機械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計BZ350A型糖果包裝機的總體設(shè)計

1、畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 說說 明明 書書 題目：題目：糖糖 果果 包包 裝裝 機機 總總 體體 設(shè)設(shè) 計計 班班 級：級： 機機 電電 082 姓姓 名：名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 戚戚 長長 政政 評定成績：評定成績： 設(shè)計日期：設(shè)計日期： 2011 年年 2 月月 21 至至 4 月月 8 日日 糖果包裝機的總體設(shè)計 2 目錄目錄 目錄目錄.1 前前言言.3 摘摘要要.5 第一章第一章 糖果包裝機的概述及現(xiàn)狀分析糖果包裝機的概述及現(xiàn)狀分析.5 第二章第二章 傳動傳動系系統(tǒng)的設(shè)計統(tǒng)的設(shè)計.7 第三章第三章 無級調(diào)無級調(diào)速速的設(shè)計的設(shè)計.11 第四章第四章 皮帶輪皮帶輪軸軸的的設(shè)計設(shè)計.18

2、第五章第五章 彈簧的彈簧的設(shè)設(shè)計計.25 總結(jié)總結(jié).31 糖果包裝機的總體設(shè)計 3 前言前言 隨著我國輕工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，產(chǎn)品包裝已逐步實現(xiàn)自動化 和機械化，隨之出現(xiàn)了生產(chǎn)率比一般工作機高得多的自動機械，現(xiàn) 在糖果包裝機有了很大的發(fā)展，我國已能生產(chǎn)多種型號的糖果包裝 機，大、中型糖果廠已實現(xiàn)了糖果的機械化包裝，一些工廠還裝備 有保溫、勻條、成型及包裝一體化的糖果生產(chǎn)流水線。但是，我國 糖果包裝機械和世界先進水平相比，差距仍然很大，因此，必須加 速提高糖果包裝機械化的水平。 糖果包裝機有一定的優(yōu)點： 1.自動化程度高 糖果包裝機一般都是自動包裝機，其結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，自動化程度高。它可以使送紙、切紙

3、、抄紙、理糖、裹包及打 糖過程自動完成。 2.易于調(diào)節(jié)糖塊的形狀、大小及包裝紙的性能。為使糖果包裝 機能可靠地工作，糖果包裝機都有調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一定范圍內(nèi)的無極變 速裝置。 3.消耗的功率小 糖果包裝機的包裝對象（糖塊）的質(zhì)量小 （一般不超過 20g） ，機器的功率主要用于克服摩擦力，所以功率消 耗小，一般電動機功率都在 2kw 一下。 4.衛(wèi)生要求高 糖果包裝機必須保證糖果的衛(wèi)生質(zhì)量。直接和 糖塊接觸的構(gòu)件應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，且能迅速地分解和組合，形 狀簡單，便于洗滌。 糖果包裝機屬于食品類產(chǎn)品包裝機，按照包裝的形式有折疊式 包裹、扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機一般采用卷盤式包裝材料， 在主機上實

4、現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本設(shè)計是在 bz350a 型糖果包裝機做深入調(diào)查研究基礎(chǔ)上， 對某些結(jié)構(gòu)進行改進設(shè)計，特別是對糖果包裝機實現(xiàn)了無級調(diào)速的 設(shè)計，對無級調(diào)速的皮帶輪的結(jié)構(gòu)做了精心設(shè)計，提高了機器的適 用性，使機器操作更加容易，也保證了機構(gòu)運行穩(wěn)定性，提高了機 器的生產(chǎn)率。 糖果包裝機的總體設(shè)計 4 摘要摘要 糖果包裝機屬于食品類產(chǎn)品包裝機，按照包裝的形式有折疊式包裹、 扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機一般采用卷盤式包裝材料，在主機 上實現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本次設(shè)計的 bz350a 型糖果包裝機屬于扭結(jié)式包裹，是較為 傳動的一種糖果包裝機。它廣泛應(yīng)用于中小型糖果生產(chǎn)企業(yè)

5、，自動 化程度較高，既可以完成單層或多層紙的包裝，也可以包裝多種形 狀的硬糖或軟糖，包裝方法簡單美觀，結(jié)實牢靠，消費者使用方面。 另外，本次設(shè)計的主要是采用機械式傳動控制機構(gòu)，因為糖果包裝 機，一般包裝速度均在 140 粒min 以上，高的可達(dá) 1600 粒 min（如德國帕克太克得累斯頓公司生產(chǎn)的 pactecekz 雙扭 結(jié)手式糖果包裝機） 。要實現(xiàn)這樣高的包裝速度，而且要保證動作的 相互協(xié)調(diào)和工作可靠穩(wěn)定，用液壓或氣壓控制機構(gòu)尚有困難，因為 油液和氣體有可壓縮性，而且油液粘度大，高速換向運動時慣性沖 擊大，發(fā)熱高。液壓還會因為溫度升高而使粘度變化，影響動作的 準(zhǔn)確性，所以，一般只適用于活

