毕业设计(糖果包装机设计).docx

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1、长沙学院毕业设计论文第 1 章 绪论1.1 自动包装在生产中的应用(1) 大幅度地提高生产效率(2) 降低劳动强度，改善劳动条件。(3) 保护环境，节约原材料，降低产品本钱。(4) 有利于被包装产品的卫生，提高产品保证质量，增加市场销售的竞争力。(5) 延长产品的保质期，便利产品的流通。(6) 可削减包装场地面积，节约基建投资。自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装行业中自动化操作正在转变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动把握的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消退包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。具

2、有革命意义的自动化转变着包装的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动把握包装系统，无论从提高产品质量和生产效率方面，还是从消退加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出格外明显的作用。1.2 自动包装机的进展趋势一、国内自动包装机的科技水平及进展趋势目前，我国的食品包装企业大局部规模偏小，“小而全”是其主要特征之一，同时存在着不顾行业进展要求，重复生产那些本钱低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品，行业内目前大约有 1/4 的企业存在低水平重复生产现象。这是对资源的极大铺张，造成包装机械市场的混乱，阻碍行业的进展。随着科学技术的不断进展，各种食品、水产加工品的消灭，对食品包装技术和设备都提出

3、了的要求。目前，食品包装机械竞争日趋剧烈，将来的食品包装机械将协作产业自动化，促进包装设备总体水平提高，进展多功能、高效率、低消耗的食品包装设备。我国自动包装机地进展趋势：(1) 生产效率化机电一体化是提高包装机械自动化程度及运行牢靠性和稳定性的重要保证。将来包装机械产业将协作产业自动化趋势，技术进展将朝着四个方向进展；一是1长沙学院毕业设计论文机械功能多元化。工商业产品已趋向精巧化及多元化，在大环境变化形势，多元化、弹性化且具有多种切换功能的包装机种方能适应市场需求。二是构造设计标准化、模组化。充分利用原有机型模组化设计，可在短时间内转换机型。三是把握智能化。四是构造高精度化。(2) 资源的

4、高利用化资源的高利用化有三重含义：提高资源的综合利用率；提高有效成分的提取率；削减其养分成分的损失。(3) 产品节能化节能的技术、产品已成为当今国内外包装工业的进展重点，在包装机械中，广泛承受节能技术对降低生产和提高经济效益具有重要作用。(4) 高技术有用化在包装机械中承受微机技术、真空技术、无菌包装、膜分别技术、超高压等技术，可提高产品品质。(5) 大力加强科研、开发力量加快科研成果向商业转化的步伐，使科学技术真正成为解放生产力和推动社会进步的强大动力。二、兴旺国家包装机械的进展趋势(1) 工艺流程自动化程度越来越高。目前自动化技术在包装生产线中已占 50%以上，大量使用了电脑设计和机电一体

5、化把握，增加机械手以完成简单的包装动作。每个机械手均由单独的电脑把握，摄像机监控包装动作并将信息反响到电脑以调整动作幅度，保证包装的高质量。同时对包装材质及厚度有自动识别功能，再由电脑计算后把握机械动作， 完全是“自适应”系统，保证系统在最优状态下工作。(2) 适应产品变化，设计具有好的柔性和机敏性。为了适应竞争需要，产品更换代的周期越来越短。包装机械的使用寿命远大于产品的寿命周期，所以某些包装机械要适应产品的变化，只能以柔性和机敏性来适应，包括量的机敏、构造的机敏和供货的机敏。构造可以承受单元模块化，供货机敏是指一机可实现多种包装组合，实现多个进料口及不同形式包装。(3) 成套供给力量强，仅

