包装机纵封牵引及其调节补偿机构的设计 (2)
7 差动行星轮设计
7.1已知条件
中心轮1、行星轮2、大太阳轮3、转臂H 。中心轮输入功率
P 1=0.512kw×0.97×0.99=0.492kw ，转速n 11=732.1556321r/min ，n 12=3
556=185.3r/min ，传动比i 1H =3；大太阳轮输入功率P 3=7.158w×0.49=3.51w ，转速n 3=30
150=5r/min ，传动比i 3H =1.5。
7.2 选择材料
中心轮和行星轮用20CrMnTi ，渗碳淬火，齿面硬度56～62HRC ；大太阳轮用40Cr ，调质处理，齿面硬度250～280HBS 。
行星轮个数k=3
齿宽系数φa =0.4
齿轮精度为8级
7.3 确定齿轮齿数
取标准模数m=3
（1）取Z 1=36，按传动比条件
则 Z 3=(i 1H －1)Z 1=(3－1) ×36=72
（2）按同心条件
Z 2=221-H i Z 1=2
23-×36=18 （3）按装配条件
Z 1=H i kN 1=3
3N =N （整数） 符合整数要求 （4）按邻接条件
(Z 1+Z 2)sin k ?180=(36+18)sin 3
180?=46.77 【12-16】
Z 2+2h a *=18+2×1.0=20
(Z 1+Z 2)sin k
?180>Z 2+2h a * 符合条件 7.4 实际传动比和转速
i 1H =1+
13Z Z =1+36
72=3 n H1=H i n 111=3
321=107r/min n H2=H i n 112=3
3.185=61.78r/min i 3H =1+31Z Z =1+7236=1.5
Δn H =H i n 33=5
.15=3.33r/min 7.5 应力循环次数计算
（1）中心轮
N 1=60n 1jL h =60×321×3×( 6×300×16)=1.66×109
（2）大太阳轮
N 3=60n 3jL h =60×5×3×( 6×300×16)=2.63×107
（3）行星轮
N 2=??? ??+2332
11Z Z N Z Z N ÷k =??
? ????+??36721063.218361066.179÷3 =1.12×109
7.6 强度验算
7.6.1 中心轮、行星轮传动接触疲劳强度验算
查图得 接触强度计算的寿命系数Z N1=1.0，Z N2=1.0 (允许有一定点蚀)查图得 接触强度计算的尺寸系数Z X1=Z X2=1.0
取S Hmin =1.0
由图得 齿面接触疲劳极限ζHlim1=ζHlim2=1350MPa
计算许用接触应力
[ζH ]1= [ζH ]2=
min lim H H S σZ N Z X =0
.11350×1.0×1.0=1350MPa 取[ζH ]=1350MPa
中心轮转矩T 1
T 1=9.55×106
n1p1=9.55×106×3.185492.0=25352N ?mm 初取K t Z εt 2=1.1，φa =0.4
由表得 弹性系数Z E =189.8MPa
由图得 节点区域系数Z H =2.5
传动比i=u=12Z Z =36
18=0.5 齿轮分度圆直径
d 1=mZ 1=3×36=108mm
d 2=mZ 2=3×18=54mm
中心距
a=
21( d 1+ d 2)= 21×(108+54)=81mm 圆周速度
v=3
1
11060?n d π=3
106032110814.3???=1.81 m/s 选齿轮精度为8级 按电机驱动，载荷平稳，由表选 使用系数K A =1.0
按8级精度和vZ 1/100=1.81×36/100=0.652m/s ，由图得 动载系数K v =1.075 齿宽b=φa ×a=0.4×81=32.4mm
由图 按b/d 1=32.4/108=0.3，轴的刚度较大，齿轮在两轴承间非对称分布，得齿向载荷分布系数K β=1.01
由表得 齿间载荷分配系数K α=1. 1
则 载荷系数 K=K A K v K βK α=1.0×1.075×1.01×1.1=1.19
由图得 端面重合度系数εα1=0.828，εα2=0.72
得εα=εα1+εα2=1.548
由图得 接触强度计算的重合度系数Z ε=0.91
计算齿面接触应力
ζH =Z H Z E Z εu u bd KT 1221
1+? =2.5×189.8×0.91
5.015.01084.322535219.122+???? =299MPa≤[ζH ]=1350MPa 安全
7.6.2中心轮、行星轮传动弯曲疲劳强度验算
按Z 1=36，Z 2=18，由图得 外齿轮齿形系数Y Fa1=2.48，Y Fa2=2.9
由图得 外齿轮应力修正系数Y sa1=1.66，Y sa2=1.54
由图得 齿根弯曲强度计算的重合度系数Y ε=0.73
由图得 齿根弯曲疲劳极限ζFlim1=ζFlim2=350MPa
由图得 弯曲强度计算的寿命系数Y N1=1.0，Y N2=1.0
由图得 弯曲强度计算的尺寸系数Y X1=1.0，Y X2=1.0
取 Y ST =2.0，S Fmin =1.4
计算许用弯曲应力
[ζF1]= [ζF2]=
min lim F ST F S Y σY N Y X =4
.12350?×1.0×1.0=500MPa 计算齿根弯曲应力
ζF1=
m
bd KT 112Y Fa1Y sa1Y ε =3
1084.322535219.12????×2.48×1.66×0.73 =17.3MPa <[ζF1]=500MPa 安全
ζF2=ζF11
122sa Fa sa Fa Y Y Y Y =17.3×66.148.254.19.2?? =18.8MPa <[ζF2]=500MPa 安全 7.6.3 大太阳轮、行星轮传动接触疲劳强度验算
查图得 接触强度计算的寿命系数Z N3=1.0，Z N2=1.0 (允许有一定点蚀) 查图得 接触强度计算的尺寸系数Z X3=Z X2=1.0
取S Hmin =1.0
由图得 齿面接触疲劳极限ζHlim2=1350MPa
ζHlim3=690MPa
计算许用接触应力
[ζH ]2=min 2lim H H S σZ N2Z X2=0
.11350×1.0×1.0=1350MPa [ζH ]3=min 3lim H H S σZ N3Z X3=0
.1690×1.27×1.0=876.3MPa 因[ζH ]3<[ζH ]2，计算中取[ζH ]= [ζH ]3=876.3MPa
中心轮转矩T 3
T 3=9.55×106
33n p =9.55×106×500351.0=6704N ?mm 初取K t Z εt 2=1.1，φa =0.4
由表得 弹性系数Z E =188.9MPa
由图得 节点区域系数Z H =2.5
传动比i=u=23Z Z =18
72=4 齿轮分度圆直径
d 2=mZ 2=3×18=54mm
d 3=mZ 3=3×72=216mm
中心距
a=81mm
圆周速度
v=33
31060?n d π=3
1060521614.3???=0.057 m/s 选齿轮精度为8级
按电机驱动，载荷不平稳，由表选 使用系数K A =1.10
按8级精度和vZ 3/100=0.057×72/100=0.04m/s ，由图得 动载系数K v =1.0 齿宽b=φa ×a=0.4×81=32.4mm
由图 按b/d 3=32.4/216=0.15，轴的刚度较大，齿轮在两轴承间非对称分布，得齿向载荷分布系数K β=1.0
由表得 齿间载荷分配系数K α=1. 1
则 载荷系数 K=K A K v K βK α=1.1×1.0×1.0×1.1=1.21
由图得 端面重合度系数εα2=0.72，εα3=0.792
得εα=εα2+εα3=1.512
由图得 接触强度计算的重合度系数Z ε=0.92
计算齿面接触应力
ζH =Z H Z E Z εu
u bd KT 12233
+? =2.5×188.9×0.92414216
4.32670421.122+???? =50.8MPa≤[ζH ]=876.3MPa 安全
7.6.4 大太阳轮、行星轮传动弯曲疲劳强度验算
按Z 3=72，Z 2=18，由图得 外齿轮齿形系数Y Fa3=1.26，Y Fa2=2.9
由图得 外齿轮应力修正系数Y sa3=1.76，Y sa2=1.54
由图得 齿根弯曲强度计算的重合度系数Y ε=0.75
由图得 齿根弯曲疲劳极限ζFlim3=220MPa
ζFlim2=350MPa
由图得 弯曲强度计算的寿命系数Y N3=1.0，Y N2=1.0
由图得 弯曲强度计算的尺寸系数Y X3=1.0，Y X2=1.0
取 Y ST =2.0，S Fmin =1.4
计算许用弯曲应力
[ζF3]=min 3lim F ST F S Y σY N3Y X3=4
.12220?×1.0×1.0=314.3MPa [ζF2]=min 2lim F ST F S Y σY N2Y X2=4
