机械原理课程设计巧克力糖自动包装机

1、10 / 20目录1.设计任务书 .1.1.1设计题目 .11.2设计任务 .12.巧克力糖包装机的工艺确定 .2.2.1工艺方案 .22.2方案选择 .23.粒状巧克力包装机的总体布局 .3.3.1粒装巧克力糖包装机机构简图 .33.2执行机构简图 .43.3折纸机构 .43.4送纸与切纸机构 .53.5推糖机构 .53.6其他 .63.6.1盘形机构 .63.6.2卸糖机构 .64.巧克力糖包装机的工作循环图 .7.4.1执行机构的运动循环图 .74.2执行机构周期确定 .74.3机构初始状态设置 .84.3传动机构传动比计算 .85.曲柄滑块机构 .1.0.5.1曲柄滑块机构的设计 .1

2、05.2曲柄滑块机构的运动线图 .106.粒状巧克力糖包装机的齿轮机构设计 .1.2.7.巧克力糖包装机的凸轮机构 .1.3.7.1顶糖凸轮机构设计 .137.1.1凸轮机构轮廓曲线设计结构示意图 .147.1.2顶糖凸轮机构平底从动件位移曲线图 .147.2送纸滚筒凸轮机构设计 .157.3折纸凸轮机构设计 .157.4压糖凸轮及剪纸凸轮设计 .168.粒状巧克力包装机的槽轮设计 .1.7.9.设计小结1.8.参考文献 .1910 / 201.1 设计题目设计巧克力糖自动包装机。包装对象为圆台状巧克力糖（图6）,包装材料为厚0.008mm的金色铝 箔纸。包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤

3、、撕裂和褶皱（图7）。包装工艺方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（图8）。包装工艺动作为：1.将64mM 64mn铝箔纸覆盖在巧克力糖巾17mm、端正上方；2.使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形；3.将余下的铝箔纸分半，先后向 巾24mn大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。1.2 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。2.设计传动系统并确定其传动比分配。3.图纸上画出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。5.设计凸轮机构。确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值，校核最大压力角与

4、最小曲率半 径。绘制凸轮机构设计图。6.设计计算齿轮机构。7.编写设计计算说明书。1.设计任务书图7包装后的巧克尢穗10 / 202.巧克力糖包装机的工艺确定2.1 工艺方案巧克力糖果从浇注成型机出口进入送糖传送带，送糖传送带匀速将糖果挨个送给曲柄滑块推糖机 构，推糖机构滑块开有圆形凹槽，能把糖果精准地推到垫有包装纸盘形机构上，再由压糖机构将糖压入 盘形机构圆形凹槽中，迫使包装纸紧贴糖。在每次将糖果送给压糖机构之时，完成一次送纸的动作；由 于压糖凸轮内嵌入了剪纸的凸轮，并保持一定的角度（即有时间先后关系） ，所以在压糖之前先进行了 剪纸的动作。当压糖机构完成动作时，槽轮带动盘形机构转过90度，

5、此时由折纸机构先后将包装纸压 平，完成之后盘形机构再次转过90度，此时先有顶糖机构先将糖顶出圆形凹槽，最后由卸糖机构将包 装包装好的糖送入卸糖的传送带。值得说明的是：面压迫成型斜曲压迫成型时，应保持适当的间隙，大端面铝箔纸应该渐被压入；由 于采用的是卷筒纸，铝箔纸依靠滚筒的摩擦力进给，两滚筒之间间隙应适当， 并且应使铝箔纸平行且 轻贴与导轨，导轨上开一个宽64mm深0.01mm的矩形长槽。2.2 方案选择电动机转速为 960r/min,糖果包装数为 120 个/min。10 / 203. 粒状巧克力包装机的总体布局3.1 粒装巧克力糖包装机机构简图送纳曹倾构 叭却糖传送带皿推轎压糖顶椿城型机构

6、IV,IV,折纸机构V.V.送糠传送带VT.VT.减速机构（由 CAD 单独出图）VT：4D401JWxm.IV2050L _ I卵_创10 / 203.2 执行机构简图5678910巧克力糖自动包装机1折纸凸轮2、折纸挡板3、卸糖盘4、出糖传送带5、盘形机构6、剪纸刀7、卷筒纸8、上摩擦轮9、送糖传送带10、推糖四杆机构10 / 203.3 折纸机构10 / 203.4 送纸与切纸机构1切纸凸轮2切纸刀 3”餃链 4铝策卷纸筒匚铝語纸 6摩擦滚轮I 滚筒凸轮8弾簧3.5 推糖机构参照第6部分，采用e=0的对心曲柄滑块机构，机构无急回特性参数：曲柄长度L仁29mm从动杆L2=87mm滑块最大行

