大学本科机械专业包装机设计方案毕业论文.docx

资源描述

大学本科机械专业包装机设计方案毕业论文.docx

《大学本科机械专业包装机设计方案毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学本科机械专业包装机设计方案毕业论文.docx（52页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大学本科机械专业包装机设计方案毕业论文.docx

大学本科机械专业包装机设计方案毕业论文

当今社会，科学发展相当快速，人们越来越重视产品的包装。

我们都知道，产品的包装可以让我们更感兴趣，也可以起到一定的保护作用。

我要设计的毕业论文的题目是“四边封条袋包装机的设计”。

此四边封包装机是由物放卷机构，料供送机构，打字辊机构，纵横封热封辊机构，横切机构，纵切机构，输送机构，传动机构，控制机构等组成的。

当机器作业的时把要包装的东西装到料斗里，然后包材从放卷机构上会引入热封辊，再到打字辊，再到纵切机构，再到冲裁机构，启动机器，对包材纵封，然后底边横圭寸，同时，料斗的升降机构带动分料斗，然后下降给料，给料结束之后，分料斗抬升，然后，热封辊横封，与此同时，纵切由纵切机构来完成，横切由冲裁机构来完成。

输送由输送带来完成。

四边封条袋包装机的设计方案为：

立式是它的总体布局；它是连续式的作业;它的制袋方式是截取式和对合式。

四边封条袋包装机结构简单，可操作性强，适合各个年龄段的人使用，它主要是用来包装粉末状，颗粒状等物品，可以一次包装多袋。

根据不同的产品，上料机构可以不同。

我对此产品的设计，主要是设计冲裁机构，物料传送机构和热封辊的磨具设计，与此同时，我还会考虑人因工程学等一些因素。

关键词：

输送机构；放卷机构；人因工程学；横切机构；打字辊机构

Abstract

Withtherapiddevelopmentofscieneeandtechnologyinmoderndays,packagingindustryisreceivingincreasingattention.Theappearaneeofthegoodsplaysaprotectiveeffectonthegoods.Agoodpackaginginterestsconsumerstostimulateconsumption.Thearticleofmydesignis"thedesignoffour-sealbagpackagingmachine."

Thisdesign'sbasicdesignplanis:

Thesackistakedshapeonmachine;Theentiredistributionisvertical;Continuous-typework;Thesystembagisusedsuitably,theinterceptiontypeonthemachine.Thepackagingmachinemaycarryonmanybagofmaterialsthepacking,mainlyusesforthepackingthecapsule,thepowder,thepelletshapematerials,itsvolumeisexquisite,theoperationissimple,controllable,pleasantishigh.Themachinemayactaccordingtothepackingmaterialthedifferentshapereplacementusesdifferentdeliveryinstitution.

Thepackingmachineismainlyusedtopacksoftcapsules,powder,granularformsofmaterials.Themainuseofthemachineistodrivesprocketandpackmaterialsaccordingtodifferentformsofthematerialtoswitchtoadifferentagencyatthesametime.Idesignedinstallingcapacityoffourpacketsofmaterialsfordeliverybyagencies,institutionsofputtingvolume,andverticalandhorizontalrollclosure

sealingbodytyperollerbodies,longitudinalsectionofagencies,cross-cuttingbodies（blanking）,thetransportationagencies,controlagencies,severaltransmissionparts.

Itsworkingprocessispackingintothematerialhopper,thepackagematerialfollowedbytheintroductionofvolumeinstitutionssealingroller,rollertype,Iongitudinalsectionofagenciesandblankingagencies,runningmachine,bagsealingmaterialforverticalandbottomsealing,hopperliftsub-sector-leddeclineinfeedhopper,hopperfeedssub-raisingcompletelytocarryoutcross-rollersealingclosureatthesametime,longitudinalsectionofIongitudinalsectionofbodybags,punchingbagsforinstitutionsserratedcross-section.Itusepackagingbagsfordeliverytocompletepackaging.

