【導(dǎo)讀】比較后，提出設(shè)計(jì)方案、方法和步驟。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)圓臺(tái)狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有三方面：設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳動(dòng)系統(tǒng)鏈設(shè)計(jì)。它要實(shí)現(xiàn)巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊等功能，直到最后由輸送帶輸出。系統(tǒng)功能中要實(shí)現(xiàn)機(jī)械手轉(zhuǎn)位、送糖盤轉(zhuǎn)位、供紙、剪紙、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括了帶傳動(dòng),鏈傳動(dòng),齒輪傳動(dòng),六槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)提供必要的機(jī)械動(dòng)作執(zhí)行時(shí)間。設(shè)計(jì)好的包裝機(jī)其生產(chǎn)率可在100～150r/min范。導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。明并表示了謝意。以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任。何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢

　　

【正文】 需的夾緊力 夾P 可按下式計(jì)算： 夾P ≥K1K 2K3G （ N） （ 51） 式中 K1—— 安全系數(shù)（通常取 →2 ） →K 1= 式中 K2—— 工作情況系數(shù) K2=1+a/g 式中 K3—— 工作方位系數(shù) K3=1/2f 最大加速度 a=(由凸輪計(jì)算中得 ) 所以 K2=1++= 其中摩擦系數(shù) f=— → 取 f= 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 G巧克力糖質(zhì)量： G=（ N）（假設(shè)） 夾P ≥（ 2） =（ N） 取 夾P =（ N） 4．彈簧力 P 計(jì)算 彈簧是一種彈性元件，它可以在載荷作用下產(chǎn)生較大的彈性變形。彈簧在各類機(jī)械中應(yīng)用十分廣泛，主要用于： 控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，如制動(dòng)器、離合器中的控制彈簧，內(nèi)燃機(jī)汽缸的閥門彈簧等；減振和緩沖，如汽車、火車車廂下的減振彈簧，以及各種緩沖器用的彈簧等；儲(chǔ)存 及輸出能量，如鐘表彈簧、槍閂彈簧等；測(cè)量力的大小，如測(cè)力器和彈簧稱中的彈簧等； (1)選擇圓柱螺旋拉伸彈簧： 彈簧按照所承受的載荷不同可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭曲彈簧、和彎曲彈簧等四種。在這里選用的是拉伸彈簧。 如圖 54，圓柱螺旋拉伸彈簧空載時(shí)，各圈應(yīng)相互并攏。另外，為了節(jié)省軸向工作空間，并保證彈簧在空載時(shí)各圈相互壓緊，常在卷繞的過程中，同時(shí)使彈簧絲繞其本身的軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。這樣制造的彈簧，各圈即具有一定的壓緊力，彈簧絲中也產(chǎn)生了一定的預(yù)緊力，故也稱為有預(yù)緊力的拉伸彈簧。 圖 54 彈簧 (2)材料：低錳彈簧鋼（ 65Mn） 常用的彈簧鋼材料主要有下列幾種：碳素彈簧鋼（ 6 70 鋼）、低錳彈簧鋼（ 65Mn）、硅錳彈簧鋼（ 60SiMnA）、鉻釩鋼（ 50CrVA）。 在此選用的是低錳彈簧鋼（ 65Mn），它與碳素彈簧鋼相比，優(yōu)點(diǎn)是淬透性較好和強(qiáng)度較高；缺點(diǎn)是淬火后容易產(chǎn)生裂紋及熱脆性。但由于它價(jià)格便宜，所以一般機(jī)械上常黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 用于制造尺寸不大的彈簧，例如離合器彈簧等。因?yàn)樗鼉r(jià)格便宜，淬透性好，強(qiáng)度較高。 (3)計(jì)算彈簧系數(shù) KF: KF=（ 4 1?C ） [（ 4 4?C ） +] 其中旋轉(zhuǎn)比 C=d/D=(5— 10)→ 取 C=8 KF=+= 選彈簧絲直徑 d= D=Cd=8= 5．計(jì)算在彈簧伸長(zhǎng)量 X=20/3 mm(由計(jì)算的 )時(shí) ,彈簧的拉伸力變化量 ΔF DK8 ][ 3?? ???? ??? （ 52） 式 中 [τ]= （ 4～ 12） → 取 [τ]=7 N0 2 3 3 ??? ???? ?? ?彈簧P ΔF+F 預(yù) =（ N） 凸輪設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)專用機(jī)床自動(dòng)化和半自動(dòng)化中應(yīng)用較廣泛的一種機(jī)構(gòu)。它常用來傳動(dòng)工作部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、調(diào)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和控制其它一些輔助機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是工作可靠、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多是適用于行程小、運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜、轉(zhuǎn)速在 500 轉(zhuǎn) /分以下的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。 1．選擇凸輪類型 機(jī)械手凸輪有兩段圓弧和兩者之間的過渡圓弧曲線組成。 常用的凸輪有：盤狀、柱狀、板狀。 在此選擇盤狀如 55所示 ，它是具有沿徑向變化輪廓曲線的盤狀零件。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小。但其半徑差不宜過大，一般不超過 5~10 毫米 ,在此處半徑差取 8毫米。 