伸縮膜包裝機進行結構設計【包膜機】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設計論文】

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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 摘 要 本論文是對伸縮膜包裝機進行結構設計。在論文中簡單介紹了包裝機及包膜材料的現(xiàn)狀和發(fā)展方向；對包裝機結構進行了方案論證，并確定了設計參數(shù)；根據(jù)方案與已確定的設計參數(shù)，對轉(zhuǎn)盤與提升電動機進行了選擇；為更好地解決伸縮膜的預拉伸問題，采用了電磁式張力控制器，可以依各產(chǎn)品的不同伸縮率做出最佳的調(diào)整，這樣做節(jié)省了大量的包裝材料，增強包裝緊度，滿足了環(huán)保的要求。另外選用了測高光電開關裝置，根據(jù)貨物的高度自動進行包裝，減輕了工作強度，提高了工作效率。論文中還包括其它一些零部件的設計計算。 關鍵詞： 預拉伸 伸縮 膜 包裝機 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 is of of in of to of in in to of of in is in to of a of of in 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 目錄 摘 要 ................................................................................................................ 1 .............................................................................................................. 2 第 1 章 緒論 ..................................................................................................... 4 界包裝工業(yè)發(fā)展趨多樣化 ............................................................... 4 裝機械發(fā)展新趨向 .......................................................................... 6 膜機簡介 ............................................................................... 7 裝膜材料簡介 ....................................................................... 7 第 2 章 設計計算 ............................................................................................ 11 案論證 ............................................................................................. 11 設計參數(shù) .......................................................................................... 12 動機及減數(shù)器的選擇 .................................................................... 13 升電動機及減速器的選擇 .................................................. 13 盤電動機及 減速器選擇 ..................................................... 15 升機的鏈傳動設計計算 ................................................................. 17 傳動設計 .............................................................................. 17 輪設計計算 .......................................................................... 