.12350?×1.0×1.0=500MPa 计算齿根弯曲应力
ζF3=m
bd KT 332Y Fa3Y sa3Y ε =3
2164.32670421.12????×1.26×1.76×0.75 =1.29MPa <[ζF1]=314.3MPa 安全
ζF2=ζF3
3
322sa Fa sa Fa Y Y Y Y =1.29×76.126.154.19.2?? =2.6MPa <[ζF2]=500MPa 安全 7.7 齿轮主要几何参数
Z 1=36 Z 2=18 Z 1=72 i 1H =3 i 3H =1.5 m=3mm
d 1=mZ 1=3×36=108mm
d 2=mZ 2=3×18=54mm
d 3=mZ 3=3×72=216mm
d a1=d 1+2h a *m=108+2×1.0×3=114mm
d a2=d 2+2h a *m=54+2×1.0×3=60mm
d a3=d 3－2h a *m=216－2×1.0×3=210mm
d f1=d 1－2(h a *+c*)m=108－2×(1.0+0.25) ×3=100.5mm
d f2=d 2－2(h a *+c*)m=54－2×(1.0+0.25) ×3=46.5mm
d f3=d 3+2(h a *+c*)m=216+2×(1.0+0.25) ×3=223.5mm a=21( d 1+ d 2)=2
1×(108+54)=81mm 齿宽b 2=b=32.4mm
取b 1=b 2+(5～10)=40mm
8 转臂齿轮设计
8.1 已知条件
传递功率p 1=0.492kw×0.97×0.99+3.5w×0.97×0.99=0.476kw ，输入转速n 1=n H +Δn H =107+3.3=110.3r/min ，传动比i=1.338，每天2班，预期寿命6年。
8.2 选择材料
小齿轮材料选用45钢，调质处理，齿面硬度210～255HBS 。大齿轮材料选用ZG310-570，正火处理，齿面硬度162～185HBS 。
该齿轮设计及校核同其他齿轮。
8.3 齿轮主要几何参数
Z 1=45 Z 2=60 u=1.333 m=3mm
d 1=mZ 1=3×45=135mm
d 2=mZ 2=3×60=180mm
d a1=d 1+2h a *m=135+2×1.0×3=141mm
d a2=d 2+2h a *m=180+2×1.0×3=186mm
d f1=d 1－2(h a *+c*)m=135－2×(1.0+0.25) ×3=127.5mm
d f2=d 2－2(h a *+c*)m=180－2×(1.0+0.25) ×3=172.5mm a=21( d 1+ d 2)=2
1×(135+180)=157.5mm 齿宽b 2=b=64mm
取b 1=b 2+(5～10)=69mm
9 对辊等速齿轮设计
9.1 已知条件
传递功率 p 1=0.496kw×0.972×0.992=0.439kw ，输入转速n 1=
333
.13.110=82.7r/min ，传动比i=1，每天2班，预期寿命6年，d 1=d 2=76.4mm 。 9.2 选择材料
两齿轮材料均选用16MnCr5，渗碳淬火。
计算应力循环次数N
N 1=60n 1jL h =60×82.7×1×( 6×300×16)=1.43×108
N 2=i
N 1= N 1 查图得 接触强度计算的寿命系数Z N1=Z N2=1.13 (允许有一定点蚀)
查图得 接触强度计算的尺寸系数Z X1=Z X2=1.0
取S Hmin =1.0
由图得 齿面接触疲劳极限ζHlim1=ζHlim2=1500MPa
计算许用接触应力
[ζH ]1=[ζH ]2=min lim H H S σZ N Z X =0
.11500×1.13×1.0=1595MPa 取[ζH ]=1595MPa
9.3 确定齿数
已知：d 1=d 2=76.4mm
a=2
1( d 1+ d 2)=76.4mm 模数m 取1.5mm
Z 1= Z 2=m d =5
.14.76=51 则 d 1=d 2=m ?Z=1.5×51=76.5mm
a=76.5mm
齿轮转矩T 1
T 1=9.55×106
11n p =9.55×106×7
.82439.0=50695N ?mm 初取K t Z εt 2=1.1，φa =0.4 由表得 弹性系数Z E =189.8MPa
由图得 节点区域系数Z H =2.5
传动比i=u=1
圆周速度
v=3111060?n d π=3
10607.825.7614.3???=0.33m/s 选齿轮精度为8级
9.4 验算齿面接触疲劳强度
按电机驱动，载荷平稳，由表选 使用系数K A =1.0
按8级精度和vZ 1/100=0.33×51/100=0.168m/s ，由图得 动载系数K v =1.2 齿宽b=φa ×a=0.4×76.5=30.6mm
由图 按b/d 1=30.6/76.5=0.4，轴的刚度较大，齿轮在两轴承间非对称分布，
得齿向载荷分布系数K β=1.05
由表得 齿间载荷分配系数K α=1.1
则 载荷系数 K=K A K v K βK α=1.0×1.2×1.05×1.1=1.386
由图得 端面重合度系数εα1=εα2=0.8415
得εα=εα1+εα2=1.684
由图得 接触强度计算的重合度系数Z ε=0.885
计算齿面接触应力
ζH =Z H Z E Z εu u bd KT 1221
1+? =2.5×189.8×0.8851115.766.3050695386.122
+???? =525MPa ≤[ζH ]=1595MPa 安全
9.5 校核齿根弯曲疲劳强度
按Z 1=Z 2=51，由图得 外齿轮齿形系数Y Fa1=Y Fa2=2.34
由图得 外齿轮应力修正系数Y sa1=Y sa2=1.71
由图得 齿根弯曲强度计算的重合度系数Y ε=0.7
由图得 齿根弯曲疲劳极限ζFlim1=ζFlim2=435MPa
由图得 弯曲强度计算的寿命系数Y N1=1.0，Y N2=1.0
由图得 弯曲强度计算的尺寸系数Y X1=1.0，Y X2=1.0
取 Y ST =2.0，S Fmin =1.4
计算许用弯曲应力
[ζF1]= [ζF2]=min lim F ST F S Y σY N Y X =4
.12435?×1.0×1.0=621.4MPa 计算齿根弯曲应力
ζF1=ζF2=m
bd KT 12Y Fa Y sa Y ε =
5
.15.766.3050695386.12????×2.34×1.71×0.7 =112MPa <[ζF1]=621.4MPa 安全 9.6 齿轮主要几何参数
Z 1=Z 2=51 u=1 m=1.5mm
d 1= d 2=mZ=1.5×51=76.5mm
d a1= d a2=d+2h a *m=76.5+2×1.0×1.5=79.5mm
d f1= d f2=d －2(h a *+c*)m=76.5－2×(1.0+0.25) ×1.5=72.75mm
a=
2
1( d 1+ d 2)=76.5mm 齿宽b 2=b=30.6mm 取b 1=b 2+(5～10)=38mm
10 变速轴的设计
情况一：齿轮c 啮合，齿轮d 不啮合；
情况二：齿轮d 啮合，齿轮c 不啮合。
10.1确定轴上的作用力（情况一）
（1）转速
轴的转速n 1=321r/min
转臂的转速n z1=110.3r/min
（2）功率
轴的功率p=0.492kw
转臂的功率p z =0.476kw
（3）转矩
轴的转矩T 1=95501n p =9550×321
492.0=14.64N ?m 转臂的转矩T z1=9550
1
z z n p =9550×3.110476.0=41.2N ?m （4）圆周力【17】 齿轮c 的圆周力F tc =2T 1/d c =2×14.64/0.1775=164.96N
齿轮e 的圆周力 F te1=2T 1/d e =2×14.64/0.108=271.11N
齿轮f 的圆周力 F tf1=2T z1/d f =2×41.2/0.135=610.37N
（5）径向力【17】
齿轮c 的径向力F rc =F tc tanαn =164.96×tan20°=60.04N
齿轮e 的径向力 F re1=F te1tanαn =271.11×tan20°=98.68N
齿轮f 的径向力 F rf1=F tf1ta nαn =610.37×tan20°=222.16N
10.2确定轴上的作用力（情况二）
（1）转速
轴的转速n 2=185.3r/min
转臂的转速n z2=65r/min
（2）功率
轴的功率p=0.492kw
转臂的功率p z =0.476kw
（3）转矩
轴的转矩T 2=95502n p =9550×3
.185492.0=25.35N ?m 转臂的转矩T z2=9550
2
z z n p =9550×65476.0=69.9N ?m （4）圆周力 齿轮d 的圆周力F td =2T 2/d d =2×25.35/0.210=241.43N
