畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)課題名稱(chēng)塑料瓶自動(dòng)封口機(jī)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)機(jī)械工程及自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師#第一章緒論1?1塑料瓶自動(dòng)封口機(jī)課題背景隨著中國(guó)飲料、乳制品、化工產(chǎn)品等產(chǎn)品的需求迅速增長(zhǎng)，對(duì)封口機(jī)也有著越來(lái)越高的要求，尤其是封口質(zhì)量和封口效率。仍然采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，無(wú)法適應(yīng)尤為激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也很難提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益和綜合技術(shù)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，封口機(jī)扮演各種機(jī)械越來(lái)越重要的作用。封口是必要條件，為產(chǎn)品進(jìn)入流通和實(shí)現(xiàn)的主要手段是使用包裝機(jī)械和包裝的。與此同時(shí)，隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，封口機(jī)起著流通領(lǐng)域中越來(lái)越重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)和各種食品的發(fā)展，提出了對(duì)包裝技術(shù)和設(shè)備的新要求。封口機(jī)是包裝機(jī)械中不可或缺的一部分。它主要用于熱封口薄膜封口塑料瓶，可以是單機(jī)操作，并且還可以支持使用流水線(xiàn)的，被廣泛應(yīng)用于家用飲料，乳制品，化學(xué)制品等行業(yè)。目前，塑料瓶封口機(jī)封口機(jī)將日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)，用塑料瓶在未來(lái)的工業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)提高封口裝置，封口多功能，高效率的設(shè)備開(kāi)發(fā)的整體水平，低功耗，以及封口技術(shù)正朝著發(fā)展趨勢(shì)如下：機(jī)電一體化，機(jī)械功能多元化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，智能控制，高精度運(yùn)動(dòng)。1.2塑料瓶自動(dòng)封口機(jī)的作用現(xiàn)代工業(yè)（如食品，醫(yī)藥，化工等）的生產(chǎn)，包括原材料，加工車(chē)間和產(chǎn)品包裝，包裝封口產(chǎn)品就變得非常重要。塑料瓶自動(dòng)封箱機(jī)的根本保證，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化產(chǎn)品，它提供了先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，為包裝行業(yè)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。1提高生產(chǎn)率生產(chǎn)力是包裝機(jī)械的重要作用。如自動(dòng)封口機(jī)的生產(chǎn)率可達(dá)50盒/分鐘某公司是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的，這是手工包裝封口無(wú)法比擬的。以改善工作條件如使用的危險(xiǎn)品如硫酸，從而提高了生產(chǎn)效率，并改善了工作條件，以避免工人和硫酸之間的直接接觸的機(jī)械封口的包裝，使操作的安全性。3降低產(chǎn)品成本如使用封口液體，粉末材料和包裝機(jī)械，并能減少液體溢出，粉塵飛揚(yáng)現(xiàn)象，減少和防止產(chǎn)品損失，節(jié)約原材料，降低成本，并能保護(hù)環(huán)境。4，以提咼產(chǎn)品的質(zhì)量如使用的包裝盒封口包裝機(jī)械，食品和藥品，避免了產(chǎn)品的工作人員直接接觸，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)和保健品;此外，由于高精度的包裝盒封口機(jī)的設(shè)計(jì)，保證了產(chǎn)品外觀(guān)整齊，嚴(yán)封口口，以提高產(chǎn)品的包裝質(zhì)量，提高市場(chǎng)銷(xiāo)售的競(jìng)爭(zhēng)力。5節(jié)省建設(shè)投資如采用封口包裝機(jī)械產(chǎn)品，產(chǎn)品和包裝能力的供應(yīng)相對(duì)集中，包裝工藝布置緊湊，能充分利用空間，減少了手工包裝的產(chǎn)品領(lǐng)域，這樣可以節(jié)省建設(shè)投資。1.3封□機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r隨著科學(xué)技術(shù)在世界上的高速發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把激光技術(shù)、核能技術(shù)、微電子技術(shù)、生物技術(shù)和系統(tǒng)工程融入傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)。