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白菜自动包装生产线主传送系统设计说明书.doc

白菜自动包装生产线主传送系统设计【7张图纸】【优秀】

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关键词：: 白菜自动包装生产线传送系统设计图纸优秀优良

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白菜自动包装生产线主传送系统设计

说明书 34页12600字数+开题报告+7张CAD图纸+7张CAXA图纸

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前言(或引言) …………………………………………………………………1

1包装机械 ………………………………………………………………………3

1.1包装机械的主要特点及发展方向 …………………………………………3

1.2包装机械的组成 ……………………………………………………………3

2传动系统………………………………………………………………………6

2.1传动系统概述 ………………………………………………………………6

2.2包装机械的传动系统 ……………………………………………………9

3设计任务 ……………………………………………………………………15

4方案设计……………………………………………………………………16

4．1设计任务初步分析…………………………………………………………16

4．2方案选择 …………………………………………………………………16

5传动系统的结构设计 …………………………………………………………18

5．1工作转盘部分设计…………………………………………………………18

5．2选择电动机…………………………………………………………………19

5．3传动比计算…………………………………………………………………19

5．4减速器选择…………………………………………………………………19

5．5槽轮机构设计………………………………………………………………20

5．6带传动设计…………………………………………………………………21

5．7直齿圆锥齿轮的设计………………………………………………………24

6结论 ……………………………………………………………………………28

致谢 ……………………………………………………………………………29

参考文献…………………………………………………………………………30

摘要

　　　目前，随着我国机械自动化水平的进一步发展和提高，机械自动化生产逐渐代替手工生产，自动化设备和自动生产线已经应用到人们的生产和生活中。

　　　本文主要对包装工业的发展现状﹑未来发展趋势及自动化机械在其中的应用和发展进行了综合阐述，对包装机械的作用﹑组成﹑分类进行了研究和说明。结合白菜包装生产的加工过程和工艺特点，对白菜自动包装生产线的主传送系统进行设计，形成了一套自动转位和自动定位以及按需要时间做间歇运动的运动系统.

白菜自动包装生产线主传送系统可以将加工中的白菜从一个加工工位自动移入下一个加工工位，准确的进入加工位置，并且停留加工时所需求的时间，为提高白菜包装的生产效率和卫生环境提供了必要条件。

关键词：机械自动化；包装机械；主传送系统；间歇运动；定位

　　　本设计中主要涉及到传动系统的设计，因此先将传动系统作以简要介绍。

　　　所谓传动系统，就是将动力机的运动和动力经过一定的变换后传递给执行机构或执行构件的中间装置。传动系统通常由若干基本传动机构通过一定的方式组合而成，它在动力机与执行机构或执行构件之间形成一个传动联系。这种传动联系有时也出现在执行机构与执行机构之间。

2．1传动系统概述

2．1．1传动系统的功能

　　　传动系统的设计就是以执行机构或执行构件的运动和动力要求为目标，结合所采用动力机的输出特性及控制方式，合理选择并设计基本传动机构及其组合，使动力机与执行机构或执行构件之间在运动和动力方面得到合理的匹配。其主要功能有：

