巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計說明書

巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計說明書,巧克力,糖包,裝機(jī),設(shè)計,說明書 巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計畢業(yè)答辯本論文經(jīng)過對巧克力糖包裝機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀開展了解和調(diào)查，計算出設(shè)計機(jī)械包裝構(gòu)造的參數(shù)之后，制定了巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計的工藝方案。答辯人：彭姝敏指導(dǎo)老師：李顯昌答辯日期：2020年5月25日XXXXXXXXXXX目 錄CONTENT01/研究背景02/研究內(nèi)容03/研究過程04/研究結(jié)論05/研究展望研究背景國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研究總結(jié)研究目的及意義XXXXXXXXX國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研究總結(jié)研究目的及意義1研究背景中國包裝機(jī)形成行業(yè)僅20年，基礎(chǔ)相對薄弱，技術(shù)及科研力量不足，其發(fā)展相對滯后，在某種程度上拖了食品和包裝工業(yè)的后腿。預(yù)測到2010年，國內(nèi)行業(yè)總產(chǎn)值可達(dá)到1300億元(現(xiàn)價)，而市場需求可能達(dá)到2000億元。如何能夠盡快的趕上并且抓住這個巨大的市場是我們迫切需要解決的問題。近十余年來，國際包裝界十分重視提高包裝機(jī)械及整個包裝系統(tǒng)的通用能力和多功能集成能力，為市場開拓日新月異的多樣化商品提供及時靈活應(yīng)變的生產(chǎn)手段。同時基于合理簡化包裝和優(yōu)勢包裝工藝方法的實(shí)際需要，不斷探索，明顯地加快了自身技術(shù)革新的步伐。與現(xiàn)代自動機(jī)床同步發(fā)展相呼應(yīng)，逐步明確。要想建立多樣化、通用化、多功能集成化的包裝機(jī)械新體系，首先必須著重解決組合化和機(jī)電一體化的大問題，無疑這是今后的重要發(fā)展方向。國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研究總結(jié)研究目的及意義1研究背景北美學(xué)者南美學(xué)者亞洲學(xué)者非洲學(xué)者歐洲學(xué)者大洋洲學(xué)者本文研究總結(jié)梳理了世界各地優(yōu)秀學(xué)者相關(guān)研究，其中以德國學(xué)者對此研究方向開展時間最早，研究相對成熟。國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀前人研究總結(jié)研究目的及意義1研究背景德國：德國的包裝機(jī)械在計量、制造、技術(shù)性能方面均屬世界一流。該國生產(chǎn)的啤酒、飲料灌裝成套設(shè)備生產(chǎn)速度快、自動化程度高、可靠性好。主要體現(xiàn)在：工藝流程的自動化、生產(chǎn)效率高，滿足了交貨期短和降低工藝流程成本的要求;設(shè)備具有更高的柔性和靈活性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的靈活性、構(gòu)造的靈活性和供貨的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要;利用計算機(jī)和仿真技術(shù)提供成套設(shè)備，故障率低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù);對環(huán)境污染少，主要包括噪音、粉塵和廢棄物的污染。意大利：意大利生產(chǎn)的包裝機(jī)械中，40%是食品包裝機(jī)械，如糖果包裝機(jī)、茶葉包裝機(jī)、灌裝機(jī)等。產(chǎn)品的特點(diǎn)是外觀考究、性能優(yōu)良、價格便宜。意大利包裝機(jī)械行業(yè)的最大優(yōu)勢就在于可以按照用戶的要求進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)，并能保證很好地完成設(shè)計、生產(chǎn)、試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、檢驗(yàn)、組裝、調(diào)整和用戶需求分析等。國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研究總結(jié)研究目的及意義1研究背景國產(chǎn)食品包裝機(jī)械與國際相比生產(chǎn)效率低、能耗高、穩(wěn)定性和可靠性差，產(chǎn)品造型落后，外觀粗糙，基礎(chǔ)件和配套件壽命低，國產(chǎn)的氣動件和電器元件質(zhì)量差。比如河南星火包裝機(jī)械有限公司就在參照國外先進(jìn)包裝機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改造和創(chuàng)新產(chǎn)品，星火牌系列的灌裝機(jī)上的氣動部分均采用德國FESTO和臺灣AirTac的氣動元件?？刂萍夹g(shù)應(yīng)用得少。比如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)等。專家指出，世界上德國、意大利、美國和日本的包裝機(jī)械水平處于領(lǐng)先地位。其中，在美國成型、充填、封口三種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)更新很快。如美國液體灌裝設(shè)備公司(EJF)生產(chǎn)的液體灌裝機(jī)，一臺設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)重力灌裝、壓力灌裝以及正壓移動泵式灌裝。