下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985I摘 要山楂糕成型機是一種適用于中等粘度的食品加工機械。根據(jù)對食品市場的調(diào)查研究，食品成型機械的需求和發(fā)展空間已經(jīng)越來越大。但目前我國的食品成型機械還是對國外產(chǎn)品的簡單模仿，缺乏自主設計,所以對新型的食品成型機械的開發(fā)有著深遠重要的意義。本機將和好的山楂原料通過上料系統(tǒng)供送到模具中，通過沖壓頭沖壓完成山楂糕的成型。該機具有機型小、成本低、安裝維修方便、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。本設計采用的是傳統(tǒng)設計手段和現(xiàn)代設計方法確定總體方案。根據(jù)設計機械的功能要求，采用上料、沖壓成型、脫模、成品輸出的工藝路線來實現(xiàn)。執(zhí)行部分利用曲柄滑塊機構(gòu)完成沖壓頭和脫模頭的上下運動，利用槽輪機構(gòu)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的多工位運動。傳動系統(tǒng)采用機械傳動，并對傳動零件進行設計計算。本設計在滿足功能原理實現(xiàn)的條件下，考慮機械的工藝性和經(jīng)濟性，參考了其他各類成型機械的設計優(yōu)點，并且在原有機械上進行了創(chuàng)新和改進。本山楂糕成型機的生產(chǎn)能力為 30～40 塊/分，山楂糕的外形尺寸為長60～80ｍｍ，寬 40～50ｍｍ，高 10～30ｍｍ。整機為立式。關(guān)鍵詞：山楂糕；成型 ；成型機下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985IIAbstractHawthorn cake is a kind of machine for Hawthorn in the viscosity of cake forming food processing machinery. According to the study food market, food forming machinery needs and the development of space has been growing. At present, China's food molding machine or a simple imitation of foreign products. An important link in the design should be innovative. Therefore, a new type of food forming machine in operation, efficiency, degree of automation, general level of a higher demand. The design of the content for the hawthorn cake molding machine for molding cake hawthorn. The machine will be Hawthorn and good raw materials for the adoption of the feed system to the mold by pressing the first pressing of the molding to complete Hawthorn cake. It has a model of small, low cost, easy installation and maintenance, compact structure and so on. Hawthorn key design cake machine says: The overall program design: a good Hawthorn will be deployed to paste on the hopper, and then after two extrusion piston movement to the mold, pressing the first of its stamping molding, the template will be forming off the hawthorn Demoulding cake. Stamping molding can be used with a mechanism to implement, because the whole process is intermittent, so I chose to do sub-tank round to achieve different degrees of public works agencies, and the completion of stamping molding and mold release, and finally fell off a conveyor belt on the conveyor. Design forming device: Molding Wheel drive installations, through four work spaces on the achievement of the