6、一个供货商就可以完成从工程设计、安装、调试到最终交用户验收的工序。(4) 普遍承受仿真设计技术。包装机械的设计流程，首先是把各种机器单元以数据库形式存入计算机，然后把图纸数字化后输入计算机，由计算机自动合成三维模型，再把实际生2长沙学院毕业设计论文产的指标和数据、可能发生的故障等输入计算机。计算机三维模型即可依照实际工作状况进展操作，演示诞生产力量、废品率、生产环节匹配、生产线瓶颈在何处等，还可依据用户意见进展修改模型直到用户满足。承受计算机仿真技术后， 大大缩短了包装机械的设计周期及产品开发周期。1.3 主要争辩内容通过争辩国内外包装机械进展的现状，和学习包装机械的工作原理，确定包装机的根本

7、构造，进展简洁的分析， 完成包装机的设计工作。理解现有的巧克力糖果包装机械的传动原理图及其工作过程，针对存在的问题提出合理的设计方案：包装工艺方案的拟定及分析，自动机的各个执行机构设计。巧克力糖包装机设计是一个典型的机械系统设计。随着产品、技术、构造、工艺、材料的日益进展，实际生产对自动包装机的要求越来越高，所以其更换代也快，也就提出了对巧克力糖果自动包装机设计的要求提高食品工业的机械化和自动化程度，是实现食品工业现代化的重要一环。用现代化设备装备我国食品工厂，已成为一项迫切的重要任务。为了有利于食品工厂生产率的储存、流通和消费，必需依据需要对成品进展适当的包装。实现包装作业机械化的好处：节约

8、劳动力，提高生产率和产品质量，节约原材料和降低本钱，降低劳动强度和改善环境卫生，保证操作的安全，削减车间的面积等。包装作业机械化、自动化目前正向着高速化、通用性、牢靠性、费用低、流水线自动化把握、承受的包装材料等六个方向进展。粒状巧克力糖生产批量很大,手工包装远远不能适应市场的要求,为止,提出粒状巧克力糖自动包装机的设计任务。传统的包装机械多承受机械式把握，如凸轮安排轴式，后来又消灭了光电把握、气动把握等把握形式。但是，随着食品加工工艺的日益提高，对包装参数的要求不断增多，原有的把握系统已难以满足进展的需要，应承受的技术转变食品包装机械的面貌。当今的食品包装机械是集机、电、气、光、磁于一体的机

9、械电子设备，在设计时，应着力于提高包装机械的自动化程度，将包装机械的研发与计算机结合，实现机电一体化把握。本次设计的目的培育学生初步把握独立从事专业技术工作的力量，提高学生从事工艺和工艺装备设计的水平，使学生初步把握从事本专业科学争辩工作的力量。通过毕业设计不但培育了我们运用各种工具书的方法和技巧，同时也培育了我们独立思考问题、解决问题的力量。通过翻阅查找各种工具书，扩大了视眼， 丰富了自己的学问范围。本次设计我们是有充分预备的。我们不仅预备了四年的时间来把握各门专业课学习，而且我们屡次深入工厂实习，更主要的是设计期间不断地从网上、图书3长沙学院毕业设计论文馆收集大量的资料，查找各种解决问题的

10、方法。所以说本设计我们是有充分预备的，它是与生产实际相结合。它也将成为我们走上工作岗位的一次重要演习，为我们今后的工作打下坚实的根底。4长沙学院毕业设计论文第 2 章 设计原理及方案2.1 对粒状巧克力糖包装机的分析2.1.1 包装对象及要求（1） 包装产品本机加工对象是呈圆台外形巧克力糖果如图 2-1 所示。该巧克力糖生产批量很大，畅销国内外。过去由于手工包装质量不均，工人劳动强度大，远远不能适应市场的需要。为此，工厂提出粒状巧克力糖包装机的设计任务。图 21 产品外形（2） 包装材料巧克力糖包装承受厚度 0.008mm 的金色铝箔卷筒纸。（3） 机器的要求生产任务为每班产量 570kg，约

