【正文】 老師的博學(xué)和人品，不僅在學(xué)業(yè)對(duì)我悉心引導(dǎo)，而且在生活、做人等方面也給予我很大的關(guān)心和悉心指導(dǎo)，這些都令我終身難忘，我將銘記在心。 從畢業(yè)設(shè)計(jì)到結(jié)束 ，高英武老師一絲不茍地對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)， 導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生 。 在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦 地 講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。這是未來(lái)的趨勢(shì)。再比如：如何進(jìn) 一步提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和協(xié)調(diào)性，使系統(tǒng)對(duì)故障具有一定的應(yīng)變能力。 本設(shè)計(jì)這是針對(duì)一個(gè)具體的巧克力糖的包裝生產(chǎn)情況下應(yīng)用的機(jī)器，今后需要進(jìn)一步的研究。 使用 Auto CAD 設(shè)計(jì)軟件對(duì)包裝機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分進(jìn)行了繪圖，準(zhǔn)確地描述了元件和裝配件的關(guān)鍵尺寸，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了檢查和修改。 ，結(jié)構(gòu)緊湊、可以自由調(diào)節(jié)紙筒水平位置的供紙鋸 ，特別是它的水平調(diào)節(jié)很有特色。在證實(shí)方案的可行性之后，針對(duì)每個(gè)工位的任務(wù)設(shè)計(jì)了各自的功能機(jī)構(gòu)，完成的主要的工作有： ，制定了符合生產(chǎn)實(shí)際情況的加工工序和工藝路線，確定了包裝機(jī)的各個(gè)組成部分。在確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)可行的類型時(shí)，主要依據(jù)是機(jī)構(gòu)手冊(cè)、實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等。時(shí)，撥糖裝置到達(dá)行程的最下端，即在機(jī)械手裝置的下表面左右，隨后慢慢退回。左右完全張開(kāi)，而此時(shí)的撥糖機(jī)構(gòu)已慢慢地壓入機(jī)械手，將糖慢慢地向下擠。 140176。的時(shí)候，撥糖機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)位 120176。左右又開(kāi)始。時(shí)重新開(kāi)始啟動(dòng)。 350176。時(shí)，頂糖機(jī)構(gòu)退至起始位置保持靜止，直至下一循環(huán)分配軸轉(zhuǎn)位 130176。時(shí)，抄紙機(jī)構(gòu)開(kāi)始啟動(dòng)，它將實(shí)現(xiàn)對(duì)巧克力糖底邊鋁箔紙的包裝。隨后頂糖 機(jī)構(gòu)往回退（向下），而接糖機(jī)構(gòu)還是往上退，此時(shí)的巧克力糖已被機(jī)械手Ⅰ工位機(jī)械手的閉合夾得死死的，不會(huì)掉下來(lái)。 280176。左右，Ⅰ工位機(jī)械手開(kāi)始閉合，直到分配軸轉(zhuǎn)位 240176。時(shí)再開(kāi)始啟動(dòng)。到分配軸轉(zhuǎn)位 197176。 170176。 160176。時(shí)，剪紙機(jī)構(gòu)開(kāi)始啟動(dòng)，凸輪帶動(dòng)連桿使剪紙刀頭快速地向下切。左右接糖機(jī)構(gòu)開(kāi)始啟動(dòng)，它不斷地向下運(yùn)動(dòng)。它們直至下一循環(huán)又開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在次期間供紙機(jī)構(gòu)不斷供紙，直至分配軸轉(zhuǎn)位 120176。 其次來(lái)研究機(jī)械手、送糖盤(pán)轉(zhuǎn)位、供紙機(jī)構(gòu)、剪紙機(jī)構(gòu)、抄紙機(jī)構(gòu)、 接糖機(jī)構(gòu)、頂糖機(jī)構(gòu)及 Ⅰ 工位機(jī)械手閉合情況的關(guān)系： 120176。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。 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(pán)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。 6 其它機(jī)構(gòu)原理 頂糖、接糖機(jī)構(gòu)示意圖 示意圖見(jiàn)附圖 17。 因槽底與槽輪軸孔之間有間隙 ： 所以 22 2/ Rhd ?? ，則 mmd 442 ? , 取mmd 302 ? 。 表 4 圓銷(xiāo)數(shù)目 K與槽數(shù) z的對(duì)應(yīng)關(guān)系 Table 4 Round pin number K and the slot number z corresponding relation 槽數(shù) z 銷(xiāo)數(shù) K 3 1～ 5 4 1～ 3 5 1～ 3 ≥ 6 1～ 2 (2) 槽輪機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算 取槽數(shù) 6?z ，圓銷(xiāo)數(shù) 2?K ，兩圓銷(xiāo)夾角 ??180? ， 3/22 2 ?? ? ，中心距mmL 60? ，圓銷(xiāo)半徑 mmr 5? ， 3/222 11 ???? ??? ，因?yàn)????12 ，所以所取條件可行。 槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算 圖 16 槽輪 Fig. 16 Slot wheel (1) 槽輪機(jī)構(gòu)槽數(shù) z 和圓銷(xiāo)數(shù)目 K 的選?。? 在外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，為了避免槽輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)和停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生沖擊，應(yīng)使撥盤(pán) 上的圓銷(xiāo)在進(jìn)槽和出槽時(shí)的瞬時(shí)速度方向沿著槽輪鏡像槽的方向，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出 Z 一般去 8~4 ，因此取 6?z 。 （ 2） 材料 槽輪工作部分的材料采用 Cr40 鋼，經(jīng)表面淬火硬度達(dá) 50~45HRC ；曲柄材料可用軸承綱，經(jīng)表面淬火硬度達(dá) 63~59HRC （也可采用 Cr20 鋼，經(jīng)表面滲碳淬火硬度達(dá)62~56HRC ）。在此采用的是外嚙合槽輪。內(nèi)接槽輪機(jī)構(gòu)則相反。棘輪機(jī)構(gòu)的基本型式分為外嚙合、內(nèi)嚙合和球面槽輪叫三類。 選 40Cr 棘輪形狀確定 圖 15 棘輪 Fig .15 Ratchet 六槽槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 槽輪分類及材料選擇 （ 1） 分類 槽輪機(jī)構(gòu)（又稱馬爾他機(jī)構(gòu)）能把主動(dòng)軸的勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)軸的周期性間歇運(yùn)動(dòng)。但它工作時(shí)一直與巧克力糖接觸，所以對(duì)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(dāng)好的耐腐蝕性。棘輪機(jī)構(gòu)有外嚙合、內(nèi)嚙合兩種，一般棘爪是主動(dòng)件，棘輪是從動(dòng)件。其功能主要有間歇進(jìn)給、制動(dòng)、轉(zhuǎn)位分度和超越離合。 棘輪設(shè)計(jì) 棘輪材料選擇 棘輪機(jī)構(gòu)是一種間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以調(diào)整的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)形式屬于嚙合傳動(dòng)。 又 ? ? 31 LFLFF ?????預(yù) (58) 其中： mmL 403 ? → 所以 ? ?NF ? 2121 ?? ??? ??? (59) 其中：滾子半徑 mm81 ?? ，凸輪接觸點(diǎn)曲率半徑 mm95?? ，所以 ?? 。 在選擇凸輪和從動(dòng)桿時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： a、滿足生產(chǎn)工藝要求； b、盡量提高機(jī)器的生產(chǎn)效率； c、減少?zèng)_擊振動(dòng)，改善機(jī)器的工作性能； d、凸輪輪廓曲線易于制造。 常用的材料有 45號(hào)鋼、 50號(hào)鋼、 20Cr 鋼或 40Cr 鋼等。 圖 13 凸輪 Fig 13 The CAM 凸輪材料選擇 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。 盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)中的凸輪是一個(gè)繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、而且具有變化向徑的盤(pán)形零件。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小。 選擇凸輪類型 常用的凸輪有：盤(pán)狀、柱狀、板狀。由于凸輪的輪廓曲線上各點(diǎn)具有不同大小的向徑，通過(guò)其曲線輪廓與從動(dòng)件之間的接觸，推動(dòng)從動(dòng) 件，使其按一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作周期性的往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。其中凸輪是一種以外形輪廓決定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的、作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)構(gòu)件。凸輪機(jī)構(gòu)通常是由凸輪、從動(dòng)件、機(jī)架及輔助裝置組成。它常用來(lái)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)。 ⑶計(jì)算彈簧曲度系數(shù) K : 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P406 圖 ， CCCK 14 ???? (52) 其中：旋繞比 )10~5(?? DdC →取 8?C ， 所以 1 8 7 6 0 7 ???K 選彈簧絲直徑 mmmmdCDmmd ?????? ， 。但由于它價(jià)格便宜，所以一般機(jī)械上常用于制造尺寸不大的彈簧，例如離合器彈簧等。 