包装机械课程设计纵封器
毕业设计论文(包装机横封机构)
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要食品包装机械，是指能完成全部或部分产品和食品包装过程的机械。
包装过程包括充填、裹包、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。
此外，包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。
使用机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求。
目前国产的设备大多是对国外进口产品的简单仿制，并且我国的包装机械产品普遍存在质量不稳定、性能单一、成本高、技术含量低的状况。
因此针对食品自动包装机关键部件的深入研究，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、用途范围广的包装机是很有必要的。
本文在分析方便面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、简单的横封机构，实现了根据薄膜厚度不同自动调节加热时间和温度的功能，并且对方便面包装机封切机构的结构，工作原理及各组成部分功能做了较为详细的研究和设计，对关键部件提出完整的设计方法和造型设计，旨在满足市场需求，推动企业创新步伐。
本文借助了autocad，pro-e等软件分析运动规律和结构设计，这种利用计算机作辅助设计和分析的方法，可以应用于其它类型包装设备的设计和分析中。
关键词：包装机械，封切机构，包装工艺，机构设计┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ABSTRACTFood packaging machinery is able to complete all or part of the products and food packaging process machinery.Packaging process, including filling, wrapping, sealing and other major processes, and the associated processes before and after,Such as cleaning, stacking, and demolition.In addition, the packaging also includes a measurement or on the package stamped and other processes.The use of mechanical packaging products to increase productivity, reduce labor intensity, to meet the needs of the large-scale production, and meet the requirements of hygiene.At present,Domestic equipment is mostly a simple imitation of the imported product,Also,Prevalence of inconsistent quality, and performance of a single, high cost, low technical content and packaging machinery products in China situation.Therefore, in-depth study of the key components of food-automatic packaging machine,the principle, structure, movement, functional analysis,Provide a simple and reliable structure, convenient operation, high degree of automation is necessary to use a wide range of packaging machines.This article based on analysis of instant noodles, automatic pack ing machine packaging technology and use requirements,By means of the theoretical analysis of the key components,Propose a practical, simple cross-seal mechanism,Realized the function automatically adjusts the heating time and temperature according to the film thickness,And instant noodles packaging machine sealing and cutting to the structure, working principle and part of the function to do a more detailed study and design,The key components of a complete design methodology and design,Designed to meet the market demand, to promote the pace of business innovation.In this paper, using the autocad, pro-e, such as movement of software analysis and structural