【導讀】本設計主要是針對圓臺柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。機械手及進出糖機構設計是。本設計功能能否執(zhí)行的靈魂，它也是本設計的設計重點之一。它要實現巧克力糖的輸入、折邊、抄。底邊、等等功能，直到最后由輸送帶輸出。轉送等重要功能。

　　

【正文】 克力糖接觸，所以對該棘輪的材料性能提出了新的要求，那就是要求它具有相當好的耐腐蝕性。 材料：要求耐腐蝕，對其強度沒要求 。 選 40Cr 棘輪形狀確定 圖 15 棘輪 Fig .15 Ratchet 六槽槽輪機構設計 槽輪分類及材料選擇 （ 1） 分類 槽輪機構（又稱馬爾他機構）能把主動軸的勻速連續(xù)轉動轉換為從動軸的周期性間歇運動。常用于各種轉位機構中。棘輪機構的基本型式分為外嚙合、內嚙合和球面槽輪叫三類。外嚙合槽輪機構的主、從動件轉向相反，槽輪的停歇時間轉位時間長。內接槽輪機構則相反。球面槽輪的轉位時間等于停歇時間。在此采用的是外嚙合槽輪。 按槽的方位不同，槽輪機構可 分為： ：它沖擊小，制造簡單，最為常用，槽輪的動停時間比取決于槽數 Z； ：在槽數不變的條件下，可以用不同的中心距與曲半徑的組合來獲得不同的動停時間比，但沖擊較大。 （ 2） 材料 槽輪工作部分的材料采用 Cr40 鋼，經表面淬火硬度達 50~45HRC ；曲柄材料可用軸承綱，經表面淬火硬度達 63~59HRC （也可采用 Cr20 鋼，經表面滲碳淬火硬度達62~56HRC ）。槽輪機構一般不作強度校核。 槽輪機構設計及尺寸計算 圖 16 槽輪 Fig. 16 Slot wheel (1) 槽輪機構槽數 z 和圓銷數目 K 的選?。? 在外嚙合槽輪機構中，為了避免槽輪開始轉動和停止轉動時發(fā)生沖擊，應使撥盤 上的圓銷在進槽和出槽時的瞬時速度方向沿著槽輪鏡像槽的方向，經過計算得出 Z 一般去 8~4 ，因此取 6?z 。根據表可以得出圓銷數 K=2。 表 4 圓銷數目 K與槽數 z的對應關系 Table 4 Round pin number K and the slot number z corresponding relation 槽數 z 銷數 K 3 1～ 5 4 1～ 3 5 1～ 3 ≥ 6 1～ 2 (2) 槽輪機構的尺寸計算 取槽數 6?z ，圓銷數 2?K ，兩圓銷夾角 ??180? ， 3/22 2 ?? ? ，中心距mmL 60? ，圓銷半徑 mmr 5? ， 3/222 11 ???? ??? ，因為 ???12 ，所以所取條件可行。 當槽輪停留時：轉角 3/222 10 ???? ??? ，運動系數 22/2/ 0121 ??? ??? tt ? ? mmLR 30s in 21 ??? ? ? ? mmLR 52c o s2 ??? ? 槽輪槽深 ? ?? ?rRLRh ???? 22 ，所以 mmh 27? ，取 mmh 30? 。 因槽底與槽輪軸孔之間有間隙 ： 所以 22 2/ Rhd ?? ，則 mmd 442 ? , 取mmd 302 ? 。 槽輪外徑不碰到曲柄軸： 所以 LRd ??212， 則 mmd 162 ? 取 mmd 151 ? 。 6 其它機構原理 頂糖、接糖機構示意圖 示意圖見附圖 17。 抄紙和撥糖機構示意圖 示意圖見附圖 18。 抄紙機構相關尺寸的計算： 抄紙板的厚度：因為送糖轉盤與機械手的間距為 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 ，抄紙板不對頂糖機構和接糖機構發(fā)生干涉。所以凸輪要有 足夠的偏心距，這對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。 圖 17 頂糖、接糖機構 Sugar 、 sugar unit 圖 18 抄紙、撥糖機構 Writing, dial sugar institutions 圖 17的零件如下： 1 平面槽輪凸輪機構 2 圓柱凸輪機構 3 接糖桿 4 糖塊 5 頂糖桿 圖 18的零件如下： 1 分配軸 2 接糖桿圓柱凸輪 3 抄紙凸輪 4 彈簧 5 抄紙板 6 鉗糖機械手 7 撥糖桿 8 板凸輪 9 偏心輪 7 繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán) 循環(huán)圖（見附圖 1）的說明：首先我們選定分配軸的轉向方位為參考對象，其正常工作轉速為 120r/min。 