expected hawthorn cake, molding, mold release. Intermittent use of slot wheel to achieve to a better position to achieve all the course work. The hawthorn cake machine: the production capacity of 30 ~ 40 / min, hawthorn cake the size of the shape: length 60 ~ 80mm, width 40 ~ 50mm, the high-10 ~ 20mm. Machine for the vertical. Keywords: forming; hawthorn cake; Wheel Drive; intermittent movement下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985III下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985IV下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985V目 錄第 1 章 緒 論 .11.1 山楂糕成型機的設計意義 11.2 題目設計的內(nèi)容 5第 2 章 山楂糕成型機的方案設計 .62.1 設計任務分析 62.2 功能分析 62.3 功能分析 82.4 方案評價 82.5 系統(tǒng)方案原理圖 9第 3 章 傳動系統(tǒng)設計計算 .123.1 各軸功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩設計計算 123.2 傳動零件的設計計算 123.2.1 齒輪傳動設計計算 .123.2.2 槽輪傳動設計計算 .163.2.3 軸的設計計算 .16第 4 章 執(zhí)行系統(tǒng)設計計算 .214.1 成型與脫模機構(gòu) 214.2 分度機構(gòu) 21第 5 章 山楂糕成型機的安裝、維護和安全要求 .23第 6 章 結(jié)論 .24參考文獻 .25致 謝 .26下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851第 1 章 緒 論1.1 山楂糕成型機的設計意義隨著我國改革開放的深入和醫(yī)療體制的改革，尤其是中國加入 WTO 后，國際上更多的食品加工企業(yè)進入了中國，加劇了我國制藥行業(yè)的競爭，同時也提高了整個行業(yè)的技術(shù)水平及質(zhì)量，從而帶動了食品加工業(yè)的發(fā)展，使得食品加工正在成為我國包裝領(lǐng)域中技術(shù)含量高、效益顯著的非常活躍的分支。隨著社會的發(fā)展和人們生活節(jié)奏的加快，人們對方便快捷的食品的需求越來越高，例如像山楂糕、餅干這類的食品，據(jù)資料顯示，在所有方便快捷的食品中，山楂糕占有很大的比例，其營養(yǎng)價值和可口的味道深受不同年齡段的人喜歡，因此也帶動了山楂糕行業(yè)的發(fā)展。但現(xiàn)在食品成型技術(shù)不是很完善，很多地方還利用人工進行山楂糕成型加工，所以設計這臺機器會減少人工的勞動量，提高山楂糕的生產(chǎn)效率。同時也可以應用于其他食品的成型加工。1.1.1 山楂糕成型機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20 世紀 90 年代，全球的食品工業(yè)總產(chǎn)值達到了 2.2 萬億美元，高居于其他工業(yè)產(chǎn)值之上。至于食品包裝工業(yè)總產(chǎn)值同樣占包裝工業(yè)總產(chǎn)值的大約 60%以上。21 世紀，預計各國發(fā)展的重點依然是力爭妥善解決發(fā)隊們吃飯（包括軍與民的各種特殊需要）的大問題上，從而決定了食品工業(yè)和包裝工業(yè)都是永不衰落的朝陽工業(yè)。 中國食品和包裝機械形成行業(yè)僅 20 年，基礎(chǔ)相對薄弱，技術(shù)及科研力量不足，其發(fā)展相對滯后，在某種程度上拖了食品和包裝工業(yè)的后腿。預測到 2010年，國內(nèi)行業(yè)總產(chǎn)值可達到 1300 億元(現(xiàn)價)，而市場需求可能達到 2000 億元。如何能夠盡快的趕上并且抓住這個巨大的市場是我們迫切需要解決的問題。我國食品包裝機械起步于上個世紀 70 年代末，年產(chǎn)值只有七八千萬元，產(chǎn)品品種僅有 100 多種。近 5 年來食品和包裝機械行業(yè)每年以 11%～12%的平均增長速度發(fā)展，高于同期國民經(jīng)濟增長速度，銷售總額由 1994 年的 150 億元增加到2000 年的 300 億元，產(chǎn)品品種由 1994 年的 270 種發(fā)展到 2000 年的 3700 種。產(chǎn)下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709852品水平上了新臺階，開始出現(xiàn)規(guī)?；?、成套化、自動化的趨勢，傳動復雜、技術(shù)含量高的設備開始出現(xiàn)。