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餐具包裝紙袋包裝機(jī)的設(shè)計【優(yōu)秀機(jī)械設(shè)計制造及其自動化課程畢業(yè)設(shè)計含SW三維3D建模及9張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報告+中期檢查表+答辯ppt+22頁加正文8100字】【詳情如下】3D.stpSW三維圖餐具包裝紙袋包裝機(jī)的設(shè)計中期檢查表.doc主動鏈輪縱.dwg任務(wù)書.doc減速器裝配圖.dwg參考文獻(xiàn).docx圓錐齒輪的數(shù)據(jù).docx開題報告.doc總裝配圖.dwg曲柄滑塊固定座.DWG曲柄滑塊部件連接軸-1.DWG答辯ppt.pptx綜合成績評定表.doc裝配體-曲柄滑塊.DWG裝配體-熱封機(jī)構(gòu).DWG裝配體-送紙機(jī)構(gòu).DWG裝配圖副本.DWG輸送帶機(jī)構(gòu)-1.DWG運(yùn)動視頻餐具包裝紙袋包裝機(jī)的設(shè)計.doc前 言隨著生產(chǎn)和流通的日益社會化現(xiàn)代化，尤其是半個世紀(jì)以產(chǎn)品包裝得到了飛速的發(fā)展，在市場商品交換的重要地位也越來越來突出，目前，已普遍引起人們的重視?？萍嫉陌l(fā)展在當(dāng)代社會各個不同的領(lǐng)域都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。機(jī)械化，自動化設(shè)備的普遍應(yīng)用，為這些領(lǐng)域增添了活力，包裝業(yè)也不例外?，F(xiàn)在大部分的包裝過程已有手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化作業(yè)。這不僅僅降低了人的勞動程度，而且也加快了生產(chǎn)速度，提高了生產(chǎn)率，同時也使包裝的形式在不斷的改進(jìn)、革新，使廣大的消費(fèi)者普遍能夠接受。這在客觀上促進(jìn)了產(chǎn)品的營銷，提高了產(chǎn)品在市場上的競爭力，也可以為企業(yè)帶來高額的利潤。本次機(jī)械設(shè)計，通過許多種方案的綜合評價、篩選，最后確定了這一臺連續(xù)式紙袋餐具包裝機(jī)。該機(jī)由輸送帶機(jī)構(gòu)送料部件、齒輪齒條推料部件、紙袋推送部件、紙袋張口部件、紙袋熱封部件以及動力源二級減速器、電機(jī)等幾大部件。整個包裝過程實(shí)現(xiàn)了自動化，與現(xiàn)代機(jī)械相比，本機(jī)器實(shí)現(xiàn)了高速、連續(xù)性，具有高的生產(chǎn)率、低動力消耗、使用簡單、維修方便可靠等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：餐具；特殊紙袋；包裝機(jī)；熱封機(jī)構(gòu)目 錄1 概述 11.1 課題背景及意義 11.1.1 包裝機(jī)械的分類及作用 11.1.2 包裝機(jī)械的特點(diǎn) 11.2 國外包裝機(jī)械發(fā)展概況 11.3 國內(nèi)包裝機(jī)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀 21.4 我國包裝機(jī)械與國外先進(jìn)包裝技術(shù)機(jī)械的差距 32 紙袋餐具包裝機(jī)工藝的確定 42.1 產(chǎn)品特征 42.2 紙袋餐具包裝工藝的擬定 43 紙袋餐具包裝機(jī)總體布局 53.1 紙袋餐具包裝機(jī)三維視圖 53.2 送紙機(jī)構(gòu) 53.3 熱封機(jī)構(gòu) 53.4 箱體機(jī)構(gòu) 63.5 底座機(jī)構(gòu) 64 紙袋餐具包裝機(jī)工作周期 84.1 機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)設(shè)置 84.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的周期確定 85 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計 95.