其次來研究機械手、送糖盤轉位、供紙機構、剪紙機構、抄紙機構、 接糖機構、頂糖機構及 Ⅰ 工位機械手閉合情況的關系： 120176。，此時機械手、送糖盤轉位 60176。，在次期間供紙機構不斷供紙，直至分配軸轉位 120176。時停止供紙。它們直至下一循環(huán)又開始運動。在分配軸轉位 110176。左右接糖機構開始啟動，它不斷地向下運動。 127176。時，剪紙機構開始啟動，凸輪帶動連桿使剪紙刀頭快速地向下切。緊接著頂糖機構開始啟動，它慢慢地向上運動。 160176。時，接糖機構運動到其行程的最下端，也就是送糖盤的上表面，而此時頂糖機構也行徑到送糖盤的下表面，所 以此時的接糖機構與頂糖機構間距剛好為一粒巧克力糖的高度為 12mm，隨后它們就保持這樣的間距作同步平移運動。 170176。剪紙機構運動極端位置，以實現剪紙功能，隨后快速退回。到分配軸轉位 197176。時，退至原位，直至下一循環(huán)分配軸轉位 127176。時再開始啟動。 220176。左右，Ⅰ工位機械手開始閉合，直到分配軸轉位 240176。時完全閉合，期間實現的是巧克力糖包裝的折邊功能。 280176。時，頂糖機構也運動到了機械的上表面，它與頂糖機構的間距始終是巧克力糖的高度為 12mm。隨后頂糖 機構往回退（向下），而接糖機構還是往上退，此時的巧克力糖已被機械手Ⅰ工位機械手的閉合夾得死死的，不會掉下來。 300176。時，抄紙機構開始啟動，它將實現對巧克力糖底邊鋁箔紙的包裝。 310176。時，頂糖機構退至起始位置保持靜止，直至下一循環(huán)分配軸轉位 130176。左右又開始啟動。 350176。時抄紙功能實現完畢，直到下一循環(huán)分配軸轉位 10176。時重新開始啟動。而此時接糖機構也退回到了起始位置，保持不動，直到下一循環(huán)的 110176。左右又開始。 最后來研究分配軸轉位與機械手轉位、撥 糖機構及Ⅱ工位機械手開合的關系： ，機械手剛開始旋轉時，撥糖機構恰好離開機械手，慢慢退回，到分配軸轉位 60176。的時候，撥糖機構回至原位，緊接著不作任何停頓又慢慢地向下呀，到分配軸轉位 120176。時，撥糖機構又運動到了機械手的上方，而此時的機械手已轉到位，靜以待命。 140176。左右Ⅱ工位機械手開始張開，直到 170176。左右完全張開，而此時的撥糖機構已慢慢地壓入機械手，將糖慢慢地向下擠。 240176。時，撥糖裝置到達行程的最下端，即在機械手裝置的下表面左右，隨后慢慢退回。 8 粒狀巧克力糖果包裝機執(zhí)行機構形態(tài)矩陣 根據它的工作循環(huán)圖及各個執(zhí)行動作的要求，可以列出它的執(zhí)行機構形態(tài)矩陣。在確定各執(zhí)行機構可行的類型時，主要依據是機構手冊、實際工作經驗、結構簡單等。 表 5 執(zhí)行機構形態(tài)矩陣 Table 5 Actuator configuration matrice 動作 執(zhí)行機構的類型 機械手轉位 槽輪機構 送糖盤轉位 圓柱凸輪分度機構 送紙動作 滾輪機構 剪紙動作 平面凸輪機構 抄紙動作 平面凸輪機構 接糖動作 圓柱凸輪機構 頂糖動作 平面槽凸輪機構 撥糖 動作 平面凸輪機構 機械手開合 固定平面凸輪機構 9 結論 經過三個多月的努力，此次粒狀巧克力糖包裝機的設計已經完成，本設計的機器 在理論上可以滿足設計及生產的要求，包裝后的巧克力糖無損傷。在證實方案的可行性之后，針對每個工位的任務設計了各自的功能機構，完成的主要的工作有： ，制定了符合生產實際情況的加工工序和工藝路線，確定了包裝機的各個組成部分。根據各個部分的功能的需求，對其基本機構進行了初步的分析。 ，結構緊湊、可以自由調節(jié)紙筒水平位置的供紙鋸 ，特別是它的水平調節(jié)很有特色。 ，紙張輸送準確，結構緊湊，還可以根據合身高度自由調節(jié)。 使用 Auto CAD 設計軟件對包裝機系統(tǒng)的關鍵部分進行了繪圖，準確地描述了元件和裝配件的關鍵尺寸，對設計進行了檢查和修改。