机械原理课程设计巧克力自动包装机.doc

机械原理课程设计说明书 机机械械原原理理 课课程程设设计计说说明明书书 设计题目 设计题目 巧克力糖自动包装机巧克力糖自动包装机 学学 院 院 机械与汽车工程学院机械与汽车工程学院 专专 业 业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名 名 梁先东梁先东 班班 级 级 134134 学号学号 20132110652013211065 指导教师姓名 指导教师姓名 吕小莲吕小莲 最终评定成绩最终评定成绩 2 20 01 14 4 年年 1 12 2 月月 1 16 6 日日 机械原理课程设计说明书 1 目目 录录 设计任务设计任务 6 设计题目 巧克力糖包装机设计题目 巧克力糖包装机 6 设计要求设计要求 6 设计条件设计条件 6 设计任务设计任务 6 设计提示设计提示 7 第一章第一章 总论及设计要求分析总论及设计要求分析 7 1 1 功能要求功能要求 7 1 2 原机的选择原机的选择 7 1 3 传动比的分配传动比的分配 7 1 4 功能分析功能分析 7 1 5 工作原理及工艺动作流程图工作原理及工艺动作流程图 8 1 6 机构的选用机构的选用 8 第二章第二章 各机构的选用及组合各机构的选用及组合 9 2 1 主要执行机构方案设计原理主要执行机构方案设计原理 9 2 1 1 包装机送纸机构包装机送纸机构 9 2 1 2 包装机剪纸机构包装机剪纸机构 9 2 1 3 包装机送料 糖 机构包装机送料 糖 机构 10 2 1 4 包装机锥面成型机构包装机锥面成型机构 10 2 2 圆台状巧克力糖包装机的总体布局圆台状巧克力糖包装机的总体布局 11 2 21 机械手的执行机构机械手的执行机构 11 2 22 包装机的总体布局 包装机的总体布局 13 第三章第三章 圆台状巧克力糖的包装机传动系统圆台状巧克力糖的包装机传动系统 13 3 主要执行机构方案设计原理主要执行机构方案设计原理 13 第四章第四章 巧克力包装机的设计巧克力包装机的设计 14 4 1 粒状巧克力糖包装机的机械手设计粒状巧克力糖包装机的机械手设计 14 4 2 粒状巧克力糖包装机的凸轮设计粒状巧克力糖包装机的凸轮设计 15 4 211 顶糠杆槽凸轮 顶糠杆槽凸轮 5 15 4 22 拨糠杆偏心凸轮拨糠杆偏心凸轮 7 15 4 23 剪纸刀平面凸轮剪纸刀平面凸轮 6 抄纸板平面凸轮 抄纸板平面凸轮 8 16 4 24 接糖杆圆柱凸轮 接糖杆圆柱凸轮 9 17 4 25 粒状巧克力糖包装机的槽轮设计粒状巧克力糖包装机的槽轮设计 17 4 26 粒状巧克力糖包装机的齿轮设计粒状巧克力糖包装机的齿轮设计 18 机械原理课程设计说明书 2 第五章第五章 粒状巧克力糖包装机的工作循环图粒状巧克力糖包装机的工作循环图 19 5 1 分析各执行机构的运动循环图分析各执行机构的运动循环图 19 5 11 确定各机构的运动循环 确定各机构的运动循环 19 5 12 确定各机构运动循环的组成区段 确定各机构运动循环的组成区段 20 5 13 确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角 21 5 2 各执行机构运动循环的时间同步化设计 各执行机构运动循环的时间同步化设计 22 5 21 确定粒状巧克力自动包装机最短的工作循环确定粒状巧克力自动包装机最短的工作循环 22 minp T 5 22 确定粒状巧克力自动包装机的工作循环确定粒状巧克力自动包装机的工作循环 22 p T 5 3 绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环 如图如图 10 23 5 4 修正自动包装机的工作循环图修正自动包装机的工作循环图 23 方案评价 方案评价 24 参考文献参考文献 26 机械原理课程设计说明书 3 摘摘 要要 巧克力糖包装机主要是用在糖果包装厂里 在大量数生产出糖果后 将其巧克力糖包装机主要是用在糖果包装厂里 在大量数生产出糖果后 将其 一一用牛皮用铝箔纸纸将其包来装起 给顾客以视觉上的美观享受 便于销售 一一用牛皮用铝箔纸纸将其包来装起 给顾客以视觉上的美观享受 便于销售 这种功能在很多地方都可以用到 比如 包书机 罐头包装机 饭盒包装机等这种功能在很多地方都可以用到 比如 包书机 罐头包装机 饭盒包装机等 凡是设计到需要将东西进行外表包装的地方都可以将其稍加改动即可用于其他凡是设计到需要将东西进行外表包装的地方都可以将其稍加改动即可用于其他 地方 设计说明书包括机构原理分析 机构选型与比较 机构设计 最终有机地方 设计说明书包括机构原理分析 机构选型与比较 机构设计 最终有机 整合 并附有各单个机构与整体图样 整合 并附有各单个机构与整体图样 