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浙江海洋學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書
表1
姓 名
專業(yè)
班級
題 目
顆粒狀糖果包裝機設(shè)計
題目來源
假擬
指導(dǎo)教師
朱從容
職稱
副教授
任務(wù)下達(dá)日期
2007年 月 日
論文（設(shè)計）起止日期： 年 月 日 至 年 月 日
學(xué)生（簽名）：
畢業(yè)論文（設(shè)計）計劃任務(wù)（目的、任務(wù)、計劃進(jìn)度、措施、預(yù)期結(jié)果）：
目的：
1) 鞏固和擴大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識；
2) 培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識的能力。
任務(wù)：
1) 了解課題的背景和現(xiàn)狀；
2) 分析工藝過程確定機型及執(zhí)行機構(gòu)組成；
3) 完成糖果包裝機總體方案設(shè)計；
4) 完成糖果包裝機傳動系統(tǒng)設(shè)計；
5) 完成糖果包裝機夾糖機械手及撥糖機構(gòu)設(shè)計;
6) 翻譯外文科技資料一篇；
7) 編寫設(shè)計說明書。
計劃進(jìn)度：
1) 調(diào)查研究、收集和查閱資料（2周）；
2) 完成糖果包裝機總體方案設(shè)計（2周）;
3) 完成傳動系統(tǒng)設(shè)計（1周）;
4) 完成夾糖機械手及撥糖機構(gòu)設(shè)計（3周）;
5) 完成部分零部件的3D實體設(shè)計（3周）;
6) 編寫設(shè)計說明書（2周）；
7) 準(zhǔn)備答辯和答辯（1周）。
措施：
1) 學(xué)生嚴(yán)格按畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度安排進(jìn)行；
2) 教師的正確指導(dǎo)及平時的督促與檢查。
預(yù)期結(jié)果：
設(shè)計說明書1份，設(shè)計圖紙若干張。
參考資料：
教研室意見：
指導(dǎo)小組組長
或教研室負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日
浙江海洋學(xué)院
本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）題目申報表
指導(dǎo)教師單位
機電工程學(xué)院
指導(dǎo)教師姓名
朱從容
題目名稱
顆粒狀糖果包裝機設(shè)計
題目類型
工程設(shè)計
需要學(xué)生數(shù)
1
題目來源
科研生產(chǎn)
題目內(nèi)容（帶多個學(xué)生的需說明每個學(xué)生所做的不同內(nèi)容）
1. 分析工藝過程確定機型及執(zhí)行機構(gòu)組成；
2. 完成糖果包裝機總體方案設(shè)計；
3. 完成糖果包裝機傳動系統(tǒng)設(shè)計；
4. 完成糖果包裝機夾糖機械手及撥糖機構(gòu)設(shè)計。
達(dá)到畢業(yè)設(shè)計基本教學(xué)要求的條件和措施
條件：1、國內(nèi)外現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料；2、學(xué)生已有的專業(yè)知識；
3、教師提供的有關(guān)技術(shù)資料。
措施：1、學(xué)生嚴(yán)格按畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度安排進(jìn)行；
2、教師的正確指導(dǎo)及平時的督促與檢查。
注：1．題目類型：工程設(shè)計、實驗、理論計算、其它
2．題目來源：科研生產(chǎn)、實驗室建設(shè)、假擬、其它
系
∧
學(xué)科組
∨
畢設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組意見
1. 本題目的要求、任務(wù)
內(nèi)容是否明確、具體
2. 工作量是否飽滿，
題目難度是否適中
3. 本題目能否滿足綜合訓(xùn)練
學(xué)生的基本教學(xué)要求
4. 做本題目的條件是否滿足
5. 對本題目的審查結(jié)論
畢設(shè)指導(dǎo)小組組長
畢 或教研室主任簽字 ：
或 年 月 日
院
系
審定意見
畢設(shè)指導(dǎo)小組組長
或院（系）教學(xué)主任簽字：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計
顆粒狀糖果包裝機設(shè)計
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
The Design of The Grain Candy Packer
第
1 頁
畢業(yè)設(shè)計
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
摘要：顆粒狀糖果包裝機設(shè)計是典型的機械系統(tǒng)設(shè)計，它不僅包括機構(gòu)的尺寸、強度設(shè)計，還包
括了傳動機械系統(tǒng)設(shè)計。本設(shè)計主要是針對圓臺柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設(shè)計主要內(nèi)容有三
方面：設(shè)計方案設(shè)計、機械手及進(jìn)出糖機構(gòu)設(shè)計與傳動系統(tǒng)鏈設(shè)計。
機械手及進(jìn)出糖機構(gòu)設(shè)計是本設(shè)計功能能否執(zhí)行的靈魂，它也是本設(shè)計的設(shè)計重點之一。它
要實現(xiàn)巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊、等等功能，直到最后由輸送帶輸出。整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)
