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1、本科論文 目 錄 摘 要 I Abstract II 引 言 3 1 蘋果裝袋機 4 1.1本設計的研究意義 4 1.2蘋果裝袋機發(fā)展簡介 4 1.3 設計主要思路 5 1.4 蘋果裝袋機相對于手工優(yōu)勢 7 1.5未來發(fā)展趨勢 7 1.6本章小結(jié) 8 2蘋果裝袋機可行性分析 9 2.1蘋果裝袋機儀器 9 2.2蘋果裝袋機的原理和工藝分析 9 2.3蘋果裝袋機功能分析 10 2.4 蘋果裝袋機的零件裝配 10 2.5蘋果裝袋機功能結(jié)構 10 2.6蘋果裝袋機功能求解 12 2.7本章小結(jié) 12 3傳動系統(tǒng)的計算 13 3.1電機的選

2、擇 13 3.2傳送帶的選擇 13 3.3帶傳動的設計與計算 14 3.4主軸的設計與強度校核 15 3.5第二根軸的設計與強度校核 17 3.6滾動軸承的選擇和壽命驗算 18 3.7選擇齒輪材料，確定精度及許用應力 19 3.8橫封結(jié)構設計 24 3.9縱封結(jié)構 24 3.10螺栓的設計計算 25 3.11鏈輪的計算 26 3.12從動鏈輪的結(jié)構設計 29 3.13從動鏈輪半軸的校核 29 3.14經(jīng)濟技術分析 30 3.15設備本身發(fā)生故障： 31 3.16本章小結(jié) 31 4故障分析： 32 4.1結(jié)構故障分析 32 4.2注意事項 32 4.3本章小

3、結(jié) 33 5零部件的裝配過程 34 結(jié) 論 37 參考文獻 38 致 謝 40 本科論文 摘 要 本次設計的蘋果裝袋機是由于迎合大量蘋果的生產(chǎn)而設計的。 蘋果裝袋機是依靠電機驅(qū)動而產(chǎn)生動力的，依靠內(nèi)部的帶傳動，鏈傳動來使蘋果能夠順利進入倒斗處，依靠帶傳動的上的傳感器來有序的包裝。整個傳動過程全部由機械完成，之后再往復運行。在將蘋果分類之后形成導入，包裝的自動化過程。此外本設計還能體現(xiàn)快速包裝，安全高效，操作簡便的特點。 此次涉及的主要內(nèi)容有：1.對蘋果裝袋機的內(nèi)容簡介，研究意義，發(fā)展優(yōu)勢和國內(nèi)外的發(fā)展情況。2.對蘋果裝袋機的可行性分。供料

4、裝置、包裝材料的供給裝置、成型包裝袋的切斷裝置、傳動系統(tǒng)分析以及整體布局的敘述。3.采用三維建模，得出了本次設計產(chǎn)品三維模型，裝配體和二維裝配圖，零件圖等。還包括主軸，軸承，齒輪，鏈輪的計算校核等。結(jié)果表明，進過一些推導和計算后蘋果套袋機在技術上式可行的，整個機器上體現(xiàn)了安全高效，節(jié)省時間的特點，不僅解放了雙手還增加了安全保障。4.對機器安全保障的建議和一些常見的故障分析。 關鍵詞： 三維建模；裝配；可行性分析；效率；功率  Abstract This design of apple bagging machine is designed

5、to cater to a large number of apple production. Apple bagging machine is driven by electric motor to generate power. It relies on internal belt drive and chain drive to make apple smoothly enter the bucket. It relies on sensors on the belt drive to orderly package. The whole transmission process is

6、 completed by machinery, and then reciprocating operation. After Apple classification, it forms the automatic process of import and packaging. In addition, the design can also reflect the characteristics of rapid packaging, safety and efficiency, and simple operation. The main contents of this pape

7、r are as follows: 1. Brief introduction of apple bagging machine, research significance, development advantages and development at home and abroad. 2. The feasibility of Apple bagger. Feed device, feed device of packaging material, cutting device of forming packaging bag, analysis of transmission sy

8、stem and description of overall layout. 3. Using 3D modeling, the 3D model, assembly body, 2D assembly drawing and parts drawing of the product are obtained. It also includes the calculation and check of the main shaft, bearing, gear and sprocket. The results show that after some deduction and calcu

9、lation, the apple bagging machine is technically feasible. The whole machine embodies the characteristics of safety and efficiency, saving time, not only freeing hands but also increasing security. 4. Suggestions for machine security and analysis of some common faults. Keywords: 3D modeling; as

10、sembly; feasibility analysis; efficiency; power 引 言 現(xiàn)在蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越好，中國現(xiàn)在已經(jīng)成為世界上最大出口國之一，隨之而來的就是蘋果的包裝問題，有些蘋果雖然剛摘下來果實飽滿，但是當在運輸?shù)倪^程中難免會出現(xiàn)磕磕絆絆的情況，對于包裝蘋果出現(xiàn)了一次新的革命。 包裝蘋果不僅可以提高蘋果的外觀質(zhì)量而且還能減少水分的流失，保證水果的新鮮，并且好看的外表也能引起消費者的目光，這就是滿足了消費者愛好美觀的心理，而且包裝工過后的蘋果還能增加商品的內(nèi)涵和意義，對于蘋果的包裝就目前來說也是一場新的契機和挑戰(zhàn)，一旦將包裝機的產(chǎn)品向外擴大做