就是說，任何黏度的液體，只要通過微機(jī)控制來改變灌裝方式就可以實(shí)現(xiàn)。近幾年來，這種技術(shù)在國內(nèi)出現(xiàn)了，比如江蘇群杰包裝機(jī)械廠、廣州澳特包裝機(jī)公司等等。國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研究總結(jié)研究目的及意義1研究背景包裝是巧克力制品生產(chǎn)的最后一道工序，在糖果、巧克力制品中起著重要的作用。首先，漂亮的外包裝可以保護(hù)產(chǎn)品應(yīng)有的光澤、香味與形態(tài)，延長其貨架壽命；其次，高質(zhì)量的包裝也能夠防止微生物和灰塵污染，提高產(chǎn)品衛(wèi)生安全性；再次，精美的產(chǎn)品包裝可以提高消費(fèi)者購買欲望和商品價值。此外，高質(zhì)量的包裝對于巧克力制品的貯存、流通和消費(fèi)有著很重要的作用。我國巧克力包裝機(jī)械起步較晚，生產(chǎn)水平低，生產(chǎn)的包裝設(shè)備在使用性能方面還不能滿足生產(chǎn)要求，因此，巧克力包裝機(jī)械的設(shè)計與研究愈顯必要。國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研究總結(jié)研究目的及意義1研究背景學(xué)術(shù)研究意義我國包裝機(jī)械行業(yè)30%左右的企業(yè)存在低水平的重復(fù)建設(shè)。這種狀況不但浪費(fèi)了有限的資金、人力等重要資源，還造成了包裝機(jī)械市場的無序混亂，阻礙了行業(yè)的健康發(fā)展，制約了我國中小食品機(jī)械包裝機(jī)械的升級換代和包裝技術(shù)的創(chuàng)新。社會效益產(chǎn)品水平上了新臺階，開始出現(xiàn)規(guī)?；⒊商谆?、自動化的趨勢，傳動復(fù)雜、技術(shù)含量高的設(shè)備開始出現(xiàn)。可以說我國的機(jī)械生產(chǎn)已滿足了國內(nèi)的基本需求，并開始向東南亞及第三世界國家出口。經(jīng)濟(jì)效益近10多年來食品和包裝機(jī)行業(yè)每年以11%12%的平均增長速度發(fā)展，高于同期國民經(jīng)濟(jì)增長速度，銷售總額由2004年的150億元增加到2019年的300億元，產(chǎn)品品種由2004年的270種發(fā)展到2019年的3700種。010203研究內(nèi)容研究方向研究目標(biāo)分解XXXXX研究方向研究目標(biāo)分解2研究內(nèi)容本論文經(jīng)過對巧克力糖包裝機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀開展了解和調(diào)查，計算出設(shè)計機(jī)械包裝構(gòu)造的參數(shù)之后，制定了巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計的工藝方案。本次設(shè)計目的是設(shè)計巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng)，以及鏈傳動、V帶傳動、齒輪的設(shè)計，根據(jù)工作系統(tǒng)循環(huán)圖，用動力系統(tǒng)傳遞來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的傳遞，完成機(jī)器的傳動系統(tǒng)工作，提升機(jī)器生產(chǎn)力，降低勞動工人工作量。我國的食品包裝機(jī)械多以單機(jī)為主，科技含量和自動化程度低，在新技術(shù)、新工藝、新材料方面應(yīng)用的少，滿足不了我國當(dāng)前食品企業(yè)發(fā)展的要求。一些食品企業(yè)為了技術(shù)改造，不得不花費(fèi)大量的資金從國外引進(jìn)一些技術(shù)先進(jìn)的、生產(chǎn)效率高、包裝精度高的成套食品包裝生產(chǎn)線，導(dǎo)致很大一部分國內(nèi)的市場份額被國外品牌所占領(lǐng)。我國的食品包裝機(jī)械發(fā)展空間依然廣闊，食品包裝機(jī)械包裝技術(shù)的水平有待迫切開發(fā)的需要。研究方向研究目標(biāo)分解2研究內(nèi)容目標(biāo)一目標(biāo)二目標(biāo)三進(jìn)一步目標(biāo)設(shè)計巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng)、相關(guān)零件計算出主要部分的重要尺寸設(shè)計制造一款高效便捷的糖果包裝機(jī)初步目標(biāo)提出可行方案研究過程研究方法研究歷程XXXXXXX研究方法研究歷程3研究過程調(diào)查法有目的、有計劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料。觀察法根據(jù)一定的研究目的、研究提綱或數(shù)據(jù)表格，用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法文獻(xiàn)研究法根據(jù)一定的研究目的或課題，通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題3種研究方法研究方法研究歷程3研究過程1查閱資料，對包裝機(jī)運(yùn)動過程進(jìn)行分析，研究總體運(yùn)動循環(huán)，進(jìn)行總體設(shè)計的初步構(gòu)思23654分析包裝機(jī)工藝，確定工藝方案，進(jìn)行工藝試驗(yàn)。分析包裝機(jī)的總體布局，選擇機(jī)型，分析執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對整個包裝機(jī)設(shè)計進(jìn)行檢查，修改不合理尺寸與錯誤。根據(jù)使用缺陷改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，并確定結(jié)構(gòu)參數(shù)，對改進(jìn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核，并繪制裝配圖和零件圖結(jié)構(gòu)整體設(shè)計、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計研究方法研究歷程3研究過程包裝機(jī)主要實(shí)現(xiàn)巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊、等等功能，直到最后由輸送帶輸出。