7、程s=58mm10 / 203.6 其他3.6.3.6.1 1盘形机构3.6.3.6.2 2卸糖机构10 / 204. 巧克力糖包装机的工作循环图4.1 执行机构的运动循环图T 亠 T 亠 T送最送纸送纸剪淆块进涌块进 灣块回 滑块进滑块回压糖压糖压搐转向转向转向特向折纸1 1 2 2折纸1 1 2 2折卿2 2顶糖顶糖卸4.2 执行机构周期确定工作正常的情况下完成一个糖包装工作为一个周期T推糖曲柄滑块机构与卸糖机构为匀速圆周运动，周期分别为T,2T盘形机构:送纸机构:剪纸机构:压糖机构:转动时间4停下时间TTS=_送纸时间4（送纸与盘形机构转动同步）T=匚剪纸时间J8（剪纸在送纸结束时执行）

8、近休时间TCI推程时间TD1忌远休时间TFI回程时间10 / 204.3 机构初始状态设置设 置 机 构 的 初 始 状 态 是 为 了 方 便 安 装 与 调 试 ， 能 够 更 好 得 了 解 机 构 各 个 时 间 段 的 分 配 情 况机构名称初始状态目的槽轮机构拨盘与槽轮刚进入啮合带动盘形转过90,开始一个周期运动送纸凸轮远休角开始处盘形转动T/4时间内，完成送纸剪纸凸轮近休角开始处滞后盘形T/4推糖机构滑块离铰链中心最近处转过T/8保证剪纸完成后压糖开始前送糖折纸机构1近休角转过90优先折纸2，T/4滞后盘形T/4折纸机构2近休角开始处滞后折纸1，T/4滞后盘形T/2压糖凸轮，顶糖

9、凸轮近休角开始处滞后盘形T/4卸糖机构卸糖后再转过67.5滞后顶糖机构5T/84.3 传动机构传动比计算1.减速装置的设计计算：电动机转速为960r/min,糖果包装数为120个/min。降速比为i=8由于 传送带需较高的转速，故减速箱降速比i取4。2带轮传动：带轮传动比由送糖传送带与出糖传送带所需速度大小自行调节折纸机构1：近休时间TC2-L2推程时间TD2远休时间TF2回程时间T折纸机构2:近休时间TC3推程时间D3顶糖机构:T远休时间TF3近休时间TC4回程时间 几3飞（注：折纸机构1先于折纸机构2,1/4周期） 推程时间TD4弓远休时间F4回程时间TU 410 / 203.锥齿轮：模数

10、为2齿数皆为20，传动比i=14.槽轮：4个直槽 传动比i=45.锥齿至槽轮：总降速比i=8,减速箱降速4，此传动比为2 6锥齿至曲柄滑块：与槽轮相同的周期故传动比为27.槽轮至折纸凸轮：周期相同故i取18.链轮：送纸机构要获得与槽轮相同的周期 故传动比i=29.其余齿轮皆为传递运动 所以传动比皆为110 / 205. 曲柄滑块机构5.1 曲柄滑块机构的设计曲柄滑块机构的设计主要用于进糖机构中进行推入到模具槽中，采用的对心曲柄滑块机参数：偏心距e=0，0=0曲柄长度L仁29mm从动杆L2=87mm滑块最大行程s=58mm曲柄滑块机构5.2 曲柄滑块机构的运动线图I5D 041 ip M1加血1

11、扑MK1 i D4Q1抑QQ帥04Ansi y& if i n i t i on 1雄刘)0. 16克.帥4 汕九拆聊十巾0 4ft. 16匚机巾.艸、.轴AnalsD(11 i I1itnl .mtasure 1 Irani1.曲柄滑块机构的位移线图10 / 202.曲柄滑块机构的速度线图Anal y& i sDe f i n i t i on I(墨衲)I4(ID 04I20D 00I曲D.MM aot oa切b Od伽oa1? oa0MQ0.P.20o加Anal tfLi sDef 11 i Mnl .mt HsureS IMI/3.曲柄滑块机构的加速度线图20DW13D

12、 QQ I轴。0404frO.O-3M?D 040 Q00,44Anal jfii sDel11111itnl .meiB5ur? Iiwi / itc)Anoily&isDUinitionl越时JI&04 00hi1.0010 / 204.6.粒状巧克力糖包装机的齿轮机构设计1.槽轮机构齿轮、曲柄滑块机构齿轮、折纸机构齿轮名称符号公式计算结果齿数z50分度圆直径dd=mz200齿顶咼haha= ha* m4齿根高hfhf =(ha* + c*)m5齿全高hh= ha + hf9齿顶圆直径dada=d+2 ha208齿根圆直径dfdf=d-2 hf190基圆直径dbdb=d c