6、塞往復(fù)動作在 40 次min 左右的機 械。目前國內(nèi)外糖果包裝機太多采用機械傳動式。因為連桿、凸輪 機構(gòu)一經(jīng)調(diào)整后，就能 嚴(yán)格保證動作的可靠性，并且能實現(xiàn)比較復(fù)雜的動作。 糖果包裝機的總體設(shè)計 5 第一章第一章 糖果包裝機的概述及現(xiàn)狀分析糖果包裝機的概述及現(xiàn)狀分析 一、糖果包裝機的概述糖果包裝機的概述 糖果包裝機屬于食品類產(chǎn)品包裝機，按照包裝的形式有折疊式 包裹、扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機一般采用卷盤式包裝材料， 在主機上實現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本節(jié)所介紹的 bz350-a 型糖果包裝機屬于扭結(jié)式包裹，是較 為傳統(tǒng)的一種糖果包裝機。它廣泛應(yīng)用于中小型糖果生產(chǎn)企業(yè)，自 動化程度較高

7、，既可以完成單層或多層紙的包裝，也可以包裝多種 形狀的硬糖或軟糖，包裝方法簡單美觀、結(jié)實牢靠，消費者使用方 便。 二、二、包裝機械化的重要意義包裝機械化的重要意義 包裝是對產(chǎn)品進行定量裝載、裹包、封裝等工藝過程的總稱。包 裝的作用是對產(chǎn)品進行保護并使之便于運輸、倉儲與銷售。輕工業(yè) 產(chǎn)品主要是供消費，所以既要實用又要注重包裝裝潢，以發(fā)揮其美 化產(chǎn)品、宣傳產(chǎn)品和吸引消費者的作用。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的生產(chǎn)日益趨向商品化、社會化和 國際化。其產(chǎn)品已不單純供應(yīng)本地區(qū)或本國的消費，而是要發(fā)展出 口創(chuàng)匯，逐步形成外向型的經(jīng)濟。所以產(chǎn)品包裝已不可能依靠手工 操作，因手工包裝不僅在速度、質(zhì)量、衛(wèi)生條件

8、和花色品種等方面 都無法和機械化包裝相比擬，現(xiàn)代化的包裝機械已超越簡單地模仿 人的動作，有許多功能是手工操作根本不能實現(xiàn)的。 現(xiàn)代化生產(chǎn)的產(chǎn)品包裝，甚至已不能滿足單機操作的機械化和只 糖果包裝機的總體設(shè)計 6 能適應(yīng)單一包裝品種、規(guī)格的包裝機。大量的連續(xù)化生產(chǎn)要求包裝 作業(yè)也要成為由一系列自動包裝機、聯(lián)動機、輸送機、自動儲存裝 置、自動檢測裝置組合起來的自動包裝生產(chǎn)線。如產(chǎn)品為適應(yīng)市場 需要而經(jīng)常變換包裝品種和規(guī)格的話，也要求包裝機具有稍加調(diào)整 即可適應(yīng)新的品種規(guī)格產(chǎn)品包裝的功能，這就是所謂多用包裝機。 小現(xiàn)實的生活中，實現(xiàn)包裝機械化不但把生產(chǎn)率大大提高了，而 且使更多的工人從繁重、單調(diào)的工作

9、中解放出來，同時，包裝機械 化的實現(xiàn)擴大了生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)范圍、產(chǎn)品品種，大大縮減了生產(chǎn) 周期，有利于產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，以滿足不斷增長的需要。在企業(yè) 節(jié)約成本、提高利潤等方面，也顯示出越來越大的優(yōu)越性。 近半個多世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)與流通日益社會化、現(xiàn)代化，產(chǎn) 品包裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們普遍重視。 現(xiàn)代包裝的基本含義是：對不同批量的產(chǎn)品，選用某種有保護 性、裝飾性的包裝材料或包裝容器，并借助適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段實施包 裝作業(yè)，以達(dá)到規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量，同時設(shè)法改善外部結(jié)構(gòu)，降低 包裝成本，從而在流通直至消費的整個過程中使之容易儲存搬運， 防止產(chǎn)品破損變質(zhì)，不污染環(huán)境，便于識別應(yīng)用和回收廢料，有吸