整個系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)中，機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)的是夾糖、折邊、轉(zhuǎn)送等重要功能，因此對傳動系統(tǒng)設(shè)計，作為一個動作執(zhí)行系統(tǒng)，動力是必不可少的，當(dāng)然對動力的傳遞系統(tǒng)也就顯得尤其重要了。系統(tǒng)功能中要實(shí)現(xiàn)機(jī)械手轉(zhuǎn)位、送糖盤轉(zhuǎn)位、供紙、剪紙、抄紙、接糖、頂糖及撥糖等功能，它們都需要不同大小的動力，這就需要傳動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。研究方法研究歷程3研究過程巧克力糖包裝機(jī)主要由供紙機(jī)構(gòu)、接糖機(jī)構(gòu)、頂糖機(jī)構(gòu)、進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)等組成，其傳動系統(tǒng)如圖所示。其動力傳遞過程為：電動機(jī)1通過帶式無級變速器2和鏈輪傳動3,將合適的動力和轉(zhuǎn)矩傳遞給分配軸5,分配軸5通過左螺旋齒輪副14與頂糖桿凸輪15、剪紙刀凸輪6以及供紙部件7相連；分配軸5上的動力,經(jīng)槽輪機(jī)構(gòu)16,傳遞給同一軸III上的送糖部件9和鉗糖機(jī)械手10,使其正常工作,將糖塊按要求包裝成型。同時,當(dāng)鉗糖機(jī)械手完成一次動作時,拔糖桿12將成型后的糖塊推向下方的傳送帶,圓滿完成整個巧克力的包裝成型過程。研究方法研究歷程3研究過程在選擇電動機(jī)時，因?yàn)橘Y金有限，所以選擇價格較便宜，工作性能可靠，結(jié)構(gòu)簡單易操作易學(xué)的Y系列三相異步電動機(jī)。V帶結(jié)構(gòu)設(shè)計：小帶輪的基準(zhǔn)直徑為64mm 大帶輪的基準(zhǔn)直徑260mm研究方法研究歷程3研究過程鏈傳動設(shè)計：電動機(jī)通過鏈輪減速,帶動主動軸,主動軸通過錐齒輪,槽輪機(jī)構(gòu)帶動鏈輪轉(zhuǎn)動,從而使得工作順利進(jìn)行。小鏈輪大鏈輪研究方法研究歷程3研究過程槽輪設(shè)計：在機(jī)械手的轉(zhuǎn)位功能中，為實(shí)現(xiàn)間歇的轉(zhuǎn)位功能就得通過傳動鏈中的槽輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，該機(jī)構(gòu)要保證機(jī)械手在轉(zhuǎn)到位后，有一定的停留時間，從而為頂糖、接糖及撥糖功能的實(shí)現(xiàn)提供必要的機(jī)械動作執(zhí)行時間。研究方法研究歷程3研究過程繪制零件圖、裝配圖。螺旋雙齒輪軸研究方法研究歷程3研究過程豎直凸輪軸研究結(jié)論結(jié)論提煉主要問題XXXXXXX結(jié)論提煉主要問題4研究結(jié)論http:/ College Qingdao Agricultural University總結(jié)研究應(yīng)用前景5研究展望工作總結(jié)在設(shè)計過程中，因?yàn)闆]有過設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，所以經(jīng)?？沼邢敕▍s無從下手，尤其在設(shè)計螺旋齒輪和V帶傳動系統(tǒng)時，經(jīng)過反復(fù)推敲和對比之后，才選定最終方案。在進(jìn)行總體設(shè)計時，考慮到包裝機(jī)系統(tǒng)的總體運(yùn)行協(xié)調(diào)性，機(jī)體環(huán)境，外觀造型，裝箱運(yùn)輸?shù)确矫?，通過豎直軸與凸輪，槽輪的配合，凸輪軸轉(zhuǎn)動帶動頂糖桿，接糖桿同時與槽輪軸帶動的有間歇機(jī)構(gòu)的送料盤、機(jī)械手巧妙的配合完成了巧克力糖的包裝，實(shí)現(xiàn)了人工包裝效果。在此次論文設(shè)計中我運(yùn)用到大量本科學(xué)習(xí)期間學(xué)到的內(nèi)容，尤其是機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計，回顧了CAD制圖、SolidWorks等軟件方面的知識，我想這對我將來的工作會有極大幫助。除此之外，我還有一絲遺憾，就是設(shè)計的機(jī)體有些大，不夠輕便，希望今后有機(jī)會對學(xué)術(shù)進(jìn)行更深刻的鉆研，來解決這個問題?？偨Y(jié)5研究展望應(yīng)用前景我國糖果包裝市場存在著巨大的發(fā)展?jié)摿?，糖果類產(chǎn)品將有著持續(xù)增長的趨勢，這也使糖果包裝面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我國糖果包裝水平與發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距，存在著包裝裝備水平低，包裝材料種類少，包裝質(zhì)量不高等問題。走技術(shù)革新之路，在包裝形式、包裝設(shè)計上創(chuàng)新求變，力求包裝材料的綠色環(huán)?；拱b機(jī)向著高速自動化、一機(jī)多能化方向發(fā)展，是我國糖果包裝業(yè)縮小差距，趕超世界先進(jìn)水平的必由之路。參考文獻(xiàn)1機(jī)械原理M.高等教育出版社,孫桓,陳作模主編,2001.2機(jī)械設(shè)計M.沈陽：東北大學(xué)出版社,孫志禮，魏嚴(yán)剛等主編,2000.3巧克力自動包裝機(jī)的構(gòu)造與工藝過程J.陸生海,宋亞英.糧油加工與食品機(jī)械.2001(11).4自動包裝機(jī)設(shè)計原理M.天津科學(xué)技術(shù)出版社,雷伏元編著,1986.5包裝機(jī)械原理與設(shè)計M.西南交通大學(xué)出版社,楊良渠,2014.6包裝機(jī)械設(shè)計M.