巧克力糖果包装机的设计.docx
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巧克力糖果包装机的设计
《机械原理》课程设计
题目：
巧克力糖果包装机
1、巧克力糖果包装机的功能与设计要求
1.1工作原理及工艺过程
1.2原始数据及设计要求
1.2.1原始数据
设计巧克力糖自动包装机。
包装对象为圆台状巧克力糖（如图6所示），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、撕裂或褶皱（如图7所示）。
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（如图8所示）。
包装工艺动作为：
（l）将64mmx64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖Ф17mm小端正上方。
（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Ф24mm大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。
1.2.2设计要求
具体设计要求如下：
（1）要求设计糖果包装机的间歇剪切式供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构以及巧克力糖果的推送机构。
（2）整台机器外形尺寸（宽x高）不超过800mmxl000mm。
（3）锥面成形机构不论采用平面连杆机构、凸轮机构或者其他常用机构，要求成形动作尽量等速，起动与停顿时冲击小。
1.3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、齿轮机构等。
（2）设计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。
（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。
（8）学生可进一步完成凸轮的数控加工。
2、机构的设计
2.1连杆机构（方案Ⅰ）
2.1.1工艺或动作原理
平面连杆机构是由若干构件用低副（转动副和移动副）联接组成的平面机构。
这类机构容易实现转动、移动等基本运动形式及其转换，所以，平面连杆机构在各种机械和仪器中获得广泛的应用。
当巧克力和铝箔纸都送到了相应的位置后，那么就要对巧克力进行包装。
用四杆机构带动锥面成形机作向下的运动来使铝箔纸的锥面形成，并使它包在巧克力的外面。
四杆机构做匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动.
2.1.2示意图
2.1.3工作特点
连杆机构运动副一般均为低副。
低副两运动副元素为面接触，压强较小，故的载荷；且有利于润滑，磨损较小；此外，运动副元素的几何形状较简单，便于加工制造。
2.2凸轮机构（方案Ⅱ）
2.2.1工艺或动作原理
凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
凸轮机构能使从动件获得较复杂的运动规律。
从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。
利用凸轮机构可设计间歇剪切式供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构等。
巧克力糖果的送料机构将由圆柱凸轮机构组成，因为送料机构要有运动变换的过程，采用圆柱凸轮来送料，其传动比恒定，有利于巧克力的速度恒定.
2.2.2示意图
2.2.3工作特点
凸轮机构构造简单，适合于各种传动系统，传递回转运动，实现减速或增速、变速以及换向等.
2.3槽轮机构（方案Ⅲ）
2.3.1工艺或动作原理
槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。
利用槽轮机构可实现间歇剪切式供纸机构、褶纸机构以及巧克力糖果的推送机构等。
该装置的供纸机构有滚轮来完成，当送料滚轮将铝箔纸送到指定的位置之后，送料滚轮将发生停歇，那么送料滚轮的停歇功能将由槽轮机构来控制。
其运动时间、停歇时间及每次转动的角度变化范围较大，设计较灵活。
槽轮机构主动轮转一周时，从动轮转六分之一周，从动轮每转停歇六次
2.3.2示意图
2.3.3工作特点
槽轮机构可将主动拨盘的等速回转运动转变为槽轮时动时停的间歇运动，并具有结构简单、外形尺寸小、机械效率高，以及能较平稳的、间歇地进行转位等优点，但存在柔性冲击的缺点，故常用于速度不太高的场合。
3、方案的确定
3.1原动机的选择
本方案的数据采用C方案，电动机转数1440r/min，每分钟包装糖果数目为60个/min。
3.2传动方案确定
巧克力糖果包装机按工艺动作要求可分为四个机构：
间歇剪切供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构、巧克力糖果的送推料机构.
