1、本科毕业论文（20 届）塑封包装机主传动机构设计所在学院专业班级 机械设计制造及自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 塑封包装机主传动机构设计 1设计的主要任务及目标了解常用机械加工设备结构及应用能够综合运用所学专业知识设计机械产品及其零部件能够独立熟练地检索各方面文献资料2设计的基本要求和内容按照学院有关要求完成毕业设计内容设计并绘制包装机传动系统原理总图、非标零件图对简单的封合机构进行运动仿真。3主要参考文献1.机械设计 西北
2、工业大学机械原理及机械零件教研室 高等教育出版社2.机械设计课程设计手册 吴宗泽 罗圣国 高等教育出版社3.机械设计课程设计 陈秀宁 施高义 浙江大学出版社4.机械设计及基础 王坤 何小柏 汪信远 高等教育出版社5.机械原理 朱理 高等教育出版社4进度安排毕业设计各阶段名称 起 止 日 期1 熟悉 proe 软件 3 月 3 日3 月 20 日2 拟定工作机构和传动系统方案 3 月 20 日4 月 10 日3 减速器和凸轮机构 proe 运动仿真 4 月 10 日5 月 1 日4 绘制封合机主传动系统原理图、减速器装配图5 月 1 日5 月 20 日5 对其论文进行排版 5 月 20 日6 月
3、 10 日塑封包装机主传动机构设计摘要：塑封机又叫过胶机只是各地的叫法不同而已。近年来, 由于制证行业的规范化管理, 一些具有规范性、法律性的大型证件如工商营业执照、税务登记证、特行经营许可证、卫生许可证等为达到防涂改、防伪造和长期保存的目的也纷纷采取了塑封这种最有效的方法。本设计过程是针对塑封包装机主传动机构进行设计，首先对普通的塑封包装机的传动系统和工作原理进行了分析，进而设计出其传动机构和工作机构。本文主要在传动机构电机选择及减速器结构设计等方面进行了阐述。关键字：塑封、减速器、齿轮、机构Design of main transmission mechanism for plastic
4、packaging machineABSTRACT：Plastic machine plastic machine is also called around the different name. In recent years, because the business card industry standardized management, some is normative, law of large documents such as business license, tax registration certificate, and special business lice
5、nse, health permits for preventing alteration, forgery and long-term preservation purposes have also taken the most effective method of plastic.The design process is designed for the main drive mechanism for plastic packaging machine, the transmission system and the working principle of plastic pack
6、aging machine common is analyzed, and design of its transmission mechanism and working mechanism. In this paper, the main motor in the drive mechanism and structure design and deceleration are described.Keywords: Plastic, reducer, gear, mechanism目 录1.绪论 .11.1 国外包装机械工业的发展 .11.2 我 国包装机械的现状 .11.3 包装机械的