齿轮e 的圆周力F te2=2T 2/d e =2×25.35/0.108=469.44N
齿轮f 的圆周力 F tf2=2T z2/d f =2×69.9/0.135=1035.6N
（5）径向力
齿轮d 的径向力F rd =F td tanαn =241.43×tan20°=60.04N
齿轮e 的径向力F re2=F te2tanαn =469.44×tan20°=170.9N
齿轮f 的径向力 F rf2=F tf2tanαn =1035.6×tan20°=376.9N
以下以第二种情况为例进行分析，第一种情况同理。
10.3 选择轴的材料
材料选用45钢，调质处理，强度极限ζb =600MPa 。
估算最小直径d
d≥A×32
n p =117×33.185492.0=16.2mm 考虑到键槽削弱了轴的强度，将轴径增大5%，共有3个键槽。
则 d 16.2×1.15=18.63 mm 取d=27mm
10.4 轴的结构设计
10.4.1 轴径的确定
d 1=27mm
d 2=32mm
d 3=35mm
d 4=40mm
d 5=42mm
d 6=47mm
d 6=42mm
d 8=40mm
10.4.2 确定轴承型号
由d 3=35mm ，选滚动轴承 型号6207
由d 4=d 8=40mm ，选滚动轴承 型号6208
10.4.3 轴段长度的确定
l 1=b e －δ1=40－2=38mm
l 2=15mm
l 3=140mm
l 4=42mm
l 5=b d －δ1=56－2=54mm
l 6=145mm
l 7= b c －δ1=56－2=54mm
l 8=32mm
10.5 计算支座反力
10.5.1 铅直面内的支座反力
据∑M B=0，得
F te2(L1+L2+L3+L4)+F tf2(L1+L2+L3)－R AY2(L1+L2)+F td L1=0
469.44×492+1035.6×388－R AY2×292+241.43×249=0
R AY2=2372.9N
据∑Y=0，得
R BY2= F te2+F tf2+F td－R AY2
=469.44+1035.6+241.43－2372.9
=－626.43N (负号表示方向向下)
10.5.2 水平面内的支座反力
据∑M B=0，得
F re2(L1+L2+L3+L4)+F rf2(L1+L2+L3)－R AZ2(L1+L2)+F rd L1=0
170.9×492+376.9×388－R AY2×292+60.04×249=0
R AZ2=840N
据∑Y=0，得
R BZ2= F re2+F rf2+F rd－R AZ2
=170.9+376.9+60.04－840
=－232.16 N (负号表示方向水平向内)
10.6 作弯矩图【18】
10.6.1 铅直面内弯矩MY图
在A点左边
M AY= F te2L+ F tf2(L－104)
当 0≤L≤104时
M FY= F te2L=469.44×104=4.88×104N?mm
当 104 M AY=( F te2+ F tf2)L－F tf2×104 =(469.44+1035.6)×200－1035.6×104 =1.93×105 N?mm 在A点右边 M AY= R BY2L+ F td(L－249) 当 0≤L ≤249时 M DY = R BY2L=626.43×249=1.56×105N ?mm 当 249 M AY =( R BY2+ F td )L －F td ×249 =(626.43+241.43)×292－241.43×249 =1.93×105 N ?mm 10.6.2水平面内弯矩MZ 图 在A 点左边 M AZ = F re2L+ F rf2(L －104) 当 0≤L ≤104时 M FZ = F re2L=170.9×104=1.78×104N ?mm 当 104 M AZ =( F re2+ F rf2)L －F rf2×104 =(170.9+376.9)×200－376.9×104 =7.04×104 N ?mm 在A 点右边 M AZ = R BZ2L+ F rd (L －249) 当 0≤L ≤249时 M DZ = R BZ2L=232.16×249=5.78×104N ?mm 当 249 M AZ =( R BZ2+ F rd )L －F rd ×249 =(232.16+60.04)×292－60.04×249 =7.04×104 N ?mm 10.6.3 作合成弯矩图 在F 点 M F =22FZ FY M M +=()()242 41078.11088.4?+?=5.19×104 N ?mm 在A 点 M A =22AZ AY M M +=()()2 4251004.71093.1?+?=2.05×105 N ?mm 在D 点 M D =22DZ DY M M +=()()2 4251078.51056.1?+?=1.66×105 N ?mm 10.7 作转矩图 T=1.46×104N ?mm 10.8 作当量弯矩图 该轴单向工作，转矩按脉动循环考虑，取α=0.6。 当量弯矩M v =()2 2T M α+ 在F 点 M vF =()22T M F α+=()()242 41046.16.01019.5??+?=8.78×104 N ?mm 在A 点 M vA =()22T M A α+=()() 24251046.16.01005.2??+?=2.05×105 N ?mm 在D 点 M vD =()2 2T M D α+=()()24251046.16.01066.1??+?=1.66×105 N ?mm 图10-1 轴的受力、弯矩、转矩及合成弯矩图 注：单位为×104N?mm 10.9 按当量弯矩计算轴的直径 由M v 图看出，A 、D 两点的当量弯矩较大。 45钢调质处理，查表得[ζb ]－1=60MPa 计算A 点轴的直径 d A ≥[]311.0-b vA M σ=3560 1.01005.2??=3 2.5mm 考虑键槽影响，有三个键槽，轴径加大15% d A =32.5×1.15=37.4mm 该值小于原设计该点处轴的直径40mm ，安全。 计算D 点轴的直径 d D ≥[]311.0-b vD M σ=3560 1.01066.1??=30.2mm 考虑键槽影响，有三个键槽，轴径加大15% d D =30.2×1.15=34.7mm 该值小于原设计该点处轴的直径42mm ，安全。 其他各轴设计校核过程同上，各尺寸见零件图。 11 键的校核 11.1 主轴上键的选择 主轴上连接双联齿轮处使用导向平键。由轴径d=28mm ，选择键（A 型）b=8mm ，h=7mm ，L=250mm 。 主轴上连接联轴器处使用平键。由轴径d=22mm ，选择键（A 型）b=8mm ，h=7mm ，L=32mm 。 其他轴上键的选择同理，尺寸见各零件图。 11.2 键的强度校核 这里只对主轴上的导向平键进行强度校核，其他键同理，不再重复。 （1）挤压强度校核 [] M P a M P a d k l M kl F p e N p 10072.02505.328879422=≤=???===σσ，安全。 （2）剪切强度校核 []M P a M P a dbl M bl F e N 6031.0250 828879422=≤=???===ττ，安全。 式中 M e —轴传动的转矩， M e =8794N?mm ； F N—键的侧面所受的压力,N； d—轴的直径, d=28mm； b—键的宽度, b=8mm； k—键与轮毂的接触面高度,k≈h/2( h为键的高度)，k=7/2=3.5mm； l—键的长度, L=250mm； [] σ—键的许用挤压应力，[]pσ=100MPa； p []τ—键的许用切应力，[]τ=60MPa。 12 结论 12.1 特点 本设计主要用于立式连续制袋类包装机的包材牵引和包装袋的纵封，并可实现牵引速度的补偿调节，以保证横封后包装袋图案的完整。 该设计具有以下两个特点： （1）设计了两个工作速度，以满足两种不同尺寸的包装袋； （2）采用差动行星轮，以实现微动传动要求。 同时，这两个特点也决定了包装袋长度只能有级选择，不能任意适应，而且凸轮同步开关以及差动传动机构，不可避免存在制造及装配上的误差，加上人为调整地误差，会影响色标的定位精度。 因此，现在较为先进的是利用智能化可编程控制技术进行柔性化设计。12.2 主要技术参数 包装速度 50-80（袋/min） 包装袋尺寸（b×l） 120×240 (mm) 70×140 (mm) 主电机 Y801-4，0.55KW/380V，1390r/min 伺服电机 55SL5A2，8W/220V，2700r/min 加热器纵封200W/110V×2 12.3 问题与不足 论文在设计过程中遇到了很多问题，虽然大多数得以解决，但仍存在很多不足之处。 （1）蜗轮与太阳轮 原设计方案是要将蜗轮与差动行星轮的大太阳轮设计成一体的，这样既节省材料，又使传动结构紧凑。