机械系统是机械的重要组成部分 是机械的主体 机械系统的设计是机械机械系统是机械的重要组成部分 是机械的主体 机械系统的设计是机械 设计中极其重要的一环 设计得正确和合理与否 对提高机械的性能和质量 设计中极其重要的一环 设计得正确和合理与否 对提高机械的性能和质量 降低制造成本与维护费用等影响很大 古应认真对待 机械系统的方案设计是降低制造成本与维护费用等影响很大 古应认真对待 机械系统的方案设计是 一项极富创造性的活动 要求设计者善于运用已有知识和实践 认真总结过去一项极富创造性的活动 要求设计者善于运用已有知识和实践 认真总结过去 的有关工作 广泛收集 了解国内外的有关信息 如查阅文献 专利 标准 的有关工作 广泛收集 了解国内外的有关信息 如查阅文献 专利 标准 同有关人员交谈等 充分发挥创造性思维和想象能力 灵活应用各种设计方同有关人员交谈等 充分发挥创造性思维和想象能力 灵活应用各种设计方 法和技巧 以设计方法和技巧 以设计出新颖 灵巧 高效的机械系统法和技巧 以设计方法和技巧 以设计出新颖 灵巧 高效的机械系统 1 1 设计任务设计任务 设计题目 设计题目 巧克力糖包装机巧克力糖包装机 设计要求设计要求 1 要求设计糖果包装机的间隙剪切式供职机构 铝箔纸锥面成型机构 要求设计糖果包装机的间隙剪切式供职机构 铝箔纸锥面成型机构 褶纸机构以及巧克力糖果的送料机构 褶纸机构以及巧克力糖果的送料机构 2 整台机器外形尺寸 宽整台机器外形尺寸 宽 高 不超过高 不超过 800mm 1000mm800mm 1000mm 机械原理课程设计说明书 4 3 锥面成型机构不论采用平面连杆机构 凸轮机构或者其他的常用机锥面成型机构不论采用平面连杆机构 凸轮机构或者其他的常用机 构 要求成型动作尽量等速 启动与停顿时冲击小 构 要求成型动作尽量等速 启动与停顿时冲击小 设计条件设计条件 1 产品特征 圆台状巧克力呈圆台形 轮廓清楚 但质地疏松 容易产品特征 圆台状巧克力呈圆台形 轮廓清楚 但质地疏松 容易 碰伤 因此 考虑考虑机械动作时应该适合它的特点 以保证产品的加工质量 碰伤 因此 考虑考虑机械动作时应该适合它的特点 以保证产品的加工质量 在进出料时避免碰撞而损伤产品 包括速度适应中 过快会引起冲击而可能损在进出料时避免碰撞而损伤产品 包括速度适应中 过快会引起冲击而可能损 伤产品等 伤产品等 包装前的圆台状巧克力糖包装前的圆台状巧克力糖 包装后的巧克力糖包装后的巧克力糖 包装工艺首要的是解决配件上料的问题 显然 像巧克力之类的产品 包装工艺首要的是解决配件上料的问题 显然 像巧克力之类的产品 使用一般的上料方法是不适宜的 如果采用料仓式上料法 则需要人工定时放使用一般的上料方法是不适宜的 如果采用料仓式上料法 则需要人工定时放 料 每分钟放料也是紧张的 如果料自动机的进料系统直接与巧克力糖浇筑成料 每分钟放料也是紧张的 如果料自动机的进料系统直接与巧克力糖浇筑成 形的出口相衔接 则比较容易解决巧克力糖自动上料的问题 形的出口相衔接 则比较容易解决巧克力糖自动上料的问题 2 包装材料 食品包装材料应十分注重卫生安全 圆台状巧克力糖包装包装材料 食品包装材料应十分注重卫生安全 圆台状巧克力糖包装 纸采用为纸采用为 0 08mm64 640 08mm64 64 的铝箔纸 它的特点是薄而脆 抗拉力较小 容易撕裂 的铝箔纸 它的特点是薄而脆 抗拉力较小 容易撕裂 也容易褶皱 因此 在设计供纸部件是对速度应十分的注重 一般包装的速度也容易褶皱 因此 在设计供纸部件是对速度应十分的注重 一般包装的速度 越高 纸张的拉力就越大 根据经验 一般送纸的速度应小于越高 纸张的拉力就越大 根据经验 一般送纸的速度应小于 500mm s 500mm s 选择供纸机构时 主要依据下面两点 选择供纸机构时 主要依据下面两点 1 1 采用纸片供应材料或是采用卷筒供应材料 本机采用卷筒 采用纸片供应材料或是采用卷筒供应材料 本机采用卷筒 2 2 纸张送出时的空间位置垂直放置的还是水平放置 将纸片平置放对包装 纸张送出时的空间位置垂直放置的还是水平放置 将纸片平置放对包装 工艺有利 但卷筒纸水平输送 只能够采用间歇式剪切供纸方法 工艺有利 但卷筒纸水平输送 只能够采用间歇式剪切供纸方法 设计任务设计任务 1 巧克力糖包装机一般应包括凸轮机构 平面连杆机构 齿轮机构等 巧克力糖包装机一般应包括凸轮机构 平面连杆机构 齿轮机构等 2 涉及传动系统并确定其传动比分配 涉及传动系统并确定其传动比分配 3 绘制机器的机构运动方案简图和运动循环图 绘制机器的机构运动方案简图和运动循环图 4 设计平面连杆机构 并对平面连杆机构进行运动分析 绘制运动线图 设计平面连杆机构 并对平面连杆机构进行运动分析 绘制运动线图 5 设计凸轮机构 确定运动规律 选择基圆半径 