课程设计说明书课程名称：巧克力糖包装机专 业：机械设计制造及自动化班 级：姓 名：学 号：指导老师： 2016 年 1 月 4 日巧克力糖包装机摘 要巧克力糖包装机主要是用在糖果包装厂里，在大量数生产出糖果后，将其一一用牛皮铝箔纸将其包来装起，给顾客以视觉上的美观享受，便于销售。这种功能在很多地方都可以用到，比如：包书机，罐头包装机，饭盒包装机等凡是设计到需要将东西进行外表包装的地方都可以将其稍加改动即可用于其他地方。设计说明书包括机构原理分析、机构选型与比较、机构设计，最终有机整合。并附有各单个机构与整体图样。 机械系统是机械的重要组成部分，是机械的主体。机械系统的设计是机械设计中极其重要的一环，设计得正确和合理与否，对提高机械的性能和质量、降低制造成本与维护费用等影响很大，所以应认真对待。机械系统的方案设计是一项极富创造性的活动，要求设计者善于运用已有知识和实践，认真总结过去的有关工作，广泛收集、了解国内的有关信息（如查阅文献、专利、标准，同有关人员交谈等），充分发挥创造性思维和想象能力，灵活应用各种设计方法和技巧，以设计出新颖、灵巧、高效的机械系统。关键词：巧克力糖包装，包装机目 录1 绪论42 设计题目、任务及要求52.1设计题目52.2设计任务及要求62.3设计提示63 功能分析73.1自动包装机结构73.2自动包装机工作原理73.3自动包装机机构分析73.3.1各机构的具体分析73.3.2各机构的实现方式84 机构选型与组合94.1机构的选用95 机械运动方案的拟定、机构的组合方式115.1方案选择115.2巧克力糖自动包装机的总体布局115.2.1巧克力糖自动包装机机构简图115.2.2执行机构简图115.2.3折纸机构简图125.2.4送纸与剪纸机构简图135.2.5推糖机构简图135.2.6卸糖机构简图136 巧克力糖自动包装机的工作循环图156.1执行机构的运动循环图156.2执行机构周期确定156.3机构初始状态设置166.4传动机构传动比计算167 曲柄滑块机构187.1曲柄滑块机构的设计188 巧克力糖自动包装机的凸轮机构198.1顶糖凸轮机构设计198.2凸轮机构轮廓曲线设计结构示意图198.3送纸滚筒凸轮机构设计208.4折纸凸轮机构设计208.5压糖凸轮及剪纸凸轮设计219 巧克力糖自动包装机的槽轮设计2210 方案评价2311 设计小结2412 参考文献251 绪论1.1巧克力糖包装机的研究背景目前发达国家糖果、巧克力工业已步入现代化的进程，新的材料、新的设备和新的技术促使糖果巧克力生产工艺和包装技术不断推陈出新，精益求精。标准化的产品包装机向高速自动化发展：巧克力制造商在对标准化的产品包装时，一般需要高速、自动化的包装机，以追求规模经济的包装成本优化。因此，近年来包装机制造商研制开发出适合不同类型产品的高速、自动化糖果、巧克力包装机，例如针对传统的枕式包装和一些适合双扭结类产品用的扭结包装机等。在这类包装机上，制造商采用了当今最新的技术，如全伺服电机、光电跟踪、高速摄像等，以达到提高包装机效能，目前已有每分钟15002000粒的高速枕式硬糖包装机。另外，与巧克力包装机连接的传送带的自动转向、整理、急停、加速也被广泛应用。 1.2巧克力糖包装机的研究的意义利用新的设备和新的技术来降低包装的成本，缩减劳力财力，更高效对巧克力糖果进行包装，实现标准化的产品包装机向高速自动化发展，以追求规模经济的包装成本优化。1.3巧克力糖包装机的研究的方法通过对国内市场调查分析及各种糖果包装机设计学术论文的研究，总结出可以更高效的对巧克力糖果进行包装的有可行性的设计方案，再经过筛选，最终确立设计方案。2 设计题目、任务及要求2.1设计题目设计巧克力糖自动包装机。包装对象为圆台状巧克力糖（图6），包装材料为厚0.008mm的金色铝箔纸。包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（图7）。包装工艺方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（图8）。包装工艺动作为：1.将64mm64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖17mm小端正上方；2.使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形；3.将余下的铝箔纸分半，先后向24mm大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。表9 设计数据表2.2设计任务及要求a、功能分解b、机构选型与组合c、机械运动方案的拟定、机构的组合方式、评价d、机构运动循环图e、机械运动简图。F、完成课程设计后，需要提交：（1）机械运动简图1张，A2图纸（用AutoCAD软件绘）；（2）设计计算说明书1份（6000字以上，由封面、目录、正文组成，采用北信课程设计专用纸，要求上交电子档和手写版）。2.3设计提示1.剪纸与供纸动作连续完成。 2.铝箔纸锥面成形机构一般可采用凸轮机构、平面连杆机构等。 