11、合制自动机的正常生产率为 120 件/分钟。考虑自动机工艺条件的变化，承受无级变速，使自动机的生产率为 70-130 件/ 分钟。（4） 包装质量要求巧克力糖包装后外型美观，铝箔纸无明显损伤，撕裂，褶皱如图2 2。5长沙学院毕业设计论文图 22 包装后成品外形（5） 对自动包装机的根本要求机械构造简洁，工作牢靠，稳定，操作便利，安全，修理简洁，造价低。2.1.2 产品特征包装工艺首要的是要解决坯料的上料问题。明显，像巧克力糖之类的产品， 使用一般料斗上料的方法是不适应的。假设承受料仓式上料方法，则需要人工定时放料，每分钟 120 粒糖比较困难。假设将自动机的进料系统直接与巧克力糖浇注成型的出口

12、相连接，则比较简洁解决巧克力糖的自动上料问题。2.1.3 包装材料食品包装材料应格外留意卫生。粒状巧克力糖包装纸承受 0.008mm 的金色铝箔纸，它的特点是薄而脆，抗拉力小，简洁撕裂，也简洁褶皱。应此，在设计供纸部件时对速度应格外留意。一般包装的速度较高，纸张的拉力就越大。依据阅历，一般纸张速度应小于 500mm/s。在选择供纸机构构造时，主要依据以下两点：1) 承受纸片供纸或是承受卷筒纸供料。本机承受卷筒纸。2) 纸张送出时将纸张水平放置对包装工艺有利。但卷筒纸水平输送，只能承受间歇式剪切供纸方法。2.1.4 包装工艺方案拟定6长沙学院毕业设计论文在对市场包装机器调查争辩的根底上，对产品的

13、包装工艺进展具体分析。一般来说，开头总是仿照人工包装的动作，作为自动机工艺设计的初步数据。因此， 在开头设计自动机工艺时，首先应对人工包装机动作进展分析争辩，并在此根底上进展综合分析，提高，使之更加完善，更能适合机械动作的要求。图 23 为最初的巧克力糖包装工艺图。依据人工包装动作挨次，针对产品包装质量要求该机包装工艺初拟订如下：1) 将 64mm*64mm 铝箔纸掩盖在巧克力糖17 小端正上方。如下图。2) 使铝箔纸沿糖块锥面强迫成型如下图。3) 将余下的铝箔纸分为两半，先后向24 大端面中心折去，迫使包装纸紧贴巧克力糖如下图。上述包装工艺还只是一种设想，还必需经过工艺试验加以验证。图 23

14、 包装工艺过程2.1.5 巧克力糖包装工艺的分析初定方案：在第一次分析时，承受刚性锥型模腔，迫使铝箔纸紧贴在糖块的圆台锥面上。如图 24 所示，糖块和糖块包装纸由顶糖杆 4 顶入转盘上的锥型模腔，迫使铝箔纸紧贴糖块。设计结果说明，根本符合要求，但还存在如下问题：由于巧克力糖在浇注成型时，外形尺寸误差较大，而刚性模腔不能完全适应这种状况； 又由于铝箔纸又薄又脆，在强迫成型时，铝箔纸有被拉破的现象，特别糖块与模腔之间间隙太小时，使铝箔纸没有足够的变形间隙而被撕裂；此外，可能发生糖7长沙学院毕业设计论文块贴牢模腔不能自由落下的状况；有时在顶糖时发生损伤糖块现象等等。这说明第一次工艺设计方案还很不完善

15、。图 24 第一种包装工艺方案试验1转盘 2铝箔纸 3顶糖杆其次种方案：将刚性锥形模腔改成具有肯定弹性的钳糖机械手。图 25 为钳糖机械手及巧克力包装工艺简图。如下图，机械手实际上是具有弹性的锥形模腔，这样能适应巧克力糖外型尺寸的变化，解决第一次工艺设计存在的拉破铝箔纸的现象。在机械手的下面有圆环形托板，以防止糖块落下去。其次次工艺分析过程如下：当钳糖机械手转至装糖位置时，接糖杆 4 向下运动，顶糖杆 7 向下推糖块 6 和包装纸 8，使糖块和铝箔纸夹在顶糖杆之间，然后它们同步上升，进入机械手5，迫使铝箔纸成型如以下图所示。接着拆边器10 向左拆边，成图C 状，然后转盘2 带动机械手 5 作顺

