PAGEPAGE1某扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要專用的包裝機(jī)和通用的包裝機(jī)；根據(jù)自動化程度，可以劃分成不完全自動化包裝機(jī)和完全自動化的包裝機(jī)等。本次設(shè)計(jì)全程采用Autodesk公司開發(fā)的AutoCAD軟件繪制，分別繪制了總體裝配圖、撥糖部件零件圖、剪紙部件零件圖、扭糖部件零件圖、鉗糖部件零件圖，能夠完整展現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的糖果包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：包裝，傳送，撥糖，剪紙目 錄TOC\o"1-3"\h\u6035摘要 1239381緒論 5107801.1課題研究的背景和意義 5226581.2扭結(jié)式糖果包裝機(jī)研究現(xiàn)狀 5153941.3扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的發(fā)展趨勢 66302扭結(jié)式糖果包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 7252922.1功能、參數(shù)及應(yīng)用范圍分析 7212552.2總體的布局及機(jī)器的要求 733442.3撥糖和剪紙部件的要求和改進(jìn) 7172722.4現(xiàn)有的糖果包裝設(shè)備原理與結(jié)構(gòu)剖釋 893822.5要求明細(xì)表的制定 677082.6功能結(jié)構(gòu)分析 872072.6.1明確功能目標(biāo) 8241802.6.2分析整機(jī)功能 10120802.7總體設(shè)計(jì) 18202882.7.1選擇機(jī)型 18278342.7.2功能結(jié)構(gòu)分析 18158732.7.3功能結(jié)構(gòu)分析 1894683扭結(jié)式糖果包裝機(jī)部件設(shè)計(jì) 2160893.1對執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動要求 21244683.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2185234繪制工作循環(huán)圖 27255515設(shè)計(jì)計(jì)算 31195805.1分糖部件設(shè)計(jì) 31277095.2齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 31805.2.1挑選質(zhì)料、熱處理、精度品級 31102415.2.2選用齒輪齒數(shù)和螺旋角 31325515.3鉗糖鏈輪的設(shè)計(jì) 34296305.4鉗糖軸的校核 3531985.5軸承的校核 36199525.5.1鉗糖軸上軸承壽命的校核 3693815.5.2扭結(jié)軸承的校核 37212075.5.3扭結(jié)主軸上軸承壽命的校核 37279815.6扭結(jié)手軸的校核 3830029結(jié)論 4017926參考文獻(xiàn) 42

1緒論隨著國內(nèi)糖果產(chǎn)品包裝技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的更新迭代,已經(jīng)發(fā)展出了扭結(jié)式包裝、枕式包裝、折益信封式包裝等多種包裝形式。枕式包一度是最主流的包裝方式。至今仍很流行。扭結(jié)式包裝技術(shù)歷史悠久，發(fā)展至今已經(jīng)有數(shù)百年的歷史，人們主要用它來實(shí)現(xiàn)對糖果的包裝，這種包裝方式可以依托于現(xiàn)代發(fā)達(dá)的機(jī)械技術(shù)生產(chǎn)的自動化的包裝設(shè)備，也可以使用人力手動包裝。原始的扭結(jié)包裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，只能包裝一種功能，機(jī)器使用的學(xué)習(xí)成本高，只能完成最基本的扭結(jié)動作，經(jīng)濟(jì)效益不高，容易污染食品，帶來安全隱患，因?yàn)檫@些缺點(diǎn)，被枕式包裝機(jī)取代多次，枕式包裝機(jī)曾經(jīng)很長時間都占據(jù)著糖果包裝領(lǐng)域的大部分市場份額。發(fā)展到現(xiàn)在，枕式的包裝機(jī)的使用量也高于扭結(jié)式，很多糖果生產(chǎn)領(lǐng)域的工廠都優(yōu)先考慮枕式的包裝機(jī)。但是隨著人們對糖果包裝設(shè)備的需求日益增加，機(jī)械制造技術(shù)的快速發(fā)展，扭結(jié)式的包裝機(jī)又重新回到了人們的視野中。通過先進(jìn)的制造技術(shù)，改善了扭結(jié)式包裝設(shè)備的各種缺點(diǎn)，逐漸提高自己的市場份額。目前大部分具有包裝的產(chǎn)品，如糖果、冰棒、雪糕、巧克力等，都已經(jīng)摒棄人力包裝，使用機(jī)械替代了。