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 95.2 齒輪齒條機(jī)構(gòu)的設(shè)計 95.3 輸送帶機(jī)構(gòu)設(shè)計 96 傳動系統(tǒng)的計算 116.1 選擇電動機(jī) 116.1.1 機(jī)械特性 116.1.2 轉(zhuǎn)速 116.1.3 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性 116.2 電動機(jī)的選擇 116.2.1 傳動機(jī)構(gòu)傳動比計算 116.2.2 傳動機(jī)構(gòu)傳動比計算 117 減速器的選擇 137.1 確定減速器的傳動比 137.2 選擇的減速器的型號及尺寸 138 鏈傳動的設(shè)計計算 148.1選擇鏈輪齒數(shù) 148.2確定計算功率 148.3選擇鏈條型號和節(jié)距 148.4計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 148.5計算鏈速v，確定潤滑方式 148.6計算壓軸力Fp 148.7主要設(shè)計結(jié)論 14總結(jié) 16致謝 17參考文獻(xiàn) 18工程概況本文首先介紹的是包裝機(jī)械的分類和作用，以及國內(nèi)外包裝機(jī)械的發(fā)展概況。分析了國內(nèi)外包裝技術(shù)機(jī)械的差距。明細(xì)餐具包裝紙袋機(jī)械的在市場上的需求性和可實(shí)施性。確定紙袋包裝機(jī)的工藝，以及紙袋包裝餐具包裝機(jī)械的整體布局，其中包括送紙機(jī)構(gòu)、熱封機(jī)構(gòu)、箱體機(jī)構(gòu)、底座機(jī)構(gòu)的設(shè)計。通過合理的設(shè)計明確包裝機(jī)的工作周期，設(shè)計合適的鏈傳動，輸送帶，通過分析計算，選擇合適的三相異步電動機(jī)、減速器、金屬聯(lián)軸器。從而裝配形成整體。最后通過餐具包裝的工作情況，提出餐具包裝紙袋包裝機(jī)設(shè)計的合理性和可行性。
畢業(yè)設(shè)計
餐具包裝紙袋包裝機(jī)設(shè)計
學(xué)生姓名
學(xué) 號
所屬學(xué)院
專 業(yè)
班 級
指導(dǎo)老師
日 期
機(jī)械電氣化工程學(xué)院制
前 言
隨著生產(chǎn)和流通的日益社會化現(xiàn)代化，尤其是半個世紀(jì)以產(chǎn)品包裝得到了飛速的發(fā)展，在市場商品交換的重要地位也越來越來突出，目前，已普遍引起人們的重視。
科技的發(fā)展在當(dāng)代社會各個不同的領(lǐng)域都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。機(jī)械化，自動化設(shè)備的普遍應(yīng)用，為這些領(lǐng)域增添了活力，包裝業(yè)也不例外?，F(xiàn)在大部分的包裝過程已有手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化作業(yè)。這不僅僅降低了人的勞動程度，而且也加快了生產(chǎn)速度，提高了生產(chǎn)率，同時也使包裝的形式在不斷的改進(jìn)、革新，使廣大的消費(fèi)者普遍能夠接受。這在客觀上促進(jìn)了產(chǎn)品的營銷，提高了產(chǎn)品在市場上的競爭力，也可以為企業(yè)帶來高額的利潤。
本次機(jī)械設(shè)計，通過許多種方案的綜合評價、篩選，最后確定了這一臺連續(xù)式紙袋餐具包裝機(jī)。該機(jī)由輸送帶機(jī)構(gòu)送料部件、齒輪齒條推料部件、紙袋推送部件、紙袋張口部件、紙袋熱封部件以及動力源——二級減速器、電機(jī)等幾大部件。整個包裝過程實(shí)現(xiàn)了自動化，與現(xiàn)代機(jī)械相比，本機(jī)器實(shí)現(xiàn)了高速、連續(xù)性，具有高的生產(chǎn)率、低動力消耗、使用簡單、維修方便可靠等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：餐具；特殊紙袋；包裝機(jī)；熱封機(jī)構(gòu)
目 錄
1 概述 1
1.1 課題背景及意義 1
1.1.1 包裝機(jī)械的分類及作用 1
1.1.2 包裝機(jī)械的特點(diǎn) 1
1.2 國外包裝機(jī)械發(fā)展概況 1
1.3 國內(nèi)包裝機(jī)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.4 我國包裝機(jī)械與國外先進(jìn)包裝技術(shù)機(jī)械的差距 3
2 紙袋餐具包裝機(jī)工藝的確定 4
2.1 產(chǎn)品特征 4
2.2 紙袋餐具包裝工藝的擬定 4
3 紙袋餐具包裝機(jī)總體布局 5
3.1 紙袋餐具包裝機(jī)三維視圖 5
3.2 送紙機(jī)構(gòu) 5
3.3 熱封機(jī)構(gòu) 5
3.4 箱體機(jī)構(gòu) 6
3.5 底座機(jī)構(gòu) 6
4 紙袋餐具包裝機(jī)工作周期 8
4.1 機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)設(shè)置 8
4.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的周期確定 8