確定各相關零件運動是否協(xié)調，解決了許多本需要在制造原型機后才能解決的問題。 本設計這是針對一個具體的巧克力糖的包裝生產情況下應用的機器，今后需要進一步的研究。如：如何在不更換各功能部件，僅在適當調節(jié)的情況下能對不同的對象，不同的包裝要求下實現包裝。再比如：如何進 一步提高系統(tǒng)運行的可靠性和協(xié)調性，使系統(tǒng)對故障具有一定的應變能力。隨著生產的擴大化和效率化，如何使包裝機更具有規(guī)模和生產效率，這需要更與先進的機械部件進行融合。這是未來的趨勢。 參考文獻 [1] 劉曉杰 .食品加工機械與設備 [M].高等教育出版社， 2020. [2] 厲建國、趙濤 .食品加工機械 [M].成都 .四川科學技術出版社出版， . [3] 許學勤 .食品工廠機械與設備 [M]. 北京 .中國輕工業(yè)出版社， . [4] 馬海樂 .食品機械與設備 [M]. 北京 .中國農業(yè)出 版社， . [5] 肖旭霖 .食品機械與設備 [M]. 北京 .科學出版社， . [6] 中國農業(yè)機械化科學研究院 .實用機械設計手冊 [M].北京 .中國農業(yè)機械出版社， 1984 [7] 谷文英 .配合飼料工藝學 [M].北京 .中國輕工業(yè)出版社， 1999. 8892. [8] 沈再春 .農產品加工機械與設備 [M].北京 .中國輕工業(yè)出版社， 1993. 105120. [9] 龐聲海、饒應昌 .飼料加工機械使用與維修 [M].北京 .中國農業(yè)出版社， 2020. [10] 申永勝 .機械原理教程 [M].第 1版 .北京 .清華大學出版社， 1999. [11] 傅祥志 .機械原理 [M].第 2版 .武漢 .華中科技大學出版社， 2020. [12] 王三民、諸俊文 .機械原理與設計 [M].北京 .機械工業(yè)出版社， 2020. [13] 孫桓，陳作模 .機械原理 [M].第 6版 .北京 .高等教育出版社， 2020. [14] 李立斌 .機械創(chuàng)新設計基礎 [M].北京 .國防科技大學出版社， 2020. [15] 周開勤 .機械零件手冊 [M].第 5版 .北京 .高等教育出版社， 2020. [16] 鄒慧君 .機構系統(tǒng)設計 [M].上海：上?？茖W技術出版社 ， 1996. [17] M J Design for Engineers( 3nd ed ) [M]. London: The Design Concil,1999. [18] 黃靖遠，龔劍霞，賈延林 . 機械設計學 [M]. 機械產品的實用化設計 . 機械工業(yè)出版社 .2020(10) 94~97 [19] 濮良貴，紀名剛 . 機械設計 [M]. 高等教育出版社 . 2020(10) [20] 陳秀寧，施高義 . 機械設計課程設計 [M]. 浙江大學出版社 . 1995 [21] 哈爾濱工業(yè)大學，哈爾濱市教育局 . 專用機床設計與制造 [M]. 黑龍江人民出版社 .1979 [22] 《機械設計手冊》聯合編寫組 . 機械設計手冊（中冊） [M]. 機械設計計算 . 第二版 . 化學工業(yè)出版社 1982 致 謝 本次畢業(yè)設計在高英武老師的指導下按期完成，使我收獲了很多，也是我人生第一次從事設計工作。 在每次設計遇到問題時老師不辭辛苦 地 講解才使得我的設計順利的進行。 大學培養(yǎng)我的和改變我的，從這次畢業(yè)設計中體現很多，學會了去獨立思考問題，查閱相關文獻，綜合應用各種知識的能力。 從畢業(yè)設計到結束 ，高英武老師一絲不茍地對我進行指導， 導師嚴謹的治學態(tài)度，開拓進取的精神和高度的責任心都將使學生受益終生 。老師悉心的教誨、嚴謹的治學風格和淵博的學識，這是鞭策我不知疲倦探究問題的力量源泉；更要感謝老師的學術遠見，拓展了我的視野和研究思路。老師的博學和人品，不僅在學業(yè)對我悉心引導，而且在生活、做人等方面也給予我很大的關心和悉心指導，這些都令我終身難忘，我將銘記在心。 謹以此論文獻給所有關心和幫助過我的老師、親人、同學和朋友們，我唯有在以后不斷地努力進取，以學業(yè)和工作的繼續(xù)求索來感謝培育我的母校和所有關心我的師長 和親朋好友！ 感謝老師和我的同學在大學生活中給予我的所有！