design, such as the use of computer-aided design and analysis methods can be applied to other types of packaging equipment design and analysis.Keywords: Packaging Machiner, Sealing and Cutting institutions, Packaging technology，Mechanism Design┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1包装机的分类 (1)1.1.1 枕式包装机 (1)1.1.2 立式包装机 (2)1.1.3 真空包装机 (3)1.2方便面包装机的应用及适用范围 (3)1.3方便面包装机的主要特点 (4)1.3.1 主要性能和结构特点 (4)1.3.2 方便面包装机的技术规格和结构简图 (4)1.4方便面市场分析 (6)1.5食品包装机械的国内外发展情况 (7)1.5.1 国外包装机械的发展情况 (7)1.5.2国内包装机械的发展情况 (8)1.6我国食品包装机械存在的主要问题 (8)1.7我国食品包装机械的发展趋势 (9)1.8食品包装未来需求 (10)1.9研究内容与目的 (10)1.9.1 研究内容 (10)1.9.2 研究目的 (11)第二章总体方案设计 (12)2.1方便面的生产工艺流程 (12)2.2塑料袋封口机的工作原理 (12)2.2.1 适用范围 (12)2.2.2 主要特点 (12)2.2.3 工作原理及结构 (13)2.2.4 封口质量调整 (13)2.3塑料薄膜横封机构的工作原理 (13)2.4工作行程的电气控制 (15)2.5相关的PLC控制和程序指令 (15)2.5.1 控制线路图 (15)┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊┊2.5.2 外部接线图......................................................................................................... 16 2.5.3 程序梯形图......................................................................................................... 17 2.5.4 程序指令............................................................................................................. 18 2.6 机构运动示意图........................................................................................................ 18 2.7 机构工作原理图........................................................................................................ 19 第三章 相关件的选择、计算 ........................................................................................ 21 3.1 气缸的选择原则........................................................................................................ 21 3.2 气缸的设计、选择与计算........................................................................................ 22 3.3 弹簧3的选择、计算................................................................................................ 23 第四章 强度校核 ............................................................................................................ 26 4.1 许用应力的确定........................................................................................................ 26 4.2 推杆24、连杆21的强度校核................................................................................. 26 4.3 拉杆29、连杆22的强度校核................................................................................. 27 第五章 设计说明 ............................................................................................................ 30 5.1 日常清洁、维护保养规程........................................................................................ 