扭結(jié)式糖果包裝機(jī)

1、中北大學(xué)20091 緒論1.1 課題研究的背景和意義目前 , 國內(nèi)糖果產(chǎn)品的包裝形式有扭結(jié)式包裝、枕式包裝、折益信封式包裝。枕式 包裝在國際上流行于上個(gè)世紀(jì) 6070 年代, 國內(nèi)從 80年代開始流行至今。傳統(tǒng)扭結(jié)式 包裝是最老的包裝形式 , 從發(fā)明到現(xiàn)在已有近百年歷史。這種包裝形式多用于糖果 , 它 不僅可以通過現(xiàn)代化高速、自動(dòng)化的包裝機(jī)來完成 , 也可以通過手工操作完成。最初的 扭結(jié)包裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，功能單一，操作復(fù)雜，只能完成最基本的扭結(jié)動(dòng)作，而且生產(chǎn)效 率低下又極不衛(wèi)生。因此曾一度被枕式包裝機(jī)的出現(xiàn)所取代。多年以來 , 糖果包裝一直 是以枕式包裝獨(dú)占鰲頭， 風(fēng)靡一時(shí)。 直到現(xiàn)在枕式包裝機(jī)

2、也較扭結(jié)包裝機(jī)普及 ,。目前大 多數(shù)糖果、巧克力生產(chǎn)企業(yè)均采用枕式包裝。但隨著糖果包裝行業(yè)的迅猛發(fā)展，以及各 種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，糖果扭結(jié)包裝這種古老而有年輕的包裝形式越來越受到人們的青 睞。糖果扭結(jié)包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能不斷完善 , 使這種受人們歡迎的包裝形式沉寂了一段 時(shí)期后又走上了舞臺(tái) 1、2 。目前大部分扭結(jié)裹包產(chǎn)品，如糖果、冰棒、雪糕、巧克力等食品包裝都已實(shí)現(xiàn)了機(jī) 械化。但糖果扭結(jié)包裝機(jī)的設(shè)計(jì)上存在一些問題， 其缺陷是限制生產(chǎn)發(fā)展的瓶頸。 例如： 由于包裝速度過快，糖塊會(huì)嚴(yán)重偏移，使糖塊超前運(yùn)動(dòng)，碰著運(yùn)動(dòng)零部件；理糖裝置與 出糖裝置不協(xié)調(diào)、不同步，從而容易出現(xiàn)卡包漏包現(xiàn)象；包裝材料制動(dòng)力太

3、小，拉伸時(shí) 容易出現(xiàn)松弛，包裝材料因飄動(dòng)而跑偏；糖果通道間隙大，包裝材料難以緊貼糖果。所 以此次課題對這方面的研究對于優(yōu)化糖果扭結(jié)包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn) 成本以及減少機(jī)器故障等方面有著重要意義 3、4 。1.2 扭結(jié)式糖果包裝機(jī)研究現(xiàn)狀用撓性包裝材料裹包產(chǎn)品， 將末端伸出的裹包材料扭結(jié)封閉的機(jī)器稱為扭結(jié)式裹包 機(jī)。其裹包方式由單端和雙端扭結(jié)。我國糖果包裝六七十年代前主要以手工作業(yè)為主， 這是由我國當(dāng)時(shí)的特殊國情決定 的，對糖果扭結(jié)包裝機(jī)的研究很少。隨著市場需求的不斷擴(kuò)大和食品工業(yè)的快速發(fā)展， 改革開放前我國開始從歐美等發(fā)達(dá)國家引進(jìn)他們的糖果包裝機(jī)械設(shè)備， 并開始有計(jì)劃的 進(jìn)行仿制

4、和改造，吸收國外糖果包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)理念和制造經(jīng)驗(yàn)。到八十年代初已經(jīng)基 本完成了對引進(jìn)的糖果包裝機(jī)械裝置的消化吸收工作， 并對糖果包裝機(jī)開發(fā)出自己的新技術(shù)、新設(shè)備。九十年代，我國研制出伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的食品包裝機(jī)械，食品包裝機(jī)械行 業(yè)實(shí)現(xiàn)了由機(jī)械裝置為主向電腦程控為主的技術(shù)升級(jí)。在這種情況下，我國糖果包裝機(jī) 取得了長久的發(fā)展。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的糖果包裝機(jī)生產(chǎn)速度更快，自動(dòng)化程度更高，機(jī)械 性能的柔軟性、系統(tǒng)化程度也迅速提高。中國以糖果包裝機(jī)、顆粒充填機(jī)、液體灌裝機(jī) 等為代表的食品包裝機(jī)械以其獨(dú)特性贏得了世界市場廣闊的銷售空間。 例如上海久豐食 品機(jī)械有限公司自行研發(fā)制造的雙扭型糖果包裝機(jī)處于世界領(lǐng)先水平

5、, 申請專利并取得國家級(jí)鑒定備案。目前糖果包裝機(jī)的研究和開發(fā)主要是抓住一個(gè)核心技術(shù)：計(jì)算機(jī)技術(shù) 進(jìn)入食品包裝機(jī)械領(lǐng)域。 我國已成功地研發(fā)出具有世界領(lǐng)先水品的微電腦程控式扭結(jié)包 裝機(jī)，并實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，開始向眾多國內(nèi)外食品包裝機(jī)械廠家提供該設(shè)備。該機(jī)采用國際 流行的兩端扭結(jié)式包裝 , 設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)新穎、經(jīng)濟(jì)實(shí)用 , 受到廣東、 福建、浙江、上海、 山東、四川、河南等地及東南亞地區(qū)各使用廠家的一致好評(píng)。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和科 技的不斷進(jìn)步，中國制造的糖果包裝機(jī)械必將走向世界 5 。雖然我國的糖果包裝機(jī)械發(fā)展較快，但由于歷史原因和我國的一些特殊國情，我國 食品包裝機(jī)械起步較晚，技術(shù)水平從整體上看要比先

6、進(jìn)國家的枝術(shù)水平整體落后好幾 年。糖果包裝機(jī)在產(chǎn)品的開發(fā)、 性能、質(zhì)量、可靠性等方面有著明顯不足。 從質(zhì)量上看： 我國糖果包裝機(jī)械的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)手段較落后，大部分還是采用陳舊的通用設(shè)備加 工，產(chǎn)品的規(guī)格、型號(hào)不全，質(zhì)量還有待于進(jìn)一步提高。糖果類包裝機(jī)械品種少，配套 數(shù)量少，缺少高精度和大型化產(chǎn)品，遠(yuǎn)不能滿足市場需求。自行研發(fā)的糖果包裝機(jī)性能 較低，穩(wěn)定性和可靠性差、外觀造型不美觀、表面處理粗糙，許多元器件質(zhì)量差，壽命 短、可靠性低，影響了整體的質(zhì)量。從產(chǎn)品開發(fā)看：我國糖果包裝機(jī)械主要還是仿制、 測繪，稍加國產(chǎn)化改進(jìn)，談不上正真意義的開發(fā)研究。目前，國內(nèi)廠家對糖果包裝機(jī)的 研發(fā)投入較少，產(chǎn)品開