10、引力，廣開銷路，不斷促進擴大再生產(chǎn)。 無論在國內(nèi)或國外，包裝工作已涉及到各行各業(yè)，面廣量大， 對人民生活、國際貿(mào)易和國防建設(shè)都帶來深刻的影響，甚至在現(xiàn)代 生活中出現(xiàn)了過去難以想象的新情況:未經(jīng)包裝出售的商品變得越來 越少了，而且包裝上的失敗往往會使很好的產(chǎn)品得不到成功的銷售。 因而不妨這樣說，在將來，如果沒有現(xiàn)代化的包裝就沒有商品的生 產(chǎn)和銷售;可是如果沒有先進的工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展，也不可 能出現(xiàn)高水平的現(xiàn)代化包裝。 迄今，一些科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、 紡織、電子、儀表和兵器等工業(yè)部門，已經(jīng)程度不同地形成了由原 料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié) 糖果包裝機的總

11、體設(shè)計 7 所組成的包裝連續(xù)化和自動化的生產(chǎn)過程，有的還將包裝材料 加工、包裝容器成型及包裝成品儲存系統(tǒng)都聯(lián)系起來組成高效率的 流水作業(yè)線。 大量事實表明，實現(xiàn)包裝的機械化和自動化，尤其是實現(xiàn)具有 高度靈活性(或稱柔性)的自動包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展 方向，同時也可以獲得巨大的經(jīng)濟效益。 1)能增加花色品種，改善產(chǎn)品質(zhì)量，加強市場競爭能力 現(xiàn)代包裝機械所能完成的工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡單地模仿人的動 作，甚至可以說在很多場合用巧妙的機械方法包裝出來的成品，不 論在式樣、質(zhì)地或精度等方面，大都是手工操作無法勝任和媲美的. 隨著商品的多樣化 ，這一點越來越引起了人們的重視.另外，用機 械手代替人

12、手，就足以最大限度地避免操作人員同產(chǎn)品直接接觸時 可能產(chǎn)生的感染，從而保證食品藥物的清潔衛(wèi)生和金屬制品的防銹 防蝕。 2)能改善勞動條件，避免污染危害環(huán)境 對有劇毒、刺激性的，低溫、潮濕性、爆炸、發(fā)射性的，以及 必須放置在暗室的物品，實現(xiàn)了包裝的機械化和自動化，便可大大 改善操作條件，避免污染危害環(huán)境。至于對需要進行長期、頻繁、 重復(fù)的以及其他笨重的包裝工作，如能實現(xiàn)機械化和自動化，則能 大大減輕體力勞動強度，增進工人健康和提高生產(chǎn)效率。 3)能節(jié)約原材料，減少浪費，降低成本 有些粉末、液體物料在手工包裝過程中容易發(fā)生逸散、起泡、 飛濺現(xiàn)象，若改善機械包裝則會大大減輕損傷。 4)能提高生產(chǎn)效率

13、，加速產(chǎn)品的不斷更新 機械包裝的生產(chǎn)能力往往比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾 十倍，無疑這將會更好地適應(yīng)市場的實際需要，合理安排勞動力， 為社會多創(chuàng)造財富。 由此可見，實現(xiàn)包裝機械化和建立現(xiàn)代包裝工業(yè)，乃是關(guān)系到 國家長遠(yuǎn)規(guī)劃的一件大事，也是搞好社會主義四個現(xiàn)代化的一項重 要內(nèi)容。 三、包裝機械的主要特點及發(fā)展現(xiàn)狀三、包裝機械的主要特點及發(fā)展現(xiàn)狀 1、主要特點 包裝機械的作用是給有關(guān)行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備，以完成所 糖果包裝機的總體設(shè)計 8 要求的產(chǎn)品包裝工藝過程。為了對包裝機械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律 性認(rèn)識并制訂適當(dāng)?shù)膶Σ撸斜匾钊氲亓私馑囊恍┨攸c。 （1）包裝機械是特殊類型專業(yè)機械 現(xiàn)代

14、包裝不單作為一個獨立的工業(yè)部門已經(jīng)取得了驚人的進展， 同時也逐步形成為一門嶄新的綜合性學(xué)科，即國際上公認(rèn)的“包裝工 程學(xué)”。其中包括包裝材料學(xué)、包裝工藝學(xué)、包裝設(shè)計學(xué)、包裝印刷 學(xué)、包裝動力學(xué)、包裝機械學(xué)、包裝檢測學(xué)、包裝管理學(xué)、 以及包 裝標(biāo)準(zhǔn)化等重要分支。反過來，這又為包裝工業(yè)的健全發(fā)展打下堅 實的理論與實踐基礎(chǔ)。 （2）在發(fā)展專用機種的同時，積極開發(fā)通用包裝機械 包裝機械在發(fā)展專用機種的同時，為滿足現(xiàn)代包裝的實際需要 正在不斷擴大其通用能力，積極開發(fā)各種新型的通用包裝機。 （3）包裝機械日趨聯(lián)動化、高速化、自動化 從八十年代初開始，在某些包裝領(lǐng)域里將微機、機械人更多地 應(yīng)用于供料、檢測和