　　　1）减速或增速通过传动将动力机的速度降低或增高，传动系统中实现减速或增速的传动装置称为减速器或增速器。

　　　2）变速在动力机速度一定的情况下，能获得多种输出速度，这种输入、输出速度关系可变的传动装置称为变速器。

　　　3）改变运动形式在动力机与执行机构或执行构件之间实现运动形式的变换，如将转动变为移动、摆动或间歇运动，并且两者之间具有特定的函数关系。

　　　4)分配运动和动力通过传动系统，将一个动力机的运动、动力经变换后分别传递给多个执行机构或执行构件，并在各执行机构或执行构件之间建立起确定的运动、动力关系。

　　　5) 实现某些操纵控制功能如起停、离合、制动或换向等。

2．1．2 传动系统的类型

　　　按工作原理来划分，传动系统可分为机械传动系统、流体（液体、气体）传动系统和电力传动系统三大类。本节仅介绍机械传动系统分类见表2-1。

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内容简介：: 中文题目：白菜自动包装生产线主传送系统外文题目： THE PRINCIPAL CONVEY SYSTEM OF CHINESE CABBAGE AUTOMATIC PACKAGE LINE 毕业设计（论文）共 45 页（其中：外文文献及译文15页）图纸共7张完成日期 2006年6月答辩日期 2006年6月摘要目前，随着我国机械自动化水平的进一步发展和提高，机械自动化生产逐渐代替手工生产，自动化设备和自动生产线已经应用到人们的生产和生活中。本文主要对包装工业的发展现状未来发展趋势及自动化机械在其中的应用和发展进行了综合阐述，对包装机械的作用组成分类进行了研究和说明。结合白菜包装生产的加工过程和工艺特点，对白菜自动包装生产线的主传送系统进行设计，形成了一套自动转位和自动定位以及按需要时间做间歇运动的运动系统.白菜自动包装生产线主传送系统可以将加工中的白菜从一个加工工位自动移入下一个加工工位，准确的进入加工位置，并且停留加工时所需求的时间，为提高白菜包装的生产效率和卫生环境提供了必要条件。关键词：机械自动化；包装机械；主传送系统；间歇运动；定位AbstractNowadays, with the further development of machinery automation in our country, manual manufacture is replaced by machinery automation manufacture; automatic equipment and line has been used in peoples daily manufacture and life.This essay sets forth the actual state and future tendency of package industry, research and explains the function, formation and classification of package machinery.Link up with process and craft character of Chinese cabbage package and manufacture, design the principal convey system of Chinese cabbage automatic package line, which forms an automatic rotation and orientation and do intermittence movement by needing time motion system.Chinese cabbage automatic package line can shift the processing cabbage from one site to another accurate and stay there by needing time, which provide essential condition for promotion of manufacture efficiency and sanitation environment.Key Words: machinery automation, packaging machinery, principal convey system, intermittence motion, orientationII 目录前言(或引言) 11包装机械 31.1包装机械的主要特点及发展方向 31.2包装机械的组成 32传动系统62.1传动系统概述 62.2包装机械的传动系统 93设计任务 154方案设计1641设计任务初步分析1642方案选择 165传动系统的结构设计 1851工作转盘部分设计1852选择电动机1953传动比计算1954减速器选择1955槽轮机构设计2056带传动设计2157直齿圆锥齿轮的设计246结论 28致谢 29参考文献30附录A 译文31附录B 外文文献38辽宁工程技术大学本科生实习报告书教学单位机械学院专业机械工程及自动化班级中德012班学生姓名安瑞龙学号 0107240223 指导教师张建卓学生实习报告：要求对实习的主要内容、本人学习与工作的表现、收获与体会、以及存在的问题等方面进行总结。1.实习目的：经过几年大学基础理论和专业知识的学习，为了更好的掌握和运用所学的理论知识，进一步的去解决实际问题，增强理论和实际的结合能力，生产实习是我们机自专业知识机构中不可缺少的组成部分。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面，同时专业实习又锻炼和培养学生的业务能力及素质。也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，是学生由理论向实际，由学校向社会的过渡过程。培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。2.实习内容：掌握机械包装工艺方面的知识及方法了解物料供送、包装成型、物料充填及封口方面的知识，熟悉常用传送机构，成型器，封口刀具的结构、选择、用途等了解包装生产线和数控系统的知识，特别是加工工位上典型的数控设备了解企业生产管理模式，学习先进的管理方式方法3.实习收获与体会：机械工程专业培养具有机械设计制造及自动化专业基础知识与应用能力，能在机械工程及自动化领域从事科学研究、设计制造、科研开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。在指导老师的带领下，来到了阜新市酸美食品厂进行学习和实践。