可以說我國的機械生產(chǎn)已滿足了國內(nèi)的基本需求，并開始向東南亞及第三世界國家出口，如我國 2000 年的進出口總額為 27.37 億美元，其中出口額為 12.9 億美元，比 1999 年提高了 22.2%。在出口的機械品種中以食品(乳品、糕點、肉類、水果)加工機、烤箱、封裝、貼標簽機、紙塑鋁復合罐生產(chǎn)設備等機械出口較多，食品機械如制糖、釀酒、飲料、液體食品灌裝機等設備已開始成套出口。工業(yè)發(fā)達國家食品和包裝機械的發(fā)展，都是建立在廣泛試驗研究基礎(chǔ)上的，為了實現(xiàn) 2010 年本行業(yè)的發(fā)展目標，并為以后的發(fā)展打下基礎(chǔ)，我們必須重視試驗基地的建設。由于歷史原因，這個行業(yè)研究力量和試驗手段不僅十分薄弱、分散，而且沒有充分被利用，應該通過調(diào)查研究，組織協(xié)調(diào)把現(xiàn)有的試驗研究力量組織起來，進行合理分工。還要充分利用其它行業(yè)，特別是軍工部門的技術(shù)力量和試驗手段，為食品和包裝機械行業(yè)服務。與此同時，為了提高行業(yè)的開發(fā)能力，加速開發(fā)過程。根據(jù)本行業(yè)的特殊需要，建議國家投入一部分資金，進一步加強本行業(yè)試驗研究中心建設。行業(yè)試驗研究中心任務是對共性技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)、帶有方向性技術(shù)進行系統(tǒng)試驗研究，并對國外先進技術(shù)進行跟蹤。國際食品機械的科技發(fā)展走勢將如何變化？國際標準化組織（ISO）、歐洲標準化委員會（CEN）及美日等發(fā)達國家，紛紛修訂了新一輪的食品機械相關(guān)技術(shù)標準，安全衛(wèi)生要求進一步受到重視，以適應和滿足食品加工對食品安全的要求；高新技術(shù)在食品機械中得到廣泛應用，成為提高食品機械技術(shù)含量的重點內(nèi)容；技術(shù)創(chuàng)新力度進一步加強，成為新一輪食品機械技術(shù)跨越的重要措施和手段；技術(shù)壁壘的門檻越壘越高，成為食品機械技術(shù)競爭的主要形式。通過這些新的重大變化可以看出，國際食品機械經(jīng)濟效益的獲取方式，不再是傳統(tǒng)意義上的品種、數(shù)量、規(guī)模、性能等物化的有形資本，取而代之的是高新技術(shù)、技術(shù)標準、技術(shù)壁壘、技術(shù)創(chuàng)新、安全衛(wèi)生等無形資本的巨大作用。這種作用在食品機械領(lǐng)域的全球經(jīng)濟一體化進程中越來越顯著，成為保護本國經(jīng)濟利益、提高技術(shù)競爭能力、擴大本國產(chǎn)品出口、限制外國產(chǎn)品進口的重要手段，一個開放性的、以無形資本為科技競爭重點的國際食品機械市場體系正在逐步形成。引進技術(shù)的消化吸收要立足于提高自主開發(fā)能力和制造能力。要吸取上世紀 80 年代引進技術(shù)消化吸收工作中的經(jīng)驗教訓，今后引進技術(shù)要密切結(jié)合市場需要和國際技術(shù)發(fā)展趨勢，以引進新技術(shù)為主設計制造技術(shù)為輔。引進技術(shù)要和下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709853技術(shù)攻關(guān)與試驗研究相結(jié)合，安排足夠的消化吸收資金，通過技術(shù)攻關(guān)與試驗研究，真正掌握國外先進技術(shù)和設計思想、設計方法、測試方法及關(guān)鍵設計數(shù)據(jù)、制造工藝等技術(shù)訣竅，逐步形成自主開發(fā)能力和改進創(chuàng)新能力。引進技術(shù)還要和企業(yè)的技術(shù)改進相結(jié)合，安排好相應的技術(shù)改造資金，使引進的技術(shù)能夠迅速形成生產(chǎn)能力，轉(zhuǎn)變成商品進入市場。要努力擴展渠道，采取各種方式積極開展國際合作，包括合作開發(fā)、合作制造、人才引進、派出人才培訓等，取人之長，補已之短。目前，國外包裝和食品機械水平高的國家主要有美國、德國、日本、意大利和英國。而德國的包裝機械在設計、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。2002 年德國包裝機械產(chǎn)值達 34 億歐元，其產(chǎn)量的 77％為出口產(chǎn)品。最近幾年，這些國家包裝和食品機械設備發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢。工藝流程自動化程度越來越高目前自動化技術(shù)在包裝生產(chǎn)線中已占 50％以上，大量使用了電腦設計和機電一體化控制，目的是提高生產(chǎn)率，提高設備的柔性和靈活性，增加機械手以完成復雜的包裝動作(模擬手工包裝)。每個機械手均由單獨的電腦控制，攝像機監(jiān)控包裝動作并將信息反饋到電腦以調(diào)整動作幅度，保證包裝的高質(zhì)量。同時對包裝材質(zhì)及厚度有自動識別功能，再由電腦計算后去控制機械動作，完全是個“自適應”系統(tǒng)，保證系統(tǒng)在最優(yōu)狀態(tài)下工作。提高生產(chǎn)效率，降低工藝流程成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。