凸輪和從動(dòng)件的材料，應(yīng)保證其工作表面有一定的耐磨性，并能承受較大的動(dòng)載荷。所以一般較重要的凸輪材料多用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制造。如 45 號(hào)鋼、 50 號(hào)鋼、20Cr 鋼或 40Cr 鋼等。 在此取 20Cr 鋼 .20Cr 鋼經(jīng)表面滲碳后淬硬并回火 ，其硬度 HRC=60～ 62。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 圖 55 凸輪 3．凸輪尺寸計(jì)算 如圖 取 r1=50mm, r2 =42mm 在選擇凸輪和從動(dòng)桿時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： (1) 滿足生產(chǎn)工藝要求 (2) 盡量提高機(jī)器的生產(chǎn)效率 (3) 減少?zèng)_擊振動(dòng)，改善機(jī)器的工作性能 (4) 凸輪輪廓曲線易于制造 (5) 由 r1 到 r2 過渡為勻變速過渡 其行程圖、速度圖及加速度圖分別如圖 56所示 。 a s200V0 圖 56凸輪上的位移、速度及加速度圖 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 機(jī)械手的固定轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì) 其作用是帶動(dòng)機(jī)械手爪進(jìn)行工 作，其上的各孔的位置精度影響到機(jī)械手爪的開合情況，故對(duì)各孔有一定的要求。 轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)如圖 57 所示 。 圖 5 7 機(jī)械手的固定轉(zhuǎn)盤 12φ 的孔是用來固定機(jī)械手的靜機(jī)械手的，其中的兩個(gè)角度是由靜機(jī)械手的兩個(gè)孔的角度是一樣的，因?yàn)橐ＷC弧長(zhǎng)相等，才能保證不會(huì)出現(xiàn)孔距誤差而不會(huì)使得靜機(jī)械手不能安裝上去?？姿趫A的尺寸φ 138mm 及轉(zhuǎn)盤的大圓φ 148mm 是和靜機(jī)械手的固定部分的圓的尺寸一樣大的，以此來定位這 12 個(gè)孔的位置精度。 6M8mm是用來固定動(dòng)機(jī)械手的，其尺寸由自己定，角度 8176。和直徑φ 120mm 是由動(dòng)機(jī)械手的尺寸 8mm 以及和靜機(jī)械手的高度差定的。轉(zhuǎn)盤的厚度由自己定。 M5 是用來對(duì)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行軸向固定的?？讖接奢S的設(shè)計(jì)定。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 送糖盤及托盤的設(shè)計(jì) 送糖盤的作用：將巧克力從送料帶傳到工位處的位置以便進(jìn)行以后的操作。 材料選擇： 45鋼 45鋼切削性能好，加工性好，利于加工送糖盤復(fù)雜的形狀。各個(gè)與巧克力接觸的表面要求有一定的表面光潔度。 糖塊的厚度為 12mm，取送糖盤的厚度為 10mm。由于加工時(shí)存在加工誤差，因此在加工φ 24mm 的半圓 送糖孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行絞孔工藝，以防加工誤差的存在導(dǎo)致糖塊不能順利進(jìn)入半圓孔中，從而頂糖桿不能順利將糖塊頂入機(jī)械手中，使得機(jī)器不能正常工作。軸端采用軸端擋圈進(jìn)行軸向固定。中心孔的尺寸由軸的設(shè)計(jì)定。 底座要比送糖盤的尺寸大，防糖塊傾斜或掉下來，因此由送糖盤的最大尺寸 234mm定送糖盤底座的最大尺寸為φ 250mm。φ 17mm 的孔由糖塊的尺寸定的，糖塊的下底面的尺寸為φ 24mm，孔的尺寸肯定要比糖塊的下底面的尺寸小，否則糖塊會(huì)掉下來，孔的尺寸也不能太小，否則會(huì)導(dǎo)致頂糖桿的直徑太小，頂糖桿易彎曲，因此定為φ 17mm。其長(zhǎng)度和和的托盤的最大厚度尺寸一樣是為了頂糖桿能夠順利進(jìn)入孔中進(jìn)行頂糖動(dòng)作。尺寸105mm 完全由送糖盤的尺寸 105mm 定的，兩者必須完全一致，要不然頂糖桿不能頂?shù)教菈K的中心，導(dǎo)致糖塊傾斜掉下來或不能進(jìn)入機(jī)械手中。 其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 其余的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有頂糖機(jī)構(gòu)、接糖機(jī)構(gòu)、撥糖機(jī)構(gòu)、抄紙機(jī)構(gòu)和剪紙機(jī)構(gòu)。這些并非糖果包裝機(jī)的主要機(jī)構(gòu)，這里只進(jìn)行原理性的設(shè)計(jì)。 抄紙和撥糖機(jī)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)圖如圖 58所示 。 圖 58 抄紙和撥糖機(jī)構(gòu) 1分配軸 2接糖桿圓柱凸輪 3抄紙凸輪 4彈簧 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 5抄紙板 6鉗糖機(jī)械手 7撥糖桿 8板凸輪 9偏心輪 抄紙機(jī)構(gòu)相關(guān)尺寸的計(jì)算 抄紙板的厚度：因?yàn)樗吞寝D(zhuǎn)盤與機(jī)械手的間距為 6mm，而抄紙板必須可以中間插入，所以其厚度不免受到一定的約束，取它的厚度為 mm。 抄紙凸輪的要求：要保證在抄紙完畢后，抄紙板不對(duì)頂糖機(jī)構(gòu)和接糖機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。所以凸輪要有足夠的偏心距，這對(duì)凸輪的尺寸提出了要求，取它兩極端位置離軸心的距離分別為 45mm， 20mm，其偏心距為 25mm，也就使得抄紙板的行程為 25mm。 頂糖、 接糖機(jī)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)圖如圖 59所示 。 圖 59 頂糖、接糖機(jī)構(gòu) 1平面槽凸輪機(jī)構(gòu) 2頂糖桿 3糖塊 4接糖桿 5圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 頂糖桿和接糖桿和糖塊接觸的表面安裝上橡膠塊，以防止損傷糖塊。