机械原理课程设计2016.docx

2016.1.4-2016.1.10目录设计任务书2粒状巧克力糖果包装机的工艺确定3粒状巧克力糖果包装机的总体布局7粒状巧克力糖果包装机的传动系统9粒状巧克力糖果包装机的工作循环图10粒状巧克力糖果包装机的齿轮设计14粒状巧克力糖果包装机的机械手设计16粒状巧克力糖果包装机的凸轮设计17粒状巧克力糖果包装机的槽轮设计20设计小结21参考文献21机械原理课程设计评分表22一、设计任务书1、粒状巧克力糖被加工对象是呈圆台形粒状巧克力糖，如图1所示。H=12mm，?1=30mm，?2=20mm。2、包装材料巧克力糖包装采用厚度0.008mm的银色铝箔卷筒纸。3、包装质量要求要求巧克力糖包装后外形美观、挺括、铝箔纸无明显损伤、撕裂、褶皱。4、机构设计要求要求设计糖果包装机的间歇供纸、剪纸，铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构以及巧克力糖果的送推料机构。5、设计任务1.巧克力糖包装机一般应包括凸轮机构、平面连杆机构、齿轮机构等。2.设计传动系统并确定其传动比分配。3.图纸上画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。4.设计平面连杆机构。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。设计凸轮机构。确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值，校核最大压力角与最小曲率半径。绘制凸轮机构设计图。设计计算齿轮机构。5.编写设计计算说明书。二、粒状巧克力糖包装机的工艺确定巧克力糖果从浇注成型机出口进入送糖传送带，送糖传送带匀速将糖果挨个送给曲柄滑块推糖机构，推糖机构滑块开有圆形凹槽，能把糖果精准地推到垫有包装纸盘形机构上，再由压糖机构将糖压入盘形机构圆形凹槽中，迫使包装纸紧贴糖。在每次将糖果送给压糖机构之时，完成一次送纸的动作；由于压糖凸轮内嵌入了剪纸的凸轮，并保持一定的角度（即有时间先后关系），所以在压糖之前先进行了剪纸的动作。当压糖机构完成动作时，槽轮带动盘形机构转过90度，此时由折纸机构先后将包装纸压平，完成之后盘形机构再次转过90度，此时先有顶糖机构先将糖顶出圆形凹槽，最后由卸糖机构将包装包装好的糖送入卸糖的传送带。3．包装工艺方案拟定图3 包装工序分解图图3为最初的巧克力糖包装工艺图.根据人工包装动作顺序,针对产品包装质量要求,该机包装工艺如下:1) 将90mm×90mm铝箔纸覆盖在巧克力糖?20小端正上方,如图3(a)所示。 2) 使铝箔纸沿糖块锥面强迫成行如图3(b)所示. 3)将余下的铝箔纸分成两半,先后向?30大端中央折去,迫使包装纸紧贴巧克力糖,如图3(c),(d)所示.上述包装工艺只是一种设想,还须经过工艺实验加以验证.4.巧克力糖包装工艺的实验根据初拟的包装工艺方案,进行了工艺实验.在第一次实验时,采用刚性锥形模腔,迫使铝箔纸紧贴在糖块的圆台锥面上.图4为第一次工艺实验的结构简图.图4 第一次工艺试验结构图1-转轴 2-巧克力糖 3-转盘4-顶糖杆 5-铝箔纸 6-槽凸轮机构如上图所示,糖块和包装纸由顶糖杆4顶入转盘上的锥形模腔,迫使铝箔纸紧贴糖块.实验结果表明,基本符合要求,但还存在如下问题:由于巧克力糖在浇注成行时,外形尺寸误差较大,而刚性模腔不能完全适应这种情况;又由于铝箔纸又薄又脆,在强迫成行时,铝箔纸有被拉破的现象,特别当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破;此外,在实验中常常发生糖块贴牢模腔不能自由落下的情况;有时在顶杆顶糖时发生损伤糖块的现象等等.这说明第一次工艺实验还很不完善.在第二次工艺实验时,将刚性锥形模腔改成具有一定弹性的钳糖机械手.图5为钳糖机械手及巧克力糖包装简图. 图5 钳糖机械手及巧克力糖包装1-转轴 2-转盘 3-弹簧 4-接糖杆 5-钳糖机械手(共6组)6-糖块 7-顶糖杆 8-铝箔纸 9-环行托板 10-折边器如上图所示,机械手设计上是具有弹性的锥形模腔,这样能适应巧克力糖外形尺寸的变化,解决第一次工艺实验中存在的拉破铝箔纸的现象.在机械手下面有圆环形托板,以防止糖块下落。第二次工艺实验的过程如下:当钳糖机械手转至装糖未位置时,接糖杆4向下运动,顶糖杆7向上推糖块6和包装纸8,使糖块和铝箔纸夹在顶糖杆和接糖杆之间,然后它们同步上升,进入机械手5,迫使铝箔纸成型如图5(b)所示,接着折边器10向左折边,成图5(c)状,然后转盘2带机械手5作顺时针方向转动,途径环行托板9,使铝箔纸全部覆盖在糖块的大端面上,完成全部包装工艺如图5(d)所示.第二次工艺实验,获初步成功.铝箔纸没有撕破现象,糖块也没有说明损伤.但是包装纸表面还不够光滑,有时还发生褶皱现象,还需要进一步改进.又经过讥刺实验,发现铝箔纸只要用柔软之物轻轻一抹,就很光滑平整地紧贴在糖块表面上,达到预期的外观包装质量要求.因此增设了一个带有锥形毛刷圈（软性尼龙丝）