17 磁離合器的選擇 ............................................................................. 18 簧設計計算 ..................................................................................... 19 膜導輥設計 ..................................................................................... 20 輪及導軌設計 ................................................................................. 21 第 3 章 張力器設計 ......................................................................................... 23 力器簡介 ......................................................................................... 23 械式張力器 .......................................................................... 23 器張力器 .............................................................................. 26 第 4章 其它零部件的設計計算 ..................................................................... 28 承的選擇 ......................................................................................... 28 電開關的選擇 ................................................................................. 28 結 論 ............................................................................................................... 29 參考文獻 ........................................................................................................... 30 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 第 1 章 緒論 界包裝工業(yè)發(fā)展趨多樣化 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，商品的包裝愈顯重要。當今包裝工業(yè)的發(fā)展異常迅猛，有關資料表明，全球包裝材料與容器消費市場規(guī)模， 2000 年達到約 6000 億美元。美國的包裝材料與容器消費金額超過了 2212 億美元，領先于其他國家。德國包裝消費市場規(guī)模僅次于美國、日本，是西歐規(guī)模最大和全球第三大包裝消費國。 當今包裝工業(yè)發(fā)展最重要的一個方面是包裝市場的國際化、包裝業(yè)發(fā)展的全 球化。目前，世界包裝工業(yè)的發(fā)展趨勢正朝著多樣化、多功能、高效率、利環(huán)保的方向發(fā)展。 包裝生產(chǎn)趨向多樣化現(xiàn)今包裝界為適合消費者需求的變化，生產(chǎn)趨向多樣化。以食品工業(yè)為例，由于當今美國人對食品的消費需求已向多規(guī)格、多樣化、特色化方向變化，因此食品加工業(yè)已將費用投向開發(fā)具有更加靈活和機動能力的包裝線上。以往開發(fā)一種新的包裝產(chǎn)品通常需要 2 至 3 年，現(xiàn)只需半年就能讓新產(chǎn)品上市。這充分說明，美國包裝界開發(fā)新品種、新產(chǎn)品的速度快、時間短。同時，美國包裝界致力于為消費者提供更方便的包裝。據(jù)美國人口調(diào)查局預測，到 2025 年，美國人口將進入高齡化，美國包裝界充分考慮到老年消費者對于包裝品潛在的需求，開始研制適應未來老齡化社會特點的產(chǎn)品包裝，如帶有拉鏈式的封蓋、便于開啟的金屬頂蓋、雙指拉環(huán)等。 包裝趨向多功能為確保消費者的安全，包裝趨向為多種產(chǎn)品所利用，最顯著的是防盜開封口包裝。美國制藥業(yè)最先采用了防盜開封口包裝，近年藥品的多樣化，更加使防盜開封口包裝有增無減?