7、發(fā)缺少創(chuàng)新，難上水平，新產(chǎn)品開發(fā)不但數(shù)量少，而且開發(fā)周期 長。在企業(yè)管理上，往往重生產(chǎn)加工，輕研究開發(fā)，創(chuàng)新不夠，不能緊跟市場需求及時(shí) 更新產(chǎn)品。我國糖果包裝機(jī)械行業(yè)缺乏知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)，這也是其他行業(yè)的通病，往往剛 設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品很快就被仿制出來了，短時(shí)間內(nèi)有上千家企業(yè)同時(shí)投放市場，到最后甚 至根本找不到誰是該設(shè)備產(chǎn)品的開發(fā)者。許多企業(yè)忙于現(xiàn)有產(chǎn)品擴(kuò)大市場，忙于仿制和 抄襲他人的產(chǎn)品，根本不去考慮產(chǎn)品如何升級(jí)換代，如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。從糖果包裝機(jī) 自動(dòng)化程度看：國外使用的糖果包裝機(jī)械自動(dòng)化程度高，單產(chǎn)比我國大。這不是我國的 制造水平達(dá)不到，而是需求上的問題。其原因：一是我國勞動(dòng)力多、成本低；二是我

8、國第3頁共43頁屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書制造企業(yè)總體規(guī)模不大，而產(chǎn)能大的機(jī)型一次性投入大， 會(huì)給企業(yè)帶來很大的負(fù)擔(dān)6、7。目前我國糖果類食品包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的5%進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)。1.3扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的發(fā)展趨勢未來扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的發(fā)展趨勢將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、智能化趨勢，技術(shù)發(fā)展將朝 著四個(gè)方向發(fā)展：一是機(jī)械功能多元化。工商業(yè)產(chǎn)品已趨向精致化及多元化，在大環(huán)境 變化形勢下，多元化、彈性化且具有多種切換功能的糖果包裝機(jī)種方能適應(yīng)市場需求。 二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化。充分利用原有機(jī)型模組化設(shè)計(jì)，可在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī) 型。三是控制智能化。目前食品包裝機(jī)械生產(chǎn)廠家普遍使

9、用PLC動(dòng)力負(fù)載控制器，雖然PLC彈性很大，但仍未具有電腦（含軟件）所擁有的強(qiáng)大功能。四是結(jié)構(gòu)高精度化。結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制等事關(guān)包裝機(jī)械性能的優(yōu)劣，可通過馬達(dá)、編碼器及數(shù)字控制（NC、動(dòng)力負(fù)載控制（PLC等高精密控制器來完成，并適度地做產(chǎn)品延伸，朝高科技 產(chǎn)業(yè)的包裝設(shè)備方向研發(fā)。糖果包裝機(jī)械越來越注重開發(fā)快速、成本較低的包裝設(shè)備，未來的發(fā)展趨勢是設(shè)備 更小型、更靈活機(jī)動(dòng)、多用途、高效率。此趨勢還包括節(jié)約時(shí)間、降低成本，因此包裝 機(jī)所追求的是組合化、簡潔化、可移動(dòng)的包裝設(shè)備 。要快速縮短國內(nèi)糖果制造業(yè)與發(fā)達(dá)國家的差距，只有走技術(shù)革新之路。而今后國內(nèi) 糖果包裝的發(fā)展趨勢必然會(huì)朝包裝機(jī)的高速自

10、動(dòng)化、一機(jī)多能化及包裝設(shè)計(jì)的特色化方 向發(fā)展。首先，使用機(jī)械的目的在于提高生產(chǎn)率，在包裝產(chǎn)品時(shí)要求效率非常高，強(qiáng)調(diào)的是 速度和質(zhì)量，而更換包裝結(jié)構(gòu)卻是次要的。在糖果類進(jìn)行包裝時(shí)，一般需要高速、自動(dòng) 化的包裝機(jī)，以追求規(guī)模經(jīng)濟(jì)的包裝成本優(yōu)化。在這類包裝機(jī)上，采用了當(dāng)今最新的技 術(shù)，如伺服電機(jī)、光電追蹤、高速攝影等，以達(dá)到包裝機(jī)效能。與糖果包裝機(jī)連接的傳 送帶的自動(dòng)轉(zhuǎn)向、整理、急停、加速也被廣泛應(yīng)用。其次，對于非標(biāo)準(zhǔn)化或季節(jié)性的產(chǎn)品，包裝機(jī)應(yīng)該是靈活的，特點(diǎn)是輕便和小巧。 靈活則是為適應(yīng)不斷變化的市場需求而開發(fā)的，糖果就有扭結(jié)式、枕式、三角式、異形 等，這些產(chǎn)品的包裝要求能在一套包裝設(shè)備上完成，而

11、只需在局部控制或操作上稍加變 換便可完成不同結(jié)構(gòu)形式的包裝。該類型糖果包裝機(jī)不追求速度，而是尋求個(gè)性化的包裝和靈活適應(yīng)性。 總體來說，今后我國的糖果包裝設(shè)備將會(huì)向著多功能、高性能、自動(dòng)化和智能化的 方向發(fā)展。加入WTO以后，我國的食品包裝機(jī)械行業(yè)既面臨機(jī)遇，也將受到挑戰(zhàn)。我們 將在基本同等的世界市場環(huán)境里同國外企業(yè)競爭。 所有的相關(guān)企業(yè)應(yīng)研究適合自身的發(fā) 展對策，找準(zhǔn)有潛力的發(fā)展方向，爭取與世界同步，并到世界市場上一爭高低。只有這 樣，我國的糖果包裝機(jī)械才能在激烈的全球競爭中找到立足之地，并最終獲得巨大的發(fā) 展9 、10 。2 糖果扭結(jié)包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì)2.1 功能、參數(shù)及應(yīng)用范圍分析 用途：

12、包裝已成型的蛋白糖和乳脂糖。中北大學(xué)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書生產(chǎn)能力：每分鐘200 350塊。糖塊規(guī)格：圓柱形和長方體形兩種糖塊。圓柱形糖塊規(guī)格為長2630mm，直徑為1216mm，長方體形糖塊規(guī)格為長 2530mm，高12 18mm，厚10 14mm。包裝材料：用卷筒式內(nèi)外兩層紙裹包。內(nèi)襯紙為淀粉紙或防油脂紙，寬3040mm， 外商標(biāo)紙為蠟紙或玻璃紙，寬 8590mm。裹包方式：雙端扭結(jié)式裹包。電動(dòng)機(jī)：理糖電動(dòng)機(jī) 0.37kW，主電動(dòng)機(jī)0.75kW。夕卜形尺寸：巾x liiiiiiiin x 12.2 工藝分析2.2.1扭結(jié)包裝機(jī)類型的確定扭結(jié)式糖果裹包機(jī)有間歇運(yùn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)動(dòng)兩種類型。連續(xù)運(yùn)