不可否認(rèn)的是，糖果扭結(jié)包裝在技術(shù)上還有一些瓶頸，一些很重要的缺點(diǎn)影響了生產(chǎn)的效率和包裝的質(zhì)量。在使用過快的包裝速度時，糖塊會離開既定的位置，和機(jī)器零件接觸，造成污染；理糖裝置與出糖裝置不能協(xié)調(diào)統(tǒng)一，難以實(shí)現(xiàn)正確的交互，造成有一部分糖果不被包裝或者發(fā)生堵塞和堆積；對包裝材料進(jìn)行包裝時，包裝力太小，糖果包裝不能拉緊，導(dǎo)致包裝材料偏移離開包裝位置；糖果包裝盒糖果之間的縫隙太大，包裝和糖果之間有較多空氣，兩者之間難以緊密貼合。故此提出此設(shè)計(jì)，用來改善扭結(jié)式包裝機(jī)在包裝作業(yè)時的諸多問題，旨在提高包裝機(jī)的包裝效率，降低生產(chǎn)制造的技術(shù)難度，提高包裝機(jī)的可靠性。扭結(jié)式裹包機(jī)是在使用能夠扭轉(zhuǎn)的材料對產(chǎn)品進(jìn)行包裹作業(yè)時，將兩端多出的包覆材料通過扭轉(zhuǎn)，達(dá)到包裹目的的包裝機(jī)。在上世紀(jì)末，國內(nèi)就已經(jīng)有人使用伺服電機(jī)作為食品包裝設(shè)備的動力源，這是一種跨越式的發(fā)展，標(biāo)志著食品包裝領(lǐng)域由純機(jī)械方式過度到了由程序控制方式，逐漸向更智能，更加自動化的方向發(fā)展。預(yù)示著國內(nèi)食品包裝設(shè)備有了更高的技術(shù)含量，未來的發(fā)展前景極為廣闊，推動食品包裝設(shè)備向著更好的方向發(fā)展，促進(jìn)食品包裝設(shè)備的體系標(biāo)準(zhǔn)化。國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的糖果包裝機(jī)、顆粒灌裝機(jī)、液體灌裝機(jī)等作為國內(nèi)食品包裝裝置的代表，憑借其優(yōu)秀的使用性能和極高的可靠性，在世界上獲得了好評。例如上海某公司自主研發(fā)的糖果包裝機(jī),在世界上都處于領(lǐng)先地位。目前食品包裝機(jī)的研發(fā)評價(jià)其是否先進(jìn)的一個重要方面就是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)包裝自動化的水平。我國已經(jīng)制造出能夠在國際上保持先進(jìn)水平的微機(jī)控制的食品包裝裝置，能夠投入到實(shí)際的生產(chǎn)活動中，并且向國內(nèi)外出售。這個設(shè)備采用兩端扭結(jié)式包裝方式,設(shè)計(jì)理念好、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性好,受到國內(nèi)各個省份和國外的企業(yè)青睞。隨著國內(nèi)人才的不斷涌現(xiàn)，必然能夠制造出性能更優(yōu)的食品包裝設(shè)備。PLC可編程控制器實(shí)現(xiàn)包裝作業(yè)自動化，這種可編程控制器使用方便，能夠較好的實(shí)現(xiàn)自動化工作，缺點(diǎn)就是需要電腦的具有足夠的性能2扭結(jié)式糖果包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì)包裝機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域：包裝已經(jīng)生產(chǎn)成型的蛋白糖、乳脂糖包裝速度：300～600塊/分待包裝圓柱形糖塊參數(shù)：半徑：7～8mm厚度：25～30mm待包裝長方形糖塊參數(shù)：長：26～30mm 寬：11～16mm 厚包裝使用材料參數(shù)：采用具有兩層且寬度為70-85mm的包裝紙包裝機(jī)的包裹方法：雙端扭結(jié)式裹包。設(shè)計(jì)要求：采用連續(xù)作業(yè)同步包裝包裝機(jī)的體積參數(shù)：2300mm×1500mm×1700mm供給和配送部分是由理糖機(jī)構(gòu)和傳送帶組成。動力源采用電機(jī)帶動對糖塊的包裹則是由覆紙機(jī)部分完成，而剪紙刀負(fù)責(zé)分離糖塊包裝材料。為了避免危險(xiǎn)和機(jī)械化，需要設(shè)計(jì)專門化的機(jī)械手完成扭結(jié)作業(yè)。需要保證能夠在平穩(wěn)連續(xù)工作的基礎(chǔ)上，降低開發(fā)，本設(shè)計(jì)的包裝機(jī)預(yù)算要小于五千元人民幣。設(shè)計(jì)周期14周研發(fā)預(yù)算（人民幣） 3000元設(shè)備預(yù)計(jì)使用時長 5年容易損壞的部件失效時間 不能短于兩年A折疊式 B扭結(jié)式C接封式 D覆蓋式2.1包裹示意圖2.1A。