13、osa187.942卸糖机构齿轮名称符号公式计算结果齿数z60分度圆直径dd=mz180齿顶咼haha= ha* m3齿根高hfhf =(ha* + c*)m3.75齿全高hh= ha + hf6.75齿顶圆直径dada=d+2 ha186齿根圆直径dfdf=d-2 hf172.5基圆直径dbdb=d cosa169.143.减速机内部齿轮1与送纸机构传动齿轮名称符号公式计算结果齿数z20分度圆直径dd=mz40齿顶咼haha= ha* m210 / 20齿根高hfhf =(ha* + c*)m2.5齿全高hh= ha + hf4.5齿顶圆直径dada=d+2 ha44齿根圆直径dfdf=d-

14、2 hf35基圆直径dbdb=d cosa37.594.锥齿轮参数名称符号公式计算结果分度圆锥角S仁arc coti12S2=90 -S145齿数z20分度圆直径dd=mz20齿顶咼haha= ha* m2齿根高hfhf =(ha* + c*)m2.5齿全高hh= ha + hf4.5齿顶圆直径dada=d+2 ha cosS142.83齿根圆直径dfdf=d-2 hf cosS136.46当量齿数Zvzv= z/cos28.287. 巧克力糖包装机的凸轮机构7.1 顶糖凸轮机构设计顶糖机构主要使用的是对心平底直动从动件盘形凸轮机构， 主要作用是将糖块从模具中顶出以便卸 糖机构将其送上传送带。

15、由于设计凸轮机构的偏心距e=0，基圆半径r=30，推程h=15,近休角90推程角135，等加速、等减速运动规律，远休角45，回程角90简谐运动规律。10 / 207.1.17.1.1 凸轮机构轮廓曲线设计结构示意图7.1.27.1.2 顶糖凸轮机构平底从动件位移曲线图Anl y& i i n i t i I握刘）0- 10f. 4（?載旳O.t4ft. TCiX 抑CH. 90l0Mt#）Anaky&iiBitFill i hinl .mt asure I Irwil10 / 207.2 送纸滚筒凸轮机构设计该凸轮机构使用的是对心平底直动从动件盘形凸轮机构，主要作用是将上摩擦轮

16、按下与下摩擦轮配合从而达到间歇性送纸，基圆半径r=30，推程h=10,近休角90,推程角90,远休角90,回程角90推程回程皆为简谐运动规律。7.3 折纸凸轮机构设计折纸凸轮为对心尖底摆动从动件盘形凸轮，利用等臂杠杆原理使得另一头折纸挡板转过相对应的角度，再加上两个凸轮周期并且初始位置相差T/4，从而起到了一前一后的折纸效果。基圆半径R=50杆 长L=80铰链与基圆距离为100近休角180推程角90。等加速、等减速运动规律 远休角45回程 角45。简谐运动规律。10 / 207.4 压糖凸轮及剪纸凸轮设计压糖凸轮与顶糖凸轮完全相同剪纸凸轮是在压糖凸轮内开宽度为2的凸轮槽，嵌入滚子链接剪纸刀基圆

17、r=10，推程h=2,近休角90,推程角45,远休角45，回程角180推程回程皆为简谐运动规律。10 / 208. 粒状巧克力包装机的槽轮设计槽轮机构由带四个直线沟槽的槽轮和带有圆柱销的拨盘及机架所组成。拨盘为原动件，以作等速转 动。槽轮为从动件，作单向间歇转动。当圆柱销进入径向槽时，槽轮转动；当圆柱销退出径向槽时，槽 轮静止不动，拨盘转四周，槽轮转动一周。对槽轮机构的设计为了简化出里，引用李雪玮.槽轮机构的参数化设计与自动装配.山西大同大学，2011-01-03，学术论文公式.根据题意，确定槽数Z=4圆销数n=1中心距L=100伽.项目计算依据计算结果项目计算依据计算结果1由结构定45hhs

18、-(L-R-r)542由结构定45r0R-r-b50.22L由结构定100b35mn经验值4RR=Lsin(n/z)70.71d1d12(L-R-r)20z3z184d2d22(L-h)20ss=打2+(Lcos%)271.64Y丫=360 -212709. 设计小结10 / 20整个课程检验了我们平时学习的效果，同样也融入了学以致用的原则，开始拿到课 程设计题目根本不知道如何下手，周围的同学、朋友给了我不少帮助，自己才逐渐弄清 方向！做课程设计的这一段时间，让我明白合作的重要性，大家集思广益对一个问题总 能给出多种解决的办法，从中进行适当的筛选与整合从而得出最优解，在这个过程里我 们又将所学到的知识强化了！能够完成这份课程设计，我要衷心的感谢我们小组的每一位成员，虽然这份课程设 计还存在这样或那样的问题，但是当我们就一个问题需要解决的时候，不管问题有多么 的繁琐，我们小组的每一位成员都想尽办法取解决它， 都从各个方面提出自己解决问题 的办法， 常常为了一个问题的数据计算而熬夜，当对设计方案进行优化时，我们都尽可 能的考虑到每一个工作的细节，让设计和方案尽可能的完美！在我们思维陷入