德國的啤酒飲料灌裝設備目前已達 12萬瓶/ 小時，香煙包裝機達到 12000 支/分鐘。高速設備一旦出現(xiàn)故障，損失也同樣驚人，所以高速設備一定要有故障分析系統(tǒng)(自診斷系統(tǒng))并能自行排除故障，使生產(chǎn)率得以提高。適應產(chǎn)品變化，設計需具有好的柔性和靈活性為適應競爭需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，有的產(chǎn)品甚至一季一變，而產(chǎn)量都很大，包裝機械的壽命遠大于產(chǎn)品的壽命周期，所以某些包裝機械要能適應產(chǎn)品的變化，只能以柔性和靈活性來適應，包括量的靈活、構(gòu)造的靈活和供貨的靈活。構(gòu)造可以采用單元模塊化，供貨靈活是指一機可實現(xiàn)多種包裝組合，設多個進料口及不同形式包裝。成套供應能力強。如一條飲料灌裝線，有 200 多個微電腦件，100 多種控制軟件，灌裝封蓋部分又是兩套組合，其他部分共用。一個供貨商可以為用戶進行工程設計、安裝、調(diào)試，最后交用戶驗收。包裝機械設計普遍使用仿真設計技術(shù)把各種機器單元以數(shù)據(jù)庫形式存入計算機，同時把圖紙數(shù)字化后輸入計算機，由下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709854計算機自動合成三維模型；再把實際生產(chǎn)的指標和數(shù)據(jù)傳至歐洲。迫于輿論原因，歐盟建立了轉(zhuǎn)基因食品標簽制度，2004 年 4 月覆蓋此內(nèi)容的法規(guī)生效。許多其他國家也紛紛仿效歐盟的做法。但標簽制度的誕生也引起了對符合性控制的關(guān)注，由此出現(xiàn)了有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品抽樣和分析方法的研究。在德國(1997 年正式開始轉(zhuǎn)基因生物檢測方式研究)的提議下，食品分析技術(shù)委員會(CEN/TC275)成立工作組開展轉(zhuǎn)基因生物和食品檢測標準的制訂工作。該工作組集聚了來自科學界、食品行業(yè)、解析實驗室、食品控制機構(gòu)的代表。ISO 于 2000 年 7 月按照 1991 維也納協(xié)議的框架成立了工作組。草案標準以CEN 為主導，并得到了 ISO 和 CEN 成員的評估，最后由 ISO 工作組進行評審。如果通過同行投票表決，該標準將成為 CEN/ISO 標準，主要包括：抽樣方法、蛋白質(zhì)方法、核酸萃取法、定量核酸法、基本要求和定義。整個標準的制訂過程都將以轉(zhuǎn)基因食品檢測策略為依據(jù)。由于 CEN/TC275 關(guān)注點在食品，ISO 工作組將著眼于轉(zhuǎn)基因種子方面的工作。目前，微生物解析標準化隨著微生物食品污染對人體危害的加劇，消費者和健康管理部門都越來越迫切地要求制訂具有可信度和國際協(xié)調(diào)性的微生物檢測標準，以作為政府控制手段并在國際貿(mào)易中得到互認。為此，ISO 發(fā)揮其協(xié)調(diào)職能，致力于微生物解析標準化工作，旨在使標準能夠廣泛地應用于食品、動物飼料、食品生產(chǎn)和食品加工領(lǐng)域的環(huán)境樣本。ISO 標準的制訂在歐洲微生物標準法規(guī)(草案)基礎(chǔ)上引用了其他國家的法規(guī)。該標準是食品微生物領(lǐng)域?qū)嶒炇艺J可的依據(jù)，同時也將使食品行業(yè)獲益。目前，標準制訂進展情況如下：ISO16140 食品和動物飼料產(chǎn)品微生物交替驗證方法草案，發(fā)布于 2003 年。ISO6579 食品和動物飼料產(chǎn)品微生物(沙門氏菌)水平檢測方法。該標準就食品微生物病原體作了最通俗的解析。同時，標準包含了美國、歐洲實驗室的內(nèi)部試驗數(shù)據(jù)。目前 ISO 工作組正在著手制訂微生物的不確定測量指南。1.1.2 山楂糕成型機需要解決的問題目前的山楂糕成型機加工的品種單一，應用范圍小，機械化程度低，通用性不好。隨著食品成型機械的市場需求，在通過和其它同類機械的比較的基礎(chǔ)上，對原有機械進行深入的創(chuàng)新和改進。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098551.2 題目設計的內(nèi)容完成山楂糕成型機總體方案設計，其中主要設計山楂糕的成型部分。山楂糕的成型采用沖壓方式，由曲柄滑塊機構(gòu)帶動沖壓頭，轉(zhuǎn)盤由槽輪機構(gòu)帶動，實現(xiàn)四個工位運動，完成山楂糕的成型。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709856第 2 章 山楂糕成型機的方案設計2.1 設計任務分析山楂糕成型機是一種廣泛用于各種糕體食品成型的機械，山楂糕成型機采用多工位工作，實現(xiàn)糕體的成型，上料，脫模等工藝過程。2.1.1 設計參數(shù)1.生產(chǎn)率(塊/分)：30～40 2.山楂糕規(guī)格(mm)：長×寬×高=（60～80）×（40～50）×（10～30）2.1.2 設計要求1.整體為立式2.模具為不銹鋼模2.1.3 工藝路線上料 沖壓成型 脫模 輸送將調(diào)好的山楂糊上到料斗，然后經(jīng)過兩個活塞的運動擠壓到模具中，沖壓頭將其沖壓成型，脫模板將成型的山楂糕脫模。