扭结式糖果包装机毕业设计说明书(编辑修改稿)

扭结式糖果包装机毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

用曲柄摇扦机构 和滑块机构来驱动接糖杆 作无停留往复摆动。 如图 所示： 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 18页 共 43页 图 接糖机构简图 1— 接糖杆； 2— 糖果 4) 成品输出机构 利用接糖机构中摇杆的往复摆动来驱动打糖杆作无停留往复摆动，这样可 省去一个原动件。 图 打糖机构简图 自动控制系统 为使理糖转盘上的糖块始终维持适当数量，槽式电振动给料器应配备自动控制装置，以实现自动给料；另外，还设置包装纸用完及断纸、缺糖时的自动停机装置。 由于本次设计中主要是对各机构的设计，故这部分在此不作具体说明。 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 19页 共 43页 传动系统 间歇双端扭结式糖果包装机传动系统由主传动系统和理糖供送传动系统两部分组成。 (1)主传动系统 图 主传动系统图 主传动系统图如上所示，主电动机经机械式无极变速器、轴 Ⅰ 将运动传递给分配轴Ⅱ ，分 配轴 Ⅱ 将运动平行进行分配，经齿轮、马氏盘将运动传递给轴 Ⅲ ，带动工序盘间歇转动。 另一传动路线为经齿轮传动带动轴 Ⅴ 、 Ⅵ 转动，从而带动扭结手完成扭结动作，轴 Ⅴ 经链传动、齿轮传动带动供纸辊及切刀运动，实线包装纸的供送及切断。 分配轴 Ⅱ上的偏心轮（ 1）带动送糖杆送糖；偏心轮（ 2）带动钳手开合；偏心轮（ 3）带动活动折纸板完成下折纸；偏心轮（ 4）带动接糖杆和打糖杆分别完成接糖和打糖动作，包装机正常工作之前，通过转动调试手轮对包装机进行调试。 包装机正常工作之前，通过转动调试手轮对包装机进行调试。 采用机械式元级调速，生产能力 连续可调，能适应不同的包装纸和糖果的变化。 由于采用了马氏机构，因此，中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 20页 共 43页 该机不宜高速。 (2)理糖供送传递系统 图 理糖供送机构传动系统图 理糖供送机构由一台电动机单独驱动。 电动机经带传动将运动传递给到 Ⅰ 轴， Ⅰ 轴进行运动分配。 其中一路，经蜗杆、蜗轮传动带动理糖盘转动；另一传动路线为经齿轮传动使轴 Ⅱ 转动，从而带动 Ⅱ 轴上的输送带的主动轮回转，完成糖的输送；然后经链传动、螺旋齿轮传动，将运动传递给毛刷。 编制工作循环图 (1)拟定运动规律 该机在送糖工位的包装工序最集中，与送纸、切纸 、送糖、推糖、接糖、折纸、工序盘糖钳的开合和转位等均密切相关。 当工序盘刚停止时，工位Ⅰ的糖钳处于张开状态，接糖杆向右运动 至极右位置。 此时包装纸 刚好 被 送到预定长度并切断，而推糖杆也将糖块和包装纸向左推送到与接糖杆接触并夹紧；继而将糖块和包装纸送入糖钳内，在此过程中包装纸被折成“∪”形，糖块和包装纸进入糖钳时便被糖钳夹紧，接着推糖杆向右中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 21页 共 43页 退回，接糖杆向左运动，而折纸扳进行折纸；折纸板向上折纸时，工序盘便开始转位运动，折纸板再跟随糖块向上运动 一段距离 后返回。 根据上述动作配合要求，确定各执行构件的运动规律。 1)推 糖杆：在推糖杆将糖块向左推送和随后的回程运动期间内，包装纸最多只能供送所需长度的一半，否则包装纸与推糖杆发生干涉，而包装纸是连续等速运动的，也就是说，此阶段最多只能占用分配轴转 180176。 的时间。 现确定推糖和回程各占用分配轴转90176。 和 85176。 的时间。 2)接糖杆：接糖杆作接糖运动的时间应与推糖杆的推糖时间一样，故确定接糖杆的接糖时间相当于分配轴转 90176。 ，而回程时间为 95176。 3)糖钳：糖钳张开时上下钳相距 18mm 左右，无糖闭合时则相距 10mm 左右。 当推糖结束时它闭合到最小距离，闭钳时间为 35176。 