印刷工業(yè)出版社,張國全,2013.7機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.機(jī)械工業(yè)出版社,于俊一,2009.8機(jī)械設(shè)計手冊M.化學(xué)工業(yè)出版社,成大先主編,2002.9劉鴻文.材料力學(xué).北京：高等教育出版社，2017,58-95.10關(guān)慧貞.機(jī)械制造裝備設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015,45-156.致謝時光荏苒，白駒過隙。匆匆歲月，轉(zhuǎn)瞬即息。修身立行，三尺危命，廣拓學(xué)識，一書拙稿，瑾憑此文以慰情誼。值此論文完成之際，首先我要向我的導(dǎo)師李顯昌老師表示衷心的感謝，謝謝李老師在這兩年的大學(xué)生涯和生活中給予我耐心的指導(dǎo)和幫助。李老師真的是一個很負(fù)責(zé)的老師，疫情期間我們不能正常開學(xué)，在學(xué)業(yè)方面難免會有懈怠，是李老師一直督促著我，在我因?qū)W業(yè)和工作之間感到迷茫時，是李老師的批語給了我指點(diǎn)和幫助，李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、廣博的專業(yè)知識、誨人不倦的教學(xué)作風(fēng)都給我留下了深刻的印象，使我終生受益。另外還要感謝青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系的諸位老師們，謝謝你們?yōu)槲姨峁┝肆己玫膶W(xué)習(xí)環(huán)境，給了我寶貴的學(xué)習(xí)機(jī)會。最后，衷心的感謝所有關(guān)心和幫助過我的朋友們，并向參與此次答辯的老師致以深深的謝意。 巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計 目錄 摘 要 1 ABSTRAVT 2 第一章 緒論 3 第二章 確定巧克力包裝機(jī)的工藝 4 2.1產(chǎn)品的特征和包裝材料的選材 4 2.2包裝機(jī)工藝方案 4 2.3包裝機(jī)工藝實(shí)驗(yàn) 5 第三章 包裝機(jī)的總體布局 7 3.1選擇機(jī)型 7 3.2自動機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 7 3.3巧克力糖包裝機(jī)總體布置 10 第四章 巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng) 11 第五章 巧克力糖包裝機(jī)的電機(jī)選擇 12 5.1電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 12 5.2電動機(jī)的容量選擇 12 5.3分配電動機(jī)轉(zhuǎn)速及傳動裝置傳動比 13 第六章 V帶傳動設(shè)計 14 6.1確定V帶設(shè)計功率 14 6.2 V帶型號的選擇 14 6.3相關(guān)數(shù)據(jù)計算 14 6.4帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 第七章 鏈傳動設(shè)計 18 7.1選擇鏈輪齒數(shù) 18 7.2確定計算功率 18 7.3相關(guān)數(shù)據(jù)計算 18 7.4鏈輪的設(shè)計 19 第八章 軸設(shè)計 21 第九章 凸輪和槽輪設(shè)計 22 第十章 螺旋齒輪設(shè)計 26 10.1初步定型 26 10.2數(shù)據(jù)計算 26 第十一章 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 XXXX 摘 要 如今糖果產(chǎn)品在市場中發(fā)展不錯，所以提高生產(chǎn)量并降低勞動成本是很有必要的，本論文經(jīng)過對巧克力糖包裝機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀開展了解和調(diào)查，計算出設(shè)計機(jī)械包裝構(gòu)造的參數(shù)之后，制定了巧克力糖包裝機(jī)的設(shè)計的工藝方案。本次設(shè)計目的是設(shè)計巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng)，以及鏈傳動、V帶傳動、齒輪的設(shè)計，根據(jù)工作系統(tǒng)循環(huán)圖，用動力系統(tǒng)傳遞來實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)速，完成機(jī)器傳動系統(tǒng)工作，提升機(jī)器生產(chǎn)力度，降低勞動工人的工作量。 關(guān)鍵詞：包裝機(jī)；傳動系統(tǒng)；鉗糖機(jī)械手。 ABSTRACT Nowadays, confectionery products are developing well in the market, so it is necessary to increase production and reduce labor costs. This paper, after understanding and investigating the current situation of the development of chocolate packaging machine, calculates the parameters of designing mechanical packaging structure, and formulates the design process scheme of chocolate packaging machine. The purpose of this design is to design the transmission system of the chocolate packing machine, as well as the chain transmission, v-belt transmission and gear design. According to the cycle diagram of the work system, the transmission speed can be realized through the transmission of the power system, so as to complete the work of the machine transmission system, improve the production strength of the machine and reduce the workload of the workers. Keywords: packing machine;drive system; mechanical hand.  