15、管理等方面，準(zhǔn)備向柔性自動包裝線和“無人化” 自動包裝車間過渡。 現(xiàn)在，依靠機電等綜合技術(shù)對產(chǎn)品包裝實行記 憶式自動控制逐漸增多，其主要特點是，將檢測出來的信息通域記 憶構(gòu)件或記憶演算，指令遠(yuǎn)距離執(zhí)行機構(gòu)完成所規(guī)定的動作，如自 動剔除不合格品、無料不送袋、斷瓶不充填、缺盒不上標(biāo)等等。微 型電子計算機的迅速普及，使得包裝機械的自動化水平發(fā)生了巨大 變化，尤其是隨機處理多品種、多規(guī)格的產(chǎn)品更能發(fā)揮它的獨特功 效。 2. 包裝機械工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 在世界范圍內(nèi)，包裝工業(yè)的發(fā)展歷史比較短些，科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá) 的歐美各國大體上是在本世紀(jì)初葉起步的，及至五十年代步伐才大 為加快。由于社會上各方面的積極推動和有力

16、配合，終于逐步地建 立起包裝材料、包裝印刷、包裝機械等生產(chǎn)部門和與之相適應(yīng)的科 研、設(shè)計、情報、教育、學(xué)術(shù)、管理等組織機構(gòu)，進而形成了獨立 完整的包裝工業(yè)體系，且在整個國民經(jīng)濟中占居著重要地位。 現(xiàn)在投產(chǎn)使用的包裝機已超過千余種(約半數(shù)屬于食品包裝機械)， 同時包裝聯(lián)合機及自動線的配套設(shè)備已與單機等量齊觀了。根據(jù)世 界新技術(shù)革命的發(fā)展趨勢，預(yù)料包裝材料以及與此緊密相關(guān)的包裝 工藝和包裝機械將會取得一系列新的突破，并且?guī)痈嗟漠a(chǎn)業(yè)部 門進入包裝行列。 糖果包裝機的總體設(shè)計 9 美國的包裝工業(yè)發(fā)展較早，門類齊全，基礎(chǔ)扎實，水平很高。 僅就包裝機械制造業(yè)而論，實力相當(dāng)雄厚，其品種與總產(chǎn)值均居世 界

17、首位。由于國內(nèi)已實現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)代化，自選市場蓬勃興起，客觀 上要求包裝機械沿著自動化方向發(fā)展，并將電子計算機及其他有關(guān) 新技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程。 日本的包裝工業(yè)大體上是從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后才開始發(fā) 展起來的。因善于引進、模仿、創(chuàng)新、經(jīng)營，僅用十余年時間就奠 定了初步基礎(chǔ)。如今，日本已建立起獨立的包裝工業(yè)體系，其包裝 工業(yè)總產(chǎn)值約為美國的一半而躍居世界的第二位。日本擁有一批規(guī) 模不大的包裝機械制造廠，側(cè)重于開發(fā)中小型、半自動的包裝機及 配套設(shè)備，其技術(shù)水平好多已進入國際的先進行列。 聯(lián)邦德國的包裝機械工業(yè)非常發(fā)達(dá)，現(xiàn)擁有幾家堪稱世界最大 規(guī)模的包裝機械制造廠，其包裝機械工業(yè)總產(chǎn)值僅次于美國，

18、但每 年的出口總額卻比其他國家遙遙領(lǐng)先。 除此之外，荷蘭、丹麥、蘇聯(lián)、民主德國、羅馬尼亞和加拿大 等國，在發(fā)展自己的包裝工業(yè)方面，也都獲得了長足的進步，開始 引起國際包裝界的關(guān)注。 中國有著悠久的包裝歷史。我國古代勞動人民對包裝的發(fā)展曾 做出許多杰出的貢獻。特別是防腐包裝、防震包裝和禮品包裝更帶 有民族的傳統(tǒng)特色，一直延續(xù)至今?？墒侵袊默F(xiàn)代包裝工業(yè)起步 比較遲緩，解放前只有幾個大城市的少數(shù)啤酒廠、汽水廠、罐頭廠、 卷煙廠才配備一些包裝機械。到了五十年代末期，開始引進仿造， 形成小規(guī)模的生產(chǎn)能力 近十多年內(nèi)，中央曾采取一系列有力措施，有計劃地改造從前 遺留下來的陳舊設(shè)備，同時采取引進與研制相結(jié)