30 5.2 安全操作规程............................................................................................................ 30 5.3 常见故障及排除方法................................................................................................ 30 第六章 三维软件的应用 ................................................................................................ 32 6.1 三维软件的介绍........................................................................................................ 32 6.2 软件特点.................................................................................................................... 32 结论 .................................................................................................................................. 34 致 谢 ................................................................................................................................ 35 参考文献 .. (36)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1包装机的分类按产品形态区分,可分为枕式包装机、立式包装机、真空包装机、封口机等等。
《包装机械设计》课程设计指导书
《包装机械设计》课程设计指导书一、课程设计的目的1. 包装机械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设计2. 基本要求(1) 课程设计必须独立完成，每人应完成扭结手部件设计装配图、所有零件图、传动系统简图、包装机的工作循环图、较复杂零件的三维建模图及AutoCAD设计图，能够较清楚地表达各部件的空间位置及有关结构。
(2) 根据设计任务书要求，在全面掌握扭结式裹包机的结构、性能、工作原理、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。
(3) 结构装配图要正确、完整的表达其工作原理、性能要求、零件间的装配关系、零件的主要结构形状及在装配、检验、安装时所需要的尺寸和技术要求。
(4) 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。
(5) 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及相应的公差；准确地给出零件在使用、制造、检验时应达到的一些技术要求。
(6) 要以主要执行机构为基础，按包装工艺流程将各执行机构的运动规律表示出来。
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。
毕业设计_包装机械纵封器
目录一．设计背景 (1)二.包装机整体分析 (2)三．封口方法和机构 (3)3.1纵封方式 (3)3.1.1板式热封 (3)3.1.2板式纵封器 (4)3.2设计要求以及数据分析 (5)四．零件设计 (5)4.1热封板的设计 (5)4.2气缸的选择 (6)4.3调压弹簧的设计 (7)4.3.1弹簧受力以及材料的选择 (7)4.3.2弹簧直径的确定 (7)4.3.4弹簧工作圈数的确定 (8)4.3.4验算 (8)五．整体设计 (9)5.1整体结构设计 (9)5.2整体尺寸设计 (10)六．心得体会 (11)参考文献 (12)一．设计背景随着市场经济的发展，人民生活的不断提高，包装工业在国民经济中所占比重和作用也越来越大。
一方面映射出全球工业化生产的高速发展，另一方面又可以看出人们在追求商品内在质量的同时，对商品包装的要求也越来越高。
这为推动包装机械工业带来的巨大的动力。
综观世界范围来看，包装机械工业是一个市场潜力巨大的朝阳行业，特别是在近几年发展迅猛，已经在各国国民经济中具有重要的地位。
它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，提高商品档次，增加附加值，从而增强商品的市场竞争力、带来更大的社会效益和经济效益。
目前，美、口、德、意是世界包装机械的四大强国，这些国家生产的包装机械品种多、数量大，在国际市场上具有较高的占有率。
目前世界包装机械发展总趋势是发展重点趋向十效率高、自重轻、外观造型、占地的空间较小、低耗能、结构紧凑适应环境和工作人员的心理需求的高速、高效、高质量的“二高”产品包装机。
这在国外体现为现代化的先进包装机械的技术，特别是经济及科技发达的欧美及口本等技术先进国家生产的有关包装机械设备，其技术伴随着商品经济和科技的发展，已处十国际相对领先地位，他们将机械技术与微电子技术和信息技术结合，开发数字化、智能化、柔性化的新型包装机械产品。
近些年来，发达国家一方面为满足现代商品包装多样化的需求，发展多品种，小批量的通用包装技术设备;同时又紧跟高科技发展步伐，不断应用先进技术，发展和开发应用高科技的现代化通用型包装机械，不断从提高包装机械的智能化。
机械原理课程设计--液体自动包装机