7、发展趋势 .22.选择电动机和计算运动参数 .42.1 电动机的选择 .42.1.1 计算塑封包装机所需的功率： .42.1.2 各机械传动效率的参数选择 .42.1.3 计算电动机的输出功率： .42.1.4 确定电动机转速： .42.2 计算传动比： .52.3 计算各轴的转速： .52.4 计算各轴的输入功率： .52.5 各轴的输入转矩 .63.高速轴齿轮传动的设计 .73.1 选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数 .73.2 按齿面接触疲劳强度设计 .73.2.1 确定公式内的数值 .73.2.2 计算 .83.3 按齿根弯曲疲劳强度设计 .93.3.1 确定计算参数 .93.3
8、.2 计算（按大齿轮） .103.4 计算大小齿轮的基本几何尺寸 .113.5 齿轮结构设计 .124.低速级圆柱齿轮传动的设计 .154.1 选定齿轮类型精度等级材料及齿数 .154.2 按齿面接触强度设计 .154.2.1 确定各参数的值: .154.2.2 计算 .164.2.3 按齿根弯曲强度设计 .175.设计轴的尺寸并校核 .225.1 轴材料选择和最小直径估算 .225.2 各轴的结构设计 .236.轴的校核(中间轴) .266.1 轴的校核 .266.1.1 计算轴上的作用力 .266.1.2 计算支反力 .266.1.3 绘扭矩和弯矩图 .276.2 安全系数法疲劳强度校核
9、.286.3 校核高速轴及输出轴 .30II7.1 输入轴滚动轴承计算 .317.2 中间轴和输出轴轴滚动轴承计算 .328 键联接的选择及校核计算 .338.1 输入轴键计算 .339.联轴器的选择 .3410.箱体及密封润滑 .3510.1 箱体尺寸设计 .3510.1 润滑与密封 .3611.凸轮的结构设计 .3711.1 压力角及其许用值 .3711.2 按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸 .3811.4 凸轮理论轮廓的外凸部分： .41结论 .42参考文献 .43致谢 .441 1.绪论1.1 国外包装机械工业的发展美国是世界上包装业最发达的国家，非常重视研制和开发先进的包装机械。这
10、些包装机械设备为生产先进的产品包装奠定了良好的基础。据了解，目前美国的包装机械品种繁多、设备先进，但为了适应国际市场的竞争，他们还在不断研制和开发更先进的包装机械设备。目前较先进的包装机械主要有吹塑机、注射成型机、纸盒和塑料袋加工成型机；各种块状、颗粒状、粉沫状、液态商品包装机；成型、充填、计量封口机和装卸托盘机；用于箱、桶容器的拉伸裹包机；各种控制质量的选别机；对包装性能进行试验的检测机；清洗机、消毒机和生产大型瓦楞纸箱的自动生产线等。美国的包装机械大多数用计算机控制，使包装机械向高速度、高效率、高质量的方向发展。对商品包装材料所需的温度、湿度、强度、电压和包装的数量等都编成程序输入电脑，进
11、行自动控制。这不仅可以提高包装机械的使用效率，提高包装机械的精密度和准确度，同时还能大大减轻操作人员的劳动强度，如笨重的纸箱堆码劳动，妇女只要用机械手操作便可完成。电脑计量选别机在生产线上已经广泛应用，它可以对装置计量不准的产品进行剔除，可以对未贴标签的产品进行剔除，可以对没加盖的瓶装商品进行剔除，也可以控制充填计量。电脑计量选别机的推广使用，使商品的质量控制实现了机械化、科学化、自动化。美国不但积极研制开发先进的包装机械设备，同时还非常注意对包装缓冲材料，如胶带、捆扎材料和机械设备进行研制和开发。现在生产的包装缓冲材料、聚乙烯和聚丙烯低发泡材料，可根据不同包装商品的需要进行选用 2。1.2
12、我国包装机械的现状包装机械是完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填，包裹，封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗，堆码和拆卸等。包装机械是完成包装的一种手段，是特殊类型的专业机械，机种繁多。包装机械主要分为两大类：内包装机械和外包装与捆扎机械。内包装机械又分为充填机、计量机、灌装机、制袋机、贴标机和封合机等多种，外包装与捆扎机械分为装箱机、贴带机2 等2种。包装机械的作用是给有关行业提供必要的技术设备，以完成所要求的产品包装工艺过程。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。包装机械是为商品进入市场提供保护、促进销售及提高附加值而完成生产过程的技术装备，它是包装工
