扭結式糖果包裝機

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1、 天津職業(yè)技術師范大學 Tianjin University of Technology and Education 畢 業(yè) 設 計 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 班級學號： 機自1101-03320110109 學生姓名： 朱 琳 指導教師： 張 宇 副教授 二〇一五年六月 天津職業(yè)技術師范大學本科生畢業(yè)設計 扭結式糖果包裝機設計 The kink

2、 type candy packing machine design 專業(yè)班級：機自1101 學生姓名：朱 琳 指導教師：張 宇 副教授 學 院：機械工程學院 20 15年 6月 摘 要 隨著改革開放進程的不斷發(fā)展，我們的生活感受到了越來越多的科學技術革新，這些革新也越來越影響我們的生活，尤其是體現(xiàn)在生產(chǎn)工業(yè)中?，F(xiàn)在人們越來越關注的則是包裝工業(yè)。商品外包裝的美觀大方刺激著人們消費的效果，所以設計的題目是“扭結式糖果包裝機設計”。 設計的基本方案是：在機

3、器上完成雙層糖紙裹包；總體布局是雙端扭結，間歇式形式作業(yè)。與此同時，因為要求要大量生產(chǎn)糖果，故對于包裝機來說就要求扭結動作較多，因此采用多工位裹包機。 該扭結式糖果包裝機由傳送機構、理糖機構、推糖機構、折紙機構、供紙結構、切紙結構、紐結結構、工序盤等幾部分組成。機器進行作業(yè)時將待包裝的硬塊糖裝進上料部分，然后在傳送部分上進行裹包，同時剪紙切紙機構一起工作，最后由打糖桿打下機構。整體是用輸送帶對完成的包裝糖果進行運輸。 在設計的過程中，著重設計的是剪紙機構以及紐結結構。 關鍵詞：裹包；剪紙機構；雙端紐結； Abstr

4、act Nowadays, with the development of science technology, human’s life is more and more influenced by high-technology, especially in the production industry. Today, people pay more attention to packaging industry. The beauty of product packaging stimulates the effect of people’s consumption. The ti

5、tle of this design is “the design of the kink type candy packing machine”. The basic design proposal is finishing double candy packing on machine; the overall layout is double end kink and intermittent form operation. At the same time, because of the huge requirement of candy production batch, mul

6、ti station wrapping machine is more used. This kink candy packing machine consists of transport mechanism, sugar processing mechanism, sugar pushing mechanism, folding mechanism, paper feeding mechanism, cutting mechanism, kink mechanism and working procedure. When machine operating, packing lump

7、sugar will be put into feeding part, and then be wrapped in the transfer section. Paper cutting mechanism works with it at the same time. Finally, the mechanism is struck by sugar bar. In the process of design, this design focuss on paper cutting mechanism and kink structure. Key Words: Wrap;

8、Paper cutting mechanism; Double end kink 目錄 一. 緒論 1 1.1 研究背景和意義 1 1.2 研究的目的與應用 1 1.3 扭結式糖果包裝機的發(fā)展趨勢 2 二．扭結式糖果包裝機的總體設計方案 2 2.1 包裝機功用、設計參照及應用范圍分析 2 2.2 設計工藝 3 2.2.1 確定扭結式糖果包裝機的類型 3 2.2.2 包裝工藝流程、工藝路線和工位數(shù)的確定 3 2.2.3 對執(zhí)行構件的運動要求 4 2.2.5 包裝機各構件的實現(xiàn) 7 2.2.6 傳動系統(tǒng)的設計

9、 8 2.2.7 各構件的工作順序 9 三. 傳動系統(tǒng)中各零件設計計算 10 3.1 電動機的選擇 11 3.3 齒輪傳動的設計 12 3.4 軸的設計 18 結論 21 參考文獻 22 附錄1：外文翻譯 23 致謝 35 一 緒論 1.1研究背景和意義 我國的經(jīng)濟發(fā)展越來越快快速，在發(fā)展經(jīng)濟的同時我各種工業(yè)也在飛速漸進，其中包裝業(yè)最為迅速，在包裝形式中主要有扭結式包裝、枕式包裝和折益信封式包裝。扭結式包裝的傳統(tǒng)形式，從發(fā)明至今已有近一百年的歷史。這種最普遍的包裝形式主要運用在包裝零食、巧克力上面，它可以通過各種高科技來快速包裝

10、，也能通過手工實現(xiàn)。一開始的扭結式糖果包裝機的結構不僅非常簡單而且有特別簡單的功能，然而有一個小缺點就是操縱起來比較繁雜，只可實現(xiàn)最基本的扭結動作，況且出產(chǎn)效能低下還容易導致環(huán)境的污染。經(jīng)過了這么多年的發(fā)展，糖果包裝產(chǎn)業(yè)中枕式包裝機在各方面都有很大的優(yōu)勢，直到目前階段枕式包裝機也比扭結式包裝機使用的頻率稍高一些，所以此階段我國的大部分企業(yè)在生產(chǎn)糖果或者巧克力時都愛選取此種類型的裹包形狀。在近幾年當中，我國的糖果包裝行業(yè)飛速發(fā)展并且越來越快然后還要使用好多先進技術，扭結式糖果包裝機械這類陳舊而又年青，充滿想象力的機械設備用于包裝，人們喜愛這種技術。在包裝機械快速發(fā)展的這幾年以來，設計師們在包裝機