16、时针方向转动，突破环形托板 9，使铝箔纸完全掩盖在糖块的大端面上，完成包装工艺如图 D 所示其次次工艺设计，初步获得成功。铝箔纸没有发生撕裂现象，糖块也没有什么损伤。但是包装纸外表还不够光滑，有时还会发生褶皱现象，还需进一步改进。经过反复推敲，了解铝箔纸只要用松软之物轻轻一抹。就很光滑平坦的紧贴在糖块外表上，到达预期的外观包装质量要求。因此增设一个带锥形毛刷圈松软尼龙丝，再顶糖过程中，先让糖块和铝箔纸通过毛刷圈，然后再进入机械手成型，结果使包装纸光滑，平坦，美观，完全到达包转质量要求。8长沙学院毕业设计论文图 25 钳糖机械手及巧克力糖包装工艺简图l转轴 2转盘 3弹簧 4接糖杆 5钳糖机械手

17、共六组 6糖块 7顶糖杆 8铝箔纸 9环形托板 10折边器图 2-6 是经过改进后的巧克力糖包装成型机构简图。9长沙学院毕业设计论文图 2-6 巧克力糖包装成形机构1左抄纸板 2钳糖机械手 3接糖杆 4右抄纸板5锥形尼龙丝圈 6铝箔纸 7糖块 8顶糖杆2.2 包装机的总体布局2.2.1 机型选择从产品的数量上看，属于大批量生产。由于给定生产任务超过年产 100 万粒， 因此，选择全自动机型。从产品的工艺过程来看，选择回转式工艺路线的多工位自动机型。依据工艺路线分析，实际上需要两个工位，一个是进料、成型、拆边工位，另一个是出料工位。自动机承受六槽轮机构做工件步进传送。2.2.2 自动机的执行机构

18、依据巧克力糖的包装工艺，确定自动机由以下执行机构组成：（1） 送糖机构；（2） 供纸机构；（3） 接糖和顶糖机构；（4） 抄纸机构；（5） 拨糖机构；（6） 钳糖机械手的开合机构；10长沙学院毕业设计论文（7） 转盘步进传动机构等。下面介绍主要执行的构造和工作原理。图 2-7 为钳糖机械手、进出糖机构构造图。送糖盘与机械手同步间歇回转， 逐一将糖块送至包装工位。机械手开合动作，由固定的凸轮把握，凸轮的轮廓是由两个半径不同的圆弧组成。当滚子在大半径弧上，机械手就张开，从动滚子在小半径弧上，机械手靠弹簧闭合。由图可知，接糖杆和顶糖杆的运动不仅具有时间上的循序关系，而且还具有空间上的相互干预关系，因

19、此它们的运动循环必需遵守空间同步化的原则来设计，并在构造上应予以重视。图 2-7 钳糖机械手和出糖机构接糖和顶糖机构如图 2-8 所示。接糖杆和顶糖杆夹住糖块和包装纸同步上升时，夹紧力不能太大，以免损伤糖块。同时应使夹紧力保持稳定，因此在接糖杆的头部才能用橡皮类的弹性件。11长沙学院毕业设计论文图 2-8 顶糖、接糖机构图 210 包装机总体布局图12长沙学院毕业设计论文2.2.3 包装机总体布置总体布置如图图 210 所示2.2.4 传动原理图粒状巧克力糖果自动包装机是专用自动机，依据自动机传动系统设计的一般原则和巧克力糖包装工艺的具体原则，拟定如图图 211 所示的传动系统图 211 传动

