【正文】 最集中，與送紙、切紙 、送糖、推糖、接糖、折紙、工序盤糖鉗的開合和轉(zhuǎn)位等均密切相關(guān)。的時(shí)間。 )、折紙運(yùn)動三個(gè)動作，即停留時(shí)間應(yīng)大于。 將扭結(jié)機(jī)械手的指部動作分解為： (一 )旋轉(zhuǎn)運(yùn)動：作等速轉(zhuǎn)動，分配軸轉(zhuǎn) — 圈，它轉(zhuǎn) 2． 5圈。 8)成品輸出工位 當(dāng)工序盤剛停止時(shí)，此工位的糖鉗即由夾緊狀態(tài)迅速張開，接著打糖桿將成品排出。為此從電動機(jī)到分配軸采用兩級降速，第一節(jié)用寬三角帶無級變速，第二節(jié)用齒輪降速。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 24頁 共 43頁 由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即 （ ） 1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 （ 1） 試選載荷系數(shù) （ 2） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （ 3） 選取齒寬系數(shù) （ 4） 材料的彈性影響系數(shù) （ 5） 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限； （ 6） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （ 7） 接觸疲勞壽命系數(shù) ； （ 8） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概 率為 ，安全系數(shù) ,有 2） 計(jì)算 （ 1） 試計(jì)算齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25頁 共 43頁 （ 2） 計(jì)算圓周速度 v （ 3） 計(jì)算齒寬 b （ 4） 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) 齒高 （ 5） 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ， 7級精度，動載系數(shù) 直齒輪，假設(shè) 。 參考上所述齒輪設(shè)計(jì)的方法，確定齒輪的傳遞功率，齒輪轉(zhuǎn)速，齒輪傳動比以及其他一下條件后進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第三 段用于安裝三個(gè)圓柱偏心輪，長度與三個(gè)圓柱偏心輪的安裝位置 及軸的安裝空間位置 有關(guān)，三個(gè)圓柱偏心輪安裝位置應(yīng)盡量安裝在這一段的偏中位置 ，取這段長度為500mm。由于分配軸傳遞功率最大，軸上零件最復(fù)雜，軸的工作環(huán)境也最惡劣。 (這時(shí)曲柄與搖桿 轉(zhuǎn)向相反 )。 4)求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：在 A 線上取 點(diǎn)，使 .則 A D為所求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的外極限位置，且 ， ， ， 。推糖桿回程運(yùn)動 (由推糖終了位置后退 )32mm，相應(yīng)的搖桿擺角也為 24． 4176。畫 AM 線；使 得到 DK、 AM 兩線的交點(diǎn) O。當(dāng)推糖桿由推糖終了位置后退 30mm 時(shí)，相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角為 85176。 ， 。 (a) (b) 圖 37 折紙機(jī)構(gòu) 1— 折紙板； 2— 紙； 3— 糖塊 用幾何法求解。 用 a、 b、 c、 d 分別表示曲柄、連桿、搖桿及固定桿的長度，即 、 、 。 （ 3）連接圓弧的最高點(diǎn)，各點(diǎn)連成光滑曲線，便得到凸輪展開圖的理論輪廓曲線。在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo) 和同學(xué)的幫助 下，終于使我對對扭結(jié)包裝機(jī)的設(shè)計(jì) 方向和方法有了掌握。還有圓柱偏心輪、凸輪的設(shè)計(jì)。為此我參考了不少資料。我想這肯定會對我以后畢業(yè)工作會由很大幫助。我想這是一次意志的磨練，是對我實(shí)際能力的一次提升，也會對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。并用自己親身經(jīng)歷的社會經(jīng)驗(yàn)來告誡我們，讓我們少走彎路，珍惜大學(xué)生活。而在我最落魄的日子里，正是父親母親的親切鼓勵(lì)，讓自己能夠堅(jiān)強(qiáng)前行。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本次 畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。再次對周巍老師表示衷心的感謝。 。