但因设计蜗轮蜗杆时限于其尺寸、自锁和传动比的三者相互制约，未能找到一合适模数。为了满足自锁和传动比的要求，只好将蜗轮的尺寸设计得比太阳轮小，故未能使两者设计成一体的。分析原因可能是限于整体尺寸干涉和已分配的传动比的限制。 （2）变速齿轮设计 机构的变速是由一可沿轴移动的双联齿轮来担任的，这样的变速齿轮的齿宽不必很大，而实际设计略显笨重，有待改进。 自动包装机毕业论文题目：小型全自动包装机控制系统设计 专业：机电一体化工程 目录 摘要 ABSTRACT 前言 第1章DXD系列包装机控制系统设计说明 (6) 1.1本设计所用包装机的特点 (6) 1.2技术参数及设计要求 (7) 第2章DXD系列包装机的组成结构 (8) 2.1供纸模块 (8) 2.2横封纵封模块 (8) 2.2.1 包装封口强度的检测意义 (9) 2.2.2热封器的基本组成 (9) 2.3光电定长 (11) 第3章包装机电气控制系统硬件设计 (12) 3.1 步进电机的选用 (12) 3.1.1 步进电机概述 (12) 3.1.2 步进电机结构选择 (13) 3.1.3步进电机工作原理及工作方式 (15) 3.1.4步进电机的特性 (17) 3.1.5步进电机参数的选择 (19) 3.2步进电动机驱动器的选用 (24) 3.2.1步进电动机驱动电源 (25) 3.3可编程控制器（PLC）选用 (26) 3.3.1可编程控制器概述 (26) 3.3.2 PLC选型 (29) 3.4包装机电气接线图及电气原器件表 (30) 第4章包装机电气控制系统软件设计 (30) 4.1包装机的动作过程 (30) 4.2 PLC控制步进电机系统原理 (31) 4.3电气控制系统梯形图及时序图 (32) 4.4包装机的调试运行 (35) 结论 (39) 致谢 (40) 参考文献 (41) 摘要 本设计的主要目的是为了满足控制精度的医用制袋充填封口包装设备的电气控制系统。所包含的内容有：DXD系列包装机的发展概况；包装机九大组成部件中的供膜、热封、光电定长的介绍；本课题所用的电气控制元件的选择；实现设计目的的软硬件设计方法等；其中可编程控制器（PLC）、拉袋步进电机、光电开关、热电偶、温控仪的选择、软硬件的设计方法是本文的主要内容。展望现阶段包装机的发展状况，可以预知包装机在不久的将来会被广泛地应用于食品、医学、建材工业等领域，从而成为现代化产业中所必须的设备之一。 关键词：可编程控制器（PLC），步进电动机，热电偶，温控仪 基于PLC小型自动包装机的设计 摘要 随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，对机械自动化的要求大大提高了。PLC控制技术得到了快速的发展。PLC性能强大，很快被运用到工业生产中。本设计主要运用到气缸、电磁阀、三联件、PLC等器材。对气缸、电磁阀、三联件、PLC的构造和工作原理做了简要的介绍。本文主要介绍气缸PLC在小型自动包装机上的应用。利用PLC控制技术对电磁阀进行控制，电磁阀对气缸进行控制，从而达到控制要求，执行规定的动作，完成对尿垫尿垫的包装。利用三联件对气压大小进行控制，从而使得尿垫尿垫包装的更加美观、小巧。本设计采用欧姆龙PLC进行控制，在实验室里，经过设计和调试，已经基本达到设计要求。 【关键词】PLC、电磁阀、气缸、三联件、自动包装机 The design of small automatic packaging machine based on PLC ABSTRACT With the development of science and technology, people living standard rise, the requirement of mechanical automation greatly improved. PLC control technology has been rapid development. PLC performance is strong, soon to be used in industrial production.This design is mainly applied to cylinder, solenoid valve, triple pieces, PLC and other equipment. For cylinder, solenoid valve, triple pieces, the structure and working principle of PLC made brief introduction. This paper mainly introduces the application of the PLC in the small cylinder automatic packing machine. Using PLC control technology to control electromagnetic valve, electromagnetic valve to control the cylinder, so as to achieve control requirements, the rules of action, complete opposite paper packaging. Using the joint to control pressure size, so as to make the paper more beautiful and exquisite.This design adopts omron PLC to control, in the laboratory, through design and debug, has been basically meet the design requirements. [Key words]PLC, electromagnetic valve, cylinder, triple pieces, automatic packaging machine 机械原理课程设计说明书 设计题目：包装机推包机构运动简图与传动系统设计学院：机电学院 专业：机械工程及其自动化 学号： 小组成员： 指导老师： .C 目录 一、设计题目 (2) 二、功能分解 (3) 三、运动转换 (3) 四、执行机构的选择与比较 (3) 五、原动机的选择 (5) 六、运动方案的拟定 (6) 七、传动机构8 八、运动示意图10 九、运动循环图11 十、执行机构计算12 - 1 - 十一、参考资料14 15 十二、小结 - 2 - 一、设计题目 现需要设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件 1 （见图1）先由输送带送到推包机构的推头2的前方，然后由该推头2将工件由a处推至b处（包装工作台），再进行包装。为了提高生产率，希望在推头2结束回程（由b至a）时，下一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就可以马上再开始推送工作。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台，然后再低头，即从台面的下面回程。因而就要求推头2按图示的abcdea线路运动。即实现“平推一水平退回一下降—降位退回一上升复位”的运动。 设计数据与要求: 要求每5-6s包装一个工件，且给定：L=100mm S=25mm H=30mm行程速比系数K在1.2-1.5围选取，推包机由电动机推动。 在推头回程中，除要求推头低位退回外，还要求其回程速度高于工作行程的速度，以便缩短空回程的时间，提高工效。至于“ cdea”部分的线路形状不作严格要求。 设计任务: 1.至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设 计； 2.确定电动机的功率与转速； 3.设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图； 4.对输送工件的传动系统提出一种方案并进行设计； 5.编写课程设计说明书。 二、功能分解 由运动示意图可知此机构可分解为俩个运动，凸轮机构控制运输爪的升降，导杆机构控制往复运动，俩者的配合及凸轮的设计可以达到abcde 的轨迹。如图4.1中1、2为主动件，2、3、4和5的导杆机构，可以完成a、b、c间或c、d 间的 - 3 - 二、生产率高 包装机的生产率:是指一台机器在单位时间内所包装物料的数量或件数。 生产率又分为理论生产率和实际生产率,上述的定义是指的理论生产率； 在实际生产中,有时要做生产的准备、要停机装添物料和包装材料、调试和维修机器、检验产品质量等,所以在实际生产中,一般用实际生产率来表示包装机的生产率,它是指一台包装机在一段时间内(一日、一班)的包装物料的数量。 