20、系统图2.2.5 粒状巧克力糖果自动包装机设备工作原理13长沙学院毕业设计论文分析工艺操作挨次（1） 送料（2） 剪纸剪刀落下，将所需长度的包装纸从卷筒纸带上剪下后，剪刀返回原位。（3） 接糖和顶糖接糖杆下行，将包装纸顶向巧克力的上外表，同时顶糖杆上行。当顶糖杆行至与巧克力接触时，接糖杆与顶糖杆一起夹持着巧克力向上，到达机械手的夹持部位，经过一段短暂的停留后各自退回。在此过程中完成包装纸的初步成型。（4） 折纸机械手把巧克力和包装纸一起夹持住，活动折纸将一侧包装纸折向中心，保持一段时间后返回原位。接着，机械手到包装机的巧克力下个工位，在机械手转位的过程中，固定托板将另一侧包装纸折向中心。在机械

21、手转为的同时，拨糖盘与送料辊轮将下一个待包装的巧克力和包装纸送上，如此不断循环。2.3 绘制各执行机构的运动简图和运动循环图为使问题简化，在下面的争辩中，只涉及拨糖盘、送料辊轮、机械手转位、剪纸刀、顶糖杆、接糖杆和活动折纸板这 6 各机构。暂不考虑机械手夹持和其他一些机构的动作。而拨糖盘、送料辊轮、机械手转位这三个机构的运动是完全全都的。可作为一个机构来对待。由此，纳入争辩的机构为五个。所涉及的机构的运动循环图可按以下步骤确定。2.3.1 确定各个机构的运动循环TP安排轴的转速为 n=120(r/min)，安排轴每转的时间就是该机的工作循环， 即等于各个执行机构的运动的运动循环，所以 T =6

22、0/n=0.5(s)p2.3.2 确定各机构循环内各区段的时间及安排轴转角拨糖盘、送料辊轮、机械手转位都是间歇运动机构，它们的运动循环由两个区段组成：T 拨糖盘、送料辊轮、机械手转位等三个机构的转为运动时间；k1T 拨糖盘、送料辊轮、机械手转位等三个机构的停留时间。o1由此，应有 T =T +Tp1k1o1相应的安排轴转角为f=f+f=3600p1k1o114长沙学院毕业设计论文剪刀机构 8 的运动循环可分为三个区段：T 剪刀机构的剪切工作过程时间；k8T 剪刀机构的返回行程时间；d8T 剪刀机构在初始位置的停留时间。o8因此，应有 T =T +T +Tp8k8d8o8相应的安排轴转角为f=f

23、+f+fp8k8d8o8顶糖杆机构 5 的运动循环的组成区段为：T 顶糖杆机构的顶糖工作行程时间；k5T 顶糖杆机构在工作位置的停留时间；a5T 顶糖杆机构的返回行程时间；d5T 顶糖杆机构在初始位置的停留时间。o5因此，应有 T =T +T +T +Tp5k5a5d5o5相应的安排轴转角为f=f+f+f+fp5k5a5d5o5接糖杆机构 3 的运动循环的组成区段为:T 接糖杆机构的接糖工作行程时间；k3T 接糖杆机构在工作位置的停留时间；a3T 接糖杆机构的返回行程时间；d3T 接糖杆机构在初始位置的停留时间。o3因此，应有f=f+f+f+fp3k3a3d3o3活动折纸板机构 6 的运动循环

24、也可分为四个区段：T 活动折纸板机构的折纸工作行程时间；k6T 活动折纸板机构在工作位置的停留时间；a6T 活动折纸板机构的返回行程时间；d6T 活动折纸板机构在初始位置的停留时间。o6因此，应有 T =T +T +T +Tp6k6a6d6o6相应的安排轴转角为f=f+f+f+fp6k6a6d6o6由于粒状巧克力糖果自动包装机的工作循环是从送料开头的，因此送料辊轮机构的工作起点为基准进展同步化设计，机械手和送纸机构与之一样。（1） 送料辊轮机构运动循环各区段的时间及安排轴转角：依据工艺要求，试取送料时间 T =2/15s，则停留时间 T=11/30s.相应的安排轴转角分别为：k1f =360T