13、业同时也是机械工业一个重要组成部分。中国包装机械工业发展起步较晚，很长时间没有形成一个独立的行业。1980年中国政府公布的工业产品名称中还没有包装机械类。70年代中期以前，中国食品大部分采用手工包装或散装销售，机械包装主要是包装能力400块/min以下的糖果扭结式包装机和每分钟几十包的香烟包装机及部分灌装机，其品种少，结构简单，技术水平低。70年代后期，随着进口设备的不断增多，中国陆续开发了真空包装机械、封口机械、卧式裹包机和立式袋成型包装机、捆扎机等包装机械。进入80年代，随着改革开放的不断深入，包装机械工业逐渐形成一个门类齐全，初具规模的产业。80年代后期，中国包装机械行业进入了高速发展时
14、期，年均增长速度超过30%，其发展速度列为机械工业各行业之首；进入90年代，包装机械工业仍以20%以上的速度高速发展，预计今后几年，还会以这一速度发展下去。到了21世纪，我国包装机械基础技术发展的重点是：机电一体化技术、热管技术、基础配套技术、设计技术、模块化技术、制造技术等。机电一体化技术和微机应用可提高包装自动化程度的可靠性和智能化程度；热管技术可提高包装机械的封口质量；基础配套技术中配套的电子元件、专用泵、阀产品、传感器、电机及电控制元件，开发出各种在线或离线的检测设备；采用模块化设计技术和CAD/CAM技术，可以提高包装机械在材料选择、加工装备与工艺技术方面的水平。1.3 包装机械的发
15、展趋势（1）广泛采用新技术包装机械，新技术的采用正在受到重视，尤其是 PC 机应用于包装机械的控制正在迅速普及。随着包装机械的发展，各种新技术，如热管技术、光纤技术、激光技术、模糊技术和人工智能技术等会得到更广泛的应用。CAD和 CAM 等技术已在包装机械的设计和制造上推广，包装机械正在向着机电一体化、智能化的方向发展。（2）向系列化、标准化、模块化方向发展，目前国内包装机械大部分没有系列化，缺档多，品种少而且换产不易，对包装物的适应性差。系列化有利于提高通用性、互换性及提高产品质量。采用模块化设计，可根据实际需要采用不同组合，参3 数变化范围宽且易调整，换产方便。有利于组织生产，缩短供货周期
16、，降低成本满足市场需求。便于提高产品的成套性、互换性、高效性 3。（3）高技术产品和半自动产品长期共存，高技术和高生产率的包装机械有良好的市场前景，当前此领域以引进设备为主，国内产品较少。由于中国的经济尚不发达，半自动机型在包装机械的产量上仍占有相当大的比例，它以价格便宜，质量稳定，维修简便等优点，在国内和国际市场上具有很强的竞争力。预计在很长一段时间内，高技术产品和半自动产品同样受到不同用户的亲睐。（4）绿色食品包装机械大力发展，绿色包装是一个系统工程，是包装工业的一项技术革命，绿色包装的内容随着科技的进步，包装的发展还可有新的内涵。目前，全国铁路系统率先淘汰白色发泡餐盒，用节能、低耗、少污
17、染、易回收的纸质餐盒替代，随后国内一些大中城市发出不准用白色发泡餐盒的禁令。这些措施的实施，为纸餐盒成型机的发展提供了机遇。随着绿色包装工程和治理白色污染的进展，开发与其相适应的包装机械迫在眉睫 4。4 2.选择电动机和计算运动参数2.1 电动机的选择2.1.1 计算塑封包装机所需的功率：由设计题目给定：塑封包装机的工作力为 F=2100N封合机构运动速度为 v=1.6m/sP = = =3.36kww10FV6.122.1.2 各机械传动效率的参数选择=0.99（弹性联轴器） ， =0.98（圆锥滚子轴承） ， =0.96（圆锥齿轮传动） ，123=0.97（圆柱齿轮传动） ， =0.96（卷筒）.4 5所以总传动效率： =21435= 96.07.98.0. =0.8082.1.3 计算电动机的输出功率：= = kw 4.16kwdPw80.362.1.4 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 =825（华南理工大学出i版社机械设计课程设计第二版朱文坚 黄平主编） ，工作机卷筒的转速 =wn=76.43 r/min ，所以电动机转速范围为 401.36.dv06。则电动机同步转速选择可选min/r75.1904.7258niw ）（）（为 750r/min，1000r/min ，1500r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构