设计中,在满足使用要求的前提下,要尽量提高生产率,措施是提高包装机的运动精度、自动化程度和可靠性,分散包装工序,增加包装执行机构数量,以及缩短辅助时间等。 三、具有一定的精度 生产中,要求包装机的生产率高、可靠性高、包装成品质量好、噪音小等,因此包装机本身应具备一定的精度。精度分为静力精度、运动精度和动力精度。 静力精度:是指包装机空运转时部件的运动精度和相互间的位置精度；它是由机械零件的加工精度和装配精度决定的。 运动精度：是指包装机的工作部件运动均匀性和协调性。它是由传动系统中零部件的设计、加工、装配和调整精度决定的。 动力精度：是指包装机在包装工作的过程中,包装机部件在工作力,温升振动的作用下的运动精度和相互位置精度。它是由包装机的零部件的刚度、按触刚度、抗振性和热变形等因素决定的。 包装机的精度愈高,对机械的制造精度、零件材料的要求愈高,使机械制造成本高。因此,包装机的精度必须根据各种要求,进行全面综合分析后再确定。 五、提高“三化”程度 “三化”是指包装机的品种系列化,零部件的通用化和标准化。 提高机器的“三化”程度,可以减少零件和部件的品种,缩短机器的设计和制造周期,增加生产批量,便于组织生产、降低机器制造成本,有利于提高机器的质量；便于维修和保养。 包装机的结构复杂、品种繁多,所以提高机器的“三化”程度是非常迫切的,但是,包装机的发展正处在新兴阶段,“三化”工作刚刚开始,这就要求在设计包装机时,必须对其“三化”给予极大的重视。 目录第一章设计题目 1.1 设计数据与要求 1.2 设计任务 第二章功能分解 第三章机构设计 3.1 机构选型 3.2 机构最终成型与凸轮设计 第四章其他推包机构的设计方案 第五章推包机构设计方案的评定与选择第六章推包设计方案的最终简图 第七章心得体会 第八章参考文献 第一章 设计题目 现需设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1 （见附图33）先由输送 带送到推包机构的推头2 的前方，然后由该推头2 将工件由a 处推至b 处（包 装工作台），再进行包装。为了提高生产率，希望在推头2结束回程（由b 至a ）时，下 一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就可以马上再开 始推送工件。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台， 然后再低头，即从台面的下面回程。因而就要求推头 2 按图示的abcdea 线路运动。即实现“平推—水平退回－下 降－降位退回－上升复位”的运动。 包装工作台d e H s b c 1a 2 附图33 推包机构执行构件运动要求 图一推包机构执行构件运动要求 1.1、设计数据与要求 要求每5～6s包装一个工件，且给定：L＝100mm， S=25mm, H=30mm.行程速比系数K在1.2～1.5范围内选取，推包机由电动机驱动。 在推头回程中，除要求推头低位退回外，还要求其回程速度高于工作行程的速度，以便缩短空回行程的时间，提高工效。至于“cdea”部分的线路形状不作严格要求。 1.2、设计任务 1）、至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计。 2）、确定电动机的功率与转速。 3）、设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图。 4）、对输送工件的传动系统提出一种方案并进行设计。 5）、对所用到的齿轮进行强度计算，确定其尺寸。 6）、进行推包机结构设计，绘制其装配图。 7）、编写课程设计说明书。 <自动包装机> 课程设计任务书 设计任务和要求 1）完成对自动包装机现有设计或产品方案的调研，做出不同设计或产品的性能分析、市场分析、技术分析等的研究综述报告一份。题目自定，字数不少于2000字。 2）完成主传动系统、拉袋、袋成型、计量、填充机构的原理方案设计。其中，主传动系统设计中应包括可改变包装速度的调速机构设计。 3）完成主传动系统、拉袋、袋成型、计量、填充机构的结构设计及主要零部件的强度校核。 4）完成主传动系统、拉袋、袋成型、计量、填充机构的原理方案设计。其中，主传动系统设计中应包括可改变包装速度的调速机构设计。 5）完成主传动系统、拉袋、袋成型、计量、填充机构的结构设计及主要零部件的强度校核。 6）编写设计说明书。 7）最终每人完成原理方案设计图1张、结构设计装配图1张、零件图2张；总设计说明书每组一份。 课程设计 自动包装机 1．设计题目 自动包装机 自动包装机主要用于食品、医药、化工等行业和植物种子的物料自动包装。物料可以是颗粒、片剂、液体、粉剂、膏体等形态。自动包装机具有自动完成计量、充料、制袋、封合、切断、输送、打印生产批号、增加易切口、无料示警、搅拌等功能。其主要特点包括： 1）有与物料接触的器件均选用不锈钢和无毒耐腐蚀塑料制成，符合各种包装要求。 2）实现无级调整包装速度和袋长。包装速度和袋长在规定范围内无级调整，不需要更换零件，简单方便。 3）采用光电检测、稳定可靠。 4）可根据不同袋材，按照预定温度，采用双路热封，良好的热平衡能保证封口的质量美观。 5）操作简单，维修方便。 6）结构简单，外形美观，价格适中。 7）重量轻，搬运方便。 8）性能优良，使用寿命长。 2．自动包装机的一般操作方法 自动包装机的动力一般采用三相四线制电源，整个机械系统由动力系统、主传动系统（包括无级调速装置）、执行系统（包括拉袋机构、袋成形机构、热封机构、供纸机构、成品送出机构、计量机构等）及控制系统四部分组成。 机器运行前，首先进行空袋的调整，即进行封袋温度的设定和袋尺寸、袋速的调整，而后确定切刀的位置及光电控制装置的调整等。第二进行充料的调整，包括落料时机的调整、计量装置的调整等。 工作时，电动机带动主传动系统，将运动和动力分别传递给各执行机构，使送纸机构、填充机构、计量机构、袋口的热封机构、成品输出机构等协同动作。 3．主要性能指标 机械原理课程设计说明书 课题：巧克力糖自动包装机 院系： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2013年7月5日 目录 设计任务 (3) 设计题目：巧克力糖包装机 (3) 设计要求 (3) 设计条件 (3) 设计任务 (4) 设计提示 (4) 第一章总论及设计要求分析 (4) 1.1 功能要求 (5) 1.2 原机的选择 (5) 1.3传动比的分配 (6) 1.4功能分析 (6) 1.5工作原理及工艺动作流程图 (7) 1.6 机构的选用 (8) 第二章各机构的选用及组合 (8) 2.1 主要执行机构方案设计原理 2.1包装机送纸机构 2.1包装机剪纸机构 2.1包装机送料（糖）机构 2.1.包装折纸机构 2.2圆台状巧克力糖包装机的总体布局 2. 2.包装机的总体布局 第三章圆台状巧克力糖的包装机传动系统 (9) 3.1主要执行机构方案设计原理 (9) 第四章粒状巧克力糖包装机的工作循环图 (10) 4.2执行机构周期确定 (11) 4.3机构初始状态设置 (13) 4.4传动机构传动比计算 (14) 第五章巧克力包装机凸轮的设计 (15) 5.1粒状巧克力糖包装机的凸轮设计 (16) 5.2压糖糖对心凸轮 (16) 5.3剪纸对心凸轮 (17) 5.4托糖凸轮、折纸凸轮 (17) 5.5顶糖杆圆柱凸轮 (17) 第六章曲柄滑块与槽轮、齿轮的设计 (18) 第七章心得体会 (18) 感谢老师！ 参考文献：机械原理课成设计。 一、设计题目 设计巧克力糖自动包装机。包装对象为圆台状巧克力糖（图6），包装材料为厚0.008mm的金色铝箔纸。包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（图7）。包装工方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪 河北化工医药职业技术学院 毕业论文（设计） 论文题目：基于PLC的药品包装机控制设计 姓名：贾晓明 学号：26 专业班级：机电1402班 指导老师：耿惊涛 2016年12月13日 摘要 现代社会对物品的包装要求越来越高，药品也不例外，为使包装出的药品整齐美观并且具有良好的包装质量，要求包装机具有精确的动作、定位精度及较高的生产率和一定的柔性，因此对包装机的控制要求是越来越高。传统的继电器已经不能满足现代药品生产的要求了，所以高效、经济且有一定柔性的新型包装机械是市场迫切需要的。本文着重介绍了一种基于PLC的全自动袋成型药品包装机，对控制系统中硬件设计和软件设计做了详细的介绍。该药品包装机选用的是-48MR型编程器，使用STL指令编程能够实现手动、单步、单周期、回原点、FX 2N 连续各种不同的工作方式的切换。论文主要内容：1.介绍研制全自动药品包装机的意义，国内外的研究现状以及以前的药品包装存在的问题，本次设计的目的； 2.结合袋成型自动包装机的机械结构，分析其工作过程为自动控制做准备； 3.