11、強，就可以增加經(jīng)濟水平和國力。使中國的工業(yè)化能夠邁入新的臺階。 給蘋果套袋是一次很復雜的工作，每個果農(nóng)都會深有體會，不僅花費的時間長而且還不能保證效益，所以出現(xiàn)了蘋果裝袋機，蘋果裝袋機不僅可以提升效率還能節(jié)省時間和資源更可以提高農(nóng)業(yè)綠色工業(yè)化。是蘋果包裝的一場盛大的革命。特點是能夠快速完成封口動作，但是在包裝之前還要進行對蘋果大小的分類，這樣才能更好的提高效率加快蘋果的包裝，這操作也非常簡單可以讓人快速上手，并且維修保養(yǎng)簡單。蘋果套袋機的設計思路精巧，效率高能夠提高包裝速度，還能省去評估自身帶來的麻煩，在設計上也加強了套袋過程的穩(wěn)定性與安全性，還可以在復雜的環(huán)境中進行工作，但是每次工作之后還

12、要認真保養(yǎng)維修，延長使用壽命。 1 蘋果裝袋機 1.1本設計的研究意義 現(xiàn)在蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越好，中國現(xiàn)在已經(jīng)成為世界上最大出口國之一，隨之而來的就是蘋果的包裝問題，有些蘋果雖然剛摘下來果實飽滿，但是當在運輸?shù)倪^程中難免會出現(xiàn)磕磕絆絆的情況，對于包裝蘋果出現(xiàn)了一次新的革命。 包裝蘋果不僅可以提高蘋果的外觀質(zhì)量而且還能減少水分的流失，保證水果的新鮮，并且好看的外表也能引起消費者的目光，這就是滿足了消費者愛好美觀的心理，而且包裝工過后的蘋果還能增加商品的內(nèi)涵和意義，對于蘋果的包裝就目前來說也是一場新的契機和挑戰(zhàn)，一旦將包裝機的產(chǎn)品向外擴大做強，就可以增加經(jīng)濟水

13、平和國力。使中國的工業(yè)化能夠邁入新的臺階。[3] 圖1.1目前市場的蘋果裝袋機 1.2蘋果裝袋機發(fā)展簡介 當前我國蘋果的包后裝還是處于手工狀態(tài)。人工裝袋會使得蘋果袋口扎口不齊，外觀不加，損壞率高，保鮮效果差，導致病變傳染快，因此采摘后使用裝袋機是一種必然的趨勢，中國該機器的成本較高一專利號為02109683.X的可調(diào)式包裝機，該機構相對復雜，在包裝過程中出現(xiàn)的損壞率高。另一專利號93209665.4的蘋果膠膜包裝機。 英國一家公司制成了一種可食用的水果保鮮劑，可以采用噴霧的方法，來阻止氧氣進入保鮮膜中延長了蘋果熟化過程，然后在進行裝袋。 法國制成了一種電子保鮮機將其放入裝袋機

14、中從而抑制有機物的分解，延長儲存期。 一般的套袋機所使用的材料為催化棚，雖然這種材料可以保證水果的水分流失的緩慢，但是無法保證水果的品質(zhì)。只有解決自動化和材料問題， 才算真正地解決。[6] 圖1.2目前的國內(nèi)蘋果裝袋機 圖1.3國外目前的蘋果裝袋機 1.3 設計主要思路 該設計首先介紹本項目的開發(fā)背景，簡單介紹產(chǎn)品的適用環(huán)境和蘋果裝袋機結(jié)構產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢。查閱相關資料整理信息。[14] 然后對比各個公司產(chǎn)品的優(yōu)缺點，比如說成本高，人為的操作時間長短，在市場的應用范圍是否廣泛，對于廣大農(nóng)民是否可以能夠便捷的使用，維修是否簡單明了。 蘋果裝袋機依靠電機驅(qū)動而產(chǎn)生動力

15、的，依靠內(nèi)部的帶傳動，鏈傳動來使蘋果能夠順利進入倒斗處，依靠帶傳動的上的傳感器來有序的包裝。整個傳動過程全部由機械完成，之后再往復運行。在將蘋果分類之后形成導入，包裝的自動化過程。 制定方案，進行電機的選取，傳動軸以及齒輪的設計校核。完成零件圖，零部件的建模，完成裝配圖。 通過設計和計算制造出新型產(chǎn)品，制作三維模型，驗證設備可靠性，介紹產(chǎn)品的特點與優(yōu)點。[15] 圖1.4工作循壞圖 1.3.1設計任務抽象畫 圖1.5黑箱圖 1.4 蘋果裝袋機相對于手工優(yōu)勢 本設計從裝袋口均是一次性封裝。該產(chǎn)品結(jié)構復雜，但操作方便，簡單易懂，容易上手作業(yè)基本操作。蘋果套