通过对工厂实际情况的参观和了解，和工人师傅的交流学习，了解了我国现在食品加工和包装技术的现状以及发展水平。自动化水平低，生产效率不高，多数靠人工进行操作，人员配备量大，生产环境和卫生条件也都相对较低。通过翻阅资料和对世界先进包装技术的学习了近半个多世纪以来，随着生产与流通的日益社会化现代化，产品包装正以崭新的面貌崛起，受到解到：人们普遍重视。无论在国内或者国外，包装工作已涉及到各行各业，面广量大，对人民生活国际贸易和国防建设都带来深刻的影响，甚至在心事生活中出现了过去难以想象的新情况：未经包装出售的商品变得越来越少了，而且包装上的失败往往会使很好的产品得不到成功的销售。因而不防这样说，在将来，如果没有现代化包装就没有商品的生产和销售。一些科学技术发达的国家，在食品医药轻工化工纺织电子仪表和兵器等工业部门，已经程度不同地形成了由原料处理中间加工和产品包装三大基本环节所组成的包装连续化和自动化的生产过程，有的还将包装材料加工包装容易成型及包装成品储存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。大量事实表明，实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高灵活性的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展方向，同时也可以获得巨大的经济效益。由此可见，现代包装工业的重要地位以及我国包装工业的发展和世界先进的包装水平还有很大的差距。先进的包装技术不仅能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争能力，还能改善劳动条件，避免污染危害环境；节约原材料，减少浪费，减低成本；提高生产效率，加速产品的不断更新。现在包装技术正向着机械化自动化控制无菌软包装迅速的发展着。现在包装不单作为一个独立的工业部门已经取得了惊人的进展，已经取得了惊人的进展，同时也逐步行成为一门崭新的综合性学科，即国际上公认的“包装工程学”；其中包括包装材料学包装工艺学包装设计学包装印刷学包装动力学包装机械学包装检测学包装管理学以及包装标准化等重要分支。本次实习旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。实习方式主要是请企业技术管理和企业管理人员介绍有关内容; 同学们下生产车间参观，向企业的现场管理，技术生产工作人员学习请教相关知识。在这个科技时代中，高技术产品品种类繁多，生产工艺、生产流程也各不相同，但不管何种产品，从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理，通过一些主要设备及工艺流程来完成的因此，在专业实习过程中，首先要了解其生产原理，弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次，在专业人员指导下，通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节，初步培养我们得知识运用能力。通过本次实习，我们学到了很多课本上学不到的东西，并对生产管理有了更深的认识。极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识,拓展了自己的知识面。特别是大型的自动包装生产线和自动化数字控制系统，是未来不可缺少的技术能力，我国现在的自动化和数字控制技术水平和世界先进的发达国家相比还是有很大差距的，需要我们继续努力，奋发向上迎头赶上世界的科技发展。指导教师意见成绩评定：指导教师签字：年月日实习单位意见负责人签字：（单位盖章）年月日备注注：实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导教师和实习单位签署意见，最后交所在教学单位归档保管。辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）开题报告题目白菜自动包装生产线传送系统指导教师张建卓院（系、部）机械工程学院专业班级机自中德012班学号 0107240223 姓名安瑞龙日期 2006.3 教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状迄今，一些科学技术发达的国家，在食品、医药、轻工、化工、纺织、电子、仪表和兵器等工业部门，已经程度不同地形成了由原料处理、中间加工和产品包装三大基本环节所组成的包装连续化和自动化的生产过程，有的还将包装材料加工、包装容器成型及包装成品储存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。再者，为使包装成品更好地进入流通领域，大都配有专用的自动化仓库，并采用托盘集装箱运输。无论在国内或国外，包装工作已涉及到各行各业，面广量大，对人民生活、国际贸易和国防建设都带来深刻的影响，甚至在现实生活中出现了过去准以想象的新情况：未经包装出售的商品变得越来越少了，而且包装上的失败往往会使很好的产品得不到成功的销备。因而不妨这样说，在将来，如果没有现代化的包装就没有商品的生产和销售；可是如果没有先进的工业与科学技术的综合发展，也不可能出现高水平的现代化包装。实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高度灵活性的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展方向，同时也可以获得巨大的经济效益。以机械化带动我国包装产业的发展，采取机械化与包装工艺相结合，以技术创新和体制创新为驱动力，引进包装机关键环节的机械化技术和机具，逐步建立起完善的包装生产机械自动化技术体系，是今后我国包装产业发展的关键。努力提高劳动生产率，改善生产环境，提高科技含量，减轻劳动强度，提高包装产品的产量和品质，增强产品的市场竞争实力。以点带面，促进我国包装产业健康快速的发展。二、研究方案及预期结果根据功能设计的方法，本设计分三大部分进行方案的确定，即动力及传送系统，成型系统和注液热封系统。本人主要负责动力及传送系统设计。主传送系统是多工位包装机的基本组成部分，主要用来将被包装物品和包装材料按确定的工艺路线和运动要求由一个工位传送至另一个工位，以完成某种包装作业。从结构上看，主传送系统有的是单一功能的装置，有的则由某些机构与装置组合而成的多功能系统。它往往同供送装置、输出装置以及有关执行机构紧密联系在一起。从分类上看，大体有以下几种： 1)按传送装置的类型可分为带式、转台式、钳盘式、推板式和组合式等。通常多配有专用附件，个别的也有利用卷筒式包装材料作为被包装物品的“传送工具”。 2)按传送路线的布局分为直移式、回转式和组合式等。