11、的外觀以及功用上都做出了相當大的改變，這種改變致使這種簡易的包裝模式又開啟了各種抬頭趨勢，也走上了公共的視野[1、2]。所以對于我要研究的扭結式糖果包裝機來說，在這個課題上要做到的終極目標就是要提高效率，降低成本以及減少設備故障等[3、4]。 1.2 研究的目的與應用 本研究的目的是加快高速糖果包裝，培養(yǎng)獨立的專業(yè)技能的能力，提高設計水平。因為中國當代不斷發(fā)展的科學技術，包裝業(yè)在不斷地進步，我們制造的糖果包裝機械勢必將會在國際上走的更遠更久[5]。 應用： 1. 大幅度提高生產(chǎn)效率； 2. 降低勞動強度并且改善勞動條件； 3. 保護了環(huán)境，降低勞動成本； 4. 可減少包裝場地的面

12、積，節(jié)約了基建投資； 5. 延長了產(chǎn)品保質(zhì)期，便于流通； 6. 有利于包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 1.3扭結式糖果包裝機的發(fā)展趨勢 科學技術的成長在我們生活的空間領域里發(fā)揮著他難以想象的作用，對我們產(chǎn)生了極大的影響。特別是，機械設備的普遍應用，更能添加到這些方面，當然，包裝行業(yè)也不例外。中國包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢如下：1.生產(chǎn)效率；2.資源的利用；3.節(jié)能產(chǎn)品；4.高技術實用化；5.大力加強科技，開發(fā)能力。 我這次課題要研究的是扭結式糖果包裝機，這種包裝機配合著新時代產(chǎn)業(yè)的需求，在最大限度上實現(xiàn)了各種高科技，例如自動化和智能化，而且這種包裝機械技術的發(fā)展也會隨著時代的變遷進行以下四方

13、面的改變：一是機械功能的多元素化。當代商業(yè)產(chǎn)品最完善和多樣化的方向發(fā)展，社會趨勢下，元素和現(xiàn)代，為糖果包裝機的各種功能以滿足很大的需求量。二是結構設計標準化、模塊化。充分利用原始模型，模塊的改變可以在相當短的時間內(nèi)完成新模式的轉變。三是控制的智能化。就我國現(xiàn)在經(jīng)濟的快速發(fā)展，生產(chǎn)食品的機械廠家在生產(chǎn)的一線過程中一般的技術就是運用PLC動力負載控制器，雖然對于其他動力元件來說PLC的彈性系數(shù)很大，但是總的來說還是沒有達到我們所預期的強大功能。四是結構的高精度化。今天我要研究的食品包裝機械，它的優(yōu)劣主要取決于用于控制結構和設計的機械技術，這樣就可以通過系統(tǒng)的馬達、NC、PLC這些高科技高效率的控制

14、器來完成這些活動，并且還可以做適當?shù)漠a(chǎn)品延續(xù)，讓包裝機的發(fā)展努力朝著高精度產(chǎn)業(yè)鏈的包裝設備方向前進[6、7]。 現(xiàn)在大多數(shù)的包裝工藝已由手工操作改為機械化操作。這樣的改革使勞動者的工作強度得到了明顯的改善，而且大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)速度和效率，同時包裝機在努力不斷地創(chuàng)新改革之下，越來越多的消費者接受這種新鮮技術。這在客觀上促進了產(chǎn)品的營銷，也提高了產(chǎn)品在市場上的競爭力，同時可以為企業(yè)帶來高額的利潤[8]。 現(xiàn)在的糖果包裝機械，注重快速發(fā)展，低成本。在接下來的幾年里，包裝行業(yè)的趨勢更趨于緊湊、移動。靈活的優(yōu)勢，廣泛使用和效率。在這種趨勢下的具體優(yōu)劣還包括節(jié)約了時間、降低了成本，因此當代社會中食

15、品這種包裝設備所要達到的終極目的是簡單組合以及可移動。 就總體而言，我國今后的糖果包裝機發(fā)展趨勢則會向擁有更多有用的功用、較高的性能以及全自動化和智能化的方向發(fā)展。只有這樣的話，在全球激烈的包裝機械競爭中，我國的包裝機械才能贏得一席之地，發(fā)展空間更大[9]。 二．扭結式糖果包裝機的總體設計方案 2.1 包裝機功用、設計參照及應用范圍分析 用途：包裝已成型的蛋白糖和乳脂糖（硬糖）； 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26—30mm；直徑Φ為12—16mm，長方體形糖塊規(guī)格為長25—30mm，高12—18mm；厚10—14mm；

16、 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30—40mm，外商標紙為蠟紙或玻璃紙，寬85—90mm； 裹包方式：雙端扭結式裹包； 設計要求：結構簡單，成本低，工作穩(wěn)定性較好，方便控制。 電動機：主電動機0.75kW，理糖電動機0.37kW。 外形尺寸：。 2.2 設計工藝 2.2.1 確定扭結式糖果包裝機的類型 扭結式糖果包裝機分為間歇雙端扭結式和連續(xù)雙端扭結式兩種類型。連續(xù)性雙端扭結式型的包裝機主要用于一層糖果紙的包裝，而且包裝的速度較間歇性雙端扭結式要快的多?？墒侨绻捎秒p層包裝作為包裝糖果的包裝紙，就要求在里面一層的內(nèi)襯紙與外邊的商標紙一樣寬

17、，如果這樣選擇就會對內(nèi)襯紙造成很大的浪費。而對于間歇性雙端扭結式的糖果包裝機來說，選用它作為包裝紙的話可用一層，也可以用雙層的。對于這種機構包裝糖果時選用的兩層包裹紙來說可以采用不一樣的寬度，這么做對于成本的降低有很好的效果。而這次設計時，根據(jù)已經(jīng)取得的相關信息要選用的就是間歇性雙端紐結包裝機，因為設計要求要有大量的生產(chǎn)量，所以對于紐結包裝動作來說比較多，要選用多工位包裝機。 2.2.2 包裝工藝流程、工藝路線和工位數(shù)的確定 （1）包裝時工序和局部工藝圖 糖果是糖鉗發(fā)送到磁盤的指定位置的過程中，內(nèi)襯同時牛皮紙和國外標準紙，糖果包裝，糖果裹成圓筒狀。然后用設計出的扭結手將用于包裝糖的紙進行