16、袋器設計精良，封口速度快，完全模仿人的封口，安全牢固，下雨不進水、刮風不掉袋的等特點。為了果農(nóng)給果樹高出的水果套袋，帶來的麻煩，該設計提高了套袋速度，最重要的是提高了套袋的安全，再也不會有果農(nóng)有從果樹上摔下來的危險了。機器便于攜帶，適應各種復雜的地理環(huán)境采摘工作，如山嶺地、陡坡地等，使該產(chǎn)品的使用范圍大大增加。 1.5未來發(fā)展趨勢 當前，蘋果裝袋機仍處于高速開展階段，估計將來中國包裝長期存在的產(chǎn)能過剩、過度依靠動力資本耗費、改革創(chuàng)新力度不足、公司競爭才能不強、工業(yè)規(guī)劃與經(jīng)濟效益不相稱等結(jié)構性和素質(zhì)性缺點將凸顯。延伸包裝工業(yè)工業(yè)鏈，做深全自動裝袋機行業(yè)，優(yōu)化工業(yè)結(jié)構，增強改革創(chuàng)新力度，將是將

17、來包裝工業(yè)的開展趨勢。 　　將來蘋果裝袋機的開展不只僅限于對包裝材料自身的研發(fā)及使用，還要在精深加工上下工夫。中國包裝業(yè)還處于整個包裝工業(yè)鏈的最低處，低水平包裝工藝較多，將來包裝工業(yè)的持續(xù)開展還需從根本上調(diào)整工業(yè)結(jié)構。 圖1.4未來蘋果裝袋機三維建模的趨勢圖 表1.1未來蘋果裝袋機功能分解表 分功能 功能解 A動力源 電動機 B供膜 牽引輥 C送料 料盤轉(zhuǎn)動 D切斷 桿機構 1.6本章小結(jié) 本章主要介紹了產(chǎn)品的功能及作用，還有就是了解目前的市場情況以及產(chǎn)品的未來發(fā)展請款，產(chǎn)品的主要運動模式。

18、 2蘋果裝袋機可行性分析 2.1蘋果裝袋機儀器 儀器具有支架、過斗、滾筒、槽帶、電動機、減速器、帶輪、橫封，縱封機構、紙箱等。 2.2蘋果裝袋機的原理和工藝分析 蘋果裝袋機是依靠電機驅(qū)動而產(chǎn)生動力的，依靠內(nèi)部的帶傳動，鏈傳動來使蘋果能夠順利進入倒斗處，依靠帶傳動的上的傳感器來有序的包裝。整個傳動過程全部由機械完成，之后再往復運行[5]。在將蘋果分類之后形成導入，包裝的自動化過程。 蘋果裝袋機主要是將蘋果裝袋對蘋果進行減少損失的一種保障，將蘋果套袋可以減少外界的蒸發(fā)水分，減少營養(yǎng)的流失，加強蘋果的外表美觀。同時還要注意網(wǎng)袋的質(zhì)量是否合理，是否滿足要求，哪些蘋果可以采

19、用包裝，哪些蘋果不可以采用包裝，網(wǎng)袋的口徑一定要大于蘋果的直徑?？梢詫μ状鼨C本身進行細微的改動比如裝袋機的長寬比，橫縱比等等。對網(wǎng)袋的質(zhì)量還要進行全方位的思考，采用無毒，柔軟的物質(zhì)材料，經(jīng)過自己的反復改進，才能讓實物能夠完成最初的功能。 對于蘋果外形也有一定的要求蘋果有大有小不能完全的分類。如果網(wǎng)袋的口徑已經(jīng)決定，則需要將蘋果進行分類，這樣才能將傳功功能繼續(xù)進行[6]。 各個機構需要進行多次的校核必須達到能夠完成目標動作的等級。 圖2.1整體三維圖 2.3蘋果裝袋機功能分析 蘋果裝袋機的設計具有能夠準確運行完成預設的工作目標，占用空間小，產(chǎn)生的噪聲低，簡單易懂，操作方便節(jié)

20、省勞動力。但是也會有一些因素比如不確定因素，人為因素等。要考慮好機器本身的優(yōu)缺點來優(yōu)化機器，將功能高效化，成本化，節(jié)約化。并且當被人為因素或者是非人為因素或者自然因素所導致的失效，應該能夠簡單有效維修，保養(yǎng)容易。 表2.1功能分析 1 功 能 主功能：對蘋果進行量取、裝袋、封袋、切斷袋 2 適 應 性 供送對象：蘋果 3 性 能 動 力：電壓220V；外形尺寸：680×480×1700mm 工作環(huán)境：室內(nèi) 4 生產(chǎn)能力 能夠準確執(zhí)行各機構運動以及完成蘋果的包裝。整機占用空間小，噪聲低 5 可 靠 度 整機可靠度98%，可以維修 6 使