25、 T 3602151/296k1p15长沙学院毕业设计论文f =360T T 36011301/2264k1p（2） 接糖杆机构 3 运动循环各区段的时间及安排轴转角：依据工艺要求，试取工作位置停留时间 T =2/15，则相应的转角为：k3f=96, f=264ka3a3（3） 剪纸刀机构 8 运动循环各区段的时间及安排轴转角：依据工艺要求，试取送料时间 T =1/30s,则相应的安排轴转角为：k8f=360T T 3601301/224k8k8p初定 T=1/30s,则 T =13/30s，则相应的安排轴转角为d8o8f=360T /T =24；f=312T /T =312d8k8po8d8

26、p（4） 顶糖杆机构 5 运动循环各区段的时间及安排轴转角：依据工艺要求，试取工作位置停留时间 T =1/45s,则相应的安排轴转角为：a5f=360T T 3601/ 4516a5a5p1/ 2初定 T=1/15s, T =2/45s,则 T=11/30s，则相应的安排轴转角为k5d5o5f=360T T =48；f=360T T =32；k5k5pd5d5pf=360T T =264；o5o5p（5） 活动剪纸板机构 6 运动循环各个区段的时间及安排转角：依据工艺要求，试取折纸行程时间 T =2/45s，则相应的安排转角为k6f=360T T 32k6k6p初定 T=1/45s, T =1

27、/6s,则 T=12/45s，则相应的安排轴转角为s6d6o6f=360T T =16；f=360T T =120s6s5pd6d5pf=360T T =192。o6o5p绘制各执行机构的循环图：依据以上计算结果，分别绘制各执行机构的运动循环图，如以下图 2-12 所示：2.3.3 各执行机构运动循环的时间同步化设计（1） 确定粒状巧克力自动包装机最短的工作循环 T。依据工艺要求，送pmin糖、送纸完成时B ，剪刀 8 即可向下剪切A ；当剪切完成时B ，顶糖杆1885 又可以开头将巧克力向上顶A ；而在巧克力被顶到位时B ，活动折纸板65516长沙学院毕业设计论文就可以开头折纸工作行程 A

28、。因此，这四个机构的运动循环在时间上的联系6由上述三对同步点 B A 、B A 和 B A打算。使这四个机构的循环图上的点188556B 与 A 、B 与 A 、B 与A 分别重合，是这四个机构运动在时间上的联系的极限情188556况。由此就可得到粒状巧克力自动包装机的具有最短工作循环 Tpmin的同步图，如图 1-13 所示。OOOO图 2-12粒状巧克力自动包装机各执行机构的运动循环图a拨糖盘、送纸辊轮和机械手转位(b)剪刀(c)顶糖杆(d)活动折纸板17长沙学院毕业设计论文拨糖盘、送纸辊轮和机械手转位剪纸刀A1B1B8A8顶糖杆B5C5A5活动折纸板B6C6A6Tpmin图 2-13 粒

29、状巧克力自动包装机具有最短工作循环的同步图由图可知：T=T+T +T +T+T +Tpmink1k8k5k6s6d6= 2 + 1+ 1 + 2117+=(s)1530154545615但是，由于各种实际误差因素的存在，在设计时，不能使点 B 与 A 、B 与188A 、B 与 A 分别对应重合，而必需使送糖、送纸机构的B点超前于剪刀机构 8 的5561B 点；剪刀机构 8 的 B88点又必需超前于顶糖机构的 A5点；顶糖机构的 B5点还必须超前于活动折纸板机构的 A6点，以确保自动机械工作的牢靠性。每对同步点18长沙学院毕业设计论文之间的超前量或称错移量依据自动机械的实际加工或其他工作状况而

