【正文】 計(jì)鏈輪 ............................................................................................................. 35 剪切部件的計(jì)算 ........................................................................................................ 37 剪刀軸的校核 .................................................................................................... 37 剪刀軸的軸承壽命校核 .................................................................................... 40 剪紙部件鏈輪處軸的校核 ................................................................................ 42 剪紙部件動(dòng)力傳入軸的校核 ............................................................................ 43 撥糖部件的校核 ........................................................................................................ 45 撥糖部件軸 1 的校核 ......................................................................................... 45 撥糖部件軸 1 上軸承壽命的校核 .................................................................... 48 撥糖部件軸 2 的校核 ........................................................................................ 49 撥糖部件軸 2 上軸承壽命的校核 .................................................................... 50 撥糖部件軸 3 的校核 ........................................................................................ 51 總結(jié) ..................................................................................................................................... 52 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 53 致 謝 ................................................................................................................................... 54 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 研究背景和意義 目前 , 國內(nèi)糖果產(chǎn)品的包 裝形式有扭結(jié)式包裝、枕式包裝、折益信封式包裝。最初的扭結(jié)包裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，功能單一，操作復(fù)雜，只能完成最基本的扭結(jié)動(dòng)作，而且生產(chǎn) 效率低下又極不衛(wèi)生。目前大多數(shù)糖果、巧克力生產(chǎn)企業(yè)均采用枕式包裝。其裹包方式由單端和雙端扭結(jié)。 九十 年 代 ， 我國 研制出伺服 電機(jī) 驅(qū)動(dòng) 的 食品 包裝機(jī)械， 食品 包裝機(jī)械行業(yè)實(shí)現(xiàn)了由機(jī)械裝置為主向電腦程控為主的技術(shù)升級(jí) 。 例如 上海久豐食品機(jī)械有限公司自行研發(fā)制造的雙扭型糖果包裝機(jī)處于 世界 領(lǐng)先水平 ,申請(qǐng)專利并 取得國家級(jí)鑒定備案 。 隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，中國制造的糖果包裝機(jī)械必將走向世界。 糖果類 包裝機(jī)械品種少 ，配 套數(shù)量少，缺少高精度和大型化產(chǎn)品， 遠(yuǎn) 不能滿足市場需求 。在企業(yè)管理上 ，往往重生產(chǎn)加工，輕研究開發(fā)，創(chuàng)新不夠，不能緊跟市場需求及時(shí)更新產(chǎn)品。這不是我國的制造水平達(dá)不到，而是需求上的問題。 生產(chǎn)率： 400~600 塊 /分 糖塊規(guī)格：圓柱形：直徑 216。 裹包系統(tǒng)由復(fù)紙器組成。 周期 14 周 開發(fā)費(fèi)用 3000 元 整機(jī)壽命 5 年 以損件壽命 2 年 撥糖和剪紙部件的要求和改進(jìn) 本次設(shè)計(jì)中，我負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)糖果包裝機(jī)的撥糖機(jī)構(gòu)、剪紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)任務(wù)。 