5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計 9
5.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 9
5.2 齒輪齒條機(jī)構(gòu)的設(shè)計 9
5.3 輸送帶機(jī)構(gòu)設(shè)計 9
6 傳動系統(tǒng)的計算 11
6.1 選擇電動機(jī) 11
6.1.1 機(jī)械特性 11
6.1.2 轉(zhuǎn)速 11
6.1.3 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性 11
6.2 電動機(jī)的選擇 11
6.2.1 傳動機(jī)構(gòu)傳動比計算 11
6.2.2 傳動機(jī)構(gòu)傳動比計算 11
7 減速器的選擇 13
7.1 確定減速器的傳動比 13
7.2 選擇的減速器的型號及尺寸 13
8 鏈傳動的設(shè)計計算 14
8.1選擇鏈輪齒數(shù) 14
8.2確定計算功率 14
8.3選擇鏈條型號和節(jié)距 14
8.4計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 14
8.5計算鏈速v，確定潤滑方式 14
8.6計算壓軸力Fp 14
8.7主要設(shè)計結(jié)論 14
總結(jié) 16
致謝 17
參考文獻(xiàn) 18
工程概況
本文首先介紹的是包裝機(jī)械的分類和作用，以及國內(nèi)外包裝機(jī)械的發(fā)展概況。分析了國內(nèi)外包裝技術(shù)機(jī)械的差距。明細(xì)餐具包裝紙袋機(jī)械的在市場上的需求性和可實(shí)施性。確定紙袋包裝機(jī)的工藝，以及紙袋包裝餐具包裝機(jī)械的整體布局，其中包括送紙機(jī)構(gòu)、熱封機(jī)構(gòu)、箱體機(jī)構(gòu)、底座機(jī)構(gòu)的設(shè)計。通過合理的設(shè)計明確包裝機(jī)的工作周期，設(shè)計合適的鏈傳動，輸送帶，通過分析計算，選擇合適的三相異步電動機(jī)、減速器、金屬聯(lián)軸器。從而裝配形成整體。最后通過餐具包裝的工作情況，提出餐具包裝紙袋包裝機(jī)設(shè)計的合理性和可行性。
塔里木大學(xué)畢業(yè)論文
1概述
1.1課題背景及意義
包裝機(jī)械是指在運(yùn)用自動化機(jī)械設(shè)備將所需的產(chǎn)品經(jīng)行外包裝，具有高效，統(tǒng)一的包裝過程的機(jī)械[1]。一般包裝過程包括成型、充填封、口裹、包等主要包裝工序以及清洗、干燥、殺菌、貼標(biāo)、困扎、集裝、拆卸等前后包裝工序，轉(zhuǎn)送、選別等其他輔助包裝工序。本文所設(shè)計的包裝機(jī)械是餐具包裝機(jī)械。目前塑料薄模餐具包裝機(jī)在市場上極為普遍，應(yīng)用極廣。包裝作為商品生產(chǎn)和流通的主要重要部分，隨著科技的進(jìn)步和物質(zhì)文明的進(jìn)步的得到了巨大的發(fā)展。但是，由于其壽命周期短，廢棄物產(chǎn)生量大的特點(diǎn)，包裝廢物給環(huán)境保護(hù)帶來了極大的壓力[2] 。
1.1.1 包裝機(jī)械的分類及作用
機(jī)械包裝的分類方法很多，按包裝產(chǎn)品的流通領(lǐng)域分類，有工業(yè)產(chǎn)品包裝和商業(yè)產(chǎn)品包裝，按產(chǎn)品包裝的結(jié)構(gòu)形式分類，有內(nèi)包裝和外包裝；還可以按包裝材料或包裝容器的品種類別分類以及按包裝對象即包裝物品的名稱分類等等。其中按包裝的結(jié)構(gòu)形式分類比較有意義，內(nèi)包裝是一種基本的包裝結(jié)構(gòu)形式，它包括直接包裝和中間包裝。直接包裝是用包裝材料或容器直接裹包產(chǎn)品或裝載的包裝形式；包裝材料或容器與被包裝物品間保持著直接觸，是最小的包裝單元。
1.1.2包裝機(jī)械的特點(diǎn):
（1）大多數(shù)包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動速度快且動作配合要求高。
（3）包裝機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作用力一般偏小，所以一般包裝機(jī)的電機(jī)都功率較小。
（4）包裝機(jī)機(jī)械一般都采用無級變速裝置，以便靈活調(diào)整包裝速度、調(diào)節(jié)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力。
