【正文】 剪刀軸的校核 1)剪刀軸的扭轉強度 校核 對于主要承受的是轉矩作用的傳動軸，其強度條件為： ? ?3T955 0 10T=TTTPnWW????? （ ） 根據總體功率的分配，此處軸傳動功率 P= 此糖果包裝機設計的生產率要求為 400粒 /分，則剪刀軸的轉速 n=400r/min,對于實心軸而言， 。a =250mm 11）由校圓 軸力 F 0 . 2 81 0 0 0 1 0 0 0 4 8 9 . 90 . 5 7 1 5PFNV? ? ? ?送 12)作用于軸上的拉力 fQ 1 . 2 0 1 . 2 0 1 4 8 9 . 9 5 8 7 . 9faQ K F N? ? ? ? ? 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 37 13)計算鏈輪幾何尺寸并繪制鏈輪工作圖，見零件圖 14）潤滑方式的選定 根據滾子鏈節(jié)距 p= v=用油?；蛴蛪?， 人工定期潤滑。a 39。 為使設計方便，我們繪制了零件圖的齒輪和鏈輪等編號 電動機到 主軸的傳動比 0I = / = 1440 / 400 = I n??主 無 級 主 扭糖部件傳動比 = / = 400 / = 3i n n主扭 扭 根據其他部件的實際要求，我們定出各級傳動比 ： 剪糖部件傳動比 =1i剪 鉗糖部件傳動比 = 撥糖部件傳動比 =4i撥 功率的確定 根據同類包裝機的數據，確定電機功率 0 ? Kw 由 0n ， 0p 選定電機 Y9054 各傳動幅的效率為： =?帶 =?鏈 =099?軸 承 220=PP ? ? ? ?? ? ? ?主 鏈 錐 齒 軸 承帶 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 35 = 1 .1 0 .9 6 2 0 .9 2 0 .9 2 0 .9 9 2? ? ? ? = 可以滿足功能要求所需的功率，所以分動軸上的功率分配為： 扭結部件（含鉗糖部件） kw?扭 送糖部件 = kw送 分糖落糖部件 = kw分 剪切部件 = kw剪 撥糖部件 設計計算 確定撥糖鏈輪的轉速 因為設計生產率為 400 粒 /分，電機轉速 0n =1440 轉 /分，而每塊糖所需要的包裝紙的長度為 L= 那么每分鐘撥走糖紙的長度 L=? 400= 撥糖鏈的速度 V=2 R /60n? =故 6 0 = 1 8 2 .0 1 / m in2RVnr??? 其中 R=30mm , ? = 設計鏈輪 1）由鏈輪的轉速 v=? ,取小鏈輪的模數 1 17Z? 則大鏈輪的模數 21i Z =17 4 = 68Z ? ? ? 2）小鏈輪的轉速 1 1 / m innr? 大鏈輪的轉速 2 18 2. 04 / 4 45 .5 / m in?? 3）設計功率 dP KWKpKP ZAd ?????? 送 式中 ， 1AK? ， ? ， 1mK? 4）鏈調節(jié)距 P 由設計功率 ? 和小鏈輪轉速 1 1 / m innr? 選的節(jié)距 P為 08A 即糖果自動包裝機送料裝置設計 36 。 所以得到總傳動比 0I = / = 14 40 / 13 3. 33 = 10 .8nn總 扭 。其余部件的分析從略。 3）軸向移動： 軸向一動開始于扭手閉合以后，這樣才能動作協(xié)調，分配軸在 72 度是扭手閉合，故可在 80 度時開始軸向一動，必須待扭手完全開和后，軸向移動才能開始，否則軸向移 動一停止，扭手未張開則糖紙將由于繃緊而斷裂，包裝會 失敗。 扭結動作工作循環(huán) 1）扭結： 由扭手上部齒輪帶動扭手旋轉而實現，因扭 手始終旋轉，而扭結并非隨時進行，故扭結始末，有鉗爪開比實現。為繪制方便，采用主分配軸旋轉一軸為假想運動周期。開機時拉出手輪，機器運轉手輪可以不動。 