中，機械手要實現(xiàn)的是夾糖、折邊、轉(zhuǎn)送等重要功能，因此對機械手的形狀、夾緊力及轉(zhuǎn)位角度
也提出了不同的設(shè)計要求，設(shè)計機械手時，也始終回繞著這幾點進(jìn)行。
傳動系統(tǒng)設(shè)計，作為一個動作執(zhí)行系統(tǒng)，動力是必不可少的，當(dāng)然對動力的傳遞系統(tǒng)也就顯得
尤其重要了。系統(tǒng)功能中要實現(xiàn)機械手轉(zhuǎn)位、送糖盤轉(zhuǎn)位、供紙、剪紙、抄紙、接糖、頂糖及撥
糖等功能，它們都需要不同大小的動力，這就需要傳動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。如在機械手的轉(zhuǎn)位功能中，
為實現(xiàn)間歇的轉(zhuǎn)位功能就得通過傳動鏈中的槽輪機構(gòu)來實現(xiàn)，該機構(gòu)要保證機械手在轉(zhuǎn)到位后，
有一定的停留時間，從而為頂糖、接糖及撥糖功能的實現(xiàn)提供必要的機械動作執(zhí)行時間。設(shè)計好
的包裝機機構(gòu)正常的生產(chǎn)率為 120r/min，且其生產(chǎn)率可在 70～130r/min.
關(guān)鍵詞：包裝機，巧克力糖包裝，機械手。
第
2 頁
畢業(yè)設(shè)計
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
Abstract: The grain candy packer design is a typical machine system design.
It not only included the organization's size, strength...etc. the design. And
it still included the design of the transmission system. This design primarily
aims at the circle pillar chocolates' aluminum foil packing. The design only
contents contain three sides: Design project design, machine hand and I/O
sugar mechanism design and the transmission system design.
It is Soul whether the function of the machine hand and I/O sugar
mechanism’s design can carry out in this design. It is also one of the design
points of this design. It wants to realize the importation, fold of the
chocolates the sides, etc. the function. Until it finally be output by belt
conveyer. In whole system function realizes, the machine hand realizes many
important function, for example: clip the sugar, fold of the chocolates the
sides, transfer...etc. Therefore to the shape of the machine hand, clip the
tight dint and turn the angle also bring upped the different design request.
When designed the machine hand, it is also proceeding with the center of these
points.
System, motive is necessary. Certainly it is particularly important of
the power transmission system. In the system function, it must realize moving
the machine hand, moving the sugar dish, providing the paper, cutting paper,
curling, connecting the sugar, crest the sugar and dialing the sugar etc. All
these functions need the different power. It can be controlled with the
transmission system. Such as the function of turning machine hand, for
realizing a function of intermittent turning it needs the sheave of the
transmission to regulate. After the machine turned the assurance position,
the mechanism wants to have certainly stop over time, it can take enough time
to crest sugar, connect the sugar and dial sugar. The transmission system
still guaranteed the normal rate of production of packer to 120 r/ min .At
the same time it can be controlled the rate of production at 70 ～ 130 r/ min.
Key words: Packer, chocolates packing, machine hand.
