-块状糖果枕式包装机

本科毕业设计（论文）论文题目：块状糖果枕式包装机专 业：15机械设计制造及其自动化班 级：2015级3班学生姓名：左晓甜学 号：03991503022指导教师：钱书华答辩日期：2019年5月27日黑龙江工业学院机械工程系了相关的数据知识，比如上中国知网和万方数据库搜集相关的论文。所以说对于本次设计我做了充分的准备，本次设计是生产实践与知识理论相结合的，是我步入社会前最重要的一步。第2章 块状糖果枕式包装机总体设计2.1枕式包装机的设计参数表2.1包装机的设计要求包装速度包装物品包装袋规格封合方式120 袋/min块状糖果40X20X12mm84 X 64mm三边封包装机的设计要求技术要求环境要求动力源工作电压保证包装膜对正，结构简单，运转平稳，便于维修。室内工作、无毒、无害电动机定期清洗，易拆装220V2.2确定枕式包装机设计方案2.2.1枕式包装机各个系统介绍块状糖果枕式包装机所拥有的功能是：可以进行确定位置，将包装膜定型，对物品进行包装，对包装膜进行切断，几乎所有的包装机都可以由下面的系统组成：传送机构的主要作用是输送包装的物品、供膜机构的主要作用是提供包装膜、制袋机构的作用是将包装膜定型、中封机构的作用是通过加热来分离包装膜、传送机构的主要作用是用来输送物品、端封机构作用是可以把包装膜粘合在一起，排出机构主要作用是将物品输送出包装机构，枕式包装机被设计的外形或许是不同的，但是最基本的构成是完全相同的。包装机的各个部分又可以详细的分为包装切断的机构、控制包装机速度的机构、将包装膜切断的机构、输送包装物品和封合的机构和电脑和机械相结合的机构，接下来把各个机构的作用分别说明一下：(1) 包装切断的机构包装机的包装切断的机构分为上下、左右的封切刀，他们共同构成了横封机构还有纵封机构，他们在一起被为统称封切系统，它的具体作用是对物品进行纵向和横向的切断包装。(2) 控制包装机速度的机构变频调速系统主要作用是调整刀具的封切速度，横切刀被它控制以便达到封切的目的，包装机所运转的速度被变频调速系统所控制。(3) 将包装膜切断的机构加热系统的作用主要在于对刀具进行加热，以达到对包装袋封口的目的，对加热温度控制并且采用台达温度表方式对加热温度信息进行采集，使温度在标准的范围内。(4) 输送包装物品和封合的机构输送包装物品和封合的机构可以看成运送物料的运动棍轮和将物品进行横封的机构彼此合作，并且把包装膜传送到达准确的封切位置进行封切。(5) 电脑和机械相结合的机构供电的方式使用单相的220V/50HZ的方式进行提供电量，电脑和机械相结合的机构具体是由可编程来进行操控的、可以调节频率、通过电脑来控制整个系统。在横封刀轴的横切点处加上一个开关装置，一般叫做接近开关；为了使黑色光标通过时起作用，并且在输送包装膜的轴上加上光电的装置；在进行纵向封切和输送物品的机构的轴上放上一个编码器，通过可编程的程序来确定包装袋的长度和宽度，包装机的系统一般是由可编程操控的，作用是对输送法人信号资料进行解决，参数的输入和控制命令的发出是人机界面的主要所用。2.2.2包装机设计方案分析方案一：枕式自动包装机这个图是块状糖果枕式包装机的简单的结构图纸。该机器可以自动裹包被包装物品、并且对包装袋进行切断和封口，该包装机主要用于糖果、饼干等食品的包装，包装材料主要使用塑料或复合材料对物品进行包装，包装机使用卷盘式卷筒将薄膜卷起进行供料，被卷起的膜按照设定好的长度打印商品名称、用途、日期、成分、注意事项等，使用光电传感器监测，根据膜的位置，选择封口和打印的时机。在牵引辐轮的牵引下将包装薄膜输送到成型器。根据成型器的形状，薄膜在成型器中成型，同时将糖果送入成型薄膜的内部空间中，之后包装袋在牵引辐轮的牵引力作用下，向前挪动进入纵封器处，被纵封器加热封合，被包装物品随包装袋一起运动，已经经过纵封的包装袋进入横切装置进行切断，成为一个独立的成型品，最后由传送带运出。因为他的包装形式是卧式的，所以也叫枕式包装机图2.1横枕式自动包装机工作原理1-卷膜2-牵引辐3-成型器4-物品5-供料传送链6-牵引轮7-纵封轮8-横封车昆刀9-卸料传送带方案二：立式自动包装机这个方案也是由多个伺服电机驱动的，包装膜是通过象形鼻成型器的，然后进入纵封器进行纵封，在馄轮的牵引下对包装膜进行纵封，之后在被输送到横封器，进行横向切断，再被输送出去。包装材料的张紧程度和角度是由牵引、离合、导向辐和弹簧张紧辐共同进行控制和调整的，包装材料进入成型器的角度如果太小，包装材料就会越过成型器因而导致包装袋不能形成卷包。包装材料经过成型器变成卷包后，输送带将被包装物品运送带形成卷包的包装材料中，包装材料的两边被纵封装置加热进行纵封，也就是包装袋的被封中封瘁引器边冥卷质薄膜成型器图2.2卧式枕型包装纵封牵引器的纵封轮花纹相互啮合，当边翼经过纵封轮时，纵封牵引器的辐轮相向运动，将边翼封合。