BC，D2.12.1PAGE7依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，從人員—設(shè)備—環(huán)境三方面的互相影響思考，對設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)的功能，進(jìn)行制定和分類制定出任務(wù)明細(xì)表2.1表2.1任務(wù)明細(xì)表序要求（F）號期望（W）內(nèi) 容具有的功能1F可以改變包賺速度2F可包裝多種類型的糖果3F連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行4F包裝紙與糖果貼合程度適宜，不損壞包裝紙5F合格率不能低于90%6F糖果形狀：圓柱形，長方形尺寸：Φ12～16長20～30長25～30寬12～16mm厚10～147F包裝材料：防油蠟材料 材料：玻璃紙，寬度=70～85mm8F裹包方式：單層雙扭結(jié)9F生產(chǎn)效率：400～600塊/分10F具有故障檢測和自動停機(jī)功能11F連續(xù)包裹12F空間限制：2500×1400×1600mm13F機(jī)器自重不得高于1000kg14W包裝紙的商標(biāo)在包好的糖塊的中央運(yùn)行特征15W不會發(fā)生糖果堵塞16F可以手動調(diào)整17F各執(zhí)行機(jī)構(gòu)既可自動調(diào)節(jié)也可手動調(diào)節(jié)18W整機(jī)既可連續(xù)工作也可間歇工作動力要求19F包裝要保持糖果不能損壞果20W制造成本低，結(jié)構(gòu)簡單21F使用電動機(jī)所為動力源，電機(jī)功率=1～1.5kw22F本機(jī)壽命=5年23F主要結(jié)構(gòu)可靠性達(dá)0.9824W噪聲不宜過大符合人體工程學(xué)25F操作符合人的習(xí)慣26W整機(jī)外觀精致美觀27W能夠?qū)⒁恍┕ぷ鲄?shù)可視化28W具有計(jì)數(shù)功能29W避免發(fā)生危險(xiǎn)，保證安全30W有測控裝置制造和安裝簡單方便，節(jié)省人力31F小批量生產(chǎn)32F零件強(qiáng)度要達(dá)標(biāo)33W多采用標(biāo)準(zhǔn)件PAGEPAGE1034F容易拆卸易損件方便修理35F工作自動化，減少人工干預(yù)36F需要定期保養(yǎng)37F便于清洗和潤滑38W清洗，潤滑自動化39F不需要專用場地40F拆解零件運(yùn)輸，然后在工作場地組裝衛(wèi)生要求41F對糖果不能造成污染42F包裝紙無污染43F工作環(huán)境衛(wèi)生，清潔其它要求44F使用維修制造成本不超過3000元明確功能目標(biāo)對設(shè)計(jì)任務(wù)抽象思考通過明細(xì)表深入思考，去除思維定式，摒棄固有思維等，從直接從目的出發(fā)，找到最關(guān)鍵的東西，將最重要的核心深入考慮，得到結(jié)果：包裝材料的大小要合適；糖塊在送糖槽的位置適宜；糖塊的輸送速度和生產(chǎn)率的關(guān)系要適合；在輸入量過大時，糖塊包裝一段時間后在開始送料；扭結(jié)力度不宜過大和過??；由此進(jìn)一步明確包裝功能：設(shè)將計(jì)任務(wù)抽象化的目的是從整體上考慮包裝機(jī)構(gòu)的總體功能。具體到糖果包裝機(jī)上，主要是體現(xiàn)在包裝紙的材料的變化上，則根據(jù)材料設(shè)計(jì)就成為包裝機(jī)設(shè)計(jì)的主流設(shè)計(jì)理念，總體功能主要是改變材料的位置和形狀，采用黑箱分析，得到圖2.2，能量能量能量信號糖紙將糖塊封裝成圓柱形，兩端多出的部分被扭結(jié)封閉信號糖塊，包裝紙 包裝時的糖塊2.2糖果自動包裝機(jī)總效率黑箱圖確定設(shè)備的工作原理和各部件的動作順序本次旨在將每一個動作都設(shè)計(jì)多種實(shí)現(xiàn)的方法。材料適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的性能決定著，技術(shù)實(shí)現(xiàn)使得組成，按照先后次序進(jìn)行預(yù)先的動作進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如：當(dāng)要更滑糖果包裝紙的時候，可以變換紙片，模擬人手完成更換動作。也可以使用彈性通道的設(shè)計(jì)方法使糖紙自動包裹成圓柱筒狀態(tài)。具體采用的方法工藝的技術(shù)步驟和各種標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定本包裝機(jī)的工藝路線為：送紙送紙送糖裹包剪紙扭結(jié)出糖工藝流程的確定的同時包裝路線和步驟也被確定了。糖果包裝機(jī)的工藝路線有直線型和圓弧形等多種。本包裝機(jī)則將圓弧形和直線型包裝設(shè)備組合連接而來。包裝用的包裝紙從上方斜向下引導(dǎo)到輸入工位，被包裝糖果正好落在包裝紙上，這種方案采取糖塊鏈接設(shè)計(jì)，可以根據(jù)不同的使用情況，具有較大的靈活性，可以方便修改設(shè)計(jì)。確定技術(shù)過程：在完成了原有的工作原理和作業(yè)次序及順序之后。對作業(yè)的對象會進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化。這樣一來，就可以將技術(shù)的過程用流程圖的方式來表現(xiàn)出來。本文的機(jī)器，可以將工藝和工作的次序很好的結(jié)合起來。改變了包裝紙與糖塊之間相對位置的變化的功能。其實(shí)現(xiàn)自動包裝的工作過程的方框圖如圖2.4所示：2.4糖果自動包裝機(jī)技術(shù)過程方框圖加入技術(shù)系統(tǒng)定約束邊界。因?yàn)樵谶^程實(shí)現(xiàn)的步驟中完成動作既可以用人來完成也可以用系統(tǒng)的操作來實(shí)現(xiàn)。