第一章 緒論 如今，人民生活品質(zhì)的提高，人們越來越會享受生活，在吃穿用行方面生活品質(zhì)都大大進(jìn)步，小零食更是成為當(dāng)代青年生活中不可少的一份子，糖果更是深受人們喜愛，水果糖、奶糖、棒棒糖還有巧克力糖等在商場中都十分暢銷。如今糖果產(chǎn)品在市場中發(fā)展不錯，所以提高生產(chǎn)量并降低勞動成本是很有必要的，同時，為了迎合大眾，隨時改動糖果的外表規(guī)格，保障包裝美觀一致性一定要做到?，F(xiàn)在粒狀巧克力糖為滿足國內(nèi)外需求，大批量生產(chǎn)，以前因?yàn)樯a(chǎn)過程中需要工人人工按時放料，勞動強(qiáng)度大，手工包裝、產(chǎn)量低，無法滿足國內(nèi)外市場需求，為了解決這一問題，我提出巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計的任務(wù)。 圓臺狀巧克力糖，有清晰的輪廓，硬度較低，容易碰撞后變形,由于在國內(nèi)外暢銷，需求較大通常大批量生產(chǎn)，若是手工包裝可能供不應(yīng)求，品質(zhì)無法保證，因而，改良傳動系統(tǒng)，保證生產(chǎn)率的前提下保證質(zhì)量，是現(xiàn)階段我們最先要解決的問題。本論文經(jīng)過對巧克力糖包裝機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀開展了解和調(diào)查，計算出設(shè)計機(jī)械包裝構(gòu)造的參數(shù)之后，制定了巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計的工藝方案。本次設(shè)計目的是設(shè)計巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng)，以及鏈傳動、V帶傳動、齒輪的設(shè)計，根據(jù)工作系統(tǒng)循環(huán)圖，用動力系統(tǒng)傳遞來實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)速，完成機(jī)器傳動系統(tǒng)工作，提升機(jī)器生產(chǎn)力，降低勞動工人的工作量。 對于傳動系統(tǒng)——一個動力執(zhí)行系統(tǒng)，系統(tǒng)執(zhí)行期間要實(shí)現(xiàn)的鉗糖機(jī)械手開合功能、送糖及接糖功能、頂糖及撥糖等功能都需要動力來支撐，這時傳動系統(tǒng)就顯得至關(guān)重要了，傳動系統(tǒng)中每一環(huán)節(jié)都環(huán)環(huán)相扣。為了更好地使包裝機(jī)流暢工作，我們對人工包裝動作做了大量的研討，在以前的基礎(chǔ)上做了提高，使系統(tǒng)愈加完善，與機(jī)械動作配合起來更加合適。  第二章 確定巧克力包裝機(jī)的工藝 2.1產(chǎn)品的特征和包裝材料 普通的巧克力糖通常為長方體樣式，質(zhì)地不夠堅實(shí)，高溫下容易化，在擠壓碰撞的情況下容易變形。為了適應(yīng)巧克力糖的這種特點(diǎn)，在我們機(jī)器工作時就應(yīng)該多多注意到這些問題，保證加工出來的產(chǎn)品完好無損，質(zhì)量上過關(guān)。在生產(chǎn)時機(jī)器的夾緊力要適中，避免因力度問題導(dǎo)致產(chǎn)品受到損害，包裝時速度也應(yīng)有所控制，若是速度過快可能會使糖塊與包裝紙碰撞受到損害。 考慮到包裝工藝方面，在我們之前對其它機(jī)器研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)，巧克力糖是一種容易發(fā)生碰撞形變的食品，因此沒有使用料斗上料的方法來上料。當(dāng)我們使用料倉式上料時，則需要大量的人工和工時來進(jìn)行放料程序。而且相對來說投料較少，從而導(dǎo)致效率低，相比來說時間也是不寬裕的。于是我們作出假設(shè)，若是想要解決糖塊上料問題，我們應(yīng)該將包裝機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)和巧克力糖成形機(jī)出口直接連接。 進(jìn)行包裝時，在選擇材料方面，為了衛(wèi)生安全，巧克力糖包裝紙均采用金色鋁箔紙，這種鋁箔紙又薄又脆，抗拉能力差，用力就會撕裂，導(dǎo)致鋁箔紙經(jīng)常皺皺巴巴。因而，我們在研究供紙部件時，對速度進(jìn)行了更加嚴(yán)格的控制，以避免因速度過快致使紙張損壞。通常來說，送紙速度在450mm/s左右。 在選擇供紙機(jī)結(jié)構(gòu)方面： 1）本機(jī)使用卷筒紙，水平運(yùn)輸。 2）間歇式剪切供紙法。 2.2包裝機(jī)工藝方案 圖2-1 包裝工序分解圖 為了保證包裝的質(zhì)量，參考人工包裝動作順序，工藝流程如下： 1) 在圓臺狀巧克力糖較小端上方放置80mm×80mm金色鋁箔紙。 2) 將金色鋁箔紙沿糖塊棱面下折。 3) 將多出的金色鋁箔紙再次折疊，分別向巧克力糖大端那一面折去，使鋁箔紙貼服巧克力糖。 2.3包裝機(jī)工藝實(shí)驗(yàn) 由于疫情期間，無法做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)查閱相關(guān)書籍，參考《機(jī)械設(shè)計》中實(shí)驗(yàn)，我們初步擬定了包裝工藝過程，并進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。 