管筒边翼纵封牵引器待封边翼图2.3边翼封如图2.4,封口切断装置把包装膜切断并且进行端封，封口切断装置也被我们叫做端封切断器，它又可以分为往复式和回转式两种方式，并且封口装置封口表面的花纹和纵封轮表面的花纹差不多一样，封口切断装置咬合后就会在封口处形成花纹，同时加热装置包装膜加热并切断包装膜。如图，普遍的切断刀都被安装在端封器上，也正因为此端封和切断一般都是同时进行的，所以封口封合的速度、位置、温度、压力都可以进行随时的调整，控制在稳定的范围内。回转式端封切断装置图2.4回转式端封切断图2.5端封封口2.2.3确定包装机的设计方案两种包装机的特点：枕式包装机是水平放置的，所以成型器比较低，上料比较容易，填充和上料也是同时进行的，可以提高生产效率，由于卧式水平放置，所以有足够空间放置附件，如切圆角工具，易撕口工具等。因为立式包装机是竖直放置的，所以没有空间放置太多附件，成型器也在很高的位置，上料会通过很高的输送系统才能完成，它的填充和成型也不是一起进行的，每次包装完后都会先成型，会浪费很多时间。经过以上的分析，能够确定包装机的设计计划，做出枕式包装机的结构图，如图2-6所示:11图2.6包装机总体结构图1-糖块2-过渡辐轮3-供膜辐轮4-动力辐轮5-过渡辐轮6-成型器7-牵引相8-纵封辐9-传送带10-横封切断装置11-成品2.3供膜系统方案设计按照巳经确定的包装机的设计计划，供膜系统如图所示:供膜辐轮备用供膜辐轮动力辐轮调节辐轮图2.7供膜系统方案图图中有两个供膜辐轮，一个作为正常工作时使用，另一个作为备用，用于馄轮损坏时更换。供膜系统的动力来源于动力辐轮，过渡馄轮是为了增加动力辐轮的有效面积，来提高生产效率，供膜系统的张紧程度使用调节棍轮调节。2.3.1供膜辐轮设计供膜辐轮在动力馄轮和导向辐轮的共同作用下，向前运动，包装膜固定在供膜辐轮上面，也向前运动，然后进行封装，根据供膜辐轮和包装膜的运动方式，确定供膜辐轮的方案，如图2.8所示。图上并未画出锁紧螺母和安装架，锁紧螺母作用是将轴固定在安装架上，在轴承上安装套筒，然后将轴承安装在轴上，挡圈和轴肩用于固定轴承，通过两边的锁紧块将膜固定在套筒上，锁紧块上面有螺纹孔，可通过螺丝钉固定。将卷膜的中心通孔的直径设计为65mm,设计套筒的外径为60mm,在轴上安装的轴承轴段直径最初设计为30mm,这样初步选择而了轴承的型号，轴承初步选择深沟球轴承，可以确定型号为6806,锁紧螺母初选M20*2的，根据确定的孔径和轴径选择与之对应的孔用挡圈、轴端挡圈，供膜辐轮的初步设计已经完成了图2.8供膜辐轮过渡辐轮和供膜辐轮使用相同的结构，这样是制造更加方便。2.3.2动力辍轮设计固定轴动力辐轮不能采用和供膜辐轮相同的结构，因为动力辐轮是为系统提供动力的,需要通过机械传动的方式与动力源相连接，所以动力辐轮的安装需要稳定坚固，支架也一定要稳定牢固，用锁紧螺母将三根轴固定在机架上，用锁紧螺母在轴的另一端固定一个安装板，然后将动力轮固定在机架和安装板上。机架（局部）安装板图2.9动力辐轮方案2.3.3调节辐轮设计调节辐轮的主要作用是用来调节膜传动过程中的松紧，调节张紧力，使膜能更好的输送到达下一道工序，调节辐轮的设计方案见图2.10：i调节轴图2.10调节辑轮方案用锁紧螺母将固定轴固定在机架上，把调节块固定在轴上，用螺丝钉把调节块锁紧，通过调节螺丝钉的松紧来调节调节块，用螺丝钉把调节轴固定在调节块上，同样可以用螺丝调节，将轴1安装在两个轴承之间，这个系统能够调节角度和距离。2.4纵封牵引系统方案设计纵封牵引装置是枕式包装机的重要组成部分，主要作用是包装袋经过成型后，电动机带动齿轮组，同时齿轮组带动带轮和包装膜并对输送过来的包装膜进行封合，所以这里分两部分组成，一部分是牵引系统，另一部分是封合系统，如图2.11所示：在图中能够看出，牵引部分在左边，动力部分在右边。在牵引过程中，两个牵引轮相向运动，所以应该在两个牵引轮下面分别安装一个齿轮，通过两个齿轮的相互啮合来实现两个牵引轮的运动的，轴一为牵引部分提供了动力，牵引轮和轴一成垂直关系，因此换向是由锥齿轮完成的，纵封部分的结构大部分相同，因为包装膜是由纵封器封合的，所以此处有一个加热部分，纵封部分和牵引部分是通过同步带连接的，为了保证牵引轮和纵封轮具有相同的传动比，所以使用同步带连接，还因为带传动具有弹性滑动，可以减少机件损坏，图2.12为纵封系统图黑龙江工业学院本科毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：2019年 月 日图2.11纵封牵引初步方案图2.12纵封系统2.5横封系统方案设计横封系统的主要作用是对包装膜进行封合和切断，因为速度所要满足的要求是120颗/min,所以横封机构要保证每分钟工作120次，为了保证包装膜彻底的切断和分离，保证封合的牢固，所以采用凸轮机构带动热封头的方式进行封合，这种方式能使包装膜的封合更牢固，使切断更彻底，维护的周期长，能更加稳定的工作，节约资金。