13、動(dòng)型一般用于一層紙包裝，包裝速度較間歇運(yùn)動(dòng)型要快。但它如果用兩層紙包裝糖果時(shí)要求內(nèi)襯紙與外商標(biāo)紙 一樣寬，這樣會(huì)造成內(nèi)襯紙的很大浪費(fèi)。間歇運(yùn)動(dòng)型既可用于一層紙包裝，也可用于兩 層紙包裝，用兩層紙時(shí)內(nèi)襯紙和外商標(biāo)紙可以不一樣寬，這樣可以節(jié)約成本。根據(jù)本次 課題的設(shè)計(jì)要求選用間歇運(yùn)動(dòng)型包裝機(jī)。又由于糖果生產(chǎn)批量大，扭結(jié)式裹包動(dòng)作也較 多，故選用多工位裹包機(jī)。2.2.2包裝工藝流程、工藝路線和工位數(shù)的確定(1) 包裝程序和工藝流程圖糖果被理糖機(jī)構(gòu)、推搪機(jī)構(gòu)送到工序盤的指定位置后，內(nèi)襯紙和外商標(biāo)紙同時(shí)圍繞 糖塊進(jìn)行裹包動(dòng)作，將糖塊裹包成呈筒狀。然后糖塊兩端伸出包裝紙被扭結(jié)機(jī)械手扭結(jié)， 糖果被封閉完成裹

14、包，最后糖果被打糖桿打出。整個(gè)包裝過程結(jié)束，下個(gè)包裝過程開始。包裝工藝流程圖11如下圖2.1所示:第5頁共43頁中北大學(xué)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書圖2.1 包裝工藝流程圖1 送糖；2糖鉗手張開、送紙；3夾糖；4切紙;5 紙、糖進(jìn)入糖鉗手；6 接、送糖桿離開；7 下折紙；8 上折紙；9 扭結(jié)；10打糖(2) 包裝扭結(jié)工藝路線圖如下圖2.2所示:IV；l圖2.2包裝扭結(jié)工藝路線圖1 扭結(jié)手；2工序盤；3 打糖桿；4 活動(dòng)折紙板；5 接糖桿；6包裝紙;7 送糖桿；8輸送帶；10固定折紙板從上圖2.2的扭結(jié)工藝路線圖分析，糖果需經(jīng)過夾持、下折紙、上折紙、扭結(jié)、打 糖這幾個(gè)階段，為了減少工位數(shù)可將扭結(jié)和成

15、品輸出分別安排在工位完成，這樣 只需四個(gè)工位即可。但為改善槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性，并使總體布局合理，扭結(jié)和成品輸 出還是分別布置在工位W、W為佳，這樣可簡化傳動(dòng)，并且操作人員還可兼顧成品裝盒 工作。如圖2.2所示，在第I工位，送糖桿7、接糖桿5將糖果9和包裝紙一起送入工序 盤上的一對糖鉗手內(nèi)，并被夾持形成“ U形。然后，活動(dòng)折紙板4將下部伸出的包裝 紙（U形的一邊）向上折疊。當(dāng)工序盤轉(zhuǎn)到第U工位時(shí)，固定折紙板10已將上部伸出的包裝紙（U形的另一邊）向下折疊成筒狀。固定折紙板10沿圓周方向一直延續(xù)到第W工 位。在第W工位，連續(xù)回轉(zhuǎn)的兩只扭結(jié)手夾緊糖果兩端的包裝紙，并完成扭結(jié)，在第W 工位，鉗手張開，

16、打糖桿3將已完成裹包的糖果成品打出，裹包過程全部結(jié)束。2.2.3對執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求如下圖2.3所示，對各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求，結(jié)合以下五個(gè)部分說明12、罔圖2.3 工藝流程圖1內(nèi)襯紙；2商標(biāo)紙；3 送紙輥；4 切紙刀；5糖塊；6推糖桿；7送糖帶；8折紙板；9接糖桿；10工序盤；11糖鉗；12打糖桿；13固定折紙板（1）包裝材料供送第7頁共43頁為了將內(nèi)襯紙1和商標(biāo)紙2連續(xù)等速地供送到工位I,并將其定長切斷，需配置一 對等速轉(zhuǎn)動(dòng)的送紙輥3和切紙刀4。每張紙長為5665mm當(dāng)紙長改變時(shí)，須更換送紙 部件。(2) 糖塊整理與供送為將糖塊整理成列開供送到工位I,需配置理糖與送糖機(jī)構(gòu)，它們的運(yùn)動(dòng)形式與所

17、 選機(jī)構(gòu)類型密切相關(guān)。(3) 主傳送為將糖塊和包裝紙由工位I間歇地依次傳送到工位W,需配置工序盤10,在盤上設(shè)置六對糖鉗11,以便夾緊糖塊和包裝紙作轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)。 每對糖鉗在工位切、I停留期間都 須作張開和閉合運(yùn)動(dòng)，以便糖塊和包裝紙?jiān)诠の籌進(jìn)入糖鉗，成品從工位切輸出。工序 盤采用有六個(gè)槽的糟輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，這樣就可將槽輪與工序盤布置在一根軸上以簡化主傳 送系統(tǒng)和提高傳動(dòng)精度。(4) 裹包執(zhí)行機(jī)構(gòu)1) 推糖與接糖采用推糖桿6和接糖桿9將糖塊和包裝紙夾緊后移送到工位I, 本設(shè)計(jì)設(shè)定移距為 32mm2) 折紙包裝紙?jiān)谟晒の籌轉(zhuǎn)位別工位U的過程中被折成“U”形，在工位I由折紙板 8向 上折疊而成為“-”形，然

18、后由工位I轉(zhuǎn)位到工位U時(shí)被固定折紙板 13折疊而形成筒 狀。折紙板8作往復(fù)擺動(dòng)。3) 扭結(jié)為將伸出糖塊兩端的包裝紙扭緊封閉， 需在工位V配置兩個(gè)扭結(jié)機(jī)械手扭結(jié)時(shí)作開 閉、旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)三種配合運(yùn)動(dòng)。(5) 成品輸出在工位切配置作往復(fù)擺動(dòng)的打糖桿 12,將包裝成品輸出機(jī)外。2.2.4機(jī)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)供紙機(jī)構(gòu)采用卷筒紙連續(xù)供紙方式，圖 2.4為供紙機(jī)構(gòu)原理圖。它主要由供紙輥I、供紙輥 2、導(dǎo)向輥3、橡膠拉紙輥4及切紙刀等組成。兩個(gè)供紙輥分別裝有商標(biāo)紙和內(nèi)襯紙，經(jīng)中北大學(xué)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書導(dǎo)向輥后，由一對拉紙輥4拉下井送到包裝工位。當(dāng)送糖桿、接糖桿將糖果和包裝紙一 起夾住時(shí)，包裝紙被切