沖壓成型可用同一個機構(gòu)執(zhí)行，因為整個工作過程是間歇的，所以選擇槽輪做分度機構(gòu)實現(xiàn)不同的工位，完成沖壓成型和脫模，最后落到輸送帶上輸送出去。2.1.4 主要參數(shù)的確定根據(jù)設計要求生產(chǎn)率定為 30 塊/min，成型部分采用槽輪帶動，所以銷軸轉(zhuǎn)數(shù)為 30 轉(zhuǎn)/min,槽輪軸帶動轉(zhuǎn)盤為 7.5 轉(zhuǎn)/分。2.2 功能分析2.2.1 總功能的確定山楂糕成型機是將調(diào)好的山楂糊上到料斗，然后經(jīng)過兩個活塞的運動擠壓到下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709857模具中，沖壓頭將其沖壓成型，脫模板將成型的山楂糕脫模，完成工作過程。2.2.2 設計任務抽象化根據(jù)設計要求繪制出泡罩包裝機的黑箱，如圖 1.1 所示。圖 1.1 山楂糕成型機總功能的黑箱描述2.2.3 功能分解通過對設計要求及主要功能的分析，得出要完成山楂糕的加工需要完成上料、沖壓成型、脫模、輸送、四個工位，如圖 1.2 所示。圖 1.2 山楂糕成型機的功能結(jié)構(gòu)圖2.2.4 功能結(jié)構(gòu)確定根據(jù)上述功能分解，可得出圖 1.3 所示的功能結(jié)構(gòu)圖。圖 1.3 泡罩包裝機的功能結(jié)構(gòu)圖顯示信號黑 箱電機動力 控制信號成型的山楂糕攪拌好的山楂糊脫模 輸送送沖壓成型上料山楂糕成型機供料 定量攪拌好的山楂糊上料 沖壓成型 脫模電動機 傳動系統(tǒng) 輸送控制信號成型的山楂糕顯示信號下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098582.3 功能分析2.3.1 分功能原理解供 料：自重、料斗振動、螺旋攪動。定 量：量杯法、容積法、稱重法。沖壓成型：四桿機構(gòu)、曲柄滑塊、凸輪機構(gòu)。脫 模：偏置曲柄滑塊、凸輪機構(gòu)、曲柄滑塊。輸 送：鏈傳動、帶傳動。2.3.2 系統(tǒng)方案求解表 2.1 形態(tài)學矩陣方 案功 能1 2 3供料 自重 料斗振動 螺旋攪動定量 稱重法 容積法 量杯法沖壓成型 曲柄滑塊 四桿機構(gòu) 凸輪機構(gòu)脫模 凸輪機構(gòu) 曲柄滑塊 偏置曲柄滑快輸送 帶傳動 鏈傳動2.4 方案評價根據(jù)經(jīng)驗對方案進行篩選：供 料：因為山楂糊的粘度很大，所以不能靠自重和料斗，選擇用螺旋攪動。定 量：根據(jù)凸輪推桿擠壓，由行程定量，屬于容積法。沖壓成型：四桿機構(gòu)有沖擊振動，所以不選。脫 模：偏置曲柄滑塊有急回運動，不需要急回運動，所以不選。輸 送：不宜用鏈傳動，所以用輸送帶。確定方案：由形態(tài)學矩陣的求解知一共有３*３*３*３*２＝１６２種方案通過方案比較分析，得出兩種方案：方案一：供料用螺旋攪動，定量用容積下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709859法，沖壓成型用曲柄滑塊，脫模用凸輪機構(gòu)，輸送用帶傳動。方案一：供料用螺旋攪動，定量用容積法，沖壓成型用曲柄滑塊，脫模用曲柄滑塊凸輪機構(gòu)，輸送用帶傳動。確定邊界條件溫度、濕度、塵埃、振動及外部能量的穩(wěn)定性。我們對方案Ⅰ和方案Ⅱ進行評價。通過簡單評價法進行評價用行（+） 、不行（-） 、信息不足（？）3 種符號表示，最后形成總決策表。表 2.2 方案評價方案一 方案二滿足功能要求成本在規(guī)定范圍內(nèi)加工裝配可行使用維護方便滿足人機學要求-＋＋＋＋+＋++＋總評 3＋ 5＋兩個方案我們通過簡單評價方來進行評估優(yōu)選之后。最后選擇方案Ⅱ。根據(jù)以上分析得出選擇方案Ⅱ，它保證了成型機構(gòu)的間歇，執(zhí)行機構(gòu)的運動形式容易實現(xiàn)。經(jīng)濟可靠的優(yōu)點，從設計要求環(huán)境以及實用性的角度考慮選擇此方案。2.5 系統(tǒng)方案原理圖1．總體方案簡圖，如圖 1 所示。將調(diào)好的山楂糊上到料斗，然后經(jīng)過兩個活塞的運動擠壓到模具中，沖壓頭將其沖壓成型，脫模板將成型的山楂糕脫模。沖壓成型可用同一個機構(gòu)執(zhí)行，因為整個工作過程是間歇的，所以選擇槽輪做分度機構(gòu)實現(xiàn)不同的工位，完成沖壓成型和脫模，最后落到輸送帶上輸送出去。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098510圖 2.1 總體方案簡圖2、沖壓成型脫模機構(gòu)沖壓頭與脫模盤的尺寸與模具相同，當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到?jīng)_壓工位時，沖壓頭由曲柄滑塊機構(gòu)帶動將糕泥沖壓成型，脫模盤將成型的山楂糕脫模到輸送帶上輸送出去。如圖 2 所示。圖 2.2 沖壓成型脫模機構(gòu)方案簡圖下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985113、分度機構(gòu) 選用槽輪機構(gòu)，槽輪機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)盤作間歇運動，以實現(xiàn)沖壓成型、脫模。