，F(xiàn)在，這種確保產(chǎn)品品質(zhì)的安全包裝，已經(jīng)應用于食品加工業(yè)。商品包裝被看做是有利于促銷的媒介，這已成為包裝界的 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 共識。據(jù)市場調(diào)查表明，由于有七成的消費者是就近購物， 因此零售包裝成為影響促銷的重要因素。消費者比較喜歡有金屬箔的包裝，賞心悅目的圖案包裝，可以提高包裝產(chǎn)品自身價值的商品標簽以及產(chǎn)品的形態(tài)、規(guī)格、式樣、重量多樣化的包裝設計。 包裝趨向大量使用多功能的信息標貼系統(tǒng)為迎合美國政府和消費者的需求，美國包裝界趨向大量使用信息標貼系統(tǒng)。由于政府要求包裝產(chǎn)品標有營養(yǎng)成分使用說明、條碼，從而促使標貼系統(tǒng)朝向具有多功能信息方向發(fā)展。 包裝設計朝著符合國際標準的趨勢為了參與全球市場的競爭，美國各企業(yè)都致力于從包裝材料、設備、銷售等方面尋求對全球市場具有特色的產(chǎn)品 包裝。包裝制造商們正致力于制定一項政策，使之符合設計師們所強調(diào)的國際標準的發(fā)展趨勢。 包裝設備的開發(fā)向多用途、高效率方向發(fā)展種種信息表明，包裝機械廠商越來越注重開發(fā)快速、成本較低的包裝設備，未來的發(fā)展趨勢是設備更小型、更靈活機動的機器，更趨向多用途、高效率。 74％的廠商認為這種趨勢對節(jié)約時間和降低成本有利，因為包裝界所追求的是組合化、簡潔化、可移動的包裝設備。在包裝機械自動化方面，自動化操作程序已應用于更多的先進包裝系統(tǒng)中。如 備數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的作用，代表了先進包裝的走向及自動檢驗系統(tǒng)的應用等。 為確保高水準的生產(chǎn)力，高效率的自動化系統(tǒng)是必不可少的。為了使包裝材料和包裝系統(tǒng)總成本得到降低，包裝工業(yè)使用較輕的材料來減少裝運成本，采用特殊設計的組件、系統(tǒng)來縮短生產(chǎn)時間，同時與供應商朝著以最少的用料提供多種包裝作業(yè)的目標努力。包裝界正著眼于如何減少操作工序中的包裝廢棄物、所需的人工、如何從流通系統(tǒng)降低庫存與搬運成本等等。 包裝廢棄物的再生利用與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略同步據(jù)統(tǒng)計，世界年包裝總額近 5512 億美元，根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部測算，每消費 1 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 美元的食品包含 8％的包裝。包裝有功也有過，有的包裝廢棄物嚴重地污染 著人們的生存環(huán)境。在一些發(fā)達國家，包裝廢棄物已占生活垃圾體積的 60％左右。為了消除包裝廢棄物給人們帶來的危害，保護環(huán)境，包裝回收再生利用業(yè)在國外應運而生，并且飛速發(fā)展。為促進包裝回收再利用業(yè)的發(fā)展，各國政府一是制定法律法規(guī)，強化對包裝的回收再利用；二是加強環(huán)保教育，增強全民的環(huán)保意識；三是加大投入，使廢棄物的再生利用與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略同步。歐美日等發(fā)達國家均頒布法令，要求產(chǎn)品制造商、進口商與零售商，必須負起包裝回收再利用與再制造的責任。隨著環(huán)保治理的進一步加大，包裝回收利用工業(yè)也將獲得進一步發(fā)展。 裝機械發(fā)展新趨向 隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活方式的變化，國際國內(nèi)包裝機械市場競爭日趨激烈，產(chǎn)品營銷成敗除了必須注重產(chǎn)品本身的質(zhì)量外，包裝質(zhì)量也是關鍵因素之一。世界包裝工業(yè)正在實行強強聯(lián)合，是包裝材料、包裝產(chǎn)品有了新發(fā)展。中國加入 后，為我國民族包裝業(yè)帶來了機遇，同時也增加了壓力。我們必須審時度勢，趕上國際包裝業(yè)發(fā)展趨勢。 機械功能多元化 工商業(yè)產(chǎn)品已趨向精致化和多元化，包裝機種也開始向多元化、彈性化和具有多種切換功能的方向發(fā)展，以適應市場的需求。 結構設計標準化、模組化 充分利用原有機型模組 化設計，可在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機型。 控制智能化 控制器是機械的大腦，也就是下達動作命令的主要設備。目前包裝機械廠家普遍采用 制。 