18、紐結，用以糖果包裝完成，然后把糖果打出。這樣的話就完成了一個工序，然后再開始下一過程。 整體工藝的示意圖[10]如下所示： 圖2.1 雙端間歇性扭結包裝流程圖 1—夾糖；2—糖鉗手張開、送紙；3—切紙；4—送糖； 5—接、送糖桿離開； 6—紙、糖進入糖鉗手； 7—上折紙； 8—下折紙；9—打糖；10—扭結 2.2.3 對執(zhí)行構件的運動要求 對于最基本的構件，這是基本要求，有以下五個部分[11、12]。 （1）包裝材料供送 為了快速和連續(xù)的內(nèi)襯紙和包裝紙供送到工位Ⅰ，并把它變成一個固定的長度，需要送紙輥和切紙刀完成預期。這樣選擇的話

19、的紙長就需要為56至65毫米，當發(fā)現(xiàn)改變了紙的長度時，要進行更換的機構是送紙部分。 （2）糖塊的整理與供送 為了快速的將糖塊送到工位，還需要把他們整理成列隊形，這樣理糖與送糖的機構管理的方法就方便了很多，和它們相關的是選取和運動以及機構。 （3）主傳動輸送 為了把更多的糖果和包裝紙快速間歇性地傳送到工位Ⅵ，需要在包裝機的安裝過程中的磁盤。在盤的過程中將安裝在工序盤上的六對糖鉗，方便夾緊糖塊和包裝紙做旋轉位移運動。處理工序盤上每個糖鉗留在工位Ⅵ、Ⅰ，在停留時必須做開合動作，因此糖塊和包裝紙可以快速完成工序后輸出成品。在工序盤上用糟輪機構可以使整個驅(qū)動進行工序，這樣的話就可以在一根軸上把槽

20、輪和工序盤安裝在一起來簡化主傳送，用以提高精度。 （4）包裝執(zhí)行構件 1)接糖與推糖 采用這兩種桿件可以把完成的部分工序交付給工位Ⅰ后的糖和包裝紙加緊大量，本設計設置32mm的移動距離。 2)折紙 包裝紙在由第一階段進入到第二階段的位置時折成“Ｕ”形，還可以在第一階段時把需要進行折疊的部分弄成“”形，然后把需要的結構折成了圓筒狀。折紙板在整個機構中來回來去的運動。 3)扭結動作 可以把折疊好的糖塊用扭結手進行紐結，主要是把折疊好的糖塊在兩端伸出的部分完成，這樣需要在整個機構上安裝兩個扭結手，這兩個扭結手在工作時主要的工作內(nèi)容就是要做開合、旋轉和軸向移動，并且需要這三種運動一起

21、完成。 （4）成品輸出 由于糖桿在工位上做往復運動，由此可以將成品從包裝機輸出。 2.2.4 機構選型及結構設計 （1）供紙機構 紙張用連續(xù)供紙方式，它主要由送紙輥、輸送輥、導向輥、橡膠輥和切紙刀等組成。兩輥分別安裝包裝標簽紙和內(nèi)襯紙，經(jīng)導向輥，送到工位。當需要的這兩種桿件工作時，就要把用來包裝的紙切斷。為方便快速的工作，用來包裝的這兩層紙會被卷裝在上面的最近的機器。 供紙輥的結構是當用來包裝的這兩層紙位置不對中時，可以對螺桿進行適當微調(diào)來進行。當紙的張力因為各種不確定因素引起紙卷轉動慣量變化的進給速度導致出現(xiàn)各種不確定的問題時，通過拉力彈簧，帶防止紙速度和張力的突變，

22、從而維持了穩(wěn)定[13、14]。 （2）切紙機構 單滾刀機構把卷紙固定，固定后再用后刀片將其切斷，后滾刀旋轉移動，刀刃口下有東西時就是說當滾刀旋轉后通過后刀片刃口時，就可以把卷紙切開。2.5度螺旋角的刀片與刀輥軸成1．5度，在整個切削過程中刀片和刀片逐漸開始接觸，摩擦剪切刀片和簡并造成磨損降低到最低限度，這樣的話提高了質(zhì)量保證了效率。 根據(jù)項目的實際情況，采取可以實施，并根據(jù)需要添加其他設備：在上面的轉盤可以設置成各種形式把材料用給料機定期送到工序盤，用工序盤上的旋轉刷在出口時要進行工作，把出口的糖果進行處理。 在設計整個機構當中，螺旋齒輪傳入了整個機構所需要的動力，使裝糖盤蓋旋轉工作的

23、是主軸，同時，在整個機構中的雙聯(lián)齒輪、雙頭螺紋軸、空心軸，糖板低于糖果盤的旋轉速度(糖板的旋轉速度設置為光盤)。糖塊從振動料抖落下(圖中未畫出)堆聚于裝糖盤蓋上，具有錐形的裝糖盤蓋高速旋轉時，糖塊因離心力的作用，易滑落入導糖盤的等分格內(nèi)，并大部分處于平臥狀態(tài)。旋轉刷的作用是確保每個刷重疊的糖格只有一粒糖塊。格內(nèi)的糖塊隨著導糖盤作等速轉動，當它轉至法蘭圈的落口時，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。更換不同形狀和大小的導糖盤，它們可以適應不同形狀的糖果的要求。這種機構在處理供糖這部分時的優(yōu)點是速度快，能有效地使大量糖塊分布在糖盤的分糖格內(nèi)，避免出現(xiàn)缺糖現(xiàn)象。除此之外，還可