Theresultofthedesigningisinconjunctionwithengineeringandergnomics.itfocusesonthedeliveryoftheirbodies,stampinganddiesealingbody-rolldesign.

sealing；

Keywords：

packingmachine；four-seal；deliveryinstitution;cross-cuttinginstitution

第1章绪论0

1.1包装概述错误！

未定义书签。

1.1.1包装概况0

1.1.2包装的发展0

1.2包装机械概述1

1.2.1包装机械的组成1

1.2.2包装机械化意义2

第2章总体方案设计3

2.1功能及应用范围3

2.2原理方案设计3

2.3工艺分析4

2.4确定执行机构类型4

2.5传动系统的确定6

2.6产品的人因工程分析6

2.6.1产品的造型设计及组成要素6

2.6.2人因工程分析7

2.7确定总体布局8

第3章结构设计9

3.1电机的选择9

3.2减速器的选择10

3.3链及链轮的设计与计算10

3.3.1传动方式的选择10

3.3.2链条的选取11

3.3.3链轮的设计与计算11

3.3.4链轮材料的选择25

3.3.5传动比设定25

3.4凸轮的设计与计算26

第4章主要装置设计28

4.1供送装置28

4.2热封打字装置28

4.2.1热封辊的设计28

4.2.2打字辊的设计29

4.3纵切装置29

4.4冲裁装置30

4.5传送带装置30

第5章使用说明32

5.1操作方法32

5.2机器维修保养32

5.3故障及排除32

第6章结论34

参考文献35

致谢错..误！

未定义书签。

附录36

第1章绪论

1.1.1包装概况

近些年来，随着人们的生活水平的提高，人们对产品的要求也越来越高，与此同时，包装工业迅速发展。

不管是在哪里，产品的好坏已经不仅仅是说产品的质量的好坏，产品的包装也是一个重大的因素，因为随着人们生活水平的提高，人们的美学追求也随着上升。

因此，在不久的将来，一个产品的销售不仅仅是取决于产品的质量，同时也取决于产品的包装，因此，产品的包装行业是一个朝阳产业，一个朝阳行业自然而然就离不开现代化的技术，因此，现代化的包装尤为重要。

在当今社会，在一些西方国家，他们不管是在哪个行业，对产品的包装技术已经日臻完善，不管是在制药，航空，食品，电子，等等产业，他们都已经对一个产品，从产品的最初的材料的处理，然后加工，最后产品的包装，销售，都已经实现了全自动化或者是半自动化。