（5）包裝機(jī)械是特殊類型的專業(yè)機(jī)械，種類繁多，生產(chǎn)數(shù)量有限。為便于制造和維修，減少設(shè)備投資，在包裝機(jī)的設(shè)計中應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化、通用性及多功能性。
（6）包裝機(jī)械的自動化程度高，大部分已采用PLC、單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了智能化。
（7）包裝機(jī)械實(shí)現(xiàn)了包裝生產(chǎn)的專業(yè)化，大幅度地提高生產(chǎn)效率。
（8）包裝機(jī)械化降低了勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約原材料，降低產(chǎn)品成本。
（9）提高產(chǎn)品包裝質(zhì)量，保證了包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生和安全，增強(qiáng)了市場銷售的競爭力。
1.2國外包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢
目前，國際包裝機(jī)械市場競爭激烈，包裝機(jī)械發(fā)展的總趨勢是趨于“三高”——高速、高效、高質(zhì)量。發(fā)展重點(diǎn)是趨向于能耗低、自重輕、結(jié)構(gòu)緊湊、占地空間小、效率高外觀造型適應(yīng)環(huán)境和操作人員心里需求、環(huán)保需求等 [3] 。
1.2.1包裝機(jī)械的發(fā)展進(jìn)程
標(biāo)準(zhǔn)包裝——綠色包裝——太空包裝——金屬包裝——防腐包裝——輻照包裝 ——塑料包裝——納米包裝
1.2.2發(fā)達(dá)國家包裝工業(yè)
目前，國外包裝和食品機(jī)械水平高的國家主要是德國、美國、日本。而德國的包裝機(jī)械在計量、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位，尤其是在酒類等飲料灌裝設(shè)備中，其包裝機(jī)械不僅自動話程度高，高速，而且穩(wěn)定，可靠性要更好[4] 。
德國包裝機(jī)械設(shè)計的新趨勢:德國包裝機(jī)械的設(shè)計是依據(jù)市場調(diào)研及市場分析結(jié)果進(jìn)行的，其目標(biāo)是努力為客戶，尤其是為大型企業(yè)服務(wù)。為滿足客戶要求，德國包裝機(jī)械制造廠商和設(shè)計部門采取了諸多措施：?
(1) 其工藝流程自動化程度越來越高，以提高生產(chǎn)率和設(shè)備的柔性及靈活性。采用機(jī)械手完成復(fù)雜的動作。操作時由電腦控制的攝像機(jī)錄取信息和監(jiān)控下，機(jī)械手桿按電腦指令完成規(guī)定動作，確保包裝的質(zhì)量。?
(2) 提高包裝機(jī)械生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。德國包裝機(jī)械產(chǎn)品在飲料、啤酒灌裝機(jī)械和食品包裝機(jī)械中優(yōu)勢明確，具有高速、成套、自動化程度高和可靠性好等特點(diǎn)。其飲料灌裝速度高達(dá)11.5萬瓶/h，小袋包裝機(jī)的包裝速度高達(dá)910袋／min。
(3) 促進(jìn)產(chǎn)品機(jī)械和包裝機(jī)械一體化。另外許多產(chǎn)品要求生產(chǎn)之后直接進(jìn)行包裝，以提高生產(chǎn)效率。比如德國生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)及包裝設(shè)備，就是由一個系統(tǒng)控制完成的。兩者一體化，關(guān)鍵是要解決好在生產(chǎn)能力上相互匹配的問題。?
(4) 要求適應(yīng)產(chǎn)品變化，具有良好的柔性和靈活性。因?yàn)槭袌龅募ち腋偁?，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短。包裝產(chǎn)品在整個包裝運(yùn)輸過程中，對不同的包裝容器、不同的包裝內(nèi)容物、不同的包裝方法以及不同的包裝材料，包裝機(jī)械通過電腦控制的攝像機(jī)和探測器來分辨其變化，使系統(tǒng)控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作，以最短時間完成包裝工序 [5]?。
(5) 普遍使用計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù)。隨著新產(chǎn)品開發(fā)周期速度不斷加快，德國包裝機(jī)械設(shè)計普遍采用了計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù)，大大縮短了包裝機(jī)械的開發(fā)設(shè)計周期。?