19、合的辦法，逐步提 高我國包裝機械的生產(chǎn)水平。 然而從全局看，我國的包裝工業(yè)同國際的先進水平相比依然存 在著明顯的差距，尚且是國民經(jīng)濟中較為薄弱的一個環(huán)節(jié)。但是我 們相信，只要立足本國，放眼世界，不屈不撓，艱苦奮斗，那么， 在不遠(yuǎn)的將來，建立起中國的獨立完整的包裝工業(yè)體系這一宏大目 標(biāo)，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)! 3、幾種典型糖果包裝機 糖果包裝機的總體設(shè)計 10 類 別名 稱 舉 例 單端扭結(jié)式糖果包裝 機 gd2400 雙端扭結(jié)式糖果包裝 機 bbfn150按包裝形式分 叩頭式糖果包裝機gd2650 間歇運動多工位糖果bbfn150按工藝過程 連續(xù)性分連續(xù)運動多工位糖果bbfn400 冷包型糖果包裝機

20、bbfn150按包裝的工 藝方法分熱包型糖果包裝機乳始糖果包裝機 糖果包裝機的總體設(shè)計 11 第二章第二章 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的設(shè)計的設(shè)計 傳動系統(tǒng)的總傳動圖確定傳動系統(tǒng)的總傳動圖確定 傳動系統(tǒng)是自動機的重要組成部分，由它驅(qū)動各個機構(gòu)按工藝 要求完成各種動作。傳動系統(tǒng)的傳動精度將直接影響自動機的加工 質(zhì)量；傳動系統(tǒng)的振動、噪聲是自動機振動、噪聲的主要來源；傳 動系統(tǒng)的布局將直接影響自動機結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，傳動系統(tǒng) 關(guān)系到自動機的性能和結(jié)構(gòu)。 自動機的傳動系統(tǒng)一般都比較復(fù)雜，對整機性能影響很大，所 以在確定傳動系統(tǒng)方案時要十分重視。應(yīng)注意以下原則： 1）自動機的傳動系統(tǒng)應(yīng)力求最短。 2）自動機

21、傳動系統(tǒng)應(yīng)具有無級調(diào)速功能。 3）自動機傳動系統(tǒng)的精度保持性要好。 4）自動機的傳動應(yīng)具有安全裝置和調(diào)整環(huán)節(jié)。 5）自動機傳動系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)盡量采用標(biāo)件、通用件。 以下是傳動系統(tǒng)圖： 糖果包裝機的總體設(shè)計 12 圖圖 1-1 傳動系統(tǒng)總圖傳動系統(tǒng)總圖 1卷紙筒 2滾刀軸 3橡皮滾筒 4扭手 5扭手套軸 6糖鉗 7轉(zhuǎn)盤 8凸輪 9馬氏輪 10偏心輪（2） 11撥銷 12撥盤 13扭手凸輪 14手輪 15后沖頭 16偏心輪（4） 17打棒 18偏心輪（3） 19偏心輪 （1） 20扇形齒輪 21齒條 22后沖頭 23抄紙板 24盤 手手輪 糖果包裝機的總體設(shè)計 13 電動機的選型電動機的選型 用電動機

22、具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、效率高、控制使用方便等優(yōu)點， 所以本設(shè)計采用電動機作原動機。 電動機在輸出同樣功率時轉(zhuǎn)速越高，電動機的極數(shù)越小，尺寸和重 量就越小，價格也越低。從價格方面考慮一般盡量用選用高速電動 機，考慮 bz350a 糖果包裝機的實際情況，選電機的運動參數(shù)為： 機型 y8024，功率 0.75 kw，同步轉(zhuǎn)速 1500 r/min，額定頻率 50hz，電壓 380v，滿載時轉(zhuǎn)速 1390 r/min。 安裝尺寸：利用機座號為 80 查相關(guān)資料得型號為 y8024 的基本 尺寸（這里只研究軸部分，如圖 1-2）如下： 圖 1-2 d=19，e=40，f=6，g=15.5，gd=6 注

23、：因為這次的設(shè)計要求實現(xiàn)無級調(diào)速，為了滿足要求，從而電機 糖果包裝機的總體設(shè)計 14 軸的長度可以適當(dāng)放大為 100，即 e=10 糖果包裝機的總體設(shè)計 15 第三章第三章 無級調(diào)速的無級調(diào)速的設(shè)計設(shè)計 1、求、求， i帶 已知條件：生產(chǎn)能力：200300 粒min（即是分配軸上獲得的轉(zhuǎn)速 為 =200300 粒min）主電機參數(shù)：額定功率 p=0.75kw，轉(zhuǎn)速 n n=1390rmin。 下圖 1-3 為電機、傳動軸、分配軸之間的傳動簡圖： 圖 1-3 傳動簡圖 注：為皮帶輪軸的轉(zhuǎn)速，為分配軸上的轉(zhuǎn)速。 nn 由圖 1-2 可知 =，即=（200300） i齒 80z 25z nn 25z