圖2-2 鉗糖機(jī)械手及巧克力糖包裝機(jī)構(gòu)圖 如上圖所示,鉗糖機(jī)械手5固定的彈性模腔可以保證糖塊6進(jìn)入時金色鋁箔紙的完整性，因?yàn)槭菑椥缘乃郧擅钸m應(yīng)了當(dāng)巧克力糖外形發(fā)生改變等意外事件。鉗糖機(jī)械手5下部還安裝了圓環(huán)形托板9,以免糖塊掉落在外。 當(dāng)機(jī)械手轉(zhuǎn)到裝糖的最后部位置時，接糖桿4做滑動運(yùn)動，使頂糖桿7將巧克力糖塊6推上去，則鋁箔紙8和糖塊6便被夾在桿7和桿4中，回升后經(jīng)過鉗糖機(jī)械手5，此時折邊器10開始沿平面折邊，而后轉(zhuǎn)盤2做順時針運(yùn)動，最后鋁箔紙完全包裹在巧克力糖端面，工藝完成。在實(shí)驗(yàn)過程中，我們發(fā)現(xiàn)鋁箔紙易發(fā)生褶皺現(xiàn)象，解決這個問題只需用柔軟的布輕輕擦拭，便能使鋁箔紙變得光滑美觀平整，在此我們選擇使用軟性尼龍絲。 最終巧克力糖包裝成型機(jī)構(gòu)圖如下，工藝方案就此確定。 圖2-3 巧克力糖包裝成型機(jī)構(gòu)  第三章 包裝機(jī)的總體布局 3.1選擇機(jī)型 本次設(shè)計的巧克力糖包裝機(jī)選擇全部自動機(jī)型。此款全自動機(jī)型包裝機(jī)特點(diǎn)是可以大批大量的包裝巧克力。經(jīng)過前面的工藝分析，在這里選取了回轉(zhuǎn)式多工位自動機(jī)型。并得知此款機(jī)械具有出料工位一個，進(jìn)料及成型工位一個。 3.2自動機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 全自動機(jī)型巧克力包裝機(jī)由下列機(jī)構(gòu)組成： 送糖機(jī)構(gòu)，供紙機(jī)構(gòu)，接糖及頂糖機(jī)構(gòu)，抄紙機(jī)構(gòu)，撥糖機(jī)構(gòu) ，鉗糖機(jī)械手的開合機(jī)，步進(jìn)傳動機(jī) 圖3-1 鉗糖機(jī)械手及進(jìn)出糖塊機(jī)構(gòu) 觀察圖3-1可知，機(jī)構(gòu)在運(yùn)作過程中，送糖盤4和鉗糖機(jī)械手5同時工作，但卻不同步回轉(zhuǎn)，在凸輪8的控制下將巧克力糖2逐一送至包裝點(diǎn)，這就是該機(jī)構(gòu)的工作原理和相關(guān)結(jié)構(gòu)。 圖3-2 接糖和頂糖桿機(jī)構(gòu) 由圖3-2我們看到，1為圓柱凸輪，5為平面槽凸輪，在機(jī)構(gòu)運(yùn)作時，頂糖桿4和接糖桿2同時向上運(yùn)動，此時應(yīng)注意夾緊力度，避免因力度過大導(dǎo)致巧克力糖塊3受到損傷，此外為了使夾緊力穩(wěn)定，我們使用橡皮筋等具有彈性部件連接機(jī)構(gòu)頭部，要注意接糖桿2和頂糖桿4在時間和空間上都有一定的關(guān)系，因而它們在運(yùn)動時需要遵循空間同步，不違背時間順序的準(zhǔn)則，并且在機(jī)構(gòu)構(gòu)造上不可顛倒。 鉗糖機(jī)械手： 表3-1鉗糖機(jī)械手、送糖盤設(shè)計計算表? ?? 撥糖機(jī)構(gòu)： 3.3巧克力糖包裝機(jī)總體布置 圖3-3 總體布置圖  第四章 巧克力糖包裝機(jī)的傳動系統(tǒng) 因?yàn)楸敬伟b機(jī)設(shè)計是采用全自動機(jī)型，考慮到包裝機(jī)工藝設(shè)計的詳細(xì)要求和自動機(jī)型傳動系統(tǒng)的一般準(zhǔn)則，最終決定按照圖4-1所示傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行設(shè)計。 圖4-1 巧克力糖包裝機(jī)傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖  第五章 巧克力糖包裝機(jī)的電機(jī)選擇 5.1電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 在選擇電動機(jī)時，因?yàn)橘Y金有限，所以選擇價格較便宜，工作性能可靠，結(jié)構(gòu)簡單易操作易學(xué)的Y系列三相異步電動機(jī)，由課本可以得知，該系列型號電動機(jī)通常使用在普通用途全封閉電動機(jī)。它的優(yōu)點(diǎn)是好修護(hù)，通常使用在周圍環(huán)境較穩(wěn)定的地方，沒有什么特殊要求的機(jī)器。 5.2 電動機(jī)的容量選擇 查課本《機(jī)械設(shè)計》我們可以知道，有效功率計算公式為： 公式（5-1） 根據(jù)已知條件，電動機(jī)工作時，有效功率為： 其中上式中電動機(jī)受力＝1500 速度＝1.2 —軸承的效率 0.96 —V帶傳動效率 0.96 —齒輪傳動效率0.98 —鏈輪傳動效率 0.95 根據(jù)課本《機(jī)械設(shè)計》查閱總效率公式，代入條件求得傳動總效率為： 公式（5-2） 則： 所以：電機(jī)所需的工作功率： 公式（5-3） 代入數(shù)值: 電動機(jī)載荷安穩(wěn)，選擇額定功率稍微大于，依據(jù)Y系列電動機(jī)信息，最終電動機(jī)額定功率為 。 5.3分配電動機(jī)轉(zhuǎn)速及傳動裝置傳動比 查閱資料知，齒輪一級傳動比可選區(qū)域?yàn)?，V帶傳動比，鏈輪的傳動比，總傳動比例的可選區(qū)域?yàn)?。此時電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 =(2~16)×120 r/min =240~1920 r/min 則在此范圍內(nèi)的電動機(jī)轉(zhuǎn)速有：。 再次查閱《機(jī)械設(shè)計》對比數(shù)據(jù)，選定電動機(jī)型號Y801-4，額定功率為3 kw，額定轉(zhuǎn)速為1200 r/min。 此時根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速得出總傳動比為: 取V帶傳動比，鏈輪的傳動比，齒輪傳動比 表5-1 各軸數(shù)據(jù)參數(shù) 參數(shù) 電動機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 轉(zhuǎn)速（r/min） 1210 347 175 118 功率P/kW 2.7 0.54 0.52 0.5 轉(zhuǎn)矩T/(N?m) 3.8 14.8 27.7 39.5  第六章 V帶傳動設(shè)計 6.1確定V帶設(shè)計功率 查閱資料，在課本《機(jī)械設(shè)計》中，得機(jī)構(gòu)的工作系數(shù)為， 則根據(jù)設(shè)計功率公式可得： 。 