计算凸轮轮廓线值设计凸轮机构 确定运动规律 选择基圆半径 计算凸轮轮廓线值 校核校核 最大压力角与最小曲率半径 绘制凸轮机构设计图 最大压力角与最小曲率半径 绘制凸轮机构设计图 6 设计计算齿轮机构 设计计算齿轮机构 7 编写设计计算说明书 编写设计计算说明书 机械原理课程设计说明书 5 设计提示设计提示 1 剪纸与供纸动作连续完成 剪纸与供纸动作连续完成 2 铝箔纸锥面成型机构一般可采用凸轮机构 平面连杆机构等 铝箔纸锥面成型机构一般可采用凸轮机构 平面连杆机构等 3 实现褶纸动作的机构有多种选择 包括凸轮机构 摩擦滚轮机构等 实现褶纸动作的机构有多种选择 包括凸轮机构 摩擦滚轮机构等 4 巧克力糖果的送推料机构可采用平面连杆机构或凸轮机构 巧克力糖果的送推料机构可采用平面连杆机构或凸轮机构 5 各个动作应有严格的时间顺序关系 各个动作应有严格的时间顺序关系 第一章第一章 总论及设计要求分析总论及设计要求分析 1 11 1 功能要求功能要求 巧克力糖包装机主要是用在糖果包装厂里 在大量数生产出糖果后 将其一一巧克力糖包装机主要是用在糖果包装厂里 在大量数生产出糖果后 将其一一 用牛皮用铝箔纸纸将其包来装起 给顾客以视觉上的美观享受 便于销售 用牛皮用铝箔纸纸将其包来装起 给顾客以视觉上的美观享受 便于销售 1 21 2 原机的选择原机的选择 选择电动机转速为选择电动机转速为 1440r min1440r min 每分钟包装 每分钟包装 120 个糖果 个糖果 1 31 3 传动比的分配传动比的分配 分转速为分转速为 7070 130r min130r min 总降速比 总降速比 采用平带 链轮两级 采用平带 链轮两级 6 2011 1 总 u 降速 其中降速 其中 配而无级变速的锥轮直径 配而无级变速的锥轮直径 84 41 带 u67 2 1 链 u 螺旋齿轮副 螺旋齿轮副 1 1 2 2 3 3 的传动比的传动比 直齿标准直齿标准 minmax 40 70Dmm Dmm 123 i i i 1 齿轮副的传动比齿轮副的传动比 i 1 67i 1 67 1 41 4 功能分析功能分析 1 1 机构需要将生产好的糖果运送到包装机构上 因此需设计相应的送料 机构需要将生产好的糖果运送到包装机构上 因此需设计相应的送料 机构 机构 2 2 包装糖果时需要送纸机构 因此设计相应的送纸机构 包装糖果时需要送纸机构 因此设计相应的送纸机构 3 3 包装糖果时需要剪纸机构 因此设计相应的剪纸机构 包装糖果时需要剪纸机构 因此设计相应的剪纸机构 4 4 包装时需要锥面成型机构 应此设计合理的锥面成型机构 包装时需要锥面成型机构 应此设计合理的锥面成型机构 5 5 在包装时需要设计适合的接糖和顶糖机构 在包装时需要设计适合的接糖和顶糖机构 对这一系列的机构进行进一步的分析 了解它们的基本运动对这一系列的机构进行进一步的分析 了解它们的基本运动 1 1 送料机构做间歇性的运动将糖块在合理的时间送到合理的位置 送料机构做间歇性的运动将糖块在合理的时间送到合理的位置 机械原理课程设计说明书 6 2 2 送纸机构也采用间歇性的运动 采用部分齿轮和完全齿轮的结合来实 送纸机构也采用间歇性的运动 采用部分齿轮和完全齿轮的结合来实 现这一运动形式 现这一运动形式 3 3 剪纸机构采用偏心轮来实现剪刀的上下往复运动 剪纸机构采用偏心轮来实现剪刀的上下往复运动 4 4 锥面成型机构采用凸轮来实现它的间歇式运动能够保证左右俩个褶纸 锥面成型机构采用凸轮来实现它的间歇式运动能够保证左右俩个褶纸 刷的直线往复运动 刷的直线往复运动 5 5 接糖和顶糖机构都是通过凸轮来实现其间歇式往复运动的 接糖和顶糖机构都是通过凸轮来实现其间歇式往复运动的 1 51 5 工作原理及工艺动作流程图工作原理及工艺动作流程图 将将 64mm 64mm 的铝箔纸覆盖在巧克力糖的铝箔纸覆盖在巧克力糖 17mm 小端的正上方 让后使小端的正上方 让后使 铝箔纸沿糖块锥面强迫成型 将余下的铝箔纸分半 先后向铝箔纸沿糖块锥面强迫成型 将余下的铝箔纸分半 先后向 24mm 大端面上褶大端面上褶 去 迫使包装纸紧贴在巧克力糖上 去 迫使包装纸紧贴在巧克力糖上 巧克力包装的工艺动作巧克力包装的工艺动作 a 铝箔纸覆盖在糖块的上方 铝箔纸覆盖在糖块的上方 b 铝箔纸沿锥面强迫成型 铝箔纸沿锥面强迫成型 c 铝箔纸分成俩半 右边先向大端面褶去 铝箔纸分成俩半 右边先向大端面褶去 d 剩下的一半铝箔纸也开始向大端面褶去包装成型 剩下的一半铝箔纸也开始向大端面褶去包装成型 1 61 6 机构的选用机构的选用 基本功能基本功能执行构件执行构件工艺动作工艺动作执行机构执行机构 送糖送糖滑块或推板滑块或推板直线往复运动直线往复运动连杆机构或凸轮导杆机构连杆机构或凸轮导杆机构 