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 剪紙機(jī)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)如圖 510 所示 。 圖 510 剪紙刀 1剪紙圓柱凸輪 2活動(dòng)鉸鏈 3頂桿 4剪紙刀動(dòng)刀片支架 5動(dòng)刀片 6剪紙刀靜刀片 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 結(jié) 論 技 術(shù)設(shè)計(jì)是將原理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化，確定零部件的數(shù)量、形狀、尺寸、材料等，對(duì)主要部件中關(guān)鍵零件進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算、功率計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算。 總體設(shè)計(jì)時(shí)，要全面考慮整個(gè)包裝機(jī)系統(tǒng)的布局、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、造型設(shè)計(jì)、人 機(jī)環(huán)境以及裝箱運(yùn)輸?shù)?。模塊化設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，它的核心思想是將系統(tǒng)根據(jù)功能分為若干模塊，將包裝機(jī)中同一功能的單元設(shè)計(jì)成具有不同性能、可以互換的模塊，通過模塊的不同組合，使包裝機(jī)多功能化、系列化。 本設(shè)計(jì)采用圓弧齒同步帶傳動(dòng) ,帶傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：（ 1）能緩和載荷沖擊 ,還有就是壓力傳感器和溫度傳感器的合理布置，也直接影響著帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)；（ 2）運(yùn)行平穩(wěn)，無噪聲 ,通過滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成活塞的直線運(yùn)動(dòng)，而且滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的效率可以達(dá)到 90%以上 。（ 3）過載時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，因而可以防止其他零件的損壞。其次 ,在設(shè)計(jì)還加入了機(jī)械手的運(yùn)作 ,使得整個(gè)夾糖過程中能夠更準(zhǔn)確 ,準(zhǔn)時(shí)完成工序 ,而且避免人為操作時(shí)受到傷害 ,最后在調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，選用變頻器對(duì)電機(jī)進(jìn)行速度控制，使得電機(jī)速度控制非常簡(jiǎn)單。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 參考文獻(xiàn) [1] 黃靖遠(yuǎn)，龔劍霞，賈延林 .機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用化設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社， 2020(10)： 94~97 [2] 濮良貴，紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì) .高等教育出版社， 2020(10)： 10~15 [3] 陳秀寧 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .浙江大學(xué)出版社， 2020: 40~50 [4] 沈鴻，周建南，汪道涵等 .機(jī)械工程手冊(cè) .機(jī)械工程出版社， 2020(9): 88~92 [5] 詹啟賢 .自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì) .中國輕工業(yè)出版社， 2020: 90~93 [6] 湯瑞 .輕工自動(dòng)機(jī) .上海交大出版社， 2020: 34~44 [7] 陳秀寧 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .浙江大學(xué)出版社， 2020:88~95 [8] 吳宗澤 .機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .北京機(jī)械工業(yè)出版社， 2020: 149~150 [9] 史美堂 .金屬材料及熱處理 .上?？萍汲霭妫?2020: 88~99 [10]Orlov P. Fundamentals of Machine design Moscow: Mir Pub,2020:94~95 [11]Mechanical Drive (Reference Issue) Machine Design 52(14),2020:99~105 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 致 謝 本 研究及學(xué)位論文是在我的指導(dǎo)老師 楊守成 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工 作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從選題、構(gòu)思、材料的收集到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 我還要感謝學(xué)部的全體老師們，在論文的完成中，是他 們?cè)诟鱾€(gè)方面給予了我莫大的幫助，以至我的畢業(yè)論文能夠順利的完成 在本次設(shè)計(jì)中，應(yīng)用到的許多知識(shí)，還有論文完成時(shí)遇到的問題都是在得到了老師的幫助我才能克服一個(gè)個(gè)的困難和疑惑，直至設(shè)計(jì)的順利完成。在此畢業(yè)之即，我無以回報(bào)幫助和教育我的老師們， 我將在今后的工作中努力奮斗，以報(bào)答你們的恩情。 最后，感謝在百忙之中審閱本文的專家、老師們 ! 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 47 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均