現(xiàn)有的糖果包裝設(shè)備原理與結(jié)構(gòu)分析 近半個(gè)世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)與流通日益社會(huì)化， 現(xiàn)代產(chǎn)品包裝正以嶄新的面貌崛起，因此包裝機(jī)械受到人們普遍的重視。我要設(shè)計(jì)的糖果包裝機(jī)屬于裹包類。 A折疊式，折疊信封式包裝，多用于巧克力產(chǎn)品，糖果適宜做卷包、條包、合裝，這種包裝形式對(duì)包裝設(shè)備和包裝材料都有較高的要求。完善并補(bǔ)充以后，按其性質(zhì)和對(duì)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)作用的大小主次進(jìn)行分類、排列、編制出完善的任務(wù)明細(xì)表。 設(shè)計(jì)第三階段：運(yùn)用機(jī)械零件和機(jī)構(gòu)學(xué)知識(shí)，進(jìn)行零件和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過理論分析、技術(shù)計(jì)算及總體布置的要求，參考同類部件的結(jié)構(gòu)，確定零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)?？偣δ苤饕w現(xiàn)在輸入和輸出之間的關(guān)系以及其性質(zhì)狀態(tài)的變化上，對(duì)于糖果包裝機(jī)而言，主要體現(xiàn)在材料的變化上，則材料流成為整機(jī)系統(tǒng)的主流，總功能主要反映材料的變化，用黑箱圖表示如圖 所示， 糖果自動(dòng)包裝機(jī)送料裝置設(shè)計(jì) 10 能量 能量 信號(hào) 信號(hào) 糖塊，包裝紙 包裝時(shí)的糖塊 圖 糖果自動(dòng)包裝機(jī)總功能黑箱圖 （ 3）確定工藝原理和作業(yè)次序 作業(yè)對(duì)象的每一種轉(zhuǎn)化的實(shí)現(xiàn)都可以采用多種方式。 根據(jù)任務(wù)書要求，確定本機(jī)工藝過程為： 送紙 送糖 裹包 剪紙 扭結(jié) 出糖 圖 包裝工藝流程圖 1— 送糖； 2— 糖鉗手張開、送紙； 3— 夾糖； 4— 切紙； 5— 紙、糖進(jìn)入糖鉗手； 6— 接、送糖桿離開； 7— 下折紙； 8— 上折紙； 9— 扭結(jié)； 10— 打糖 糖紙裹包糖 塊成筒形 將包裝紙伸出糖塊部分 扭緊使糖塊封閉 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 工藝過程的確定的同時(shí)包裝工藝路線隨之成定局。 （ 4）確定技術(shù)過程： 在確定了工藝原理和作業(yè)次序、工藝順序后、作業(yè)對(duì)象由此而完成 的轉(zhuǎn)化，既構(gòu)成了技術(shù)過程的主流程，本機(jī)器將工藝和作業(yè)次序有機(jī)結(jié)合形成了改變包裝紙與糖塊相對(duì)狀態(tài)的特有功能：雙端扭結(jié)式裹包，擬定技術(shù)過程的方框圖如 所示： 圖 糖果自動(dòng)包裝機(jī)技術(shù)過程方框圖 （ 5）引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)并確定其邊界 由于技術(shù)過程中那些必須的效應(yīng)既可以由人，也可以由技術(shù)系統(tǒng)來完成，人機(jī)間任務(wù)的分配將體現(xiàn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化程度，故技術(shù)系統(tǒng)的邊界應(yīng)盡早確定，使人機(jī)間作業(yè)分工明確，同時(shí)確定機(jī)械系統(tǒng)的具體任務(wù)，并把這些任務(wù)分配給各個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。 3） 包裝材料（商標(biāo)紙）與作業(yè)對(duì)象（糖塊）的結(jié)合即裹包。例如，包裝紙的存儲(chǔ)與能量的聯(lián)系甚弱，幾乎可以無須能量而自我實(shí)現(xiàn)，而其供送則不然，必須有一定的能量來為其提供動(dòng)力方可實(shí)現(xiàn)，這樣我們就應(yīng)該首先考慮包裝紙的供送而后考慮包裝紙的存儲(chǔ)。 用包裝紙將糖塊裹包成形 （材料結(jié)合） 圖 糖塊（包裝紙）的分離 糖塊供送 送進(jìn) 定位 糖紙供送 傳送 調(diào)節(jié)張緊度 裹包 結(jié)合 成形 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 （材料轉(zhuǎn)換） 本機(jī) 采用扭結(jié)機(jī)械手進(jìn)行扭結(jié)，將其實(shí)現(xiàn)限制到了特定程度，將其按同樣方 法分解如下 ： 圖 扭結(jié)成形 （ 2）功能組合 圖 a 扭結(jié) 夾緊 扭結(jié) 軸向移動(dòng) 復(fù)位 糖果自動(dòng)包裝機(jī)送料裝置設(shè)計(jì) 16 圖 功能結(jié)構(gòu)圖 b 從功能分解提供的組合元素出發(fā)，按照一定的邏輯關(guān)系把子功能組合在一起，通過系統(tǒng)邊界及功能組合兩方面設(shè)計(jì)特征的變化，形成多種形式的，達(dá)到設(shè)計(jì)的功能目圖 功能結(jié)構(gòu)圖 c 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 標(biāo)的集合體。所以我們采用 c 方案的集中式，先裹包后分離的方式。 表 作用原理模幅箱 三．功能載體組合及方案的確定 功能載體組合是把尋求到的各種作用原理組合在一起，形成的實(shí)現(xiàn)總共能的各種功能原理方案。