【正文】 機械多以單機為主，科技含 量和自動化程度低，在新技術(shù)、新工藝、新材料方面應(yīng)用的少，滿足不了我國當前食品企業(yè)發(fā)展的要求。我國的食品包裝機械發(fā)展空間依然廣闊，食品包裝機械包裝技術(shù)的水平有待迫切開發(fā)的需要。 另外，包裝機械市場日趨齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 5 壟斷化。國際包裝界十分重視提高包裝機械加工和整個包裝系統(tǒng)的通用能力，所以包裝機械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢，很多零部件不再由包裝機械廠生產(chǎn)，而是由一些通用的標準件 廠生產(chǎn)，某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，真正有名的包裝機械廠將可能是組裝廠。包裝機械的最終作用在于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品多樣化。 2． 國內(nèi)包裝箱封口機械發(fā)的趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，包裝箱封口機在 流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。 3．國產(chǎn)包裝機械與國際的主要差距 （ 1）生產(chǎn)效率低、能耗高、穩(wěn)定性和可靠性差，產(chǎn)品造型落后，外觀粗糙，基礎(chǔ)件和配套件壽命低，國產(chǎn)的氣動件和電器元件質(zhì)量差。 （ 2）控制技術(shù)應(yīng)用得少。專家指出，世界上德國、意大利、美國和日本的包裝機械水平處于領(lǐng)先地位。如美國液體灌裝設(shè)備公司 (EJF)生產(chǎn)的液體灌裝機，一臺設(shè)備可以實現(xiàn)重力灌裝、壓力灌裝以及正壓移動 泵 式灌裝。近幾年來，這種技術(shù)在國內(nèi)出現(xiàn)了，比如江蘇群杰包裝機械廠、廣州澳特包裝機公司等等。 (2)生產(chǎn)率：每分鐘可封 20 箱。 5 ㎜； ③ 封合平整、牢固、規(guī)范、美觀，不會撕箱。 設(shè)計目的 本次設(shè)計的紙箱封箱機適用于一定規(guī)格紙箱的上蓋自動折合，除了按紙箱的大 小手工調(diào)整本機外，可實現(xiàn)全自動折合上箱蓋的功能。同時，節(jié)省了勞力，減輕了勞動強度，實現(xiàn)了無人化操作。 按工作準確性和合理性、穩(wěn)定性、高效性設(shè)計刀架部件和刀片形狀。 設(shè)計任務(wù) 1．相關(guān)外文資料翻譯和查找搜集相關(guān)技術(shù)資料 2．撰寫開題報告 ； 3．根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù)，確定機器的執(zhí)行機構(gòu)，設(shè)計機器整體結(jié)構(gòu) ； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 7 4．撰寫設(shè)計說明書 ； 5．繪制總裝圖、部裝圖和零件圖 ； 基本要求 1．結(jié)構(gòu)簡單，制造容易 ； 2．操作、維護方便、安全 ； 3．適合酒類和液體飲料生產(chǎn)包裝線上使用 ； 注意事項 1．在設(shè)計開始前，應(yīng)認真研究題目，明確設(shè)計要求， 閱讀參考資料，了解它們大體內(nèi)容，以便需要時查閱 ； 2． .對設(shè)計方案及結(jié)構(gòu) 進行對比 以明確優(yōu)劣正誤，取長補短，改進設(shè)計 ； 3．設(shè)計草圖完成后，應(yīng)交指導(dǎo)教師審查后再修改加深 ； 4． 設(shè)計說明書應(yīng)按規(guī)定格式編 寫 ，連同所繪圖紙交指導(dǎo)教師審查認可后方可呈交 ； 5．認真做好準備，進行設(shè)計答辯 ； 機構(gòu)選型原則 1．滿足需要原則 所設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)最大限度地滿足用戶要求。 2．經(jīng)濟合理原則 所設(shè)計的機械產(chǎn)品應(yīng)該機構(gòu)先進，功能好，成本低、使用維修 方便，在產(chǎn)品的壽命周期內(nèi)用最低的成本實現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)定功能，做到物美價廉。 4．最優(yōu)化設(shè)計 在給定的設(shè)計目標下，用優(yōu)化設(shè)計方法，從若干可行方案中找到優(yōu)選方案。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 8 第 3 章 傳動裝置的總體設(shè)計 傳動裝置方案論證 選擇原則 1．小功率傳動應(yīng)在滿足工作性能的前提下選用結(jié)構(gòu)簡單的傳動裝置，盡可能 降低制造成本。 3．當機構(gòu)要求變速時，若能與電動機調(diào)速比相適應(yīng)，可采用定傳動比裝置；當要求變速范圍大，用電動機調(diào)速不能滿足要求時，應(yīng)采用變速比傳動。 5．傳動裝置的選用必須與制造技術(shù)水平相適應(yīng)，應(yīng)盡可能選用專業(yè)廠生產(chǎn)的傳動部件或元件。 