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1、机械原理课程设计说明书机械原理课程设计说明书设计题目：设计题目：巧克力糖包装机的设计 学学 院：院： 机械工程学院 班班 级：级： 机日 091 设设 计计 者：者： 焉平舟 同同 组组 人：人： 段磊、 李翔宇 指导老师：指导老师： 王淑芬 2011 年 6 月 16日- - 1目目 录录一、 机构简介2二、 执行机构的选择与比较3三、 主要机构设计7四、 机构运动分析11五、 原动机的选择12六、 传动机构的选择与比- - 2较12七、 系统运动循环图12八、 结果分析及设计体会13九、 主要参考资料14一一、机构简介机构简介1、被加工对象- - 3被加工对象是圆台状巧克力糖，如图 1 所
2、示。H=12mm，=17mm， =24mm。122、包装工艺动作方案纸坯形式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸。巧克力糖包装采用厚度为 0.008mm，64mm*64mm 金色铝箔纸。3、包装工艺动作将 64mm*64mm 铝箔纸覆盖在巧克力糖 17mm 小端正上方，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24mm 大端面上折去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。4、包装质量要求要求巧克力糖包装后外形美观挺拔、铝箔纸无明显损伤、撕裂、褶皱（如图 2 所示） 。图 1 产品形状- - 4图 2 包装产品最后形状5、对自动机的基本要求机械机构简单，整台机器外形（宽*长）不超过 800mm
3、*1000mm,工作可靠、稳定，操作方便、安全，维修容易，造价低, 大批量生产。 6、包装速度巧克力糖包装速度为 80 个/ /min 二、执行机构的选择与比较二、执行机构的选择与比较方案一：经过实验,发现铝箔纸只要用柔软之物轻轻一抹,就很光滑平整地紧贴在糖块表面上,达到预期的外观包装质量要求.因此增设了一个带有锥形毛刷圈（软性尼龙丝） ，在定糖过程中，先让糖块和铝箔纸通过毛刷圈，然后再进入机械手成形，结果使包装纸光滑、平整、美观，完全达到包装质量要求。如图 6 所示，当钳糖机械手将糖送到指定位置后, 凸轮 1 转动带动顶糖杆 3 将糖顶入包装机构形腔 2 内，左抄板纸 8 向右折边，同时锥形
4、尼龙丝圈 6 将包装纸表面刷平整，然后右抄板纸 7 向左折- - 5边，然后锥形尼龙丝圈 6 再次刷平包装表面，使铝箔纸全部平整地覆盖在糖块的大端面上,完成全部包装工艺。- - 6图 6 包装机构及送糖机构1-凸轮 2-推杆 3-顶糖杆 4-糖块5-铝箔纸 6- 锥形尼龙丝圈 7-抄板纸 8-右抄板纸 9-形腔优点：完成包装任务后，能够保证包装表面平整美观，外形轮廓挺拔。缺点：包装纸平铺在巧克力糖表面上而不能够铺成花样，样式单一，简单。方案二： 如下图所示,机械手设计上是具有弹性的形腔,这样能适应巧克力糖外形尺寸的变化, 不存在拉破铝箔纸的现象.在机械手下面有圆环形托板,以防止糖块下落。执行机
5、构可采用曲柄滑块机构，通过曲柄 1 转动连动摆杆 2 摆动从而推动滑块 3（顶杆）上下往复滑动，从而将糖块 4 顶入形腔- - 76 内。顶糖杆 3 向上推糖块 4 和包装纸 5,使糖块和铝箔纸夹在顶糖杆和接糖杆之间,然后它们同步上升,进入形腔 6,迫使铝箔纸成型如图 4(b)所示,接着折边器 7 向左折边,成图 4(c)状,然后折边器 8 向右折边，使铝箔纸全部覆盖在糖块的大端面上,完成全部包装工艺。- - 8图 4 巧克力糖包装机构及送糖机构1-曲柄 2-摆杆 3-顶糖杆 4-糖块 5-铝箔纸 6-形腔 7-折边器 8-折边器 优点：能够按部就班地完成巧克力糖的包装，动作清晰紧凑，包装效率
6、较高。顶糖机构无死点位置。缺点：包装纸表面不够光滑,有时还发生褶皱现象，包装后表面不平整，不美观，甚至会出现撕裂现象。要求曲柄的转速尽量要小，所以导致包装效率很低，不能够实现 90 个/min 的包装要求。另外，由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传动路线较长，易产生较大误差积累。综上所述，选择方案一的巧克力糖包装成型机构。三、主要机构设计三、主要机构设计1顶糖杆凸轮 5 - - 9R=（4070）50H=（50100）80推程 h=H-R302拨糖杆偏心凸轮 7 R=（4070）50H=（50100）87推程 h=H-R373.剪纸刀平面凸轮 6- - 10序号凸轮运动角 推杆的
7、运动规律10120等速上升 h= 602120180推杆远休3180270正弦加速度下降 h= 604270360推杆近休偏心距 e = 25基圆半径 r0 = 504.钳糖机械手- - 11项目计算（或选择）依据计算（或确定）结果项目计算（或选择）依据计算（或确定）结果A1A1 1=30R5R5=（ R1R2）/2 =（515）10A2取 A2=A130T1取 T1=60 度60r1r1=（100200）150T2T1= T2=60 度60r2取 r2= r1-（3050）11011= 1=25rr=（3050）5022= 2=20R1R1=（80120）10033= 2-(510)15R2
8、R2= R1-（1030）8044 =3=15R3R3= R4- 1100R取 2R= 112.5R4R4=（100200）130HH= h+(410)=20- - 12四、机构运动分析四、机构运动分析- - 135 5、原动机的选择原动机的选择电动机转速为 960r/min，输出功率为 0.4kW 的交流电动机。六、传动机构的选择与比较六、传动机构的选择与比较根据本例所给条件，巧克力糖包装机选用的原动电机的转速n=960r/min,而包装速度为 90 个/min，因此必需采用减速机构，其减速比为：i = n / n2 = 960 /90 = 10.667 11可采用一级带减速传动、二级齿轮传
9、动，它们的传动比分别为：（1）带传动：传动比为 1；（2）第一级圆柱直齿轮传动：传动比为 3.411，z1 =17，z2 =58；（3）第二级圆柱直齿轮传动：传动比为 3.225，z2=17，z3 = 55。七、系统运动循环图七、系统运动循环图- - 14八、结果分析及设计体会八、结果分析及设计体会包装机是一套完整的集送糖、供纸、包装、拔糖为一体的循环工作的机器，因此内部机构复杂繁多，初次研究这个题目，我们小组成员感到很棘手，并且自己在课堂上学到的东西不太能灵活运用到此次设计中，最后只得上网找资料。在有参照的情况下，我们终于给出了一套设计方案。通过齿轮齿数的合理选择，以上机构基本上能够顺利完成
10、 90 个/min 的巧克力糖的包装任务。以上功能的实现离不开降速机构各齿轮传动比的精确确定以及各机构间较好地协调工作。经过这次实战，- - 15我们看出了自己能力上的巨大欠缺。经过这次设计实践，把我所学的知识系统整合了一遍，加深了我对机械原理这门课程的理解，更加深了我学习的兴趣。九、主要参考资料九、主要参考资料1 濮良贵，纪名刚。机械设计。北京：高等教育出版社，2001。2 孙桓，陈作模 葛文杰。机械原理。北京：高等教育出版社，2005。3 尚久浩。自动机械设计。北京：中国轻工业出版社，2006。4 汤瑞。轻工机械设计。上海：同济大学出版社，1994。5 邹慧君。机械系统设计。上海：上海科学技术出版社，1993
