)送、選別等其他輔助包裝工序。
1.1.1 包裝的分類及作用
包裝的分類方法很多，按包裝產(chǎn)品的流通領(lǐng)域分類，有工業(yè)產(chǎn)品包裝和商業(yè)產(chǎn)品包裝，按產(chǎn)品包裝的結(jié)構(gòu)形式分類，有內(nèi)包裝和外包裝；還可以按包裝材料或包裝容器的品種類別分類以及按包裝對象即包裝物品的名稱分類等等。其中按包裝的結(jié)構(gòu)形式分類比較有意義，內(nèi)包裝是一種基本的包裝結(jié)構(gòu)形式，它包括直接包裝和中間包裝。直接包裝是用包裝材料或容器直接裹包產(chǎn)品或裝載的包裝形式；包裝材料或容器與被包裝物品間保持著直接觸，是最小的包裝單元。直接包裝時，必須根據(jù)被包裝物品的物理性能，按包裝要求，選擇包裝材料或容器，制定包裝工藝，選擇或設(shè)計包裝機(jī)械設(shè)備。中間包裝是以一定數(shù)量的直接包裝品經(jīng)組合后再作一次包裝的包裝形式。如物品裝瓶或裝袋后的裝盒包裝；卷煙小包包裝后的條包包裝；牙膏類物品的裝管封尾后的裝盒包裝等。
隨著消費者需要的多樣化，尤其是超級市場的發(fā)展，內(nèi)包裝突出日益重要的地位。完成內(nèi)包裝所需的機(jī)器設(shè)備，在包裝工業(yè)中的需求量最大。 外包裝是以一定數(shù)額的、經(jīng)內(nèi)包裝后的產(chǎn)品裝裁到包裝箱的包裝結(jié)構(gòu)形式。包裝箱現(xiàn)在多用瓦楞紙板箱。內(nèi)包裝的主要目的，在于促進(jìn)銷售，并為消費者提供使用上的方便，在包裝設(shè)計中，除保證包裝內(nèi)容物質(zhì)和量的要求外，還需重視包裝裝潢的重要作用。外包裝的主要目的，是為流通儲運提供保障，要求包裝堅固牢實。
包裝是對被包裝物所采取的一種保護(hù)性措施，包裝的主要目的在于保護(hù)產(chǎn)品的使用價值。因此，包裝中還要顧及到物品在流通中的運輸、裝卸、存貯保管和銷售的方便；此外，包裝的裝潢還起到美化、宣傳和推銷的作用。包裝加工是產(chǎn)品在生產(chǎn)中的最后環(huán)節(jié)，是提高產(chǎn)品的商品價值不可忽視的重要環(huán)節(jié)。
1.1.2 包裝機(jī)械的組成
被包裝物品
供送系統(tǒng)
主傳送
系統(tǒng)
成品輸出系統(tǒng)
控制系統(tǒng)
傳動系統(tǒng)
輔助裝置
動力機(jī)
機(jī)身
包裝材料供送系統(tǒng)
包裝操作執(zhí)行系統(tǒng)
圖1.1包裝機(jī)械的組成和特點
1.1.3 包裝機(jī)械的特點
（1）大多數(shù)包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)復(fù)雜，運動速度快且動作配合要求高。
（2）用于食品和藥品的包裝機(jī)要便于清洗，符合藥品和食品的衛(wèi)生和安全要求。
（3）包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作力一般都較小，所以包裝機(jī)的電機(jī)功率較小。
（4）包裝機(jī)一般都采用無級變速裝置，以便靈活調(diào)整包裝速度、調(diào)節(jié)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力。
（5）包裝機(jī)械是特殊類型的專業(yè)機(jī)械，種類繁多，生產(chǎn)數(shù)量有限。為便于制造和維修，減少設(shè)備投資，在包裝機(jī)的設(shè)計中應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化、通用性及多功能性。
（6）包裝機(jī)械的自動化程度高，大部分已采用PLC、單片機(jī)控制，實現(xiàn)了智能化。
（7）包裝機(jī)械實現(xiàn)了包裝生產(chǎn)的專業(yè)化，大幅度地提高生產(chǎn)效率。
（8）包裝機(jī)械化降低了勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約原材料，降低產(chǎn)品成本。
（9）保證了包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生和安全，提高了產(chǎn)品包裝質(zhì)量，增強(qiáng)市場銷售的競爭力。
（10）延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，方便產(chǎn)品的流通。產(chǎn)品采用包裝機(jī)，可減少包裝場地面積，節(jié)約基建投資 。
1.2 包裝機(jī)發(fā)展方向
目前，國外包裝和食品機(jī)械水平高的國家主要是美國、德國、日本、意大利和英國。而德國的包裝機(jī)械在設(shè)計、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位，
2002年德國包裝機(jī)械產(chǎn)值達(dá)34億歐元，其產(chǎn)量的77 %為出口產(chǎn)品。最近幾年，這些國家包裝和食品機(jī)械設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢。
德國包裝機(jī)械設(shè)計的新趨勢:?
????德國與美國、日本、意大利均為世界包裝機(jī)械大國。在包裝機(jī)械設(shè)計、制造、技術(shù)性能等方面居于領(lǐng)先地位。德國包裝機(jī)械的設(shè)計是依據(jù)市場調(diào)研及市場分析結(jié)果進(jìn)行的，其，目標(biāo)是努力為客戶，尤其是為大型企業(yè)服務(wù)。為滿足客戶要求，德國包裝機(jī)械制造廠商和設(shè)計部門采取了諸多措施：?