評(píng)價(jià)過程實(shí)際上是一個(gè)優(yōu)化過程，它貫穿于 整個(gè)設(shè)計(jì)的始終，方案設(shè)計(jì)階段的 評(píng)價(jià)意義重大，它把缺點(diǎn)消除在了萌芽狀態(tài)之中。 同時(shí)，由于扭結(jié)工藝時(shí)間較長，為了保證生產(chǎn)率的提高，扭結(jié)機(jī)構(gòu)采用雙頭型，其余動(dòng)作因時(shí)間較短不影響包裝作業(yè)時(shí)間，故采用單頭型，這樣又可減少結(jié)構(gòu)數(shù)目，進(jìn)一步保證生產(chǎn)率。 功能結(jié)構(gòu)分析 本機(jī)采用集中驅(qū)動(dòng)，臥式組合型工藝路線，操作件有調(diào)速、手動(dòng)、手輪以及各種電器開關(guān)，整機(jī)容量限制范圍，為使整機(jī)布置中機(jī)器各部件相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)關(guān)系適宜并符合人機(jī)工程特性，特設(shè)立材料運(yùn)送逆時(shí)針運(yùn)行，機(jī)器適當(dāng)調(diào)整位置安放轉(zhuǎn)速表使操作者觀察和操作方便，且機(jī)器外觀美觀。 （ 3） 主傳動(dòng)將糖塊和包裝紙運(yùn)動(dòng)到位，故糖塊和包裝紙?jiān)谶M(jìn)入糖鉗后經(jīng)扭結(jié)輸出。 （ 5） 成品輸出，在輸出工位，鉗糖手張開，糖塊靠刀下落致輸出機(jī)外。因本機(jī)給料器起排料作用，為保證停機(jī)時(shí)不讓內(nèi)存糖塊從振動(dòng)料口的開口自動(dòng)流出，喂料口底部做成水平，為使糖硝隨糖塊進(jìn)入輸糖槽，喂料斗內(nèi)置多孔篩板。 糖果自動(dòng)包裝機(jī)送料裝置設(shè)計(jì) 24 本機(jī)整個(gè)喂料裝置座位于左右旋彈簧上，使整個(gè)懸料裝置產(chǎn)生每秒 50 次的大幅度往復(fù)振動(dòng)，左右旋彈簧在此對(duì)機(jī)座又同時(shí)起到隔震作用。 注意，喂料斗應(yīng)每次下班前清理糖硝。當(dāng)分糖盤的每一槽穴轉(zhuǎn)經(jīng)料斗底部的落糖空時(shí)，糖從孔中落下并進(jìn)入送糖槽，這樣就達(dá)到分糖作用。 3)如圖 (c)所示的振動(dòng)料斗理糖，比較簡單，但對(duì)整理長方體糖塊的把握不大。 本機(jī)中送糖條位置的調(diào)整，由其上腰孔控制，使水平方向的送糖條位于送糖條的中心送糖條的支架上也沒有腰孔，用來調(diào)整送糖槽的高低，使送糖條爪部既接近于送糖槽底部又不與槽底擦碰。 ，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)按下調(diào)節(jié)塊時(shí)，調(diào)節(jié)塊爪部被拉出方形軸桿，外端紙卷輪即可使用 。 本機(jī)切紙部件選用兩個(gè)刀片，由鏈條傳動(dòng)錐齒輪，通過軸兩個(gè)刀盤產(chǎn)生正反旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，使包裝紙得以被剪斷。當(dāng)?shù)墩治赐耆]合時(shí)，電源被切斷，機(jī)器 無法啟動(dòng)，只有刀罩閉合時(shí)，電源才接通，機(jī)器方可啟動(dòng)。為 達(dá)到此目的，特在滑塊座和下滑塊座下設(shè)立腰孔。離開另一側(cè)齒輪時(shí)，機(jī)械手閉合鉗住復(fù)紙器出口已復(fù)好紙的糖塊連續(xù)向前輸送，經(jīng)過 剪紙部件時(shí)紙被剪斷。為保證鏈條使用一段時(shí)間磨損后的重新張緊，設(shè)置了張緊裝置。 本機(jī)器采用三對(duì)扭結(jié)機(jī)械手于鉗糖機(jī)械手同步運(yùn)行的傳動(dòng)部分，來實(shí)現(xiàn)分別糖塊的雙端扭結(jié)。 扭爪鉗紙的方位視糖塊寬度的大小和紙質(zhì)軟硬而決定用 ab 中的哪一種方案。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 機(jī)器的傳動(dòng)與調(diào)整 我們將機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)集中于機(jī)座內(nèi)，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過一套無極變速組，齒輪和單向離合器傳動(dòng)軸，軸上有三個(gè)鏈輪 Z=20，分別傳動(dòng)剪紙部件和軸。無級(jí)變速組帶未定長，中間變速輪 21 在花鍵軸套 19 上滑移，達(dá)到變速。 為方便手動(dòng)調(diào)試，在軸 34 上設(shè)有手動(dòng)操縱手輪 18*200，手輪于軸 34 用削槽離合器聯(lián)合，手動(dòng)是把手輪推入，接通軸 34，即可手動(dòng)操 作機(jī)器。 理糖、送糖的工作循環(huán) 分配周轉(zhuǎn)一周，可完成一塊糖的包裝，這樣軸轉(zhuǎn) 365 度的過程中，理糖盤理出一塊糖，送糖條恰巧從未接糖到接觸糖這一過程。周向移動(dòng)可350 度時(shí)停止，此時(shí)扭手已完全張開。 假設(shè)扭結(jié)部件的主軸為最終主軸輸出，又因?yàn)榧艏埐考妮敵鲛D(zhuǎn)速為 =400n剪 轉(zhuǎn) /分， 根據(jù)《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求確定無級(jí)傳動(dòng)比 I = 級(jí) 。 2 5 3 . 2 2 5 3 . 2 0 . 0 0 4 2 5 1 . 8a a a? ? ? ? ? ? ? 取 39