2009年机械原理课程设计液体自动包装机1目录第1章总体方案设计 (3)1.1 液体自动包装机的功能 (3)1.2 设计数据与要求 (3)1.3 方案的简介与选择比较 (4)第2章执行机构设计 (7)2.1 包装纸输送机构 (7)2.2 纸袋成型机构 (7)2.2.1 纸袋成型机构选择 (7)2.2.2 纸袋成型机构设计 (8)2.3 热定型式封口机构 (10)2.4.1 纵封器 (10)2.4.2 横封器 (10)2.4 切断机构 (11)2.5 输送机构 (12)2.5.1 输送机构的选择 (12)2.5.2 输送机构的设计 (12)2.6 执行机构的运动循环图 (13)第3章传动机构设计 (14)3.1 传动方案 (14)3.2 原动机的选择 (16)3.3 计算传动比 (16)3.4 凸轮机构的设计 (17)第4章液体自动包装机的三维造型与运动仿真 (20)4.1 液体自动包装机的三维造型及运行过程简介 (20)4.2 液体自动包装机的运动仿真 (23)总结 (26)参考文献 (26)第1章总体方案设计21.1液体自动包装机的功能该全自动液体包装机，适用于袋装酱油、醋、牛奶、饮料等液体的自动包装。
简要的工作过程如下：首先将包装纸卷成筒状并将一端的口封住形成口袋，然后将一定量的液体注入口袋内，最后封口和切断，并由输送机构输出。
1.2设计数据与要求一、生产数据:A.包装纸宽度240或320mmB.包装速度1500-2000袋/时C.灌装容量100-500ml/袋D.外形尺寸750*750*1750mm二、选择设计尺寸1.包装纸宽度2402. 包装速度1800袋/时3.灌装容量300ml/袋4.外形尺寸750*750*1750mm三、设计要求1. 自动液体包装机主要由以下6大部件组成：1）包装纸输送机构：把圈在筒上的单层包装纸通过设计的绷紧机构以平张薄膜的形式输送到纸袋成型机构。
2）纸袋成型机构：把接收到的平张薄膜通过三角板和圆弧槽卷成圆筒状，利于竖封和灌料。
机械毕业设计颗粒包装机封口系统的设计(含全套cad图纸)
封口对于包装来说是一道不可缺少的工序，只有封口以后才能密封保存和便 于运输销售，因此对封口系统的详细研究设计就具有了一定的意义。
本设计能进一步提高包装机封口系统的性能，并且结构简单、结构尺寸较小， 便于安装和维护，操作简单方便。 关键词：包装机；纵封；横194535455
本课题所设计的颗粒包装机适用于包装散粒食品、药品、化学试剂、茶叶等 颗粒小包产品。而目前全自动颗粒包装机的应用仍旧不够广泛，全自动颗粒包装
专业定制冲压、注塑模具设计，工艺夹具设计，机械结构设计，扣扣 194535455
本科毕业设计（论文）
机应最多的要属食品包装了，据调查多数小型食品制造商仍使用的是半自动，甚 至是全手动的包装机，这种包装机不仅效率低，而且耗费人力，但是优点是造价 便宜操作简单，所以现在急需要一种造价既便宜，操作又简便的颗粒包装机。封 口系统是包装机的主要组成部分，所以它的设计对于包装机来说是至关重要的， 包装机的效率、包装准确性直接决定了包装机的优劣。
4 链轮的设计计算 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 3
4.1 链轮的介绍… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 4 4.2 链轮的失效形式… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 4 4.3 链轮的详细设计计算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 4 4.4 链传动的合理布置… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 5 4.5 链传动的张紧… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 6 4.6 链条的材料选用… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 7
包装工程机械课程设计
包装工程机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解包装机械的基本概念、分类及工作原理；2. 掌握包装机械的常用部件及其功能，如输送、计量、封口、裹包等；3. 了解包装机械在食品、药品、日化等行业中的应用及发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用CAD等软件进行简单包装机械结构设计的能力；2. 培养学生通过查阅资料、团队协作解决包装机械工程问题的能力；3. 培养学生分析包装机械故障原因并提出改进措施的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对包装机械工程领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生关注包装机械在环保、节能、可持续发展等方面的社会责任感；3. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，树立正确的工程伦理观念。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，旨在培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的机械基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实际操作能力和工程素养。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 包装机械概述- 包装机械的定义、分类与发展趋势- 包装机械在国民经济中的作用2. 包装机械的常用部件及功能- 输送设备：皮带输送机、链式输送机等- 计量设备：电子秤、定量包装机等- 封口设备：热封机、高频封口机等- 裹包设备：枕式包装机、立式包装机等3. 包装机械应用案例分析- 食品行业：饼干包装机、饮料灌装机等- 药品行业：胶囊充填机、泡罩包装机等- 日化行业：洗发水灌装机、化妆品包装机等4. 包装机械设计原理与方法- 机械结构设计：CAD软件应用、部件选型等- 控制系统设计：PLC编程、人机界面设计等- 创新设计：绿色设计、智能化设计等5. 包装机械故障分析与改进措施- 常见故障原因：电气、机械、操作等- 故障诊断方法：观察、检测、数据分析等- 改进措施：设备优化、工艺改进、操作规范等教学安排与进度：按照教材章节顺序，结合课程目标，合理安排教学内容和进度。
