巧克力糖包装机设计指导

课程设计设计说明书的内容视设计任务而定，主要内容包括：课程设计题目简介；根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图；执行机构的选择和评价；机械传动系统设计计算；机械运动方案简图的绘制；机械运动系统机构的计算；机构运动分析；对设计结果进行分析讨论，写出课程设计的收获和体会；列出主要参考文献资料。

设计说明书用A4纸张书写，并按以下顺序装订成册：封面（统一格式）、课程设计任务书、摘要、目录、正文、参考文献。

第1章任务分析

1.1设计题目

设计巧克力糖自动包装机。包装对象为圆台状巧克力糖（图6），包装材料为厚0.008mm 的金色铝箔纸。包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（图7）。包装工艺方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（图8）。包装工艺动作

为：1.将64mm×64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖ф17mm小端正上方；2.使铝箔纸沿糖块锥面

强迫成形；3.将余下的铝箔纸分半，先后向ф24mm大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。

表1.1设计数据表

具体设计要求如下：1.要求设计糖果包装机的间歇剪切供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构以及巧克力糖果的送推料机构。2.整台机器外形尺寸（宽×高）不超过800mm ×1000mm。3.锥面成形机构不论采用平面连杆机构、凸轮机构或者其他常用机构，要求

成形动作尽量等速，起动与停顿时冲击小。

1.2设计任务

1.巧克力糖包装机一般应包括凸轮机构、平面连杆机构、齿轮机构等。

2.设计传动系统并确定其传动比分配。

3.图纸上画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。

4.设计平面连杆机构。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。

5.设计凸轮机构。确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值，校核最大压力角与

最小曲率半径。绘制凸轮机构设计图。

6.设计计算齿轮机构。

7.编写设计计算说明书。

8.学生可进一步完成凸轮的数控加工。

1.3设计提示

1. 剪纸与供纸动作连续完成。

2.铝箔纸锥面成形机构一般可采用凸轮机构、平面连杆机构等。

3.实现褶纸动作的机构有多种选择：包括凸轮机构、摩擦滚轮机构等。

4.巧克力糖果的送推料机构可采用平面连杆机构、凸轮机构。

5.各个动作应有严格的时间顺序关系。

第2章动力源选择

2.1 动力类型

生产生活中有电动机、内机、蒸汽机、水轮机、气轮机、液动机等动力源。其中电机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易，一般机械上大多数是均采用电动机驱动。

电动机已经是系列化了，通常由专门的工厂按标准系列成批或大量生产。机械设中应根据工作的载荷、工作的要求、工作的环境、安装的要求及尺寸、重量有无特殊限制等条件，从产品目录中选择电动机的类型和结构形式、容量和转速，确定具体的型号。

2.2常见的电动机特点

（1）Y系列三相异步电动机

该系列电机能防止水滴、灰尘、铁屑或其他杂物浸入电机内部，它是我国近年来研制成功的型电动机。

（2）YD系列变级多速三相异步电动机

是取代JDO2系列变极多速三相异步电动机的更新换代产品，其机械结构与Y系列相同。

电动机的容量选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常的工作，或使用电动机因长期的过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且常常不在满载下运行，其效率和功率的因数都较低，造成浪费。

电机的容量的主要由电动机的运行时的发热情况决定，而发热又与其工作情况决定。

P，应由机器工作阻力和运动参数计算得来的，可按下式计算：

工作机所需工作功率

w

Kw Tn P w 9550

= 其中：T ——工作机的阻力矩，mm N ⋅；

n ——工作机的转速，min /r ；

传动装置的总效率0η组成传动装置的各部分运动副效率之积，即

n ηηηηη 3210⋅⋅=

其中：1η 2η 3η分别为轴承、齿轮、斜齿轮的传动效率

经过比较选择---Y 系列三相异步电动机。

第3章 传动机构的设计

3.1传动方案设计

按设计要求，方案F 中巧克力糖包装机的生产能力为每分钟包装糖果数目为80个/min ，即槽轮工作台15的转速为80r/min 。

选取额定转速为820r/min 的电动机，确定系统总传动比为:

i=820/80=10.25

主动轮

从动轮

图3.2齿轮传动减速器

同理方案B中巧克力糖包装机的生产能力为每分钟包装糖果数目为个90个/min，槽轮工作台15的转速为90r/min。

选取额定转速为1440r/min的电动机，确定系统总传动比为:

i=1440/90=16 r/min，则初选i1=3,i2=5，则总传动比i1*i2=15,工作台的实际转速为:

n=1440/15=96r/min

通过皮带2从轴1到轴3实现一级减速，使i13=5，再通过两个能相互啮合传动的齿轮实现二级减速，使i45=3。

按以上方法，可以分别计算出剩下各个方案（C D E F G H 6个方案）的传动比系数，

并合理安排i1和i2的值，计算出工作台实际转速。

通过皮带2从轴1到轴3实现一级减速，使i13等于i2,再通过两个能互相啮合传动的

齿轮实现二级减速，使i45等于i1。

第4章执行机构的选择

4.1功能分解

通过阅读设计任务及对其的一些分析初步有了一个了解为实现将巧克力糖包装好的总功能，可将总功能分解为如下分功能：

（1）卷筒纸拉平功能

槽轮带动两个摩擦滚轮旋转，纸片从滚轮中穿过，当卷纸经过摩擦滚轮后被拉平，并将纸送出。

（2）卷筒纸送料功能

用一自锁示夹持器作间歇往复直线运动实现送料，如图所示夹持器由构件4-5-5`组成，夹持器由凸轮机构通过摆动导杆驱动作间歇往复直线运动，当夹持器向左运动时，由推抓5和5`利用自锁的摩擦力在纸上打滑，从而实现单向送料。

（3）剪纸及剪断功能

用一附加滑块的移动凸轮，使剪刀4-4`，5作间歇往复直线运动同时实现纸张分半和纸