送纸送纸皮带皮带直线循环运动直线循环运动部分齿轮和完全齿轮以及皮带部分齿轮和完全齿轮以及皮带 剪纸剪纸剪刀剪刀摆动往复运动摆动往复运动凸轮连杆机构凸轮连杆机构 褶纸褶纸滑块或滑板滑块或滑板往复直线运动往复直线运动凸轮回转机构凸轮回转机构 顶糖顶糖 接糖接糖平板平板往复直线运动往复直线运动凸轮回转机构凸轮回转机构 机械原理课程设计说明书 7 第二章第二章 各机构的选用及组合各机构的选用及组合 2 12 1 主要执行机构方案设计原理主要执行机构方案设计原理 2 1 1 包装机送纸机构包装机送纸机构 1 齿轮齿轮 2 摩擦轮摩擦轮 3 摩擦轮摩擦轮 不完全齿轮在皮带的带动下转动 有齿部分与齿轮不完全齿轮在皮带的带动下转动 有齿部分与齿轮 1 啮合 带动两个摩擦啮合 带动两个摩擦 轮将纸带传出去 而当不完全齿轮转到无齿部分的时候 齿轮轮将纸带传出去 而当不完全齿轮转到无齿部分的时候 齿轮 1 将停止转动 将停止转动 从而达到间歇式供纸这一过程 从而达到间歇式供纸这一过程 2 1 2 包装机剪纸机构包装机剪纸机构 4 偏心齿轮偏心齿轮 偏心齿轮转动使得偏心齿轮转动使得 a 杆上下运动 近而使得杆上下运动 近而使得 b 杆右端上下运动 最终带动杆右端上下运动 最终带动 d 杆上下运动使得杆上下运动使得 d 杆下端的刀实现把纸剪断的过程 杆下端的刀实现把纸剪断的过程 2 1 3 包装机送料 糖 机构包装机送料 糖 机构 5 齿轮齿轮 6 带轮带轮 机械原理课程设计说明书 8 该送料机构由齿轮 带轮 皮带 滑块 推杆 动力由带轮该送料机构由齿轮 带轮 皮带 滑块 推杆 动力由带轮 6 输入 带动连输入 带动连 杆运动 带轮杆运动 带轮 6 通过皮带与电动机相连 当带轮通过皮带与电动机相连 当带轮 6 运动时将使齿轮运动时将使齿轮 5 转动 这转动 这 样推杆样推杆 e 将以偏心的形式随齿轮将以偏心的形式随齿轮 5 左右移动 从而将巧克力推入下一道工序中 左右移动 从而将巧克力推入下一道工序中 2 1 4 包装机锥面成型机构包装机锥面成型机构 7 凸轮凸轮 8 带轮带轮 机械原理课程设计说明书 9 该成型机构主要由凸轮 滑板构成 当凸轮该成型机构主要由凸轮 滑板构成 当凸轮 7 7 绕其轴线转动时绕其轴线转动时 使得推杆使得推杆 h h 上下运动 在向上运动时它将推动推杆连接的平台上的巧克力一并向上运动 上下运动 在向上运动时它将推动推杆连接的平台上的巧克力一并向上运动 并将锥筒下的纸连同巧克力一起推入其中 此时凸轮达到最高点 而凸轮上的并将锥筒下的纸连同巧克力一起推入其中 此时凸轮达到最高点 而凸轮上的 链接点链接点 n n 达到了最低点 在达到了最低点 在 n n 点从最高点转到最低点的过程中滑块点从最高点转到最低点的过程中滑块 1 1 2 2 将向平将向平 台靠拢迫使余下的包装纸紧贴巧克力糖 包装好后巧克力糖将落到平台上 并台靠拢迫使余下的包装纸紧贴巧克力糖 包装好后巧克力糖将落到平台上 并 将被下一块要包装的巧克力推入将被下一块要包装的巧克力推入 轨道中送出去 轨道中送出去 2 22 2 圆台状巧克力糖包装机圆台状巧克力糖包装机 的总体布局的总体布局 2 21 机械手的执行机构机械手的执行机构 根据巧克力糖包装工艺 确定自根据巧克力糖包装工艺 确定自 动机由下列执行机构组成 动机由下列执行机构组成 1 1 送糖机构 送糖机构 2 2 供纸机构 供纸机构 3 3 接糖和顶糖机构 接糖和顶糖机构 4 4 抄纸机构 抄纸机构 机械原理课程设计说明书 10 5 5 拨糖机构 拨糖机构 6 6 钳糖机械手的开合机 钳糖机械手的开合机 7 7 转盘传动机转盘传动机 工作原理 工作原理 机械手的开合动作 由固定的凸轮机械手的开合动作 由固定的凸轮 8 8 控制 凸轮控制 凸轮 8 8 的轮廓线是由的轮廓线是由 2 2 个半径个半径 不同的圆弧组成 当从动滚子在大半径弧上 机械手就张开 从滚子在小半径不同的圆弧组成 当从动滚子在大半径弧上 机械手就张开 从滚子在小半径 上弧上 机械手靠弹簧上弧上 机械手靠弹簧 6 6 闭合 闭合 接糖杆和顶糖杆的运动 不仅具有时间上的顺序关系 而且具有空间上的接糖杆和顶糖杆的运动 不仅具有时间上的顺序关系 而且具有空间上的 关系 因此他们的运动循环过程必须遵循空间同步的化的原则设计 接糖杆和关系 因此他们的运动循环过程必须遵循空间同步的化的原则设计 接糖杆和 顶糖杆夹住糖块和包装纸同步上升时 夹紧力不能太大 以免损伤糖块 同时顶糖杆夹住糖块和包装纸同步上升时 夹紧力不能太大 以免损伤糖块 同时 应使家尽力保持稳定 因此在接糖杆的头部采用弹性的件 应使家尽力保持稳定 因此在接糖杆的头部采用弹性的件 钳糖机械手及进出糖块机构 1 输送带 2 糖块 3 托盘 4 钳糖机构 5 钳糖机械手 6 弹簧 7 托板 8 机械手 9 机械手开合凸轮 10 输料带 I 