結構運動高精度化 結構設計及結構運動控制等事關包裝機械的性能，可通過馬達、編碼器及數(shù)字控制（ 動力負載 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 控制（ 高精密控制器來完成，并適度的進行產(chǎn)品延伸，朝高科技產(chǎn)業(yè)的方向來研發(fā)包裝設備。 膜機簡介 包膜機又稱包裝機，它是利用拉伸膜被拉伸后產(chǎn)生的張力，拉伸膜 拉得 愈長 ， 回 彈 力 愈 強 ， 緊緊把貨物裹住，達到棧板打包的最佳效果。 廣州市中興新包裝材料有限公 司 的 預拉伸式轉(zhuǎn)盤型棧板 實現(xiàn) 緩慢起動 、 停止 、 膠膜拉力控制 和 多功能包裝方式 等功能，并具有 自保開關裝置 、 局部加緊包裝裝置 、 膠膜自動斷裂裝置 。 伸縮膜包裝機 具有 光電開關檢測裝置 。 臺灣 北峰精 機 工 業(yè) 有限公司 的無 段 預 延伸 棧板 包膜 機盤 具有 緩沖啟動 及 緩沖 定位停止功能 ，膠 膜座升降速度可 無 段 調(diào) 整，在包裝 作業(yè) 中可 設定中間加強 捆包 圈數(shù) 功能。在包裝作 業(yè) 中，如 膠 膜用完或 斷膜時 ， 該機器將會 即刻停止 運轉(zhuǎn)，并且蜂鳴警告 。 該機 型 采 用 編程序 控制 器 ，操作 電壓為24V， 該機 型 結構 精密，能 將 任何 廠 牌 拉伸膜 拉 長 至 極限 ， 并測出破斷點 ，再 將破斷點 明白 顯示 在刻度 盤 上， 讓 操作者依各 廠 不同的延伸率做最有利的 調(diào)整 ，以 達到又緊 又省的包裝目的。 裝膜材料簡介 1. 縮膜 此產(chǎn)品為筒狀膜，它的收縮比率為：橫向： 40%— 45%，縱向： 20%— 25%。折徑從 22 710度（單層）：用于食品、日用品、藥品、紡織品、文具、書刊、玩具、音像制品等外包裝。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 2. 層共擠環(huán)保熱縮包裝膜 其 主要特點 為： A. 環(huán)保無毒。由于采用無毒環(huán)保材料，其產(chǎn)品符合美國 準，廢料處理沒有二次污染，是當今世界塑料包裝膜換代產(chǎn)品。 B. 收縮自如，低溫柔軟。熱收縮率可達 60%，對各類異型產(chǎn)品具有恰倒好處，完美無暇的能力，在低溫攝氏零下 40 度仍能保持柔軟。 C. 高度透明，晶瑩光澤。清晰透明度高，光澤度好，且彈力大。 D. 密封包裝，防塵阻溫。因三層復合產(chǎn)生的獨特隔氧層，不透氣，不透溫。輕薄堅韌，集體包裝，適用廣泛。機械強度好，撕裂強度大，可做任何商品多體或成套包裝，適用于食品，冷凍品，日用品，藥品，紡織品，文具 ，書刊，玩具，音像帶，盤等包裝。 3. 伸膜 伸膜（又稱纏繞膜）具有較高的拉伸強度、抗撕裂強度，并具有良好的自粘性，因此能使物體裹成一個整體，防止運輸時散落倒塌。該膜具有優(yōu)良的透明性。包裹物體美觀大方，并能使物體防水、防塵、防損壞。該膜廣泛用 于 貨物托盤包裝，如電子、建材、化工、金屬制品、汽車配件、電線電纜、日用品、食品等行業(yè)的捆裹包裝。 表 1出了 伸膜 常用規(guī)格。 表 1 拉伸膜常用規(guī)格 薄膜寬度 500450250規(guī)格可分切 薄膜厚度 15按要求訂做 薄膜長度 100020m/內(nèi)徑 3820 外包裝 1 卷 /箱、 4 卷 /箱、 6 卷 /箱 按要求或中性包裝 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 4. 線性低密度聚乙烯 ） 拉伸膜 工業(yè)用線性低密度聚乙烯膜質(zhì)輕（比重 強韌、抗刺破性優(yōu)，符合國際環(huán)保衛(wèi)生標準，方便快捷，就地包裝，無論是產(chǎn)品的集體打包或貨物機板打包，均能防潮、防塵及減少人工、提高效率，達到保護產(chǎn)品及降低成本的目的。適用于托盤運輸包裝，門窗，輕工產(chǎn)品，建材，造紙印刷，煙草牧草 ，袋裝箱等包裝，尤其用于貨物機板打包運輸作業(yè)，充分發(fā)揮膠膜的強韌及自粘性，配合纏繞時層層張力的緊束作用，達到機板打包的最佳效果。表1出了 拉伸倍率及用途。 表 1拉伸倍率及用途 打包類型 預拉伸倍率 用途 預拉伸（雙面粘） 150%機械機板打包用 機械打包（內(nèi)面粘） 200%機械機板打包用 機械打包（外面粘） 150%機械機板打包用 手包袋 機板打包用 利用 伸膜 來包裝棧板貨物 ，已被世界各行各 業(yè) 公 認為 最有效率也最 廉價 的包 裝 方式。自 1970年以 來 ， 棧板集體 包 裝用的薄膜由 展 至 研究之 焦點 不外乎 (1)加強 薄膜的回 彈 力 (2)提高薄膜的有效使用 長度 (3)降低薄膜厚度(4)減少工業(yè) 垃圾 數(shù)量 (5)避免 造成 二次公害。 