人與機(jī)器間分配任務(wù)的程度將直接體現(xiàn)自動化的程度。所以系統(tǒng)的約束邊界就必須確定。這樣就可以使人類與機(jī)器的分工進(jìn)一步的明細(xì)。最后就可以知道及其具體負(fù)責(zé)哪個部分，并且把這些部分分配給系統(tǒng)來運(yùn)行。1.技術(shù)系統(tǒng)的功能技術(shù)系統(tǒng)的擁有其五種最根本的功能。即存儲、分離、傳導(dǎo)、組合和轉(zhuǎn)化。不僅擁有包裝糖果這一個重要的功能。而且還具有以下的功能：包裝糖果的材料的移動、與分離。糖果的暫停與傳遞。商標(biāo)與糖果的結(jié)合。包裝好糖果是本設(shè)計(jì)最主要的功能。只有具有的本功能才能驗(yàn)證本設(shè)計(jì)是成功的。2.工作人員的任務(wù)。設(shè)備通電前。首先，放置好糖紙。把他放置在合適的位置；通電前應(yīng)該手動的調(diào)整機(jī)器里面的糖塊在合適的位置。開機(jī)、停機(jī)、調(diào)速、上下料；能夠處理各種意外情況的發(fā)生。2.6.2分析整機(jī)功能1.經(jīng)過分析整機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)，確定出本機(jī)的分功能如下：a.作業(yè)對象（糖塊）的存儲 （材料存儲）b.包裝材料的存儲 （材料存儲）c.作業(yè)對象的傳輸 （材料傳導(dǎo)）d.包裝材料的運(yùn)送 （材料傳導(dǎo)）e.裹包成筒形 （材料結(jié)合）f.切斷包裝紙 （材料分離）g.扭結(jié)成形 （材料轉(zhuǎn)換）h.落料 （材料分離）以上顯示的各種功能只是本設(shè)備一些主要的材料流的各種轉(zhuǎn)換過程。雖然他們是核心功能控制下的部分功能。但是這個功能在系統(tǒng)中的分區(qū)。既不是核心功能，也不是非核心功能。最開始就應(yīng)該解決扭結(jié)這一主要的問題。然后逐步攻破其他的問題。最后形成一個完整的機(jī)器。而是上材料流中的一些功能與能量的流動以及信號的流動的緊密程度不盡相同。所以其地位也有所差別。例如，包裝糖果的紙的存儲與能量的聯(lián)特別不緊密?；旧喜恍枰裁茨芰烤涂梢詫?shí)現(xiàn)。但是傳送則不一樣。必須需要能量作為動力才能實(shí)現(xiàn)這一過程。根據(jù)能量的緊密程度，我們就應(yīng)該考慮包裝紙的運(yùn)輸應(yīng)該在包裝紙存儲的前面來考慮。信號信號動力源糖塊存儲糖塊運(yùn)送裹包料扭結(jié)落糖塊存儲紙運(yùn)送紙分離信號源動力圖2.5功能結(jié)構(gòu)圖由上面的分析我們可以繪制結(jié)構(gòu)圖2.52.進(jìn)行功能分解一些繁瑣的問題進(jìn)行優(yōu)化解答。這樣我們就可以進(jìn)一步尋求其解決方法。就可以根據(jù)系統(tǒng)的程式性將系統(tǒng)的功能進(jìn)行有效的區(qū)分。先開始一些一般的功能。然后在弄一些特殊的功能。分析如下：1）糖塊（包裝紙）的保存（材料質(zhì)量）糖塊存儲存糖糖塊存儲存糖理糖送糖包裝存儲存紙取出圖2.6糖塊（包裝紙）的存儲糖塊（包裝紙）的供送（材料傳導(dǎo)）一般來說，有兩種方法可以運(yùn)送材料紙。本文所研究的設(shè)備采取下圖第一個方式糖紙供送傳送調(diào)節(jié)張緊度糖紙供送傳送調(diào)節(jié)張緊度糖塊 供送送進(jìn)定位2.7糖塊（包裝紙）的供送糖塊（包裝紙）的分離（材料分離）紙的分離再將它傳送到包裹的過程不用進(jìn)行分離。用包裝紙將糖塊裹包成形（材料結(jié)合）2.8糖塊（包裝紙）的分離扭結(jié)成形（材料轉(zhuǎn)換）本文所研究的設(shè)備采取機(jī)械手來扭結(jié)，使其具有一定的強(qiáng)度。對其作分解如下：扭結(jié)扭結(jié)夾緊扭結(jié)軸向移動復(fù)位圖2.9扭結(jié)成形功能組合2.10a2.11b2.12c將某一個功能進(jìn)行分解之后。然后再根據(jù)一系列的關(guān)系把子功能組合起來。通過系統(tǒng)的約束邊界及其功能的組合來設(shè)計(jì)特征變化。通過這種方法就可以形成形式多樣的并且能夠達(dá)到所需要設(shè)計(jì)目標(biāo)的一個集合的裝置。本文的裝置將從上邊所描述的功能分解的方法為依據(jù)。這樣就可以選出多種功能結(jié)構(gòu)圖?？梢詮囊陨闲纬傻亩喾N多樣的結(jié)構(gòu)圖中選出幾種方案如上2.12。卷紙筒的切斷（材料分離）2.13分離方式目標(biāo)樹2.13分離方式目標(biāo)樹糖塊（包裝紙）的運(yùn)送 （材料傳導(dǎo)）2.14傳送方式目標(biāo)樹扭結(jié)成形 （材料轉(zhuǎn)換）2.15扭結(jié)方式目標(biāo)樹確定功能載體類型功能載體的確定是通過模幅箱圖的制定來實(shí)現(xiàn)的，模幅箱圖是把尋求的各子功能的各種解決原理匯聚在一起形成的。表2.2作用原理模幅箱子功能1234567891011功能載體組合及方案的確定功能載體組合結(jié)合了各種原理?？梢孕纬赡軌蛱峁┧枘康牡墓δ茉淼碾娐贰Ｔ谶@里，為了保存模塊盒架構(gòu)，同時節(jié)省時間，這將允許您在復(fù)制的空白工作表中填寫代碼。