新型合金材料，高分子材料，復(fù)合材料，無(wú)機(jī)非金屬材料等新材料也得到了應(yīng)用，集成化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化，柔性封口機(jī)械將成為未來(lái)發(fā)展的主流。1.3.1國(guó)外封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r國(guó)外封口機(jī)械行業(yè)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)簡(jiǎn)單；自動(dòng)化程度高，機(jī)械化，自動(dòng)封箱機(jī)，主要的自動(dòng)化電腦控制封口機(jī)。在二十世紀(jì)40年代，首先在食品包裝行業(yè)率先使用封口機(jī)封口包裝盒。如英國(guó)乳飲料USA封口，封口被稱(chēng)為填料封口圈的先行者。在50中，框封口機(jī)廣泛用于光電管、電氣開(kāi)關(guān)、以實(shí)現(xiàn)初級(jí)封口機(jī)械自動(dòng)化。在60年代，封口機(jī)廣泛應(yīng)用于各種新的電子元件，控制系統(tǒng)，以及使用機(jī)械，電氣，液壓，氣動(dòng)技術(shù)，自動(dòng)封口機(jī)的。70年代，由于使用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的封口機(jī)，自動(dòng)封箱機(jī)進(jìn)一步了解SCM和水平。在80中,封口機(jī)械行業(yè)的大量應(yīng)用的高和新的技術(shù)，如激光技術(shù)、微電子、光纖和超聲波技術(shù)，使得封口機(jī)和高度自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)，使用效果是更可靠，更提高封口質(zhì)量。經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，國(guó)外機(jī)械封口的發(fā)展已經(jīng)形成了完整的體系，并已成為機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)重要分支。美國(guó)包裝工業(yè)起步于19世紀(jì)末，自從第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)得到了迅速的發(fā)展，逐步建立和形成了完整而獨(dú)立的工業(yè)體系。包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的3%。據(jù)分析美國(guó)的行業(yè)調(diào)查顯示，使用量最大的封口機(jī)械行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是飲料產(chǎn)業(yè)，家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)，醫(yī)藥用品。美國(guó)封口機(jī)的前景是：水平枕式微機(jī)控制，具有良好的拉力伺服電機(jī)和薄膜包裝機(jī)的功率控制裝置。在微電子，電腦，工業(yè)機(jī)器人，智能型，圖像傳感技術(shù)和封口機(jī)的新材料將被用于越來(lái)越廣泛，從而使封口機(jī)，自動(dòng)化，咼效率，節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)。德國(guó)封口機(jī)在計(jì)量，制造，技術(shù)性能是世界一流的。該國(guó)生產(chǎn)的啤酒，飲料灌裝設(shè)備生產(chǎn)速度快，自動(dòng)化程度高，可靠性好。主要體現(xiàn)在：過(guò)程自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，滿(mǎn)足了交貨期短和降低工藝成本的要求;該器件具有更高的靈活性和敏捷性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的靈活性，靈活性和供應(yīng)的靈活性，以滿(mǎn)足產(chǎn)品更新的需要的結(jié)構(gòu);并利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)提供成套設(shè)備，故障率低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)少污染環(huán)境，包括噪聲，粉塵和廢棄物污染。該封口機(jī)是德國(guó)開(kāi)發(fā)。它擁有世界上最大的包裝機(jī)械廠(chǎng)，包裝機(jī)械產(chǎn)品出口數(shù)。除此以外，意大利、日本、英國(guó)、法國(guó)、瑞典、瑞士和封口機(jī)械行業(yè)的其他國(guó)家也有自己的優(yōu)勢(shì)，他們正在不斷開(kāi)發(fā)新式封口機(jī)，封口機(jī)有著長(zhǎng)期在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的聲譽(yù)。1.3.2國(guó)內(nèi)封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)封口機(jī)械概況解放前，中國(guó)的封口機(jī)基本上是一片空白。對(duì)絕大多數(shù)產(chǎn)品不僅采用手工包裝，包裝產(chǎn)品不多，到目前為止還沒(méi)有包裝機(jī)械。只有上海，北京，天津，廣州等大城市在英國(guó)和美國(guó)，進(jìn)口啤酒，碳酸飲料灌裝機(jī)。