如圖 3 所示。圖 2.3 分度機構(gòu)方案簡圖4、輸出機構(gòu)采用輸送帶將成型的山楂糕送出。如圖 4 所示。圖 2.4 輸出機構(gòu)方案簡圖下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098512第 3 章 傳動系統(tǒng)設計計算3.1 各軸功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩設計計算Ⅴ軸：槽輪銷軸 kwP63.09.706.3434 ??????承齒 ?r/min 0n5.203.9544 ???TmN?Ⅵ軸：槽輪軸 kwP53.09.86.4545 ???承槽 ??min/.7305rin?槽87.645.3955 ??PTmN?3.2 傳動零件的設計計算3.2.1 齒輪傳動設計計算傳遞功率 P1=0.66KW,齒輪轉(zhuǎn)速 n1=30 r/min,傳動比 i= 1,每天 1 班，預期壽命 10 年。1.擇材料，確定精度等級及許用應力齒輪材料選用 45 鋼,正火處理，齒面硬度 250～280HBS([19]第 16 篇表16.2-64)。計算應力循環(huán)次數(shù) N71 1032.4)801(360????hjLn下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851371203.4??iN查《機械設計》中圖 5-17 得 1.0 1.0 ?1nZ2N由《機械設計》中式（5-29）得 ZX1=ZX2=1.0取 1.0, ＝0.92, 確定接觸疲勞許用應力?wZLVR0.limHS按齒面硬度 250HRS, 由[19]第 16 篇表 16.2-17 得， 1limH?=690MPa， =690MPa。計算得出許用接觸應力：2limH?MPaZSLVRWXN8.634][1in1l1 ??H.2mi2l2Pa8.634][][21??2.按齒面接觸強度確定中心距齒輪轉(zhuǎn)矩 ,由式（5-2）1TmNnP???21640 0*9.56初選 取 ，由表 11-5 得 ，減速傳動.2tZK?.a?MPaZE9.18?u=i=1。由式（5-14）計算 5.20sin2cosinco?????H由式（5-18）計算中心距 mZuKTaHEHa 136])/[(2)1(3 2???????取中心距=136mm估算模數(shù) m=（0.007～0.02）a=0.952～2.72，由表 5-7 取標準模數(shù)m=2.5mm齒數(shù) ,54)1(2= 1???uma5412??u下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098514齒輪分度圓直徑 d =mz =135mm1d =mz =135mm2齒輪齒頂圓直徑 d =d +2ha m=140mm1a?d =d +2ha m=140mm2齒輪基圓 d =d cos =127mm1b?d =d cos =127mm2圓周速度 smnv/21.0631???由表 5-6，選齒輪精度為 8 級3.驗算齒面接觸疲勞強度按電機驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，由[19]第 16 篇表 16.2-36 取 KA=1.0由[19]第 16 篇表 16.2-39，按 8 級精度和 VZ1/100=0.21m/s,得 Kv=1.03。齒寬 mm。4.51360???ab?由[19]第 16 篇表 16.2-40,按 b/d1=54.4/135=0.4,低速級軸的剛度較大，二級傳動中齒輪相對軸承為懸臂支撐，得 1.01??K由[19]第 16 篇表 16.2-42 得出 Ka =1.1計算載荷系數(shù) 14.???KvA按[6]中的公式計算端面重合度 ?齒頂壓力角 ???9.24107arcosarcs.o2211bd? 72.1)]tan(t)tn(t[ 221 ??????????a由[19]第 16 篇式 16.2-15 計算 8.034??下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098515由[19]第 16 篇表 16.2-34 計算齒面接觸疲應力MPa MPa，安全。409812????ubdKTEH?? 6348][??H?4.校核齒根彎曲疲勞強度按 Z1=54,Z2=54 由[19]第 16 篇圖 16.2-23 得 ， ；由[19]35.21FaY35.2Fa第 16 篇圖 16.2-24 得 ， 。725.1?SaY7.2?sa由[21]中式（5-23）計算 69.0.0???由[19]第 16 篇圖 16.2-26 得,得 MPa MPa21lim?F?290lim?F?由[21]中圖 5-15，得 ， 。0.1NY.2N由[21]中式（5-32） ，m =2.5﹤5mm, 。0.121?XY取 ， 。0.2?STY4.1inF由[21]中式（5-31）計算許用彎曲應力MPa??57.281min1li1 ?XNFSTFY?MPa02i2li2?由[21]中式（5-24）計算齒根彎曲應力MPa MPa,安全。34.7111???YbdKTSaFF 41][??F?MPa MPa，安全。./22?25.