第
3 頁
畢業(yè)設(shè)計
目錄
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
前言........................................................................................................................................7
第一章 糖果包裝機方案設(shè)計............................................................................8
1.1 設(shè)計任務(wù)抽象化 ................................................................................................................... 8
1.1.1 建立黑箱 .................................................................................................................................... 8
1.1.2 功能分解 .................................................................................................................................... 9
1.2 確定工藝原理.......................................................................................................................... 9
1.3 確定技術(shù)過程........................................................................................................................ 10
1.4 引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，確定邊界 ............................................................................................. 10
1.5 確定功能結(jié)構(gòu).........................................................................................................................11
1.5.1 總功能..................................................................................................................................... 11
1.5.2 功能分解 ............................................................................................................................... 11
1.6 方案確定 .................................................................................................................................. 12
1.6.1 尋找技術(shù)物理效應(yīng)和功能載體，功能元求解目錄表........................................................... 12
1.6.2 巧克力糖包裝系統(tǒng)解 .............................................................................................................. 12
1.6.3 巧克力糖包裝裝置的評價表 .................................................................................................. 14
1.6.4 確定最佳方案 .......................................................................................................................... 14
第二章 傳動系統(tǒng)設(shè)計.............................................................................................15
2.1 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖............................................................................................................. 15
2.2 選用電機 ................................................................................................................................. 15
2.3 帶輪設(shè)計 .................................................................................................................................. 16
第
4 頁
畢業(yè)設(shè)計
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
2.3.1 帶輪優(yōu)缺點 .............................................................................................................................. 16
2.3.2 選用帶輪要求 ......................................................................................................................... 16
2.3.3 帶輪設(shè)計要求 ......................................................................................................................... 17
2.3.4 帶輪設(shè)計過程 ......................................................................................................................... 17
2.4 鏈輪設(shè)計 .................................................................................................................................. 21
2.4.1 鏈傳動優(yōu)缺點 .......................................................................................................................... 21
2.4.2 鏈傳動的設(shè)計過程 .................................................................................................................. 21
2.5 齒輪的設(shè)計 ............................................................................................................................. 25
2.5.1 齒輪材料 .................................................................................................................................. 25