24、 80z 糖果包裝機的總體設(shè)計 16 =960640rmin， 25 80 所以， =1.452.2 i帶 n1 n 640960 1390 2、皮帶選型及帶輪設(shè)計皮帶選型及帶輪設(shè)計 注意：為了實現(xiàn)無極調(diào)速，小帶輪必須能夠?qū)崿F(xiàn)直徑可調(diào)，因此以 下就是確定小帶輪的直徑范圍。 、確定計算功率、確定計算功率 因為糖果包裝機承受的載荷變動小，且是小批量生產(chǎn)，依此查相關(guān) 資料可知工作情況系數(shù)=1.2， ka 所以=p=1.20.75=0.9kw， pcka 、選擇帶型、選擇帶型，根據(jù)=0.9kw，n=1390rmin 由相關(guān)資料選擇 z pc 型 v 帶， 、確定小帶輪基準(zhǔn)直徑、確定小帶輪基準(zhǔn)直徑 d，

25、 、初選小帶輪基準(zhǔn)直徑， 由相關(guān)資料并遵循 d，初選 d=80mm， dd min 、驗算帶速， v= =3.146ms 100060 nd 100060 139080 符合帶速應(yīng)在 525ms 范圍內(nèi)。也即初選 d=80 符合要求。 糖果包裝機的總體設(shè)計 17 因為=，若 d=80mm 為小帶輪的最小直徑，則由 i帶 d d 45 . 1 2 . 2 d d d max min d 可以求得80=118.9mm，圓整為 125mm。 45 . 1 2 . 2 dmax 所以小帶輪的直徑范圍為 d=80125mm。 、確定大帶輪的直徑，因次由 d=d=2.2=1.45=176mm，圓整為 18

26、0mm。即 i帶dmimdmax d=180mm。 、確定中心距、確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度和帶的基準(zhǔn)長度。 ld 0.7dd2dd，此處 d 取=80mm，代入 a0dmax 數(shù)據(jù)求得， 182mm520mm a0 初選=500mm， a0 計算帶所需的基準(zhǔn)長度=2 l0a0 2 )(dd a d 0 2 4 )d( 即=2500=1413.2mm，相關(guān)資料 l0 2 )180(80 5004 )80180( 2 取帶的基準(zhǔn)長度為=1400mm， ld 實際中心距 a=500=493.4mm， a0 2 0lld 2 2 . 14131400 為了便于裝配，算出中心距的調(diào)整范圍： =a0

27、.015=472.4mm，=a0.03=535.4mm。 aminldamaxld 即中心距的調(diào)整范圍為：472.4535.4mm。 糖果包裝機的總體設(shè)計 18 、驗算小帶輪的包角驗算小帶輪的包角1。 1180 a dd 3 . 57 當(dāng) d=80mm 時，169.42120 dmim1 當(dāng) d=125mm 時，173.61120。 dmax 1 因此驗證都能滿足要求。 、確定確定 v 帶的根數(shù)帶的根數(shù) z。 z= p p 0 c kkpp p l )( 00 c 查相關(guān)資料，用插值法，得=0.35kw，查相關(guān)資料，用插值法， p0 得=0.03kw，查相關(guān)資料得=0.96，=1.11 p0

28、kkl 所以，z=2.2 kkpp p l )( 00 c 11 . 1 96 . 0 03 . 0 35 . 0 9 . 0 ）（ 因為要實現(xiàn)無極調(diào)速的要求，且從經(jīng)濟效益等各方面綜合考慮，一 般只用一根皮帶傳動，可以比較方便改變轉(zhuǎn)速。所以 z=2.2 不符合 要求，因此需重新選帶型。 選用 a 型 v 帶，查相關(guān)資料得知單根 a 型 v 帶的基本額定功 率=1.80kw，基本尺寸為：節(jié)寬=11mm，頂寬=13mm，高度 p0bpb h=8mm 、確定中心距確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度和帶的基準(zhǔn)長度ld。 0.7dd2dd，此處 d 取=80mm，代入 a0dmax 數(shù)據(jù)求得， 糖果包裝機的

29、總體設(shè)計 19 182mm520mm a0 初選=500mm， a0 計算帶所需的基準(zhǔn)長度=2 l0a0 2 )(dd a d 0 2 4 )d( 即=2500=1413.2mm，相關(guān)資料 l0 2 )180(80 5004 )80180( 2 取帶的基準(zhǔn)長度為=1400mm， ld 實際中心距 a=500=493.4mm， a0 2 0lld 2 2 . 14131400 為了便于裝配，算出中心距的調(diào)整范圍： =a0.015=472.4mm，=a0.03=535.4mm。 aminldamaxld 即中心距的調(diào)整范圍為：472.4535.4mm。 、驗算小帶輪的包角驗算小帶輪的包角1。 11