由是之故，延伸膜的物理特性是愈做愈好，其延伸率 從當初1公尺可延伸 為 150%） 發(fā)展 到 現(xiàn)今 1公尺已可延伸至 6公尺（ 600%）方始 破斷。因為 伸膜的 優(yōu)點 在 于 延伸愈 長 ，回 彈 力愈強，又因它的特性 與 橡皮筋 類 似， 雖經(jīng) 拉伸而 變細變 薄，但其回 彈 力 卻 反而愈強，而 在破斷點 之前的 80％位置最 為 強勁。表 1伸膜 的 物理特性 。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 表 1伸膜 的 物理特性 原尺寸 1M +1M +1M +2M +3M +4M 回彈 300回彈 600彈 900彈 1200 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 第 2 章 設計計算 案論證 隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展和貨物流通的日益頻繁，每天要有大量的貨物要運往世界各地，這就必然產(chǎn)生大 量貨物對包裝的需求，由此也產(chǎn)生了對各種包裝機械需求，其中專門針對棧板貨物包裝的包裝機械也應運而生。本次設計就是預拉伸式轉(zhuǎn)盤型棧板— 伸縮膜包裝機。 它所采用的包裝材料是 性低密度聚乙烯 )伸縮膜，這種材料符合國際環(huán)保衛(wèi)生標準，方便快捷，就地包裝，適用與托盤運輸包裝，門窗，輕工產(chǎn)品，建材，造紙印刷，煙草牧草，袋裝箱等包裝。，以被世界各行業(yè)公認為最好的最有效的也最廉價的包裝方式。 縮膜具有質(zhì)輕，強韌抗刺破性優(yōu)，無論是產(chǎn)品的集體打包或貨物機板打包，均能防潮，防塵及減少人工提高效率達到保護產(chǎn)品及降 低成本的目的。采用轉(zhuǎn)盤型可以實現(xiàn)貨物的連續(xù)包裝，且適用于較大較重的貨物。采用膠膜拉力控制，可以自動檢測膠膜的張力并調(diào)整大小以適合包裝需要。 棧板貨物的包裝順序采用螺旋交叉纏繞，具有縱向和橫向之束縛力量是長途運輸最加的包裹方式，如圖： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 本設計采用轉(zhuǎn)盤與包膜同步結構，即轉(zhuǎn)盤帶動貨物轉(zhuǎn)動的同時包膜做垂直上升，下降或者靜止運動。轉(zhuǎn)盤由一電動機通過鏈傳動帶動其旋轉(zhuǎn)，其速度可調(diào)。包膜機也是通過另一電動機帶動，是將包膜機的滑輪吻合在滑道上，再通過鏈帶動其運動。包膜過程是在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的力帶動膠膜進行纏繞，在纏繞 的同時通過電磁張緊裝置控制膠膜的伸縮率使之達到最佳包裝效果。 在本設計中之所以都采用鏈傳動是因為它有以下優(yōu)點：結構簡單，簡化設計，成本低；經(jīng)久耐用，由于運行速度平穩(wěn)所以磨損小，減輕了維護強度，降低了維護費用；傳動精度高，是實現(xiàn)自動運行的保障 。 設計參數(shù) 1 總體參數(shù) 總長： 2220 寬： 1500 高： 2500 大包裝高度： 2300 大包裝重量： 2000 控電壓 : 24 v 2 工作參數(shù) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)： 10 n/縮膜提升速度： 0~5 m/大供膜速度： 50 m/作電源： 380v 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 3 各部件參數(shù) (1) 提升柱 提升鏈輪中心距 2400 動比 I=45 (2) 供膜機 張力裝置預緊力 400 N (3) 底盤 距地高度 85 動比 I=71 鏈輪中心距 1450 4) 筒狀膜 寬： 500 ： 500 ： 徑： 60 動機及減數(shù)器的選擇 升電動機及減速器的選擇 1 電動機的選擇 (1)選型 所選電動機主要用于供膜機的提升，工作平穩(wěn) ，有一定的調(diào)速功能，經(jīng)濟性好。綜合以上因素選用 Y 系列全封閉三相異步電機，電壓 380V。 (2)選電機容量 電動機所需工作功率為 Pd 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 工作機所需工作功率為 — 電動機所需工作功率 工作機所需工作功率 η — 總效率 (3)負載 00 N F f= =400*0 N F= f=100*10+40=1040 N f M=040*2 — 總提升力； 重力； f— 摩擦力； 正壓力 傳動裝置的總效率為 η =η 1+η 2+η 3 η 1減速器傳動效率，η 2 鏈傳動效率，η 3 其它傳動效率 η =需電機功率為 =(1040*700=載荷平穩(wěn)，電動機額定功率 手冊，選 號為 N=910 n/.1 減速器的選擇 (1)選型 由于輸入軸與輸出軸垂直，故選 (2)確定傳動比 I=n1/10/21=45 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 入軸轉(zhuǎn)速 n/出軸轉(zhuǎn)速 n/3)確定減速器規(guī)格 根據(jù)工作轉(zhuǎn)矩為 中心距為 63 盤電動機及 減速器選擇 1 電動機的選擇 (1)選型 所選用電動機用于帶動轉(zhuǎn)盤作低速轉(zhuǎn)動，運動平穩(wěn)，沖擊小，負載轉(zhuǎn)矩小，消耗功率少。