立式包装机横封和纵封是什么及横封打皱怎么办？
立式颗粒包装机横封和纵封是什么及横封打皱怎么办
TEL=Sin(158)-Sin(9002)-Sin(1455)
立式颗粒包装机包装封口的主要部件就是包装机的横封和纵封，那么包装机的横封和纵封究竟是什么呢？横封在封口的时候引起包装袋封口打皱怎么办？
包装机横封和纵封是什么：
包装设备的纵封的主要作用是封合包装袋的纵向边，不管是背封、三边封、四边封的纵向边均由纵封装置进行加热封口。
如下图左边为纵封装置展示图包装设备的横封的主要作用是封合包装袋横向边的封口，同样不管是背封、三边封还是四边封的横向封口均由横封装置进行加热封口。
横封和纵封配合使用，封出精美包装袋。
如下图右边为横封装置展示图
封出精美产品是包装机的主要责任，如果在封边的时候，横封封口的时候包装袋出现打皱，这样不但浪费膜材而且浪费生产效率。
如果包装横封打皱怎么办：
1）检查横封装置温度是否过高，如因为温度过高而造成打皱，把温度调下来并尝试用刷子刷一下切刀刀口；
2）检查包装是不是夹料造成的，如因夹料造成的，调整下料及封口的速度；
3）看看是不是因为压力问题造成的，横封封棍没有加热的情况下，采用A4纸在封棍处封压，A4纸有图案显示，如果图案的深浅不一样，就说明压力调整有问题。
4）检查是不是包装膜问题，用其他的包装膜试一下，看看有没有出现这样的情况。
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=3556=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=30150=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=223-×36=18 （3）按装配条件Z 1=H i kN 1=33N =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 3180︒=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+3672=3 n H1=H i n 111=3321=107r/min n H2=H i n 112=33.185=61.78r/min i 3H =1+31Z Z =1+7236=1.5Δn 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=⎪⎭⎫ ⎝⎛+233211Z Z N Z Z N ÷k =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯36721063.218361066.179÷3 =1.12×1097.6 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 1T 1=9.55×106n1p1=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 =3618=0.5 齿轮分度圆直径d 1=mZ 1=3×36=108mmd 2=mZ 2=3×18=54mm中心距a=21( d 1+ d 2)= 21×(108+54)=81mm 圆周速度v=3111060⨯n d π=3106032110814.3⨯⨯⨯=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 12211+⨯ =2.5×189.8×0.915.015.01084.322535219.122+⨯⨯⨯⨯ =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=mbd KT 112Y Fa1Y sa1Y ε =31084.322535219.12⨯⨯⨯⨯×2.48×1.66×0.73 =17.3MPa <[ζF1]=500MPa 安全ζF2=ζF11122sa 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=1350MPaζHlim3=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 3T 3=9.55×10633n 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 =1872=4 齿轮分度圆直径d 2=mZ 2=3×18=54mmd 3=mZ 3=3×72=216mm中心距a=81mm圆周速度v=3331060⨯n d π=31060521614.3⨯⨯⨯=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 εuu bd KT 12233+⨯ =2.5×188.9×0.924142164.32670421.122+⨯⨯⨯⨯ =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=220MPaζFlim2=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=mbd KT 332Y Fa3Y sa3Y ε =32164.32670421.12⨯⨯⨯⨯×1.26×1.76×0.75 =1.29MPa <[ζF1]=314.3MPa 安全ζF2=ζF33322sa 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=3mmd 