????(1) 工藝流程自動化程度越來越高，以提高生產(chǎn)率和設(shè)備的柔性及靈活性。采用機(jī)械手完成復(fù)雜的動作。操作時，在由電腦控制的攝像機(jī)錄取信息和監(jiān)控下，機(jī)械手按電腦指令完成規(guī)定動作，確保包裝的質(zhì)量。?
????(2) 提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。德國包裝機(jī)械以飲料、啤酒灌裝機(jī)械和食品包裝機(jī)械見長，具有高速、成套、自動化程度高和可靠性好等特點。其飲料灌裝速度高達(dá)12萬瓶/h，小袋包裝機(jī)的包裝速度高達(dá)900袋／min。?
????(3) 使產(chǎn)品機(jī)械和包裝機(jī)械一體化。許多產(chǎn)品要求生產(chǎn)之后直接進(jìn)行包裝，以提高生產(chǎn)效率。如德國生產(chǎn)的粒狀巧克力糖生產(chǎn)及包裝設(shè)備，就是由一個系統(tǒng)控制完成的。兩者一體化，關(guān)鍵是要解決好在生產(chǎn)能力上相互匹配的問題。?
????(4) 適應(yīng)產(chǎn)制品變化，具有良好的柔性和靈活性。由于市場的激烈競爭，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短。如化妝品生產(chǎn)三年一變，甚至一個季度一變，生產(chǎn)量又都很大，因此要求包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性，使包裝機(jī)械的壽命遠(yuǎn)大于產(chǎn)品的壽命周期，這樣才能符合經(jīng)濟(jì)性的要求。?
????(5) 普遍使用計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù)。隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度不斷加快，德國包裝機(jī)械設(shè)計普遍采用了計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù)，大大縮短了包裝機(jī)械的開發(fā)設(shè)計周期。?
????包裝機(jī)械設(shè)計不僅要重視其能力和效率，還要注重其經(jīng)濟(jì)性。所謂經(jīng)濟(jì)性不完全是機(jī)械設(shè)備本身的成本，更重要的是運轉(zhuǎn)成本，因為設(shè)備折舊費只占成本的6％～8％，其他的就是運轉(zhuǎn)成本。?
1.3 國內(nèi)包裝機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
我國包裝機(jī)械行業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，在80年代末和90年代中得到迅速發(fā)展。已成為機(jī)械工業(yè)中的10大行業(yè)之一，無論是產(chǎn)量，還是品種上，都取得了令人矚目的成就，為我國包裝工業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的保障。目前，我國已成為世界包裝機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)和消費大國之一。?
包裝機(jī)械作為一種產(chǎn)品，它的含義不僅僅是產(chǎn)品本身的物質(zhì)意義，而是包括形式產(chǎn)品、隱形產(chǎn)品及延伸產(chǎn)品3層含義。形式產(chǎn)品是指包裝機(jī)本身的具體形態(tài)和基本功能；隱形產(chǎn)品是指包裝機(jī)給用戶提供的實際效用；延伸產(chǎn)品是指包裝機(jī)的質(zhì)量保證、使用指導(dǎo)和售后服務(wù)等。所以包裝機(jī)的設(shè)計應(yīng)該包括：市場調(diào)研、原理圖設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工圖設(shè)計、使用說明書編寫及售后服務(wù)預(yù)案等。
包裝機(jī)械設(shè)計的類別主要有：測繪仿制設(shè)計、開發(fā)性設(shè)計、改進(jìn)性設(shè)計、系列化設(shè)計。如啤酒灌裝生產(chǎn)線生產(chǎn)能力為1．6～4萬瓶/h，其中灌裝機(jī)的灌裝閥工位數(shù)從48個、60個、90個到120個就屬于系列化設(shè)計。
由普通啤酒灌裝生產(chǎn)線到純生啤酒灌裝生產(chǎn)線的設(shè)計就屬于改進(jìn)、開發(fā)性設(shè)計。對于中低速運行的包裝機(jī)，目前我們基本上可以進(jìn)行自主設(shè)計。而高速運行的包裝機(jī)，特別是一些先進(jìn)機(jī)型，大多是測繪、仿制國外的同類機(jī)型，進(jìn)行國產(chǎn)化設(shè)計和系列化設(shè)計。其主要的原因是：(1)大多數(shù)設(shè)計人員還沒有真正掌握先進(jìn)的設(shè)計方法，如高速包裝機(jī)械的動力學(xué)設(shè)計理論和方法等，對高速工況下機(jī)構(gòu)的動態(tài)精度分析等問題還不能模擬解決；(2)產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合不夠緊密，理論上的科研成果不能及時地在實際設(shè)計中運用，設(shè)計人員缺乏及時的技術(shù)培訓(xùn)；(3)整個行業(yè)缺乏宏觀調(diào)控的力度，優(yōu)勢資源不能得到合理的配置與調(diào)整。?
在包裝機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域，絕大多數(shù)設(shè)計人員仍沿用以前的設(shè)計方法：(1)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書尋找同類機(jī)型作為樣機(jī)；(2)參考樣機(jī)制定各項技術(shù)性能指標(biāo)及使用范圍；(3)設(shè)計工作原理圖、傳動系統(tǒng)圖；(4)設(shè)計關(guān)鍵零件，部件；(5)設(shè)計總裝圖方案和動作循環(huán)圖；(6)設(shè)計部件圖、總裝圖和零件圖；(7)對主要部件中的關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度校核；(8)設(shè)計控制原理圖、施工圖等。?