綜合經(jīng)濟和性能因素選擇 Y 系列全封閉三相異步電動機，電壓 380V (2)選電機容量 電動機所需工作功率為 作機所需工作功率為 W/1000 電動機所需工作功率 工作機所需工作功率 η — 總效率 (3)負載計算 mg r 2 f 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 )/8=20000/2/8=1250 N f = =1250* M=f*r*8==350 w=000 動裝置的總效率為 η =η 1+η 2+η 3 確定各部分效率為：擺線減速器 η 1=傳動的效率η2=承的傳動效率為η 3=0。 99 所需電機功率為 000η =350*π /(1000*60η )=載荷平穩(wěn)，包裝機額定功率 據(jù) Y 系列電動機技術手冊選電動機的額定功率為 =1500 n/2 減速器的選擇 (1) 選型 根據(jù)機器結構，傳動比，初步選擇擺線針減速器。 (2) 主要參數(shù) 從動機：低速旋轉(zhuǎn) 工作時間：每日 20小時 低速軸轉(zhuǎn)速： N=20n/速軸實際所需轉(zhuǎn)矩： M=3) 選型 由上述參數(shù)選擇 入功 動比為 71。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 升機的鏈傳動設計計算 傳動設計 1 主要參數(shù) 電動機功 P=1.1 速 n=910 r/動比 I=1 2 鏈傳動計算 (1) 選擇鏈輪齒數(shù) 知鏈的速度為 V=5 m/由于速度低所以選小鏈輪齒數(shù)為 17，節(jié)距 P=12.7 2) 計算功率 A*P=1*.1 (3) 確定鏈條節(jié)數(shù) 定中心距為 P, 鏈節(jié)數(shù)為 +（ +17=35 (4) 確定鏈條的中心距 P 由于鏈條的傳遞功率低 ,轉(zhuǎn)速低 , 所以選 08A 單排 ,節(jié)距為P=5) 確定鏈長 L 及中心距 a L= 000=35*000=m A=P/4( )*2=114.3 m 中心距減少量 a=(a=mm a’= 鏈輪設計計算 小鏈輪尺寸計算 : 齒數(shù)為 17，節(jié)距 P=12.7 度圓直徑 d 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 d=p/80/z)=12.7/80/17) =頂圓直徑 da da=p(80/17)=80/17) =度圓弦齒高 ha 根圓直徑 df df=d－ 側凸緣直徑 80/z)－ 寬 .3 角寬 ba p=1.5 勾角 α α =(120z)~ (140z)=1200 磁離合器的選擇 １ 計算負載轉(zhuǎn)距 N r f=450 N r=m N=f r=450*f =f— 負載； r— 力臂； N— 負載轉(zhuǎn)矩 2 選擇電磁離合器 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 ?。?d＝５０ 于本結構需要，選擇結構簡單，外型尺寸小，離合動作快的牙簽式電磁離合器。型號為 定功率為５０ 簧設計計算 1 彈簧的工作載荷計算 受力分析按靜摩擦轉(zhuǎn)距選擇 Ｔ d≥ k d— 離合器額定轉(zhuǎn)距 k— 安全系數(shù) 運轉(zhuǎn)時的最大載荷轉(zhuǎn)距 y F2 x 4 以上力的大小 ，方向均按比例 00 N 50 N， 75 N 80 N, 70 N , 5 6 2 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 X+2X+Y: 3Y=4Y 解得 60 N 2 選材料并確定其許用應力 因彈簧在一般條件下工作，可以按第二類來考慮。現(xiàn)選用65出步選定 D=12d=選 δ B=1750 可以算得 [τ ]==700 3 根據(jù)強度條件計算彈簧鋼絲直徑 現(xiàn)選取旋繞比 C=8，則由 K=(4(4c 得 K=據(jù) d’≥ τ ]=360*[τ ]不變，取 D=12mm c=12/2=6。 4 根據(jù)剛度條件，計算彈簧圈數(shù) n 彈簧剛度 F/⊿ λ =360/80=,則彈簧圈數(shù) n 為 n=(8D3 取 n=25 膜導輥設計 薄膜導輥是很重要的零件，它直接關系到薄膜的拉伸程度。