粒状巧克力糖包装机的传动系统设计.docx
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粒状巧克力糖包装机的传动系统设计.docx
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粒状巧克力糖包装机的传动系统设计
摘要
颗粒状糖果包装机设计是典型的机械系统设计,它不仅包括机构的尺寸、强度设计,还包括了传动机械系统设计。
本设计主要是针对圆台柱状巧克力糖的铝箔纸包装。
设计主要内容有:
设计方案设计和传动系统设计。
包装机主要实现巧克力糖的输入、折边、抄底边、等等功能,直到最后由输送带输出。
整个系统功能实现中,机械手要实现的是夹糖、折边、转送等重要功能,因此对传动系统设计,作为一个动作执行系统,动力是必不可少的,当然对动力的传递系统也就显得尤其重要了。
系统功能中要实现机械手转位、送糖盘转位、供纸、剪纸、抄纸、接糖、顶糖及拨糖等功能,它们都需要不同大小的动力,这就需要传动系统的调节。
如在机械手的转位功能中,为实现间歇的转位功能就得通过传动链中的槽轮机构来实现,该机构要保证机械手在转到位后,有一定的停留时间,从而为顶糖、接糖及拨糖功能的实现提供必要的机械动作执行时间。
设计好的包装机机构正常的生产率为120r/min。
关键词:
包装机;巧克力糖包装;机械手。
ABSTRAVT
Granularcandypackagingmachinedesignistypicalofmechanicalsystemsdesign,itisnotonlytheorganization'ssize,strengthdesign,includingthedesignofthemechanicaltransmissionsystem.Thisdesignisforroundcylindricalchocolatealuminumfoilpaperpackaging.Design:
thedesignandpowertraindesign.Thepackagingmachineinputchocolatehem,sideofthebargain-hunting,andmore,untilthelastoutputbytheconveyorbelt.Implementationoftheentiresystemfunctions,therobottoachievethefoldersugar,folding,transferfunction,sothetransmissionsystemdesign,asanactionexecutionsystem,powerisessential,ofcourse,itappearsthepowerdeliverysystemparticularlyimportant.Thesystemfunctionstoachievetherobotturntosendthetransferofthesugardish,forpaper,papercutting,papermaking,thensugar,sugartopandreversalofsugar,andotherfunctions,theyallrequiredifferentamountsofpower,whichrequirestheadjustmentofthetransmissionsystem.Manipulatortranslocationfunctiontoachieveintermittenttransferfunctionhavetodrivechainsheaveinstitutionstoachieve,theagencyyouwanttoensurethatrobotgotothebit,thereisacertainresidencetime,andthustothetopofsugar.thensugarandreversalofsugarfunctionsprovidethenecessarymechanicalactionexecutiontime.Designedpackagingmachineinstitutionsnormalproductionrateof120r/min.
Keywords:
packingmachine;chocolatepackaging;mechanicalhand.
目录
1绪论1
2粒状巧克力糖包装机的工艺确定1
2.1产品特征1
2.2包装材料1
2.3包装工艺方案拟定2
2.4巧克力糖包装工艺的实验2
3粒状巧克力糖包装机的总体布局3
3.1机型选择3
3.2自动机的执行机构3
3.3包装机总体布置4
4粒状巧克力糖包装机的传动系统5
5粒状巧克力糖包装机的电机选择5
5.1电动机类型和结构的选择5
5.2电动机容量选择6
5.3确定电动机转速6
5.4分配各级传动装置传动比7
6V带传动设计7
6.1确定设计功率7
6.2选择带的型号7
6.3确定带轮的基准直径7
6.4验算带的速度7
6.5确定中心距a和V带基准长度Ld8
6.6计算小轮包角8
6.7确定V带根数Z8
6.8确定初拉力9
6.9计算作用在轴上的压力FQ9
6.10带轮结构设计10
7链传动设计11
7.1选择链轮齿数11
7.2确定计算功率11
7.3确定链节距p11
7.4初定中心距a0,取定链节数Lp11
7.5确定链长和中心距12
7.6求作用在轴上的力12
7.7确定润滑方式12
7.8链轮的设计12
8螺旋齿轮设计13