24、以設置觸桿式或光電式的傳感器[15]。當機器感受到缺糖現(xiàn)象發(fā)生時，傳感器就控制送紙機構停止送紙，從而實觀無糖不供紙。 （3）工序盤 工序盤作間歇性轉位運動時要選用槽輪撥銷轉位機構，像這種易制造構造簡易且結構緊湊的構件，它的從動件的運動還帶有些許柔性沖擊(角加速度曲線不連續(xù))，像這種構件在用于中高速的機械設計時效果特別好，所以本次設計采用槽輪機構驅(qū)動。 銅套通過四桿機構帶動作往復擺動，凸輪用鍵和銅套連接，隨銅套擺動。活動糖鉗手到出糖工位時，凸輪的曲線最高點與滾子接觸，活動糖鉗手轉動，使糖鉗手張開，從而使打糖桿將糖打出。轉盤繼續(xù)轉動直至進糖工位時仍保持張開，糖果順利地送入糖鉗手，在送、接糖桿

25、即將離開時，滾子脫離凸輪曲線的最高點，依靠拉簧、糖鉗手將糖果夾緊[16]。 （4）扭結機構 圖2.2為紐結機構。 圖2.2 扭結機械手結構示意圖 1—齒輪；2—軸向位移凸輪；3—扭手開閉凸輪；4—扭手指部 在完成了對方塊硬糖的包裝后，糖果的兩端則需要紐結。扭結機構是由對稱的兩部分組成，如下圖的傳輸機構： 圖2.3 扭結手結構示意圖 1—傘齒輪齒條；2—擺桿；3—調(diào)節(jié)螺桿；4、5、6、7、13、14—齒輪， 8、9—凸輪； 10—扭結手；11—輸入軸；12—撥輪；15—彈簧；16—手盤 扭結手這種大型用于包裝的構件主要由扭結機械手、手盤、擺桿、撥輪、輸入軸及齒輪等

26、組成。因為現(xiàn)在的人們對于糖果的包裝要求越來越高，所以為了充分滿足包裝機的需要，包裝機的機制來完成很多工序，轉動，將軸向移動和扭結手打開關閉。 根據(jù)扭結式糖果包裝機上各執(zhí)行機構的運動規(guī)律和配合要求，當糖塊和包裝紙運動到工位時，一切準備就緒，這是由于工序盤的帶動。這時開始工作的是扭結手進行紐結工作。 2.2.5 包裝機各構件的實現(xiàn) （1）糖鉗手的張開與閉合 為了使糖鉗在工位上合理的進行工序預定動作，在糖鉗停頓時要進行開合，這時采用的曲柄搖桿和凸輪串聯(lián)組合起來以驅(qū)動機構。在糖鉗手工藝盤包括一個固定夾、活動夾手，其中活動鉗手是由工序盤的凸輪來帶動。 （2）包裝執(zhí)行機構 1)推糖

27、機構 為了使推糖桿件在原地做無停頓的往復運動，要選取曲柄搖桿與弧度型機構串聯(lián)組合，他們串聯(lián)之后就可以驅(qū)動機構。曲柄搖桿推動機構中的扇形齒輪做往復擺動，而扇形齒輪的齒條與推糖桿齒條相嚙合，扇形齒輪的來回擺動帶動推搪桿的來回擺動[17]。 2)折紙機構 曲柄搖桿機構的折紙機構驅(qū)動的折疊板不停進行往復擺動。折疊版機構和連桿機構組成一個整體，曲柄搖桿機構帶動身體上下擺動，它折疊紙板依次對擺動曲柄搖桿擺動。 3）接糖機構 對連桿機構的選擇機制來說，這樣帶動了連桿機構和滑塊機構帶動整個機構震蕩，往復運動。 4) 成品輸出機構 使用滿足了糖機構搖桿的往復擺動，帶動打糖棒粘連，這樣可以省去很多不

28、必要的麻煩，節(jié)省動力。 為了使在轉盤上的糖塊一直維持著一定的數(shù)量，要在設備上配備一個自動控制裝置來完成自動供給原料；另外，這個裝置還需要配備上各種其他裝置，例如當機構感受到成品輸出量已經(jīng)達到要求時可以自動停止供料。這部分只是用來說明一下此機構中還要求設計的其他構件，因為設計的重點不在這里，所以不做過多說明。 2.2.6 傳動系統(tǒng)的設計 間歇性雙端扭結式糖果包裝機的傳動系統(tǒng)分為兩部分，一部分是主傳動系統(tǒng)另一部分是理糖供送傳動系統(tǒng)。 (1)主傳動系統(tǒng) 圖2.4 主傳動系統(tǒng)圖 看圖，是扭結式糖果包裝機的主傳動系統(tǒng)，通過在機構中的機械傳動無主電機，將運動軸Ⅱ和平行于運動軸的軸，通過