进料 成型 折边工位 II 出糖工位 机械原理课程设计说明书 11 2 22 包装机的总体布局 包装机的总体布局 包装机的总体分布图如图所示包装机的总体分布图如图所示 第三章第三章 圆台状巧克力糖的包装机传动系统圆台状巧克力糖的包装机传动系统 3 3 主要执行机构方案设计原理主要执行机构方案设计原理 台状巧克力包装机是专用包装机 根据自动包装机系统的设计的一般的原台状巧克力包装机是专用包装机 根据自动包装机系统的设计的一般的原 则和巧克力糖包装工艺的具体要求 拟定如下图所示的传动系统 则和巧克力糖包装工艺的具体要求 拟定如下图所示的传动系统 1 1 电动机电动机 2 2 带式无级变速机构带式无级变速机构 3 3 链轮辐链轮辐 4 4 盘车手轮盘车手轮 机械原理课程设计说明书 12 5 5 顶糖杆凸轮顶糖杆凸轮 6 6 剪纸导凸轮剪纸导凸轮 7 7 拨糖杆凸轮拨糖杆凸轮 8 8 抄纸板凸轮抄纸板凸轮 9 9 接糖杆凸轮接糖杆凸轮 10 10 钳糖机械手钳糖机械手 11 11 拨糖杆拨糖杆 12 12 槽轮机构槽轮机构 13 13 接糖杆接糖杆 14 14 顶躺杆顶躺杆 15 15 送糖盘送糖盘 16 16 齿轮副齿轮副 17 17 供纸部件链轮供纸部件链轮 18 18 输送带链轮输送带链轮 19 19 螺旋齿轮副螺旋齿轮副 20 20 分配轴分配轴 如图所示 电动机转速为如图所示 电动机转速为 1440r min1440r min 功率为 功率为 0 4kW 0 4kW 分转速为分转速为 7070 130r min130r min 总降 总降 速比速比 采用平带 链轮两级降速 其中 采用平带 链轮两级降速 其中 6 2011 1 总 u 84 41 带 u67 2 1 链 u 配而无级变速的锥轮直径配而无级变速的锥轮直径 螺旋齿轮副 螺旋齿轮副 1 1 2 2 3 3 的传动比的传动比 minmax 40 70Dmm Dmm 直齿标准齿轮副的传动比直齿标准齿轮副的传动比 i 1 67i 1 67 123 i i i 1 第四章第四章 巧克力包装机的设计巧克力包装机的设计 4 14 1 粒状巧克力糖包装机的机械手设计粒状巧克力糖包装机的机械手设计 钳糖机械手及送糖盘的设计计算表 钳糖机械手及送糖盘的设计计算表 项目项目计算 选择 依计算 选择 依 据据 计算 确定 结计算 确定 结 果果 项目项目计算 选择 依据计算 选择 依据计算 确定 结计算 确定 结 果果 A1A1 A1A1 1 1 3030R5R5R5 R1 R2 2 5 15R5 R1 R2 2 5 15 1010 A2A2 取取 A2 A1A2 A1 3030T1T1 T1 60T1 60 度度 6060 r1r1r1 100r1 100 200 200 150150T2T2 T2 60T2 60 度度 6060 r2r2 取取 r2 r1 r2 r1 30 5030 50 110110 1 1 1 1 1 1 2525 r r r r 30 5030 50 5050 2 2 2 2 2 2 2020 机械原理课程设计说明书 13 R1R1 R1 R1 80 12080 120 100100 3 3 3 2 3 2 5 105 10 1515 R2R2R2 R2 R1 R1 10 3010 30 8080 4 4 4 3 4 31515 R3R3R3 R3 R4 R4 1 1100100R R2R 12R 112 512 5 R4R4 R4 R4 100 200100 200 130130H H H h H h 4 104 10 2020 4 24 2 粒状巧克力糖包装机的凸轮设计粒状巧克力糖包装机的凸轮设计 4 211 顶糠杆槽凸轮 顶糠杆槽凸轮 5 R 40 70 R 40 70 5050 H 50 100 H 50 100 8080 推程推程 h H Rh H R 3030 4 22 拨糠杆偏心凸轮拨糠杆偏心凸轮 7 机械原理课程设计说明书 14 R R 40 7040 70 5050 H H 50 10050 100 8787 推程推程 h H Rh H R 3737 4 23 剪纸刀平面凸轮剪纸刀平面凸轮 6 抄纸板平面凸轮 抄纸板平面凸轮 8 剪纸刀平面凸轮剪纸刀平面凸轮 6 6 参数参数 序号序号凸轮运动角凸轮运动角 推杆的运动规律推杆的运动规律 1 10 120 0 120 等速上升等速上升 h h 6060 2 2120 180 120 180 推杆远休推杆远休 3 3180 270 180 270 正弦加速度下降正弦加速度下降 h h 6060 4 4270 360 270 360 推杆近休推杆近休 偏心距偏心距 e e 2525基圆半径基圆半径 r0r0 5050 抄纸板平面凸轮抄纸板平面凸轮 8 8 参数参数 序号序号凸轮运动角凸轮运动角 