香皂包装机构说明书Word文档下载推荐.docx

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尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。

1.4香皂包装机课程设计香皂包装机课程设计做为本科学生，在系统的学习了机械原理等课程后，把理论知识运用到实践生产中，利用图书馆、网络等资料，结合香皂包装产业需要设计香皂包装机。

2.香皂包装机设计2.1香皂包装机构设计要求香皂包装机构设计要求2.1.1功能要求功能要求实现对香皂的进料、包装、出料工作。

2.1.2原始数据和设计要求原始数据和设计要求生产率为每分钟50-100件。

2.1.3建议完成的设计工作量建议完成的设计工作量1）根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。

2）按工艺动作过程拟定运动循环图。

3）构思系统运动方案（至少二个以上），进行方案评价，选出较优方案。

4）对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。

5）进行机构运动分析或仿真（可以CAD软件进行仿真分析，也可编程分析）。

6）绘制系统机械运动方案简图（提交电子版和打印版）。

6）编写设计说明书（提交电子版和打印版）。

2.2香皂包装机构设计香皂包装机构设计2.2.1进料机构进料机构利用抖动和斜坡进料（目前方案，可能会做修改），使香皂滑入运料槽内（槽固定在链条上，保证香皂按设计速度进料）。

香皂盒子的进入，香皂盒子由带有夹持机构的传送带传入，与香皂进料链条保持相同的速度。

2.2.2包装机构包装机构装盒利用叶轮把香皂推入盒内，快速回程，继续推香皂。

（叶轮机构见附件：

推香皂机构）封口机构由挡块和弹块构成，用挡块先把合页2倾斜，利用凸轮控制摆臂把合页4打斜，挡块限制合页1（合页1压在了已经倾斜的合页2和4上），使合页1慢慢合上，第二块挡块限制合页3，并把合页合上，香皂盒子封口完成。

2.2.3出料机构利用传送带把装好盒的香皂，运送到箱子中。

2.2.4动力机构动力机构选择合适的电动机即可。

2.3运动方案的拟订运动方案的拟订在设想的基础上，大致可按如下顺序确定运动方案。

1.确定工艺方案工艺方案的确定必须从产品的质量、生产率、技术先进行、成本、劳动条件和环境保护等多方面进行综合考虑，列出两个以上的工艺方案，进行逐项分析比较，对于关键的工艺，还必须全面分析工艺测试数据、实验数据，然后确定出一个较为满意的工艺方案。

2.确定传动系统方案自动包装机的传动系统一般都比较复杂，对整机性能影响更大，所以在确定传动系统方案时要十分重视。

一般应注意以下几条原则：

1）自动包装机的传动系统（传动链）应力求最短。

2）自动包装机传动系统应具有无级调速功能。

3）自动包装机系统的精度保持性要好。

4）自动包装机的传动系统应具有安全和调整环节。

5）自动包装机系统设计应尽量采用标准件、通用件。

传动系统中的动力源也可采用电动机直接驱动，也可以用液（气）压驱动或电动机液（气）压联合驱动。

自动包装机中电动机的功率选用，一是取决于各机构完成加工工艺中消耗的用小功率，二是取决于传动系统中消耗在摩擦上的功率，三是取决于克服各种机构惯性而消耗的功率。

但这些功率一帮无法准确计算，故在实际工程设计中，通常采用类比法确定自动包装机的电动机功率，待自动包装机试制出来之后，在对其功率进行实测，再作适当调整。

3.确定执行机构自动包装机的执行机构一般采用凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、螺旋机构、杠杆机构或这几种机构的变异和并联、串联组合。