2.5.2 分配軸上螺旋齒輪的尺寸計算 ............................................................................................. 25
2.5.3 機械手及送糖軸上的螺旋齒輪的尺寸計算 ......................................................................... 26
第三章 機械手及進(jìn)出糖機構(gòu)設(shè)計 ...............................................................27
3.1 夾持裝置設(shè)計........................................................................................................................ 27
3.1.1 設(shè)計要求 ................................................................................................................................... 27
3.1.2 基本結(jié)構(gòu)如圖 ......................................................................................................................... 27
3.1.3 夾緊力P夾計算 .......................................................................................................................... 27
3.1.4 彈簧力P彈簧計算 ..................................................................................................................... 28
3.1.5 開閉角а的計算 ................................................................................................................... 29
3.2 凸輪設(shè)計 .................................................................................................................................. 29
3.2.1 選擇凸輪類型 ......................................................................................................................... 29
3.2.2 凸輪材料選擇 ......................................................................................................................... 30
3.2.3 凸輪尺寸計算 .......................................................................................................................... 30
3.2.4 凸輪強度計算 ......................................................................................................................... 31
3.3 棘輪設(shè)計 .................................................................................................................................. 32
3.3.1 棘輪材料選擇 .......................................................................................................................... 32
3.3.2 棘輪形狀確定 .......................................................................................................................... 32
3.4 六槽槽輪機構(gòu)設(shè)計............................................................................................................ 33
3.4.1 槽輪分類及材料選擇 ............................................................................................................. 33
3.4.2 槽輪結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸計算 ..................................................................................................... 33
第四章 其它機構(gòu)原理.............................................................................................36
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5 頁
畢業(yè)設(shè)計
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
4.1 頂糖、接糖機構(gòu)示意圖 ................................................................................................. 36
4.2 抄紙和撥糖機構(gòu)示意圖 .................................................................................................. 37
第五章 巧克力糖包裝機工作循環(huán)圖 ............................................................38
5.1 機械手Ⅰ工位段 ................................................................................................................. 38
5.2 機械手Ⅱ工位段 ................................................................................................................. 39
致 謝..............................................................................................................................40
參考文獻(xiàn) ...........................................................................................................................41
英文翻譯 .............................................................................................. 錯誤！未定義書簽。
第
6 頁
畢業(yè)設(shè)計
前言
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
時間轉(zhuǎn)瞬即逝，轉(zhuǎn)眼之間四年的大學(xué)生涯就要結(jié)束了，回首四年的學(xué)習(xí)生活，我感到自己的
收獲無比豐富。四年來，我不僅認(rèn)真學(xué)習(xí)了各門基礎(chǔ)課，而且更加系統(tǒng)地掌握了多門專業(yè)技術(shù)課，
在每次的課程設(shè)計中，我都認(rèn)真對待，努力鉆研。這樣，通過四年的鍛煉不斷地提高了我的設(shè)計、
繪圖、識圖能力。可以說，大學(xué)里的理論基礎(chǔ)，不但使我學(xué)會了分析問題、解決問題的能力，而