3.实现褶纸动作的机构有多种选择：包括凸轮机构、摩擦滚轮机构等。 4.巧克力糖果的送推料机构可采用平面连杆机构、凸轮机构。 5.各个动作应有严格的时间顺序关系。3 功能分析3.1自动包装机结构巧克力糖自动包装机主要由送纸切纸机构、推糖压糖顶糖机构、折纸机构、送糖机构、减速装置、卸糖机构6大部分组成。3.2自动包装机工作原理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的圆形凹槽中，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好的糖送到卸糖的传送带。 由于采用的是卷筒纸，铝箔纸依靠滚筒的摩擦力进给，所以两滚筒之间间隙应适当， 并且应使铝箔纸平行且轻贴导轨，导轨上开一个宽64mm，深0.01mm的矩形长槽。3.3自动包装机机构分析3.3.1各机构的具体分析1、机构需要将生产好的糖果运送到包装机构上，所以需要设计出相应的送料机构。 2、包装糖果时需要送纸机构，所以设计相应的送纸机构。3、包装糖果时需要剪纸机构，所以设计相应的剪纸机构。4、包装时需要锥面成型机构，所以设计合理的锥面成型机构。5、在包装时还需要设计出适合的接糖和顶糖机构。6、最后需要把包装好的糖送出去，所以需要卸糖机构。3.3.2各机构的实现方式1、推糖机构要将糖块在合理的时间送到合理的位置。 2、送纸机构采用间歇性的运动，可采用部分齿轮和完全齿轮的结合来实现这一运动形式或者采用槽轮机构来实现。 3、剪纸机构可采用凸轮机构来实现剪刀的上下往复运动。4、锥面成型机构可采用凸轮来实现它的间歇式运动。5、折纸机构可采用凸轮机构来实现巧克力糖大端面的前后分半折纸运动。 6、接糖和顶糖机构都是通过凸轮来实现其间歇式往复运动的。4 机构选型与组合4.1机构的选用通过了解各个的运动机构的运动效果及设计的要求，利用工作原理以及工艺动作流程图，并根据技术、经济及相容性的要求，确定若干个工艺动作的执行构件：槽轮，摩擦滚轮，剪刀，定位杆，平面四杆机构，挡板，冲压板，顶杆及推杆，其中槽轮摩擦滚轮固连，顶杆和推杆连接，同时完成送料功能。分别选择相应的机构以实现各项运动功能，见下表： 巧克力糖包装机的机构选形5 机械运动方案的拟定、机构的组合方式5.1方案选择初始数据为电动机转速为960rmin，糖果包装数为120个min。我选择电动机转速为1440 rmin，糖果包装数为60 rmin。5.2巧克力糖自动包装机的总体布局5.2.1巧克力糖自动包装机机构简图 5.2.2执行机构简图1、折纸凸轮 2、折纸挡板 3、卸糖盒 4、出糖传送带 5、盘形机构6、剪纸刀 7、卷纸筒 8、上摩擦轮 9、送糖传送带 10、推糖四杆机构5.2.3折纸机构简图 5.2.4送纸与剪纸机构简图 5.2.5推糖机构简图5.2.6卸糖机构简图6 巧克力糖自动包装机的工作循环图 6.1执行机构的运动循环图 确定各机构的运动循环。6.2执行机构周期确定工作正常的情况下完成一个糖包装工作为一个周期T。推糖曲柄滑块机构与卸糖机构为匀速圆周运动，周期分别为T，2T。送纸机构：送纸时间 T1=1/4 （送纸与盘形机构转动同步）剪纸机构：剪纸时间 T2=1/8 (剪纸在送纸结束时执行)压糖机构：近休时间 T3=T/4 推程时间 T4=3T/8 远休时间 T5=T/8 回程时间 T6=T/4折纸机构：近休时间 T7=T/2 推程时间 T8=T/4 远休时间 T9=T/8 回程时间 T10=T/8折纸机构：近休时间 T11=T/2 推程时间 T12=T/4 远休时间 T13=T/8 回程时间 T14=T/8(注：折纸机构1先于折纸机构2，1/4周期)顶糖机构: 近休时间 T15=T/4 推程时间 T16=3T/8 远休时间 T17=T/8 回程时间 T18=T/46.3机构初始状态设置设置机构的初始状态是为了方便安装与调试，能够更好得了解机构各个时间段的分配情况:6.4传动机构传动比计算1.减速装置的设计计算：电动机转速为960rmin，糖果包装数为120个min。降速比为i=8，由于传送带需较高的转速，故减速箱降速比i取4。2带轮传动：带轮传动比由送糖传送带与出糖传送带所需速度大小自行调节3.锥齿轮：模数为2，齿数皆为20，传动比i=1。4.槽轮：4个直槽，传动比i=4 。5.锥齿至槽轮：总降速比i=8,减速箱降速4，此传动比为2 。6锥齿至曲柄滑块：与槽轮相同的周期，故传动比为2 。7.槽轮至折纸凸轮：周期相同，故i取1。7 曲柄滑块机构7.1曲柄滑块机构的设计曲柄滑块机构的设计主要用于进糖机构中进行推入到模具槽中，采用的对心曲柄滑块机。曲柄滑块机构8 巧克力糖自动包装机的凸轮机构8.1顶糖凸轮机构设计顶糖机构主要使用的是对心平底直动从动件盘形凸轮机构，主要作用是将糖块从模具中顶出以便卸糖机构将其送上传送带。由于设计凸轮机构的偏心距e=0，基圆半径r=30，推程h=15，近休角90，推程角135，等加速、等减速运动规律，远休角45，回程角90简谐运动规律。8.2凸轮机构轮廓曲线设计结构示意图