19、紙刀切斷。為使操作方便，將卷筒內(nèi)襯紙和商標(biāo)紙的紙架就近設(shè) 置在機(jī)器的上方。圖2.4 供紙機(jī)構(gòu)原理圖1, 2 供紙輥；3導(dǎo)向輥；4拉紙輥；5 旋轉(zhuǎn)切紙刀；6皮帶；7固定銷；8彈簧；9固定切紙刀；10送糖桿；11推糖桿；12糖果供紙輥的結(jié)構(gòu)如圖2.5所示。當(dāng)商標(biāo)紙和內(nèi)襯紙的位置不對中時(shí)，通過調(diào)節(jié)螺桿10進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)紙的張力變化或由于紙輥轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化引起供紙速度不穩(wěn)定時(shí)，通過拉 簧12、皮帶7阻止紙速和張力的突變，從而保持穩(wěn)定供紙14、15。圖2.5 供紙輥結(jié)構(gòu)示意圖1軸；2銅套；3套筒；4、5夾紙盤；6調(diào)節(jié)滑輪；7皮帶；8 螺釘；9拉簧；10 調(diào)節(jié)螺桿；11 滾動(dòng)軸承;12 拉簧；13緊定螺釘；

20、14油杯(2)切紙機(jī)構(gòu)第11頁共43頁中北大學(xué)2009常用的切紙機(jī)構(gòu)有三種基本形式，如圖2.6所示，圖中(a)為剪刀機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)凸輪使剪刀張開，而彈簧回力使刀刃閉合實(shí)現(xiàn)剪切。兩刀接觸面要求加工精密，壓力可調(diào)。 這種機(jī)構(gòu)多用于間歇供料的包裝機(jī)上。圖中(b)為單滾刀機(jī)構(gòu)，卷紙由固定后刀片供送， 當(dāng)滾刀旋轉(zhuǎn)通過后刀片刃口時(shí)，將卷紙切斷。該刀刃口與刀輥軸線成1. 5 2. 5 的螺旋角，使動(dòng)刀刃與定刀刃在切割過程中逐步接觸，以減小剪切力和刀刃的磨損，并有 利提高對包材的剪切質(zhì)量。圖中(c)為雙滾刀機(jī)構(gòu)，適于連續(xù)式高速包裝機(jī)。與上同理， 兩刀刃都具有相對于各自軸線1.5 2.5。的螺旋角。圖中(d)為雙刀

21、盤機(jī)構(gòu)(切割原理 與剪刀機(jī)構(gòu)相似)，兩片扇形刀盤軸線相同，其中一片與轉(zhuǎn)細(xì)相連，而另一片與轉(zhuǎn)軸抽 套相連，動(dòng)力通過不同的傳動(dòng)路線，使兩刀盤反向、等速旋轉(zhuǎn)，兩刀刃在交錯(cuò)過程中實(shí) 現(xiàn)對包材的切割。比較這四種機(jī)構(gòu)和根據(jù)要求對于扭結(jié)糖果包裝機(jī)我們選擇(b)方案作為切紙機(jī)構(gòu)。規(guī)簧刀片紙(d)第#頁共43頁圖2.6常用切紙機(jī)構(gòu)示意圖(3) 糖塊整理與供送系統(tǒng)可供本機(jī)選用的整理供送方案有：1)如圖2.7(a)所示的閘板式理糖，借閘板的上 下往復(fù)運(yùn)動(dòng)將糖塊整理成列，由送糖帶將糖塊送往包裝工位，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但 速度較慢。2)如圖(b)所示的孔盤式理糖，孔盤作間歇運(yùn)動(dòng)，其上的糖塊在慣性力的作 用下落入孔槽內(nèi)

22、，向左至箭頭所示位置被直接送入工序盤內(nèi)，省去送糖機(jī)構(gòu)，但整理圓屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書柱形和長方形兩種糖形時(shí)空位較多。3）如圖（c）所示的振動(dòng)料斗理糖，比較簡單，但對 整理長方體糖塊的把握不大。4）轉(zhuǎn)盤式理糖，如圖（d）所示，轉(zhuǎn)盤作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，使其錐 面上的糖塊落入環(huán)形槽內(nèi)，再由送糖帶將糖塊送住包裝工位，它結(jié)構(gòu)簡單，理糖速度快, 對給定的兩種糖形都適用13。（a）閘板式（b）孔盤式（c）振動(dòng)料斗式（d）轉(zhuǎn)盤式圖2.7 理糖方案簡圖比較這4種方案，并根據(jù)實(shí)際需要選用第 4種方案，并在此基礎(chǔ)上附加一些裝置: 在轉(zhuǎn)盤上方設(shè)置貯糖料斗，并用槽式電磁振動(dòng)給料器定期將糖塊送到理糖轉(zhuǎn)盤上，而在 轉(zhuǎn)盤出口處設(shè)置一等速轉(zhuǎn)

23、動(dòng)的毛刷以將豎立的和重疊的糖塊拔掉。圖2.8所示為間歇式糖果包裝機(jī)供糖機(jī)構(gòu)的示意圖。動(dòng)力由螺旋齒輪2傳入，通過主軸I使裝糖盤蓋10旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，經(jīng)雙聯(lián)齒輪3、齒輪4、雙頭螺紋軸5、空心軸6使導(dǎo)糖盤9以低于裝糖盤蓋10的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)（導(dǎo)糖盤轉(zhuǎn)速為裝糖盤的）。糖塊從振動(dòng)料斗落下（圖中未畫出）堆聚于裝糖盤蓋10上，具有錐形的裝糖盤蓋高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，糖塊因離 心力的作用，易滑落入導(dǎo)糖盤9的等分格內(nèi)，并大部分處于平臥狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)毛刷 A的作 用是刷去重疊的糖塊保證每一糖格內(nèi)只充填糖塊一粒。格內(nèi)的糖塊隨導(dǎo)糖盤作等速轉(zhuǎn) 動(dòng)，當(dāng)它轉(zhuǎn)至法蘭圈8的落口時(shí)，糖塊因自重而通過落糖口落入輸出槽11內(nèi)，然后被送至包裝部分。更換具有不