而今，國內(nèi)一些大學(xué)的設(shè)計軟件，可以對包裝機(jī)中常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計，其開發(fā)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)CAD／CAM軟件已經(jīng)能夠滿足企業(yè)進(jìn)行凸輪連桿機(jī)構(gòu)自主設(shè)計的能力，但在實際包裝機(jī)械的設(shè)計中應(yīng)用還不普遍。?
新型包裝機(jī)械往往是機(jī)、電、氣一體化的設(shè)備。充分利用信息產(chǎn)品的最新成果，采用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)驅(qū)動等分離傳動技術(shù)，可使整機(jī)的傳動鏈大大縮短，結(jié)構(gòu)大為簡化，工作精度和速度大大提高。其中的關(guān)鍵技術(shù)之一是采用了多電機(jī)拖動的同步控制技術(shù)。其實掌握這種技術(shù)并不很難，只是一些設(shè)計人員不了解包裝機(jī)械的這一發(fā)展趨勢。如果說以前我國包裝機(jī)械設(shè)計是仿制、學(xué)習(xí)階段，那么現(xiàn)在我們應(yīng)該有創(chuàng)新設(shè)計的意識
我國包裝業(yè)技術(shù)與機(jī)械近些年所取得的成績是顯著的，其起步于20世紀(jì)70年代末，剛起步時年產(chǎn)值僅七、八千萬元，產(chǎn)品品種僅100 余種，技術(shù)水平也較低。在20紀(jì)80年代中期至20世紀(jì)年代中期十余年的時間里，才得到快速發(fā)展，年增長率達(dá)到20%—30% ，到1999年底食品和包裝機(jī)械達(dá)40 大類，品種達(dá)1700種，到2000年產(chǎn)值增加到300億元，且技術(shù)水平也上了個臺階，開始出現(xiàn)了規(guī)?；⒆詣踊厔?，傳動復(fù)雜、技術(shù)含量高的設(shè)備也開始出現(xiàn)，許多包裝機(jī)械如液體食品灌裝機(jī)等設(shè)備已開始成套出口。我國包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢主要有如下幾個方面：
(1) 制袋—充填—封口包裝機(jī)械
大多數(shù)是小包裝機(jī)械，在這一范圍內(nèi)已較好地解決了顆包、膏體和粉狀的包裝的問題。
(2) 無菌包裝機(jī)械
無菌包裝是將經(jīng)過消毒的食品在無菌環(huán)境裝入消毒的容器中，可最大限度地保持食品的天然風(fēng)味、品質(zhì)和營養(yǎng)，確保產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點。無菌包裝機(jī)主要分為無菌袋式大包裝和無菌袋式小包裝。無菌袋式大包裝一般在原料產(chǎn)地用于果蔬濃縮汁包裝。而無菌袋式小包裝通常用于飲料品，供市場零售。無菌袋式小包裝又分為杯式、盒式、袋式成型充填密封小包裝三種類型。由于無菌包裝機(jī)械制造工藝和技術(shù)比較復(fù)雜，我國以前一直依靠進(jìn)口。當(dāng)然，近年來，我國一些企業(yè)努力，在這方面取得了很大的進(jìn)展，如上海輕工裝備（集團(tuán)）公司研制的屋頂盒式紙盒無菌包裝機(jī)。
(3) 啤酒灌裝成套設(shè)備
隨著國內(nèi)啤酒行業(yè)向規(guī)?；s化經(jīng)營方向發(fā)展，啤酒灌裝成套設(shè)備要重點發(fā)展年產(chǎn)5萬噸以上的大型灌裝成套設(shè)備，適度發(fā)展10萬噸以上的大型灌裝成套設(shè)備。目前我國廣州輕工機(jī)械廠已能生產(chǎn)4萬瓶/小時、6萬每小時的啤酒灌裝成套設(shè)備。
包裝業(yè)在生產(chǎn)自動化趨勢的影響下 ，呈現(xiàn)高度自動化的包裝鏈、機(jī)械功能要求多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)模塊化、控制功能智能化要求、裝重安全方便環(huán)保等特點。今后朝著高速、低耗、計量精確、自動檢測、多功能、全自動大型化成套設(shè)備發(fā)展。其他還有真空包裝機(jī)械和塑料中空容器加工機(jī)械。
1.4 我國包裝技術(shù)與國外先進(jìn)包裝技術(shù)的差距
雖然我們食品包裝技術(shù)與機(jī)械在近年來取得驕人的成績，但同國外比較，技術(shù)上仍存在二十年的差距，其具體表現(xiàn)在：
1） 產(chǎn)品品種單調(diào)，成套設(shè)備少
到2000年為止,國外食品包裝機(jī)械達(dá)2300余種，且大多配套生產(chǎn)；國內(nèi)食品包裝機(jī)械只有1700余種，且多以單機(jī)為主。
2） 技術(shù)水平低
主要表現(xiàn)在產(chǎn)品可靠性差，技術(shù)更新速度慢，新技術(shù)、新工藝、新料材應(yīng)用少，單機(jī)多，成套機(jī)少，技術(shù)含量低的產(chǎn)品多，高技術(shù)含量的產(chǎn)品少，智能化的設(shè)備還處于研制階段。
3） 產(chǎn)品質(zhì)量低
主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性可靠性差，造型落后，外觀粗糙，且大多數(shù)產(chǎn)品還無可靠標(biāo)準(zhǔn)。
4） 開發(fā)能力不足
主要表現(xiàn)是我們還在仿制、測繪或稍加國產(chǎn)化的改進(jìn)，更談不上系統(tǒng)的開發(fā)研究。
41
第2章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的工藝確定
課題參數(shù)
1．整機(jī)功率：8Kw?