??美國包裝機(jī)械工業(yè)市場規(guī)模大，發(fā)展迅速，主導(dǎo)著世界的包裝技術(shù)更新。而且其包裝業(yè)的各種協(xié)會繁多，各項(xiàng)制度完備，有一整套包裝工業(yè)的管理辦法，使得在包裝業(yè)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用 [6]。在美國，塑料是主要的包裝材料，近年來以6.4%的速度增長，而紙制品在包裝材料中所占的比重在逐年下降；在日本，包裝材料主要以塑料包裝和紙包裝為主，而且每年都有較高的增長。如下表1所示
表1-1 包裝材料的年均增長率
紙制品
金屬
玻璃
塑料
美國
2.20%
4.90%
0.90%
6.40%
日本
4.70%
4.90%
3.30%
7.10%
1.3國內(nèi)包裝機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
近年來我國包裝機(jī)械得到了顯著發(fā)展，但是仍然面臨著很多問題，其中專業(yè)化和經(jīng)營理念落后、技術(shù)含量低、創(chuàng)新能力不強(qiáng)等嚴(yán)重阻礙了我國包裝機(jī)機(jī)械的發(fā)展[7]。
1.3.1 我國包裝機(jī)械發(fā)展中存在的問題
大多數(shù)企業(yè)規(guī)模小，專業(yè)化程度低，經(jīng)營理念落后，中小型包裝機(jī)械企業(yè)占據(jù)了國內(nèi)包裝機(jī)械業(yè)的大多數(shù)，具有分散性、規(guī)模小、技術(shù)落后、資金缺乏等特征，不利于包裝機(jī)械業(yè)向集中、高產(chǎn)、高技術(shù)創(chuàng)新性方向發(fā)展，這樣造成了中國包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)長期處于低水平重復(fù)生產(chǎn)的局面。半數(shù)以上的包裝機(jī)械業(yè)并非專門生產(chǎn)包裝機(jī)械，這些企業(yè)通常以多品種、小批量為主要方向兼顧經(jīng)營其他方面的生產(chǎn)，這樣就難以將主要的資金投入擴(kuò)大規(guī)模、提高技術(shù)含量中，不利于企業(yè)做大做強(qiáng)。另外，中國包裝機(jī)械生產(chǎn)主要集中在卷煙、飲料、輕工業(yè)等方面，在重袋包裝機(jī)械產(chǎn)品領(lǐng)域極少涉足，這是因?yàn)槠髽I(yè)技術(shù)水平難以到達(dá)這些領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，無法集中資金投入科研當(dāng)中。因此，我國包裝機(jī)械企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，必須依靠經(jīng)營理念的變革:
(1) 在重有形資本向重?zé)o形資本轉(zhuǎn)變。隨著全球化的發(fā)展，不同國家地區(qū)之間的競爭越來越轉(zhuǎn)化為無形資本的競爭，要扭轉(zhuǎn)國際競爭中的弱勢地位，必須抓獲無形資本的提升。
(2) 在重數(shù)量增長向重質(zhì)量效益提升轉(zhuǎn)變。企業(yè)發(fā)展應(yīng)該學(xué)習(xí)外國經(jīng)營的成功經(jīng)驗(yàn)，逐步走向“少品種、專業(yè)化、大批量”的經(jīng)營生產(chǎn)方式。
(3) 從最終產(chǎn)品質(zhì)量控制向全程質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變。加強(qiáng)對生產(chǎn)和使用的各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢測力度。
技術(shù)產(chǎn)品含量不高，成套裝備嚴(yán)重依賴進(jìn)口產(chǎn)品技術(shù)含量低、附加值低等問題嚴(yán)重阻礙了包裝機(jī)械業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。其主要表現(xiàn)在: 品種局限性強(qiáng)；對配套附件及軟件的生產(chǎn)重視程度不足，在與國外引進(jìn)的機(jī)械相比，難以形成更強(qiáng)的吸引力；設(shè)備穩(wěn)定性差，壽命短； 設(shè)計方法落后。我們的國家在機(jī)械設(shè)計上，計算機(jī)仿真運(yùn)用水平不高，很難做到數(shù)據(jù)的進(jìn)一步精確，使得制造過程中容易出現(xiàn)誤差，生產(chǎn)過程不能明確，導(dǎo)致問題溯源困難。
1.4我國包裝技術(shù)與國外先進(jìn)包裝技術(shù)的差距
雖然我們食品包裝技術(shù)與機(jī)械在近年來取得驕人的成績，但同國外比較，技術(shù)上仍存在二十年的差距，其具體表現(xiàn)在：