在西方国家，有很多的产品包装公司，他们对产品的初处理，再加工，最后的包装，都已经实现了自动化生产，或者是实现了精细的流水线作业生产。

在西方国家，他们为了使产品的销售量增加，他们拥有了自己的自动化生产仓库，并且有托盘式的集装箱。

众所周知，包装产业正朝着节能减排，绿色环保，多元化，信息化等多方向前进。

1.1.2包装的发展

在物质文明越来越发达的今天，人们对产品的包装自然而然要求是越来越高，产品的包转在人类史上历经了大体三个阶段。

1•原始包装在原始社会，人类为了保暖及储存食物，自然而然，会采取一些包装措施，在那个物质及其匮乏的年代，人们只能使用树叶，稻草等天然产品包装，绿色无公害。

2•传统包装随着人类历史的发展，人们已经学会使用坛坛罐罐等储存食物,学会了用葫芦装酒，用粽叶包装粽子等等，与此同时，传统包装应运而生。

3•现代包装随着工业革命的爆发，人类的工业化迅速发展，包装产业也随着进入了现代包装。

本设计四边封包装机就是现代包装。

1.2包装机械概述

1.2.1包装机械的组成

现代包装主要包含了三个部分，即动力机，执行部分，还有就是传动部分。

人们为了研究现代包装机械，通常将包装机械分成了八个小的部分。

如下所示。

1.供送机构

此系统指的是将产品进行计算，并且加以整合然后供送到下一机构。

2.主传送系统

此系统指的是将完成了某一个工位的包装材料输送到下一个系统的系统。

3.包装执行机构

此系统指的是直接将产品进行包装，加工，封口，贴标签等具体包装的机构。

4.成品输出机构

此机构指的是讲已经包装好的产品即成品运输出去的机构。

5.动力机与传动系统

此系统指的是把电动机提供的动力传递到要执行的机构的系统。

传动系统通常是由光电等形式组成的。

6.控制系统

此系统，顾名思义，指的是实现控制作用的系统，当然，它包含了质量和安全等的控制。

7.机身

机身，就是用来起支撑作用，并起到一定的保护作用的部件。

图1.1即为包

装机械的系统图。

8.包装材料的整理系统

此系统指的是将包装好了的产品进行整理，比如说将包装好了的产品切断，然后供送到下一机构。

图1.1包装机械组成方框图

1.2.2包装机械化意义

包装的机械化，可以节省大量的劳动力节省原材料，降低成本，提高生产率,因此，可以说包装行业实现机械化有着重大的意义：

⑴可以使产品多样化，使产品更有市场。

产品的包装，使产品实现了多样化，现代人的审美观多种多样，因此，传统的包装显然已经不能迎合市场。

包装的机械化使产品多样化，使之更具有市场占有率。

⑵可以节省劳动力，解放生产力，生产出更绿色安全的产品。

有一些有毒产品，如果让人去直接操作，显然会对人本身造成危害，不符合以人为本的基本原则，包装的机械化，可以避免这种情况的发生。

对于有毒产品,机械自动化包装，节省了劳动力。

而且，机械化包装，而不是直接用手去触碰产品，对于一些食品来说，更绿色安全。

⑶可以提高产品的生产率。

机械包装显然比传统的手工包装更快，而且机械包装不知疲惫，可以无限加工下去，人总是需要休息的，机械包装可以解放和发展社会生产力。

⑷可以节省材料，做到节能减排。

机械包装比传统的包装更精细，机械包装都是经过了精密的计算，可以减少产品的浪费。

第2章总体方案设计

2.1功能及应用范围

这台包装机融入了人因美学，具有人性化，适合各种人群使用。

它可以根据产品的形态不同而更换不同的上料机构。

它主要是用来包装袋装的产品，它的规格是长度75-100,宽是60-75。

这台包装机的设计方案是立式的封滚。

这台包装机的操作非常简单。

这台包装机的传动系统采取的是链传动。

2.2原理方案设计

图2.1

这台包装机是连续性作业，而且是立式的。

它的传动原理图如上图所示，小型电动机直接带动输送机，电机减速器连接分配轴动力就是由分配轴提供的，它将此动力传送到执行部分。

2.3工艺分析

1.工艺的流程图如下

图2.2

7对链传动构成的

2.4确定执行机构类型

这台包装机主要是由一对凸轮传动和执行机构如下所示：

1.供送机构

如右图所示，1是用来盛放物料的，11是计量机构，由气缸4来控制，2是刮板机构，由气缸3来控制，10是用来接从11掉下来的物料的，9是间歇给料漏斗，由气缸8控制，6是送料漏斗，6由7带动，7是升降机构。

