巧克力糖包装机 说明书.docx
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巧克力糖包装机说明书
一、设计任务书······················································1
二、巧克力糖包装机的工艺确定·······································2
1.产品特征·······························································2
2.包装材料·······························································2
3.工艺方案·······························································2
三、巧克力糖包装机的总体布局········································3
1.机型选择······························································3
2.执行机构和工作原理····················································3
四、巧克力糖包装机的传动系统········································4
五、巧克力糖包装机的工作循环图······································4
1.分析各执行机构的运动循环图··············································5
2.各执行机构运动循环的时间同步化设计·····································6
3.绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环图····································7
六、巧克力糖包装机的凸轮设计·······································8
1.偏心凸轮设计·························································7
2.糖纸平面凸轮设计······················································7
七、巧克力糖包装机的齿轮设计········································8
八、粒状巧克力糖包装机的槽轮设计····································9
九、巧克力成型槽设计···············································10
十、巧克力糖包装机裁纸刀设计········································10
十一、设计体会······················································11
一.设计任务书
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，包装材料为厚0.1mm的金色铝箔纸。
包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱。
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。
包装工艺动作为：
1.将铝箔纸覆盖在巧克力糖小端正上方；
2.使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形；
3.将余下的铝箔纸分半，先后向大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。
2.原始数据及设计要求
1.铝箔纸尺寸为64mm*64mm。
2.巧克力糖小端直径17mm,大端直径24mm,,高12mm。
3.生产率为60块/min。
4.锥面成型机构不论采用平面连杆机构，凸轮机构或者其他常用机构，要求成形工作尽量等速，启动与停顿时冲击小。
5.电动机转速为960/min.
3.设计方案提示
1.剪纸与供纸动作连续完成。
2.铝箔纸锥面成形机构一般可采用凸轮机构，平面连杆机构等。
3.实现折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。
4.设计任务
1.执行机构选型与设计：
构思出至少3钟运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经过所有运动方案警醒分析评价后，选择其中的最优方案进行详细的设计。
2.机构运动协调设计:
对选择的方案画出机构运动循环图。
3.传动系统的设计。
4.对系统运动方案进行机构的尺寸综合。
5.用UG软件对机构系统进行运动仿真。
6.用UG软件对机构系统进行运动学分析，并画出输出机构的位移、速度和加速度线图。
7.画出最终方案的机构运动简图。
5.包装方案的拟定
二．巧克力糖包装机的工艺确定
1.产品特征
粒装巧克力糖呈圆台形，轮廓清楚，但质地疏松，容易碰伤。
因此，考虑机械动作时应适合它的特点，以保证产品的加工质量。
产品夹紧力要适当；在进出料时避免碰撞而损伤产品；包装速度应适中，过快会引起冲击而可能损伤产品等。
包装工艺首要的是解决坯件的上料问题。
显然，像巧克力糖之类的产品，使用一般料斗上料方法是不适宜的。
如果采用料仓式上料方法，则需要人工定时放料，每分钟放80粒糖也够紧张的。
如果将自动机的进料系统直接与巧克力糖浇注成形机的出口相衔接，则比较容易解决巧克力糖的自动上料问题。
2.包装材料
食品包装材料应十分注重卫生。
粒状巧克力糖包装纸采用厚度为0.1mm的金色铝箔纸，它的特点是薄而脆，抗拉力较小，容易撕裂，也容易褶皱。
因此，在设计供纸部件时对速度应十分注意。
一般包装的速度越高，纸张的拉力就越大。
根据经验，一般送纸速度应小于500mm/s。
3.工艺方案
包装机的整体机构送糖履带与进纸、出料履带作间歇回转，将糖和锡纸送至压糖杆下，经偏心轮的运动使压糖杆向下运动，把糖和锡纸一起压入成糖模型槽中。
然后经过两个方向的折纸刷将其它两端折压回去。
履带的运动由电动机带动驱动轮而运动。
但它的运动是间歇的，因此与它相连的次轮采用不完整齿轮机构。
机构中送糖履带，切纸刀，进纸履带，压糖杆的间歇时间是相同的。
压糖杆，进纸机构和进糖机构的运动，不仅具有时间上的顺序关系，而且具有空间上的相互干涉关系，因此它们的运动循环必须遵循空间同步化的原则设计，并在结构上应予以重视。
压糖杆，锡纸，糖同步下降时，压力不能太大，以免损毁糖块，成型槽口径比糖的大段稍大以免损毁糖纸。
巧克力通过机构60个/min不断地由履带送入包装轨道。