机构的运动速度、加速度、运动轨迹是自动包装机能否完成工艺动作的关键，其行程、转角必须满足工艺要求。

必要时，可绘出各机构示意图，做出机构的位移、速度、加速度图，进行适当的运动分析或动力分析，进行全面对比，选择性能较好的方案。

2.3.1源动机选择源动机选择源动力有电动机、气动和液压等。

液压就是通过液压油（具体根据实际情况定）来传递压力的装置。

液压由于其传动力量大，易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。

液压系统的执行元件液压缸和液压马达的作用是将液体的压力能转换为机械能，而获得需要的直线往复运动或回转运动。

液压传动的缺点：

1、由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低。

如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。

2、由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。

3、液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。

4、由于液体介质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的传动比。

5、液压传动出故障时不易找出原因；

使用和维修要求有较高的技术水平。

电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机）。

它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。

大容量低转速的动力机常用同步电动机根据运动要求，可知包装、运输过程运动相对复杂，轻载即可，因此，选用一般轻工业用电动机即可。

2.3.2进料机构选择进料机构选择用皮带传动至出料口，用曲柄滑块机构把香皂推入香皂槽内，后面过来的香皂被出料口的挡板挡住，挡板用弹簧控制。

2.3.3传送机构选择传送机构选择根据本次设计的自动包装机对于传动的要求，查阅、初选了下列传动机构。

1.带和带传动根据带传动原理的不同，带传动可分为摩擦型和啮合型两大类，前者过载可以打滑，但传动比不准确（滑动率在2%以下）；

后者可保证同步传动。

根据带的形状，可分为平带传动，V带传动和同步传动。

根据用途，有一般工业用、汽车用和农用之分。

以下列出几种带传动供选择类型结构特点应用平带高速环形胶带承载层为涤纶绳，橡胶高速带表面覆耐磨、耐油胶布带体薄而软，区桡性好，强度较高，传动平稳，耐油、耐磨性能好，不易松弛高速传动V带联组V带将几根普通V带或窄V带的顶面用胶帘布等距粘接而成，有2、3、4或5根联成一组传动中各根V带载荷均匀，可减少运转中振动和横转结构紧凑、要求高的传动齿形V带承载层为绳芯结构，内周制成齿形的V带散热性能好，与轮槽粘附性好，是区桡性最好的V带同普通V带和窄V带同步齿形带梯形齿同步带工作面为梯形，承载层为玻璃纤维绳芯、钢丝绳等的环形带，有氯丁胶和聚氨酯橡胶两种靠啮合传动，承载层保证带齿齿距不变，传动比较准确，轴压力小，结构紧凑，耐油、耐磨性较好，但安装制造要求高v50m/s、P300kW、i10要求同步的传动，也可用于低速传动2.链传动是属于具有中间扰性件的啮合传动，它兼有齿轮传动和带传动的一些特点。

与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求低；

链轮齿受力情况较好，承载能力较大；

有一定的缓冲和减震性能；

中心距可大而结构轻便。

与摩擦型带传动相比，链传动的磨损伸长比较缓慢，张紧调节工作量较小，并且能在恶劣环境条件下工作。

链传动的主要缺点是：

不能保持瞬时传动比恒定；

工作时有噪音；

磨损后易发生跳齿；

不适用于空间限制要求中心距小以及急速反向传动的场合。

链传动的应用范围很广。

通常，中心距较大、多轴。

平均传动比要求准确的传动，环境恶劣的开式传动，低速重载传动，润滑良好的高速传动等都可成功的采用链传动。

种类结构和特点应用双节距滚子链除链板节距为滚子链的两倍外，其他尺寸与滚子链相同，链条重量减轻中小载荷、中低速和中心距较大的传动装置，亦可用于传送装置弯板滚子传动（简称弯板链）无内外链节之分，磨损后链节节距仍较均匀。

弯板使链条的弹性增加，抗冲击性能好。

销轴、套筒和链板间的间隙较大，对链轮共面性要求较低。

销轴拆卸容易，便于维修和调整松边下垂量低速或级低速、载荷大、有尘土的开式传动和两轮不易共面处，如挖掘机等工程机械的行走机构、石油机械等齿形传动链（又名无声链）由多个齿形链片铰接而成。