機器動力源是通過齒輪 36，鏈輪 35 上的一對單向離合器進入軸 34，這樣就保證了機器各個部件之間的動作不發(fā)生倒轉，達到設計要求中不準倒轉的條目。機器的實際生產率由轉速表直接示值。 本機器的調速是通過無級變速組軸的調整來實現的，具體機構和調速方法如下： 調速時，松開球頭手柄，搬動手 輪 12*125，經齒輪 15 操縱扇齒塊 17，使無級調速組軸 18 的位置與電動機軸中心距發(fā)生一增一減的變化。軸上聯(lián)輪 Z=18,傳動送糖部件。 當糖塊寬度 b 比較大，紙質又比較堅硬時 ，扭爪合攏鉗紙在疊露處易分開，結翼出現單層紙縫隙，露出一條紙背，這時要調整扭手位置來使動作仍然完成。其中 a 方案扭結，糖塊上復紙器粘貼，不需要紙背。 本部件設計時，上下扭手對稱，并與鉗糖機械手同步，扭結手閉合鉗往紙端的起始點，設立在鉗糖機械手履帶鏈條與鏈輪嚙合進入端切入位置。扭手扭結動作的實現，依靠工作曲線分別對稱的兩對凸輪順次實現扭抓、進退和開合動作，軸的轉動帶動六只扭結手于鉗糖機械手同步運行過程中，扭結手齒套于固定齒圈嚙合而實現扭手的轉動來完成扭結動作。 3 扭結部件 糖果自動包裝機送料裝置設計 30 圖 扭糖機構 扭結部件是本機器最主要的部件，其它部件的設立均是為其做準備。同時鉗糖手中心高度保證依靠進退軸承端蓋上的螺釘，使軸上的所有零件隨軸上下移動而獲得。 為保證機械鉗糖手掌開放糖時包好的糖塊可靠地落入落糖槽中，設置了卸槽板。經換向塊使機械鉗糖手換向 90 度，使復好紙的糖塊從水平位置轉成垂直位置，供兩端扭結。護鏈板、開鉗凸輪、放糖凸輪、換向塊鉗糖座等組成，由扭手部件傳動糖塊輸送履帶， 16 只機械鉗糖手順次連續(xù)進行，當每只機械手經凸輪的尾端時機械手張開。 2 鉗糖部件 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 29 圖 鉗糖機構 為保證裹覆后的糖塊順利達到扭結位置進行扭結成形，設立了鉗糖部件。為保證下一步動作的順利實現，覆紙器通道中心應于鉗糖手和送糖槽中心形成一條直線。 糖果自動包裝機送料裝置設計 28 圖 剪紙機構 （ 3）扭結成形 1 覆紙器部件 為使包裝紙成管狀連續(xù)裹覆于糖塊上，本機器采用不銹鋼制成的的成型導向零件組成彈性通道來實現。 為安全起見，本部件設立刀罩，并在罩底下設置安全開關。為保證兩刀片剪切韌的貼合，設置了壓力彈簧，壓力大小可通過調節(jié)軸后端的螺母去確定，通常貼緊壓力不宜過大，以能剪斷紙為標準，從而避免刀片過分發(fā)熱和磨損。 2 剪紙部件 為使裹覆好的糖塊能順利進 行下一步動作扭結在鉗糖機械手換向扭結前設置了切紙部件。 當紙卷寬度變化時，調節(jié)內紙卷輪的位置來確定。 為方便包裝紙用完后更換，裁紙架上裝有調節(jié)塊。運行一定時間后，鏈條因摩擦而伸長時，可擰松軸上的螺母，張緊螺栓上的螺母，使鏈條張緊后復 原即可。 為使送糖條幾何形狀一致且每兩個爪間距誤差為177。送糖槽的爪端與鉗糖手中心距離 I=+1/2 糖塊長，該尺寸的確定借助于圓弧形腰帶，轉動鏈輪達到所要求的距離。 本機采用 20 個送糖條和 180 節(jié)工業(yè)磙子鏈組成的封閉履帶，雙鏈輪和支撐，動力經鏈條傳動鏈輪，軸使送糖履帶按一定的速度運行，送糖條將分糖和落糖部件按一定的時間間隔送來的糖塊順序送入復紙帶。 4)轉盤式理糖，如圖 (d)所示，轉盤作等速轉圖 撥糖部件 糖果自動包裝機送料裝置設計 26 動，使其錐面上的糖塊落入環(huán)形槽內，再由送糖帶將糖塊送住包裝工位，它結構簡單，理糖速度快，對給定的兩種糖形都適用。 2)如圖 (b)所示的孔盤式理糖，孔盤作間歇運動，其上的糖塊在慣性力的作用下落入孔槽內，向左至箭頭所示位置被直接送入工序盤內，省去送糖機構，但整理圓柱形和長方形兩 種糖形時空位較多。 