30、定，有时可能还要通过试验加以确定。（2） 确定粒状巧克力自动包装机的工作循环 T 。令上述三对同步点的错移p量分别为t 、t12和t ，假设取31t =t =t =s12390则其在安排轴上相应的转角为f =f =f =t /T 360=81231p粒状巧克力糖果自动包装机的工作循环应为71111T =T +t +t +t =+=(s)pmin123 159090902此值正好和生产纲领对应的工作循环全都。2.3.4 绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环图在进展各执行机构运动循环的时间同步化后，就可以绘制粒状巧克力自动包装机的工作循环图。以下图就是以安排轴的转角横坐标的工作循环图，是设计安排轴上

31、各凸轮轮廓曲线的重要依据。进一步分析工作循环图觉察，在送糖、送纸和机械手等机构转位时，剪刀机构 8、顶糖杆机构 5 和活动折纸板机构 6 处于初始位置停留状态；而当机构 8、5 和 6 进展各种操作及返回时，送糖、送纸和机械手等机构则处于停留状态。实际上，当活动折纸板 6 完成折纸动作并从工作位置开头返回时C6，机械手等机1构就可以开头下一个循环的转位A ，这不但符合工艺要求的动作循序，而且也不存在机构之间发生空间干预的可能，这从图可以看出。在图中， C6 位于分1配轴转角 240处。把 C6 和 A视为一对同步点，并使 C相对 A有一个超前量61f =8，则可从安排轴转角为 240+8=24

32、8处，将 248360范围内的4运动截掉，只把机构 6 的局部返回行程放到 0112范围内，代替原来的一局部停留区段。这样做不会转变各机构原来的各段行程的时间和工作位置的停留时间，只是削减了各机构的初始位置停留时间。图就是截短后的工作循环图，其工作循环由 T 削减到 T ，对应的f 和f 分别是360和 248。T 值可由下ppppp式求得：T =f /f T =248/3601/2=0.29spppp19长沙学院毕业设计论文相应的安排轴转速和理论生产率则为： =60/T =60/0.29=207(r/min)ppQp=207(件/min)图 2-13 粒状巧克力糖包装机的工作循环图20长沙学

33、院毕业设计论文第 3 章 电动机的选择3.1 选择电动机类型查阅设计手册，选用三相笼型异步电机，封闭式构造，电压为380V，Y 型。其特点为：承受防淋水构造能防止直径大于 12mm 的固体异物进入，并能防止沿垂直线成 60 度或小于 60 度的淋水对电动机的影响；效率高、耗电少、噪音低、振动小、体积小质量轻、运动牢靠、修理便利；绝缘等级为 B 级。3.2 选择电动机的功率为了保证工作平稳，能够正常运转，主轴的转速 n=120r/min，主轴的最小直径 D=40mm 来计算功率 P。由现代机械设计手册北京出版社查得实心轴P公式C 3 nC 为系数，由上书的表 4.62 查取，P 为轴传递的功率K

34、w，N 为轴的转速。由此可得 P=2.34Kw3.3 传动装置的总效率电动机功率 P =P/0.96=2.43Kw13.4 确定电动机的转速=0.96总送料盘的转速为 n=20r/min取 V 带的传动比为 3.77.4，圆柱齿轮的传动比为 3，垂直分度机构的传动比为 6，其他的传动比为 1，则总传动比的合理范围为 66.6133.2，故电动机的转速可选范围为 13322664r/min。3.5 确定电动机的型号综合考虑电动机和传动装置的齿轮、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 待定电动机的型号为 Y112M4。21长沙学院毕业设计论文第 4 章 轴的设计4.1 受力分析我们所设计的自动包装