29、齒輪傳送給軸Ⅲ，讓工序盤做間歇性轉動來完成所需工序。對傳動齒輪的另一個傳播途徑帶動軸旋轉Ⅴ、Ⅵ，從而帶動扭結進行全方位的紐結動作，在軸通過鏈條傳動，齒輪傳動驅(qū)動送料輥和刀具運動和固體包裝紙送和切斷。在偏心輪的軸的分布可以驅(qū)動桿送糖的過程，2號偏心輪通過夾具的開啟與關閉驅(qū)動；3號偏心輪則帶動完成下折紙的工序；4號偏心輪中，接糖桿和打糖桿的作用是完成接糖和打糖，可以通過各種調(diào)試安裝包裝機。在整個包裝過程中都采用的是機械式無級調(diào)速，這種方式的生產(chǎn)能力連續(xù)可調(diào)，各種各樣的包裝紙和糖果能適應這種節(jié)奏。 (2)理糖供送傳遞系統(tǒng) 糖的供應機制是由一個電機獨立驅(qū)動的。電動機通過帶傳動傳遞到軸，和運動進行分

30、配，在電機的軸上。其中一個分支，會經(jīng)過很多的傳動帶動理糖盤轉動；另外一個分支是通過齒輪帶動軸轉動，軸的轉動使Ⅱ軸上輸送帶的主動輪進行回轉動作，輸送完成；然后就是機構中的鏈傳動，斜齒輪傳動然后轉移運動刷。 2.2.7 各構件的工作順序 (1)擬定運動規(guī)律 本機構的工序在送糖運動過程中表現(xiàn)的最為集中，與送紙、切紙、送糖、推糖、接糖、折紙、工序盤糖鉗開換位等密切相關。當工序盤停止轉動，導致在工位上的糖鉗打開，然后糖桿的正確位置做工序所需要的運動。在這個時候，包裝紙就被送到預定長度切斷，和糖桿一樣將糖果包裝紙的左上連接的糖桿接觸并加緊；然后所要做的就是將糖塊以及包裝紙這些裝到糖鉗內(nèi)，這個整體的

31、過程使糖塊和包裝紙在進行工序時被糖鉗加緊，接著機構的推糖桿向右返回，接糖桿緊跟運動帶動從而完成折紙動作；折紙板在本身機構上回進行折紙工作，向上彎曲，這時候這整個機構中的工序盤跟著做旋轉位移動作，此后糖塊和折紙板還有一起運動再返回。 根據(jù)以上所描述的技術要求，來具體確定此設計的運動規(guī)律。 1)推糖桿：在運動中推動糖桿向左運糖果送回來，把運動過程進行改造，否則的話，包裝紙會對整個機構的運動過程進行干涉，也就是說，這個階段只能占據(jù)180度旋轉時間分布。而現(xiàn)在需要確定的是去程回程的分配軸旋轉角度為90度和85度。 2)接糖桿：同時連接推糖桿和接糖桿的桿件，所以確定連桿連接糖是將旋轉90度

32、，回到95度。 3)糖鉗：糖鉗張開時上下夾具的距離是約18毫米，無糖閉合時移動距離大約10毫米。當推糖關閉到最小，此時糖鉗的移動角度是35。 4)工序盤：在整個機構上每次可以用間歇性運動旋轉60°的是工序盤。在停頓時間內(nèi)，糖條回轉(95°)、糖鉗旋轉(90°)。對于工序盤上的最關鍵技術的折紙動作所需角度要比大。在整個工序中，外接型的機構可以帶動槽輪機構做間歇性運動，參照以前的設計采用六槽槽輪。這樣的話，工序盤在運動過程中的停頓角度就變成了240°，而轉動時間的角度就變成了一百二十度。 5)折紙板：從整個工序開始，一直到上升到機構的最高位置，這段運動所運用的機構是折紙板，這段行程時間是80

33、度。 6)送糖帶：送糖帶作等速運動。按照慣例，在一個運動周期，該糖傳送帶前進距離8-12倍的長度是最合適的。 7)扭結動作：紐結動作是在工序盤停頓時間內(nèi)進行的。 將扭結機械手分解為 對（二）說明，一般來說，扭轉360度的折紙，玻璃紙要旋轉540度。用分配軸轉角表示則分別為,。 對(三)說明：一般以圓柱形糖果軸向偏離8-10毫米，軸向移動距離是造成方形的糖果，軸向移距為12-14毫米。 8)成品輸出工位 當機構的工序盤停止轉動時，這時候的糖鉗以最快的速度張開，緊接著把糖塊用打糖桿打出。 (一)糖鉗：兩爪工作動作需轉動角度為35°。 (二)打糖桿：在一個機構中，用同一個曲

34、柄搖桿可以使打糖桿和接糖桿一起運動，因此打糖行程是30毫米，需轉動角度是60°。 三. 傳動系統(tǒng)中各零件設計計算 具體步驟看流程圖，后對各部分進行詳細說明 3.1 電動機的選擇 3.2 帶傳動的選擇 根據(jù)這次設計的目的，包裝機在包裝過程中要求圓柱形糖塊要達到5-6塊／s；長方體形糖塊為4塊／s左右。因此，在分配軸的轉速可在200-400r／min的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)（21-42rad／s）。 第一節(jié)的計算中要用寬三角帶調(diào)速以保持速度，降速比要保持在1-2的范圍內(nèi)，還要根據(jù)機構中包裝機的空間結構要求電動機裝的帶輪直徑最好是90-180毫米，相與之配套的帶輪直徑最好是180毫米。

35、 糖的設計時也應該指的是同一個方法，電機皮帶輪直徑50mm的最好選擇，與相應的滑輪直徑最好是112毫米。 3.3 齒輪傳動的設計 具體傳動看流程圖，后對個部分進行詳細說明。 1.對1. 中3)說明小齒輪硬度是，大齒輪硬度為，大齒輪與小齒輪之間的材料硬度差是。 對1. 中4)說明，大齒輪齒數(shù),取。 2. 按齒面接觸強度設計 由設計公式進行試算，即 （3.3.1） 1)確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 （2）