在二十世紀(jì)60年代，我國(guó)生產(chǎn)葡萄酒，啤酒封口機(jī)，在二十世紀(jì)70年代開(kāi)始逐步形成了真空包裝機(jī)等包裝，但一直沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)體系。在二十世紀(jì)80年代，由于國(guó)家經(jīng)濟(jì)和對(duì)外貿(mào)易的快速發(fā)展不斷擴(kuò)大人民生活水平顯著提高，對(duì)產(chǎn)品的包裝要求越來(lái)越高的封口要求，包裝，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化，極大地促進(jìn)了包裝機(jī)械的發(fā)展，包裝機(jī)械封口位置，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有越來(lái)越重要。在二十世紀(jì)90年代，包裝機(jī)械行業(yè)每年平均以20%-30%的速度增長(zhǎng)，發(fā)展速度比的填料封口的15%-17%的行業(yè)平均增速，高于平均增長(zhǎng)水平4.7%傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)業(yè)的價(jià)值。包裝機(jī)械行業(yè)已成為不可缺少的在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的新興產(chǎn)業(yè)。隨著我國(guó)商品經(jīng)濟(jì)的繁榮和人民生活水平的提高，包裝封口包裝機(jī)械技術(shù)的前景是非常樂(lè)觀(guān)的。近年來(lái)，國(guó)家加大了監(jiān)管食品藥品安全和質(zhì)量的力度，提出了對(duì)食品生產(chǎn)和加工技術(shù)的新要求。技術(shù)及批量生產(chǎn)的企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新投入在包裝設(shè)備，在一定程度上提升中國(guó)的包裝盒封口機(jī)的水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。雖然中國(guó)的包裝機(jī)械包裝技術(shù)的水平有所提升，但中國(guó)的包裝機(jī)械包裝技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家的相比的競(jìng)爭(zhēng)顯然是處于弱勢(shì)地位。在產(chǎn)品方面，技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量都有一定的差距。而中國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)30%左右的現(xiàn)有低水平的重復(fù)建設(shè)。這種情況不僅浪費(fèi)資源有限的資金和人力，同時(shí)也引起了包裝封口機(jī)械市場(chǎng)的混亂，阻礙了行業(yè)的健康發(fā)展，制約我國(guó)企業(yè)提升小型和中型的食品包裝機(jī)械的創(chuàng)新封裝技術(shù)。在中國(guó)的包裝機(jī)械是單機(jī)，科技含量和自動(dòng)化程度低，在新技術(shù)，新工藝，新材料應(yīng)用少，不能滿(mǎn)足食品企業(yè)發(fā)展的電流要求。一些食品企業(yè)在技術(shù)改造，不得不花費(fèi)大量的資金引進(jìn)一些技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)效率高，精度高的整套從國(guó)外食品包裝生產(chǎn)線(xiàn)，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的很大一部分被國(guó)外品牌占據(jù)的份額。食品包裝機(jī)械在我國(guó)仍然是發(fā)展，食品包裝機(jī)械和包裝技術(shù)的廣闊空間還有待開(kāi)發(fā)的迫切需要。國(guó)內(nèi)包裝箱封口機(jī)械發(fā)的趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，包裝封口機(jī)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。目前包裝封口機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，未來(lái)的包裝封口機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)包裝封口設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而包裝封口機(jī)械技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：機(jī)械功能多元化、機(jī)電一體化、控制智能化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)械與國(guó)際的主要差距生產(chǎn)效率低、穩(wěn)定性差、能耗高、可靠性、產(chǎn)品設(shè)計(jì)落后、粗糙，零部件及配件，為國(guó)內(nèi)的生活，氣動(dòng)和電器元件質(zhì)量差的外觀(guān)。控制技術(shù)被用于以下。例如，遙控技術(shù)，步進(jìn)電機(jī)技術(shù)，信息處理技術(shù)等。專(zhuān)家指出，意大利，德國(guó)的世界，而日本美國(guó)包裝封口機(jī)水平處于領(lǐng)先地位。