具备曲线轮廓或凹槽的待定外形的构件被叫做凸轮，凸轮是通过高副的接触来带动从动件来达到预期的成果，像这样的机构被叫做凸轮机构，凸轮机构应该分为平面机构和空间机构，本次设计所选择的机构为平面机构。本包装机是对糖果进行包装，所以包装材料选用塑料膜，对其封口的方式大概分为热压封口、熔焊封口、脉冲封口还有超声波封口，对包装膜封口需要其封口质量好、封口的速度快而且工艺简单，因为塑料膜具有良好的热溶型，所以本次课题采用的方式是热压封口。对热封头的设计为，下封头是固定不动的，让凸轮带动上封头运动进行封合，实现对包装膜的切断和横封。如图2.13所示图2.13热封头（局部）图2.14横封系统结构综上所述，可以确定枕式包装机横封装置具体结构，具体见图2.14。2.6其他部件方案设计在包装机的工作过程中，包装膜从伸展平整转化成各种包装需要的形状，在整个产品包装的过程中，成型器起着至关重要的作用，他能够改变包装膜的形状，尺寸，所以成型器要经过严格的筛选。生活中可以见到的成型器大概有三角板成型器、u型板成型器、翻领成型器、象鼻成型器以及缺口导板成型器等。所选择的成型器需要满足以下几点：a. 当包装膜经过成型器时，尽量减小包装膜所受的阻力，避免拉伸所产生的变形和褶皱；b. 使包装膜能够正常的卷曲，并保证包装膜没有腾空或拉伸的经过成型器，使其能正确成型；c. 尽量选择结构较简单，制造速率高的成型器。经过以上的分析，最终选择U型成型器，U型成型器能使包装膜在成型时具有良好的受力状态，成型更加容易。第三章枕式包装机设计计算3.1传动系统设计3.1.1传动系统确定为了降低传动成本，当需要对工作部分调速的时候，定传动比传动也可以与动力系统相适应。当动力机的调速不能达到工艺的要求时，则可以选择变传动比传动，当包装机需要进行连续调速在进行工作时，那么便使用无级变速传动比进行传动，由于系统需要用来构成控制系统，必需对某些对象或工作过程进行控制，所以需要按照控制系统要求来决定传动系统。选择机械传动的时候，传动比必须满足传动系统的需要，而且由于机械传动的系统构造非常简单，并且可以满足不同动力的需要，使用范围也非常的普遍，虽然液压传动具有动态性能好，尺寸小的特点，但是也有传动距离较短的不足。气压传动一般用在环境条件恶劣的情况下或小功率传动的情况下，液压传动和气压传动很容易形成输出往复而且成直线的运动，由于液压传动所具备非同一般的传动特点，因此才能使动力机部分和机器的工作部分能有良好的合作，功率较大的传动系统普遍都用电力来进行传动，它能够完成机器自动的控制和远程的遥控，并且能够在很远距离进行动力传输。经过以上的分析，本次枕式包装机设计主要靠机械传动来完成传动的，这样保证了降低运行成本，各个机件相互之间直接来完成传动，啮合传动和摩擦传动都是机械传动的一种，啮合传动又可以分成齿轮传动和链传动两种。摩擦传动大概分为带传动和摩擦轮传动两种。机械传动的系统可以分为传动、轮系、蜗轮蜗杆传动、带传动、齿轮传动等，机械传动的主要作用是对力的传递。（1）齿轮传动齿轮传动的原理主要是由主动齿轮按次序带动从动齿轮，它们之间瞬时的角速度之比持续不改变。齿轮传动所具备的特点：齿轮传动应具备恒定不变的瞬时传动比，能够较平稳和较可靠的进行传动，并且齿轮传动具备很紧凑的齿轮啮合结构。齿轮传动具备较大的功率范围和传动范围，也具有较高的使用寿命和传动效率。齿轮传动对齿轮的制造和安装有较周的要求。(2) 蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动主要用于传递彼此之间垂直而且又不相交的两轴之间运动所需动力的传动。(3) 带传动带传动所有的运动和动力一般都是通过中间挠性带来进行传递的。带传动普遍用于两轴平行并且回转方向也相同时。带传动是开口传动，带传动大概有如下几个特点：带传动在运动过程中可以减小震动的影响，减缓冲击，避免传动所带来噪音，使传动稳固，带传动具备良好的饶性；当传送带过载时，传送带上的带轮能够避免被传送物品打滑，可以起到保护的作用，减少其他零件的损坏；带传动的构造和制造方式都不是很难，安装也不难，维修还很方便；因为传送带和带轮相互之间存在着一定的弹性滑动，所以不能采用恒定的传动比，这也可能导致传动精确度和传动效率下降；当传送带工作时，传送带就会被拉紧，传送带一般会对带轮轴作用很大的压轴力；带传动装置的外廓尺寸比较大，这种情况导致带传动结构不能够紧紧凑在一起；传送带的寿命非常短，一般需要经常更换。