36、 （5）我所選取的小齒輪的疲勞強度極限是；大齒輪的疲勞強度極限是； （6） （7）； （8）取失效概率為，安全系數(shù),則有 2）計算 （1）代入中較小的值 （2） （3） （4）模數(shù) 齒高 （5）根據(jù)，7級精度，動載系數(shù) 直齒

37、輪，假設。取； 使用系數(shù)； 7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時， 由；故載荷系數(shù) （6）由式 （7） 3.按齒輪強度設計 彎曲強度的設計公式為 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （1）小齒輪；大齒輪； （2）， （3）取彎曲疲勞安全系數(shù),有 （4） 大齒輪的數(shù)值大。 2）設計計算 參根據(jù)書中的數(shù)據(jù)，彎曲強度模量0.9176和最近的圓取整為12毫米

38、，和接觸強度作為指標的圓的直徑是 。經(jīng)過各種復雜的算出齒輪的齒數(shù)： 大齒輪齒數(shù) 根據(jù)上述的各種算法，為整個機構計算出的齒輪傳動系統(tǒng)所需要的系數(shù)，不僅僅可以滿足齒面接觸強度，還可以滿足齒根彎曲疲勞強度。這樣的話使結構緊湊，避免浪費。 4.幾何尺寸計算 1）分度圓直徑的計算 2）中心距計算 3）齒輪寬度計算 取，。 5. 驗算設計齒輪 綜上所述，我所能設計出的該齒輪，我確定分度圓的直徑是，，齒輪的厚度是，，齒輪的模數(shù)是，齒數(shù)是，。 6. 其他齒輪的設計 借助上述大齒輪和小齒輪很傳統(tǒng)的設計方案，可以確定所有齒輪的

39、齒輪轉速，齒輪傳動比，傳遞功率以及其他的一些有利條件后進行具體設計。由于減速器中兩齒輪傳遞功率最大，傳動比最大，工作環(huán)境最復雜，故其他齒輪傳動中選用與它相同的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。最危險的兩齒輪寬度分別為30mm和35mm，其他齒輪的寬度選擇在30mm左右即可。其他齒輪參照主傳動系統(tǒng)圖2.18和理糖供送機構傳動系統(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

40、輪厚度(mm) 模數(shù)(mm) 1 30 30 35 1.2 11 18 15 15 1.2 2 96 96 30 1.2 12 21.6 18 25 1.2 3 62.4 52 30 1.2 13 43.2 36 20 1.2 4 62.4 52 25 1.2 14 24 20 25 1.2 5 62.4 52 30 1.2 15 24 20 20 1.2 6 62.4 52 25 1.2 16 24 20 25 1.2 7 62.4 52 30 1.2 17

41、 48 40 20 1.2 8 72 60 25 1.2 18 25.2 21 25 1.2 9 28.8 24 75 1.2 19 27.6 23 20 1.2 10 18 15 15 1.2 理糖供送傳動系統(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) 1 28.8 24 1.2 6 24 20 15 1.2 2 38.4 32 1.2 7 25.2 21 20 1.2

42、 3 20.4 17 25 1.2 8 21.6 18 15 1.2 4 55.2 46 20 1.2 9 18 15 20 1.2 5 15.6 13 20 1.2 3.4 軸的設計 取分配軸為研究對象，對其進行詳細說明 1.選用45號鋼進行調(diào)質(zhì)處理，查表取, 2.即 根據(jù)上訴所求，這個軸的最小直徑是19.5毫米，再因為軸上設有兩個鍵槽安裝齒輪，四對用來安裝在機構上圓柱的偏心輪的銷孔，總的來說直徑要增加，圓整后的話取軸最細部分直徑約為25毫米。 3. 一取直徑30mm。 二直徑為35mm。

43、三直徑為40mm。 四直徑為35mm。 五直徑為30mm。 4. 在第一段中我們要安裝套筒與軸承，這個軸承的編號是22207，所選用的軸承寬度是23毫米，這樣的話再算上其他的零件，取長度為50毫米。 第二段安裝在一個雙齒輪零件的機制，這種齒與減速齒輪嚙合，另一個齒盤驅(qū)動過程間歇旋轉表盤齒輪嚙合。這個長度略小于兩齒寬和70毫米。 對于三圓偏心輪的安裝在第三節(jié)，長度和三圓偏心輪與軸的安裝空間位置關系，三圓偏心輪的安裝位置應盡量安裝在部分位置。取這段長度為500mm。 在第四部分，我想安裝齒輪，齒輪可以逐步轉移到扭結機構和供紙輥。這段長度略小于齒輪的寬度，為40mm。 在第五段中，我要

44、選擇安裝套筒和軸承，這兩個機構的長度要與第一段的相同，長度是50毫米。 5.設計計算時，根據(jù)以上計算綜合考慮把電動機動力傳遞到分配軸的功率取為0.75KW。第二段軸和減速器齒輪直徑為1的速度，和表盤直徑2的嚙合齒輪，齒輪直徑的軸，第三段的直徑，將軸上20%功率傳遞給工序盤，將25%功率傳遞給圓柱偏心輪，將55%功率傳遞給其他部件。 則： 1上圓周力： 徑向力： 分配軸傳遞給工序盤的功率為 2上的圓周力： 徑向力： 分配軸傳遞給齒輪3的功率 3上的圓周力： 徑向力： 在校核中拿出四個圓柱的偏心輪讓他們作用在軸