4)工序 盘：工序盘作间歇转动，每次转 60176。 在停留期内，须完成接糖杆回程运动(需时 95176。 )、推糖块入糖钳 (需时 90176。 )、折纸运动三个动作，即停留时间应大于。 因此，驱动它作间歇运动的槽轮机构应是外接型的，参照同类型机器选用六槽槽轮。 这样，工序盘停留时间为 240176。 ，转动时间为 120176。 5)折纸板：折纸板从开始折纸至升到最高位置，确定其行程时间为 80176。 6)送糖带：送糖带作等速运动。 根据实践，在一个运动周期内，送糖带前进的距离以糖块长度的 812 倍为宜。 7)扭结工位 ： 在工序盘停歇期 内完成扭结。 将扭结机械手的指部动作分解为： (一 )旋转运动：作等速转动，分配轴转 — 圈，它转 2． 5圈。 (二 )开闭运动：应与工序盘的运动协调，并在水平位置将筒状纸夹紧，夹紧时间应满足不同材质的包装纸的扭结要求。 一般说来，对蜡纸需扭转 360176。 ，对玻璃纸需扭转540176。 ，若是聚丙烯材料则需扭转 720176。 因此，扭紧蜡纸和玻璃纸时所需夹紧的时间，若用分配轴转角表示则分别为。 (三 )轴向移动： 扭结时，两个拉手都必须向糖块接近，以补偿包装纸的扭结缩短量。 糖块高与宽的 尺寸愈大，扭结缩短量也愈大，一般取圆柱形糖块的轴向移距为 810 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 22页 共 43页 mm，方形糖块的轴向移距为 12— 14mm。 8)成品输出工位 当工序盘刚停止时，此工位的糖钳即由夹紧状态迅速张开，接着打糖杆将成品排出。 (一 )糖钳： 张开动作需时 35176。 (二 )打糖杆：它与接糖杆用同一曲柄驱动，打糖行程为 30mm，需时 60176。 （ 2） 确定工作顺序和绘制工作循环图 根据前述各执行构件的运动规律及对它们的动作配合要求，可绘制工作循环图，如图 222 所示 ： 图 222 工作循环图 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 23页 共 43页 3. 传动系统中各 零 部件的设计 计算 电动机的选择 参考同类型的糖果包装机 ，主传动系统 选用 型电动机， 功率为 ， 满载转速为 1280r/min。 理糖供送系统选用 A1724 型电动机，功率为 ，满载转速为1350r/min。 带传动的选择 根据 要求包装圆柱形糖块的生产率达 5— 6 块／ s；包装长方体形糖块为 4 块／ s 左右。 由此可确定分配轴的转速可在 21— 42rad／ s(200— 400r／ min)的范围内作无级调节。 由于分配轴的转速为 200— 400r/min，电动机满载时的转速为 1280r/min，因而，电动机至分配轴的降速比应能在 3． 2— 6． 4 的范围内无级调节。 为此从电动机到分配轴采用两级降速，第一节用宽三角带无级变速，第二节用齿轮降速。 在第一节宽三角带无极变速的降速比应能在 1— 2 的范围内调节，根据包装机的空间要求取电动机装的带轮直径为 90— 180mm 可调，与之配套的带轮直径为 180mm。 理糖供送系统中带传动设计按照同样方法，选择电动机装带轮直径为 50mm，与之配套的带轮直径为 112mm。 齿轮传动的设计 减速器 第二节齿轮传动设计中取齿轮输入功率 ,分配轴的 转速为300r/min，齿数比 ， 小齿轮 加如图几所示 转速 ，工作寿命为 15年（每年工作 300 天），两班制，转向不变进行设计计算。 、精度等级、材料及齿数 1)选用直齿圆柱齿轮传动。 2)扭结包装机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度 （ GB1009588）。 3)材料选择：选择小齿轮材料为 40 （调质），硬度为 ，大齿轮材料为 45号钢（调质），硬度为 ，两者材料硬度差为。 4)初选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 ,取。 