齒輪主要幾何參數(shù)Z1=54,Z2=54，u=1,m=2.5mmd =mz =135mmd =mz =135mm2d =d +2ha m=140mm1a?下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098516d =d +2ha m=140mm2a?d =d -2(ha +c )m=128.75mm1fd =d -2(ha +c )m=128.75mm2f?135mm??)(21a取齒寬 b2= b1=55mm3.2.2 槽輪傳動設計計算槽數(shù) z 取 4，中心距 a 取 120mm，圓銷半徑 r 取 10mm。槽輪每次轉(zhuǎn)位時，主動件 1 的轉(zhuǎn)角： 。????901822??z?槽間角： 。??? 9082360????z主動件圓銷中心半徑： 。84.5sin12sin1???aR： 。的 比 值與 aR7.1a?槽輪外圓半徑： 。??68.19cos22???r槽輪槽深： ，取 h=50mm。.4??ah??主動件輪轂直徑： 。??32.70cos120??d槽輪輪轂直徑： 。.5?rak?鎖止弧半徑： ，取為 85。84.91???Rx鎖止弧凸弧張角： 。??27036???圓銷個數(shù)： 取 K=1。42???zK動停比： =1/3。??2zKk下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985173.2.3 軸的設計計算1．軸的設計計算已知軸傳遞的功率 P=0.53kw，n=7.5r/min 。（1）選擇軸的材料：軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻[21] 第 19 篇 表 19.1-1 查得材料力學性能數(shù)據(jù)為：MPa650b??MPa3sMPa 271?MPa5?E=2.15 10 MPa?（2）按扭矩初步估算軸端直徑根據(jù)文獻[21] 第 19 篇 表 19.3-1 公式初步計算軸徑，由于材料為 45 鋼，由文獻[21] 第 19 篇 表 19.3-2 選取 A=118，按文獻[21] 第 19 篇 中式（8-2） 3101nPAd?=29mm310.587d??（3）軸的結(jié)構(gòu)設計根據(jù)軸的受力，選取 30206 型圓錐滾子軸承，其軸承寬度為 14mm，為了便于軸承的裝配，取裝軸承處的直徑 =30mm，裝槽輪處的軸徑 =30mm。 1d2d（4）軸上受力分析 軸傳遞的扭矩 675 ?TmN?（5）求支反力（如圖 3.1b）由 得（先假設 方向為 Y 軸正向）0?BMAG??841320,0ADyDyyBAByaGbcRNF?????下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098518（6）作彎矩圖（如 3.1d）和轉(zhuǎn)矩（如 3.1e）384108.4BAMaGNm????A軸傳遞的扭矩 675Nm0T圖 3.1 軸的載荷分布圖（7）軸的強度校核1）確定危險截面根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、扭矩圖，截面 B 處彎矩最大集中，故屬于危險截面，需對截面 B 進行強度校核。2）安全系數(shù)校核計算由于此軸轉(zhuǎn)動，彎矩引起對稱循環(huán)的彎應力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動循環(huán)下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098519的切應力。彎曲應力副為= = =40MPa a?WMC6751.9Pa式中 W——抗彎斷面系數(shù)，由文獻[21] 第 19 篇 表 19.3—17 查得 W=16.9 3630.mc???由于是對稱循環(huán)彎曲應力，故平均應力 0?m?根據(jù)文獻[21] 第 19 篇 式（19.3—2）= = =2.02 ?SmK????????17.340089??式中 —45 鋼彎曲對稱循環(huán)應力時的疲勞極限，.1?由表 19.1-1 查得 =270Mpa.1?—正應力有效應力集中系數(shù)，由文獻[21] 第 19 篇 表 19.3-6 按鍵槽?K查得 =1.5，按配合查得 =2.73，故取 =2.73；?K?—表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，按表 19.3-11 查得 =0.92? ?—尺寸系數(shù)，由表 19.3-11 查得 =0.89。?? ??切應力幅為 = = = =11.2 MPa??mpWT2675103.?式中 ： —抗扭斷面系數(shù)，由文獻[21] 第 19 篇 表 19.3-15 查得P=25PW3632510c??根據(jù) 文獻[21] 第 19 篇式（19.3-3）= = =3.41 ?SmK???????115.62.021.098??式中： —— 45 鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由文獻[21] 第 19 篇 表 19.1-1 查得 =155 1? 1??Mpa下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098520——切應力有效應力集中系數(shù)，由文獻[21] 第 19 篇 表 19.3-6 按鍵?K槽查得 =1.5，按配合查得 =1.62，故取 =1.62；?K?