21、用壽命 15年 7 經(jīng)濟成本 10000元 8 人機工程 操作方便，節(jié)省勞動力，包裝效率高 2.4 蘋果裝袋機的零件裝配 蘋果裝袋機雖然有著許多的結(jié)構特點，但是本設計涉及到機械傳動和電機傳動。優(yōu)點是一旦零件固定好了位置就可以直接裝上其他的零件。不需要任何其他的復雜工作。不僅能夠完成許多復雜的動作而且還可以快速高效的完成。不僅能夠節(jié)省預算還可以提高效率。 2.5蘋果裝袋機功能結(jié)構 過斗是蘋果裝袋機中的一個特殊過程，并且是一個很重要的過程。他是將蘋果送到運輸帶位置的裝置[2]。一旦損壞便不能繼續(xù)工作。而且這個過程還需要人工手動操作，一旦機器操作便有可能出現(xiàn)蘋果損壞的問題。所以

22、設計過程必須完美使人工操作更為簡單一些。這里來說明一下是如何工作的，當蘋果落下來的時候需要從過斗裝置上準確的通過傳動帶的縱向到達包裝位置，一旦傳動帶的張緊度不夠變出現(xiàn)傳動帶松弛問題進而不能繼續(xù)工作，嚴重的話可能會將蘋果卷入帶的低部，會將蘋果損壞進而損壞的蘋果粘在傳動帶和其他的零部件上，通過空氣氧化和其他途徑會使得內(nèi)部零件發(fā)生生銹問題。并且減速器也是一大難題，要正確計算減速器的數(shù)據(jù)，如果減速器的速度一旦過大會使得蘋果損壞，不斷地沖擊最終會使機器出現(xiàn)故障，而且在包裝之前還要采取緩沖裝置，比如海綿等軟性物質(zhì)。但是速度也不能過小，一旦速度過小蘋果并沒有足夠大的動能到達指定位置進而繼續(xù)加工包裝，反而不斷

23、堆積在傳動帶上會使得傳動帶的負載越來越大，有可能會發(fā)生斷裂的危險。也會使得在包裝過程中無法充分識別蘋果的個數(shù)造成兩個或者三個蘋果一起包裝的問題。還有要將電動機、傳動帶、減速器要有個合理的位置和角度，要保證蘋果能夠準確落入包裝口處。要注意包裝的速度和蘋果進給的速度，如果一個蘋果剛包裝完畢下一個蘋果才進入傳動帶，這樣的話會使得效率大打折扣，所以要計算好時間和傳感器的數(shù)據(jù)要充分利用好時間節(jié)約資源，速度過慢浪費了時間精力，速度過快還會產(chǎn)生事故。當果農(nóng)將蘋果導入過斗內(nèi)，經(jīng)過運輸就可以經(jīng)過傳動帶運送到水平位置，有一個重要環(huán)節(jié)就是封裝，當水果從傳動帶出來的時候就是最后的包裝過程。[3] 表2.2功能結(jié)

24、構表 分功能方案 供送包裝膜 輥子牽引 供送物料 自身重力 切斷 桿機構 為送膜提供動力 電動機 為轉(zhuǎn)盤提供動力 電動機 為切斷提供動力 電動機 保護控制 帶傳動 急停控制 急停按鈕 人機交互 手動操作 2.6蘋果裝袋機功能求解 表2.3功能求解表 分功能 功能解 A 動力源 電動機 B 輸送 人工 C展包裝膜 展平輥 D 運送蘋果 大口徑彎管 2.7本章小結(jié) 本章詳細介紹了產(chǎn)品的工作原理以及工藝分析，功能分析，使這一模塊的設計清晰明了，為其他模塊打好基礎。

25、 3傳動系統(tǒng)的計算 3.1電機的選擇 3.1.1選擇電動機類型 對于包裝及日常生活中的物品都不會太大所以不必選擇功率很高的電 機，再選則電機之后還要注意電機的防護和保養(yǎng)維修，難免電機高速轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生大量的灰塵聚集的現(xiàn)象要及時的清理灰塵，避免灰塵落入電機中大量堆積。所以根據(jù)計算電路元件的電流得出結(jié)論應選用Y系列的Y80M1-2三相異步電動機[12]。 3.1.2電動機參數(shù) Y系列的三項異步電動機的功率選?。?.75KW； YS系列的三項異步電動機的電流選?。?.8A； YS系列的三項異步電動機的轉(zhuǎn)速選取轉(zhuǎn)速：

26、2830r/min； YS系列的三項異步電動機的電壓選取：220V； YS系列的三項異步電動機的頻率選?。?0Hz； 圖3.1YS5014系列電機 3.2傳送帶的選擇 傳送帶是用來運輸物體的，通常結(jié)構材料由軟，無毒的物質(zhì)作為材料?，F(xiàn)在的傳送帶一般都是有平布所構成的，它為各種行業(yè)提供自己的作用，比如軍工，機械，醫(yī)療，汽車，服裝，生活用品等，許多行業(yè)都可以見到它的身影，尤其是快遞，工廠的流水線當中更能容易地捕捉到它。材料部件為不銹鋼材料這樣能夠保證足夠的壽命足夠適合本設計的設計需求和保證[13]。 圖3.2傳動帶 3.3帶傳

27、動的設計與計算 由機械設計書中查得這個帶輪傳動比，小帶輪直徑，小帶輪轉(zhuǎn)速[13] （1） 確定帶傳動的計算功率 在機在機械手冊中查表查到了其工作系數(shù)：， 可以的出來的功率為 （3-1） （2） 由所得數(shù)據(jù)選取供瓶機構V帶的帶型號 根據(jù)和的值在圖書館中查的帶型為：A型普通V帶 （3） 最后驗算供瓶中V帶的速度 （3-2） 因為，故帶速是適合的。 （4） 計算供瓶機構從動輪的基準直徑： （3-3） 取整為11