在料斗周臂裝有三個彈性撥爪，增加糖塊的攪動，使糖塊易 于充填到分糖盤的周緣槽穴去，從而減少因充填不足而造成的缺糖空格，在料斗底部糖孔處側壁裝有三個活門，蓋在分糖盤上面，用來隔絕料斗內的糖塊，避免因多粒落糖而造成的機器故障。 b 主要參數確定 本機采用類比法確定主要參數為： 料盤振幅： 振動頻率： 50Hz 主振彈簧有效長度 Z= 2 分糖落糖部件 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 25 本機采用豎式分糖落糖部件，動力由兩對錐齒輪傳動到兩根軸上，其中主傳動軸帶動錐形滑板，螺紋軸帶動分糖盤同向轉動，由于錐齒輪傳動比不同，是分糖盤和錐形滑板產生 1:4 轉速，由振動上料斗送來的糖塊集中在錐形滑板上，在錐形和離心力的作用下把糖塊甩散并滑向料斗四周，落入分糖盤槽穴內分糖盤四周逐開 40個槽穴，分糖盤轉一圈可分送 40 粒。 工作原理及主要參數確定： a 料斗振動規(guī)律 當喂料斗受到劇增的電磁吸力作用偏離靜平衡而產生水平移動時，迫使主震彈簧和隔震彈簧均產生復雜的彈性變形。 喂料量須大于實際生產率的需要量，當喂料斗累計部分在落料斗達到一定量時，由控制開關切斷電源，喂料斗停止送糖：當喂料斗內糖少到控制開關失去控制作用時，電源自動 接通，恢復送糖。 在設計時要盡量使活動部分質量盡可能小，底座的質量盡可能大，振動部分不發(fā)生共振即異常的振動現象。且電磁鐵激振作用線與板彈簧垂直交叉， 且通過整個槽體合成中心，保證工作過程中料槽不扭振，物料不偏流。斜槽與底座之間固連著兩組主振板彈簧，為保證互相接觸摩擦和噪聲小，各件組裝時留有適當的空隙。斜槽外部尺寸據生產率和工作條件確定，因本機糖塊無需定向，故宜用寬槽。 結構設計 （ 1） 糖塊的供送： 本機采用槽式電磁振動給料斗，其主要部分 包括料斗、料槽、主振板彈簧、底座、隔振圓柱螺旋彈簧和激振裝置。為將伸出的糖塊兩端包裝紙扭結封閉，配備了三對扭結機械手，由機械手順次開閉、旋轉和軸向移動三種配合運動。 裹包執(zhí)行機構 。 （ 2） 為將糖塊整理成列并送到適當位置，需配置理糖和落糖 機構，它們的運動形式與復紙機構類型密切相關。從以上方面考慮，設置總體布局和外觀圖。 （ 3）總體動力參數 根據設計任務要求，本機動力選用 p≤ 50kw 的電動機。 故本設計機型：連續(xù)運動多頭包裝機。 （ 2）運動形式的確定 多工位包裝有間歇 和連續(xù)運動兩種形式，由于該包裝機執(zhí)行機構種類少，為了避免間歇運動產生慣性力和沖擊現象而削弱生產率，本機要求選用連續(xù)運動形式來保證生產率是有道理的。使設計后不必要的浪費和消耗大大減弱。 表 原理方案 方案 a： 方案 b: 方案 c: 有了多種原理方案后，應進行方案評價，從中選出最佳方案。為了保存模幅箱圖且節(jié)約時間，在復制的一張空白模幅圖上，在空白作用原理 子功能 1 2 3 4 5 1 上糖 偏心軸振 動 電磁振動 棘輪振動 凸輪振動 2 存紙 卷紙式 折疊式 3 理糖 差速式 閘板式 轉盤式 轉動理糖 孔盤式 4 送糖 鏈式 帶式 推板式 5 送紙 滾式 輥式 夾送 吸送 6 裹包 推壓 復紙式 7 分離 立刀式 鋸齒式 滾切式 旋轉式 8 扭結 機械手扭 結 液壓手扭 結 氣動手扭 結 9 扭結 方式 糖轉 同相 反相 對搓 10 成品 輸出 落入 滑入 送入 人工 11 驅動 氣動 集中驅動 分離驅動 組合驅動 液壓驅動 糖果自動包裝機送料裝置設計 20 欄內標上相應的代號。 一） 卷紙筒的切斷（材料分離） 切斷 往復式 分離 融化 超聲波動 剪切式 腐蝕 激光切 冷切 滾刀式 旋轉式 機械切 立 刀式 熱切 鋸齒式 圖 分離方式目標樹 二）糖塊（包裝紙）的運送 （材料傳導） 糖果自動包裝機送料裝置設計