2．承載能力：5kg?
3．輸送速度：0-10米/分?
4．可調(diào)溫度：0-300℃
5．枕袋尺寸：200×400mm?
6．使用電壓：220V或380V、50Hz
2.1 產(chǎn)品特征
包裝粒狀巧克力糖呈枕袋尺寸：200×400mm，輪廓清楚，但質(zhì)地疏松，容易碰傷。因此，考慮機(jī)械動作時應(yīng)適合它的特點，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。產(chǎn)品夾緊力要適當(dāng)；在進(jìn)出料時避免碰撞而損傷產(chǎn)品；包裝速度應(yīng)適中，過快會引起沖擊而可能損傷產(chǎn)品等。
包裝工藝首要的是解決坯件的上料問題。顯然，像粒狀巧克力糖之類的產(chǎn)品，使用一般料斗上料方法是不適宜的。如果采用料倉式上料方法，則需要人工定時放料，每分鐘放80包也夠緊張的。如果將自動機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)直接與粒狀巧克力糖澆注成形機(jī)的出口相銜接，則比較容易解決粒狀巧克力糖的自動上料問題。
2.2 包裝材料
食品包裝材料應(yīng)十分注重衛(wèi)生。粒狀巧克力糖包裝紙采用厚度為0.008mm的金色鋁箔紙，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(shè)計供紙部件時對速度應(yīng)十分注意。一般包裝的速度越高，紙張的拉力就越大。根據(jù)經(jīng)驗，一般送紙速度應(yīng)小于500mm/s。
選擇供紙機(jī)結(jié)構(gòu)時，主要依據(jù)下列兩點：
1）采用紙片供料或是采用卷筒紙供料。本機(jī)采用卷筒紙。
2）紙張送出時的空間位置時垂直置放的還是水平置放的。將紙片水平置放對包裝工藝有利。但卷筒紙水平輸送，只能采用間歇式剪切供紙方法。
2.3 包裝工藝方案擬定
圖2.1 包裝工序分解圖
圖2.1為最初的粒狀巧克力糖包裝工藝圖.根據(jù)人工包裝動作順序,針對產(chǎn)品包裝質(zhì)量要求,該機(jī)包裝工藝如下:
1) 將75mm×75mm鋁箔紙覆蓋在粒狀巧克力糖小端正上方,如圖2.2(a)所示。
2) 使鋁箔紙沿塊錐面強(qiáng)迫成行如圖2.2(b)所示.
3) 將余下的鋁箔紙分成兩半,先后向大端中央折去,迫使包裝紙緊貼粒狀巧克力糖,如圖2.2 (c),(d)所示.
2.4 粒狀巧克力糖包裝工藝的實驗
根據(jù)初擬的包裝工藝方案,進(jìn)行工藝實驗.
圖2.2為鉗機(jī)械手及粒狀巧克力糖包裝簡圖.
圖2.2 鉗機(jī)械手及粒狀巧克力糖包裝
1-轉(zhuǎn)軸 2-轉(zhuǎn)盤 3-彈簧 4-接桿 5-鉗機(jī)械手(共6組)
6-塊 7-頂桿 8-鋁箔紙 9-環(huán)行托板 10-折邊器
如上圖所示,機(jī)械手設(shè)計上是具有彈性的錐形模腔,這樣能適應(yīng)粒狀巧克力糖外形尺寸的變化,I 不存在拉破鋁箔紙的現(xiàn)象.在機(jī)械手下面有圓環(huán)形托板,以防止塊下落。
工藝實驗的過程如下:
當(dāng)鉗機(jī)械手轉(zhuǎn)至裝未位置時,接桿4向下運動,頂桿7向上推塊6和包裝紙8,使塊和鋁箔紙夾在頂桿和接桿之間,然后它們同步上升,進(jìn)入機(jī)械手5,迫使鋁箔紙成型如圖4(b)所示,接著折邊器10向左折邊,成圖4(c)狀,然后轉(zhuǎn)盤2帶機(jī)械手5作順時針方向轉(zhuǎn)動,途徑環(huán)行托板9,使鋁箔紙全部覆蓋在塊的大端面上,完成全部包裝工藝如圖4(d)所示.
由于包裝紙表面還不夠光滑,有時還發(fā)生褶皺現(xiàn)象,需要進(jìn)一步改進(jìn).