28、5mm （5） 計算傳動機構V帶的基準長度和傳動中心距 由機械設計這本書中的公式 （3-4） 初步把傳動機構中V帶中心距定為 計算傳動機構中帶的基準長度： 根據(jù)機械設計書選取的普通V帶的基準長度從而選帶長 計算傳動機構V帶實際中心距： （3-5） （6） 計算V帶的根數(shù) 由圖書館書籍中查得公式 （3-6） 取Z=1 （7） 計算預緊力

29、 （3-7） 查表得， 驗算包 （8）計算作用在軸上的正壓軸力 （3-8） 所以選擇B型V帶，帶輪的基準直徑：；中心距 V帶根數(shù)：1根 3.4主軸的設計與強度校核 圖3.3主軸 1、 設計軸的尺寸：由公式 （3-9） 取110 ； ； 2、 校核軸的強度：按照彎扭合成應力校核軸的強度 ； （3-10）

30、 ; （3-11） （3-12） ; （3-13） ; ; ; （3-14） （3-15） 由軸的結(jié)構簡圖及當量彎矩圖從而得知截面A處當量彎矩最大，所以A處是軸的危險截面。在進行軸的校核時，只需要校核軸上受到最大當量彎矩的截面的強度。

31、 ; （3-16） （3-17） 所以上述數(shù)據(jù)合成彎矩： （3-18） 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： （3-19） 取得： 當量彎矩： ， 軸強度足夠。 3.5第二根軸的設計與強度校核 1、 設計軸的尺寸：由公式 由于軸的材料為45，所以 取 2、校核軸的強度：按照彎扭

32、合成應力校核軸的強度 ； ; ; ; ; ; 由軸的結(jié)構簡圖及當量彎矩圖從而得知截面A處當量彎矩最大，所以A處是軸的危險截面。在進行軸的校核時，只需要校核軸上受到最大當量彎矩的截面的強度。 ; 合成彎矩： 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： 取得： 當量彎矩： ， ， 軸的強度滿足設計要求 3.6滾動軸承的選擇和壽命驗算

33、 由于轉(zhuǎn)速低、有較小軸向力，故選用圓錐滾子軸承，查得30206軸承： 合成支反力： （3-19） , 查表得 ， ,則, 軸承承受輕度載荷沖擊,所以?。?，計算當量動載荷： （3-20） 由于，則取計算壽命： = （3-21） 預期壽命: 10年 ，使用期間不需要換軸承。 3.7選擇齒輪材料，確定精度及許用應力 小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217—255HB

34、 大齒輪為45鋼，正火處理，硬度為190—217HB 齒輪精度為8級 計算應力循環(huán)次數(shù)N =60=60×38×1×(10×300×8)=5.472×107 =/=5.472×107 /3=10824×107 查圖得：1.050, 1.140 取：=1.0,=1.0 查圖得：=580MPa, =545MPa ==614MPa （3-22）

35、=545×1.14×1/1=621.3MPa 3.7.1按接觸疲勞強度確定中心距 ≥(u+1)mm （3-23） 初選，暫取 由表 得 計算 估取 則== （3-24） ≥(u+1) = 圓整?。? 一般?。? 取標準值：

36、 兩齒輪齒數(shù)和 ： ===160 （3-25） ?。?160 =/(3+1)= ?。?40 = （3-26） 實際傳動比： ==3 傳動比誤差:=0＜5% 故在范圍內(nèi)。 與初選相同， = （3-27） =

37、 圓周速度： V== （3-28） 取齒輪精度為8級 3.7.2驗算齒面接觸疲勞強度 =≤ （3-29） 有表查得：=1.0 （3-30） 按8級精度查圖得動載系數(shù) 齒寬 ?。? 查圖齒輪相對于軸承非對稱布置，兩輪均為軟齒面，得：=1.13 查表得： =1.2 載

38、荷系數(shù)= 計算重合度，以計算： = （3-31） = =cos （3-32） =cos 3.7.3校核齒根彎曲疲勞強度 = ≤ （3-33）

39、 =［(tan-tan)+(tan-tan)］ （3-34） 由式計算 == 計算齒面接觸應力 = = ＜

40、 查圖得：, 查圖得：, 計算 ++ 計算彎曲疲勞許用應力 查圖得：, 查圖得： ?。? ?。? = （3-35） = = < 安全 ==<= 安全 3.7.4齒輪主要幾何參數(shù)

41、 = = = = 所以有行星輪中心輪參數(shù)如下： （3-36） （3-37） 取 取 估計鏈速v＜3m/s，考慮傳動比，i

42、=1.3，并盡量減小動載荷取 采用單排鏈，查得：KA=1.0，Kz=0.9，KP=1，則： 根據(jù)P0和n查的連號為10A，節(jié)距p=15.875mm。 初選中心距a0=15p，則： 取鏈長LP=110節(jié)。則中近距為： （3-38） 考慮鏈條要有一定的安裝垂度，實際中心距應比理論中心距小， △a=(0.002～0.004）a=1.318～2.635 可?。篴=660mm。 3.8橫封結(jié)構設計 橫封機構采用回轉(zhuǎn)式輥形，通過齒輪傳動實現(xiàn)橫封軸的相向旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)在大多數(shù)的橫封機構多是安裝一對熱封頭進行