推杆的运动规律推杆的运动规律 1 10 120 0 120 等速上升等速上升 h h 5050 2 2120 180 120 180 推杆远休推杆远休 3 3180 270 180 270 正弦加速度下降正弦加速度下降 h 50h 50 4 4270 360 270 360 推杆近休推杆近休 偏心距偏心距 e e 2020基圆半径基圆半径 r0r0 40 40 机械原理课程设计说明书 15 4 24 接糖杆圆柱凸轮 接糖杆圆柱凸轮 9 R R 50 15050 150 6060 推程推程 h h 50 12050 120 100100 4 25 粒状巧克力糖包装机的槽轮设计粒状巧克力糖包装机的槽轮设计 机械原理课程设计说明书 16 4 26 粒状巧克力糖包装机的齿轮设计粒状巧克力糖包装机的齿轮设计 斜齿轮副斜齿轮副 1 1 2 2 3 3 的设计计算表的设计计算表 项目项目计算 或选择 依计算 或选择 依 据据 计算过程计算过程单位单位计算结果计算结果 1 1 选齿轮精度 选齿轮精度 等级等级 级级 7 7 2 2 材料选择材料选择 45 45 钢钢 3 3 选择齿数选择齿数 Z Z 40 20 1 Z 12 iZZ 1 2 Z Z U Z Z1 1 28 28 Z Z2 2 1 28 1 28 个个 2828 2828 4 4 选取螺旋角选取螺旋角 一般取 一般取 8 208 20 度 度 1212 度度 1212 5 5 齿宽系数齿宽系数 d d 0 60 6 6 6 选取模数选取模数 n m 查标准模数系列表查标准模数系列表 mmmm 2 2 项目项目 计算 或选择 依计算 或选择 依 据据 计算 或计算 或 确定 结确定 结 果果 项目项目 计算 或选择 计算 或选择 依据依据 计算 或计算 或 确定 结确定 结 果果 T1T1 取取 T1 30T1 30 度度3030 度度 d dd 15 30 d 15 30 2020 T2T2 取取 T2 90T2 90 度度9090 度度 d1d1 d1 2L 1 sinT1 d1 2L 1 sinT1 d 2 3 6 d 2 3 6 2020 L L L L 100 200100 200 150150h h h L sinT1 cosT1h L sinT1 cosT1 1 d 2 3 6 1 d 2 3 6 8080 D DD D 2LcosT1 259 82LcosT1 259 8260260R RR Lsin 180 z R Lsin 180 z 7575 z z 取取 z 6z 6 6 6d2d2d2 2 L h d2 2 L h 2020 机械原理课程设计说明书 17 7 7 计算齿轮的计算齿轮的 分度圆直径分度圆直径 d d cos n zm d cos 1 1 n mz d cos 2 2 n mz d mmmm 57 2557 25 57 2557 25 8 8 计算齿轮宽计算齿轮宽 度度 B B b b d dd d1 1 圆整后取 圆整后取 B B1 1 57 25 0 6 35 57 25 0 6 35 B B2 2 57 25 0 6 35 57 25 0 6 35 mmmm 3535 3535 2 2 标准直齿齿轮副 标准直齿齿轮副 1616 的设计计算表的设计计算表 项目项目计算 或选择 依计算 或选择 依 据据 计算过程计算过程单位单位计算 或确计算 或确 定 结果定 结果 1 1 选齿轮精度选齿轮精度 等级等级 级级 7 7 2 2 材料选择材料选择 45 45 钢钢 3 3 选择齿数选择齿数 Z Z 40 20 1 Z 12 iZZ 1 2 Z Z U Z1 32Z1 32 Z2 1 67 32Z2 1 67 32 个个 3232 5454 4 4 齿宽系数齿宽系数 d d 0 50 5 5 5 选取模数选取模数 n m 查标准模数系列表查标准模数系列表 mmmm 2 2 6 6 计算齿轮的计算齿轮的 分度圆直径分度圆直径 d d mmmm 6464 108108 7 7 计算齿轮宽度计算齿轮宽度 B B b b dd1 dd1 圆整后取 圆整后取 B1B1 3232 B2B2 5454 mmmm 3232 5454 机械原理课程设计说明书 18 第五章第五章 粒状巧克力糖包装机的工作循环图粒状巧克力糖包装机的工作循环图 5 15 1 分析各执行机构的运动循环图分析各执行机构的运动循环图 5 11 确定各机构的运动循环 确定各机构的运动循环 已知已知 8686 件件 min min 则分配轴的转速为 则分配轴的转速为 T Q n 86 r min n 86 r min 分配轴每转的时间就是该机的工作循环 即等于各个执行机构的运动循环 所分配轴每转的时间就是该机的工作循环 即等于各个执行机构的运动循环 所 以以 60 n 60 86 