【正文】 2021 年 5 月 15 日 3 糖果包裝機(jī) 設(shè)計(jì) 宋文建 The Design of Candy packaging machine SongWenJian 2021 年 5 月 15 日 4 摘要 糖果包裝機(jī)屬于食品類(lèi)產(chǎn)品包裝機(jī)，按照包裝的形式有折疊式包裹、扭結(jié)式包裹兩大類(lèi)。 另外，本次設(shè)計(jì)的主要是采用機(jī)械式傳動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，因?yàn)樘枪b機(jī)，一般包裝速度均在 140 粒∕ min 以上，高的可達(dá) 1600 粒∕ min（如德國(guó)帕克?太克得累斯頓公司生產(chǎn)的 PAC— TECEKZ 雙扭結(jié)手式糖果包裝機(jī)）。因?yàn)檫B桿、凸輪機(jī)構(gòu)一經(jīng)調(diào)整后 ，就能?chē)?yán)格保證動(dòng)作的可靠性，并且能實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的動(dòng)作。它可以使送紙、切紙、抄紙、理糖、裹包及打糖過(guò)程自動(dòng)完成。 糖果包裝機(jī)必須保證糖果的衛(wèi)生質(zhì)量。 本設(shè)計(jì)是在 BZ350— A 型糖果包裝機(jī)做深入調(diào)查研究基礎(chǔ)上，對(duì)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，特別是對(duì)糖果包裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速的設(shè)計(jì)，對(duì)無(wú)級(jí)調(diào)速的皮帶輪的結(jié)構(gòu)做了精心設(shè)計(jì)，提高了機(jī)器的適用性，使機(jī)器操作更加容易，也保證了機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定性，提高了機(jī)器的生產(chǎn)率。因?yàn)檫B桿、凸輪機(jī)構(gòu)一經(jīng)調(diào)整后，就能?chē)?yán)格保證動(dòng)作的可靠性，并且能實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的動(dòng)作。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的生產(chǎn)日益趨向商品化、社會(huì)化和國(guó)際化。大量的連續(xù)化生產(chǎn)要求包裝作業(yè)也要成為由一系列自動(dòng)包裝機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)、輸送機(jī)、自動(dòng)儲(chǔ)存裝置、自動(dòng)檢測(cè)裝置組合起來(lái)的自動(dòng)包裝生產(chǎn)線(xiàn)。 9 近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái) ， 隨著生產(chǎn)與流通日益社會(huì)化、現(xiàn)代化 ， 產(chǎn)品包裝正以嶄新的面貌崛起 ， 受到人們普遍重視。可是如果沒(méi)有先進(jìn)的工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展 ， 也不可能出現(xiàn)高水平的現(xiàn)代化包裝。 2)能改善勞動(dòng)條件 ， 避免污染危害環(huán)境 10 對(duì)有劇毒、刺激性的 ， 低溫、潮濕性、爆炸、發(fā)射性的 ， 以及必須放置在暗室的物品 ， 實(shí)現(xiàn)了包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化 ， 便可大大改善操作條件 ， 避免污染危害環(huán)境。 由此可見(jiàn) ， 實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代包裝工業(yè) ， 乃是關(guān)系到國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的一件大事 ， 也是搞好社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn) 代化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。其中包括包裝材料學(xué)、包裝工藝學(xué)、包裝設(shè)計(jì)學(xué)、包裝印刷學(xué)、包裝動(dòng)力學(xué)、包裝機(jī)械學(xué)、包裝檢測(cè)學(xué)、包裝管理學(xué)、 以及包 裝標(biāo)準(zhǔn)化等重要分支。 現(xiàn)在 ， 依靠機(jī)電等綜合技術(shù)對(duì)產(chǎn)品包裝實(shí)行記憶式自動(dòng)控制逐漸增多 ， 其主要特點(diǎn)是 ， 將檢測(cè)出 來(lái)的信息通域記憶構(gòu)件或記憶演算 ， 指令遠(yuǎn)距離執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成所規(guī)定的動(dòng)作 ， 如自動(dòng)剔除不合格品、無(wú)料不送袋、斷瓶不充填、缺盒不上標(biāo)等等。 在世界范圍內(nèi)，包裝工業(yè)的發(fā)展歷 史比較短些，科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美各國(guó)大體上是在 19 世紀(jì)初起步的，及至五十年代步伐才大為加快。