6.2 V帶型號的選擇 查閱課本《機(jī)械設(shè)計》后，我們需要設(shè)計功率 以及小帶輪轉(zhuǎn)速，并根據(jù)已知數(shù)據(jù)才能確定V帶型號為Z型帶。 根據(jù)課本《機(jī)械設(shè)計》，Z型帶，在本次設(shè)計中，我們選用了小帶輪直徑為：，大帶輪的直徑： 。 最終得出小帶輪的基準(zhǔn)直徑為，大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 6.3相關(guān)數(shù)據(jù)計算 由帶的速度公式： 公式（6-1） 代入數(shù)值: V =3.14x64x1200/(60x1000)=4 m/s 上式中: n為電動機(jī)轉(zhuǎn)速。 即=4 m/s < =25 m/s，符合速度要求。 查閱課本《機(jī)械設(shè)計》，根據(jù) 確定中心距，則0.7x（64+260）≈229 mm≦a0≦2x（64+260）=648 mm，為了工件在工作過程中運(yùn)行平穩(wěn)，此時選擇中心距=440 mm。 初算V帶的基準(zhǔn)長度： 公式（6-2） 將數(shù)值代入: =2x440+3.14x（64+260）/2+(260-64)x(260-64)/(4x440)=1410 mm 其中: 帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度； 帶的初算基準(zhǔn)長度； 為所選中心距。 為保證傳動系統(tǒng)穩(wěn)定，最終選擇帶的基準(zhǔn)長度=1450 mm。 V帶的實(shí)際中心距a： 公式（6-3） 代入數(shù)值: =440+(1450-1410)/2=460 mm 小帶輪包角： 公式（6-4） 代入數(shù)值: 180-（260-64）x57.3/460 =155 > 90 查閱《機(jī)械設(shè)計》確定下式中各值 公式（6-5） ：包角修正系數(shù)，查閱文獻(xiàn)選擇； ：帶長修正系數(shù)，考慮到帶長應(yīng)用壽命方面的問題，查閱文獻(xiàn)選擇； ：V帶基本額定功率，根據(jù)資料《機(jī)械設(shè)計》可得，一根V帶最大傳遞的功率為；功率增量。 公式（6-6） 代入已知數(shù)據(jù)得:z=7.90 因此，四舍五入可得，V帶根數(shù)為8。 查閱課本得單根的一般V帶拉力為： 公式（6-7） 上式中：為包角修正系數(shù)； 為V帶質(zhì)量（每米），m=0.1kg/m。 則 最后計算軸上壓力，此時壓力應(yīng)等于兩邊拉力和，在默認(rèn)兩邊拉力相同的前提下，可以根據(jù)兩邊所受合力大小計算： 公式（6-8） 所以 6.4帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖6-1 小帶輪 圖6-2 大帶輪  第七章 鏈傳動設(shè)計 鏈傳動在工作時不會出現(xiàn)打滑或彈性活動現(xiàn)象，與其他傳動方式相比效率較高，同時作用在其軸上的壓力比較小，因?yàn)殒渹鲃庸ぷ鲿r結(jié)構(gòu)緊湊，整體結(jié)構(gòu)較小，所以能在高溫下活動。 7.1選擇鏈輪齒數(shù) 查閱課本《機(jī)械設(shè)計》可得以下數(shù)據(jù)： 鏈輪傳動比：； 小鏈輪齒數(shù)：； 大鏈輪齒數(shù)：，，數(shù)據(jù)符合要求。 7.2確定計算功率 查閱課本知計算功率公式為： 在鏈輪傳動平穩(wěn)正常的情況下，查表得，，則計算功率為: 　　 公式（7-1） 7.3相關(guān)數(shù)據(jù)計算 查閱《機(jī)械設(shè)計》可知小鏈輪齒數(shù)，齒數(shù)。 選單排鏈時，，此時傳遞額定功率： 　　　　 公式（7-2） 根據(jù)所得數(shù)據(jù)，查閱資料確定滾子鏈型號為10A，鏈節(jié)間距。 查閱文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計》得初定中心距可取范圍； 公式（7-3） ?。? 鏈節(jié)數(shù)公式： 公式（7-4） 代入數(shù)值得節(jié)； 則最終取鏈節(jié)數(shù)Lp0為109節(jié)。 查閱課本《機(jī)械設(shè)計》 得鏈長公式： ； 公式（7-5） 中心距公式： ； 公式（7-6） 代入數(shù)值得得 此時取a=642mm>550mm，符合要求。 鏈速公式： 公式（7-7） 拉力公式：　　 查閱課本《機(jī)械設(shè)計》得，當(dāng)工件運(yùn)作安穩(wěn)時，取壓軸力系數(shù)KQ=1.15。 軸上的壓力:　　 = 7.4鏈輪的設(shè)計 圖7-1 小鏈輪 圖7-2大鏈輪  第八章 軸設(shè)計 查閱課本《機(jī)械設(shè)計》選取45號鋼為軸的材料，并約算軸的最小直徑。此處取=112。 公式（8-9） 經(jīng)計算將軸的直徑初步定為20mm。 圖9-1 大帶輪軸 圖9-2 單螺旋齒輪軸 圖9-3 凸輪軸 圖9-4 雙螺旋齒輪軸  第九章 凸輪和槽輪設(shè)計 表9-1 頂糖桿槽凸輪5參數(shù) R=（40~70） 55 H=（50~100） 75 推程h=H-R 20 圖9-1 頂糖桿槽凸輪5 表9-2 撥糖桿偏心凸輪參數(shù) R=（40~70） 50 H=（50~100） 80 推程h=H-R 30 圖9-2 撥糖桿偏心凸輪 表9-3 剪紙刀平面凸輪6參數(shù) 序號 凸輪運(yùn)動角δ 推桿的運(yùn)動規(guī)律 1 0°~120° 等速上升h= 60 2 120°~180° 推桿遠(yuǎn)休 3 180°~270° 正弦加速度下降h= 60 4 270°~360° 推桿近休 偏心距e = 25 基圓半徑 = 50 表9-4 抄紙板平面凸輪8參數(shù) 序號 凸輪運(yùn)動角δ 推桿的運(yùn)動規(guī)律 1 0°~120° 等速上升h= 50 2 120°~180° 推桿遠(yuǎn)休 3 180°~270° 正弦加速度下降h=50 4 270°~360° 推桿近休 偏心距e = 20 基圓半=40 圖9-3 剪紙刀平面凸輪及抄紙板平面凸輪 表9-5 接糖桿圓柱凸輪參數(shù) R=（50~150） 60 推程h=（50~120） 100 圖9-4 接糖桿圓柱凸輪 圖9－5 槽輪  第十章 螺旋齒輪設(shè)計 10.1初步定型 本次設(shè)計齒輪類型為直齒型圓柱齒輪，7級精度；小齒輪選用材料(調(diào)質(zhì))，硬度是，大齒輪選用材料45號鋼，硬度是，材料硬度差為；選取螺旋角； 10.2數(shù)據(jù)計算 計算公式： 公式（10-1） 其中：載荷系數(shù)。 