(1) 產(chǎn)品品種單調(diào)，成套設(shè)備少
到2001年為止,國外食品包裝機(jī)械達(dá)2400余種，且大多配套生產(chǎn)；國內(nèi)食品包裝機(jī)械只有1800余種，且多以單機(jī)為主。
(2)技術(shù)水平低
其主要表現(xiàn)在產(chǎn)品可靠性差，技術(shù)更新速度慢，新技術(shù)、新工藝、新料材應(yīng)用少，單機(jī)多，成套機(jī)少，技術(shù)含量低的產(chǎn)品多，高技術(shù)含量的產(chǎn)品少，智能化的設(shè)備還處于研制階段。
(3)產(chǎn)品質(zhì)量低
其主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性可靠性差，造型落后，外觀粗糙，且大多數(shù)產(chǎn)品還無可靠標(biāo)準(zhǔn)。
(4) 開發(fā)能力不足
其主要表現(xiàn)是我們還在仿制、測繪或稍加國產(chǎn)化的改進(jìn)，更談不上系統(tǒng)的開發(fā)研究。
2紙袋餐具包裝機(jī)工藝的確定
2.1產(chǎn)品特征
餐具包裝的餐具包括一定尺寸的碗、碟、和茶杯和勺。包裝餐具的紙袋需設(shè)計一定的尺寸cm,紙袋的外層用毫米的牛皮紙，五面封口的牛皮紙袋。
圖2-1 紙袋
餐具內(nèi)部用一定可降解的樹脂高分子材料，高溫時滿足餐具包裝機(jī)械的熱封。
2.2紙袋餐具包裝工藝的擬定
餐具從傳送帶送入，通過具有動力裝置驅(qū)動的齒輪齒條推桿機(jī)構(gòu)，將紙袋由傳送帶的特定位置推送到已經(jīng)被紙袋張口機(jī)構(gòu)張口的紙袋中，曲柄滑塊運(yùn)動到達(dá)最高點(diǎn)時用過延時電路裝置，控制電機(jī)的暫停運(yùn)轉(zhuǎn)。 齒輪齒條推桿繼續(xù)推送已經(jīng)被紙袋裝好的餐具，直到餐具到達(dá)指定的熱封位置。在三相異步電動機(jī)的動力下，齒輪齒條推桿機(jī)構(gòu)作回程運(yùn)動直至一定的位置，YCJ130齒輪減速電機(jī)的繼續(xù)工作，曲柄滑塊運(yùn)動開始，紙袋張口繼續(xù)動作同時熱封紙袋開始工作。當(dāng)?shù)诙€餐具推送到熱封機(jī)構(gòu)的位置的同時推送出第一個包裝好的餐具。如此往復(fù)配合運(yùn)動形成餐具的連續(xù)包裝。
3紙袋餐具包裝機(jī)總體布局
3.1紙袋包裝機(jī)三維視圖如圖3-1
圖3-1 紙袋包裝機(jī)裝配圖
3.2 送紙機(jī)構(gòu)
送紙機(jī)構(gòu)的的工作原理：通過彈簧可恢復(fù)性形態(tài)推送紙袋。填充紙袋時通過人工下拉把手進(jìn)行填充，送紙機(jī)構(gòu)如圖3-2所示。
3.3 熱封機(jī)構(gòu)
熱封機(jī)構(gòu)工作原理：經(jīng)過使用通電迅速發(fā)熱的電阻絲，對紙袋進(jìn)行熱封使紙袋內(nèi)部高分子樹脂材料速融，從而完成紙袋的熱封。為了使紙袋的熱封均勻、快速、有效。采用一定材料的彈簧對熱封部件懸墜，以獲取充足的紙袋熱封時間，熱封機(jī)構(gòu)如圖3-3所示。
圖3-2 送紙機(jī)構(gòu)
圖3-3 熱封機(jī)構(gòu)
3.4箱體機(jī)構(gòu)
餐具包裝機(jī)的箱體機(jī)構(gòu)主要作用是傳動軸和曲柄滑塊的導(dǎo)軌的定位。避免傳動暴露在空氣當(dāng)中造成的危害。箱體機(jī)構(gòu)如圖3-4所示。
圖3-4 箱體
3.5底座機(jī)構(gòu)
底座機(jī)構(gòu)的主要作用是Y112M-6電機(jī)、ZLY-112減速器、傳送帶和YCJ130齒輪減速三相異步電動機(jī)的定位。底座機(jī)構(gòu)如圖3-5所示。
圖3-5 底座機(jī)構(gòu)
4紙袋包裝機(jī)的工作周期
4.1機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)的設(shè)置
推桿的最初位置與紙袋的張口位置相距L1=400mm；
紙袋張口機(jī)構(gòu)的吸盤最初位置是曲柄滑塊的最遠(yuǎn)處，L2=150 mm；
第一個餐具的最初位置與推桿相遇位置為L3=157mm；
第一個和第二個餐具相距L4=628mm；
4.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)的周期確定
理想狀態(tài)：即齒輪齒條推桿的往復(fù)運(yùn)動與機(jī)架的摩擦系數(shù)為0，以及三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)的過渡時間為0。
在理想狀態(tài)下，假設(shè)推桿與餐具的相遇時間在t1=0.5s，與張口紙袋相遇的時間在t2=1s，即曲柄滑塊到到達(dá)最高點(diǎn)時與紙袋相遇?？捎嬎愠觯?
