巧克力糖自动包装机说明书

学号********成绩课程设计说明书

课程名称机械原理课程设计

题目名称巧克力糖自动包装机

专业机械设计制造及其自动化

姓名梁灿辉

指导教师张恩光老师

2014 年 11 月 15 日

目录

一、设计任务书 (1)

1、设计题目 (1)

2、原始数据及设计要求 (1)

3、设计任务 (2)

二、设计方案的拟定、选择以及评价 (2)

1、方案的拟定和选择 (2)

2、方案的评价 (4)

三、巧克力糖包装机的工艺确定 (5)

1、工艺方案 (5)

2、方案选择 (5)

3、粒状巧克力包装机的总体布局 (5)

3.1粒装巧克力糖包装机机构简图 (6)

3.2执行机构简图 (6)

3.3折纸机构 (7)

3.4送纸与切纸机构 (7)

3.5推糖机构 (7)

3.6其他 (8)

3.6.1盘形机构 (8)

3.6.2卸糖机构 (9)

4、巧克力糖包装机的工作循环图 (9)

4.1执行机构的运动循环图 (9)

4.2执行机构周期确定 (10)

4.3机构初始状态设置 (10)

4.3传动机构传动比计算 (11)

五、曲柄滑块机构 (12)

5.1曲柄滑块机构的设计 (12)

5.2曲柄滑块机构的运动线图 (12)

六、粒状巧克力糖包装机的齿轮机构设计 (21)

七、巧克力糖包装机的凸轮机构 (13)

7.1顶糖凸轮机构设计 (13)

7.1.1 凸轮机构轮廓曲线设计结构示意图 (14)

7.1.2顶糖凸轮机构平底从动件位移曲线图 (14)

7.2送纸滚筒凸轮机构设计 (15)

7.3折纸凸轮机构设计 (17)

7.4压糖凸轮及剪纸凸轮设计 (19)

八、总结 (24)

参考文献 (25)

一、设计任务书

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0.1mm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，先后向大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。

图1 圆台状巧克力糖尺寸图2 包装后的巧克力

图3 包装工艺动作过程

2、原始数据及设计要求

（1）铝箔纸尺寸为64mm 64mm

（2）巧克力糖小端直径17mm，大端直径24mm，高12mm。

（3）生产率为60块/min

（4）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，启动与停顿时冲击小。

（5）电机转速为960r/min

3、设计任务

（1）执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案，经过所有运动方案，经过所有运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经过所有运动方案进行分析评价后，选择其中的最优方案进行详细设计。

（2）机构运动协调设计：对选择的方案画出机构运动循环图。

（3）传动系统的设计。

（4）对系统运动方案进行机构的尺寸综合。

（5）用UG软件对机构系统进行运动仿真。

（6）用UG软件对机构系统进行动力学分析，并画出输出机构的位移、速度和加速度线图。（7）画出最终方案的机构运动简图。

二、设计方案的拟定、选择以及评价

1、方案的拟定和选择

图4 方案一设计简图

图5 方案二设计简图图6 方案三设计简图

小组讨论中发现方案三过于复杂并且加工成本高，不易用UG运动仿真。机构之间的传动也存在很大的局限性。而方案三虽然结构简单，但是巧克力糖纸的加工效率却很难达到。与另外两个方案相比之下，方案一传动紧凑，加工效率高并且可以用UG进行仿真，所以经小组成员一致决定采用方案一。

2、方案的评价

（1）方案的评分

表一方案评价表

总分：190.280.170.190.380.270.18.3

A=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

260.270.160.180.360.280.1 6.9

A=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

A=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

380.280.180.170.380.260.17.5

结果选取方案一。

（2）结论与评价

方案中大部分用了四个凸轮机构，三个间歇机构，一个连杆机构，虽然机构总体可靠性高，但是期间的传动较为复杂，不易仿真。经老师和小组成员一致决定将原先任务要求的一个电动机，改为四个电动机。这样既降低了方案的难度，也同样能达到锻炼学生的能力的目的。

方案中的四个凸轮机构中主要用于压紧，虽然凸轮属于高副接触，易磨损，但是结构简单、紧凑，只需要设计适当的凸轮轮廓，便可以达到预期的运动效果。

方案中的送料、送出运动用的是槽轮间歇机构，但考虑到不完全齿轮机构更多用于生产线上，并且送料的运动中传动速度不高，符合本次设计要求。不完全齿轮虽然加工比较复杂，但是设计灵活，从动轮的运动角范围大，很容易一个周期实现多次动、停不等的间歇运动，

并且利于运动仿真，相对于槽轮机构来说更为合适。

三、巧克力糖自动包装机的工艺确定

1、工艺方案

巧克力糖果从浇注成型机出口进入送糖传送带，送糖传送带匀速将糖果挨个送给曲柄滑块推糖机构，推糖机构滑块开有圆形凹槽，能把糖果精准地推到垫有包装纸盘形机构上，再由压糖机构将糖压入盘形机构圆形凹槽中，迫使包装纸紧贴糖。在每次将糖果送给压糖机构之时，完成一次送纸的动作；由于压糖凸轮内嵌入了剪纸的凸轮，并保持一定的角度（即有时间先后关系），所以在压糖之前先进行了剪纸的动作。当压糖机构完成动作时，槽轮带动盘形机构转过90度，此时由折纸机构先后将包装纸压平，完成之后盘形机构再次转过90度，此时先有顶糖机构先将糖顶出圆形凹槽，最后由卸糖机构将包装包装好的糖送入卸糖的传送带。

值得说明的是：面压迫成型斜曲压迫成型时，应保持适当的间隙，大端面铝箔纸应该渐被压入；由于采用的是卷筒纸，铝箔纸依靠滚筒的摩擦力进给，两滚筒之间间隙应适当，并且应使铝箔纸平行且轻贴与导轨，导轨上开一个宽64mm，深0.01mm的矩形长槽。

2、方案选择

电动机转速为960r／min

糖果包装数为60个／min

3、巧克力糖自动包装机的总体布局