根据传送带以上所述的特点，带传动在正常运行下的传动功率为PW100KW,带速u = 5-25m/s,平均的传动比为心,传动的效率为97%-98%。同步齿形带的带速为40-50m/s,传动比iW10,传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。(4) 链传动链传动的大概构成为被装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的环形链条一起构成的传动机构，其中间链条被看作挠性件，机构间运动的动力传递是靠链条与链轮之间的轮齿啮合来完成的。链传动的具体特点：链传动是可以在两个轴中心距离很远的情形下进行运动的动力之间进行传递；链传动可以在高温、重载、低速高温等恶劣的环境中工作较带传动而言，链传动具有精确的传动比，而且传递功率非常大，而且施加于轴和轴承上的力还非常小；链传动传递效率普遍很高，一般可以达到0.950.97；在链条的钗链被磨损后，节距会变大从而造成链节脱落的现象；链传动的安装和维修也非常困难，链轮材料一般是结构钢等。（5）轮系轮系是由非常多的齿轮所构成的系统，在各种机械的设备中得到普遍的使用。周轮系核定轮系是轮系的两种最基本的类型。轮系的具体特点：轮系能够在两轴之间的距离很远的情况下进行传动；也可以用作变速器用来完成变速传动；可以获得较大的传动比；并可以达到运动的合成与分解的目的。经过对个传动系统的分析，对比各个不同传动方式的优点和缺点，再结合本次所设计的包装机需要，因此采用链条传动、带（齿形带）传动、齿轮传动的组合传动方式来作为传动系统。初步确定如下的传动系统图:D4.纵封牵引系统D5.横封切断系统D6.输出系统传动系统具体是由电动机，减速机来输出动力，输出的动力用来来带动一对齿轮转动完成工作，动力就会被传递到主传动轴。横封和竖封是由主传动轴上安装的凸轮分别控制的，放置椎齿轮的目的是用于对包装袋的牵引，为了带动料盘转动在轴的上方安装一个同步齿形带。这样就使整个系统的结构变得很紧凑，能够完成稳定的传动，并且对整个结构的冲击十分的小，具有很高的稳定性。3.2.1电动机的选择电动机功率的选用对电动机的工作效果和经济实用性有着至关重要的影响。如果电动机的功率比它的工作要求的功率小时，那么电动机的运转就不能使整个机械系统的正常的工作，或者电动机可能会因为长期的过载使用而使其寿命降低从而导致损坏；然而如果电动机的功率大于工作要求的功率时，则会导致电动机的花费过高，也会导致电动机的使用功率过低，功率和效率都会变低，最后也会烧坏电动机，还造成了能量和资源的浪费。选择电动机功率为Pw,本次设计包装机的包装速度为120颗/min,包装袋规格为84X64mm,所以送料速度：*=/minXmaxM = 168mm/S60牵引轮的直径为50mm21=168Rb 25= 6.72叫=4x6() = 64.20经过计算可知电动机经过减速器减速后必须保持在这两位数。先取转速为1000r/min、经过二级圆柱齿轮减速器i = 12. 5的减速，所输出的转速大概为80r/min o根据市场所调查的包装机产品，采用类比法的方法，最终选择额定功率为1.5kW的电动机，根据上面的分析，选择符合上面要求标准的电动机，最终选择三相异步电动机Y100L-6,三相异步电动机的同步转速应该为1000r/min,当满载时它的转速为940r/min,它的额定功率是1.5kW,具有6级变速功能，适合用于改变包装速度。三相异步电动机的构造非常简单，制作非常容易，维修保养很方便，运转可靠，重量也不重，花费也不高，它具有较高的效率，还有接近恒速的负载特性。二级圆柱齿轮减速器选择ZLY112为减速机构，它的传动比为1 = 12.5,当电动机满载时，被减速器减速之后，输出转速大概为：n输出=75.2r/min3.2.2分配各级传动比电动机选定后，根据电动机的满载转速，及工作轴的转速即可确定传动装置的总传动比:=1000/80 = 12.5再分配各级传动比时，应该需要注意： 在适当的范围内选取各级的传动比，减速传动不应该超过它所指出的最大范围。 需要确保使传动的级数尽可能少、传动机构数降到最少、使传动系统变得简单，来使传动系统的精度变高。 需要让各级传动系统的机构尺寸相互协调、匀称这样方便于安装，也不允许造成彼此之间的干预。 需要使传动设备的外轮轮廓的尺寸尽量凑在一起。3.3减速机输出链传动计算该设计中所有链传动仅做传动，所有的传动比都为i=l,按照课本机械设计中所给公式进行计算：(1) 传动比为品=1；(2) 选择链轮齿数为Z.