其中，在更新的美國(guó)成型，充填，封口很快三種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)。由于美國(guó)液體灌裝設(shè)備公司(EJF)液體灌裝機(jī)生產(chǎn)，設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)重力灌裝，壓力灌裝以及容積式泵式灌裝。也就是說(shuō)，任何粘度的液體，只要通過(guò)微機(jī)控制來(lái)改變灌裝可以實(shí)現(xiàn)的方法。近年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)在中國(guó)出現(xiàn)，如江蘇群杰包裝機(jī)械廠(chǎng)，廣州車(chē)展包裝機(jī)等。第二章總體方案的設(shè)計(jì)2?1畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及設(shè)計(jì)參數(shù)2.1.1技術(shù)參數(shù)容器口徑：30mm容器高度：100-150mm3.灌裝要求：100瓶/分鐘2.1.2設(shè)計(jì)目的在當(dāng)今世界，生產(chǎn)力水平是衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展將直接影響到生產(chǎn)力水平。隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)效率也迅速改變。如何適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，如何提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)高性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工業(yè)產(chǎn)品的價(jià)格低，是擺在我們面前的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。如何提高中國(guó)的生產(chǎn)力水平和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。基于帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)原理熱封口膜封口機(jī)來(lái)完成這個(gè)過(guò)程，生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，熱封薄膜封口機(jī)設(shè)計(jì)水平標(biāo)志著先進(jìn)的包裝機(jī)械和生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)合理，它反映了生產(chǎn)技術(shù)，在很大程度上水平。因此，我們進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)是必要的，目的是為了提高自己的技術(shù)水平，為今后工作奠定了良好的基礎(chǔ)。2.1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容根據(jù)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置、封口裝置、封口膜退繞卷取裝置以及切膜裝置等，選擇合適的電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)部件，并計(jì)算所需的其他部件并校核是否滿(mǎn)足工作要求。按工作準(zhǔn)確性和合理性、穩(wěn)定性、高效性設(shè)計(jì)刀架部件和刀片形狀。用CAD軟件繪制封口機(jī)的工程圖。2.1.4設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)外文資料的翻譯和搜集查找內(nèi)容相關(guān)技術(shù)資料撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù)，確定機(jī)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)機(jī)器整體結(jié)構(gòu)；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；繪制總裝圖、部裝圖和零件圖；2.1.5基本要求1?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易；2?操作、維護(hù)方便、安全；適合飲料和化工生產(chǎn)生產(chǎn)線(xiàn)上使用;2?2各裝置方案的確定2.2.1驅(qū)動(dòng)裝置方案驅(qū)動(dòng)裝置采用伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與減速器連接，減速器通過(guò)帶傳動(dòng)連接傳動(dòng)帶，塑料瓶置于傳送帶上，通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)控制塑料瓶在封口工位、切膜工位停止。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線(xiàn)性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。電信號(hào)可以通過(guò)電腦或單片機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)了信息化自動(dòng)控制。