圖 12 圓柱螺旋拉伸彈簧 Fig .12 Cylindrical spiral extension spring ⑵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）。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(guò)程中，同時(shí)使彈簧絲繞其本身的軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。在這里選用的是拉伸彈簧。 彈簧力 P 彈簧計(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。使之重量輕，動(dòng)作靈活。為手指和工件保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置，必須根據(jù)工件形狀而選擇相應(yīng)的手指形狀來(lái)定位。手指的開(kāi)閉角應(yīng)能適應(yīng)工件尺寸變化范圍及手部的運(yùn)動(dòng)路線。在確定手指的夾緊力時(shí)，除考慮工作的重量外，還應(yīng)考慮工件在傳送過(guò)程中生產(chǎn)的慣性力和振動(dòng)等影 響，以保證夾持牢靠。 所以符合條件。 、套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度限定的額定功率 0P （曲線Ⅱ） PkWnpZP ???? (420) 所以符合條件。其極限功率圖有： 圖 10 鏈輪轉(zhuǎn)速功率圖 Fig .10 Sprocket speed power figure 0P （曲線Ⅰ）： ppnZP )( ??? (419) 其中： 1Z 為小鏈輪齒數(shù)： 191?Z ； 1n 為小鏈輪轉(zhuǎn)速： min/ rn ? 。如下圖，為實(shí)驗(yàn)條件下單排鏈的極限功率曲線示意圖。 ⑼滾子鏈傳動(dòng)的額定功率計(jì)算： 在此采用的是滾子鏈傳動(dòng)。 ⑻鏈傳動(dòng)作用在軸上的力（壓軸力） pF ： 鏈傳動(dòng)的壓軸力 F （單位 N）可近似取為： eFpp FKF ?? (417) 其中： eF 為鏈傳遞的有效圓周力，單位 N， NnD pv PF e 11 ?????? ? (418) FpK 為壓軸力系數(shù)：因?yàn)槭谴怪眰鲃?dòng)，所以取 ?FpK 。 所以 ? ?)(2 211 ZZLpfa p ??? (416) 其中： 1f 為中心距計(jì)算系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P180 表 97 取節(jié)距 p 為 ，則中心距 mma ? 。 ⑹鏈傳動(dòng)的中心距 a 和鏈節(jié)數(shù) pL 一般中心距 pa )50~30(0 ? ，粗取 pa 400 ? 。 LK 為鏈長(zhǎng)系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 910 得：取鏈數(shù) 116?pL 節(jié)， ??? LK L 。從經(jīng)濟(jì)上考慮，中心距小、傳動(dòng)比小時(shí)，選小節(jié)距多排鏈；中心距大、傳動(dòng)比小時(shí)，選用大節(jié)距單排鏈。 所以設(shè)計(jì)時(shí)，為使傳動(dòng)緊湊，壽命長(zhǎng)，應(yīng)盡量選取較小節(jié)距的單排鏈。 ⑸確定鏈節(jié)距 p 鏈的節(jié)距 p 的大小，反映了鏈條和鏈輪齒各部分尺寸的大小。 又因?yàn)閮奢嗛g的傳動(dòng)比 鏈i 要求為 :1 ，所以大輪的直徑 mmD 2020 ? ,則小輪的轉(zhuǎn)速 100060 111 ? ??? nDv ? （ 412） sm/? 又有《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P177 表 98得： 171?Z ，取 191?Z ，則 512?Z 。 因?yàn)閮奢嗛g的傳動(dòng)比 鏈i 要求為 :1 ，則小輪的轉(zhuǎn)速 min/ rn ? 。鏈輪的齒形按 GB/T 12431997 中規(guī)定的參數(shù)制造，該標(biāo)準(zhǔn)中給鏈輪結(jié)構(gòu)輪齒的具體形狀流出了較大的余地，目前的鏈輪輪齒多采用三圓弧一直線齒形。 ⑵鏈輪不是標(biāo)準(zhǔn)件，但鏈輪上的齒形必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的參數(shù)制作，其結(jié)構(gòu)也要參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制作。 ⑵缺點(diǎn)：它只能用于回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比； 磨損后會(huì)跳齒； 工作時(shí)噪音大；不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。通常滾子鏈傳動(dòng)的功 率 kWP 100? ；傳動(dòng)比 8?i ；鏈速 smv /15? ；效率約為 ~ 。其中傳動(dòng)用的滾子鏈占主要地位。 ⑼求軸上的壓力 QF )(2s in2 10 NzFFQ ?? (411) 其中 :預(yù) 緊力 NF 950 ? , 根數(shù) 1?z ,包角 ?? ? ,所 以 軸 上壓 力 NFQ ? 。 所以 smdnv / ???? ?大輪 。較適宜的預(yù)緊力應(yīng)按下式算出： )()(500 20 NqvKzv PF C ??? ? (410) 其中： q 為 V 帶每米的重量（ N/m）： 查表得： )/( mNq ? CP 為計(jì)算功率：由前面計(jì)算的 kWPC ? ，