35、机的主轴主要是承受三方面的力，一是轴带动轴上零件过程中产生的扭矩；二是由于凸轮对轴的轴向冲击力；三是承受自身、轴上零件等的重力。以下设计均参考机械设计p239374。4.2 求输出轴上的功率 P、转速 N 和转矩 T假设取每级齿轮传动的功率包括轴承效率在类=0.97.则P=P =2.430.970.970.960.95=2.34Kw11234又 N=n/i=14401/31/4=120r/min于是T=9550000pn=95500002.57120=204529N.mm4.3 求作用在齿轮上的力因低速级大齿轮的分度圆半径为d=mz =496=384mm2F =2T/d=2204529/384

36、=1065NtF =F tan/cos=1065tan20cos8=522NrtF =F tan8=200Nat圆周力 F ，径向力 F 及轴向力 F方向如图示.tra4.4 初步确定轴的最小直径先按式15-2初步估算轴的最小直径。轴的材料为 45 钢，调质处理。依据表 15-3，取 A =110，于是得0d =AP2.343=105 3=22mmmin0n120所以我们取最小直径为 22mm。4.5 轴的构造设计1. 经过分析比较，现取用图 21 所示的装配方案22长沙学院毕业设计论文A BCDE FG HIJK L图 41 轴装配方案示意图2. 依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（1

37、） 初步选择轴承。因轴承同时受有轴向力和径向力的作用，径向力较大，而轴向力相对较小，应选择角接触球轴承。参考工作要求，由轴承产品名目中初步选取 0 组根本游隙，故d =d =40mm。两轴承承受轴肩进展轴向定位。由手册查12得，轴承的定位的轴肩高度为 h=4mm,因此取 d =d =48mm。12（2） 依据已经设计的凸轮间歇机构和空间布局的需要取 d=58mm.（3） 取安装齿轮处的轴段 DE 直径 d=68mm。齿轮的左端与凸轮间歇机构之间承受套筒定位。已经知道齿轮轮毂的宽度为 60mm，为了使套筒端面牢靠得压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 L=58mm。齿轮的右端承受轴肩定位，d-

38、e轴肩高度 h0.07d，取h=6mm，则轴环处的直径d=80mm，轴环宽度b1.4h，取L=18mm。（4） 依据设计要求和空间布局的合理性，HI 段安装锥齿轮。取 d=48mm， L=122mm。GF 段用于安装凸轮间歇机构。（5） 依据设计要求取 d=68mm，L=64mm。然后再依次确定得 L =128mm，LBCC=84mm，L=76mm。至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度。DGH3. 轴上零件的周向定位直齿轮、锥齿轮、沟槽凸轮、凸轮间歇运动机构与轴承受平键联接并采用过渡协作按各段直径可以由手册查得平键截面的尺寸，键槽用键槽铣刀加工， 同时为了保证各零件与轴协作有良好的对中性，应

39、选择与轴的协作为H8/k7；而轴承与轴的协作承受过盈协作，故这两处轴的直径尺寸公差为 m6。4. 确定轴上圆角和倒角尺寸参考表 152，取轴端倒角为 245，各轴肩处的圆角半径见轴的零件图。5. 求轴上的载荷首先依据轴的构造图作出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，从手册中查取 a 值参看图 1523。由手册中查出 a=9。依据轴的计算简图作出轴的23长沙学院毕业设计论文弯矩图和扭矩图如图 22。6. 传动主轴校核图 42 轴的弯矩图和扭矩图依据设计构造可知，传动主轴为最危急轴，假设该轴强度满足，则其他轴必定满足，故只需校核传动主轴。由于传动主轴为自动洗瓶机中的重要轴，故打算承受安全因数校核法对轴的安全性进展准确的评定，即对轴的危急截面作出安全性推断。首先依据轴的构造图图5-1作出轴的计算简图图5-2。在确定轴承支点位置时，应从手册中查取a 值。对于 7207C 型轴承，由手册中查得a=15.7mm。依据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图图 5-2。1) 轴的强度校核计算安全系数S ca值，由中国机械设计大典3 可知：NS=K s-1sKbess24s+y sasm长沙学院毕业设计论文NS=K t-1ttKbetat+y ttmS SS =st SS 2