2.2.2封口裝置封口裝置采用氣缸控制，熱封口器采用采用電能進(jìn)行加熱，通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)進(jìn)行溫度控制，通過(guò)熱封口板與瓶口的壓合進(jìn)行熱封。氣壓傳動(dòng)就有以下優(yōu)點(diǎn)（1）以空氣為工作介質(zhì)，工作介質(zhì)獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便，與液壓傳動(dòng)相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。（2）因空氣的粘度很小（約為液壓油動(dòng)力粘度的萬(wàn)分之一），其損失也很小，所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會(huì)像液壓傳動(dòng)那樣嚴(yán)重污染環(huán)境。（3）與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問(wèn)題。（4）工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中，比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。（5）成本低，過(guò)載能自動(dòng)保護(hù)。2.2.3封口膜退繞卷取裝置封口膜退繞卷取裝置包括封口膜退繞裝置和封口膜卷取裝置，封口膜退繞裝置通過(guò)滾動(dòng)軸承固定在機(jī)架上，封口膜卷取裝置通過(guò)帶傳動(dòng)與伺服電動(dòng)機(jī)連接，通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)控制封口膜有時(shí)序的轉(zhuǎn)停進(jìn)行退繞卷取動(dòng)作，即在進(jìn)行切膜、封口工序是停止轉(zhuǎn)動(dòng)，在該工序的間隔時(shí)間進(jìn)行退繞卷操作，從而保證進(jìn)行切膜、封口工序時(shí)熱封口膜處于正確位置。封口膜退繞卷取示意圖如圖2-2所示：

1-退繞輪；2-繞轉(zhuǎn)輪；3-熱封膜壓桿；4-熱封板；5-切膜板；6-塑料瓶7-支撐板圖2-2封口膜退繞卷取示意圖2.2.3切膜裝置切膜裝置采用切膜刀片，切膜刀片通過(guò)與支撐架的嚙合來(lái)切斷塑料膜的連接，采用氣缸控制切膜裝置切膜，結(jié)構(gòu)與封口裝置類(lèi)似。第三章電機(jī)的選擇3?1電動(dòng)機(jī)的選取封口機(jī)所屬的小動(dòng)力機(jī)械，根據(jù)工作條件：灰塵多少、室內(nèi)溫度、單向操作、氣動(dòng)止的準(zhǔn)確地點(diǎn)、380V的三相交流電源電壓，根據(jù)所述目前的情況伺服電機(jī)的選擇電機(jī)產(chǎn)品分析。采用伺服電動(dòng)機(jī)能精確控制塑料瓶封口機(jī)，更好的與外界流水線(xiàn)協(xié)同生產(chǎn)，更容易實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)信息化，向無(wú)人工廠(chǎng)轉(zhuǎn)變，由于載荷很小，故采用小功率電動(dòng)機(jī)總的傳動(dòng)效率：該工作機(jī)所需要的功率Pw=FXV=2000NX0.45m/s=0.9kwV帶的初定傳動(dòng)效率為耳=0.961圓柱齒輪傳動(dòng)（7級(jí)精度）的傳動(dòng)效率（2對(duì)）為耳=0.9822深溝球軸承傳動(dòng)效率（6對(duì)）為耳二0.9963剛性性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率取耳=0.994輸送機(jī)構(gòu)滾筒的傳動(dòng)效率為耳=0.975總效率為：=0.96x0.972x0.994x0.99x0.97=0.832總輸出有效功率為P=d輸出有效功率為P=dPw耳耳耳耳耳123451400x1.80.96x0.982x0.996x0.99x0.97KW=0.97kw所選用電機(jī)的參數(shù)如下:表3-1電機(jī)參數(shù)表電機(jī)型號(hào)額定功率Kw同步轉(zhuǎn)速r/min滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)質(zhì)量Kg軸徑mmHF-SP102K1.175075034283?1分配傳動(dòng)比n傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比i=-m其中i是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳nw動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積；"m是電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，r/min；n為工作機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)m速，r/min。由于塑料瓶采用雙排同時(shí)封口，所以每個(gè)工位每分鐘走50個(gè)工位的距離