设计PLC控制系统的硬件，画外部接线图分配输入输出点，根据输入输出点数选择PLC型号； 4.设计PLC控制系统的软件，编写梯形图程序，并且进行仿真调试。 经过三周的努力终于完成了以上的工作，该药品包装机可以实现简单的控制要求，但控制精度还有待于提高。 关键词：药品包装机；袋成型；PLC；FX -48MR 2N 目录 第1章概述 (1) 1.1 课题研究背景 (1) 1.2 课题研究意义 (2) 1.3 国内外研究现状 (3) 1.3.1国外袋成型包装机发展现状 (3) 1.3.2国内袋成型包装机的发展现状 (4) 1.3.3自动包装机存在的问题 (5) 1.4 本次设计的任务和设计内容 (6) 1.4.1设计内容和要求 (6) 1.4.2设计工作任务和工作量的要求 (6) 第2章系统总体设计 (7) 2.1袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理 (7) 2.2工艺分析 (8) 2.2.1 内装物的工艺特性分析 (8) 2.2.2 包装材料的要求 (8) 2.2.3 系统工作循环过程 (9) 2.2.4 包装机原理框图 (9) 第3章 PLC控制系统的硬件设计 (10) 3.1 硬件配置 (10) 3.2 操作面板的设计 (10) 3.3 输入输出点分配 (11) 《包装设计》课程教学大纲 一、本课程在专业教学中的地位 《包装设计》是电脑美术设计、装潢艺术设计专业必修专业设计课程，是结合了各种专业设计课程内容，同时综合性很强的艺术设计学科。它既有视觉传达语言中的造型结构、图形、色彩、文字、编排等内容，又涉及到材料、印刷、工艺等技术环节还要结合消费心理学、市场营销学、技术美学等内容学科。该课程旨在使学生具备有效传达信息的艺术手段，使他们掌握如何按照美的形式、规律和法则，来提高审美意识和表现能力，从而开拓思路，增强创新意识，提高创新能力。这对最终实现产品销售起着至关重要的作用。 二、本课程教学目标和基本要求： 教学目标： 通过该课程的学习，培养学生对包装流程中的市场调研，包装材料，包装技术，印刷流程，以及运输、销售和计算机制作过程有系统了解。学生能从艺术设计的角度出发，根据商品的特点，销售方式，结合市场学、消费心理学，以及包装材料和生产方式，独立进行包装结构和容器造型、包装装潢的统一设计，并掌握系列化、礼品化商品的包装设计创意方法和表现技法。为其将来参加设计工作打下良好的基础。教学中应注意对学生高级技能培养，注重应用型人才的塑造。 本课程前续课程：平面构成、色彩构成、立体构成、图案、商标设计、字体与版式设计、装饰基础、摄影、书法等。 本课程后续课程：CIS、毕业实习、毕业设计 基本要求： 1、知识要求：全面了解包装历史、包装技术、包装材料、包装设备及运输的相关知识，掌握包装功能、包装设计的基本原则和包装装潢艺术等方面的知识。了解国家制定的相关法律法规，如《包装法》、《商标法》、《知识产权法》等。 2、技能要求：掌握包装结构设计、容器设计、商标及品牌、帖签的设计以及包装盒的装潢设计、系列化设计、组合设计等基本规律和技能。 三、本课程教学的基本内容和教学要求 教学时间：开设于第四学期，共6周，每周16课时，共计96课时。 自动包装机定量功能设计与实现范宗民 发表时间：2018-07-12T10:55:08.160Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：范宗民 [导读] 摘要：随着自动检测和控制技术的发展，对自动包装机精度要求越来越高，利用称重方式更便于提高包装机称量精度。 中建材（合肥）粉体科技装备有限公司安徽合肥 230051 摘要：随着自动检测和控制技术的发展，对自动包装机精度要求越来越高，利用称重方式更便于提高包装机称量精度。 关键词：包装机；称重系统；自动补偿； 自动包装机主要应用于大量散装物料的定量包装，以方便运输、销售和使用，按照定量原理，可将自动包装机分为称重式和定容式两大类。 一、自动包装机组成及工作原理 我国称重式自动包装机主要由储料斗、给料门、称重传感器、称重斗、卸料门、放料斗等几部分相互配合，完成供料、称重、卸料动作，实现对物料的自动包装过程，其整体结构图如图1所示。当储料斗中物料足够，在重力的作用下进入重力供料装置，完全打开料门进入大给料状态。当到达给定大给料重量时，关闭给料门，留一条狭缝，进入小给料状态。当到达给定小给料重量时，完全关闭给料门，经过一定的空中落料，称量斗稳定，并且卡袋机构卡紧时，卸料门打开，物料进入放料斗，再落入袋内，完成一个包装循环。根据每次灌装之后的实际重量，利用反馈控制算法，计算出下一个包装循环时小给料重量，控制这个重量，使整个系统可以自动调整回目标重量。 图1自动包装机整体结构图 二、自动衡器分类 根据在称重过程中被计量物与称量承载器是否有相对运动来分，自动衡器分为动态自动衡器和非动态自动衡器，有相对运动的称为动态自动衡器，无相对运动的称为非动态自动衡器。按照不同的用途来划分，自动衡器可以分为以下几大类： 1.连续累计自动衡器：主要产品有非定量皮带秤、定量皮带秤（包括定量给料机、耐压式计量给煤机、皮带式配料秤等）、核子皮带秤、冲量式流量计、螺旋给料秤、转子给料机、连续失重秤等。 2.自动分检衡器：主要产品有重量分选秤、价格标签秤、车载称重仪等。 3.重力式自动装料衡器(料斗式)：主要产品有定量包装秤、智能组合秤、定量累加秤、减量秤、定量配料料斗秤、定量液体灌装秤等。 4.非连续累计自动衡器：主要产品有累计料斗秤、散粮料斗秤等。 5.动态车辆衡器：主要产品有动态轨道衡、不断轨轨道衡、单车溜放轨道衡、组合式轨道衡、动态汽车衡、动态轴重秤等。 三、定量称重系统称量部分设计 定量称重系统是包装机的核心部分，称量部分完成对物料重量的称量，来保证包装的精度。 1.秤体。是钢制的装配式的箱体结构，它能支撑并把秤的全部部件包容在箱形结构内。箱体上装有二扇较大的门，在安装和维护时可以方便地接触内部部件。在箱体的侧面开有二个通风口，可以用来安装除尘系统。 2.秤斗。是在称量循环中用来盛料的，秤斗用二根垂直的杆悬挂着，杆的下端用螺栓与秤斗固定，上端用二个轴承与传感器相连。料斗上装有二块挡板式卸料门，是用气缸来控制的。当秤斗门全部闭合时有一个接近开关提供关的信号，当秤斗门还未关闭时又有连锁装置可以防止进料门动作。在称量料斗的底部装有支撑架，用来安装和校核时放置砝码。秤斗的侧面装有一扇可开启的门，以便清扫料斗内部的积灰。 3.称重式传感器。与称量斗相连，可以及时测得物料重量，本系统采用电阻应变式称重传感器，其结构为悬臂梁式。传感器的下端用二个轴承与二根垂直的杆悬挂着的杆相连，杆的下端用螺栓与秤斗固定。 四、定量称重系统控制部分设计 定量称重系统控制部分如图2所示，称重传感器称量物料重量，并将其转换为电量，通过显示器显示实测值WK，控制系统通过顺序单元和继电器单元完成实测值与设WK定值（大给料重量WA、小给料重量WB）的比较，控制料门动作，最终使系统达到包装目标重量Wg。 机械原理课程设计 包 装 机 推 包 机 构 说 明 书 西南交通大学峨嵋校区机械工程系 机电一体化专业 08级2班 姓名：董智 指导老师：温亚莲 2010年12月11日 机械原理设计说明书 包装机推包机的设计 摘要 包装机是一个产品生产和外包的机器的统称，其主要功能是包装各种产品，而包装机推包机构则是给包装机提供包装产品的机构，其主要功能就是从生产线将产品输送到包装机的相应入口，该机构的运动是一个按一定轨迹的循环往复运动。 随着科技的发展，包装机的更新换代，也迫使推包机构的革新，输送产品的过程不可轻视，推包机构的运用影响到包装机的效率和质量，因而设计者在设计推包机 的同时提供了推包机构的设计，另外也有人专门为各种设备设计推包机构。 包装在当今社会相当流行，对于任何产品出厂的最后一步大多是包装，因此包装机的推包机构也是很有市场的。 