0 6960 n 60 86 0 69 s s p T 5 12 确定各机构运动循环的组成区段 确定各机构运动循环的组成区段 拨糖机 送料辊轮和机械手转位都是间歇运动机构 它们的运动循环由两个拨糖机 送料辊轮和机械手转位都是间歇运动机构 它们的运动循环由两个 区段组成 区段组成 拨糖机 送料辊轮和机械手转位等三个机构的转位运动时间 拨糖机 送料辊轮和机械手转位等三个机构的转位运动时间 1K T 拨糖机 送料辊轮和机械手转位等三个机构的的停歇时间 拨糖机 送料辊轮和机械手转位等三个机构的的停歇时间 1o T 因此 应有因此 应有 5 1 5 1 p T 1K T 1o T 相应的分配轴转角为相应的分配轴转角为 5 2 5 2 p111ko 剪刀机构剪刀机构 8 8 的运动循环可分为三个区段 的运动循环可分为三个区段 剪刀机构的剪切工作行程时间 剪刀机构的剪切工作行程时间 8k T 剪刀机构的返回行程时间 剪刀机构的返回行程时间 8d T 剪刀机构在初始位置的停留时间 剪刀机构在初始位置的停留时间 8o T 因此 应有因此 应有 5 3 5 3 8p T 8k T 8d T 8o T 相应的分配轴转角为相应的分配轴转角为 5 4 5 4 8888pkdo 顶糖杆机构顶糖杆机构 5 5 的运动循环的组成区段为 的运动循环的组成区段为 顶糖杆机构的顶糖工作行程时间 顶糖杆机构的顶糖工作行程时间 5k T 顶糖杆机构在工作位置的停留时间顶糖杆机构在工作位置的停留时间 5s T 机械原理课程设计说明书 19 顶糖杆机构的返回行程时间 顶糖杆机构的返回行程时间 5d T 顶糖杆机构在初始位置的停留时间 顶糖杆机构在初始位置的停留时间 5o T 因此 应有因此 应有 5 5 5 5 55555pksdo TTTTT 相应的分配轴转角为相应的分配轴转角为 5 6 5 6 55555pksdo 活动折纸板机构活动折纸板机构 6 6 的运动循环也可以分为四个区段 的运动循环也可以分为四个区段 活动折纸板机构的折纸工作行程时间 活动折纸板机构的折纸工作行程时间 6k T 活动折纸板机构在工作位置的停留实际 活动折纸板机构在工作位置的停留实际 6s T 活动折纸板机构的返回行程时间 活动折纸板机构的返回行程时间 6d T 活动折纸板机构在初始位置的停留时间 活动折纸板机构在初始位置的停留时间 6o T 因此 应有因此 应有 5 7 5 7 66666pksdo TTTTT 相应的分配轴转角为相应的分配轴转角为 5 8 5 8 66666pksdo 5 13 确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角 由于粒状巧克力自动包装机的工作循环是从送料开始的 因此以送料辊轮由于粒状巧克力自动包装机的工作循环是从送料开始的 因此以送料辊轮 机构的工作起点为基准进行同步化设计 拨糖盘和机械手转位两个机构与之相机构的工作起点为基准进行同步化设计 拨糖盘和机械手转位两个机构与之相 同 同 a a 送料辊轮机构运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 试送料辊轮机构运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 试 取送料时间取送料时间 s s 则停歇时间为 则停歇时间为 s s 相应的分配轴转角为 相应的分配轴转角为 1K T 5 1 1o T 5 2 360 360 360 1 5 0 69 360 1 5 0 69 104 34 104 34 1k p k T T 1 360 360 360 2 5 0 69 360 2 5 0 69 208 69 208 69 1o p o T T 1 b b 剪刀机构 剪刀机构 8 8 运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 试取运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 试取 剪切工作行程时间剪切工作行程时间 s s 则相应的分配轴转角分别为 则相应的分配轴转角分别为 8k T 45 2 机械原理课程设计说明书 20 360 360 360 2 45 0 69360 2 45 0 69 21 13 21 13 8k 8k p T T 初定初定 s s 则 则 s s 则相应的分配轴转角分别为 则相应的分配轴转角分别为 8d T 54 4 8o T 27 13 8d 360 360 360 4 45 0 69360 4 45 0 69 42 27 42 27 8d p T T 360 360 360 13 27 0 69360 13 27 0 69 251 20 251 20 8o 8o