【正文】 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 全自動(dòng) 書 本打包機(jī) 的 推書機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 系 別 航空與機(jī)械工程系 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 二 O 一二年六月 2 全自動(dòng)書本打包機(jī)的推書機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要： 為了 能設(shè)計(jì)出性能更好、更符合客戶需求的 全自動(dòng) 書本打包機(jī)推書機(jī)構(gòu)，本文將根據(jù)書本打包機(jī)的工作原理及其要求研究設(shè)計(jì)更高效節(jié)能的推書機(jī)構(gòu)。在對(duì)打包機(jī)推書機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中， 推書機(jī)構(gòu)要求 執(zhí)行構(gòu)件在工作行程中等速直動(dòng)并具有急回特性。 經(jīng)過(guò)了方案分析比較，本文推書機(jī)構(gòu)由凸輪連桿機(jī)構(gòu) 、 齒輪齒條機(jī)構(gòu)以及其他輔助支件組成。 主要完成的工作 總結(jié)如下 ： （ 1） 擬定 推書機(jī)構(gòu) 總體方案并進(jìn)行方案分析 ； （ 2） 進(jìn)行主要零部件的設(shè)計(jì)與 校核 計(jì)算 ； （ 3） 設(shè)計(jì) 推書機(jī)構(gòu) 的總體裝配圖 以及 繪制 槽形凸輪 零件工作 循環(huán) 圖 ； （ 4） 對(duì)推書機(jī)構(gòu)主要零部件進(jìn)行了三維建模，并對(duì)總體機(jī)構(gòu)進(jìn)行了裝配，以 清晰直觀的了解到推書機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理。 關(guān)鍵詞 ： 推書機(jī)構(gòu) ； 方案分析 ； 校核計(jì)算 ； 三維建模 3 The design of book pushing mechanism in full automatic packing machine Abstract： In order to design a better performance, more in line with customer demand for full automatic book bagging machine book pushing mechanism, this paper will be based on the book bagging machine working principle and requirements of the design more efficient energysaving book pushing mechanism. In the packaging machine book pushing mechanism design, book pushing mechanism requires the implementation of ponents in working stroke velocity straight and with quick return characteristics. After the program analysis and parison, the paper pushing mechanism by the cam connecting rod mechanism, a gear rack mechanism and other auxiliary supporting ponent. the major work summarized as follows: (1) to push the book body overall plan and program analysis。 (2) were the main ponents of the design and checking calculation。 (3) design book pushing mechanism of general assembly drawing and drawing groove cam parts working cycle diagram。 (4) the book pushing mechanism of main parts for3D modeling, and the overall anization of the assembly, in a clear and intuitive understanding of the book pushing mechanism of the structure and working principle. Keywords: book pushing mechanism； Scheme analysis； Checking calculation ；Three dimensional modeling Signature of supervisor: 4 目 錄 1 緒論 課題背景 與意義 …………………………………… …… ………………………… 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 …………………………………… …… ………………………… 1 包裝打包機(jī)國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r ………………………………… …… ……………… 1 包裝打包機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r ……………………………… … …… ……………… 2 本文主要框架 ………………………………… …… ……………………………… 4 2 推書機(jī)構(gòu)總體 方案 分 析 工作原理 分析 ………………………………… …… ……………………………… 5 總體方案設(shè)計(jì) ………………………………… …… ……………………………… 6 推書機(jī)構(gòu)的 比較和選 擇 ……………………… …… ……………………………… 7 本章小結(jié) ……………………………………… …… ……………………………… 8 3 槽形 凸輪的設(shè)計(jì)與計(jì) 算 槽形 凸輪設(shè)計(jì)分析 …………………… ……… …… ……………………………… 9 凸輪 輪 廓線的 計(jì)算與繪制 …………………… …… ……………………………… 9 本章小結(jié) ……………………………………… …… …………………………… 11 4 齒輪齒條的設(shè)計(jì)與計(jì)算 齒輪齒條參數(shù)設(shè)計(jì) ………………………… …… ……………………………… 12 幾何尺寸的計(jì)算 ……………………………… …… …………………………… 12 重 合度 的校核 ………………………………… …… …………………………… 13 齒輪的強(qiáng)度校核 ……………………… ……… …… …………………………… 13 本章小結(jié) ……………………………………… …… …………………………… 14 5 其它 零 部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 軸的設(shè)計(jì)與校核 …………………………… …… ……………………………… 15 鍵的選用 ……………………………………… …… …………………………… 18 連桿的設(shè)計(jì) …………………………………… …… …………………………… 18 電動(dòng)機(jī)的選擇 ………………………………… …… …………………………… 19 本章小結(jié) ……………………………… ……… …… …………………………… 20 6 推書機(jī)構(gòu)的三維建模 軟件 簡(jiǎn)介 …………………………… …… …………………………… 21 5 主要零部件的三維建模 ………………………… …… …………………………… 22 裝配 體 的三維建模 ……………………………… …… …………………………… 23 本章小結(jié) ………………………………………… …… …………………………… 25全文 總結(jié) …………………………………………… …… …………………………… 26參考文獻(xiàn) …………………………………………… … … …………………………… 27致謝 …………………………………………………… …… …………………………… 28 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒 論 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)含量、性能、功能要求也越來(lái)越高。書本打包機(jī)就是一種典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。打包機(jī)正被越來(lái)越多的行業(yè)應(yīng)用在產(chǎn)品包裝工序上 。 同時(shí) 伴隨著世界包裝機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展， 以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)打包機(jī)機(jī)械制造業(yè)提出了更高、更新的要求，它已伴隨著高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展而共同進(jìn)步，并充分體現(xiàn)出打包機(jī)制造技術(shù)向智能化、柔性化 、網(wǎng)絡(luò)化、精密化、綠色化和全球化方向發(fā)展的總趨勢(shì)和時(shí)代特征。 課題背景 與意義 目前， 我國(guó)各地印刷廠印制好的書籍大部分是采用人工打包，工作強(qiáng)度大，并且生產(chǎn)效率低。同時(shí) 很多企業(yè)的包裝水平跟不上生產(chǎn)設(shè)備的更新速度，包裝質(zhì)量不高。雖然國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)憑借自身的雄厚經(jīng)濟(jì)實(shí)力，從國(guó)外引進(jìn)了部分全自動(dòng)打包設(shè)備，但其高昂的價(jià)格增加了生產(chǎn)成本，絕大多數(shù)企業(yè)仍在使用半自動(dòng)或人工打包設(shè)備，這樣既使生產(chǎn)效率降低，也浪費(fèi)了大量勞動(dòng)力。為此，根據(jù)我國(guó)包裝行業(yè)的實(shí)際需求和發(fā)展趨勢(shì)，研發(fā)高質(zhì)量，高可靠性的全自動(dòng)打包機(jī)以替代進(jìn)口，以非常必 要，而且形勢(shì)緊迫。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中需解決以下存在的問(wèn)題： 如何實(shí)現(xiàn)打包速度的可調(diào)，以適應(yīng)不同的打包要求。 如何 執(zhí)行構(gòu)件在工作行程中等速直動(dòng)并具有急回特性 。 凸輪的精確設(shè)計(jì)，受凸輪間歇控制和合理協(xié)調(diào)連桿與擺桿的運(yùn)行是完成打包的關(guān)鍵。 如何避免以往打包機(jī)械中都伴有煙塵、氣味的情況，保護(hù)操作者的身心健康及環(huán)境保護(hù)。本課題將致力研制出一種 節(jié)能 又高效的 打包機(jī)縱向推書機(jī)構(gòu)， 縱向推書機(jī)構(gòu)作為全自動(dòng)書本打包機(jī)的重要組成部分，其對(duì)實(shí)現(xiàn)圖書的自動(dòng)捆包、完善全自動(dòng)書本打包機(jī)的功能和促進(jìn)書本打包機(jī)的應(yīng)用和推廣，以及對(duì)包裝工業(yè)自 動(dòng)化和現(xiàn)代化的發(fā)展都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 包裝打包機(jī)國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 外包裝機(jī)械的應(yīng)用 ， 起始可追溯到本世紀(jì)初期 ， 如美國(guó)的 SIGNODE 公司 和 德國(guó)的 CYKLOP 公司等就涉足打包機(jī)捆扎行業(yè)，較早的如日本的下島株式會(huì)社、株式會(huì)社 ， 日魯工業(yè)株式會(huì)社等。