依特征圖表中的子功能順序連接直線，并使用箭頭指示連接方向，可以獲得多個特征圖表。圖2.3原理方案a1.1-2.2-3.1-4.2-5.3-6.2-7.1-8.2-9.5-10.1方案b:1.1-2.3-3.1-4.3-5.1-6.2-7.2-8.3-9.1-10.1方案c:1.1-2.4-3.1-4.3-5.2-6.1-7.1-9.2-10.1根據(jù)上面的方法，得到多種方案之后。比較每個方案。從中選出最優(yōu)方案。選擇方案的過程實(shí)際上就是一個優(yōu)化方案的過程。這個過程一直存在于整個方案設(shè)計(jì)的前后，方案優(yōu)化階段的優(yōu)化意義特別突出。通過優(yōu)化能夠把方案的不足及時的排除掉。以免設(shè)計(jì)之后產(chǎn)生一些不必要的浪費(fèi)以及消耗。本機(jī)通過對幾種方案進(jìn)行比較選用圖中所示三個方案b:1.1-2.3-3.1-4.3-5.1-6.2-7.2-8.3-9.1-選擇機(jī)型工位數(shù)確定扭結(jié)式裹包，這一工序中執(zhí)行的步驟多機(jī)構(gòu)也多。在這種情況下，為了便于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布置，通常我們會選用多工位來進(jìn)行包裝。單一工序來就可以在各個包裝之間可以分散在不同工位上進(jìn)行。提高生產(chǎn)率使其可以大批量大產(chǎn)量的生產(chǎn)。運(yùn)動形式的確定多工位包裝的方法有兩種主要的方法。根據(jù)本文使用的包裝機(jī)構(gòu)的種類不同而比較少。同時在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，要及時避免運(yùn)動帶來的沖擊現(xiàn)象使生產(chǎn)率明顯下降的現(xiàn)象。本論文采用的機(jī)構(gòu)要求以連續(xù)運(yùn)動的形式保證生產(chǎn)率。同時，由于扭折工序的執(zhí)行時間較長，在這種情況下想要提高生產(chǎn)效率時，請使用雙頭扭折機(jī)構(gòu)。另外，其他動作的時間較短，因此不影響包裝時間。所以采用了單頭型。這樣可以有效地減少結(jié)構(gòu)數(shù)量，提高生產(chǎn)率。故本設(shè)計(jì)機(jī)型：連續(xù)運(yùn)動多頭包裝機(jī)。2.7.2功能結(jié)構(gòu)分析總體尺寸參數(shù)根據(jù)本文需要完成的目要求來看，本機(jī)器外廓尺寸約束在1600mm1100mm1600mm總體運(yùn)動參數(shù)根據(jù)工藝和和生產(chǎn)率3個/秒的要求，其運(yùn)動速度要受到限制，具體數(shù)據(jù)選用在部件的設(shè)計(jì)確定。整個機(jī)械的動力參數(shù)按照實(shí)際情況要求來看，本機(jī)動力選用p≤50kw的電動機(jī)。2.7.3功能結(jié)構(gòu)分析本畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用集中的驅(qū)動過程，以及臥式組合型的機(jī)器工作路線，可以進(jìn)行操作的部件對應(yīng)有調(diào)節(jié)速度、手動調(diào)節(jié)、以及各種開關(guān)，整個機(jī)械的工作容量要有約束范圍，為了使機(jī)器布局中各部件相對位置的運(yùn)動關(guān)系合適，滿足工程要求，因此，設(shè)置逆時針輸送物料的過程，機(jī)器可以適當(dāng)調(diào)整位置，以安裝轉(zhuǎn)速表，使用戶操作方便，使機(jī)器看起來美觀，考慮到上述部件，可以編制整體布局和外觀。PAGEPAGE201234567892.16總裝圖3扭結(jié)式糖果包裝機(jī)部件設(shè)計(jì)包裝材料供送本設(shè)備進(jìn)行材料包裝的有機(jī)械手鉗，經(jīng)過復(fù)紙器后，使得糖塊一直前進(jìn)運(yùn)動得以實(shí)現(xiàn)，再通過剪紙部件時使其折斷，所以需要兩篇剪刀片來實(shí)現(xiàn)剪斷操作。為了實(shí)現(xiàn)將糖塊列排列并轉(zhuǎn)移位置，所以需要來配置機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這個操作。Uσ狀，后面由壓板壓成圓筒形順次開閉、旋轉(zhuǎn)和軸向移動三種配合運(yùn)動。糖果成品輸出，在輸出工位，糖塊下落輸出。糖塊的供送：電磁振動上料斗本設(shè)計(jì)設(shè)備采用槽式電磁振動給料斗，主要由料斗、料槽、主振板彈簧、底座、隔振彈簧和激振裝置組成。分糖落糖部件圖圖3.1撥糖部件送糖部件可供本裝置選擇的輸送方案有：1)如圖2.7(a)所示的閘板式，根據(jù)借閘板來回運(yùn)動將糖塊按列擺放。然后再由帶輪將糖塊往包裝工位上送。此方案結(jié)構(gòu)簡單，但是效率低。2)如圖(b)所示的孔盤式，孔盤作間歇運(yùn)動，上面的糖塊會在慣力的作用下落入孔槽內(nèi)，按照如圖中的箭頭方向送入工序盤內(nèi)，省去送糖機(jī)構(gòu)3)如圖(c)所示的振動料斗，結(jié)構(gòu)較為簡單，但是對于整理長方形糖塊效果有限。