計(jì)算如下n=1300r/minm60vn二wnDr/min=107.45r/min60vn二wnDr/min=107.45r/min3.14x320x10-3i==20.5107.48由于V帶傳動(dòng)外部尺寸不宜太大,否則將使封口機(jī)過(guò)于龐大；所以V帶傳動(dòng)的初值取爲(wèi)=2.8帶減速器傳動(dòng)比為:i=丄==9.60減i2.8帶展開(kāi)式布置，考慮到?jīng)]有潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)齒輪直徑相近,3?2電動(dòng)機(jī)的選取電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=&°"=60x3.2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=&°"=60x3.2r/min=750r/min帶輪減速器總傳動(dòng)比為:i=2890=20.5107.48wnD3.14x320x10-3故采用同步轉(zhuǎn)速750r/min電動(dòng)機(jī)總的傳動(dòng)效率：該工作機(jī)所需要的功率Pw=FXV=2000NX0.45m/s=0.9kwV帶的初定傳動(dòng)效率為耳=0.961圓柱齒輪傳動(dòng)（7級(jí)精度）的傳動(dòng)效率（2對(duì)）為耳=0.9822深溝球軸承傳動(dòng)效率（6對(duì)）為耳=0.9963剛性性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率取耳=0.994輸送機(jī)構(gòu)滾筒的傳動(dòng)效率為耳=0.975總效率為：耳乂=0.96x0.972x0.994x0.99x0.97=0.832總輸出有效功率為P=d輸出有效功率為P=dPw耳耳耳耳耳123451400x1.80.96x0.982x0.996x0.99x0.97KW=0.97kw所選用電機(jī)的參數(shù)如下:表3-1電機(jī)參數(shù)表電機(jī)型號(hào)額定功率Kw同步轉(zhuǎn)速r/min滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)質(zhì)量Kg軸徑mmHF-SP102K1.1150014203428高速級(jí)I二3’則低速級(jí)J*罟=3.213.3V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)已知電動(dòng)機(jī)的功率P=0.97kw,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比i=2.&每天工作d116小時(shí)1、由于載荷平穩(wěn)，故選用普通V帶傳動(dòng)。2、確定計(jì)算傳遞的功率xP=KP=1.20.97=0.924KWcaAd3、選擇帶型根據(jù)P與n=1440r/min,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》來(lái)確定，故選用B型4、確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速初取主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑為：d=60mmdlV=ndn/(60X1000)=3.14x90x2890%/$=13.212m/s<25m/sd1160x1000于是從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑d=di=90x2.8=251mm根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，直徑應(yīng)圓整為250mm5、確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度以及傳動(dòng)中心距Ld根據(jù)0.7(d+d)<a<2(d+d)即238mm<a<680mm,來(lái)初步定確定中心距d1d20d1d20a=600mm,因此V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度oL=2a+n(d+d)/2+(d-d)2/(4a)dood1d2d1d2o314(250一90)2=2x600+x(90+250)+=1744.467mm24x600由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知所選V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為：L=1800mmTOC\o"1-5"\h\z計(jì)算實(shí)際中心距為d1800—1744467a=a+(L-L)/2=600+1800__-—=627.767mmoddo26、驗(yàn)算主動(dòng)輪包角a]由式(3-1)得a=180。-(d-d)57.5。/a=165。>90。1d2d1因此，主動(dòng)輪上的包角合適。

計(jì)算普通V帶的根數(shù)Z由n=2890r/min,d=90mm,i=2.8,查手冊(cè)得1diP°=0.60Kw△P°=0.04Kw查表得K?=0.96,K=1.1803.630(0.6+3.630(0.6+0.04)x0.96xl.18=0.954Pca(P+AP)KKooal故取Z=1計(jì)算預(yù)緊力f查表8-4，得q=0.06kg/m，故=270N計(jì)算作用在軸上的壓軸力FpF=2ZFxsinZ=2x6x270xsin=3212.281Np022V帶輪的選擇由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑，選用實(shí)心式V帶輪其寬度B=(z-l)e+2f=12+lx7=19mm第四章工作能力分析計(jì)算4.1鍵的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核1.