郭謙功老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和誨人不 倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 50頁 共 43頁 致 謝 時(shí)間飛逝， 大學(xué) 的學(xué)習(xí)生活很快就要過去，在這 四年 的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 我 永遠(yuǎn)不會忘記你們的良苦用心。 感謝 05 級包裝工程 2班 以及兄弟班所有 同學(xué)，或許很多年后我會遺忘你們的模樣，但大學(xué)四年因?yàn)橛辛四銈?05級 包裝工程 專業(yè) 才能稱之為一個(gè)整體。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭取 在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。在論 制作 中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識 ，并回顧了 以前 學(xué)到的知識。 觸類旁通，我也學(xué)習(xí)了一下 UG 零件設(shè)計(jì)，方便我繪出零件裝配圖。方案中 工序盤、糖鉗手 的設(shè)計(jì)是個(gè)比較頭疼的問題，在反復(fù)推敲，對比的過程中，最終定下了 糖鉗手一只固定，一只活動的方案。 年 初，在與導(dǎo)師的交流討論中我的題目定了下來，是： 糖果扭結(jié)包裝機(jī) 設(shè)計(jì)。 （ 2）將滾子中心的軌跡分成分成 與位移曲線坐標(biāo)對應(yīng)的區(qū)間和等份，得到一系列的點(diǎn)。 過相對極點(diǎn) R 作 RN 線，使 ，則 RN 與 兩線的交點(diǎn)即為所求 點(diǎn)。但是，不管曲 柄轉(zhuǎn)向如和 折紙工序所要求的曲柄與 搖 桿的一對相應(yīng)角移量 （或 ） 都處于外極限位置之前。 推搪時(shí)搖桿與曲柄那作順時(shí)針轉(zhuǎn)動，而回程運(yùn)動時(shí)則是轉(zhuǎn)向相反的，故 ， 。 接糖機(jī)構(gòu)桿件的設(shè)計(jì) 圖 35 所示是糖果裹包機(jī)接糖糖機(jī)構(gòu)。 用幾何法求解，如圖 34 所示： 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 36頁 共 43頁 圖 34 推搪機(jī)構(gòu)幾何法求解圖 1)取比例 1： 5作圖，畫直線 。已知固定桿 ，扇形齒輪節(jié)圓半徑 ， 由此 設(shè)計(jì) AB、 BC、 CD 三個(gè)桿件的長度。 3)求鉸銷 的外極限位置和內(nèi)極限位置 ，在 和 上，分別取 、 點(diǎn)，使D= 。相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角為 (這時(shí)曲柄與搖桿轉(zhuǎn)向相同， )而與搖桿順時(shí)針擺動 30176。 齒輪 1 對軸的轉(zhuǎn)矩： 作用在齒輪 1上的圓周力： 徑向力： 分配軸傳遞給撥盤的功率為 齒輪 2 對軸的轉(zhuǎn)矩：： 作用在齒輪 2上的圓周力： 徑向力 ： 分配軸 傳遞 給 齒輪 3 的功率 齒輪 3 對軸的轉(zhuǎn)矩：： 作用在齒輪 3上的圓周力： 徑向力： 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 31頁 共 43頁 取 4個(gè)圓柱偏心輪共同作用在軸的中心位置，傳遞的功率為 25%，則 偏心輪對軸的轉(zhuǎn)矩： 偏心輪對齒輪的圓周力： 徑向力： 水平面的支承力 近 似 計(jì)算 ： 垂直面的支承力 ： 考慮最不利情況， ： 因?yàn)椴牧线x擇 45 號鋼調(diào)質(zhì)，許用彎曲應(yīng)力 ，則 由于設(shè)計(jì) 該段軸的直徑為 40mm，所以該軸是安全的 。 第二 段用于安裝 一個(gè)雙齒零件 ， 它的一個(gè)齒與減速器齒輪嚙合，另一個(gè)齒與驅(qū)動工序盤間歇轉(zhuǎn)動的撥盤齒輪相嚙合。 1） 計(jì)算分度圓直徑 2） 計(jì)算中心距 3） 計(jì)算齒輪寬度 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 28頁 共 43頁 取 ， 。 3)材料選擇：選擇小齒輪材料為 40 （調(diào)質(zhì)），硬度為 ，大齒輪材料為 45號鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 ，兩者材料硬度差為 。由此可確定分配軸的轉(zhuǎn)速可在 21— 42rad／ s(200— 400r／ min)的范圍內(nèi)作無級調(diào)節(jié)。 (三 )軸向移動： 扭結(jié)時(shí)，兩個(gè)拉手都必須向糖塊接近，以補(bǔ)償包裝紙的扭結(jié)縮短量。根據(jù)實(shí)踐，在一個(gè)運(yùn)動周期內(nèi)，送糖帶前進(jìn)的距離以糖塊長度的 812 倍為宜 。在停留期內(nèi)，須完成接糖桿回程運(yùn)動(需時(shí) 95176?，F(xiàn)確定推糖和回程各占用分配軸轉(zhuǎn)90176。電動機(jī)經(jīng)帶傳動將運(yùn)動傳遞給到 Ⅰ 軸， Ⅰ 軸進(jìn)行運(yùn)動分配。