經(jīng)過實驗,發(fā)現(xiàn)鋁箔紙只要用柔軟之物輕輕一抹,就很光滑平整地緊貼在塊表面上,達(dá)到預(yù)期的外觀包裝質(zhì)量要求.因此增設(shè)了一個帶有錐形毛刷圈（軟性尼龍絲），在定過程中，先讓塊和鋁箔紙通過毛刷圈，然后再進(jìn)入機(jī)械手成形，結(jié)果使包裝紙光滑、平整、美觀，完全達(dá)到包裝質(zhì)量要求。
圖2.3是經(jīng)過改進(jìn)后的粒狀巧克力糖包裝成型機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖。
圖2.3 粒狀巧克力糖包裝成型機(jī)構(gòu)
1-左抄板紙 2-鉗機(jī)械手 3-接桿 4-右抄板紙
5-錐形尼龍絲圈 6-鋁箔紙 7-塊 8-頂桿
另外，考慮自動機(jī)工作的可靠性，在成品出料口增設(shè)撥桿，確保機(jī)械手中的塊落入輸送帶上。這樣的工藝方案就此確定。
第3章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的總體布局
3.1 機(jī)型選擇
由于大批量生產(chǎn)，所以選擇全自動機(jī)型。
根據(jù)前述工藝過程，選擇回轉(zhuǎn)式工藝路線的多工位自動機(jī)型。
根據(jù)工藝路線分析，實際上需要兩個工位，一個是進(jìn)料、成型、折邊工位另一個是出料工位。自動機(jī)采用六槽槽輪機(jī)構(gòu)作工件步進(jìn)傳送。
3.2 自動機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
根據(jù)粒狀巧克力糖包裝工藝，確定自動機(jī)由下列執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成：
1) 送機(jī)構(gòu)；
2) 供紙機(jī)構(gòu)；
3) 接和頂機(jī)構(gòu)；
4) 抄紙機(jī)構(gòu)；
5) 撥機(jī)構(gòu)；
6) 鉗機(jī)械手的開合機(jī)
7) 轉(zhuǎn)盤步進(jìn)傳動機(jī)
下面是主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
圖3.1 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
圖3.2為鉗機(jī)械手、進(jìn)出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。送盤4與機(jī)械手作同步間歇回轉(zhuǎn)，逐一將塊送至包裝工位Ⅰ。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。
圖3.3為接和頂機(jī)構(gòu)示意圖。接桿和頂桿的運動，不僅具有時間上的順序關(guān)系，而且具有空間上的相互干涉關(guān)系，因此它們的運動循環(huán)必須遵循空間同步化的原則設(shè)計，并在結(jié)構(gòu)上應(yīng)予以重視。
接桿和頂桿夾住塊和包裝紙同步上升時，夾緊力不能太大，以免損傷塊。同時應(yīng)使夾緊力保持穩(wěn)定，因此在接桿的頭部采用如橡皮類的彈性件。
圖3.2 接糖和頂糖桿機(jī)構(gòu)
1-圓柱凸輪 2-接糖桿 3-糖塊4-頂糖桿 5-平面槽凸輪
3.3 包裝機(jī)總體布置
圖3.3 總體布置圖
第4章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng)
粒狀巧克力糖包裝機(jī)是專用自動機(jī)，根據(jù)自動機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計的一般原則和粒狀巧克力糖包裝工藝的具體要求，擬定如圖4.1所示的傳動系統(tǒng)。
圖4.1 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-頂桿凸輪
6-剪紙導(dǎo)凸輪 7-撥桿凸輪 8-抄紙板凸輪 9-接桿凸輪
10-鉗機(jī)械手 11-撥桿 12-槽輪機(jī)構(gòu) 13-接桿
14-頂躺桿 15-送盤 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
如圖所示，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min，功率為0.4kW,分配轉(zhuǎn)速為70～130r/min，總降速比，采用平帶、鏈輪兩級降速，其中，。而無級變速的錐輪直徑。螺旋齒輪副1、2、3的傳動比,直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪副的傳動比i=1.67。
運動分析
電動機(jī)通過鏈輪減速至 24r/min，帶動主動軸，主動軸通過錐齒輪，槽輪機(jī)構(gòu)帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，從而使得工作順利進(jìn)行。 此次選定的加工速度是 120 包/分，即要求機(jī)械手和送盤的轉(zhuǎn)動速度為 20r/min。 傳動比選定推桿滾子半徑為 5mm。其次要選定推桿的運動規(guī)律，由于該運動為中高速輕載，推程運動選擇正弦加速度運動規(guī)律，回程運動選擇五次多項式運動規(guī)律。對推桿的要求：凸輪轉(zhuǎn)過 90°，推桿上升 h，凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過 90°推桿停止不動；凸輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)過 60°，推桿下降 h，轉(zhuǎn)過其余角度，推桿又不動。
對于對心直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的理論廓線的坐標(biāo)為（a） 位移 s 分段計算。
（1）推程階段
（2）遠(yuǎn)休止階段
（3）回程階段
（4）近休止階段
取計算間隔為 5°，將以上各相應(yīng)值代入式（a）計算理論輪廓線上各點的坐標(biāo)值。計算時應(yīng)注意，在推程階段應(yīng)取，在遠(yuǎn)休止階段取，在回程階段取，在近休止階段。
剪紙機(jī)構(gòu)：紙的厚度大約是 0.008mm，取 h=0.1mm；抄紙 機(jī) 構(gòu) h=15.00mm；頂機(jī)構(gòu) h=30.00mm；拔機(jī)構(gòu)h=15.00mm；