三、巧克力糖包装机的总体布局
1.机型选择
由于大批量生产，所以选择1YD系列三相异步，电动机的额定转速为960/min。
根据工艺路线分析，实际上需要两个工位，一个是进料，一个是成型、折边，出料工位。
进包装纸、成型、出料用一个履带传送系统，另一个履带系统。
包装机整体布局图3
1、送纸履带2、压纸轮3、压杆、切纸刀4、曲柄滑块5、曲柄摇杆
2.执行机构
2.1送糖机构2.2供纸机构2.3剪纸机构2.4压糖机构2.5锥面成形机构2.6折纸机构
3.执行机构和工作原理
巧克力通过机构60个/min不断地由履带送入包装轨道。
四、巧克力糖包装机的传动系统
如图3所示，供纸机构将纸送到送糖履带上，包装机的整体机构送糖履带与进纸、出料履带作间歇回转，压糖杆强迫糖纸成型并切断。
通过曲柄滑块机构将糖送到成型槽中，然后通过折纸机构把两边糖纸合上。
图4包装机的传动系统
1-电动机2减速器机构3-槽轮机构4-压纸轮5凸轮机构6-曲柄滑块7-曲柄摇杆8-压纸轮
如图所示，电动机转速为960r/min，,总降速比i=960/60=16
，采用齿轮两级减速，
，
。
直齿标准齿轮副1、2的传动比
。
槽轮与直齿轮传动比
。
五、巧克力糖包装机的工作循环图
1.分析各执行机构的运动循环图
1.1确定各机构的运动循环
。
已知
＝60件/min，则分配轴的转速为
n=60（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，所以
＝60/n=60/60=1（s）
1.2确定各机构运动循环的组成区段。
出料、进纸履带，切纸刀，进料履带都是间歇运动机构，它们的运动循环由两个区段组成：
——出料、进纸履带，切纸刀，进料履带等三个机构的运动时间；
——出料、进纸履带，切纸刀，进料履带等三个机构的的停歇时间。
因此，应有
=
+
相应的分配轴转角为
压糖杆机构7的运动循环的组成区段为：
——压糖杆机构的压糖工作行程时间；
——压糖杆机构在工作位置的停留时间
——压糖杆机构的返回行程时间；
因此，应有Φ
=
+
+
相应的分配轴转角为
=
+
+
活动折纸板机构8的运动循环也可以分为三个区段：
——折纸板机构的折纸工作行程时间；
——折纸板机构在工作位置的停留实际；
——活动折纸板机构的返回行程时间；
因此，应有
=
+
+
相应的分配轴转角为
=
+
+
1.3确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角
a.由于巧克力自动包装机的工作循环是从送料开始的，因此以送料履带机构的工作起点为基准进行同步化设计，出料、进纸履带，切纸刀两个机构与之相同。
送料履带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
＝0.33s，则停歇时间为
＝0.33s，相应的分配轴转角为
=360°×
=360°×0.4/1＝144°
=360°×
=360°×0.4/1＝144°
b..压糖杆机构7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
＝0.0183s，则相应的分配轴转角为：
＝360°×
＝360°×0.0183/1＝6.6°
初定
＝0.4s，
＝0.3817s，则相应的分配轴转角分别为：
＝360°×
＝360°×0.4/1＝144°
＝360°×
＝360°×0.3817/1＝137.41°
c．折纸板机构8运动循环各区段的时间及分配轴转角：
根据工艺要求，试取折纸工作停留时间
＝0.165s，则相应的分配轴转角为：
＝360°×
＝360°×0.165/1＝59.4°
初定
＝0.2475s，
＝0.2475，则相应的分配轴转角分别为：
＝360°×
＝360°×0.2475/1＝89.1°
＝360°×
＝360°×0.2475/1＝89.1°
2各执行机构运动循环的时间同步化设计
2.1确定粒状巧克力自动包装机最短的工作循环
。
=0.0183+0.2745+0.4=0.6928
2.2确定粒状巧克力自动包装机的工作循环
。
令上述三对同步点的错移量分别为△t1、△t2和△t3，若取
△t1=△t2=△t3=0.012（s）
则其在分配轴上相应的转角为
粒状巧克力自动包装机的工作循环应为
2.3.绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环图
工作循环图图5
六、粒状巧克力糖包装机的凸轮设计
巧克力糖包装机图6
巧克力糖包装机参数如下：
序号
凸轮运动角δ
推杆的运动规律
1
0°~120°
等速上升h=50
2
120°~180°
推杆远休
3
180°~270°
正弦加速度下降h=50
4
270°~360°
推杆近休
偏心距e=20
基圆半径r0=25
七、粒状巧克力糖包装机的槽轮设计。
包装机的槽轮图7
包装机的槽轮参数图标
项目
计算（或选择）依据
计算（或确定）结果
d
d=（15~30）
28
d1
d1<2L（1-sinT1）-d-2（3~6）
28
h
h=L（sinT1+cosT1-1）+d/2+（3~6）
84
R
R=Lsin（180/z）
77
d2
d2<2（L-h）
27
八、曲柄滑块机构设计。
1、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L1=29mm，从动杆L2=87mm，滑块最大行程s=58mm。
曲柄滑块机构图8
九、巧克力成型槽设计
巧克力糖进料槽图9
巧克力糖进料槽参数（/cm）
参数
D1
d1
D2
d2
H
h
间隙
0.2-05
0.2-0.5
1.8-3.7
十、巧克力糖包装机裁纸刀设计
巧克力糖包装机图10
1、巧克力糖包装机裁纸轮参数:
h最大值取20;
h最小值取15;
十一、设计体会
课程设计结束了,在这过程中需要大量的知识，不是一般的了解，而是能灵活的运用才能很好的设计构造出理想符合实际的方案。
发现自己有很多很多的不足，发现自己学的知识很少而且很难较好的运用。
在这设计过程中，运用了绘图工具，运动分析，开始系统的运用了所学的机械基础知识，加深了对专业知识的理解和掌握。
在设计的过程中，对机构的运动，机构的如何组成，机构图示的绘画等都有不同程度的疑问，通过同学的帮助，老师的指导，自己的思考都得到了不同程度的解决。
由于自己掌握的知识不够全面具体，对作业结果并不十分满意。
在后期的学习的过程中还要继续加倍的努力。
机械设计可以提高学生使用技术资料、运算、绘图及应用计算机的能力。
培养学生机械系统设计（机械系统运动方案设计）和创新能力。
我们学好机械学是相当必要的。
最后，非常感谢各位指导老师的热心指导和其他同学的协作！
参考文献
[1]谭庆昌，赵洪志.机械设计.高等教育出版社，2012.
[2]秦荣荣，崔可维.机械原理.高等教育出版社，2012.
[3]寇尊权，机械设计课程设计，机械工业出版社，2006.
[4]张传敏.机械原理课程设计，同济大学出版社，2012.
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