24、同形狀、尺寸的導(dǎo)糖盤，便能適應(yīng)供送不同形狀糖塊的要求。 這種機(jī)構(gòu)供糖速度高，并能有效地使糖塊布滿糖盤的分糖格內(nèi)，減少格內(nèi)缺糖現(xiàn)象。此 外，在落糖口前面一分糖格的上方，可設(shè)置觸桿式或光電式傳感器，當(dāng)分糖格內(nèi)缺糖時(shí)， 傳感器可控制送紙機(jī)構(gòu)停止送紙，實(shí)觀無糖不供紙 17。圖2.8旋轉(zhuǎn)供糖機(jī)構(gòu)示意圖1主軸；2 螺旋齒輪；3 雙聯(lián)齒輪；4齒輪；5雙頭螺紋軸；6空心軸；7落糖盤；8法蘭圈；9導(dǎo)糖盤；10裝糖盤蓋；11輸出槽（4）惠包機(jī)構(gòu)圖2.9為裹包機(jī)構(gòu)示意圖，裹包機(jī)構(gòu)主要由六鉗夾糖盤23、送糖桿15、接糖桿20、 活動(dòng)折紙板17、固定折紙板及擺動(dòng)凸輪24、連桿等組成。裝有6對糖鉗手的工序盤23 裝在軸U

25、上，由槽輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)I /6圈。裝在分配軸U上的偏心輪3,經(jīng)連桿4 驅(qū)動(dòng)凸輪24擺動(dòng)一定角度，凸輪24空套在軸川上，當(dāng)凸輪24往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾子 25,經(jīng)一對嚙合的扇形齒輪使糖鉗手 19、21張開或閉合；偏心輪I經(jīng)連桿2及擺桿9 使軸I往復(fù)擺動(dòng)，通過扇形齒輪16帶動(dòng)送糖桿15往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)送糖；同時(shí)，偏心輪中北大學(xué)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3經(jīng)連桿4及擺桿10使軸IV往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)擺桿10擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)接糖桿20往復(fù)擺 動(dòng)實(shí)現(xiàn)接糖；送糖桿15、接糖桿20共同作用，將糖和紙送入糖鉗手19、21內(nèi)夾住，由 于鉗口的阻擋，使包裝紙實(shí)現(xiàn)對糖果的三面裹包，隨后送糖桿和接糖桿返回。送糖時(shí)， 為避免把

26、糖果夾碎或變形，在擺桿21和接糖桿20之間設(shè)有緩沖壓簧28。偏心輪5通過 連桿6驅(qū)動(dòng)活動(dòng)折紙板17向上擺動(dòng).把下部伸出的包裝紙向上折疊。工序盤 13在槽輪 機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)位，在轉(zhuǎn)為過程中，由于安裝工序盤鉗口外圈的固定折紙板(圖中未畫 出)的阻擋，使上部伸出的包裝紙向下折疊，從而完成對糖果的四面裹包。糖鉗手可以是一對活動(dòng)鉗手，也可以是一只活動(dòng)鉗手，一只固定鉗手。本機(jī)米用一一 只活動(dòng)鉗手，一只固定鉗手，可用于包裝部同寬度的糖果。在扭結(jié)時(shí)對準(zhǔn) 手的中心線，包裝質(zhì)量較好18。225 ?/i n圖2-9裹包機(jī)構(gòu)示意圖1、3、5、7偏心輪；2、4、6、& 10連桿；9曲柄；11雙銷曲柄；12、16扇形齒輪

27、；13后沖滑塊；14、24凸輪；15送糖桿；17 活動(dòng)折紙板；18 擋板；19、21夾鉗；20 接糖桿；22拉簧；23 六鉗夾糖盤；25 滾柱；26打糖桿；27緩沖桿；28彈簧第13頁共43頁(5)工序盤為使工序盤作間歇轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)，可供選擇的機(jī)構(gòu)主要有：1）槽輪撥銷轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)（簡稱槽輪機(jī)構(gòu)），結(jié)構(gòu)簡單緊湊且容易制造，但從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)有柔性沖擊 （即角加速度曲線不 連續(xù)），可用于中高速輕負(fù)；2）端面槽輪搖桿轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與前述機(jī)構(gòu) 相同，但它的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些，由于主從動(dòng)件是面接觸，可用于負(fù)載比較大的場合；3） 蝸形凸輪轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，能任選從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，動(dòng)力特性好，可用于高速重負(fù)載，但制 造

28、比較困難?？紤]到本機(jī)工序盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，決定選用槽輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。工序盤的組成及工作原理。如圖2.10所示為工序盤的結(jié)構(gòu)簡圖。6個(gè)固定鉗手成盤 狀用圓錐銷固定在轉(zhuǎn)盤軸7上,由槽輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，6對糖鉗手根據(jù)包裝動(dòng)作要 求，在不同工位上張開或閉合（夾緊）。銅套6通過四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)，凸輪 8用鍵5和銅套6連接，隨銅套擺動(dòng)?；?動(dòng)糖鉗手2到出糖工位時(shí)，凸輪8的曲線最高點(diǎn)與滾子4接觸，活動(dòng)糖鉗手轉(zhuǎn)動(dòng)，使糖 鉗手張開，打糖桿將糖打出。轉(zhuǎn)盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直至進(jìn)糖工位時(shí)，仍保持張開，糖果順利地 送入糖鉗手，在送、接糖桿即將離開時(shí)，滾子4脫離凸輪曲線最高點(diǎn)，依靠拉簧 3、糖鉗手將糖果夾緊。凸輪7可設(shè)計(jì)成由兩片

29、組成，以便調(diào)節(jié)曲線最高點(diǎn)的弧長，即調(diào)整糖 鉗手張開的持續(xù)時(shí)間19。圖2.10工序盤結(jié)構(gòu)簡圖1固定鉗手；2 活動(dòng)鉗手；3彈簧；4滾子;5鍵；6套筒；7軸；8凸輪（6）扭結(jié)機(jī)構(gòu)屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書從圖2.11所示的三種扭結(jié)機(jī)械手簡圖分析，從滿足運(yùn)轉(zhuǎn)要求看（c）方案最佳，（b）方案次之，（a）方案最差。（a）方案中扭手指部夾緊時(shí)凸輪會(huì)與滾子脫離接觸；（b）方案 中兩凸輪不在一個(gè)零件上，因此在此選擇（c）方案（0詢圖2.11 扭結(jié)機(jī)械手簡圖1扭手指部；2齒輪；3軸向位移凸輪；4扭手開閉凸輪糖果經(jīng)包裝紙四面裹包后，兩端需扭結(jié)封閉。扭結(jié)機(jī)構(gòu)由左右對稱兩部分組成，圖2.12為單端扭結(jié)手機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)示意圖：1314