4.1 選擇電動機(jī)
合理選擇電動機(jī)類型，對工作機(jī)械有效的工作，以及機(jī)組運行的可靠性、安全、節(jié)能及降低設(shè)備造價都有重要意義。
電動機(jī)類型的選擇要從負(fù)載的要求出發(fā)，考慮工作條件，負(fù)載性質(zhì)、生產(chǎn)工藝、供電情況等，盡量滿足下述各方面的要求：
4.1.1 機(jī)械特性
由電動機(jī)類型決定的電動機(jī)的機(jī)械特性與工作機(jī)械機(jī)械特性配合要適當(dāng)，機(jī)組穩(wěn)定工作；電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、牽入轉(zhuǎn)矩等性能均能滿足工作機(jī)械的要求。
4.1.2 轉(zhuǎn)速
電動機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足工作機(jī)械要求，其最高轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速變化率、穩(wěn)速、調(diào)速、變速等性能均能適應(yīng)工作機(jī)械運行要求。
4.1.3 運行經(jīng)濟(jì)性
從降低整個電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的能耗及電動機(jī)的綜合成本來考慮選擇電動機(jī)類型，針對使用情況選擇不同效率水平的電動機(jī)類型；對一些使用時間很短、年使用時數(shù)也不高的機(jī)械，電動機(jī)效率低些也不會使總能耗產(chǎn)生較大的變化，所以并不注重電動機(jī)的效率：但另一類年利用小時較高的機(jī)械，如空調(diào)設(shè)備、循環(huán)泵、冰箱壓縮機(jī)等，就需要選用效率高的電動機(jī)以降低總能耗。
4.2 電動機(jī)的選擇
本機(jī)器的動力選用交流380V。包裝機(jī)械中常用的點機(jī)轉(zhuǎn)速多為1400分轉(zhuǎn)/分，由于整個載荷比較小，所以綜合考慮最終選用Y112M-4型三相異步電動機(jī)，電壓為380V，功率為180W，額定轉(zhuǎn)速為1400r/min，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速及效率要求確定各級傳動比。其中轉(zhuǎn)送帶為主要工作部件，其效率直接影響整機(jī)工作效率。電動機(jī)的外形圖及尺寸見表4.1和圖4.2。
圖4.2 Y112M-4型電動機(jī)外形尺寸
表4.1電動機(jī)外形尺寸
機(jī)座號
安裝尺寸
D(j6)
E
F(N9)
G
M
N(j6)
P
R
S
T
80
19
+0.009
-0.004
40
6
-0.03
15.5
-0.1
165
130
+0.014
-0.011
200
0
12
+0.43
3.5
外形尺寸不大于
AC
AD
AE
L
175
120
110
300
第5章 電機(jī)到主輸送帶裝置的傳動設(shè)計
5.1 第一級傳動——帶的設(shè)計
1）確定帶的計算功率
由表8-6[1]查得帶的工作情況系數(shù)，故
w =198w (5.1)
2） 選取窄V帶帶型
根據(jù) 、由圖8-9確定選用SPZ型。
3） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑
由表8-3和表8-7取主動輪基準(zhǔn)直徑63mm。
根據(jù)式（8-15），，從動輪基準(zhǔn)直徑。
=252 mm (5.2)
根據(jù)表8-7，取。
按式==4.618 m/s (5.3)
=4.618m/s
所以帶的速度合適。
4） 確定窄V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距
根據(jù)0.7（，初步確定中心距400 mm。
根據(jù)下式計算所需的基準(zhǔn)長度
=
=1316.9mm (5.4)
由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度=1400mm。
則按式（8-21）計算實際的中心距a
=442.4mm (5.5)
圓整取a=442mm
5） 驗算主動輪上的包角
由式（8-6）得
(5.6)
主動輪上的包角合適。
6）計算窄V帶的根數(shù)Z
由 (5.7)
又1400 r/min 、63mm、4,查表8-5a和表8-6b得
0.24 kw
△P0=0.03 kw
查表8-8得 包角系數(shù)0.93，查表8-2得長度系數(shù)0.99，則
=0.7
則取Z=1根。
7） 計算預(yù)緊力
由 (5.8)
查表8-4得q=0.06kg/m，故
N=33.08N
8） 計算作用在軸上的壓軸力
==65.35 N (5.9)
5.2 齒輪的設(shè)計
5.2.1 齒輪材料
由齒輪的失效形式可知，設(shè)計齒輪傳動時，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損、抗點蝕、抗膠合及
抗塑性變形的能力，而齒根要有較高的抗折斷能力。因此齒輪材料性能的基本要求為：齒面硬，齒芯要韌。所以齒輪材料選用：40Cr調(diào)質(zhì)鋼。
5.2.2 分配軸上螺旋齒輪的尺寸計算
軸空間布置如圖：供紙鏈輪鏈輪槽輪 送螺旋齒輪 輸送帶鏈輪 機(jī)械手螺旋齒輪 凸輪組螺旋齒輪 頂桿凸輪槽輪=1:3，螺旋齒輪=1:2，螺旋齒輪=1:2，螺旋齒輪=1:62-5，
圖 5.1 分配軸空間配置圖
手柄軸面方向軸空間布置圖圖中該齒輪嚙合的傳動比i1=1/6 由《機(jī)械設(shè)計手冊》中冊 第二版P305表8-89：取小螺旋齒輪的齒數(shù)Z1=18，又取其模數(shù)m=2.0 所以小螺旋齒輪的分度圓直徑d1=m*Z1=36mm 又因為傳動比i1=1/6，所以大螺旋齒輪的分度圓直徑d2=216mm 又由《機(jī)械設(shè)計手冊》中冊 第二版P314表8-93：因為兩軸的交錯角Σ=90°，又取β1=β2=45° 則有中心距a1=（d1+d2）/2=126mm。
5.2.3 機(jī)械手及送軸上的螺旋齒輪的尺寸計算
圖中：這兩對齒輪的形狀相同；其傳動比i也相同都為1/2 β1，β2圖11 螺旋齒輪由《機(jī)械設(shè)計手冊》中冊 第二版P305表8-89：取小螺旋齒輪的齒數(shù)Z1=18，又取其模數(shù)m=2.0 所以小螺旋齒輪的分度圓直徑d1=m*Z1=36mm 又因為傳動比i1=1/2, 所以大螺旋齒輪的分度圓直徑d2=72mm 又由《機(jī)械設(shè)計手冊》中冊 第二版P314表8-93 因為兩軸的交錯角Σ=90°，又取β1=β2=45°則有中心距a1=（d1+d2）/2=54mm5.3 第三級傳動——鏈傳動的設(shè)計計算。