1=mZ 1=3×36=108mmd 2=mZ 2=3×18=54mmd 3=mZ 3=3×72=216mmd a1=d 1+2h a *m=108+2×1.0×3=114mmd a2=d 2+2h a *m=54+2×1.0×3=60mmd a3=d 3－2h a *m=216－2×1.0×3=210mmd f1=d 1－2(h a *+c*)m=108－2×(1.0+0.25) ×3=100.5mmd f2=d 2－2(h a *+c*)m=54－2×(1.0+0.25) ×3=46.5mmd f3=d 3+2(h a *+c*)m=216+2×(1.0+0.25) ×3=223.5mm a=21( d 1+ d 2)=21×(108+54)=81mm 齿宽b 2=b=32.4mm取b 1=b 2+(5～10)=40mm8 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。
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目录一．设计背景 (1)二.包装机整体分析 (2)三．封口方法和机构 (3)3.1纵封方式 (3)3.1.1板式热封 (3)3.1.2板式纵封器 (4)3.2设计要求以及数据分析 (5)四．零件设计 (5)4.1热封板的设计 (5)4.2气缸的选择 (6)4.3调压弹簧的设计 (7)4.3.1弹簧受力以及材料的选择 (7)4.3.2弹簧直径的确定 (7)4.3.4弹簧工作圈数的确定 (8)4.3.4验算 (8)五．整体设计 (9)5.1整体结构设计 (9)5.2整体尺寸设计 (10)六．心得体会 (11)参考文献 (12)一．设计背景随着市场经济的发展，人民生活的不断提高，包装工业在国民经济中所占比重和作用也越来越大。
一方面映射出全球工业化生产的高速发展，另一方面又可以看出人们在追求商品内在质量的同时，对商品包装的要求也越来越高。
这为推动包装机械工业带来的巨大的动力。
综观世界范围来看，包装机械工业是一个市场潜力巨大的朝阳行业，特别是在近几年发展迅猛，已经在各国国民经济中具有重要的地位。
它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，提高商品档次，增加附加值，从而增强商品的市场竞争力、带来更大的社会效益和经济效益。
目前，美、口、德、意是世界包装机械的四大强国，这些国家生产的包装机械品种多、数量大，在国际市场上具有较高的占有率。
目前世界包装机械发展总趋势是发展重点趋向十效率高、自重轻、外观造型、占地的空间较小、低耗能、结构紧凑适应环境和工作人员的心理需求的高速、高效、高质量的“二高”产品包装机。
这在国外体现为现代化的先进包装机械的技术，特别是经济及科技发达的欧美及口本等技术先进国家生产的有关包装机械设备，其技术伴随着商品经济和科技的发展，已处十国际相对领先地位，他们将机械技术与微电子技术和信息技术结合，开发数字化、智能化、柔性化的新型包装机械产品。
近些年来，发达国家一方面为满足现代商品包装多样化的需求，发展多品种，小批量的通用包装技术设备;同时又紧跟高科技发展步伐，不断应用先进技术，发展和开发应用高科技的现代化通用型包装机械，不断从提高包装机械的智能化。
在国内，包装机械的发展趋势是在引进、消化、吸收的基础上，有了一定的创新，产品科技含量也在一直提升，这些有关包装机械产品不断的向成套连线、机电结合、主辅机结合方向发展。
当然，包装机械相关产品在研发过程中也存在一些有待解决的问题，主要有如何根据本国国情，提高产品的“二化水平”，做到包装产品规格多样化，工作高速化，提高可靠性以及如何使食品和药品包装机达到无菌化。
这些必然需要我们着紧包装机械的研究，不断的开发新的技术，这样才能加快国内包装机械技术的提升。
随着科学技术的不断发展进步，出现了各种类型的产品，对包装技术和设备提出了新的要求，包装机械在流通领域中发挥着越来越大的作用。
目前包装机械市场竞争日趋激烈，未来的包装机械将配合产业自动化趋势，促进包装设备总体水平提高，发展多功能，高效率，低耗能的包装设备。
随着社会的发展，日出生活消费品的小袋包装需求不断增加，为了解决市场对枕形包装的需要，促进了颗粒物料高速立式枕形包装机的发展。
二.包装机整体分析立式袋成型充填封口机以颗粒包装机为例，如图2-1所示，主要包括包装膜支撑装置，张紧导向机构，制袋成型装置，计量充填装置，加热封合装置，封口切断装置以及传动，电气控制等装置。
图2-1颗粒包装机1—传动箱 2—输出机构 3—封口切断机 4—拉模机构 5—加热装置 6—成型器7—计量充填袋 8—色标传感器 9—接近开光 10—包装膜卷 11—供膜机构 12—料斗该机采用立式口袋成型法，包装膜通过张紧导向机构经口袋成型器对折后，被安装在热封臂上的热封器封合成口袋，计量器在旋转中将计量好的物料充如口袋，随后，口袋被拉纸滚轮拉下一个袋长，热封器又一次做封合动作，将前一个口袋的上口封合，同时也完成了上一个口袋的下底和纵边的封合，并由切刀将已充填封合的口袋在正确的封道位置上切断，从而制成包装成品。
如此循环完成包装作业。
工作原理如图2-2所示图2-2立式间歇制袋中封口装置原理图三．封口方法和机构3.1纵封方式3.1.1板式热封根据加热加压方法的不同，热封方法可分为板式热封和滚轮式热封，下面主要介绍板式热封。
板式热封式最普遍的热封方法，它是采用加热板间歇加热，加压以实现塑料薄膜的封口。
热封原理如图3-1所示，待封口的2层薄膜3被输送进入加热板1合工作台5之间，然后被紧压在防黏材料4上，加热到一定温度的加热板1和工作台5对其进行加热，加压，然后经过冷却即可实现紧密封口。
图3-1板式热封1—加热板 2—封缝 3—薄膜 4—防黏材料 5—工作台3.1.2板式纵封器纵封器是完成制袋成型后筒状薄膜纵向封接功能的重要部件，适用于薄膜包装材料的纵向封口。
根据包装薄膜运动方向的不同，可将纵封器分为连续式和间歇式两大类。