但液壓傳動比不如機械傳動精確 ，低速時有爬行，維護要求高，系統(tǒng)的密封元件的制造、安裝、調(diào)整要求高 。當采用多級傳動時，應(yīng)合理地選擇傳動零件和他們之間的傳動次序，揚長避短，力求方案合理。因此，應(yīng)布置在高速及。 (2) 鏈傳動靠鏈輪輪齒嚙合，平均傳動比恒定，并能適應(yīng)惡劣的工作條件，但運動不均勻，有沖擊，不適于高速傳動，故應(yīng)布置在多級傳動的低速級。當和齒輪傳動同時應(yīng)用時，應(yīng)布置在高速級，使其工作齒面間有較高的相對滑動速度，利于形成流體動力潤滑油膜，提高效率，延長壽命。由于圓錐齒輪 (特別是當尺寸較大時 )加工比較困難，應(yīng)放在傳動的高速級，并限制其傳動比，以減小其直徑赫模數(shù)。 (6) 斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較直齒輪傳動好，當采用雙級齒輪傳動時，高速級常用斜齒輪?，F(xiàn)就這兩種類型電機論述如下： (1) 交流電動機 交流電動機簡單、耐用、可靠、易維護、價格低、特性硬，但起動和調(diào)速性能差，輕載時功率因素低，一般在無調(diào)速要求的機械廣泛應(yīng)用。 (2) 直流電動機 直 流電動機的調(diào)速性能好，范圍寬，采用電子控制，能充分適應(yīng)各種機械負載特性的需求，但它的價格貴、維護復(fù)雜且需要直流電源，因此只有在交流電動機不能滿足要求時才采用。復(fù)勵電動機的起動轉(zhuǎn)矩和過載能力比并勵電動機大，但調(diào)速范圍稍窄。 (2) 根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩，速度變化范圍和起動的頻率 程度要求，考慮電動機的溫升限制，過載能力和起動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機的功率。過大的備用功率會使電機的效率降低，對于感應(yīng)電動機，其功率因素將變壞。除此之外，選擇電動機還必須考慮運行的可靠性、設(shè)備的供貨情況、安裝檢修的難易、以及產(chǎn)品的價格、建設(shè)費用和生產(chǎn)過程前后期電動機功率變化關(guān)系等 各種因素。 A 選擇電動機的功率 (容量 ) 電動機功率選擇是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。 負荷穩(wěn)定 (或變化很小 )、長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的機械 (例如運輸機 )，可按照電動機的額定功率選擇，而不必校驗電動機的發(fā)熱和起動轉(zhuǎn)矩。 傳動裝置的總效率，有傳動裝置的組成確定。因為容量相同的同類電機，可以有不同的轉(zhuǎn)速。而選用電動機轉(zhuǎn)速過低時，優(yōu)缺點剛好相反。 本設(shè)計中運輸帶運輸?shù)氖羌埾洹?。mg=( 50 )N= N 滾筒所需有效功率 Pw=Fv/1000= 傳動裝置總效率 =η聯(lián) . η齒輪 . η軸承 . η滾筒 . η帶 按《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 ?。? 聯(lián)軸器效率 η聯(lián) = 齒輪傳動效率 η齒輪 = 滾動軸承效率 η軸承 = 滾筒效率 η滾筒 = 帶傳動效率 η帶 = 則傳動總效率 η= = 所需電動機效率 Pr= Pw/η= ≈ KW 滾筒轉(zhuǎn)速 ηw= 60v/πD= 60 π= r/min 查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 ，選擇 Y8014 型號電動機，其額定功率 Pη= KW，同步轉(zhuǎn)速 1500 r/min,滿載轉(zhuǎn)速 1390 r/min。通過兩臺電動機驅(qū)動，分別帶動側(cè)面?zhèn)鲃訖C構(gòu)的兩根齒狀皮帶運行。當箱體運行至刀架位置時，箱體前端將刀架和 前 膠輪壓退位，使膠帶開始與箱體貼合。同時 后 膠帶 壓輪 受回位彈簧力作用而復(fù)位，使封箱后的膠帶末端同紙箱貼牢。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 12 工作臺部件 工作臺是膠帶封箱機的基礎(chǔ)，其寬度可調(diào)，固定著下刀架，其它部分 都與工作臺相連。箱體在輥輪形成的面上滑過?？烧{(diào)范圍是 20cm。采用這種設(shè)計，具有簡單、方便的優(yōu)點。例如，保證機架上安裝的零部件能順利運轉(zhuǎn)、機架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不至于有阻礙運動件通過的突起、設(shè)置執(zhí)行某一工況必須的平臺 、保證上下料的要求、人工操作的方便安全等。例如機床零部件中，床身的剛度則決定了機床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運轉(zhuǎn)性能。但對于重載設(shè)備的強度必須引起足夠的重視。此外，還要滿足疲勞強度要求。例如振動 機械的機架、受沖擊的機架、考慮地震影響的高架等。失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大，設(shè)計時必須校核。 （ 6）其它 如散熱要求、防腐蝕及特定環(huán)境要求、對于精密機械還要具有儀表，等熱變形小的要求。 （ 1）機架的重量輕、材料選擇合 適、成本低。 （ 3）結(jié)構(gòu)應(yīng)使機構(gòu)上零部件的安裝、調(diào)試、修理和更換都方便。 （ 5）抗振性能好。 （ 7）有導(dǎo)軌的機架要求導(dǎo)軌面受力合理。根據(jù)設(shè)計準則和一般要求，初步確定機架的狀和尺寸，以保證其內(nèi)部零件能正常運行。例如非標準設(shè)備單件的機架，機 座，可采用焊接代替制造。對于高架機構(gòu)，還要考慮風載，雪載和地震載荷。例如采 用 板結(jié)構(gòu)。 （ 5）畫出結(jié)構(gòu)簡圖。 （ 7）進行計算確定尺寸。 參照上所說設(shè)計準則和要求，根據(jù)包裝封口機的工作要求和受理 情況，封口機機架應(yīng)該選擇網(wǎng)架式金屬機架，其材料選擇鋼板。導(dǎo)帶裝置之間的距離由兩根螺桿確定，兩螺桿兩頭分別為左旋和右旋螺紋，中間留有 40mm 光桿，用于把不同旋向的螺紋分開。同時，該機構(gòu)還用于從紙箱兩側(cè)提供動力驅(qū)動紙箱運動。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 14 圖 52 調(diào)節(jié)導(dǎo)帶寬度圖 1． 帶輪的結(jié)構(gòu)形式和選擇 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。 V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準直徑有關(guān)。 2． 下刀架的固定 下刀固定在下刀架上， 下刀架 架上有 2 個孔，分別 與 下刀架上的 2 個孔用螺栓連接。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，所以被廣泛應(yīng)用。 輥輪中軸和軸承的選擇 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 15 由于只起支承作用，所需要的力較小，因此選擇實心軸的直徑 d=10mm，選用深溝球軸，因為深溝球軸承的當量摩擦系數(shù)小，再高速轉(zhuǎn)動時可用來承受純軸向載荷。 側(cè)面?zhèn)鲃訖C構(gòu)設(shè)計 在每組導(dǎo)輪上都有獨立的電機等驅(qū)動元件 。 皮帶表面有粗糙的齒紋，兩側(cè)的皮帶距離調(diào)至夾緊通過的箱體，在皮帶不停轉(zhuǎn)動的同時，伴隨底部滾輪的滾動，將紙箱向前供送。 頂式部件設(shè)計 頂式部件主要是固定上刀架，并起到控制箱體直線向前運動的輔助作用。 頂式部件的高度調(diào)節(jié)通過手輪帶動絲桿轉(zhuǎn)動，兩絲桿螺紋的旋向相同，并且兩絲桿由同步鏈傳動相連接，所以兩絲桿同時同速轉(zhuǎn)動，使得容置室升高或降低，來達到頂式傳動部件的升高或降低來適應(yīng)紙箱高度。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 16 圖 53 高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖 刀架部件設(shè)計 該機構(gòu)分別由上刀架和下刀架組成，完成紙箱的頂面和底面的封口和膠帶切斷任務(wù)。 2． 要確保其工作的穩(wěn)定性。 工作原理 刀架結(jié)構(gòu)如圖 54 所示。當運行至刀架位置時，箱體將刀片架和膠帶壓輪 1 壓退位，而膠帶壓輪2 在四桿機構(gòu)的作用下與膠帶壓輪 1 保持同步運動而退位，并使前面的膠帶與紙箱貼合并封箱。當箱體的后部離開刀片時，膠帶壓輪 1 由于四桿機構(gòu)的作用與膠帶壓輪 2 的運動一致，而刀片架受小彈簧彈力作用，復(fù)齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 17 位彈起，切斷膠帶。 圖 54 刀架結(jié)構(gòu)如 刀片的設(shè)計 膠帶刀片設(shè)計如圖 55 所示。為了增強切斷瞬間的壓強的作用效果，設(shè)計刀齒的排列有一定的斜度，其斜度為 03 ，從而使瞬間的接觸面積大大減少，盡可能的使刀片一次性切斷膠帶 [20]。在設(shè)計工作開始時，只有對課題研究的內(nèi)容充分地了解，才會有設(shè)計目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻資料是必要的。 畢業(yè)設(shè)計的目的主要是培養(yǎng)我們運用所學(xué)理論知識和專業(yè)知識來分析和解決機構(gòu)設(shè)計中所出現(xiàn)的一系列問題。 通過本次設(shè)計，我學(xué)會了如何對進行合理分析。更培養(yǎng)了我們嚴肅認真、一絲不茍和實事求是的工作態(tài)度，從而實 現(xiàn)了從一名學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。但由于本人設(shè)計能力有限，再加上實踐能力和經(jīng)驗不足，設(shè)計中難免有不足之處。 因水平有限，錯誤難免，懇請各位老師批評指正。在此，我對 徐 老師所給予的無私幫助表示由衷的感謝。同時，這也是一次完全不同于以往的設(shè)計，它需要我們在獨立完成的同時，對過去所學(xué)的知識進行完善和總結(jié)。 同時，我也認識到了自身知識的不足，在今后的人生道路上，我還需要不斷的學(xué)習(xí)。