圖5.2 螺旋齒輪
5.3 第三級傳動——鏈傳動的設(shè)計計算
由設(shè)計條件可知傳動比i=1，輸入的功率為=89 W，轉(zhuǎn)速n=14 r/min ，載荷平穩(wěn)。則可進(jìn)行如下設(shè)計：
1）選擇鏈輪齒數(shù)
假定鏈輪轉(zhuǎn)速為0.6—3 m/s ，由表9—8選取小鏈輪齒數(shù)=20；從動輪齒數(shù)=20。
2）計算功率
由表9—9[1]查得工作情況系數(shù)=1，故
==89 W
確定鏈條鏈節(jié)數(shù)
初定中心距=30p,則鏈節(jié)數(shù)為
=80 節(jié) (5.20)[1]
3）確定鏈條的節(jié)距p
由圖9—13[1]按小鏈輪轉(zhuǎn)速估計，鏈工作在功率曲線頂點的左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。由表9—10查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)=1.05；=0.94；選取單排鏈，由表9—11查得多排鏈系數(shù)=1.0，故得所需傳遞的功率為
=90 W
根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速=14 r/min，及=89 W，可選鏈號為08A單排鏈。同時也證實原估計鏈的工作在額定功率曲線頂點左側(cè)是正確的。此時查得鏈節(jié)距p=12.70mm。
4）確定鏈長L及中心距a
=1.012 m
(5.21)
==445 mm
中心距減小量 △a=(0.002～0.004)a=(0.002～0.004)×445 mm
=0.89～1.78 mm
實際中心距 =a- △a =445-(0.89～1.78)=444.11～443.22 mm
取 =444 mm
5）驗算鏈速
==0.06 m/s (5.22)
6）驗算小鏈輪轂孔
由表查得鏈輪轂孔最大許用直徑=34 mm，大于蝸輪軸徑
=25 mm,故合適。
7）作用在軸上的壓軸力
有效圓周力 =1483 N (5.23)
按水平布置取壓軸力系數(shù)，故
=1705 N
5.4 主傳送帶的設(shè)計計算
5.4.1 主傳動鏈的設(shè)計計算
由前述可知，選取08A型滾子鏈。P=12.7 mm。
1） 選擇鏈輪的齒數(shù)：
選取鏈輪的齒數(shù)=36。
2） 計算功率：
工作情況系數(shù)=1.0，輸入功率=51.2 W
其中 ——為輸入主軸的功率分配給主傳動鏈的分配比
故 ==51.2 W
3）確定鏈條鏈節(jié)數(shù)：
初定中心距=100p，則鏈節(jié)數(shù)為
=236 節(jié)
為了能均勻的分配三角擋板，故選取=240 節(jié)。
4）確定鏈長L及中心距a：
=3.05 m
=1295.4 mm
中心距減小量：
△a=(0.002～0.004)a=(0.002～0.004)×445 mm
=2.60～5.20 mm
實際中心距：
a-△a=1295.4-（2.60～5.20）=1292.8～1290.2 mm
取 1292 mm
5） 驗算鏈速：
==0.1067 m/s
6） 選取輪轂孔：
由表可查的輪轂許用最大直徑，以及參考第二傳動鏈的輪轂許用最大直徑，擬選擇此段軸徑=35 mm。
7） 作用在軸上的壓軸力：
又主傳動帶的輸入功率=
有效圓周力 =480 N
按水平布置取壓軸力系數(shù)，故
=552 N
5.4.2 計算主傳送帶的牽引力F
假設(shè)回程鏈條有支托的水平式輸送裝置，則
(3.24)[6]
式中 F——輸送鏈條的牽引力，N；
L——物品輸送的水平長度，m；
——每米長度上的輸送鏈質(zhì)量，kg；
W——輸送機(jī)每米長度上的輸送物品質(zhì)量，kg；
——物體與滑臺表面間摩擦系數(shù)；
——鏈條與導(dǎo)軌間摩擦系數(shù)；
3 ——為鏈條數(shù)。
在本設(shè)計中瓶子由鏈條本身傳送，所以選=0.40；由于08A滾子鏈單排每米質(zhì)量q=0.60 kg/m，則0.60 kg；在開始確定瓶間距時H=10P=127mm, 又在設(shè)計時我選用娃哈哈礦泉水作為參考物品，所以 取W=4 kg/m，式中L由上可知L= 785 mm 。
在設(shè)計中送料機(jī)構(gòu)給一個瓶子灌料時，輸送帶上有10個待灌瓶子。這樣它們所需要的鏈長為==1270 mm，（<1290 mm）故符合設(shè)計條件。
所以
=
=59.43
5.4.3 驗算主鏈條輸送裝置的功率
由于精確計算鏈條運輸物品時所遇的阻力相當(dāng)?shù)睦щy，故均采用經(jīng)驗方法來計算?？捎孟率焦浪爿斔玩溳喌墓β?。
(5.25)[6]
式中 ——主傳動帶的功率，W；
F ——鏈條牽引力，N；
V ——牽引鏈條的速度，m/s；
K ——系數(shù)，有潤滑的鏈條取K=1.15，無潤滑的鏈條取K=1.20。
==7.2 W
式（2）中的輸入功率
其中 ——為輸入主軸的功率分配給主傳動鏈的分配比
根據(jù)設(shè)計需要我取0.6；鏈條的傳動效率0.96。
此時實際能輸入的功率為 =51.2 W，所以滿足設(shè)計條件。
由設(shè)計條件可知傳動比i=1，輸入的功率為=89 W，轉(zhuǎn)速n=7 r/min ，載荷平穩(wěn)。則可進(jìn)行如下設(shè)計
1）選擇鏈輪齒數(shù) ：
假定鏈輪轉(zhuǎn)速為0.6—3 m/s ，由表9—8選取小鏈輪齒數(shù)=20；從動輪齒數(shù)=20。
2）計算功率：
由表9—9[1]查得工作情況系數(shù)=1，故
==89 W
確定鏈條鏈節(jié)數(shù)
初定中心距=30p,則鏈節(jié)數(shù)為
=80 節(jié) (3.26)[1]
3）確定鏈條的節(jié)距p：
由圖9—13[1]按小鏈輪轉(zhuǎn)速估計，鏈工作在功率曲線頂點的左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。由表9—10查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)=1.05；=0.94；選取單排鏈，由表9—11查得多排鏈系數(shù)=1.0，故得所需傳遞的功率為
=90 W
根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速=7 r/min，及=89 W，可選鏈號為08A單排鏈。同時也證實原估計鏈的工作在額定功率曲線頂點左側(cè)是正確的。此時查得鏈節(jié)距p=12.70mm。