4)如圖(d)所示轉(zhuǎn)盤式，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，糖塊就會落入槽內(nèi)送到包裝工位。它結(jié)構(gòu)簡單，速度快，效率高，可以有效的解決問題。。閘板式 （b）孔盤式振動料斗式 （d）轉(zhuǎn)盤圖3.2分糖機(jī)構(gòu)d將豎立的和重疊的糖塊刷掉。20180為了使糖條的形狀相同，誤差在±1.5mm，這就需要及時的調(diào)整設(shè)備的誤差。也就是說，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行一定的時間長度之后，鏈條會伸長。就要擰緊螺母。使鏈條緊致。使鏈條張緊后復(fù)原即可。包裝材料的供送紙架部分本設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)采用包裝卷筒紙，這樣的話紙架既完成設(shè)備的支撐。也可以控制糖塊的運(yùn)。浮動制動器由拉簧、板和原皮帶組成，同時需要保持包裝紙?jiān)谳斔偷倪^程中適當(dāng)?shù)膹埦o。在上面，使用調(diào)節(jié)單元方便包裝紙的更換。當(dāng)按下調(diào)節(jié)單元按鈕時，同時調(diào)節(jié)單元爪的一部分被拉出方形軸桿，可以使用外端紙卷輪。當(dāng)紙卷寬度發(fā)生變化時，調(diào)整內(nèi)紙卷的位置以確定。支架上的軸導(dǎo)向軸與糖導(dǎo)向?qū)к?、鉗糖機(jī)械手在水平和垂直兩個方向上直接垂直工作，避免了包裝紙的偏移和斷裂。剪紙部件為了使包裹的糖塊能夠平穩(wěn)地前進(jìn)到下一步，在機(jī)器人切換到導(dǎo)軌之前，安裝切紙組件。3.3剪紙機(jī)構(gòu)扭結(jié)成形（1）覆紙器部件Uσ鉗糖部件圖3.4鉗糖機(jī)構(gòu)為保證裹覆后的糖塊順利達(dá)到扭結(jié)位置進(jìn)行扭結(jié)成形，設(shè)立了鉗糖部件。本機(jī)器鉗糖部件采用16個機(jī)械手鉗糖手串聯(lián)在兩根封閉的工業(yè)鏈條組成的糖塊輸送履帶和鏈輪上。護(hù)鏈板、開鉗凸輪、放糖凸輪、換向塊鉗糖座等組成，由扭手部件傳動糖塊輸送履帶，16只機(jī)械鉗糖手順次連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)每只機(jī)械手經(jīng)凸輪的尾端時機(jī)械手張開。離開另一側(cè)齒輪時，機(jī)械手閉合鉗住復(fù)紙器出口已復(fù)好紙的糖塊連續(xù)向前輸送，經(jīng)過剪紙部件時紙被剪斷。經(jīng)換向塊使機(jī)械鉗糖手換向90度，使復(fù)好紙的糖塊從水平位置轉(zhuǎn)成垂直位置，供兩端扭結(jié)。扭結(jié)完，經(jīng)放糖凸輪時，機(jī)械鉗糖手掌放開糖，開始第二次鉗糖動作。為保證機(jī)械鉗糖手掌開放糖時包好的糖塊可靠地落入落糖槽中，設(shè)置了卸槽板。為保證鏈條使用一段時間磨損后的重新張緊，設(shè)置了張緊裝置。同時鉗糖手中心高度保證依靠進(jìn)退軸承端蓋上的螺釘，使軸上的所有零件隨軸上下移動而獲得。3扭結(jié)部件3.5扭糖機(jī)構(gòu)扭結(jié)部件是本機(jī)器最主要的部件，其它部件的設(shè)立均是為其做準(zhǔn)備。本機(jī)器采用三對扭結(jié)機(jī)械手于鉗糖機(jī)械手同步運(yùn)行的傳動部分，來實(shí)現(xiàn)分別糖塊的雙端扭結(jié)。扭手扭結(jié)動作的實(shí)現(xiàn)，依靠工作曲線分別對稱的兩對凸輪順次實(shí)現(xiàn)扭抓、進(jìn)退和開合動作，軸的轉(zhuǎn)動帶動六只扭結(jié)手于鉗糖機(jī)械手同步運(yùn)行過程中，扭結(jié)手齒套于固定齒圈嚙合而實(shí)現(xiàn)扭手的轉(zhuǎn)動來完成扭結(jié)動作。為了使糖塊扭結(jié)的松緊，在糖塊長短變化時仍適宜，本機(jī)器設(shè)置了調(diào)整裝置，放松扭手支架上的螺釘和槽口鎖緊內(nèi)六角螺釘，用斜楔輕輕打入，使螺紋松開，用螺母扳手旋轉(zhuǎn)上蓋或下蓋，調(diào)整螺距整數(shù)倍數(shù)使扭結(jié)動作規(guī)律不變后，鎖緊六角螺釘即可。設(shè)立在鉗糖機(jī)械手履帶鏈條與鏈輪嚙合進(jìn)入端切入位置。扭爪鉗紙的方位視糖塊寬度的大小和紙質(zhì)軟硬而決定用abab殼。b單層紙縫隙，露出一條紙背，這時要調(diào)整扭手位置來使動作仍然完成。4繪制工作循環(huán)圖扭結(jié)動作工作循環(huán)扭結(jié)：扭曲的手齒輪驅(qū)動扭轉(zhuǎn)手的扭轉(zhuǎn)，由于扭轉(zhuǎn)手總是回旋，而扭轉(zhuǎn)并不總是實(shí)行的，因此所有扭轉(zhuǎn)，由鉗爪開比實(shí)現(xiàn)。開閉：。