估算出链速v = 0.20.5m/s,取Z=24(3) 确定链号和链节距链号和链节距应该按照所传递的功率P及小链轮的转速进行筛选，根据机K k械设计中滚子链许用功曲线图中选则由于工况的系数Ka=1.0,小链轮齿轮的齿数系数为Kz =0.9,所以多排链的系数为Kp = l.Oo减速器传到链轮的功率为:R P齿2 = 1.5 X 0.972 =1.40 kW所以P； 善& Pl = L X 0,9 x 1.4 = 1.261 Kp 1.0所以选择链号为12A-GB 1243.1-83的链条，所选链节距为Q = 19.05mm（4）确定中心距根据设计需要，取中心距为 =850mm,（5）确定链节数L”和链长L”L =LpXp1000= 2.15图3.2链轮齿廓（6）两个链轮的参数基本相同，确定链轮参数：因为参数比i_,=l，所以大小齿轮的参数基本相同。分度圆直径d = p/sin竺= 19.05/sin地= 145.95z724齿顶圆直径=+ 125一=l3.67 + 1.25xl9.05 ll.91 = 157.85mmA1 Adamin=d + (l - )p =103.67 + (1 - )x19.05 11.91 = 151.82mmz17取 = 155 mm齿根圆直径 d/ 0 =103.67 ll.91 = 134.04 mm取 df = 134 mm分度圆弦齿高A QA Qi =(0625 + )p 0.54 = (0.625+ )zz-0.5 x 11.91 = 6.85 mm孔 mm = 0.5(/?-) = 0.5x(19.05-11.91) = 3.57 mm实际分度圆弦尺高为幻=5.67 mmo如图 32 齿宽如=0.95气=12.57 x 0.95 = 11.94 mm取齿宽为bf =12 mm倒角宽为如=(0.10.15)p ,取如=2.5mm摘要在全世界经济的快速发展的过程中，人类生活平均生活的水平也随着经济的快速发展慢慢升高，包装工业现在在我们人们生活中的作用也变得越来越大，当下的社会早已经初步实现了机械化、自动化，包装业也不例外，包装业在医疗，食品，烟草等各个领域都起着重要作用。糖果包装机属于食品类产品包装机，本次设计主要是对传动系统、纵封机构、横切机构、供膜结构、理料机构进行设计，其次对重要零件进行校核。包装机的整个包装的过程是通过理料机构，理料机构对物料进行分整，物料被传送带送入成型器进行成型，在经过成型器成型之后的包装袋对物料进行三面包装,在经过成型器成型的包装袋和物品一起被送到纵封装置进行纵封，在对包装袋进行纵封之后就会进入横封切断装置，对物料进行横封和切断，最后进入整型机构对产品进行整型，形成最终的产品。本次设计的意义及价值：本次设计对包装机部分零件进行了改良，使包装机的运行平稳，结构变得简单，更利于维修，大大的提高包装机的生产效率，节约了原材料，降低的产品成本，实现了物料对包装的自动化。关键词：传动系统1;纵封机构2；横切机构3；供膜机构4；整型机构5倒角半径为匚 p ,取rx = 20 mm尺侧凸缘角半径为弓=0.04p = 19.05 x 0.04 = 0.8 mm链轮采用45钢制作，使用淬火的方式处理齿轮表面，HRC4045。（7）链轮校核因为链轮的校核并不需要计算它的离心拉力还有悬垂拉力，因此链传动的压轴力可以用以下计算公式计算：1000P1000x1.4F= = 2745.2v 47x2x145.9560x1000Qf =KqR = 1.2 x 2745.2 = 3294 .2N因为链速的速度为vv0.6m/s,属于低速链传动，所以链条的静拉断是它的主要失效形式，所以按静拉条件来进行计算它的力，12A链条的最低的许用的破断载荷为Qmin=31100N,所以安全系数Sd= 3110。532KAFt 1.0x2745.25为48, S 5因此该链传动的设计符合本次设计任务的要求。3.4横封系统传动计算在选定了电动机型号和算好链轮链条的参数之后，电动机可以通过链条把动力传递到横封系统，在横封系统输入轴的两端安装着一对深沟球轴承。被传递到横封系统输入轴的功率：P2 =乃加承 2 =1.4x0.992 = 1.37雨因为传动比机=1,所以转速n=75.2r/min3.5输送带传动计算横封系统输入的功率为1.37KW,转速为75.2r/min,横封系统输入的功率除了一部分需要提供横封系统自身的运行外，还需要为后面的机构传递动力，传递到后面的功率为Pal.OBV。为了保证力的传递的效率和运行的稳定性的问题，所以选择同步齿形带向后面的系统传递动力，根据确定的功率及转速来选择同步带的类型，转速转分如图3.3所示，确定同步带为8M型号。8000600040003000200010008006004003002001008060403020100.10.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1 23 4 5 10 203050 100 200 100 400 600 8001000额定功率KW图3.3同步带选型在确定了同步带的型号之后，同步轮的也选择相对应型号8M,如图3. 