链片的齿形部和链轮啮合，有共轭啮合和非共轭啮合两种。

传动平稳准确，振动、噪声小，强度高，工作可靠；

但重量较重，装拆较困难高速或运动精度要求较高的传动，如机床主传动、发动机正时传动、石油机械以及重要的操纵机构等成型链链节由可锻铸铁或钢制造，装拆方便用于农业机械和链速在3m/s一下的传动综上所述，结合设计要求和下表分析，我们选择了双节距滚子链作为本次设计的传送机构。

带传动链传动优点

（1）适用于两轴中心距较大的传动；

（2）带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；

（3）过载时带与带轮之间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可防止损坏其他部件；

（1）没有弹性滑动和打滑，能保持准确的传动比；

（2）所需张紧力较小，作用在轴上的压力也较小；

（3）结构紧凑；

缺点

（1）传动的外廓尺寸较大；

（2）需张紧装置；

（3）由于滑动,不能保证固定不变的传动比；

（4）带的寿命较短；

（5）传动效率较低。

（1）制造和安装精度要求较低；

（2）中心距较大时，其传动结构简单；

（3）瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。

结论根据实际需要，链传动传动效率高，径向压轴力小，安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动，要求有较高的使用寿命，因此我们选择链传动。

2.3.4推送机构选择推送机构选择推送机构选用自动机械中较常用的凸轮、推杆机构。

下表对凸轮和曲柄滑块机构进行对比，如下：

凸轮机构曲柄滑块机构优点

（1）可实现高速化；

（2）结构紧凑，可靠性高；

（3）结构简单。

（1）面接触，压强较小，可承受较大的载荷，并且有利于润滑；

（2）当原动件的运动规律不变，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律；

（3）可以得到不同曲线的设计要求（4）寿命长；

效率高；

结构紧凑缺点

（1）不可变，不能变更动作时间和角度；

（2）易磨损。

（1）有间隙，精度低；

结论根据实际需要，凸轮机构可实现高速化，结构紧凑，可靠度高，无间隙，因此我们选择凸轮机构。

2.3.5封口机构选择封口机构选择选择曲柄机构。

2.4机构尺寸、参数设计机构尺寸、参数设计2.4.1原动机参数选择原动机参数选择产品名称：

东元卧式马达产品编号：

AEEF功率：

0.18KW-90KW级数：

2P/4P/6P/8P电压：

220V/380V频率：

50HZ/60HZ防护等级：

IP542.4.2进料机构尺寸设计进料机构尺寸设计进料机构利用曲柄滑块的滑块将香皂推入到传动槽内，香皂长90mm，因此，为了可靠期间滑块的升程选为90mm，滑块长250mm，香皂宽50mm，但是，香皂有较大的圆角，为了提高生产效率，曲柄长度选为145mm，所以，推程为290mm，可以达到预期效果。