餐具的進(jìn)給速度v=0.314m/s，即傳送帶的進(jìn)給速度；
齒輪齒條推桿運(yùn)動的進(jìn)給速度v=0.4m/s；
曲柄滑塊的上升速度v=0.15m/s；
齒輪齒條推桿運(yùn)動往復(fù)的運(yùn)動周期T=4.6s
為了齒輪齒條推桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動與其他的運(yùn)動緊密配合，互不干涉。采用一定的PLC電路控制裝置，當(dāng)曲柄滑塊到達(dá)最高點(diǎn)時，延時控制YCJ-130電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，保證曲柄滑塊和餐具不影響齒輪齒條推桿的回復(fù)運(yùn)動。當(dāng)推桿到達(dá)曲柄滑塊的初始相遇位置時，即YCJ-130電機(jī)延時2.6S后繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工作。當(dāng)推桿推進(jìn)第二個餐具到達(dá)熱封機(jī)構(gòu)的位置時順勢推出第一個已經(jīng)熱封好的餐具，完成一個餐具包裝熱封的周期。
即T=4.6+2.3-1=5.9s。
故知道包裝機(jī)的包裝速度為600個/h。
5執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計
5.1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計
曲柄滑塊的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖5-1所示。
1．曲柄 2．連桿 3.滑塊 4．連桿 5.吸盤 6.銷軸1 7．銷軸2
圖5-1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡圖
5.2齒輪齒條機(jī)構(gòu)的設(shè)計
圖5-2 推桿的傳動
齒輪齒條的推桿的最大進(jìn)給量為L=920mm
齒輪齒條的的進(jìn)給速度v=0.4m/s
故可計算出所需轉(zhuǎn)速為106r/min
5.3輸送帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計
輸送帶的相關(guān)數(shù)據(jù)：
設(shè)計皮帶周長為L周=3768mm
主動帶輪和從動帶輪的直徑為D1=D2=200mm
故皮帶可標(biāo)記的6個相距628mm的餐具固定點(diǎn)，第一個餐具的位置與齒輪齒條配合的固定點(diǎn)相距L=157mm=0.157m/s，帶運(yùn)動t=0.5s時，與齒輪齒條推桿相遇，此時v=L/t=0.157/0.5=0.314m/s
此由計算可得所需轉(zhuǎn)速n=30r/min。實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖5-3所示，實(shí)際裝配圖如5-4所示。
圖5-3輸送帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
圖5-4 輸送帶裝配圖6傳動系統(tǒng)的計算
6.1選擇電動機(jī)
三項(xiàng)異步電動機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種動力機(jī)械。合理的選擇與使用電動機(jī)能保證電動機(jī)安全，經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行；選擇使用不得當(dāng)，輕者造成浪費(fèi)，重者燒毀電動機(jī)造成經(jīng)濟(jì)損失[8]。
6.1.1機(jī)械特性
電動機(jī)類型決定的電動機(jī)機(jī)械特性與工作機(jī)械特性配合要恰當(dāng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的運(yùn)行；電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩以及牽入轉(zhuǎn)矩等性能均能滿足工作機(jī)械的要求。
6.1.2轉(zhuǎn)速
電動機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足工作機(jī)械要求，其最高轉(zhuǎn)速、穩(wěn)速調(diào)速、等性能均可適應(yīng)工作機(jī)械的運(yùn)行的要求。
6.1.3運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性
從降低整個電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的耗能以及電動機(jī)的綜合成本來選用電動機(jī)的類型，針對工況選擇不同效率標(biāo)準(zhǔn)的電動機(jī)類型。
6.2電動機(jī)的選擇
6.2.1齒輪齒條推桿動力機(jī)構(gòu)電動機(jī)的選擇