30、1516圖2.12扭結(jié)手結(jié)構(gòu)示意圖1 輸入軸；2扭結(jié)手；3 傘齒輪齒條；4、5、6、7、13、14齒輪，8、9撥輪；10擺桿；11彈簧；12凸輪；15手盤；16調(diào)節(jié)螺桿 它主要由扭結(jié)手、槽凸輪、擺桿、撥輪、齒輪及傳動(dòng)軸等組成。為滿足包裝紙扭結(jié)的要求，扭結(jié)機(jī)構(gòu)在扭結(jié)過程中完成扭結(jié)手的轉(zhuǎn)動(dòng)、軸向移動(dòng)和扭結(jié)手的張開、閉合等 三種運(yùn)動(dòng)。輸入軸1的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪4、5、6、7傳動(dòng)后，帶動(dòng)扭結(jié)手2實(shí)現(xiàn)扭結(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)； 輸入軸1的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪4、5帶動(dòng)槽凸輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過擺桿10、撥輪8傘齒輪齒條3 帶動(dòng)扭結(jié)手的張、合運(yùn)動(dòng)；輸入軸1的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪4、5帶動(dòng)槽凸輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過擺桿 10、撥輪9實(shí)現(xiàn)扭結(jié)手的軸向位移運(yùn)動(dòng)。扭

31、結(jié)手張開和閉合的角度大小與進(jìn)退距離的協(xié) 調(diào)，由槽凸輪12的曲線保證。齒輪5、齒輪6的齒數(shù)分別為60和24，齒數(shù)比為2.5， 保證扭結(jié)手每張、合一次，扭結(jié)手旋轉(zhuǎn) 2.5圈。根據(jù)包裝機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其 動(dòng)作配合要求，當(dāng)工序盤攜帶糖塊及包裝紙旋轉(zhuǎn)至扭結(jié)工位時(shí)，扭結(jié)手進(jìn)行張合、旋轉(zhuǎn) 和軸向位移，完成扭結(jié)工序。2.2.5各機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式（1）糖鉗手的開合為使工序盤上的糖鉗在工位切、1停留期間作張開和閉合運(yùn)動(dòng)，選用曲柄搖桿與凸 輪串聯(lián)組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。一對糖鉗手中有一個(gè)固定鉗手和一個(gè)活動(dòng)鉗手，活動(dòng)鉗手由工序 盤中凸輪驅(qū)動(dòng)。如圖2.13所示：1（2）裹包執(zhí)行機(jī)構(gòu)1）推糖機(jī)構(gòu)選用曲柄搖桿與弧度型機(jī)構(gòu)串聯(lián)組

32、合來驅(qū)動(dòng)推糖桿無停留住復(fù)移屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書動(dòng)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)扇形齒輪來回?cái)[動(dòng)，扇形齒輪齒與推糖桿齒條相嚙合，扇形齒輪的來回?cái)[動(dòng)帶動(dòng)推搪桿的來回?cái)[動(dòng)20。如圖2.14所示：1 2圖2.14 推糖機(jī)構(gòu)簡圖1推糖桿；2糖塊2）折紙機(jī)構(gòu)選用曲柄搖扦機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)折紙板作無停留往復(fù)擺動(dòng)。折紙板與連桿 機(jī)構(gòu)的某個(gè)桿為一整體，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)這個(gè)桿上下擺動(dòng)，折紙板跟著上下擺動(dòng)。如 圖2.15所示：圖2.15 折紙機(jī)構(gòu)簡圖1 折紙板；2糖塊；3包裝紙3）接糖機(jī)構(gòu)選用曲柄搖扦機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)接糖桿作無停留往復(fù)擺動(dòng)。如第17頁共43頁n”“.anden .on.Polcy,.4）成品輸出機(jī)構(gòu)利用接糖機(jī)構(gòu)中搖桿的

33、往復(fù)擺動(dòng)來驅(qū)動(dòng)打糖桿作無停留往復(fù)擺動(dòng),這樣可省去一個(gè)原動(dòng)件。226自動(dòng)控制系統(tǒng)為使理糖轉(zhuǎn)盤上的糖塊始終維持適當(dāng)數(shù)量，槽式電振動(dòng)給料器應(yīng)配備自動(dòng)控制裝置，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)給料；另外，還設(shè)置包裝紙用完及斷紙、缺糖時(shí)的自動(dòng)停機(jī)裝置。由于本次設(shè)計(jì)中主要是對各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，故這部分在此不作具體說明。屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書227傳動(dòng)系統(tǒng)間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)由主傳動(dòng)系統(tǒng)和理糖供送傳動(dòng)系統(tǒng)兩部分組 成。（1）主傳動(dòng)系統(tǒng)切刀軸I 11IV偏心施U * m a VI工序盤nin凸槍K1|沁攤（2）圖2.18 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如上所示，主電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械式無極變速器、軸I將運(yùn)動(dòng)傳遞給分配軸U,分配軸U將運(yùn)動(dòng)平行進(jìn)

34、行分配，經(jīng)齒輪、馬氏盤將運(yùn)動(dòng)傳遞給軸川，帶動(dòng)工序盤間 歇轉(zhuǎn)動(dòng)。另一傳動(dòng)路線為經(jīng)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)軸V、 W轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)扭結(jié)手完成扭結(jié)動(dòng)作， 軸V經(jīng)鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)供紙輥及切刀運(yùn)動(dòng)，實(shí)線包裝紙的供送及切斷。分配軸U 上的偏心輪（1）帶動(dòng)送糖桿送糖；偏心輪（2）帶動(dòng)鉗手開合；偏心輪（3）帶動(dòng)活動(dòng) 折紙板完成下折紙；偏心輪（4）帶動(dòng)接糖桿和打糖桿分別完成接糖和打糖動(dòng)作，包裝 機(jī)正常工作之前，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)試手輪對包裝機(jī)進(jìn)行調(diào)試。包裝機(jī)正常工作之前，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)試手輪對包裝機(jī)進(jìn)行調(diào)試。 采用機(jī)械式元級(jí)調(diào)速， 生產(chǎn)能力連續(xù)可調(diào)，能適應(yīng)不同的包裝紙和糖果的變化。由于采用了馬氏機(jī)構(gòu)，因此，anden .該機(jī)不宜高

35、速。(2)理糖供送傳遞系統(tǒng)毛刷兇電動(dòng)機(jī)/.TT輪iiillf4X圖2.19 理糖供送機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)圖理糖供送機(jī)構(gòu)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)將運(yùn)動(dòng)傳遞給到I軸，1軸 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分配。其中一路，經(jīng)蝸桿、蝸輪傳動(dòng)帶動(dòng)理糖盤轉(zhuǎn)動(dòng)；另一傳動(dòng)路線為經(jīng)齒輪 傳動(dòng)使軸U轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)U軸上的輸送帶的主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)，完成糖的輸送；然后經(jīng)鏈傳 動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)傳遞給毛刷。2.2.8編制工作循環(huán)圖(1) 擬定運(yùn)動(dòng)規(guī)律該機(jī)在送糖工位的包裝工序最集中，與送紙、切紙、送糖、推糖、接糖、折紙、工 序盤糖鉗的開合和轉(zhuǎn)位等均密切相關(guān)。當(dāng)工序盤剛停止時(shí)，工位I的糖鉗處于張開狀態(tài), 接糖桿向右運(yùn)動(dòng)至極右位置。此時(shí)包裝紙剛