在本設計中薄膜導輥的材料選用膠木，即可以增大阻尼又可以防止薄膜損壞。 薄膜導輥外型，如圖： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 輪及導軌設計 1 導軌 采用 5鋼板的端面作為導軌，表面進行熱處理加工和打磨。 2 滑輪 采用軸承嵌入式。將滑輪在徑向分成兩部分，將軸承鑲入其中一部分內(nèi)，再用螺釘把另一部分與之固定，再將滑輪體套在滑輪軸上，使滑輪與軸相對運動。 滑輪外型 如圖： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 第 3 章 張力器設計 力器簡介 械式張力器 (1) 摩擦式張力器 1 1 7 4 7 2 5 6 6 3 2 1 3 5 4 圖 3— 1 摩擦式張力器 1— 纖維； 2— 制動輪； 3— 剎車帶； 4— 螺母； 5— 彈簧； 6— 纖維卷盤； 7， 8— 導棍 圖 3— 1 為在紗團軸上施加張力的裝置。紗團和制動輪位于同一回轉(zhuǎn)軸上，同步回轉(zhuǎn)。制阻力矩是由制動輪與剎車帶間的摩擦產(chǎn)生的，其大小由連接在剎車帶上的彈簧的拉伸變形所決定的。在開卷過程中，紗線經(jīng)過導輥被 拉出，其對紗團的驅(qū)動力矩與阻 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 力矩（摩擦力矩）相平衡。故可通過改變彈簧變形的辦法達到控制張力的目的。 (2) 力平衡式張力器 圖 3— 2 力平衡圖 圖 3— 3 單彈簧力平衡式張力器 1— 傳感器； 2— 平衡桿； 3— 拉桿； 4— 拉簧； 5— 制動輪； 6— 紗團 它是由剎車輪產(chǎn)生摩擦阻力矩的張力器。基本構造如圖 3—3 所示。紗團 6 與制動輪 5 位于同一根轉(zhuǎn)軸上。剎車帶 3 一端固定在張力殼體上，另端固定在平衡桿 2 上。平衡桿一端為角支，因而可自由擺 動。紗團的紗線通過位于平衡桿擺動端上的傳感輥1 拉出。剎車帶的預緊力是由一端固定在平衡桿上另一端固定在殼體上的彈簧 4 的變形產(chǎn)生的。 (3) 雙彈簧力平衡式張力器 圖 3— 4 所示的張力器，也是由剎車輪產(chǎn)生摩擦制阻扭矩的張力自動補償張力器。與其圖 3— 2 的張力器主要不同點為雙彈簧力平衡式，彈簧 6 的特性參數(shù)主要取決與張力靜差率。彈簧 3 的特性參數(shù)則主要取決于張力值的大小。兩個彈簧的特性匹配是影響性能的主要參數(shù)。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 3— 4 雙彈簧力平衡式張力器 圖 3— 5 力器 1— 傳感器； 2— 擺桿； 3— 拉簧 1— 傳感器； 2— 平衡桿； 3— 反饋桿 4— 剎車帶； 5— 制動輪； 6— 拉簧 4— 扭簧； 5— 過載簧； 6— 制動輪 7— 紗團 7— 剎車帶； 8— 剎車簧； 9— 杠桿 10— 轉(zhuǎn)柄； 11— 傳力繩； 12— 緩沖輪； 13— 紗團 (4) “力器 該張力器是具有機械反饋的力平衡式張力器自動補償張力器?；緲嬙烊鐖D 3— 5 所示。制阻力矩是由剎車帶 7 與制動輪 6的摩擦產(chǎn)生的。剎車帶一端連接剎車簧 8，另一端固定在可自由轉(zhuǎn)動的曲柄輪 10 上。剎車帶的預緊力是由剎車彈簧 的拉伸變形產(chǎn)生的，而其中心是鉸支點，固平衡桿與反饋輪可繞此鉸支點自由擺動。扭簧 4 一端固定在殼體上，另端固定在反饋輪上，從而使平衡桿的擺動與剎車彈簧的變形建立了聯(lián)系。為了防止紗線張力突然增高過大而使剎車彈簧過載損壞，裝置有過載保護彈簧 5，過載彈簧的一端固定在殼體上，另端通過杠桿 9 與剎車彈簧相連。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 紗團與制動輪位于同一軸上，并同步回轉(zhuǎn)。紗線通過平衡桿兩端的傳感輥拉出。平衡桿在扭簧 4，傳力繩 11 及紗線所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩平衡時，便可處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。 隨開卷過程的進行，紗團卷徑不斷減??；故使 紗線張力增大，從而就破壞了 平衡桿的力矩平衡，而使平衡桿與反饋輪發(fā)生轉(zhuǎn)動（逆時針方向），張力繩將變松，曲柄輪上的轉(zhuǎn)柄１０也將向順時針方向轉(zhuǎn)動，因而紗車彈簧的拉伸變形將減小，亦即使剎車帶產(chǎn)生摩擦矩的預緊力減小，故可控制紗線張力在一定范圍內(nèi)變化。 器張力器 (1)磁粉離合器 用磁粉作為介質(zhì)來傳遞動力的磁粉離合器，具有良好的轉(zhuǎn)矩控制性，近年來它在各部門中的應用范圍日益擴大。在張力自動控制或半自動控制系統(tǒng)中，是較為理想的動力執(zhí)行元件。 (2)力矩電機 利用力矩電機的軟特性可將其應用在張力控制過程中，控制線團張力和線速度的穩(wěn)定 。 力器的選擇 本設計選用電器式張力器中的電磁離合器張力器，結構圖如圖３ — ６。 包膜的工作過程： 把膠膜卷套在卷軸上，膠膜經(jīng)惰輥使其背面不帶膠的部分與惰輥接觸，接著通過副阻尼輥和主阻尼輥并依次繞在副、主阻尼輥上。再經(jīng)過導輥，最后纏繞在貨物上。膠膜的打卷、包裝的動 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 力是由貨物在轉(zhuǎn)盤上旋轉(zhuǎn)提供的，可以說是膠膜在貨物轉(zhuǎn)動帶動下自動纏繞在貨物上的。 圖 3— 6 電磁張力器工作圖 1— 膠膜卷； 2— 膠膜； 3— 惰輥； 4— 副阻尼輥； 5— 主阻尼輥； 6— 彈簧 7— 導輥； 8— 電磁離和器 張 力器的工作原理： 由于要使伸縮膜拉長，所以必須保證膠膜兩端有一定的拉力，膠膜的一端粘在貨物上，另一端則由阻尼輥擠著。由電磁離合器向阻尼輥提供反向的轉(zhuǎn)矩，由于阻尼輥與膠膜之間產(chǎn)生了摩擦阻力在一定程度上阻止膠膜向貨物上纏繞，并使膠膜拉伸。這時導輥彈簧被拉開，使膠膜張力、彈簧拉力、二力桿力保持平衡，而使膠膜受到的拉力保持一定，即膠膜的伸縮比就保持一定。這樣當電磁離合器力矩改變的同時，阻尼力矩也隨之改變，導致膠膜的張力隨之改變，最終就實現(xiàn)了膜的伸縮比的改變。從而實現(xiàn)根 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 據(jù)不同廠家的膠膜產(chǎn)品的不同伸縮率和不同貨物，進行 膠膜伸縮比的調(diào)整，達到最佳的包裝效果，即最省料、最耐用。 第 4 章 其它零部件的設計計算 承的選擇 在本設計中，為了減小結構尺寸，減少機器重量，簡化設計，所選用的軸承均為帶密封圈的深溝球軸承（ 276選用型號如下： 滑輪軸承： 6004尼輥軸承： 61906尼輥軸用軸承： 6190761906輥軸承： 61804輥軸承： 61903電開關的選擇 在貨物包裝過程中，為了實現(xiàn)對不同高度的貨物均能自動纏繞直至貨物頂部為止，不 需另行個別設定而設有測高光電開關。 在本設計中選用 光電開關。此開關采用集成電路，內(nèi)置放大器，適用與直流電壓 10控制電路中，作無接觸的操縱、控制、檢測、限位、信號輸出元件用，它具有檢測距離遠，檢出物體范圍廣，具有壽命長，公耗低，響應速度快，有防止相互干擾機能。 光電開關按檢測分：對射型，回歸型，擴散反饋型。本設計中選用擴散反射型，包括透明體在內(nèi)，可檢測出各種物體，其型號為 其工作原理如圖： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 結 論 在 劉財勇 老師以及機電教研室各位老師的認真指導和幫助下和本人的努力下，圓滿的完成了畢業(yè)設計任務。在本次設計中所設計的包裝機供膜部分由于采用了電磁張力控制器設計和 線性低密度聚乙烯 ） 拉伸膜 這種新型材料 ，在很大程度上提高了機器的工作性能，滿足了用戶需求和環(huán)保 要求，達到了預期的效果。 在設計中完成了對包膜機總體結構設計，包括底座、轉(zhuǎn)盤，控制箱，升降架的結構設計，鏈傳動結構設計，箱體的結構設計，各部分傳動軸的設計，軸承座的設計，鏈輪座的設計等，并進行了設計計算（部件的尺寸確定，運動情況分析，受力分析等），以及驅(qū)動用電動機的選擇，減速器的選擇，軸承的選擇等。 在設計過程中，學到了很多有用的知識，如：包裝機械，機械設計制造， 用軟件等方面的知識。同時也使自己在離校之前得到了一次很好的實踐鍛煉，為今后的實際工作打下了良好的基礎，但由于本人的知識和經(jīng)驗有限 仍有許多不足之處，仍需向各位老師和其他同學學習。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 參考文獻 1 蔣莊德等著，機械精度設計 ,西安：西安交通大學出版社， 楊平，廉仲編著，機械電子工程設計，北京：國防工業(yè)出版社， 濮良貴，紀名剛主編，機械設計， 7 版，北京：高等教育出版社， 2001 4 二代龍震工作室編， 體三維設計實例（機械設計）北京：電子工業(yè)出版社， 劉寶廷，程樹康等編著，步進電動機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)，哈爾濱：哈工大出版社， 成大 先主編，機械設計手冊，北京：化學工業(yè)出版社， 王大康，盧頌峰主編 機械設計課程設計 北京： 北京工業(yè)大學出版社， 龔桂義主編，機械設計課程設計圖冊，北京：高等教育出版社，1990 9 邵謙等編著， 文版機械制圖 100 例，北京：電子工業(yè)出版社， 0 鄭文緯 吳克堅主編 機械原理 高等教育出版社 11 大連理工大學工程畫教研室編 機械制圖（第四版） 高等教育出版社