根據(jù)餐具包裝機(jī)的工作設(shè)計要求選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y112M-6電機(jī)，其中減速器選用ZLY-112減速器。由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊 》第十二章相關(guān)資料查的電動機(jī)的數(shù)據(jù)列于表6-1，電動機(jī)的外形尺寸如表6-2，電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖如圖6-1。
表6-1 Y系列電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)（JB/T10391-2008）[9]
電動機(jī)型號
額定功率/kw
滿載轉(zhuǎn)速(r/min)
額定轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
質(zhì)量/kg
Y112M-6
2.2
940
2.0
2.2
45
表6-2 Y112M-6型電動機(jī)外形尺寸
機(jī)座號
級數(shù)
A
B
C
D
E F G H K AB AC AD HD BB L
112M
4
190
140
70
28
60 8 24 112 12 245 240 190 265 185 400
圖6-1 電機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖
6.2.1熱封機(jī)構(gòu)和傳送帶機(jī)構(gòu)電動機(jī)的選擇
熱封機(jī)構(gòu)和傳送帶機(jī)構(gòu)根據(jù)工況要求，選用YCJ130齒輪減速電動機(jī)。結(jié)構(gòu)外形如圖6-2，技術(shù)參數(shù)如表6-1。
圖6-2 YCJ130減速電機(jī)
表6-1 電動機(jī)技術(shù)參數(shù) [11]
產(chǎn)品型號
功率/kw
輸出轉(zhuǎn)速(r/min)
輸出轉(zhuǎn)矩
配用電動機(jī)
YCJ130
0.75
30
224
Y90S-6
7減速器的選擇
減速器是原動機(jī)和工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足各種工作機(jī)械的需求[9]。按照傳動形式不同可分為齒輪減速器、渦桿減速器和行星減速器。其中齒輪減速器傳動效率可靠性高，工作壽命長，維修護(hù)理相對簡便，適用范圍更廣。
7.1確定減速器的傳動比
齒輪齒條推桿機(jī)構(gòu)的所需速度v=0.4 m/s
故n1= =106r/min
Y112M-6電機(jī)的額定功率為2.2kw，額定轉(zhuǎn)速n2 =1000 r/min
故傳動比
7.2選擇的減速器的型號及尺寸
由傳動比可選硬齒面圓柱齒輪二級減速器ZLY-112型號i=6.3~11.2
ZLY-112二級減速器的結(jié)構(gòu)外形如圖7-1所示，具體尺寸如表7-1所示
圖7-1 Y112M-6二級減速器
表7-1 Y112M-6型電動機(jī)外形尺寸
型號ZLY
A
B
H
a
d1
l1 L1 b1 t1 d2 l2 L2 b2 t2 c m1 m3 n1 n2 e1 e2 e3 h
112
385
215
268
192
24
36 141 8 27 48 82 192 14 51.5 22 160 180 43 85 75.5 92 134 125
8鏈傳動的設(shè)計計算
鏈傳動是一種撓性傳動，它由鏈條和鏈輪（小鏈輪和大鏈輪）組成。通過鏈輪輪齒和鏈條鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。鏈傳動的在機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用[ 10 ]。
鏈傳動特點(diǎn)：鏈傳動與帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，因?yàn)槟鼙３譁?zhǔn)確的傳動比，傳動效率高，又因?yàn)殒湕l不需要像皮帶那樣需要很高的張緊，所以作用于軸上的徑向壓力小，鏈條采用金屬材料制造。鏈傳動的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊；同時還能在高溫下工作。
YCJ-130三相異步電動機(jī)的額定功率p=0.75kw，主動輪的轉(zhuǎn)速為n1=30r/min,傳動比的i=1.5，載荷平穩(wěn)，中心線水平布置。
8.1選擇鏈輪齒數(shù)
取小鏈輪的齒數(shù)為z1=17，大鏈輪的齒數(shù)為z2=i·z1=1.5 17=25.5=25。 (8-1)
8.2確定計算功率
由《機(jī)械設(shè)計》第九章表9-6查得工況系數(shù)KA=1.0，查得主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ=1.53，單排鏈，則計算功率為：
Pca=KAKzP=1.0 1.530.75=1.1475kw (8-2)
8.3選擇鏈條型號和節(jié)距
根據(jù)Pca=1.1475 kw, n1=30r/min 和Pca
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