36、好被送到預(yù)定長度并切斷，而推糖桿也將糖 塊和包裝紙向左推送到與接糖桿接觸并夾緊；繼而將糖塊和包裝紙送入糖鉗內(nèi)，在此過 程中包裝紙被折成“U”形，糖塊和包裝紙進(jìn)入糖鉗時(shí)便被糖鉗夾緊，接著推糖桿向右屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 退回，接糖桿向左運(yùn)動(dòng)，而折紙扳進(jìn)行折紙；折紙板向上折紙時(shí)，工序盤便開始轉(zhuǎn)位運(yùn) 動(dòng)，折紙板再跟隨糖塊向上運(yùn)動(dòng)一段距離后返回。根據(jù)上述動(dòng)作配合要求，確定各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1）推糖桿：在推糖桿將糖塊向左推送和隨后的回程運(yùn)動(dòng)期間內(nèi)，包裝紙最多只能供 送所需長度的一半，否則包裝紙與推糖桿發(fā)生干涉，而包裝紙是連續(xù)等速運(yùn)動(dòng)的，也就 是說，此階段最多只能占用分配軸轉(zhuǎn) 180。的時(shí)間?，F(xiàn)確定推糖和回

37、程各占用分配軸轉(zhuǎn) 90和85的時(shí)間。2）接糖桿：接糖桿作接糖運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)與推糖桿的推糖時(shí)間一樣，故確定接糖桿的 接糖時(shí)間相當(dāng)于分配軸轉(zhuǎn)90,而回程時(shí)間為95。3）糖鉗：糖鉗張開時(shí)上下鉗相距18mn左右，無糖閉合時(shí)則相距10mn左右。當(dāng)推糖 結(jié)束時(shí)它閉合到最小距離，閉鉗時(shí)間為 35。4）工序盤：工序盤作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)60。在停留期內(nèi)，須完成接糖桿回程運(yùn)動(dòng) （需時(shí)95 ）、推糖塊入糖鉗（需時(shí)90 ）、折紙運(yùn)動(dòng)三個(gè)動(dòng)作，即停留時(shí)間應(yīng)大于因此，驅(qū)動(dòng)它作間歇運(yùn)動(dòng)的槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)是外接型的，參照同類型機(jī)器選用六槽槽輪。這樣，工序盤停留時(shí)間為240 ，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為1205）折紙板：折紙板從開始折紙至升到最高位置

38、，確定其行程時(shí)間為806）送糖帶：送糖帶作等速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)踐，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，送糖帶前進(jìn)的距離 以糖塊長度的8-12倍為宜。7）扭結(jié)工位：在工序盤停歇期內(nèi)完成扭結(jié)將扭結(jié)機(jī)械手的指部動(dòng)作分解為：（一） 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，分配軸轉(zhuǎn)一圈，它轉(zhuǎn) 2. 5圈。（二）開閉運(yùn)動(dòng)：應(yīng)與工序盤的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，并在水平位置將筒狀紙夾緊，夾緊時(shí)間應(yīng)滿足不同材質(zhì)的包裝紙的扭結(jié)要求。一般說來，對蠟紙需扭轉(zhuǎn)360，對玻璃紙需扭轉(zhuǎn)540，若是聚丙烯材料則需扭轉(zhuǎn)720。因此，扭緊蠟紙和玻璃紙時(shí)所需夾緊的時(shí)間， 若用分配軸轉(zhuǎn)角表示則分別為列4- 2. 5 = 216n（三）軸向移動(dòng)： 扭結(jié)時(shí)，兩個(gè)拉手都必須向糖塊接近，以補(bǔ)償

39、包裝紙的扭結(jié)縮短 量。糖塊高與寬的尺寸愈大，扭結(jié)縮短量也愈大，一般取圓柱形糖塊的軸向移距為 8-10 mn,方形糖塊的軸向移距為12 14mm。8）成品輸出工位當(dāng)工序盤剛停止時(shí)，此工位的糖鉗即由夾緊狀態(tài)迅速張開，接著打糖桿將成品排出（一）糖鉗：張開動(dòng)作需時(shí)35。（二） 打糖桿：它與接糖桿用同一曲柄驅(qū)動(dòng)，打糖行程為30mm需時(shí)60（2）確定工作順序和繪制工作循環(huán)圖根據(jù)前述各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及對它們的動(dòng)作配合要求，可繪制工作循環(huán)圖，如圖2-22所示：0*90ieoh270360一-120*_単.215*送糖軒_ 2平。遐痙一3空_折紙板25b舉_ 30即近生進(jìn)糖工位樹手冋合120*305*切紙刀

40、轉(zhuǎn)一周215&切址扭手%轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)畫5周開閒101冊3詳Z、軸向拉移岀 ttTMf即打幕桿-送雜帝穢動(dòng)31E圖2-31工作循環(huán)圖中北大學(xué)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3.傳動(dòng)系統(tǒng)中各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1電動(dòng)機(jī)的選擇參考同類型的糖果包裝機(jī)，主傳動(dòng)系統(tǒng)選用 型電動(dòng)機(jī)，功率為0.75KW，滿載轉(zhuǎn) 速為1280r/min。理糖供送系統(tǒng)選用 A1724型電動(dòng)機(jī)，功率為0.37KW，滿載轉(zhuǎn)速為 1350r/min。3.2帶傳動(dòng)的選擇根據(jù)要求包裝圓柱形糖塊的生產(chǎn)率達(dá) 5 6塊/s；包裝長方體形糖塊為4塊/s左右。由此可確定分配軸的轉(zhuǎn)速可在 21 42rad /s（200 400r /min）的范圍內(nèi) 作無級(jí)調(diào)節(jié)。由于

41、分配軸的轉(zhuǎn)速為200 400r/min，電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)的轉(zhuǎn)速為1280r/min， 因而，電動(dòng)機(jī)至分配軸的降速比應(yīng)能在 3. 26. 4的范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)。為此從電動(dòng)機(jī) 到分配軸采用兩級(jí)降速，第一節(jié)用寬三角帶無級(jí)變速，第二節(jié)用齒輪降速。在第一節(jié)寬三角帶無極變速的降速比應(yīng)能在1 2的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，根據(jù)包裝機(jī)的空間要求取電動(dòng)機(jī)裝的帶輪直徑為 90180mm可調(diào)，與之配套的帶輪直徑為180mm。理糖供送系統(tǒng)中帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)按照同樣方法，選擇電動(dòng)機(jī)裝帶輪直徑為50mm，與之配套的帶輪直徑為112mm。3.3齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)減速器第二節(jié)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中取齒輪輸入功率,分配軸的轉(zhuǎn)速為300r/min，齒數(shù)比，小齒輪加如