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 查閱《機(jī)械設(shè)計》得，齒寬系數(shù)。 查閱《機(jī)械設(shè)計》得彈性影響系數(shù) 查閱《機(jī)械設(shè)計》得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪。 查閱《機(jī)械設(shè)計》得計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 公式（10-2） 公式（10-3） 查閱《機(jī)械設(shè)計》得，接觸疲勞壽命系數(shù) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力，查閱資料，安全系數(shù),則 區(qū)域系數(shù) 端面齒和度 計算小齒輪分度圓直徑： 計算圓周速度： 計算齒寬： 公式（10-4） 模數(shù)： 齒高： 計算齒寬與齒高比： 縱向重合度： 公式（10-5） 之前選擇7級精度，查閱《機(jī)械設(shè)計》，動載系數(shù)；使用系數(shù)； 查表 故載荷系數(shù)： 公式（10-6） 此時分度圓直徑： 公式（10-7） 則模數(shù) 取模數(shù) 綜上所述，小齒輪的齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)。 大齒輪分度圓直徑： 小齒輪分度圓直徑： 中心距： ，取整 螺旋角： 公式（10-8） 計算齒輪寬度 取整B1=40mm，B2=35mm。  第十一章 結(jié)論 今年二月份中旬，我的畢業(yè)設(shè)計正式開始，到現(xiàn)在論文基本完成。從漫無目的看著選題發(fā)呆，到自己慢慢去查閱資料了解專業(yè)內(nèi)容，慢慢找到思路，寫作過程并不像想象中那樣容易。 在設(shè)計過程中，我碰到許多難題，沒有過設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，所以總是空有想法卻無從下手，不知道該選用什么型號，尤其是在螺旋齒輪設(shè)計和V帶傳動系統(tǒng)方面，經(jīng)過反復(fù)推敲和對比之后，才選定最終方案。在進(jìn)行總體設(shè)計時，考慮到包裝機(jī)系統(tǒng)的總體運(yùn)行協(xié)調(diào)性，機(jī)體環(huán)境，裝箱運(yùn)輸，外觀造型等方面，本次包裝機(jī)設(shè)計的傳動系統(tǒng)已完成，該傳動系統(tǒng)中有鏈傳動，V帶傳動，凸輪槽輪相配合的螺旋齒輪傳動，經(jīng)過豎直軸和凸輪槽輪的配合，在凸輪轉(zhuǎn)動時一同帶動頂糖桿及接糖桿與機(jī)械手配合，完成了糖塊包裝，看起來與人工包裝沒有很大區(qū)別。在此次論文設(shè)計中我運(yùn)用到大量本科學(xué)習(xí)期間學(xué)到的內(nèi)容，尤其是機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計，還回顧了CAD制圖等軟件方面的知識，我想這對我將來的工作會有極大幫助。除此之外，我還有一絲遺憾，就是設(shè)計的機(jī)體有些大，不夠輕便，希望今后有機(jī)會對學(xué)術(shù)進(jìn)行更深刻的鉆研，來解決這個問題。  參考文獻(xiàn) [1] 機(jī)械原理[M]. 高等教育出版社 , 孫桓,陳作模主編, 2001. 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[10] 關(guān)慧貞. 機(jī)械制造裝備設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015,45-156.  致 謝 時光荏苒，白駒過隙。匆匆歲月，轉(zhuǎn)瞬即息。修身立行，三尺危命，廣拓學(xué)識，一書拙稿，瑾憑此文以慰情誼。 值此論文完成之際， 首先我要向我的導(dǎo)師XXX老師表示衷心的感謝，謝謝李老師在這兩年的大學(xué)生涯和生活中給予我耐心的指導(dǎo)和幫助。李老師真的是一個很負(fù)責(zé)的老師，疫情期間我們不能正常開學(xué)，在學(xué)業(yè)方面難免會有懈怠，是李老師一直督促著我，在我因?qū)W業(yè)和工作之間感到迷茫時，是李老師的批語給了我指點(diǎn)和幫助，李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、廣博的專業(yè)知識、誨人不倦的教學(xué)作風(fēng)都給我留下了深刻的印象，使我終生受益。另外還要感謝青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系的諸位老師們，謝謝你們?yōu)槲姨峁┝肆己玫膶W(xué)習(xí)環(huán)境，給了我寶貴的學(xué)習(xí)機(jī)會。 此次論文撰寫過程中，我查閱了大量的文獻(xiàn)資料，學(xué)到了不少課本上沒有的新知識，在此，衷心向這些學(xué)者們致以感謝。 感謝所有在學(xué)習(xí)上和生活中支持我、幫助過我的同學(xué)和朋友們，在我被困難絆住腳步時，是他們和我一起鉆研，激發(fā)了我設(shè)計中的靈感。 感謝我的父母這么多年來對我學(xué)業(yè)的默默支持，正是那樣無私的關(guān)愛， 給予我前進(jìn)的動力，沒有你們的諄諄教誨，就沒有今天的我，是他們的支持和鼓勵，諒解與分擔(dān)，才使我能夠潛心學(xué)習(xí)，順利完成學(xué)業(yè)。 最后，衷心感謝在百忙之中抽空審閱我此次畢業(yè)設(shè)計論文的各位老師們！ 33