4）確定鏈長L及中心距a：
=1.012 m
(3.27)
==445 mm
中心距減小量 △a=(0.002～0.004)a=(0.002～0.004)×445 mm
=0.89～1.78 mm
實際中心距 =a- △a =445-(0.89～1.78)=444.11～443.22 mm
取 =444 mm
5）驗算鏈速：
==0.06 m/s
6）驗算小鏈輪轂孔：
由表查得鏈輪轂孔最大許用直徑=34 mm，大于蝸輪軸徑
=25 mm,故合適。
7）作用在軸上的壓軸力：
有效圓周力 =1483 N (3.28)
按水平布置取壓軸力系數(shù)，故=1705 N
第6章 粒狀巧克力糖包裝機(jī)的工作循環(huán)圖
6.1 分析各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動循環(huán)圖
1) 確定各機(jī)構(gòu)的運動循環(huán)。
已知＝120件/min，則分配軸的轉(zhuǎn)速為
n=120(r/min)
分配軸每轉(zhuǎn)的時間就是該機(jī)的工作循環(huán)，即等于各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動循環(huán)，所以
＝60/120=60/120=0.5（s）
2) 確定各機(jī)構(gòu)運動循環(huán)的組成區(qū)段。
撥機(jī)、送料輥輪和機(jī)械手轉(zhuǎn)位都是間歇運動機(jī)構(gòu)，它們的運動循環(huán)由兩個區(qū)段組成：
——撥機(jī)、送料輥輪和機(jī)械手轉(zhuǎn)位等三個機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位運動時間；
——撥機(jī)、送料輥輪和機(jī)械手轉(zhuǎn)位等三個機(jī)構(gòu)的的停歇時間。
因此，應(yīng)有 ＝＋ (6.1)
相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為 (6.2)
剪刀機(jī)構(gòu)8的運動循環(huán)可分為三個區(qū)段：
——剪刀機(jī)構(gòu)的剪切工作行程時間；
——剪刀機(jī)構(gòu)的返回行程時間；
——剪刀機(jī)構(gòu)在初始位置的停留時間。
因此，應(yīng)有
＝＋＋ (6.3)
相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為
(6.4)
頂桿機(jī)構(gòu)5的運動循環(huán)的組成區(qū)段為：
——頂桿機(jī)構(gòu)的頂工作行程時間；
——頂桿機(jī)構(gòu)在工作位置的停留時間
——頂桿機(jī)構(gòu)的返回行程時間；
——頂桿機(jī)構(gòu)在初始位置的停留時間。
因此，應(yīng)有
(6.5)
相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為
(6.6)
活動折紙板機(jī)構(gòu)6的運動循環(huán)也可以分為四個區(qū)段：
——活動折紙板機(jī)構(gòu)的折紙工作行程時間；
——活動折紙板機(jī)構(gòu)在工作位置的停留實際；
——活動折紙板機(jī)構(gòu)的返回行程時間；
——活動折紙板機(jī)構(gòu)在初始位置的停留時間；
因此，應(yīng)有
(6.7)
相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為
(6.8)
3) 確定各機(jī)構(gòu)運動循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角
由于包狀粒狀巧克力糖自動包裝機(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)的工作起點為基準(zhǔn)進(jìn)行同步化設(shè)計，撥盤和機(jī)械手轉(zhuǎn)位兩個機(jī)構(gòu)與之相同。
a.送料輥輪機(jī)構(gòu)運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取送料時間＝s，則停歇時間為＝s，相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為
=360°×=360°×1/5/0.5＝144°
=360°×=360°×2/5/0.5＝288°
b．剪刀機(jī)構(gòu)8運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取剪切工作行程時間＝s，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角分別為：
＝360°×＝360°×2/45/0.5＝32°
初定＝s，則＝s，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角分別為：
＝360°×＝360°×4/45/0.69＝64°
＝360°×＝360°×13/27/0.5＝346.67°
c.頂桿機(jī)構(gòu)5運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取工作位置停留時間＝s，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：
＝360°× ＝360°×2/135/0.5＝10.67°
初定＝s，＝s，則＝s，相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角分別為：
＝360°×＝360°×4/135/0.5＝21.33°
＝360°×＝360°×14/135/0.5＝74.67°
＝360°×＝360°×53/135/0.5＝282.66°
d．活動折紙板機(jī)構(gòu)6運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)工藝要求，試取折紙工作行程時間＝s，則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：
＝360°×＝360°×4/65/0.5＝44.31°
初定＝s，＝s，則＝s，相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角分別為：
＝360°×＝360°×2/65/0.5＝22