关键字：包装机推包机构输送 Packing up charter aircraft design Summary Packer is a product of outsourcing production and machinery collectively. Its main function is to a variety of packaging products, packaging machine and push package body is to provide packaging products, packaging machine and its main function is the product from the production line will be transported to The corresponding packaging machine entrance to the sports bodies are based on a certain trajectory of the campaign cycle. With the development of science and technology, the upgrading of packaging machines, forcing up the body bag innovation, product delivery process should not be underestimated, pushing the body bag to the impact of the use of packaging machine efficiency and quality, and therefore designers pushed the charter at the same time At the same time, provide most of the bodies pushed the package design, it was also a variety of equipment designed specifically for the push package body. Packaging is very popular in today's society, any product manufactured most of the last of a package, the packaging machine is also a body bag up their markets. Keywords: transport Packing up charter aircraft design 目录 . 本科生毕业设计 题目：粉料包装机结构设计 院系：机械工程学院 班级：机电08-3 姓名：华东 学号： 10 指导教师：玉波 教师职称：副教授 . 摘要 粉料包装机是实现薄膜材料包装粮食等粉料产品的一种包装设备，广泛应用食品、化工等部门。随着人们对包装的需求多样化、个性化，粉料自动包装机的应用愈加普遍。目前国产的设备大多是对国外进口产品的简单仿制，因此针对粉料自动包装机关键部件给料机构、夹袋机构、输送机构的深入研究，对原理、结构、运动、功能等分析，提供结构简单可靠、操作方便、自动化程度高、用围广的包装机是很有必要的。本设计在分析粉料自动包装机的包装工艺和使用要求的基础上，通过对关键部件的理论分析，提出一种实用、简单、可靠和通用的传动系统，将单一包装尺寸拓展为袋长和产量可调的结构形式,对关键部件提出完整的设计方法，旨在满足市场需求，推动企业创新步伐。 关键词：包装机；给料机构；夹袋机构；输送机构 . Abstract Powder packing machine is the realization of thin film materials such as packaging of food products as a powder packaging equipment, which is widely used in food, chemical industry and other departments. With the demand for packaging diversification, personalization, automatic powder packaging machine are used more and more widely. Most of the current China-made equipment is the simple imitation of imported products, thus the automatic powder packaging machine key components of feeding mechanism, bag clamping mechanism, conveying mechanism of in-depth study, on principle, structure, movement, functional analysis, to provide a simple and reliable structure, convenient operation, high degree of automation, with a wide range of packaging machines is necessary. Based on the analysis of automatic powder packaging machine packaging technology the use on the basis of the requirements and the key components of the theory analysis, we put forward a kind of practical, simple, reliable and universal transmission system, a single package dimensions to expand the bag length and output adjustable structure the structure to meet the packaging technology; for key parts of complete design method, designed to meet the needs of the market, to promote enterprise innovation pace. Keywords: packaging machine; feeding mechanism; clamping mechanism; transmission mechanism 试析自动包装机的设计要点 发表时间：2019-04-02T11:06:33.937Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：许晓飞 [导读] 摘要：自动包装机主要应用于大量散装物料的定量包装，以方便运输、销售和使用，按照定量原理，可将自动包装机分为称重式和定容式两大类。 内蒙古吉兰泰碱业有限公司内蒙古阿拉善盟 750333 摘要：自动包装机主要应用于大量散装物料的定量包装，以方便运输、销售和使用，按照定量原理，可将自动包装机分为称重式和定容式两大类。近年来，随着自动检测和控制技术的发展，对自动包装机精度要求越来越高，利用称重方式更便于提高包装机称量精度。 关键词：自动包装机；设计要点； 包装机械是一种可以完成成形、充填、封合等包装工序的工业设备，自动包装机能够自主且有序地完成包装过程。塑料薄膜的热封合作为一个关键技术在很大程度上决定了包装效率和产品质量。塑料薄膜热封是指通过加热将边角封口处的塑料薄膜变成粘流状态，此时借助外界压力使其融为一体，冷却后封口仍具有一定粘合强度的热封合技术。 1.系统特点 控制系统是包装机械的重要组成部分，它的作用在于对整个自动工作循环进行控制和协调，包括使各种包装运动按一定顺序进行，必要的压力、温度、时间、速度的调节及其控制，各种质量检测，自动安全保护，自动计量、计数的实现；物料的供停，故障的自动报警等控制。传统的包装机械控制系统多采用继电器、接触器控制电路，其复杂程度随着执行机构的增多，以及调整部位的增加而加大，使得机器也越来越复杂。而机电一体化，可用微机、传感技术、新型传动技术取代笨重的电气控制柜和驱动装置，使零部件数量剧减，结构大为简化，体积也随之缩小。模块化控制通常是指对单个包装机而言，以模块化设计为基础划分其功能模块，通过对功能模块的控制实现对整个机器的控制。但是，对于不同的包装机其具体要完成的包装任务是不同的，因此功能模块的配置也就不同，控制系统也不尽相同。对于每种包装机都要重新对它进行模块化分析，设计出相应的控制方案。随着科学发展和自动化程度的提高，要求一种适应性强、功能完备、通用化的控制系统来适应包装机械的改变，并且使成本降至最低、控制准确。这正是本文阐述的模块化控制系统与一般模块化控制不同之处。 2.自动包装机的设计要点 2.1定量称重系统称量部分设计 定量称重系统是包装机的核心部分，称量部分完成对物料重量的称量，来保证包装的精度。本部分主要包括秤体、秤斗、传感器等。一是秤体。是钢制的装配式的箱体结构，它能支撑并把秤的全部部件包容在箱形结构内。箱体上装有二扇较大的门，在安装和维护时可以方便地接触内部部件。在箱体的侧面开有二个通风口，可以用来安装除尘系统。二是秤斗。是在称量循环中用来盛料的，秤斗用二根垂直的杆悬挂着，杆的下端用螺栓与秤斗固定，上端用二个轴承与传感器相连。料斗上装有二块挡板式卸料门，是用气缸来控制的。当秤斗门全部闭合时有一个接近开关提供关的信号，当秤斗门还未关闭时又有连锁装置可以防止进料门动作。在称量料斗的底部装有支撑架，用来安装和校核时放置砝码。秤斗的侧面装有一扇可开启的门，以便清扫料斗内部的积灰。三是称重式传感器。