——同正應力情況??,——平均應力折算系數(shù)，由文獻[21] 第 19 篇 表 19.3-13 查得 =0.21。?? ??軸 B 截面的安全系數(shù)由文獻[21] 第 19 篇 式（19.3-1）確定= = =1.9S2???2.0341.??由 文獻[21] 第 19 篇 表 19.3-5 可知 [S]=1.8，S ＞[S]所以 B 截面安全。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098521第 4 章 執(zhí)行系統(tǒng)設計計算4.1 成型與脫模機構(gòu)成型采用沖壓成型，沖壓頭與脫模頭的尺寸與模具相同，當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到?jīng)_壓工位時，沖壓頭由曲柄滑塊機構(gòu)帶動將糕泥沖壓成型，脫模頭將成型的山楂糕脫模，如圖 4.1 所示。4.1 成形與脫模機構(gòu)滑塊沖程： h=80mm成型頭與模具距離 50mm，脫模頭與模具距離 30mm?；瑝K每分鐘完成 30 次運動。4.2 分度機構(gòu)選用槽輪機構(gòu)，槽輪機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)盤作間歇運動，以實現(xiàn)多工位工作，來完成沖壓成型、脫模工序，如圖 4.2 所示。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098522圖 4.2 分度機構(gòu)槽數(shù) z=4，中心距 a=120mm，圓銷半徑 r=10mm。槽輪槽深： h=50mm。槽輪外圓半徑： 。170?R下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098523第 5 章 山楂糕成型機的安裝、維護和安全要求1、 本設備在裝配調(diào)試過程中，對各部件之間的運動位置及自動控制系統(tǒng)都已經(jīng)按運動要求調(diào)試好，使用時不要再做調(diào)整。2、制作不同尺寸的山楂糕時，只需更換模具與成型頭、脫模頭即可。3、在運轉(zhuǎn)中，如發(fā)生故障，硬挺機關(guān)掉電源，才能進行修理，在修理過程中絕對不允許，硬敲硬打，以免損壞機器。4、工作結(jié)束后，應做好清潔工作，將殘留在機器上的污滯 清理干凈。檢查電源是否已經(jīng)關(guān)掉。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098524第 6 章 結(jié)論山楂糕成型機屬于機電一體化產(chǎn)品中食品成型機械的一種。在設計過程中要考慮機械的安全運行和包裝衛(wèi)生等功能。整機設計是在我國傳統(tǒng)成型機械上的創(chuàng)新和改進。山楂糕成型機包括上料、定量、成型、脫模、輸送、等功能。本機器具有結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠，操作方便且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能良好、低電耗等優(yōu)點。本山楂糕成型機采用機械式?jīng)_壓原理進行成型，將調(diào)好的山楂糊上到料斗，然后經(jīng)過兩個活塞的運動擠壓到模具中，沖壓頭將其沖壓成型，脫模板將成型的山楂糕脫模。沖壓成型可用同一個機構(gòu)執(zhí)行，因為整個工作過程是間歇的，所以選擇槽輪做分度機構(gòu)實現(xiàn)不同的工位，完成沖壓成型和脫模，最后落到輸送帶上輸送出去。本機器的生產(chǎn)能力為 30～40 塊/分，山楂糕的外形尺寸為長度 60～80mm，寬度 40～50mm，高度 10～30mm，整機空間結(jié)構(gòu)為立式布置。綜上所述，本機具有較高的性價比，在同類食品成型機械中的開發(fā)設計方面具有很好的市場發(fā)展前景。但由于經(jīng)驗不足和考慮不周，本設計也存在一些不足之處，需要進一步的創(chuàng)新和改進。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098525參考文獻[1] 高德. 包裝機械設計.化學工業(yè)出版社，2000[2] 機械設計手冊.軟件版.V3.0[3] 孫鳳蘭.包裝機械概論.印刷工業(yè)出版社，2005[4] 許林成等.包裝機械原理與設計.上?？茖W技術(shù)出版社，1988[5] 《包裝機械機構(gòu)參考圖冊》編寫組.包裝機械機構(gòu)參考圖冊.上?？茖W技出版社，1998 [6] 孫桓.機械原理.高等教育出版社， 2000 [7] 田萬祿.機械設計課程設計.東北大學出版社，2000 [8] 黃靖遠.機械設計學.機械工業(yè)出版社， 2004[9] 侯珍秀.機械系統(tǒng)設計.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2003[10] 孫志禮等.機械設計.東北大學出版社，2004[11] 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