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 19頁 共 43頁 傳動系統(tǒng) 間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)傳動系統(tǒng)由主傳動系統(tǒng)和理糖供送傳動系統(tǒng)兩部分組成。 如圖 所示： 圖 開鉗機(jī)構(gòu)簡圖 1— 開鉗凸輪； 2— 活動鉗手 （ 2） 裹包執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1)推糖機(jī)構(gòu) 選用曲柄搖桿與弧度型機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合來驅(qū)動推糖桿無停留住復(fù)移中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 17頁 共 43頁 動。扭結(jié)機(jī)構(gòu)由左右對稱兩部分組成，圖 ： 圖 扭結(jié)手結(jié)構(gòu)示意圖 1— 輸入軸； 2— 扭結(jié)手； 3— 傘齒輪齒條； 1 14— 齒輪， 9— 撥輪； 10— 擺桿； 11— 彈簧； 12— 凸輪； 15— 手盤； 16— 調(diào)節(jié)螺桿 它 主要由扭結(jié)手、槽凸輪、擺桿、撥輪、齒輪及傳動軸等組成。 6個(gè)固定鉗手成盤狀用 圓錐銷固定在轉(zhuǎn)盤軸 7上，由槽輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動間歇轉(zhuǎn)動， 6對糖鉗手根據(jù)包裝動作要求，在不同工 位 上張開或閉合 (夾緊 )。工序盤 13 在槽輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)位，在轉(zhuǎn)為過程中，由于安裝工序盤鉗口外圈的固定折紙板（圖中未畫出）的阻擋，使上部伸出的包裝紙向下折疊，從而 完成對糖果的四面裹包。更換具有不同形狀、尺寸的導(dǎo)糖盤，便能適應(yīng)供送不同形狀糖塊的要求。 3)如圖 (c)所示的振動料斗理糖，比較簡單，但對整理長方體糖塊的把握不大。圖中 (c)為雙滾刀機(jī)構(gòu)，適于連續(xù)式高速包裝機(jī)。 圖 供紙輥結(jié)構(gòu)示 意圖 1— 軸； 2— 銅套； 3— 套筒； 5— 夾紙盤； 6— 調(diào)節(jié)滑輪； 7— 皮帶； 8— 螺釘； 9— 拉簧； 10— 調(diào)節(jié)螺桿； 11— 滾動軸承； 12— 拉簧； 13— 緊定螺釘； 14— 油杯 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10頁 共 43頁 （ 2） 切紙機(jī)構(gòu) 常用的切紙機(jī)構(gòu)有三種基本形式，如圖 所示，圖中 (a)為剪刀機(jī)構(gòu)。 機(jī)構(gòu)選型 及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 供紙機(jī)構(gòu) 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 9頁 共 43頁 采用卷筒紙連續(xù)供紙方式，圖 。 （ 3） 主傳送 為將糖塊和包裝紙由工位 Ⅰ 間歇地依次傳送到工位Ⅵ，需配置工序盤 10，在盤上設(shè)置六對糖鉗 11，以便夾緊糖塊和 包裝紙作轉(zhuǎn)位運(yùn)動。然后，活動折紙板 4 將下部伸出的包裝紙（ U 形的一 邊）向上折疊。 根據(jù) 本次課題的 設(shè)計(jì)要求 選用間歇運(yùn)動 型 包裝機(jī)。內(nèi)襯紙為淀粉紙或防油脂紙，寬 30— 40mm，外商標(biāo)紙為蠟紙或玻璃紙，寬 85— 90mm。我們將在基本同等的世界市場環(huán)境里同國 外企業(yè)競爭。 在 糖果類 進(jìn)行包裝時(shí)，一般需要高速、自動化的包裝機(jī)，以追求規(guī)模經(jīng)濟(jì)的包裝成本優(yōu)化。目前 食品 包裝機(jī)械 生產(chǎn) 廠家普遍使用 PLC 動力負(fù)載控制器，雖然PLC 彈性很大，但仍未具有電腦（含軟件）所擁有的強(qiáng)大功能。這不是我國的中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3頁 共 43頁 制造水平達(dá)不到，而是需求上的問題。 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 。 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 ,申請專利并 取得國家級鑒定備案 。其裹包方式由單端和雙端扭結(jié)。 目前 大多數(shù)糖果、巧克力生產(chǎn)企業(yè)均采用枕式包裝。中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1頁 共 43頁 1 緒論 課題研究 的 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。 直到現(xiàn)在 枕式包裝機(jī) 也 較 扭結(jié)包裝機(jī) 普及 ,。 扭結(jié)式糖果 包裝 機(jī)研究現(xiàn)狀 用撓性包裝材料裹包產(chǎn)品，將末端伸出的裹包材料扭結(jié)封閉的機(jī)器稱為扭結(jié)式裹包機(jī)。 中國 以糖果包裝機(jī)、顆粒充填機(jī)、液體灌裝機(jī)等為代表的 食品 包裝機(jī)械以其獨(dú)特性贏得了世界市場 廣