与称量斗相连，可以及时测得物料重量，本系统采用电阻应变式称重传感器，其结构为悬臂梁式。传感器的下端用二个轴承与二根垂直的杆悬挂着的杆相连，杆的下端用螺栓与秤斗固定。当实测重量大于目标重量时，预测小给料重量有减小趋势；当实测重量小于目标重量时，预测小给料重量有增大趋势，将下一次包装的实测重量向目标重量调回。理想状态下小给料结束后，还有一部分空间落料重量，其值应该是一个恒定的值，实际中物料性质以及工作环境等因素影响引起的系统误差会导致空间落料量的变化，最终影响称量结果的不准确。加入智能补偿算法后，达到系统自动调整空间落料量效果，减小了包装机系统误差，保证该系统的设计要求得以满足。利用两组辊轮楔形带的相对运动将料口袋夹住同时往后端输送。其原理与人工套袋相似，加入双工位理念使得机器连续运转能力大幅提升。 2.2自动重袋包装机拓扑结构设计要点 拓扑结构设计就是以用户需求为设计理念，进行模块化、柔性设计，能够帮助包装机实现一机多用的功能，通过拓扑结构设计，可以满足不同产品对包装机的需求。其设计要点如下。产品元机构分解。也就是模块化分解。自动包装机成套设备的机械系统是非常复杂的，必须要对元机构进行准确划分，既不能太细也不能过粗，要划分适度，这样才能够保证模块拼装的柔性并保证灵活性和功能的独立性。模块系列设计。该设计要点是从包装机的功能性出发进行设计，在设计自动包装机时，为了保证其灵活性和柔性，设计时应该注意一下几个方面：第一，确保量的灵活性，这样既能够对单个产品进行包装，也能够对不同批量的产品进行包装；第二，确保构造具有灵活性的特征，整个包装设备要采用单元组合的方式，换用单个或者多个单元，以便能够适应产品变化对包装机的包装需求；第三，确保供货的灵活性，通过单元组合，将多个单元共同组合在一起进行供货，能够保证供货的灵活性。产品配置和组装。在设计包装机械时，先要考虑包装对象，按照操作要求进行选择，选择不同性能和用途的模块进行组合，形成模型机构，然后选择恰当的机构运动原理，使得指定运动所需要的机构得以实现。例如凸轮机构和连杆机构等。在进行设计和组装时，要尽可能地避免不确定因素对设计造成的不利影响，使得设计得到的机构得以平稳运行，保证机械的稳定性和运行的速度等。 2.3自动包装机热封温度控制系统 自动包装机的温度控制系统主要包括主控制系统和温度采集系统2 部分，其中主控制系统基于控制器搭建，由控制模块、存储模块、通信模块、人机交互模块和无线收发模块组成。温度采集系统主要由系列单片机和无线收发芯片组成，可实现热封温度采集和相关数据收发等功能。控制系统结构控制过程中，通过按键设置目标温度以及温度报警值。热封装置附近的温度采集系统通过热电偶采集温度信号，利用PIC 单片机内部A/D 模块将其转换为对应的数字信号，并通过无线收发模块将处理过的温度信息传送至主控制系统。主控制系统获得实时温度信息后，与目标值相比较，通过单神经元自适应PID 控制算法获得控制量，根据该控制量实现对执行器的控制，即通过PWM 脉冲信号控制固态继电器输出触点的连接或断开。操作人员可通过网络接口或RS232 与控制系统进行通信。主控制系统软件进行模块化设计，主要包括以下几个模块：人机交互模块，按键驱动和液晶驱动程序；单神经元自适应PID 控制算法模块，单神经元控制算法与传统PID控制算法相结合；通信模块，P2P 无线通信、串口通信、网口通信等。温度采集系统的软件设计主要包括温度采集滤波部分和P2P 无线通信。温度采集滤波程序主要涉及A/D 初始化和中值滤波等函数；而P2P 无线通信则可以实现无线收发模块的初始化和驱动。为提高系统自适应、自调整能力，基于模糊集理论，对速率进行了在线调整，同时自动包装机的实现过程的有效性。 包装机械综合课程设计指导书 一、课程设计的目的 1.包装机械综合课程设计是该课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握包装机械设计的一般方法。 2.培养学生综合运用所学专业基础课、专业课理论知识与生产实际进行有效结合的能力。 3.培养综合运用机械制图、机械设计基础、机械制造基础等相关知识进行工程设计的能力。 4.培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。 5.提高技术总结及编制技术文件的能力。 6.提高学生独立分析问题和解决问题的能力。 7.为毕业设计教学环节的实施奠定基础。 二、设计内容与基本要求 1.设计内容 完成题目：间歇双端扭结式裹包机扭结手总体方案设计（不仅限于此题目） 说明：为了便于说明设计的具体内容和要求，本设计指导书以此题目为例，实际设计中大家可以仿照此题目确定自己的设计课题。 2.基本要求 (1) 根据设计任务书要求，在全面掌握扭结式裹包机的工作原理、结构、性能、传动系统及其它执行机构的组成、运动规律的基础上，掌握扭结手的结构、组成及运动规律，认真分析扭结手运动规律及动力传动系统。合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。 (2) 课程设计必须独立完成，每人应根据需要绘制工作原理图、 三维建模图、传动系统简图、包装机的工作循环图、主要零件图、装配图等设计图，能够较清楚地表达各部件的空间位置及有关结构。 (3)正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说明书必须用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。 (4)各组成零件的视图符合图样标准；能够正确地表达出零件的结构形状；能够正确地标注尺寸。 三、设计步骤 1.方案确定 (1)根据包装对象及方法确定有关尺寸参数、运动参数及动力参数。 (2)根据所求得的有关运动参数及给定的原始数据，绘制工作循环图。 2.装配图和零件图设计 (1)草图设计：设计各零件尺寸，确定视图比例，确定展开图及截面图的总体布局； 据各部件的受力条件，在有关支撑部位画出轮廓,并检验各传动件运动过程中是否干涉。 (2)结构图设计：确定各零、部件的固定方式；确定部件形状及尺寸，完成展开图及截面图的绘制。 (3)尺寸、公差配合标注，填写明细表及装配图技术要求。 (4)零件图设计 3.编写设计计算说明书 四、设计内容 1．间歇双端扭结式糖果包装机的主要技术参数 (1)生产能力200～350块／min 机械工程学院机设1001班陈武辉 09499100145 自动包装机的功能原理设计 自动包装机的总功能是：粒状片剂、胶囊通过包装机的制袋、拉袋、热封、切断、传送等过程，最后将片剂、胶囊成袋输出（见图1）。 图1 自动包装机“黑箱”示意图 机器一般都是由5部分组成：即动力系统、传动系统、执行系统、控制系统和支承系统。其技术过程通常是： 原动机传动控制执行机构 而这4部分都是安装在支承部件上。为了表示这种技术过程和周围环境关系，用技术过程流程图表示（见图2）。此技术流程图已较清楚地将机器的技术轮廓展示出来了，可直接求得总功能的解，并为总功能的分解提供了可靠的依据。 图2 自动包装机技术过程流程图 图（2）中：1.环境系统是指根据设计要求明细中提出的要求。2.人是指操作人员对机器的要求，即考虑人-机工程学设计。3.相邻技术系统是指运输机械的种类，动力源为电动机。4.方框以内表示机械内部结构，而机械与外界联系用实线大方框表示。 将总功能分解为一级、二级分功能，二级分功能若还找不到解，还可以接着往下分解，直到找到相应的原理解（技术）为止，如图3所示。 总功能 （填充、送出） 驱动功能执行功能控制功能辅助功能支承和连接行走功能 能传制热拉切送制变仪 量递袋封袋断出动速表 转分显 换配填计传转示 充量送向 自动包装机总功能分解:建立功能结构图 第一步：建立总功能与一级分功能的功能结构图（见图3）如图（a）（b）。建立的过程是： 1）作出总功能输入、输出转换关系图（a），然后再建立一级分功能的功能机构图（b）； 2）画出最基本的功能即执行机构，然后画它的输入和输出； 3）出辅助、控制、驱动功能，画每个功能的输入和输出； 4）各个功能的输入、输出关系的连接； 5）支承和连接功能与上述每个功能相关，故用多个箭头表示。 第二步：建立二级功能的结构图（c）。建立步骤与上述相同接着往下，还可以逐步地建立更加详细的完善的功能结构图。小型全自动包装机控制系统设计 自动包装机毕业论文
基于PLC小型自动包装机的设计
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机械原理课程设计包装机包装机构设计说明书.doc
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巧克力糖自动包装机
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夹袋式粉料自动包装机设计说明
试析自动包装机的设计要点
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