大学本科机械专业包装机设计方案毕业论文.docx

1、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，

2、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AbstractWith the rapid developme nt of scie nee

3、 and tech no logy in moder n days, packag ing in dustry is recei ving in creas ing atte nti on. The appeara nee of the goods plays a protective effect on the goods. A good packaging interests consumers to stimulate con sumpt ion. The article of my desig n is the desig n of four-seal bag packagi ng m

4、ach in e.This desig ns basic desig n pla n is: The sack is taked shape on mach ine; The en tire distribution is vertical; Continuous-type work; The system bag is used suitably ,the in tercepti on type on the machi ne. The packag ing mach ine may carry on many bag of materials the pack ing, mainly us

5、es for the pack ing the capsule, the powder, the pellet shape materials, its volume is exquisite, the operati on is simple, con trollable, pleasa nt is high. The machi ne may act accord ing to the pack ing material the differe nt shape replaceme nt uses differe nt delivery in stituti on.The packing

6、machine is mainly used to pack soft capsules, powder, granular forms of materials. The main use of the machine is to drive sprocket and pack materials accordi ng to differe nt forms of the material to switch to a differe nt age ncy at the same time. I desig ned in stalli ng capacity of four packets

7、of materials for delivery by age ncies, in stituti ons of putt ing volume, and vertical and horiz on tal roll closureseali ng body type roller bodies, l on gitud inal sect ion of age ncies, cross-cutt ing bodies (bla nkin g), the tran sportati on age ncies, con trol age ncies, several tran smissi on

8、 parts.Its working process is packing into the material hopper, the package material followed by the introduction of volume institutions sealing roller, roller type, Ion gitud inal secti on of age ncies and bla nking age ncies, r unning mach ine, bag seali ng material for vertical and bottom sealing

9、, hopper lift sub-sector-led decline in feed hopper, hopper feeds sub-rais ing completely to carry out cross-roller seali ng closure at the same time, l on gitud inal sect ion of Ion gitud inal sect ion of body bags, pun chi ng bags for in stituti ons serrated cross-secti on .It use packagi ng bags

10、for delivery to complete packag ing.The result of the desig ning is in conjunction with engin eeri ng and ergno mics. it focuses on the delivery of their bodies , stamp ing and die seali ng body-roll desig n.sealing；Key words： packing machine； four-seal ； delivery institution ; cross-cutting institu

11、tion第1章绪论 01.1包装概述 错误！未定义书签。1.1.1包装概况 01.1.2包装的发展 01.2包装机械概述 11.2.1包装机械的组成 11.2.2包装机械化意义 2第2章总体方案设计 32.1功能及应用范围 32.2原理方案设计 32.3工艺分析 42.4确定执行机构类型 42.5传动系统的确定 62.6产品的人因工程分析 62.6.1产品的造型设计及组成要素 62.6.2人因工程分析 72.7确定总体布局 8第3章结构设计 93.1电机的选择 93.2减速器的选择 103.3链及链轮的设计与计算 103.3.1传动方式的选择 103.3.2链条的选取 113.3.3链轮的设计

12、与计算 113.3.4链轮材料的选择 253.3.5传动比设定 253.4凸轮的设计与计算 26第4章主要装置设计 284.1供送装置 284.2热封打字装置 284.2.1热封辊的设计 284.2.2打字辊的设计 294.3纵切装置 294.4冲裁装置 304.5传送带装置 30第5章 使用说明 325.1 操作方法 325.2机器维修保养 325.3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

13、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

14、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

15、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

16、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

17、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：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。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。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，

18、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。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

19、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2.27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1 2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

20、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

21、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28-轴1 9-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

22、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

23、。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

24、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2.91-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，

25、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PoP (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= Fv kw (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nD m/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 =

26、=0.03m/sPw= FV =0.35KW总传动效率n等于各级传动效率之积，即n n nn (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=0.96X 0.963x 0.9X 0.94= 0.71打字辊传动效率是 耳打=n带n链3n减耳齿=0.96X 0.963x 0.9X 0.94= 0.71纵切机构传动效率是 耳纵=n带n链彳耳减=0.96X 0.96? x 0.9= 0.81由此可得传动总效率是0.71。肚=0.35/0.

27、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= i X2 = 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 = 0.75 X.96 X.9 X.73= 0.47KW由上知道减速器：摆线针轮减速器

28、(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。相关的数据如下表所

29、示：表3.1 单位：mm链号节距P滚子直径d i內节内宽bi内链板高度h 206B9.5256.355.728.2608A12.77.927.8512.073.3.3链轮的设计与计算下面开始计算链轮的相关尺寸: 查阅相关资料，计算如下所示:根据公式:dad =.180 sin Z=P(0.54 ctg180 ) Z )(3.7)(3.8)得:1. Z=25,P=12.7, ISO 链号为 08A=102.5P _ 12.7.180 = . 180 sin sinZ 25得 d=103mmda =p(0.54+ctg 8) =12(0.54 + ctg=108.66得 da=109mm(3.9)

30、齿根圆直径 df df = d - d1=102.5 - 7.92 = 94.58mm得 df = 95mm(3.10)=(0.625 +0.825)12.7 -0.5 探92=4.37mm0 8分度圆弦齿高 ha hamax= ( 0.625 + )p - 0.5d“ z(3.11)hamin = 0.5 P - d1 )emin=0.008d1( z2 + 180 )=52.00mm得 e = 40.00mm滚子定位圆弧半径ima = 0.505d1 + 0.0693 d1宀 4.4mmimin = 0.505d1=4.00mm得 i = 4.20mm滚子定位角?=12090=115.3max(3.14)(3.15)(3.16)(3.17)(3.18)=0.5 12.7 -7.92 )= 2.38mm得 ha = 3.5mm齿侧凸缘直径dg dg180=Pcot -z1.04h2-0.76(3.12)180 Pcot -z1.04h2-0.76180=12.7cot-25-1.041.07- 0.76=87.47mm得 dg=87mm齿侧圆弧半径 e ema= 0.124( z +2 )(3.13)=25.