30、80 a dd 3 . 57 當(dāng) d=80mm 時，169.42120 dmim1 當(dāng) d=125mm 時，173.61120。 dmax 1 因此驗證都能滿足要求。 、確定確定 a 型型 v 帶的根數(shù)帶的根數(shù) z。 z= p p 0 c kkpp p l )( 00 c 查相關(guān)資料，用插值法，得=0.16kw， =0.96，=0.96 p0 kkl 糖果包裝機的總體設(shè)計 20 z=0.5 p p 0 c kkpp p l )( 00 c 齒齒齒96 . 0 96 . 0 16 . 0 80 . 1 9 . 0 z 取 1 根。 、計算初拉力計算初拉力f0和軸上壓力和軸上壓力fq（也即是徑向力

31、）（也即是徑向力）。 fq zf0 zf0 a fq zf0 zf0 a 圖 1-4 帶傳動對軸壓力簡圖 保持適當(dāng)?shù)某趵κ菐鲃庸ぷ鞯氖滓獥l件。初拉力不足，極限摩 擦力小，傳動能力下降；初拉力過大，將增大作用在軸上的載荷并 降低帶的壽命。單根普通 v 帶合適的初拉力可按下式計算 f0 糖果包裝機的總體設(shè)計 21 =500q f0 vz pc ) 1 5 . 2 ( k v 2 式中，v帶速，ms； z帶的根數(shù)； 包角系數(shù)； k 計算功率，kw； pc q帶單位長度的質(zhì)量，kgm，見機表 7.9，查 z 型帶 為 0.06 kgm。. 代入數(shù)據(jù)可得，=500 f0 19 . 5 9 . 0 1

32、 96 . 0 5 . 2 0.06130n 9 . 5 2 由圖 1-4 可知 =2zsin=21130sin260n fqf0 2 1 2 89.170 糖果包裝機的總體設(shè)計 22 第四章第四章 皮帶輪軸的設(shè)計皮帶輪軸的設(shè)計 按無損耗傳動，則已知條件為：p=0.75kw，n=640960rmin。 、選擇軸選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力的材料并確定許用應(yīng)力 因為減速器屬小功率，而且是用于一般用途，因此選擇含碳量為 0.25%0.5%的中碳鋼（45#鋼） ， 、計算軸計算軸的計算直徑的計算直徑 查相關(guān)資料軸的材料和受載情況決定系數(shù) c=110 該軸的最小直徑為 dc=110=11.59mm 3

33、n p 3 640 0.75 考慮到鍵槽的影響，則 d=1.0511.59=12.17mm，初取標(biāo)準(zhǔn)直徑 d=20mm（最終確定需校核彎曲強度后） 。 確定軸確定軸各段的直徑各段的直徑。 采用階梯軸，尺寸按由小到大，由兩端至中央的順序確定。 外伸端取最小直徑 20mm，參考相關(guān)資料軸各段直徑的確定可選出 各段軸徑如下（圖 1-5 為軸的簡圖）： 糖果包裝機的總體設(shè)計 23 圖 1-5 軸身=d2a，a 為軸肩的高度，a（0.070.1）d，取 d1 a=0.1d=2，即=24mm， d1 軸頸=（15）mm，考慮軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，所以取=25mm， d2d1d2 軸頭=（15）mm，取=28mm。

34、 d3d2d3 軸身=26mm。 d4 軸軸的強度校核的強度校核 繪出軸的總體受力圖，圖 1-6， 1 圖 1-6 軸的總體受力圖 作扭矩圖。由圖 1-7 可知，t=9549=9549 m1m0 n p 糖果包裝機的總體設(shè)計 24 =11.2nm，扭矩圖如圖 1-6， min/640 0.75kw r 1 圖 1-7 扭矩圖 作水平面內(nèi)的彎矩圖。 =1000=448n ft d 2 齒 t 50 . 2 . 112mn =tan20=163.1n，由前面計算可知=130n，=260n。 frftf0fq 由可得， 0 0).(. 211tam ffff llflf hbthah hb 0 0)

35、.( 448 104240240448m hba fff f hbhah =312.56n，=-135.44n， fhbfha 糖果包裝機的總體設(shè)計 25 截面 c 處的彎矩為=-32.82nm。即水平面內(nèi)的彎 mhcfhbl2 矩圖如圖 1-8 圖 1-8 水平面的彎矩圖 作垂直面內(nèi)的彎矩圖如圖 1-8，由以下兩式 0 0.). 322 1 vab ( m fffff lflfl l f qvbrvav qr 02601 .163 0130260104 1 . 163104240 ff f vbva va 齒齒 可得，=147.57n，=275.53n， fvafvb 截面 c 處的彎矩為