軸向移動：根據(jù)以上分析繪制工作循環(huán)圖4.1：PAGEPAGE30240落料280張開轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位30張開240落料280張開轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位30張開閉合張開扭手開閉轉(zhuǎn)2.5圈扭手旋轉(zhuǎn)靜止鉗糖手轉(zhuǎn)松開閉合鉗糖手松開鉗糖手轉(zhuǎn)位鉗糖手夾持空送送糖部件理料理糖理糖盤上料斗4.1工作循環(huán)圖PAGEPAGE405設(shè)計(jì)計(jì)算5設(shè)計(jì)計(jì)算5.1分動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1各傳動比的計(jì)算因?yàn)樵O(shè)計(jì)生產(chǎn)率為400~600粒/分，本機(jī)器的設(shè)計(jì)為400粒/分，電動機(jī)轉(zhuǎn)速，扭結(jié)機(jī)械手有三對機(jī)械手，故扭結(jié)機(jī)械手主動軸的轉(zhuǎn)速。所以得到總傳動比（假設(shè)扭結(jié)部件的主軸為最終輸出軸，又因?yàn)榧艏埐考妮敵鲛D(zhuǎn)速為）當(dāng)點(diǎn)擊的轉(zhuǎn)速第一時間通過皮帶輪減速是，因?yàn)榛蛘啐X數(shù)比所以通過第一個減速時的轉(zhuǎn)速降低一半，當(dāng)傳動傳到第二級減速帶輪上的時候或者主軸的轉(zhuǎn)速降低到，所以減速器的直齒圓柱齒輪的轉(zhuǎn)速為360r/min。根據(jù)同類糖果包裝機(jī)，確定電機(jī)功率根據(jù)其它部件的實(shí)際要求，我們定出各級傳動比：剪紙部件的傳動比鉗糖部件的傳動比拔糖部件的傳動比因?yàn)閹鲃拥膫鲃有释ㄟ^查書《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》知道，所以傳遞到減速器直齒圓柱齒輪的功率。5.1.2功率的確定根據(jù)同類包裝機(jī)的數(shù)據(jù)，確定電機(jī)功率由，選電動機(jī)Y90S-4.各傳動幅的效率，，，，所以可以滿足功能要求所需的功率，所以分動軸上的功率分配為：扭結(jié)部件鉗糖部件送糖部件分糖落糖部件剪切部件5.2分糖部件設(shè)計(jì)分糖盤的軸承校核因軸承型號為7025E，查機(jī)器手冊得其各項(xiàng)參數(shù)為：，，，，解得 故只有軸承1受力，因此校核軸承1即可因?yàn)?，（查表得? （5.1） （5.2）預(yù)計(jì)壽命為5年經(jīng)過校核，壽命足夠5.3齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算由前面的計(jì)算可知齒輪傳動的功率為，轉(zhuǎn)速（角速度）為360r/min，傳動比，載荷較為平穩(wěn)，設(shè)計(jì)壽命為10年。5.3.1挑選質(zhì)料、熱處理、精度品級由于本次設(shè)計(jì)對選件有嚴(yán)格的要求，故本設(shè)計(jì)中采用閉式硬齒面齒輪傳動，為了提高齒輪接觸強(qiáng)度，處理為調(diào)質(zhì)后氮化處理，硬度為255-321HBS。其強(qiáng)度極限，精度初選為8級。5.3.2選用齒輪齒數(shù)和螺旋角初選小齒輪齒數(shù)，，大齒輪齒數(shù)，初選。設(shè)計(jì)計(jì)算1。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 （5.3）確定公式內(nèi)格計(jì)算數(shù)值因?yàn)檩d荷比較平穩(wěn)，選載荷系數(shù)由圖6-14選區(qū)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由式6-6解得，由表6-7選取齒寬系數(shù)由圖6-13查得，由圖6-16（e）查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（按235HRC）由圖6-16（d）差得大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（按235HRC）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （5.4）由式6-15，按允許一定的點(diǎn)查得接觸疲勞壽命系數(shù)，，取失效概率為1/1000，安全系數(shù) （5.5） （5.6）取1115.5Mpa為設(shè)計(jì)齒輪參數(shù)將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)式中，得計(jì)算齒寬b （5.7） （5.8）計(jì)算載荷系數(shù)使用系數(shù)，7級精度由圖6-7查得動載荷系數(shù)由表6-10查得齒向載荷分布系數(shù)有表6-4查得齒間載荷分布系數(shù) （5.9）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得到的分度園直徑 （5.10） 計(jì)算模數(shù) （5.11）計(jì)算滿足強(qiáng)度要求2.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （5.12）由圖6-21查得彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)有前面計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，則 （5.13） （5.13）齒輪的數(shù)值設(shè)計(jì)計(jì)算由計(jì)算出來的結(jié)果可以看出，彎曲疲勞強(qiáng)度極限和接觸疲勞強(qiáng)度足夠?