對(duì)于帶輪1的鍵，選用半圓頭平鍵C6X30,GB1096—2003封口機(jī)上的鍵均為靜聯(lián)接，材料為45鋼，所以許用擠壓應(yīng)力LL100Mp，由參考pa文獻(xiàn)［1］得:2Tx103L=—pkid2x2.2x1033.5x55x28=0.816<100Mpa所以帶輪1連接鍵強(qiáng)度符合要求2帶輪2上鍵的校核選用半圓頭平鍵C6x30，GB1096—20032x78x103L=p5x50x36=17.33<100帶輪2連接鍵強(qiáng)度符合3.帶輪3上鍵校核選用半圓頭平鍵C6x30，GB1096—20032x542.22x103L=—p5x45x24=70<100帶輪3連接鍵強(qiáng)度符合4?2軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核各軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸的尺寸由參考文獻(xiàn)⑴d>A3X0\inA由參考文獻(xiàn)［1］取A=11000I212所以d1>1101?'冠=23.1mmd>1103=33mm2\36經(jīng)計(jì)算得傳動(dòng)軸DI=24mm減速器D2=35mm齒輪受力分析圖如圖4-1所示圖4.1齒輪受力分析圖根據(jù)受力分析圖所示結(jié)構(gòu)，進(jìn)行齒輪力分析的計(jì)算:圓周力為：Ft=i=2"a2971Nd52.5i徑向力為:a徑向力為:a1092.1N廠(chǎng)F-tanaFr=—tncosp2971xtan20。cos7。52'34''軸向力為：F=F-tanp=2971xtan7。52'34'、a471.5Nat對(duì)H平面上各種力的分析F(L+L)+FL=FLOH12NH12t3F(L+L)=FL+FLt32NH230H1F=302NNH1F=4856NNH2對(duì)V面上的各種個(gè)力分析F(L+L)-FLF=——32OV_2NV1L2二29711700一4801650二4568N45F(L+L)-FLF=—0V21^-1NV2L24901695—2971150=二295N650下圖為軸受力分析圖:LI?f?L2圖4-2軸受力圖L3FinFt圖4-5扭矩圖當(dāng)量彎矩：由軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖以及當(dāng)量彎矩圖可知道截面A處當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。進(jìn)行校核時(shí)，只要校核軸上面承受最大當(dāng)量彎矩截面的強(qiáng)度M二FL二2971x45二133.7NV2t3M二FL二2971x45二133.7NH2t3萬(wàn)扭合成彎矩：M=.M2+M21'■HV1=<133.72+133.72沁189.5N-m當(dāng)轉(zhuǎn)矩T=30000N-mm；取a二0.5可得：當(dāng)量彎矩為：由參考文獻(xiàn)⑴a」；M2+(aT力<t]caJW-1

Me2=JM2+3TIII)2=18僅+03x557)2\由參考文獻(xiàn)⑴公式15—14W二0.1d2b=0.12ca傳送帶軸強(qiáng)度符合要求。4.3軸承的選擇及校核根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸軸承初選6202GB/T276—1994，對(duì)于深溝球球軸承:Fr1Fr1二，:F2+F2NV1NV1==<322.22+4568.2二4579NF=、47902+2952=4799r2對(duì)于6200系列的深溝球軸承，按參考文獻(xiàn)［1］計(jì)算軸承派生軸向力:F=eFdre為的判斷系數(shù)。FeFe=—aC0=竺1=0.17210500F=eF=e-F=4579x0.17=778.42Nd1r1F=e-F=4977x0.17=518.84Nd2r2F+F二2971+778.43>815.83ad1因此可以判斷出軸承1被擠壓，軸承2被放松。F二2971-815.83=2155.18Nd1F=815.84Nd2F——FF——Fr22155.174579=0.47>eF―a2Fr2815.174799=0.17<e對(duì)軸承1F―a2Fr2815.174799=0.17<e對(duì)軸承1X=0.42Y=1.13i1對(duì)軸承2X=1Y=022p二f(X-F+Y-F)prap=1.5x(0.44x4579+1.12x2155.17)=6645.8N1p=1.5x4799=7198.5N2pnp12所以按軸承2受力大小進(jìn)行分析并驗(yàn)算軸承的壽命:軸承預(yù)計(jì)壽命L二23360hh0由參考文獻(xiàn)⑴可知10610500)60x255.6(7198.5丿3=30020h>Lh0所以軸承壽命完全符合設(shè)計(jì)要求。參考文獻(xiàn).NitaigourP.MahalikProcessingandpackagingautomationsystems:areview[J].SensingandInstrumentationforFoodQualityandSafety.2009,3：1-6.MonaPopa,NastasiaBelc.Packaging[J].FoodSafety,2008.9：3-7..汪在文.世界包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)包裝工業(yè)，2005,10.5-10.屈能勝.我國(guó)食品包裝機(jī)械發(fā)展綜述[J].輕工機(jī)械，2005年,2：2-4⑸.付又香.我國(guó)食品包裝機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析[J].湖南人文科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2009,02：1-3.⑹.楊福馨.包裝機(jī)械發(fā)