4所示。图3.4同步带参数型号节距（mm）齿高（mm）带厚（mm）8M83.366.00在经精细的计算之后，能够确定包装袋的运转速度应为0.168m/s,又因为输送线的输送包装袋的速度和包装袋的自身运转速度是相同的，所以输送线的输送速度也应为0.168m/s,输送线上的辐轮直径应选择50mm,去除皮带打滑等误差因素，输送线的转速为： =u / （3.14 * d） = 64.20r / min上一级的转速为75.2r/min,由此得出传动比为i = 64.2:75.2 = 0.85:1,最初确定输送线轴的齿轮齿数选择为20,所以上级同步带的齿数为：Z = 20x0.85 = 17小带轮直径可以确定为:,Z.P. 17x8d. = b = 43.31mm1 多 3.14同理可求出d2 = 50.96mm初步确定中心距为0.7 (d, +d2) a0 2 (dI +d2)可得 65.99mm a A)a/ (mm)v n在表达式中，&是按照轴的材料以及承载的情况来确定系数的，查表得A)=107 98 o所以d 2 (107 98)3/ = (28.36 25.97) (mm)V 7 5 .当轴段上开有键槽的时候，应该加大合适的直径以便于减少键槽对轴的削弱：当d 100mm时，单键槽需要增大3%,双键槽需要增大7%；当d8-103 m33-0.029-0.0310 0.0201.801.4 0 1w 1 w10-124 x44012-175 x5s-0.030 0.0420*0.0303.02.3o |60 2517-226x663.S2.822-308 x7a00,018-0.015 0.0360.0994.0 0.23.330-3810 mB10-0.036-0.0510 0.0405.003.30 250 4038 -4412 xS12S.O3.344 -5014 x9140金 0.02150.018 0.043 0.1205.53.S50-5816 xIO16-0.043-0.0610*0 0506.04.358 -6518 xllIS7.04.4 0 2图3.8平键键槽的尺寸和公差主动轴材料及热处理方法的选择碳素钢、合金钢以及球墨铸铁是制作轴最常见的三种材料。碳素钢和合金钢相比价格更便宜，碳素钢对应力集中的感受性也比合金钢低，在通过热处理或化学处理的方式，就可以得到很高的比较全面的力学性能（特别是在耐磨性和抗疲劳强度这两个方面上），所以使用很多。普遍使用的碳素钢有35、40、45和50等型号的幼稚中碳钢，这之中45钢使用范围最大，一般使用正火处理或者调质处理，普遍用于很重要或承载特别大的轴上。而对于不是特别重要的或承载非常小的轴时，一般使用Q235, Q275等比较正常碳素钢。在对轴的材料和热处理的方法进行选择时，一般按照轴的承受力、转速、重要性等组成轴的强度和耐磨性所要满足的要求。通过研究可以看出，不同类型的钢材和进行热处理的方法对它的弹性模量作用非常小。轴的刚度一般是由轴的剖面尺寸所决定的，可以使用增加轴的截面面积的方式来增加轴的刚度。在这之外，合金钢的主要优点是应力比较集中，而且敏感性也非常强，但是价格很昂贵。在进行材料选择时应该考虑到这些情况，综上所述，因为考虑到轴运转的环境还有轴材料的力学性能，所以轴的材料在这里选取45钢，处理方式进行调质处理。轴采用45加工，进行调质处理，硬度为241286HBS。表3.0常用材料的* 及C值轴的材料Q235-A, 20Q275, 354540Cr, 35SiMn,38SiMnMoT，/MPa15 2520 3525-4535-55C149126135112126103112974.3纵封牵引机构齿轮设计按照上节中轴的设计方法，对纵封牵引机构的传动轴进行设计和计算，在这里就不一一介绍了，纵封牵引机构主要是靠齿轮传动，这里选择直齿圆柱齿轮的设计及校核来进行说明，在设计时，按照齿面接触的疲劳强度来开始进行设计；而在校核的时侯，应该按照齿根弯曲的疲劳强度来开始进行校核。1.对齿轮的材料、精度、齿数和齿宽进行选用：由于该机构的结构，两个齿轮的规格是一样的，所以都需要采用40Cr调质处理后进行齿轮表面淬火处理因为齿轮的转速并不是太高，精度选择7级精度，传动方式选择闭式软齿面齿轮传动。选择的齿轮齿数为Z=50,以悬臂布置的方式作为齿轮的布置方式，查表3.1,齿宽系数可以选择为：(pn =b/a =“0.5(1 + )根据齿轮的强度公式可以得出，齿轮的轮齿的宽窄影响这齿轮承载能力的高低，所以轮齿过窄会导致齿轮的承载能力过低，而齿宽过大会导致齿面上的载荷分布变得更加不平均，所以应该选择适合的齿轮齿宽系数。下表是圆柱齿轮的齿宽系数的推荐用值。