，F(xiàn)按表6-1第一系去5.3.3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度校核公式 （5.14）由公式6-13 （5.15）將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入彎曲強(qiáng)度校核公式，的 （5.16） （5.17）齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度校核所以強(qiáng)度滿足5.4圓柱凸輪的設(shè)計(jì)凸輪的外輪廓的形狀不一產(chǎn)生了扭結(jié)結(jié)構(gòu)不同的打開和關(guān)閉，凸輪的平均圓柱半徑為45mm，滾動裝置半徑為17mm，的軌圖5.1上面展示的是，則該凸輪輪廓曲線的開放性試圖可以按照下所訴步驟設(shè)計(jì)。（1）圓柱形狀在運(yùn)動過程中會產(chǎn)生移動的點(diǎn)，我們由此可以得出它的運(yùn)動的方向和方位，然后畫出點(diǎn)連接在一起。（2）上一步驟連接的點(diǎn)紅醒目顏色標(biāo)出來然后給他們賦予坐標(biāo)，將這些點(diǎn)平均分配成網(wǎng)格，他們的交點(diǎn)就是我們需要的，連接這些焦點(diǎn)。（3）將這些坐標(biāo)點(diǎn)連在一起然后形成一條縣這個線就是凸輪的最外側(cè)理想的線。（4）在剛才畫出的線上面畫出圓圈作為滾子的輪廓，然后以此類推畫出所有圓圈將這些圓圈的頂點(diǎn)連在一起就形成了擴(kuò)展的真是的曲線（圖中未畫出）5.5鉗糖鏈輪的設(shè)計(jì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)生產(chǎn)率為400塊/分，鉗糖手有16只，故大鏈輪轉(zhuǎn)速又因，所以小鏈輪轉(zhuǎn)速1）取小鏈輪的齒數(shù)則大鏈輪的齒數(shù) （5.18）2）設(shè)計(jì)功率 （5.19）式中，，3）鏈條節(jié)距P由設(shè)計(jì)功率和小鏈輪轉(zhuǎn)速選得節(jié)距P為08A即4）選定中心距P，因結(jié)構(gòu)上未限定，暫取5）鏈長節(jié)數(shù) （5.20） 式中 （5.21）取114節(jié)6）鏈條長度L （5.22）7）理論中心距α （5.23）8）理論中心距 ?。?.24）9）有效圓軸力F （5.25）10）作用于軸上的拉力 （5.26）11）潤滑方式的確定根據(jù)滾子鏈節(jié)距和鏈條速度有機(jī)械手冊選用潤滑方式1既用油刷或油壺人工定期潤滑。12）鏈條標(biāo)記根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，采用單排08A滾子鏈節(jié)距為12.70mm，節(jié)數(shù)為114節(jié)，其標(biāo)記為：08A-1×114GB1234.1-85.6鉗糖軸的校核鉗糖部件中A—A截面處的兩組連論上面的軸承，它的輪對周的亞力大小作用為為。在這個周的上面只施加了一個力，式中，檢驗(yàn)這個周的強(qiáng)度，求援截面上謀劃應(yīng)力可按第三強(qiáng)度表面（最大剪應(yīng)力理論）計(jì)算 （5.27）式中，是根據(jù)轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生應(yīng)力的素質(zhì)而定的應(yīng)力修正系數(shù)，M是指危險(xiǎn)截面處的彎矩巨細(xì)，T是轉(zhuǎn)矩，此處是0，抗彎截面模量在轉(zhuǎn)矩沒有變化的情況下，在對稱輪回更改應(yīng)力的條件下，45號鋼的為70Mpa，代進(jìn)公式得因?yàn)?，所以鉗糖軸強(qiáng)度滿足要求。5.7軸承的校核5.7.1鉗糖軸上軸承壽命的校核在鉗糖這部分中所有的力只是作用在徑向所以根據(jù)被這種特殊的環(huán)境我們選擇深溝球軸承6002，再查找相關(guān)書籍得到參數(shù)：此處兩對軸承承受雙鏈輪對其壓力，所以只用校核一對軸承即可，其受力應(yīng)該是軸承力的一半，所以徑向力大小為由于軸承只經(jīng)受水平方向得力，則當(dāng)量動載荷計(jì)算公式為 （5.28）式中R——抽成所受的徑向載荷——載荷系數(shù)，力矩較小取代入數(shù)據(jù)的由壽命計(jì)算公式： （5.29）式中，，得到的軸承壽命遠(yuǎn)超過之前的軸承壽命（5年），因此這種軸承可以滿足壽命要求。5.7.2扭結(jié)軸承的校核在鉗糖部件中軸承只承受徑向力，采用深溝球軸承6002，根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇軸承查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》得到其各項(xiàng)參數(shù)為此處兩對軸承承受雙鏈輪對其壓力，所以只用校核一對軸承即可，其受力應(yīng)該是軸承力的一半，所以徑向力大小為由于