p T T c c 顶糖杆机构顶糖杆机构 5 5 运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 试运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 试 取工作位置停留时间取工作位置停留时间 s s 则相应的分配轴转角为 则相应的分配轴转角为 5s T 135 2 5s 360 360 360 2 135 0 69360 2 135 0 69 7 72 7 72 5s p T T 初定初定 s s s s 则 则 s s 相应的分配轴转角分别为 相应的分配轴转角分别为 5k T 45 4 5d T 135 14 5o T 135 53 5k 360 360 360 4 135 0 69360 4 135 0 69 15 45 15 45 5k p T T 360 360 360 14 135 0 69360 14 135 0 69 54 10 54 10 5d 5d p T T 5o 360 360 360 53 135 0 69360 53 135 0 69 204 82 204 82 5o p T T d d 活动折纸板机构 活动折纸板机构 6 6 运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 运动循环各区段的时间及分配轴转角 根据工艺要求 试取折纸工作行程时间试取折纸工作行程时间 s s 则相应的分配轴转角为 则相应的分配轴转角为 6k T 65 4 6k 360 360 360 4 65 0 69360 4 65 0 69 32 10 32 10 6k p T T 初定初定 s s s s 则 则 s s 相应的分配轴转角分别为 相应的分配轴转角分别为 6s T 65 2 6d T 195 31 6o T 195 68 6s 360 360 360 2 65 0 69360 2 65 0 69 16 05 16 05 6s p T T 360 360 360 31 195 0 69360 31 195 0 69 82 94 82 94 6d 6d p T T 机械原理课程设计说明书 21 6o 360 360 360 68 195 0 69360 68 195 0 69 181 93 181 93 6o p T T 5 25 2 各执行机构运动循环的时间同步化设计 各执行机构运动循环的时间同步化设计 5 21 确定粒状巧克力自动包装机最短的工作循环确定粒状巧克力自动包装机最短的工作循环 minp T 5 9 5 9 444321mindskkkkp TTTTTTT s s 195 31 65 2 65 4 45 4 45 2 5 1 65 38 5 22 确定粒状巧克力自动包装机的工作循环确定粒状巧克力自动包装机的工作循环 p T 令上述三对同步点的错移量分别为令上述三对同步点的错移量分别为 t1 t1 t2 t2和 和 t3 t3 若取 若取 t1 t1 t2 t2 t3 t3 1 195 1 195 s s 则其在分配轴上相应的转角为则其在分配轴上相应的转角为 1 3360 1 321 p t T 粒状巧克力自动包装机的工作循环应为粒状巧克力自动包装机的工作循环应为 sTT tttPP 5 3 195 1 195 1 195 1 65 38 321min 5 35 3 绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环 如图如图 10 10 5 45 4 修正自动包装机的工作循环图修正自动包装机的工作循环图 实际上实际上 粒状巧克力自动包装机要求每转生产一个产品粒状巧克力自动包装机要求每转生产一个产品 即要求即要求 因此应对图因此应对图 进行修正进行修正 即按比例或用其他分析方法即按比例或用其他分析方法 求出循环图截短后各动区段的分配轴转求出循环图截短后各动区段的分配轴转 角若将修正前各机构运动循环各区段对应的分配轴转角按比例放大角若将修正前各机构运动循环各区段对应的分配轴转角按比例放大 则有则有 P xx P T T 式中式中 修正后各机构运动循环各区段对应的分配轴转角修正后各机构运动循环各区段对应的分配轴转角 x 根据修正后的分配轴转角绘制的粒状巧克力自动包装机的工作循环图根据修正后的分配轴转角绘制的粒状巧克力自动包装机的工作循环图 如图如图 1111 所示所示 机械原理课程设计说明书 22 图图 10 10 图图 11 11 方案评价方案评价 占其桦 占其桦 电动机带动轴以及其上的几个齿轮滚动 凸轮电动机带动轴以及其上的几个齿轮滚动 凸轮 7 7 通过变向带动推糖杆通过变向带动推糖杆 1111 凸 凸 轮轮 9 9 间歇性滚动带动接糖杆间歇性滚动带动接糖杆 1