然后把料送到热封辊中。

2.主轴放卷机构

图2.4

图2.5

如图所示，2是包材压轮，1是放卷轴，1用来放置包材，4是导辊轮组，4将包材送到热封辊机构。

如上图所示，左右分别对称，左右放卷机构分别放置包装袋的正反两面。

3.热封辊机构

如图所示，是热封辊的展开图，我们可以通过包装袋的尺寸来确定热圭寸辊的a和b。

热圭寸辊的热是由热电偶提供的。

4.打字辊机构

此机构是用来打字，即打印

生产日期等。

5.纵切机构如图2.6所示，1是纵切刀具，2是刀具啮合轮，1通过传动链来传动，2通过弹簧的调节和1想配合，来完成纵切。

6.横切机构

图2.6

图2.7

如简图2.7所示，1是定刀，2是动刀，3是气缸，3带动2与1配合完成横切。

7.输送机构

当产品被包装完成之后，用输送带输送产品。

2.5传动系统的确定

如图2.8所示，6是分配轴，电机的动力先传到6然后6传到4和1,是通过链传动的，6也传到2,是通过齿轮传动的。

1传动2和32传到9,9是上料升降装

1-链轮2-热封辊机构3-打字辊机构4-纵切机构5-V带传动装置6-分配轴7-轴2

8-轴19-上料升降装置

2.6产品的人因工程分析

2.6.1产品的造型设计及组成要素

机器的造型由功能，物质，美学三要素组成。

见表2.1

表2.1造型设计的组成要素

基础要素

组成要素

性质及内容

功能基础

（实用性）

工作范围

如今的产品已经细分化，一个产品往往工作范围已经被限定了。

工作精度

一个产品的精度决定了此产品的档次的低劣程度。

可靠性

与有效性

一个产品只有安全可靠，才会有市场竞争力，一个产品只有有效，才市场。

宜人性

在设计一个产品时，要充分考虑到适宜的人群。

物质基础

（科学性）

结构

设计一个产品，必须要考虑到产品的结构。

材料

设计一个产品，考虑到产品的材料，材料的昂贵程度及试用范围。

工艺

工艺的设计是设计的重要环节，冋一个设计可以有不冋的工艺。

经济性

经济性包含了材料和工艺等等的选择。

美学基础

（艺术性）

美学原则

指的是设计的产品要符合人的审美标准。

形体构成

产品的设计根据形体的不同，画出产品的形体结构图。

色彩

设计产品要考虑到色彩的设计，色彩是美学的一个重要的表现形式。

装饰

装饰是产品的美学的一个活的灵魂所在。

2.6.2人因工程分析

人因工程学，即根据不同的人，不同的工作及生活坏境，设计出能够使人舒适宜人的产品。

人因工程学是根据人，坏境，机器相互协调的一门学科，在如今的工艺设计中，人因工程学的应用日益广泛。

我们可以应用它来系统分析，选择参数等等可以使人舒适，安全。

为了使操作着更舒适安全的操作机器，此设计毫无疑问应用到了人因工程学，应用了人因工程学，机器界面美观大方，操作简单，让作业员更适合的工作。

众所周知，包装机的操作属于轻体力劳动，而且站立操作比坐着操作更安全，据调查，男性的手臂范围是：

940—1000mm,女性的手臂范围是：

910—1040mm,门的把手的设为934mm，操作界面定1200mm。

操作界面应简单易懂，颜色应使人舒适，醒目。

这样可以提高操作者对信息的解读，提高工作效率。

机器的转角处应采取圆角处理，这样可以提高安全系数。

2.7确定总体布局

通过对包装机的整体的认识，在确定了工作原理及其工艺过程之后，以及考虑到人因工程学等因素，现确立该包装机的大体上的尺寸。

包装机的大体外形尺寸如图2.9所示：

总长：

840mm；总宽：

1067mm；总高：

2050mm。

图2.9

1-上料机构2-操作界面3-放卷机构4-机体5-输送机构6-支座7-执行机构使用空间

8-传动机构使用空间

第3章结构设计

3.1电机的选择

对于电机的选择，需要根据实际情况选择合适的电机，功率小的电机，不能满足机器的需求，功率大的电机，则会造成能源的浪费。

在绝大多数情况下，电源使用的是三相电源，因此，我们选择三相电机，通常选择丫系列三相异步电机。

对于额定功率的选择，要满足电动机额定功率大于工作所需电动机的功率，即

Po》P（3.1）

式中Po——电动机额定功率，KW;

Pr――工作机所需电动机功率，KW；

工作机所需电动机功率按下式计算

Pr二Pw（3.2）

式中Pw――工作机所需有效功率；n电动机到工作机的总传动效率。

机器的Pw计算如下

Pw=Fvkw（3.3）

式中F——工作机圆周力，包装机的输送带有效拉力，N。

v工作机线速度，m/s。

V二二nDm/s（3.4）

式中D——主要工作辊直径（热封辊），mm。

n工作机主动轴转速，r/min。

V--_nD---D/30==0.03m/s

Pw=FV=0.35KW

总传动效率n等于各级传动效率之积，即

nnn……n（3.5）

查资料知数据

V带传动效率是耳带=0.96;

链传动效率是耳链=0.96;

摆线针轮减速器的传动效率是耳减=0.9;

变位齿轮传动效率是耳齿=0.94。

由上可得：

热封辊传动效率是耳热=n带n链3n减耳齿=0.96X0.963x0.9X0.94=0.71

打字辊传动效率是耳打=n带n链3n减耳齿=0.96X0.963x0.9X0.94=0.71

纵切机构传动效率是耳纵=n带n链彳耳减=0.96X0.96?

x0.9=0.81

由此可得传动总效率是0.71。

肚=0.35/0.71=0.49KW

由上可知电机：

三相异步电动机（Y802-4）。

功率：

0.75KW，频率：

50HZ,转速：

1390r/min,电压：

380V，效率为0.73。

3.2减速器的选择

此包装机的包装速度设定为180包每分钟，可以计算得到主轴转速是

32.4r/min。

经过类推，我们可以选择传动比是43的XW型的摆线针轮减速器。

。

i=ni/n2（3.6）

由上可得

ni=iX2=43X32.4=1393r/min，可以知道减速器输入转速是1393r/min。

减

速器输出功率是：

P°=P电•带•减］•n=0.75X.96X.9X.73=0.47KW

由上知道减速器：

摆线针轮减速器（XW1.1-3-43），功率：

1.1KW，传动比：

43,功率为0.47KW。

3.3链及链轮的设计与计算

3.3.1传动方式的选择

经过查阅相关书籍可知，齿轮传动：

稳定的传动，但是齿轮造价高，而且贵，再者用齿轮传动会导致机身太过庞大。

链传动：

链传动造价低，价格便宜，加工相对来说更简单，链传动具有抗震减压的优点，链的损耗相对更低，更适合条件恶劣的环境。

综上所述，传动方式选择链传动。

332链条的选取

链条的选择，要根据实际情况来考虑，此包装机的传动速度不高，传动功率也不高，我觉得选择滚子键比较合适，选择滚子键只要查阅相关资料即可得到，单排套筒滚子链比较合适，链条是传动链。