且更強化了我的知識結(jié)構(gòu)。尤其幸運的是，我不只一次地深入工廠實習(xí)，把學(xué)到的知識應(yīng)用于實
習(xí)現(xiàn)場的具體工作中，提高了自己的動手能力，為我今后步入工作崗位打下了更好的實踐基礎(chǔ)。
本次設(shè)計的目的培養(yǎng)學(xué)生初步掌握獨立從事專業(yè)技術(shù)工作的能力，提高學(xué)生從事工藝和工藝
裝備設(shè)計的水平，使學(xué)生初步掌握從事本專業(yè)科學(xué)研究工作的能力。通過畢業(yè)設(shè)計不但培養(yǎng)了我
們運用各種工具書的方法和技巧，同時也培養(yǎng)了我們獨立思考問題、解決問題的能力。通過翻閱
查找各種工具書，擴大了視眼，豐富了自己的知識范圍。
本次設(shè)計我們是有充分準(zhǔn)備的。我們不僅準(zhǔn)備了四年的時間來掌握各門專業(yè)課學(xué)習(xí)，而且我
們多次深入工廠實習(xí)，更主要的是設(shè)計期間不斷地從網(wǎng)上、圖書館收集大量的資料，尋找各種解
決問題的方法。所以說本設(shè)計我們是有充分準(zhǔn)備的，它是與生產(chǎn)實際相結(jié)合。它也將成為我們走
上工作崗位的一次重要演習(xí)，為我們今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
巧克力糖包裝機設(shè)計是一個典型的機械系統(tǒng)設(shè)計。
提高食品工業(yè)的機械化和自動化程度，是實現(xiàn)食品工業(yè)現(xiàn)代化的重要一環(huán)。用現(xiàn)代化設(shè)備裝
備我國食品工廠，已成為一項迫切的重要任務(wù)。為了有利于食品工廠生產(chǎn)率的儲存、流通和消費，
必須根據(jù)需要對成品進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌b。
實現(xiàn)包裝作業(yè)機械化的好處：節(jié)約勞動力，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約原材料和降低成本，
降低勞動強度和改善環(huán)境衛(wèi)生，保證操作的安全，減少車間的面積等。包裝作業(yè)機械化、自動化
目前正向著高速化、通用性、可靠性、費用低、流水線自動化控制、采用新的包裝材料等六個方
向發(fā)展。
第
7 頁
畢業(yè)設(shè)計
第一章 糖果包裝機方案設(shè)計
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
1.1 設(shè)計任務(wù)抽象化
設(shè)計要求：把已加工成型的圓臺狀巧克力糖用鋁箔紙包裹起來，并逐個輸出，巧克力糖的形狀尺
寸大小如圖。且保證其加工速度為 120 塊/min,可調(diào)范圍 70—130 塊/min。能量 220V 交流電。
1.1.1 建立黑箱
操作指令
未包裝圓臺形巧克力糖
振動
噪聲
顯示
已包裝好的巧克力糖
220 V
黑 箱
（糖果包裝機）
環(huán)境
圖 1-1 糖果包裝機黑箱圖
第 8 頁
畢業(yè)設(shè)計
1.1.2 功能分解
輸入
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
鋁箔紙
送糖盤
機械手
輸出
剪
紙
抄
紙
接
糖
頂
糖
轉(zhuǎn)
位
撥
糖
1.2 確定工藝原理
圖 1-2 糖果包裝機的功能分解
確定依據(jù)：成本、質(zhì)量、效率三者綜合比較。
1.實現(xiàn)圓臺形巧克力糖包裝
功
基本要求
能
加工
成本
使用
2.包裝速度120塊/min
3.速度可調(diào)范圍70--130塊/min
4.小批生產(chǎn)，中小型廠加工
5.成本不高
6.結(jié)構(gòu)簡單
7.操作方便
表 1-1 成本、質(zhì)量、效率關(guān)系表
第 9 頁
必要要求
必要要求
基本要求
附加要求
附加要求
附加要求
畢業(yè)設(shè)計
1.3 確定技術(shù)過程
信號
未包裝圓臺形巧克力糖
220 V
環(huán)境系統(tǒng)
控制
執(zhí)行機構(gòu)
人
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
包裝好的巧克力糖
~
驅(qū)動機構(gòu)
支 承 機 構(gòu)
圖 1-3 技術(shù)過程簡圖
1.4 引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，確定邊界
環(huán)境系統(tǒng)
信號
啟動、停止控制
未包裝圓臺形
巧克力糖
送糖盤分糖 接糖 1工位夾緊
頂糖
供紙 剪紙
220 V
抄紙
人
機械系統(tǒng)
撥糖
包裝好的
巧克力糖
~
驅(qū) 動 機 構(gòu)
支 承 機 構(gòu)
圖 1-4 引進(jìn)技術(shù)后的具體過程圖
第 10 頁
畢業(yè)設(shè)計
1.5 確定功能結(jié)構(gòu)
技術(shù)系統(tǒng)總功能，及進(jìn)行功能分解
1.5.1 總功能
未包裝的圓臺形巧克力糖 → 黑箱 → 包裝好的巧克力糖成品
1.5.2 功能分解
輸入
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
供
紙
鋁
箔
紙
剪
紙
抄
紙
接
糖
送
糖
盤
頂
糖
1 工 位
閉合
轉(zhuǎn)
位
機
械
手
2 工 位
張開
撥
糖
輸
出
重 機 液重 機 液 機
力 械 氣力 械 氣 械
液機
氣械
液
氣
機
械
液 機
氣 械
液
氣
機
械
液
氣
機
械
液
氣
力 壓
力 壓 力
壓力
壓
力
壓 力
壓
力
壓
力
壓
圖 1-5 包裝機功能的細(xì)化
第
11 頁
畢業(yè)設(shè)計
1.6 方案確定
1.6.1 尋找技術(shù)物理效應(yīng)和功能載體，功能元求解目錄表
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
目標(biāo)特征
目標(biāo)標(biāo)記
輸
1
2
局 部 解
3
4
5
目標(biāo)特征
目標(biāo)標(biāo)記
接
1
2
局 部 解
3
4
5
功
能
元
B
C
D
E
入
分
糖
供
紙
剪
紙
抄
紙
重力
三輪式 棘輪式
重力 滾輪式
重力 機械力
機械力 氣液力
機 械 力
氣液力
氣液力
功
能
元
F
G
H
I
J
糖
頂
糖
撥
糖
夾
持
轉(zhuǎn)
位
凸輪式
凸輪式
凸輪式
機械力
機械力
氣液力
氣液力
氣液力
氣液力
電機
1.6.2 巧克力糖包裝系統(tǒng)解
A B C D
表 1-2 具體功能的求解目錄表
F G I E
圖 1-6 方案 1
第 12 頁
J
I
H
輸 出
a
畢業(yè)設(shè)計
方 案 2 ：
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
A
C
B
D
F
G
I
E
J
I
H
輸 出
方 案 3 ：
圖 1-7 方案 2
A
C
B
D
F
G
I
E
J
I
H
輸 出
圖 1-8 方案 3
第
13 頁
畢業(yè)設(shè)計
1.6.3 巧克力糖包裝裝置的評價表
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
1.6.4 確定最佳方案
評 方案
價標(biāo)準(zhǔn)
速度高
誤差
成本低
便于加工
結(jié)構(gòu)簡單
操作方便
總計
1
--
--
++
+
+
+
1"+"
2
+
+
++
++
+
+
8"+"
3
++
++
--
+
--
--
1"-"
因此第二方案為最佳。
第
14 頁
畢業(yè)設(shè)計
2.1 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖
I鏈=1/2.6
2.2 選用電機
第二章 傳動系統(tǒng)設(shè)計
I2=1/2
I1=1/6
I槽=1/3
I帶=1/4.4~1/8
圖 2-1 傳動系統(tǒng)圖
I3=1/2
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
因為設(shè)計中涉及的都是低速輕載荷工作條件
所以粗取 由《機械設(shè)計學(xué)》 P97
電機額定轉(zhuǎn)速 n=1440r/min，額定功率 p=0.4kw
校核電機功率：
系統(tǒng)中主要的功率消耗點為機械手的凸輪轉(zhuǎn)動點，
P機械手軸=FV
其中 F 為凸輪上所受的力：F=1.247N（由設(shè)計計算得）
V 為凸輪接觸點的線速度：
第
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畢業(yè)設(shè)計
V=2*π*r*n/60
其中轉(zhuǎn)速 n=60r/min
接觸點半徑 r=0.095m
顆粒狀糖果包裝機的設(shè)計
則 V=0.5966m/s
所以P機械手軸=0.744W
電機要求功率P需=P機械手軸/（η帶*η鏈*η槽輪*η螺旋齒輪）
查《機械工程手冊》第 31 篇 傳動系統(tǒng) 31-12 的表 31.2-5 機械傳動的特點和性能：
η帶為 0.90~0.94 取η帶為 0.92
η鏈為 0.95~0.97 取η鏈為 0.96
η槽輪為 0.88~0.98 取η槽輪為 0.90
η螺旋齒輪為 0.96~0.99 取η螺旋齒輪為 0.97
所以P需=0.96W
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