43、橫向縫合，因此大部分行程都處于空運行狀態(tài)。在縱向相距 180°的橫封軸兩側(cè)安裝兩對加熱電極和刀刃，實現(xiàn)包裝薄膜橫向封縫和切斷，以提高橫向縫合的效率。[7]刀刃從右側(cè)開始與包裝薄膜表面接觸并加熱，至中點處加壓，封縫并切斷。 圖3.4橫封橫切示意圖 3.9縱封結(jié)構 縱封機構采用兩個等速相向旋轉(zhuǎn)的圓形輥輪對包裝薄膜進行加壓加熱，實現(xiàn)包裝袋的縱向封縫。通過一對錐形齒輪傳動，為保證圓形輥輪的線速度與包裝薄膜的進給速度相同，動力由同一根同步帶傳遞獲得，以達到縱封機構可靠、連續(xù)、穩(wěn)定工作的目的。[11] 圖3.5縱封示意圖 3.10螺栓的設計計算 在

44、蘋果包裝機的設計是選用四個螺栓，,螺栓呈對稱布置。[16] 在蘋果包裝機工作載荷P的作用下，螺栓組的連接受到以下的力和翻轉(zhuǎn)力矩。 螺栓組的軸向力 （3-39） 螺栓組的橫向力 螺栓組的翻轉(zhuǎn)力矩 （3-40） 在螺栓組的軸向力的作用下，各個螺栓所受工作拉力為 （3-41） 在翻轉(zhuǎn)力矩的作用下，上面的螺栓所受的力比較大，而下面的力受力較小，所以由計算公式

45、得 （3-42） 由于以上的數(shù)據(jù)分析上面的螺栓力要相加在一起則 （3-43） 在螺栓組的橫向力的作用下，底板的地方會產(chǎn)生滑移的現(xiàn)象，所以根據(jù)不滑移條件來計算 由于兩個面的摩擦因數(shù)f=0.15，由機械設計書中查得 （3-44） 則 （3-35） 則總拉力為

46、 （3-36） 確定螺栓直徑，選擇螺栓的性能等級為4.6，由書中查得，由機械設計書中查得許用應力 （3-37） 則 （3-38） 選用M5的螺栓，。 其他螺栓組的計算同理即可。 3.11鏈輪的計算 3.11.1選擇鏈輪齒數(shù) 已知：P=1kw，n1=60r/min，工作情況等 選擇鏈輪齒數(shù) （3-39） 3.11.2確定傳動比 根據(jù)實際情況取

47、3.11.3.確定鏈號和鏈節(jié)距 （3-40） （3-41） 由鏈輪的許用功率曲線得鏈號：12A 節(jié)距：19.05 表3.2多排鏈系數(shù) 排數(shù) 1 2 3 4 5 6 ≥7 1.0 1.75 2.5 3.3 4.1 5.0 和廠家商定 圖3.6工況系數(shù) 3.11.4確定中心距 因為該鏈有張緊裝置，所以 取 確定鏈的計算基準長度 （3-42） 取 取 3.11.5鏈輪的主要尺寸 分度圓直

48、徑：mm （3-43） 齒頂圓直徑：mm 齒根圓直徑：mm （3-44） 3.11.6驗算鏈速 3.11.7靜強度計算 鏈條傳動的圓周力為: , （3-45） 由于鏈速v<0.8m/s的低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，故按靜拉強度進行計算，校核安全系數(shù)S，即 ，為鏈條靜強度安全系數(shù)許用值，取,Q查看圖， 故滾子鏈安全。 圖3.7鏈子類型 圖3.8主動鏈輪結(jié)構圖 3.12從動鏈輪的結(jié)構設計 考慮到軸的承受能力要進行軸的校核，同時也應該加厚側(cè)板的厚度，增大軸的承受

49、力的面積。[17]同時在兩個單排鏈上開有弧形槽，兩鏈輪的鏈條間距也是可調(diào)的。 3.13從動鏈輪半軸的校核 軸的材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理 估算高速軸外伸端最小直徑 （3-46） 取28mm其中：軸承的定位軸肩為4 估算中間軸安軸承處最小直徑 取35mm其中：軸承的定位軸肩為4 估算低速軸外伸端最小直徑 但在聯(lián)軸器標準值中有38mm，故d3=38mm 軸承的定位軸肩為2 高速軸的強度計算 已知:n1=645.45r/min，T1=38.77N.m， 圓周力 徑向力:=

50、 軸向力 ：=1192.923tan20°×sin118.4349°=181.304 N 帶對軸的壓軸力Q=843.256N （3-47） 取根據(jù)， 6）校核軸的靜強度 根據(jù)軸的結(jié)構尺寸，選擇彎矩叫大的Ⅰ剖面和彎矩較大. 軸徑較細的Ⅲ剖面進行驗算。根據(jù)主教材查得=59MPa Ⅰ剖面的計算應力： 安全