45、的中心位置，傳遞的功率是25%，則 4上圓周力： 徑向力： 水平面的支承力近似計算： 垂直面的支承力： 考慮最不利情況， 6. 因為材料選擇的是45號鋼調(diào)質(zhì)，許用彎曲應力，則有 通過校核之后可以很明顯的發(fā)現(xiàn)，因為設計此段軸的直徑時40毫米，所以此軸安全。 7. 參照軸的設計方法來設計計算校核其他的軸。其他軸的作用是用來穩(wěn)定傳動軸的轉速，其他的軸在每一段的長度都比軸以及其他的一些同等條件下的設計要簡單的多。因為功率最大的是分配軸，最復雜的設計是軸上零件，工作環(huán)境最惡劣的也是軸。依據(jù)參考以往的設計經(jīng)

46、驗，把軸最細的部分做直徑是通過綜合考慮的，所以對于其他軸來說，負載較大的選擇約35毫米，低負載的選擇20毫米基本滿足生產(chǎn)需求。 結論 本文首先對扭結式糖果包裝機機構的理論問題進行了系統(tǒng)的整理和歸納，首先研究了一下扭結式糖果包裝機的長遠發(fā)張戰(zhàn)略并預期了一下未來的發(fā)張趨勢，可以說為扭結式包裝機的更好發(fā)展提供了理論性數(shù)據(jù)。然后就開始進行包裝機的各種設計。當然在圖書館搜集大量文獻的過程中，我也學會了很多知識，這比平時在課堂上學到的要有用很多，我很感謝這些日子的努力，讓我在臨畢業(yè)之前又學會了很多技能。之后我將在圖書館中搜集到的資料進行整理和分類，做好充足的功課隨時與導師討

47、論進程。在整個設計方案所需要的資料查找完成后，我便開始撰寫說明書。在設計的過程當中，我感受到了很多不能自己解決的困難。例如首先我想先把關于剪紙部分的相關機構設計出來，但在設計的早期階段，很多的設計理念盤旋在我的頭腦中，也設計了很多具體方案，但是因為缺乏經(jīng)驗，總是有一種無從下手的感覺，在我確定的那些方案里也不知道到底應該選哪個，哪個才是最好的，我把種種問題跟導師討論過之后，老師通過她個人的想法以及多年的設計經(jīng)驗來幫助我，這種情況下我的設計才逐漸的走上了正軌，真是聽君一席話，勝讀十年書的感覺。之后我又通過查閱大量的相關資料，最終確立了系統(tǒng)的設計方案。在工藝設計過程中的工序盤中，糖鉗手是一個很難的問

48、題，在對比討論中最終決定糖鉗手的一只固定，一只活動型方案。 然后從分析包裝機的結構開始，一步一步的把整個包裝機的運動結構逐一理清，分析各種傳動機構，供紙剪紙切紙都是主要部分，在就是理糖推糖打糖，都是不可或缺的一部分，當然最最重要的就是紐結部分，分析完之后就是各部分機構的數(shù)據(jù)計算以及數(shù)據(jù)校核，在全部完成之后整個扭結式糖果包裝機的總體就已經(jīng)設計完畢。 從全文的分析，似乎可以看出，包裝機，目前的優(yōu)勢是相對的，其技術和市場占有率的基礎，相比于剛開始，和合資企業(yè)和外國企業(yè)，它遠遠不是優(yōu)秀的，我們可以看出包裝機的優(yōu)勢主要突出在對成本的控制、自身的優(yōu)秀性能和來自市場的支持。從以上分析,扭結式糖果包裝機的

49、未來還有很大的成長空間。我國的包裝企業(yè)已進入高速的發(fā)展時期，堅信在不久的將來，我國包裝機企業(yè)會發(fā)展的更好。 參考文獻 [1] 李興國.包裝機械技術[M].四川:四川科技出版社, 1985.12, [2] 彭國勛.包裝機械淺論[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1985 [3] 高德.包裝機械設計[M].北京：化學工業(yè)出版社， 2005.8 [4] 郭敬孫.包裝機械應用技術[M].北京:輕工業(yè)出版社, 1987.06 [5] 食品與包裝機械教研室.食品包裝機械設計.黑龍江商學院, 2006.08 [6] 賀素良.包裝機械化和自動化[M].上海:上

50、海人民出版社, 1975.09 [7] 許林成.包裝機械原理與設計[M].上海:上海科學技術出版社, 1988.09 [8] 李瑞琴.機械原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008.01 [9] 濮良貴 紀名剛.機械設計（第7版）[M].北京：高等教育出版社，2001，06 [10] 吳宗澤 羅圣國.機械設計課程設計手冊.北京：高等教育出版社，1996.06 [11] 上海輕工設計院.包裝機械機構參考圖冊.上海：輕工業(yè)出版社，1987，06 [12] 鄒慧軍 張春林.機械原理（第二版).北京：高等教育出版社，2006 [13] 吳宗澤.機械結構設計[M].北京：機械工業(yè)

51、出版社，1988 [14] 張策.機械動力學[M].北京：高等教育出版社，2002 [15] 中北大學.扭結式糖果包裝機說明書[1]-百度文庫[J]，2012 [16] 中北大學.扭結式糖果包裝機說明書[1]-百度文庫[J]，2012 [17] 高德.實用食品包裝技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004 [18] Walter Soroka. Fundamental of Packaging Technology(Third Edition) USA:Institute of Packaging Professionals(IOPP). 2002 [19] Glean D

52、avis. Packaging Machinery Operations. USA:Packaging Machinery Manufactturers Intitute(PMMI). 1986. [20] Glean Davis. Introduction to Packaging Machinery. USA:Packaging Machinery Manufacturers Institute(PMMI). 1997 附錄1：外文翻譯 Food Packaging Industry Development Strateg