因此关于正常的圆柱齿轮减速器的齿宽的系数应该选取为.b% =；=。.5(1 + )仁因此关于外啮合齿轮传动如的值一般选为0.2, 0.25, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60,0.80, 1.0, 1.2o在使用设计的计算公式的时候，对于普通减速器而言，一般先选择值然后再运用已有式来计算出相应的们的值。表3.1圆柱齿轮的齿宽系数如装置状况两支撑相对小齿轮作对称布置两支撑相对小齿轮作不对称布置小齿轮作悬臂布置0.9-1.4 (1.2-1.9)0.71.15 (1.1-1.65)0.40.6注：【1】大齿轮和小齿轮都是硬齿面时们应选择图表中偏下限的数值；如果都是软齿面或者只有大齿轮为软齿面的时侯们那么就选择表中偏上限的数值；2 在括号之中的数值一般用在人字齿轮上，一般的时候b被作为人字齿轮的总宽度；【3】金属切削机床是齿轮传动时，如果传递的所需的功率并不大时，而可以减小到0.2；【4】非金属的齿轮应该选择0.51.2。有关于计算所接触的疲劳强度，当点发生点蚀破坏之后，没多大影响只会造成振动、使噪声变得更大，并不会马上造成齿轮不能继续完成后续工作的结果，因此可以得到S=S=1。因为当取S=1时，如果齿轮一不小心发生断齿的现象，就会立即导致非常重大的事件，所以在对齿根弯曲疲劳强度进行计算时，选择S=S=1.251.52.按接触疲劳强度计算：d V d 乂 ot J2.1确定公式中的各参数取载荷系数Kt=1.3齿轮的转矩T=135.29N/m材料系数查文献4表6.3得ZE = 89.8Mpa齿轮的接触疲劳强度叫响,叫皿,按齿面硬度查文献4图6.8得6临1 = 600MPa应力循环次数N5=60n, jLh =64.2x60x1x8x300x16=1.48x1()8接触疲劳寿命系数妇加，查文献4图6.6 W KHNl = 0.92确定许用接触应力。、标o-Hi = Khni crwliml / SH = 0.92 x 600 = 552MPa2.2设计计算试算齿轮分度圆直径取叫=%九 2.32 J竺四W取 du = 96mm计算圆周速度VAbstractWith the development of national economy, the level of human life is getting higherand higher, and the role of packaging industry in human life is becoming more and moreimportant. Now the society has already realized mechanization and automation.Packaging industry is no exception. The packaging industry plays an important role invarious fields such as medical care, food, and tobacco.Candy packaging machine belongs to food product packaging machine. This designmainly includes transmission system, vertical sealing mechanism, transverse cuttingmechanism, film supply structure and material handling mechanism. Secondly, theimportant parts are checked.The packaging process of the packaging machine is to divide the materials throughthe material handling mechanism. The materials are fed into the moulder through theconveyor belt. The materials are packed three breads in the packaging bag of the moulder.Before the packaging bag comes out of the moulder, after the vertical packaging device,the packaging bag will enter the horizontal sealing and cutting device after the verticalsealing, and