间歇式纵封器又称为板式总封器，大多呈板条状结构，多采用凸轮，气缸等结构，推动热封器作往复直线运动，实现薄膜的封合，其后还需借助其他装置完成拉模运动。
板式纵封器主要由加料管，板形热封器以及往复运动机构等组成。
图3-2所示是几种常见的机构型式。
其中（a）为直推式：气缸固定，活塞推动纵封板往复移动并压紧，具有结构紧凑、压力较均匀等优点。
（b）图为拉动式：气缸可以在机体内设置，整机外形较平整，拉动时采用杠杆原理，以增大作用力的倍数，但增加了气缸的行程，且热封板横向受压不均匀。
（c）图为杠杆式：将气缸推力通过杠杆转换成热封板对纵缝处的压力，具有上述两者的某些优点，克服了一些不足；但结构复杂，增加了传动杆件，传动效果受到一定影响。
（d）图为杠杆夹合式：气缸摆动，使用于对接式纵缝的封合。
图3-2板式纵封器1—纵封板 2—气缸3.2设计要求以及数据分析本次设计为直推式板式纵封器，要求相关零件，设计纵封器，纵封器可以进行压力调节，并由气缸推动纵封器。
根据数据要求，选择包装速度为20袋/分，计量范围为100ml,袋长为90mm。
表：数据要求包装速度计量范围制袋尺寸制袋方式功率15-25袋/分80-150mL长： 60-120㎜三面封 1.54kw表3-1四．零件设计4.1热封板的设计热封板是固定在纵封器上用于加热热封的零件，直接与待加工的塑料袋接触。
根据制袋的尺寸长为90mm，可确定纵封板的长度为90mm，由表可确定袋的封口宽度为10mm，即纵封板的接触面宽度为10mm，可知纵封板接触面的尺寸为90mm×10mm。
纵封板形状如图4-1所示：图4-1纵封板1—接触面 2—加热原件表4-1 生产用塑料袋规格4.2气缸的选择气缸是引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件，是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成。
在纵封器上，气缸主要是推动纵封板做往复移动并压紧，实现封口。
此处选择单作用气缸，即仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气、在一个方向输出力，靠弹簧或自重返回。
板式纵封器驱动气缸的运动行程一般不大，缸径的确定可根据压缩空气的工作压力以及薄膜材料及其厚度，热封温度经计算，热封单位面积的封合压力可在0.1～1MPa的范围内选取。
这里选择封合压力为0.3MPa，接触面积为9002mm可初步确定压力为：kgf 54.27270N 0.3MPa 0.09m S P F 2==⨯=⨯=若气缸的效率为85%，则粗略的气缸的推力为32.4kgf ，所以根据计算，参照产品手册，选择气缸的缸径及型号，见下表：表4-2 气缸的参数执行机构气缸型号 缸径 （mm ） 行程 （mm ） 耗气量 （L/次） 理论推力（kgf ） 纵封 GPM32-40 32 40 0.2 32.1 根据所选气缸的计算工作压力为： F=32.1kgf ×9.8N=314.58N纵封的压强为：P=F/S=314.58/900=0.35MPa所以根据计算可知，该气缸符合要求。
4.3调压弹簧的设计4.3.1弹簧受力以及材料的选择调压弹簧是安装在气缸与纵封板之间的导向柱上，主要作用是当气缸推动压缩是进行压力调节，使压力均匀变化，使热封效果最佳。
根据气缸的工作压力，可知气缸作用到热封板上的作用力为314.58N 。
根据工作性能，选择弹性好，回火稳定性好，易脱碳，用于承受大载荷弹簧。
选取65Mn 材料弹簧。
根据所选的弹簧可知弹簧预紧力为200N 。
根据热封板的尺寸大小，初设弹簧中径D=5mm ，根据旋绕比C=5，估取出弹簧丝直径d=1mm ，根据表查得弹簧丝的许用切应力为540MPa 。
4.3.2弹簧直径的确定选择旋绕比C ，通常可取C ≈5—8，这里取C=5，经过计算：410.61544C K C C -≈+-， 得出曲度系数K=1.31确定弹簧丝直径： ][6.1d τc KF ⋅≥得出d ≥3.5mm 。
取d 为5mm ，D 为20mm 。
4.3.4弹簧工作圈数的确定根据变形条件确定弹簧工作圈数：max 3max 8Gd n F C λ=，查表得切变模量G 为80000G/MPa ，可得n=10。
内径D1=D-d=15mm ，外径D2=D+d=25mm ，节距p=（0.28～0.5）D ，p=6mm,自由高度H0≈pn+(1.5～2)d,即H0=67.5mm ，弹簧刚度438F Gd k D n =，得32mm 。
4.3.4验算 疲劳强度验算。
H0为弹簧的自由长度，F1和1λ为安装载荷和预压变形量，F2和2λ为工作时的最大载荷和最大变形量。
当弹簧所受载荷在F1和F2之间不断循环变化时，可得弹簧材料内部所产生的最大和最小循环切应力分别为：max 238KD F d τπ=，得max 418.98MPa τ=min 138KD F d τπ=，得min 208.49MPa τ=对于上述变应力作用下的普通圆柱螺旋压缩弹簧，疲劳强度安全系数计算值ca S 及其强度条件可按下式：0min max 0.75ca F S S τττ+=≥其中0τ为弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限，B σ为弹簧材料的拉伸强度极限MPa 。
材料为65M 弹簧钢丝时，B σ=1800MPa ，0min max 0.758100.75208.49 2.30418.98ca F S S τττ++⨯===≥F S 为弹簧疲劳强度的设计安全系数，当弹簧的设计计算和材料的力学性数据精确性高时，取 1.3~1.7F S =。
验算稳定性。
对于压缩弹簧，如其长度较大时，则受力后容易失去稳定性，这在工作中是不允许的。
为了便于制造及避免失稳现象，建议一般压缩弹簧的长细比0H b D =，在两端固定时，b ＜5.3，但由以上设计得出b=1.7，因此需要进行稳定性计算，并满足0max c u F F C k H F =>，u C 为不稳定系数，通过查表得u C =0.54，4388F Gd k D n==，因此Fc=116.64＞max F ，符合弹簧稳定性。