至 2021 年 ， 日本的打包機(jī)械機(jī)總產(chǎn)量達(dá) 94 萬(wàn)臺(tái) ， 約占包南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 裝機(jī)械總量的 %， 總產(chǎn)值達(dá) 300 億日元。每年約有 30%的出口 ， 幾乎占領(lǐng)了全部東南亞市場(chǎng)。由于他們能成功地引進(jìn)和消化吸收別國(guó)的經(jīng)驗(yàn) ， 不斷改進(jìn)發(fā)展。結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單 ， 可靠性高 ， 在 國(guó)際市場(chǎng)上有很大的競(jìng)爭(zhēng)能力。其中最大的生產(chǎn)廠家為下島株式會(huì)社 ， 于 1969 年開始正式生產(chǎn)自動(dòng)捆扎機(jī) ， 主要從事產(chǎn)品開發(fā) ， 產(chǎn)品質(zhì)量控制和推銷工作 ， 其零部件加工和裝配均通過(guò)擴(kuò)散的辦法。在國(guó)內(nèi)設(shè)有 17 家分公司和 270個(gè)代銷點(diǎn) ， 并在 35 個(gè)國(guó)家和地區(qū)設(shè)有代理點(diǎn)。產(chǎn)品品種達(dá) 200 多個(gè) ， 正常生產(chǎn)品種為 29 種。美國(guó) SIGNODE 公司則是一家屬于美國(guó) ITW 上市公司。在美國(guó)和其他六個(gè)國(guó)家設(shè)有分公司該公司自 1913 年就開始從事打包機(jī)械的生產(chǎn) ， 為 100 多個(gè)國(guó)家的工業(yè)產(chǎn)品包裝提供服務(wù) ， 并為各國(guó)用戶提供 24 小時(shí)內(nèi)的配件供應(yīng)服務(wù) ， 他們不僅具有巨大的生產(chǎn)能力 ， 而且還有一支精益求精的研制和開發(fā)隊(duì)伍 ， 通過(guò)對(duì)包裝機(jī)械各功能部件的反復(fù)試驗(yàn)和多方案對(duì)比 ， 生產(chǎn)出的打包機(jī)械具有很好的可靠性和最佳的經(jīng)濟(jì)壽命 ， 雖然價(jià)格昂貴 ， 但仍然是國(guó)際市場(chǎng)上的強(qiáng)手。 目前，國(guó)外包裝機(jī)械水平高的國(guó)家主要有美國(guó)、德國(guó)、日本、意大利和英國(guó)。而德國(guó)的包裝機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。 2021 年德國(guó)包裝機(jī)械產(chǎn)值已達(dá) 34 億歐元，其產(chǎn)量的 77%為出口產(chǎn)品。 隨著世界科技的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把核能技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)、生物技術(shù)和系統(tǒng)工程融入了傳統(tǒng)的 機(jī)械 制造技術(shù)中。新的合金材料、高分子材料、復(fù)合材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用，食品包裝 機(jī)械 的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化將成為未來(lái)發(fā)展的主流。 先進(jìn)的制造技術(shù)，使國(guó)外打包機(jī)制造商瞄準(zhǔn)市場(chǎng)，積極推出了功能多樣的打包機(jī)機(jī)械，以適應(yīng)包裝廠商對(duì)于打包機(jī)的需求。像意大利制造的延伸吹塑機(jī)、美國(guó)制造的三面封制 袋機(jī)、日本制造的電腦包裝噴印機(jī)、法國(guó)制造的無(wú)菌灌裝機(jī)、丹麥制造的低耗稱重包裝機(jī)等包裝機(jī)械新品相繼迭出。隨著包裝新材料的出現(xiàn)，打包機(jī)技術(shù)也有了新的變化。如枯拉伸纏繞膜出現(xiàn)，使得裹包、收縮、捆扎等工序合為一體，操作得以簡(jiǎn)化而快捷。包裝的新思維是超脫現(xiàn)有包裝技術(shù)與產(chǎn)品，將其它相關(guān)技術(shù)組合應(yīng)用到包裝上，形成新的包裝技術(shù)。如包裝固化技術(shù)將固化與干燥能源更新，從熱轉(zhuǎn)向光；包裝切割成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新型切割與成型器械；包裝與加工結(jié)合技術(shù)，能緊密地把包裝與加工相結(jié)合于一體；包裝功能借用技術(shù)將包裝功能超出包裝，增值作用大；包裝功 能保護(hù)技術(shù)在包裝材料中加入保鮮、殺菌、防潮、防靜電、防異味等功能性成分進(jìn)去。總之，走向多功能和單一高速兩極化，是世界包裝機(jī)械制造技術(shù)的時(shí)代潮流。 包裝打包機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)是在改革開放以后發(fā)展起來(lái)的。由于起步較晚，大部分設(shè)備都是通過(guò)引進(jìn)設(shè)備消化吸收研制出來(lái)的。行業(yè)從無(wú)到有，從小到大，逐步發(fā)展起來(lái) 。隨著我國(guó)食品工業(yè)、包裝工業(yè)和農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)的包裝食品機(jī)械行業(yè)取得了世人矚目的進(jìn)步。產(chǎn)品品種的數(shù)量不斷增加，使包裝和食品機(jī)械行業(yè)成為直接為提高人民生活質(zhì)量服務(wù)，為包裝業(yè)和食品工業(yè)服務(wù)、 農(nóng)業(yè)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工業(yè)服務(wù)的新興行業(yè)。成為我國(guó)機(jī)械工業(yè)十大支柱產(chǎn)業(yè)之一?；旧?