42、圖幾所示轉(zhuǎn)速，工作壽命為15年（每年工作300天），兩班制，轉(zhuǎn)向不變進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）扭結(jié)包裝機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級(jí)精度（GB10095-88 ）。3）材料選擇：選擇小齒輪材料為 40，（調(diào)質(zhì)），硬度為乩丄-二，大齒輪材料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為-L：S，兩者材料硬度差為|：14）初選小齒輪齒數(shù)上，大齒輪齒數(shù), 取第#頁共43頁on.Polcy,.anden .n”“.2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即(1)試計(jì)算齒輪分度圓直徑，代入甬中較小的值dlt 2,32(331)1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值

43、試選載荷系數(shù)；1.3計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩95.5 X 105X0.75960N min=0.7461 X 104N - mm(3)選取齒寬系數(shù)(4)材料的彈性影響系數(shù)ZE =189.8 MPflCL(5)小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限CTHlim2 = 550MPa(6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N = 60nJLh = 60 X 960 x 1 x (2 x 8 X 300 x 1.5) = 4.147 x 10QN2 = 4.147 X 109/3.2 = 1.296 X 109(7)接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90HM2=0.95(8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)=

44、 0.9 x 600MPa=540MPftkill 2 =KHN2aHlim2= 0.9 x 550MPn = 495MPa2) 計(jì)算中北大學(xué)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第25頁共43頁dlt 2.323陰-T U10d血1.3 x 0.7461 x 104 4.2232 x32卩 89”85225)mm=27.579mm(2) 計(jì)算圓周速度vdim n x 27.579 x 960 V 二 60 xloOO 二60 x 1000=1386m/s(3) 計(jì)算齒寬bb = 0卅= 1 X 27.579mm = 27.579mm(4) 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) li： ，；八 W 丨:11丨丨：I

45、 .：-HI i1.齒高 li J : 11. m -】丨二二；11丨：；：.Hib/h = 27.579/2.586 = 10.67(5) 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)EV, 7級(jí)精度，動(dòng)載系數(shù)；1直齒輪，假設(shè):。取1；使用系數(shù).1 ；7級(jí)精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)，KIp= 1.12 + 0.18(1 + 0.6 x I2) x I2 + 0.23 x 10-3-：=.： - 1.11；,由，7得V ;故載荷系數(shù)K = KAKvKIaKIp = 1 x 1.12 x 1.2 x L414 = 1.900(8)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式中北大學(xué)2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書n”“.and

46、en .第43頁共43頁H(3.3.2)(1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限crppj 500M Pa;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限(2)彎曲疲勞壽命系數(shù)= 0.85FN2= 0.88二 27.579 X 勺匯900/1.3 = 30.30(9)計(jì)算模數(shù)m1/知=30.30/24 = 1.3043. 按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為2KTl3m 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值(3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)1.41,4MPa = 303.57MPfl0.8B x 380(3)計(jì)算載荷系數(shù)K1,4MPa= 238.86MPfl1 x 1.12 x 1.2 x 1.35 = 1.814(5)齒

47、形系數(shù)聞=2.65 . YFa2=2.226應(yīng)力校正系數(shù)=1.764計(jì)算大小齒輪的b并加以比較303.572,65 x 1.58葉丫卜呻丫開1葉?2,226 x 1J64=239.86= 0.01344大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算.|2 X 1.814 X 0.7461 X 104m J耳x 0,01644mm = a976mm彳1 x 24，對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)， 由于齒輪模數(shù)m的大小取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定 的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可根據(jù)彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.9176并就近圓

48、整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 丄-二工沁算出齒輪的齒數(shù):日 130.3025大齒輪齒數(shù)一、-： . 一-：這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并 做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4. 幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓直徑d1 = 7m = 25 x 1.2mm = 30.0mm（】2 =勺in = 80 x 1.2mm = 96.0mm2）計(jì)算中心距a =（右 + d2）/2 = （30l0 + 96.0）/2mm = 63mm3）計(jì)算齒輪寬度b = 0半】1 = 1 x 30.0mm = 30.0mm取=30mmE = 80mm。anden .5. 設(shè)計(jì)齒輪驗(yàn)算

49、F廠2 x 0.7461 x 10130N4974N1 x 497.430N/mm = 58N/mm 100N/mm綜上所述，該 對傳動(dòng) 齒輪的分度圓 直徑“ -舟二J ,屯-：，齒輪厚度B = 35mm，= 30mm，齒輪模數(shù) in 1.2mm，齒數(shù)有=孔，勺=96。6. 其他齒輪的設(shè)計(jì)參考上所述齒輪設(shè)計(jì)的方法，確定齒輪的傳遞功率，齒輪轉(zhuǎn)速，齒輪傳動(dòng)比以及其 他一下條件后進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于減速器中兩齒輪傳遞功率最大，傳動(dòng)比最大，工作環(huán)境最 復(fù)雜，故其他齒輪傳動(dòng)中選用與它相同或相差不大的齒寬系數(shù)，模數(shù)也基本能滿足生產(chǎn) 需求。最危險(xiǎn)的兩齒輪寬度分別為30mnO 35mm其他齒輪的寬度選擇在30mn左

50、右即可。 其他齒輪參照主傳動(dòng)系統(tǒng)圖2.18和理糖供送機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)圖2.19.全部齒輪他們的分 度圓直徑、齒數(shù)、齒輪厚度、模數(shù)選擇如下表3.1所示。表3.1 齒輪的選擇主傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪分度圓直徑(mm)齒 數(shù)齒輪厚度(mm)模數(shù)(mm)分度圓直徑(mm)齒 數(shù)齒輪厚 度(mm)模數(shù)(mm)13030351.2111815151.229696301.21221.618251.2362.452301.21343.236201.2462.452251.2142420251.2562.452301.2152420201.2662.452251.2162420251.2762.452301.21748402

51、01.287260251.21825.221251.2928.824751.21927.623201.2101815151.2理糖供送傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪分度圓直徑(mm)齒 數(shù)齒輪厚度(mm)模數(shù)(mm)分度圓直徑(mm)齒 數(shù)齒輪厚 度(mm)模數(shù)(mm)128.8241.262420151.2238.4321.2725.221201.2320.417251.2821.618151.2455.246201.291815201.2515.613201.23.4軸的設(shè)計(jì)取分配軸為研究對象1. 材料的選擇：選用45號(hào)鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，查表取，-（3.3.3）4對銷孔用來安裝圓2. 根據(jù)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算：即即軸的最小直徑為19.5mm由于軸上開有兩個(gè)鍵槽安裝齒輪,柱偏心輪，故直徑應(yīng)增加，即.I “ 川川i，圓整后取 軸最細(xì)部分直徑大于25mm。3. 擬定軸上零件的裝配方案第一段軸用于安裝套筒和軸承 22207，故取直徑為30mm第二段用于安裝齒輪，直徑為 35mm第三段用于安裝四個(gè)圓柱偏心輪，直徑為 40mm第四段用于