53、y Food Packaging Industry Development Strategy ?　　20世紀90年代，全球的食品工業(yè)總產(chǎn)值達到了2．2萬億美元，高居于其他工業(yè)產(chǎn)值之上。1990s in the 20th century, the global food industry output value reached 2.2 trillion U.S. dollars. Industrial output value of living is high above the others. 至于食品包裝工業(yè)總產(chǎn)值同樣占包裝工業(yè)總產(chǎn)值的大約60％以上。As for the food

54、 packaging industry accounted for the same product packaging industrial output value is about 60%. 這都充分說明了食品加工和食品包裝在整個國民經(jīng)濟中是處于相當重要的地位的。This has fully demonstrated the food processing and food packaging in the overall national economy is in a very important position. 　　21世紀，預計各國發(fā)展的重點依然是力爭妥善解決好人們吃飯（包

55、括軍與民的各種特殊需要）的大問題上，從而決定了食品工業(yè)和包裝工業(yè)都是永不衰落的朝陽工業(yè)。21centery. it is expected that the focus is still strive to properly resolve the meals (including the special needs of military and civilian), the big problem, decide on the food industry and packaging industry is a sunrise industry never fading. 今后，食品工業(yè)將成

56、為全國最大的產(chǎn)業(yè)部門，這對我國繼續(xù)擴大包裝食品的出口會帶來極好的機遇。In future, the food industry will become the country's largest industrial sector. To continue to expand our packaged foods will have an excellent opportunity to export. 　　僅就食品包裝而言，按物流過程的應用情況可分為銷售包裝和運輸包裝兩大范疇。Only food packaging, according to the logistics of the a

57、pplication process can be divided into two major areas of packaging and shipping center. 考慮到前者直接與食品本身以及消費者接觸，對其內(nèi)外包裝的方方面面大都提出多種多樣的較高要求。Taking into account the former contact with the food itself and consumers directly. Most of all aspects of its foreign proposed a variety of higher packaging requirem

58、ents. 加之從總體看，食品銷售包裝所用的材料、容器、工藝、技術及設備，不論在復雜程度、變化狀況或先進水平上都是無與倫比的，更具有廣泛性、代表性和帶動性。Moreover, from an overall perspective, the sale of food packaging materials are used, the packaging, technology, techniques and equipment, regardless of the complexity. Changes in conditions or advanced level are second to

59、 none, more widespread, representative and acceleration. 以致食品銷售包裝能在整個包裝工業(yè)中起著當之無愧的主導作用，必須優(yōu)先大力發(fā)展。Sales of food packaging can result in the entire packaging industry plays a leading role in the well-deserved priority should be given to develop． 　　食品包裝技術現(xiàn)狀分析

　　鑒于食品的種類繁多、千差萬別、層出不窮，而且多為有機物質(zhì)易受外界微生物

60、感染以及物理、化學、機械等不良作用而變質(zhì)損壞，因此大都要求包裝具有較強的保護、使用和促銷功能，以致食品包裝的無菌化、小型化、多樣化、簡便化、機械化、自動化便成為時代發(fā)展的主流。Analysis of food packaging technology "Aside view of the wide variety of food, diversity, endless, but more vulnerable to microbial infection and organic material in physics, chemistry, machinery, and other adv

61、erse effects, rather than just one aspect of damage, mostly packaged with strong protection, use and marketing functions, Aseptic packaging result, small, diversified, simple, mechanical, Automation will become the mainstream of development. 　　不論采用何種方式包裝，首先都要從對內(nèi)包裝的各方面要求出發(fā)，合理選擇包裝材料和包裝容器。No matte

62、r what methods of packaging from the home must first of all packaging requirements. Reasonable choice of packaging material and packaging of liquid foods, commonly used plastic bottles, glass bottles, metal cans, composites produced bags, boxes, cups; semi fluid of food, often with wide-mouth glass

63、or plastic bottles, bags produced by the composite materials, boxes, cups; of powder granular and liquid mixed with the food, often metal cans, plastic bottles wide-mouth, composite material bags, boxes, cans; The bulk of individual or collective, flake, bars and similar spherical dome-like solid fo

64、ods, Common larger plastic boxes, metal cans, composites produced by the bag, games cartridges. 　　總之，當前食品銷售包裝容器，以金屬、玻璃制作的瓶、罐、盒等所占比重較小，且有逐漸下降趨勢，多用于禮品包裝或特種包裝。In short, sales of food packaging, metal, glass bottles, cans, boxes and other smaller share. There gradually declining trend, largely for

65、gift packaging or special packaging. 以薄型紙板制作的盒、盤等由于阻隔性能差，一般大都用于外包裝。To the production of thin cardboard boxes, such as disk barrier performance is poor, mostly for the general over pack. 惟有以塑料薄膜為基礎的復合材料制作的袋、盒、杯等足以大顯保護食品、美化外觀的獨特作用，并且成型多樣、容易加工、節(jié)省資源、成本不高，使用輕便、適應性強，可謂幾乎無所不包（通常含氣液料除外），無所不用（擴展到陸海空所有場合），很有發(fā)

66、展前途。Only the basis of composite materials to produce plastic film bags, boxes, cups and other significant large enough to protect food beautifying the unique role and shape varied, easy processing, saving resources, the cost is not high, the use of light, strong adaptability. Is almost inclusive (usually with the exception of gas-liquid materials) everything (extended to air all occasions) very promising. 尤其是內(nèi)包裝袋與外包裝盒相結合，更能有力地推動食品小包裝的廣泛應用。Particularly within the over pack, which combined with th