then the materials will be transversely sealed and cut off, finally into thewhole. Type I organization carries on the shaping to the product, forms the final product.The significance and value of this design： This design improves some parts of thepackaging machine, makes the packaging machine run smoothly, has simple structure,is easy to maintain, greatly improves the production efficiency of the packagingmachine, saves raw materials, reduces product costs, and realizes the automation ofpackaging materials.Keywords: transmission system 1 ； vertical sealing mechanism!； transverse cuttingmechanism3 ； film feeding mechanism4 ； shaping mechanism5V=卫史=尝些竺=0.314m/s60x100060x1000计算载荷系数K查文献表6.2得使用系数 匕=1;根据V=0.314m/s7级精度查文献4图6.10可知支载荷系数K1.15；查图6.13得K广1.13,则K=KaKK, = 1.2995校正分度圆直径dld= dJK / Kf =96mm计算齿轮传动的几何尺寸计算模数m=d/z=96/50=l.92,按标准取模数m=2mm分度圆直径d=m z=2x 50= 100mm中心距 a=m(z j + z2 )/2= 100mm齿宽 b=.d d=0.2x 100=20mm齿高 h=2.25m=2.25 x 2=4.5mm2.3校核齿根弯曲疲劳强度由文献4公式6.122kT查文献4图6.9取=200岫,，标血=240岫，弯曲疲劳强度为：KFNl =0.92 KFN2 =0.90寿命系数为膈，膈：Kfn】=0.92 Kfn2 =0.90许用弯曲应力&bFHmi/Sr =200x2.Ox0.92/1.4 = 262.86M(yF2 = KFN2 %7勺临2 /Sf = 240x2.0x0.90/1.4 = 3O8.57A1P/齿形系数 YFaX = 2.3 , YFa2 = 2.25计算大小齿轮的匕s、YSal/an与2、/心，并加以比较取其中大值带入公式计算2.3x1.72校核计算:1262.86=0.015丫必22.25x1.74308.57= 0.0127x2.3xl.72 = 33.84Mp。(yFX2x1.3x1.39.3x1()30.5x562x33弯曲疲劳强度足够（以上设计计算参照文献4）4.4供膜机构动力轴设计供膜机构动力轴的设计完全可以按照横封机构的轴设计，如图3.9所示,图3.9轴轴采用45钢加工，做调质处理，硬度为241286HBS,为增大与膜的表面摩擦力，轴表面采用包胶处理，单边厚度2.5mm。（3）轴的结构设计各轴段的直径以下的几个原则，是阶梯轴各个轴段直径变化所必须要遵守的：在各种配合性质的外表面（其中有配合表面，还有非配合表面），所选的直径也是不同的；所需要的表面加工精密程度、表面加工粗糙程度不同时，所选用的直径也是不同的；而且在轴上的零件要拆装方便。一般从最初开始估算的轴段最小的直径开始，由于在轴上配合各个零部件的标准尺寸、各结构的特点和定位、固定、装拆、受力情况等对轴的结构所需要的要求，来完成对轴直径的基本确定。在进行选择时还需要考虑下面这几个方面问题：与轴承一起工作的轴径，它的直径需要满足滚动轴承内径的国家规范的标准。在轴上的螺纹也必须满足螺纹标准的要求。轴上零件一般使用轴肩定位的方法，这种定位方法方便可靠。轴肩又可以分为定位轴肩与非定位轴肩，定位轴肩一般被用在轴向力非常的情况，它的高度为力Zmin，min可查表3. 2得知。轴承的定位轴肩高度一定要比轴承内圈的高度低，这样更有利于拆卸轴承，详细的尺寸可到轴承标准或手册中查找。为了方便加工和装配而采用非定位轴肩，非定位轴肩对高度并没有明确的要求，正常都取1-2 mmo轴头直径能够与轴上的传动零件相互配合，应该尽量的把它圆整成标准的直径尺寸（见表2.3）或者用0、2、5、8结尾的尺寸。轴身的直径是非配合的情况时，那么就可以不取标准值，但是一般