选择合适的连杆，连杆应至少大于145mm，有因为考虑到香皂进入的传送，因此，选择连杆长380mm。

尺寸设计如图所示：

2.4.3传送机构尺寸设计尺寸设计如图所示：

每分钟完成N=60块香皂的包装，测量得香皂盒子宽b=60mm，所以，传动速度为：

根据链速，选择齿数z和节距p，如下：

经计算选择05B的链条以及对应的链轮，即：

齿数z=40，节距p=8mm，转速n=22.5r/min。

链轮分度圆直径：

分度圆弦齿高选择：

若为三圆弧一直线齿形，则最终，选择=2mm。

链号05B，节距p=8mm，滚子直径d1=5mm，内节宽b1=3mm，销轴直径d2=2.31mm。

2.4.4推送机构尺寸设计链条传动速度为：

香皂宽50mm，盒子宽60mm，在传动过程中要在10mm的距离内完成推盒子的动作，即：

所以，凸轮的转速为：

香皂长90mm，盒子盖子长25mm，为保证运动准确期间，设计凸轮的推程为120mm。

2.4.5封口机构尺寸设计封口机构尺寸设计香皂盒子的一个小盒页长20mm，所以，选取曲柄至少大于20mm。

因为每分钟包装60个香皂，所以，把曲柄的转速设计为60r/min。

2.4.6传动机构尺寸设计传动机构尺寸设计电动机转速恒定，各个机构要的转速是不一样的，这样就需要改变转速，所以，需要通过改变传动比的机构来改变转速。

可采用的机构：

蜗杆机构、齿轮机构已知电动机输出转速为N=30r/min，链轮转速n=22.5r/min，封口的曲柄转速n=60r/min。

因为传动里不大，所以，选用第一系列较小模数的齿轮，选择模数m=1.5，则选择传动比、和，选择最小齿轮齿数为20（），所以，需要齿数为20、30、60和80的齿轮。

齿数时：

3.机构运动分析3.1传动比计算传动比计算选择传动比、和，选择最小齿轮齿数为20（），所以，需要齿数为z1=20、z2=30、z3=60和z4=80的齿轮。

（n1=30r/min、n2=60r/min、n3=22.5r/min、n4=360r/min）电动机容量的选择，工作机所需功率PwPw3.2kW电动机的输出功率PdPw/0.867计算出Pd3.691KW电动机轴：

P=4kWn1=30r/min转矩:

转速:

功率:

（1=0.98）转矩:

（=0。

94）转矩:

（=0.98）转矩:

项目电动机轴轴轴轴转速（r/min）306022.5360功率（kW）43.923.683.61转矩（kNm）1273.66241564.095.67传动比11/24/31/123.2速度计算速度计算传送带速度：

链轮速度：

4.设计总结“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

”一个多月来的机械原理课程设计，我们最终著成此篇课程设计说明书。

通过对香皂的传送和包装的整个机构的设计，我们对机械原理设计的步骤和方法有了更深入的了解，熟悉了对电机型号的选用以及常用机构的选用，同时对链轮、齿轮、凸轮、连杆、蜗杆、曲柄等构件的设计、使用都有了更深入的了解；

通过上网、查阅书本和使用机械设计手册等途径来了解到了设计中各零件的结构、尺寸，不同机构的传动比，学会了对机构进行运动分析和用软件来进行仿真模拟，设计过程中运用到了CAXA和solidworks等软件，使我们对CAD软件的使用更加熟悉。

本次课程设计使我们更进一步理解机械原理课程的理论知识，真真正正的用我们从书本中所学到的理论知识应用于实践中。

通过这次课程设计，使我们更好的把正在学的机械原理和以前学过的画法几何、机械制图、理论力学、材料力学等的理论知识和实践紧密的联系起来，综合运用。

虽然说此次课程设计有难度，花时间多，也让人疲倦，但是还是让我从中收获良多。

1、能对过去学过的知识重复学习理解，并有新的感触，加深印象，能掌握更多；

2、在课程设计过程中翻看了很多资料和书籍，这使我学习到了很多的新知识；

3、对使用画图软件的复习使用，让我有了更多的了解，也提高了我的动手能力；

4、对于我来说，此次的课设，让我积累了对机械设计的一些经验，加强机械设计的概念和方法；

5、课设虽然累，但过程中不断的思考，认识，积累，让我更仔细审慎。

这次课程设计，使我们树立了正确的理论设计思想和学会克服一些原理设计过程中所遇到的困难，为以后的工作打下了一个坚实的基础。

5.参考文献1上海包装科学技术协会编包装机械参考图册上海科学技术出版社1980年2机械设计手册编委会编机械设计手册带传动和链传动（单行本）机械工业出版社3雷伏元编自动包装机设计原理1986.天津科技出版社4尚久浩编自动机械设计2003.中国工业出版社5葛文杰编机械原理（第八版）6杨可桢程光蕴李仲生主编的机械设计基础第五版高等教育出版社2006.7大连理工大学工程图学教研室编写的机械制图第六版高等教育出版社2007.8徐灏主编的机械设计手册机械工业出版社1992.