51、 3.14經(jīng)濟技術分析 工藝成本是自己設計的產(chǎn)品以及零件價格，數(shù)目，保養(yǎng)等花費的金錢的總和還包括材料的價格總和。成本中自然包括可變費用和不可變費用。 可變費用包括：機器的價格，所消耗的電力資源消費，網(wǎng)袋的價格與蘋果包裝產(chǎn)量成正比。 不變費用包括：機器的折舊費，運輸蘋果費，保險費等等，這類費用與產(chǎn)量變化一般無關。 根據(jù)現(xiàn)在機器的價格和電力資源的消耗可以粗略的估計成本能夠被大多數(shù)人和企業(yè)所能接受因為現(xiàn)在的數(shù)據(jù)不是很準確一些零件的費用在市場上的浮動非常的大，而且現(xiàn)在樣本量非常少并不能準確地估計評價價格的

52、多少，但是初步估計能夠被大多數(shù)人和企業(yè)所能接受。[10] 3.15設備本身發(fā)生故障： （1） 一些機構不能正常的工作出現(xiàn)的原因大致有：一些電機和電線并沒有準確的結(jié)合產(chǎn)生接觸不嚴的現(xiàn)象嚴重的時候會燒壞電機，電機高速轉(zhuǎn)動的時候會產(chǎn)生靜電吸引，造成大量灰塵積聚在電機內(nèi)部會造成電機損壞，在溫度驟變的情況下也會產(chǎn)生冷熱交替，這樣也會減少電機的壽命。 快速處理的方法有：在電機和電線相接觸的地方纏繞上絕緣層使得結(jié)出更加嚴密，牢靠并且還可以防止漏電，以免電傷人，勤換保險絲和熔斷器，對電機進行及時的保修，保養(yǎng)，延長使用壽命。 （2） 滾子或者傳送帶發(fā)生不轉(zhuǎn)動的情況有在連接的地方?jīng)]有足夠的油潤滑，造成嚙合

53、過緊，不能正常的運動和工作，外界的溫度也會影響使用壽命，熱脹冷縮就會使帶傳動出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。 3.16本章小結(jié) 本章主要是傳動系統(tǒng)模塊，從動力的選擇到標準件的選擇，通過查找書籍并計算出各個傳動軸以及其他非標件的數(shù)據(jù)，計算出產(chǎn)品外形的尺寸。并且涉及到產(chǎn)品的經(jīng)濟分析。 4故障分析： 4.1結(jié)構故障分析 （1） 生熱量，防止冷熱交替使電機外殼出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。氣缸安裝的對稱螺栓不合理。決定氣缸的剛性是由螺栓擰緊力所決定的。在給汽缸壓縮空氣的過程中可能會產(chǎn)生大量的力矩，對于螺栓的擰緊力是一對相互作用得力，如果螺栓擰緊力過小便會破壞二力平衡，使螺栓崩出，造成機

54、器損壞。所以必須應該計算好螺栓在哪個位置能夠受力最合理，可跟劇機械設計課本當中查處相關資料，然后進行快速計算哪些位置可以滿足要求。 （2） 在氣缸工作的過程中難免會出現(xiàn)活塞桿或者鉆桿的加緊力過大，這時先采用油潤滑可以減少二者的相互摩擦。在這種條件下完全可以可以檢查活塞桿的中心位置是否滿足要求，潤滑油是否合格達標。當冷凝機和外部添加劑混合時足以防范即可。 （3）電動機和界限接觸不良容易造成短路危險，如果是電動機自己本身的故障，需要更換新的電動機；電機里面的保險絲被燒壞，需要經(jīng)常檢查電機。做好保養(yǎng)問題。有一些雜質(zhì)砂石，灰塵由于電機高速轉(zhuǎn)動可能會出現(xiàn)卡死的情況。應該經(jīng)常清理電機內(nèi)部的工作環(huán)境，這

55、樣才能延長電機的壽命，保證工作質(zhì)量。 4.2注意事項 （1） 在機器工作的時候應該注意在工作時機器的聲音，因為一旦出現(xiàn)機器損壞，在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生刺耳的噪音這時應該快速停止機器的工作，防止傷人。 （2） 在進行維修保養(yǎng)和檢查的過程中應該注意要及時斷開電源防止觸電。 （3） 定期檢查機器的每個位置放置連接處伴隨松動，進而造成不必要的損失。 （4） 在用過一段時間后就要進行潤滑油的涂抹，第一次涂抹時在機器剛剛使用的時候，因為這個時候常常出現(xiàn)一些嚙合問題，采取這總措施可以很好的保證機器的使用，之后加潤滑油都要到油標的中心。 （5） 當氣缸輸出力不足動作不平穩(wěn)時，檢查干擾器是否受損，重新