8.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数13
8.2按齿面接触强度设计14
8.2.1确定公式内各计算数值14
8.2.2计算14
8.2.3几何尺寸计算15
9轴设计16
10凸轮和槽轮设计17
结论21
参考文献22
致谢23
1绪论
粒装巧克力糖呈圆台形,轮廓清楚,但质地疏松,容易碰伤,且生产批量很大,畅销国内外,手工包装质量存在包装质量不均。
上料时需要人工定时放料,每分钟放80粒糖,工人劳动强度大,远远不能适应市场的需要,因此改进粒装巧克力糖包装机传动系统,提高生产率,提高质量,是迫切需要解决的。
本论文主要工作是完成粒状巧克力包装机传动系统的设计,确定包装机工作循环图,设计动力的传递方式和方法,实现转速的传递,完成包装机的传动,提高生产力,减少工人工作量。
具体内容有总体设计的初步构思;电动机的选择;V带传动设计;螺旋齿轮设计;槽轮设计;凸轮等设计。
2粒状巧克力糖包装机的工艺确定
2.1产品特征
粒装巧克力糖呈圆台形,轮廓清楚,但质地疏松,容易碰伤。
因此,考虑机械动作时应适合它的特点,以保证产品的加工质量。
产品夹紧力要适当;在进出料时避免碰撞而损伤产品;包装速度应适中,过快会引起冲击而可能损伤产品等。
包装工艺首要的是解决坯件的上料问题。
显然,像巧克力糖之类的产品,使用一般料斗上料方法是不适宜的。
如果采用料仓式上料方法,则需要人工定时放料,每分钟放80粒糖也够紧张的。
如果将自动机的进料系统直接与巧克力糖浇注成形机的出口相衔接,则比较容易解决巧克力糖的自动上料问题。
2.2包装材料
食品包装材料应十分注重卫生。
粒状巧克力糖包装纸采用厚度为0.008mm的金色铝箔纸,它的特点是薄而脆,抗拉力较小,容易撕裂,也容易褶皱。
因此,在设计供纸部件时对速度应十分注意。
一般包装的速度越高,纸张的拉力就越大。
根据经验,一般送纸速度应小于500mm/s。
选择供纸机结构时,主要依据下列两点:
1)采用纸片供料或是采用卷筒纸供料。
本机采用卷筒纸。
2)纸张送出时的空间位置时垂直置放的还是水平置放的。
将纸片水平置放对包装工艺有利。
但卷筒纸水平输送,只能采用间歇式剪切供纸方法。
2.3包装工艺方案拟定
图2-1包装工序分解图
图2-1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75mm×75mm铝箔纸覆盖在巧克力糖小端正上方,如图2-1(a)所示。
2)使铝箔纸沿糖块锥面强迫成行如图2-1(b)所示.
3)将余下的铝箔纸分成两半,先后向大端中央折去,迫使包装纸紧贴巧克力糖,如图2-1(c),(d)所示.
2.4巧克力糖包装工艺的实验
由于条件限制实验无法实现,以下为《自动机械设计》[1]相关内容
根据初拟的包装工艺方案,进行工艺实验.
图2-3为钳糖机械手及巧克力糖包装简图.
图2-2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,I不存在拉破铝箔纸的现象.在机械手下面有圆环形托板,以防止糖块下落。
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2-2(b)所示,接着折边器10向左折边,成图2-2(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2-2(d)所示.
由于包装纸表面还不够光滑,有时还发生褶皱现象,需要进一步改进.
经过实验,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),在定糖过程中,先让糖块和铝箔纸通过毛刷圈,然后再进入机械手成形,结果使包装纸光滑、平整、美观,完全达到包装质量要求。
图2-3是经过改进后的巧克力糖包装成型机机构简图。
图2-3巧克力糖包装成型机构
1-左抄板纸2-钳糖机械手3-接糖杆4-右抄板纸
5-锥形尼龙丝圈6-铝箔纸7-糖块8-顶糖杆
另外,考虑自动机工作的可靠性,在成品出料口增设拨糖杆,确保机械手中的糖块落入输送带上。
这样的工艺方案就此确定。
3粒状巧克力糖包装机的总体布局
3.1机型选择
由于大批量生产,所以选择全自动机型。
根据前述工艺过程,选择回转式工艺路线的多工位自动机型。
根据工艺路线分析,实际上需要两个工位,一个是进料、成型、折边工位另一个是出料工位。
自动机采用四槽槽轮机构作工件步进传送。
3.2自动机的执行机构
图3-1钳糖机械手及进出糖块机构
根据巧克力糖包装工艺,确定自动机由下列执行机构组成:
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
7)转盘步进传动机
下面是主要执行机构的结构和工作原理。
图3-1为钳糖机械手、进出糖机构结构图。
送糖
盘4与机械手作同步间歇回转,逐一将糖块送至包装工位Ⅰ。
机械手的开合动作,由固定的凸轮8控制,凸轮8的廓线是由两个半径不同的圆弧组成,当从动滚子在大半径弧上,机械手就张开;从动滚子在小半径弧上,机械手靠弹簧6闭合。
图3-2为接糖和顶糖机构示意图。
接糖杆和顶糖杆的运动,不仅具有时间上的顺序关系,而且具有空间上的相互干涉关系,因此它们的运动循环必须遵循空间同步化的原则设计,并在结构上应予以重视。
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
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