（1）间歇剪切供纸机构：
该装置的供纸机构利用平面连杆机构、凸轮机构和槽轮机构都能完成，由于连杆机构结构简单、紧凑、设计方便，因此本装置采用平面连杆机构。
剪纸装置将利用剪纸刀凸轮来完成。
（2）铝箔纸锥面成形机构：
当巧克力和铝箔纸都送到了相应的位置后，就要对巧克力进行包装。
一般来说，都会用四杆机构或者是凸轮机构带动锥面成形机作向下的运动来使铝箔纸的锥面形成，并使它包在巧克力的外面，但考虑到还要对巧克力进行褶纸，所以锥面成形机作向下运动的话，会使褶纸变得困难。
本次设计将采用锥面成型机不动，而改用直动从动件凸论机构对巧克力和铝箔纸作向上的运动从而强迫锥面成形。
（3）褶纸机构：
在锥面成形后，要将余下的铝箔纸分半，先后向巧克力糖大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。
利用平面连杆机构能较平稳的、间歇地进行转位，因此可利用平面连杆机构带动折边器来进行褶纸。
（4）巧克力糖果送料机构：
巧克力的送料机构将由圆柱凸轮机构，因为送料机构要有运动变换的过程，而且巧克力送料时，速度尽量稳定，如果采用圆柱凸轮来送料，其传动比恒定，有利于巧克力的速度恒定，此设计中，圆柱凸轮将带动推杆作横向的直线往复运动。
3.3计算总传动比
电动机转速1440r/min，分配轴转速为60r/min，采用带轮降速.总降速比
=24/1，采用平带、链轮两级降速，其中
＝8/1，
＝3/1.蜗杆机构1、2、3的传动比
直齿标准齿轮副的传动比i=2。
4、尺寸与运动综合
4.1拟定运动循环图
凸轮轴转角
30°
60°
90°
135°
180°
225°
270°
300°-330°
345°
360°
供纸
快近
休止
送料
快近
休止
快近
休止
快退
剪纸
快近
快退
锥面成形
休止
进
休
退
休止
4.2各执行机构运动分析（运动线图）
4.3各执行机构尺寸设计
4.3.1间歇剪切供纸机构
（1）剪纸刀平面凸轮简图
（2）剪纸刀平面凸轮参数
序号
凸轮运动角
推杆的运动规律
1
0°~120°
等速上升h=60
2
120°~180°
推杆远休止
3
180°~300°
正弦加速度下降h=60
4
300°~360°
推杆近休止
偏心距e=25
基圆半径r0=50
4.3.2铝箔纸锥面成形机构
（1）顶糖杆凸轮
R=50~70
H=50~100
4.3.3褶纸机构
（1）槽轮机构
T1=30度
T2=90度
L=100~200
D=2LcosT1=259.8
z
6
4.3.4巧克力糖果送料机构
（1）送糖杆圆柱凸轮
R=50~150
60
推程h=50~120
100
（2）拨糖杆偏心凸轮
R=40~70
H=50~100
推程h=H-R
H=20~60
5、系统总图（A4图纸）
有尺寸的标注的结构简图
6、总体评价
6.1课题总结
这次的机械原理课程设计是我进入大学后接触到的第一次课程设计，通过这次的课程设计，让我知道了什么是课程设计，怎样去做一个课程设计，在查找各种资料的时候我学会了怎样更好的利用身边的资源，怎样去寻找自己想要的资料。
而且通过此次的课程设计，我学到了解决一个问题的思路，怎样一步一步去设计出一个满足设计要求的结构。
本次机械原理课程设计中我们充分运用了机械原理课程中所学的方法，对机构的方案进行选择，分析和评价，并更深地理解了所学的方法。
同时我们也充分发挥了自己的创造力，设计了比较复杂的机构。
总的来说，这次课程设计对我们都是一次很大的锻炼，对我们理解自己的学科和专业起到了很大的作用。
6.2存在问题
通过本次课程设计我了解到在知识的运用与贯通方面有很大的不足。
以后应学会如何把学到的知识灵活运用在实际生活中.
另外,在设计的过程中，尺寸的计算时有一些数据取的不是太合理，还有一些数据缺乏必要的严谨性。
7、参考文献
[1]濮良贵，纪名刚。
机械设计。
北京：
高等教育出版社，2001。
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