56、配置并去除側(cè)負荷。注意干燥和干凈的壓縮空氣，以避免水凝結(jié)。 （6） 需要保持內(nèi)外部的壓力均衡，這樣才能更好的使用氣缸，延長氣缸的壽命，如果不按時保養(yǎng)的話會出現(xiàn)氣缸外部出現(xiàn)裂紋，進而慢慢侵蝕到內(nèi)部，最后整體相同，造成不能使用的問題，所以按時保養(yǎng)能夠增加氣缸的壽命，并且還要加強溫度的保證，不能直接將機器裸露在外面，一旦熱脹冷縮會導致汽缸內(nèi)的氣體會體積增大，一旦沒意識到這種問題就會產(chǎn)生危害，而且氣缸也會出現(xiàn)液化問題，這也是我們值得注意的一點，所以必須保證溫度的要求。 4.3本章小結(jié) 本章是產(chǎn)品的故障分析模塊，結(jié)構故障主要體現(xiàn)在零件之間的摩擦上。產(chǎn)品需要定期的維護和保養(yǎng)。

57、 5零部件的裝配過程 蘋果裝袋機裝置的裝配過程可以分為發(fā)泡網(wǎng)套管轉(zhuǎn)配、底座裝配和機架裝配等構成。 圖5.1下軸裝配體 發(fā)泡網(wǎng)套管裝配主要包括支撐柱以及其他零件的裝配。 圖5.2底座裝配體 底座是由底部的底板和支撐架還有滑動出口組成的，里面的機構的支撐架，可以固定機構，使其穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。如圖 圖5.3減速箱 減速箱由齒輪和外部框架構成，內(nèi)有支撐架，起到穩(wěn)定支撐各個傳動軸的作用，齒輪通過配合傳動完成動力的傳導。如圖 圖5.4托盤 托盤是放置蘋果的位置，下方有錐齒輪連接著槽輪機構。如圖

58、 圖5.5棘輪機構 槽輪機構起到傳導的作用連接著托盤下的錐齒輪。 圖5.6凸輪機構 圖5.6整體三維裝配圖 結(jié) 論 本次設計進行最優(yōu)化了設計，更大幅度的降低成本，節(jié)約人工操作時間。合理選擇電機、減速器，凸輪軸，軸，齒輪，平帶高效率的利用設備；電動機的選用，傳動軸以及齒輪的設計校核，經(jīng)過計算可以證明此次方案是完全可行的。 本次設計的內(nèi)容有： 1.介紹本項目的開發(fā)背景，簡單介紹產(chǎn)品的適用環(huán)境和蘋果裝袋機結(jié)構產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢。查閱相關資料整理信息。 2.然后對比各個公司產(chǎn)品的優(yōu)缺點，人為的操作時間長短，在市場的應用范圍是

59、否廣泛，對于廣大農(nóng)民是否可以能夠便捷的使用，維修是否簡單明了。 3.制定方案，進行電機的選取，傳動軸以及齒輪的設計校核。完成零件圖，零部件的建模，完成裝配圖。 4.通過設計和計算制造出新型產(chǎn)品，制作三維模型，驗證設備可靠性，介紹產(chǎn)品的特點與優(yōu)點。 對于此次設計還有一些新的想法并未付諸實踐。在提供動力上是否可以采用氣缸來提供動力，并不簡單地采用帶傳動和鏈傳動來轉(zhuǎn)化電機的電能向機械能的方向上轉(zhuǎn)化。 參考文獻 [1] 劉瑞歌,宋鋒,劉雪濤.全自動水果包裝機的設計[J].機電工程技術,2017, 46(09): 9-81+127. [2] 陳歆,

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65、cine,2019,43. [17] Robin Lacassin,Franck Valli,Nicolas Arnaud,P. Hervé Leloup,Jean Louis Paquette,Li Haibing,Paul Tapponnier,Marie-Luce Chevalier,Stephane Guillot,Gweltaz Maheo,Xu Zhiqin. Reply to Comment on “Large-scale geometry, offset and kinematic evolution of the Karakorum fault, Tibet?[J]. Ea

66、rth and Planetary Science Letters,2014,229(1). 致 謝 在本次畢業(yè)設計的過程中學到了許許多多的知識，雖然在開始的懵懵懂懂，但是經(jīng)過老師的指導和同學幫助之后學會了很多的知識。通過對課題和任務書中的任務使我自己學到了很多的知識，比如自主的三維建模，設計思路，計算過程，查找文獻等，養(yǎng)成了獨立自主的習慣和原則。在對及其的工作原理上進行了精密的分析，對整體布局也進行了詳細的分析。在指導老師的幫助下我的計劃和任務才能夠繼續(xù)的進行下去，所以非常感謝老師的幫助 所設計的果裝袋機是依靠電機驅(qū)動而產(chǎn)生動力的，依靠內(nèi)部的帶傳動，鏈傳動來使蘋果能夠順利進入倒斗處，依靠帶傳動的上的傳感器來有序的包裝。整個傳動過程全部由機械完成，之后再往復運行。在將蘋果分類之后形成導入，包裝的自動化過程。這次設計的主要目的和主導思想是對蘋果包裝機進行設計。在設計中采用了帶傳動和齒輪還有軸的設計和校核也有齒輪的校核，也讓大學四年學到的相關的知識得以應用。在綜合分析和解決問題得到了很大的鍛煉。這一切的成果都是由老師的幫助下完成的并且在老師的幫助下可以很好地完成此次畢業(yè)設