36、= =147.57240=35.42nm mvcfval1 截面 b 處的彎矩為 糖果包裝機的總體設(shè)計 26 =260104=27.04nm。 mvbfql2 垂直平面的彎矩圖如下 圖 1-9 垂直平面的彎矩圖 作合成彎矩圖 截面 c 處的彎矩為 =48.29m mc齒齒mm 2 vc 2 hc 2/1 齒齒 35.4232.82 22 2/1 截面 b 處的彎矩為 =28.379nm。 mb齒齒mm 2 vb 2 hb 2/1 齒齒 28.3790 22 2/1 bc 段的斜率=0.19， kbc l2 cbmm 104 29.48379.28 bd 段的斜率=0.22， kbd l3 bd

37、mm 130 379.280 糖果包裝機的總體設(shè)計 27 kbckbd 可畫出合成彎矩圖如 1-10 圖 1-10 合成彎矩 求當(dāng)量彎矩 由圖 1-10 可知 c、b 兩處都可能為危險截面，因為單向轉(zhuǎn)動，可以 認(rèn)為扭矩是脈動循環(huán)變化，故修正系數(shù) 0.6，則危險截面 c、b 兩處的當(dāng)量彎矩分別為 =48.36nm mce齒齒齒齒tm 22 c 2/1 齒 齒齒 齒 11.26 . 048.29 22 2/1 =29.164nm mbe齒齒齒齒t m 22 b 2/1 齒 齒齒 齒 11.26 . 028.379 22 2/1 分別計算危險截面 c、b 處的軸徑 由 c 處，d=20.62mm，

38、3 e 11 . 0 m 3 3 551 . 0 36.48 10 糖果包裝機的總體設(shè)計 28 b 處，d=17.437mm 3 e 11 . 0 m 3 3 551 . 0 164.29 10 考慮截面 c 處鍵槽，故將直徑放大 5%，即 20.621.05=21.651mm，因為此處直徑為 28mm，因此強度足夠。 而 b 處為裝軸承，此處設(shè)計的尺寸為 25mm，因此強度也足夠大。 繪制軸的工作圖 （附件） 糖果包裝機的總體設(shè)計 29 第五章第五章 彈簧的設(shè)計彈簧的設(shè)計 、彈簧最大載荷彈簧最大載荷fxmax，最大變形量，最大變形量max的計算的計算 由下圖 1-7 可求得動輪動片的水平移動

39、最大距離 x=tan=22.50.3057=6.9mm 也即是彈簧的最大變形量。 2 minmaxdd 2 有效拉力 f=，由 p=，得 f=127.1n fff1f2 kw fv 1000v p1000 即=127.1n，=2=248.88n f1f2f1f2f0 =187.9n，為緊邊=60.89n 為松邊。 f1f2 由歐拉公式=（ 為包角，單位為 ） f2 1f e f f=，即 f170.89=1.1268 f2 1f 180 89.60 9 . 187 f=0.378 糖果包裝機的總體設(shè)計 30 圖 1-12 動片的受力簡圖 =127.1=0.378n，即 n=336.24n ff

40、 =ncos17=321.55n fx 此時的已知條件為：彈簧的最大工作載荷=321.55n，最大變 fxmax 形量=6.9mm。 max 、彈簧絲材料的選擇，確定許用應(yīng)力彈簧絲材料的選擇，確定許用應(yīng)力 ， 糖果包裝機的總體設(shè)計 31 根據(jù)彈簧所受載荷特性，選用類碳素彈簧鋼絲，b 級制造，在相 關(guān)資料中查得許用應(yīng)力=0.5，g=80000mpa，與彈簧的簧絲 bb 直徑有關(guān)，假設(shè)=2.56mm，則對應(yīng)的許用應(yīng)力 簧絲 d 簧絲 d =1620mpa， b =0.5=0.51620=810mpa b 、初選彈簧指數(shù)初選彈簧指數(shù) c=9 、求簧絲直徑求簧絲直徑 簧絲 d ，由 k=求得曲度系數(shù) 4c4 1c4 c 615. 0 1.162 由1.6=1.6=3.2mm 簧絲 d kfc 810 9321.5541.162 鋼絲直徑在所預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，并圓整為= 5mm 簧絲 d 、由彈簧中徑=c=95=45mm，符合直徑系列 d2 簧絲 d 、設(shè)計彈簧有效圈數(shù)設(shè)計彈簧有效圈數(shù) n，根據(jù) n=1.5 圈，圓整為 2 圈 d f 3 2 4 8 g d簧絲 45 55.32