由于國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)代化，自選市場(chǎng)也蓬 勃興起。 除此之外，荷蘭。我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)包裝的的發(fā)展曾做出了許多杰出的貢獻(xiàn)。 12 第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)圖確定 傳動(dòng)系統(tǒng)是自動(dòng)機(jī)的重要組成部分，由它驅(qū)動(dòng)各個(gè)機(jī)構(gòu)按工藝要求完成各種動(dòng)作。應(yīng)注意以下原則： 1） 自動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)力求最短。 5） 自動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用標(biāo)件、通用件。 安裝尺寸：利用機(jī)座號(hào)為 80 查相關(guān)資料得型號(hào)為 Y802― 4 的基本尺寸（這里只研究軸部分，如圖 12）如下： 圖 12 D=19， E=40， F=6， G=， GD=6 注：因?yàn)檫@次的設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn) 無(wú)級(jí)調(diào)速，為了滿(mǎn)足要求，從而電機(jī)軸的長(zhǎng)度可以適當(dāng)放大為 100，即 E=10 15 第三章 無(wú)級(jí)調(diào)速的設(shè)計(jì) 求 i帶 ， 已知條件：生產(chǎn)能力： 200~300 粒∕ min（即是分配軸上獲得的轉(zhuǎn)速為 n? =200~300 粒∕ min）主電機(jī)參數(shù)：額定功率 P=，轉(zhuǎn)速 n=1390r∕ min。 P= =， ⑵、選擇帶型 ， 根據(jù) Pc =， n=1390r∕ min 由相關(guān)資料選擇 Z 型 V帶， ⑶、確定小帶輪基準(zhǔn)直徑 d， ①、初選小帶輪基準(zhǔn)直徑， 由相關(guān)資料并遵循 d≥ ddmin，初選 d=80mm， ②、驗(yàn)算帶速， V= 100060 nd? ??? =100060 139080??≈ 6m∕ s 符合帶速應(yīng)在 5~25m∕ s 范圍內(nèi)。 ③、確定大帶輪的直徑，因次由 D=d i帶 =dmim =dmax =176mm，圓整為 180mm。 即中心距的調(diào)整范圍為： ~。 當(dāng) d=dmax =125mm時(shí)， ??1 ≈ 176。 Z= ? ?PP0c = kkPP PL?)( 00c?? 查相關(guān)資料，用插值法，得 P0 =，查相關(guān)資料，用插值法，得 P0? =， 18 查相關(guān)資料得 k?=， kL= 所以， Z= kkPP PL?)( 00c?? = ??? ）（ ≈ 因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速的要求，且從經(jīng)濟(jì)效益等各方面綜合考慮，一般只用一根皮帶傳動(dòng)，可以比較方便改變轉(zhuǎn)速。 即中心距的調(diào)整范圍為： ~。 當(dāng) d=dmax=125mm時(shí)， ??1≈ 176。 Z= ? ?PP0c = kkPP PL?)( 00c?? 查相關(guān)資料，用插值法，得 P0? =， k? =， kL = ∴ Z= ? ?PP0c = kkPP PL?)( 00c?? = ））（ ??? ≈ ∴ Z 取 1 根。單根普通 V帶合適的初拉力 F0可按下式計(jì)算 F0 =500 vZPc )( ?k?＋ qv2 式中， v— 帶速， m∕ s； Z— 帶的根數(shù)； k? — 包角系數(shù)； Pc — 計(jì)算功率， KW； q— 帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， kg∕ m，見(jiàn)《機(jī)》表 ，查 Z 型帶為 kg∕m。 采用階梯軸，尺寸按由小到大，由兩端至中央的順序確定。 由 圖 17 可 知 ， T= M1 = M0 =9549 nP =9549 min/ = 由????? ???? ??????? 0 0).(. 211tAM FFFF llFlFhBthAhhB可得， ??????????????? ??00).(448 104240240448M hBA FFF FhBhAh FhB =﹣ ， FhA =， ∴截面 C 處的彎矩為 MHc =FhB l2 = m。 ∵ BC 段的斜率 kBC = l2CB MM ? = 104 ? ≈ － ， BD 段的斜率 kBD = l3BD MM ? = ? ≈－ ， ∴ kBC＜ kBD ∴可畫(huà)出合成彎矩圖如 110 26 圖 110 合成彎矩 ⑥求當(dāng)量彎矩 由圖 110 可知 C、 B 兩處都可能為危險(xiǎn)截面 ，因?yàn)閱蜗蜣D(zhuǎn)動(dòng)，可以認(rèn)為扭矩是脈動(dòng)循環(huán)變化，故修正系數(shù)α≈ ，則危險(xiǎn)截面 C、 B 兩處的當(dāng)量彎矩分別為 MCe = ））（（ TM 22C 2/1?? = ））（（ 22 2/1?? = ⑧繪制軸Ⅰ的工作圖 （附件） 27 第五章 彈簧的設(shè)計(jì) 彈簧最大載荷 Fxmax ，最大變形量 ?max 的計(jì)算 由下圖 17 可求得動(dòng)輪動(dòng)片的水平移動(dòng)最大距離 x= 2 minma