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 24页 共 43页 由设计公式进行试算，即 （ ） 1)确定公式内各计算数值 （ 1） 试选载荷系数 （ 2） 计算小齿轮传递的转矩 （ 3） 选取齿宽系数 （ 4） 材料的弹性影响系数 （ 5） 小齿轮的接触疲劳强度极限 ；大齿轮的接触疲劳强度极限； （ 6） 计算应力循环次数 （ 7） 接触疲劳寿命系数 ； （ 8） 计算接触疲劳许用应力 取失效概 率为 ，安全系数 ,有 2） 计算 （ 1） 试计算齿轮分度圆直径 ，代入 中较小的值 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 25页 共 43页 （ 2） 计算圆周速度 v （ 3） 计算齿宽 b （ 4） 计算齿宽与齿高之比 b/h 模数 齿高 （ 5） 计算载荷系数 根据 ， 7级精度，动载系数 直齿轮，假设。 取 ； 使用系数 ； 7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， ； 由 ， 得 ；故载荷系数 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 26页 共 43页 （ 8） 按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式 （ 9） 计算模数 m 弯曲强度的设计公式为 1） 确定公式内的各计算数值 （ 1） 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限； （ 2） 弯曲疲劳寿命系数 ， （ 3） 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 ,有 （ 3） 计算载荷系数 K （ 4） 齿形系数 ；。 （ 5） 应力校正系数 ；。 （ 6） 计算大小齿轮的 并加以比较 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 27页 共 43页 大齿轮的数值大。 2） 设计计算 对比计算结果，由齿面接触强度计算的模数 m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可 根据 弯曲强度算得的模数 并就近圆整为标准值 ，按接触强度算得的分度圆直径。 算出齿轮的齿数： 大齿轮齿数 这样设计出的齿轮传动， 既满足了齿面接触强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 1） 计算分度圆直径 2） 计算中心距 3） 计算齿轮宽度 中北大学 2020 届毕业设计说明书 第 28页 共 43页 取 ，。 验算 综上所述，该对传动齿轮的分度圆直径 ， ，齿轮厚度， ，齿轮模数 ，齿数 ，。 参考上所述齿轮设计的方法，确定齿轮的传递功率，齿轮转速，齿轮传动比以及其他一下条件后进行设计。 由于减速器中两齿轮传递功率最大，传动比最大，工作环境最复杂，故其他齿轮传动中选用与它相同或相差不大的齿宽系数，模数也 基本 能满足生产需求。 最危险的两齿轮宽度分别为 30mm 和 35mm，其他齿轮的宽度选择在 30mm 左右即可。 其他齿轮 参照主传动 系统图 和理糖供送机构传 动系统图 他们的 分度圆直径、 齿数 、齿轮厚度、模数选择如下表 所示。 表 齿轮 的选择 主传动系统齿轮 分度圆直径 (mm) 齿数 齿轮厚度(mm) 模数(mm) 分度圆直径 (mm) 齿数 齿轮厚度 (mm) 模数(mm) 1 30 30 35 11 18 15 15 2 96 96 30 12 18 25 3 52 30 13 36 20 4 52 25 14 24 20 25 5 52 30 15 24 20 20 6 52 25 16 24 20 25 7 52 30 17 48 40 20 8 72 60 25 18 21 25 9 24 75 19 23 20 10 18 15 15 理糖供送传动系统齿轮 分度圆直径 (。