这主要是借适当地安排传送、转位机构以及有关的中间装置来实现的。 3)技机构运动的特征分为连续式、间歇式和组合式等。连续式一船只由传动及传送装置完成所需的动作，而间歇式则大都由传动、转位、定位及传送装置完成所需的动作。可见，两者在基本组成和运动特征上存在一定的区别。现今，仍多用电动机和气液压装置进行传动。主传送系统对全机(或全线)的结构与布局，外廓尺寸，制造成本和操作维护等均有一定影响，设计时应根据被包装物品、包装材料、包装形式、包装工艺路线的特点，以及对设备生产能力、通用性、自动化水平的实际要求，合理地选定主传送系统的技术方案依据所要实现的功能以及设计要求：将待白菜从一个工位自动传送到下一个工位，定位准确且能根据加工需求停留相应的时间。节省人力搬运过程，减少了人和白菜的直接接触，不仅提高了生产效率也为提高食物的卫生质量创造了条件。本次设计采用转台间歇式传送。传动方案选用：电动机带传动减速器转位及定位机构（间歇传动装置）锥齿工作转盘三、研究进度1.调研，查找相关资料,提交开题报告（第5周）2.确定总体设计方案以及知识准备（第67周）3.完成参数计算及主要设计工作（第813周）4.整理论文（第1416周）5. 准备答辩（第17周）四、主要参考文献1 徐萃平赵灿何凡等现代机械设计方法与应用北京：高等教育出版社2004.12 邹慧君机械系统设计原理北京：科学出版社20033 王洪欣机械设计工程学徐州：中国矿业大学出版社2001.14 成大先机械设计手册（单行本）机械传动北京：化学工业出版社2004.15 赵淮包装机械选用手册北京：化学工业出版社出版2001.46 许林成包装机械原理与设计上海：科学技术出版社1988.97 孙志礼等主编机械设计沈阳：东北大学出版社20008 朱孝录主编中国机械设计大典南昌：江西科学技术出版社2002.19 现代接写传动手册编委会编现代机械传动手册北京：机械工业出版社199510黄继昌等编实用机械机构图册北京：人民邮电出版社199611卜炎主编机械传动装置设计手册上册北京：机械工业出版社199812 Ansel C.Ugural.Mechanical Design:An IntegratedApproach五、指导教师意见辽宁工程技术大学毕业设计（论文）目录前言(或引言) 11包装机械 31.1包装机械的主要特点及发展方向 31.2包装机械的组成 32传动系统62.1传动系统概述 62.2包装机械的传动系统 93设计任务 154方案设计1641设计任务初步分析1642方案选择 165传动系统的结构设计 1851工作转盘部分设计1852选择电动机1953传动比计算1954减速器选择1955槽轮机构设计2056带传动设计2157直齿圆锥齿轮的设计246结论 28致谢 29参考文献30附录A 译文31附录B 外文文献38摘要目前，随着我国机械自动化水平的进一步发展和提高，机械自动化生产逐渐代替手工生产，自动化设备和自动生产线已经应用到人们的生产和生活中。本文主要对包装工业的发展现状未来发展趋势及自动化机械在其中的应用和发展进行了综合阐述，对包装机械的作用组成分类进行了研究和说明。结合白菜包装生产的加工过程和工艺特点，对白菜自动包装生产线的主传送系统进行设计，形成了一套自动转位和自动定位以及按需要时间做间歇运动的运动系统.白菜自动包装生产线主传送系统可以将加工中的白菜从一个加工工位自动移入下一个加工工位，准确的进入加工位置，并且停留加工时所需求的时间，为提高白菜包装的生产效率和卫生环境提供了必要条件。关键词：机械自动化；包装机械；主传送系统；间歇运动；定位AbstractNowadays, with the further development of machinery automation in our country, manual manufacture is replaced by machinery automation manufacture; automatic equipment and line has been used in peoples daily manufacture and life.This essay sets forth the actual state and future tendency of package industry, research and explains the function, formation and classification of package machinery.Link up with process and craft character of Chinese cabbage package and manufacture, design the principal convey system of Chinese cabbage automatic package line, which forms an automatic rotation and orientation and do intermittence movement by needing time motion system.Chinese cabbage automatic package line can shift the processing cabbage from one site to another accurate and stay there by needing time, which provide essential condition for promotion of manufacture efficiency and sanitation environment.Key Words: machinery automation, packaging machinery, principal convey system, intermittence motion, orientation前言近半个多世纪以来，随着生产与流通日益社会化、现代化，产品包装正以崭新的面貌崛起，受到人们普遍重视。现代包装的基本含义是：对不同批量的产品，选用某种有保护性、装饰性的包装材料或包装容器，并借助适当的技术手段实施包装作业，以达到规定的数量和质量，同时设法改善外部结构，降低包装成本，从而在流通直至消费的整个过程中使之容易储存搬运，防止产品被损变质，不污染环境便于识别应用和回收废料，有吸引力，广开销路，不断促进扩大再生产。无论在国内或国外，包装工作已涉及到各行各此，面广量大，对人民生活、国际贸易和国防建设都带来深刻的影响，甚至在现实生活中出现了过去难以想象的新情况：未经包装出售的商品变得越来越少了，而且包装上的失败往往会使很好的产品得不到成功的销售。因而不妨这样说，在将来，如果没有现代化的包装就没有商品的生产和销售；可是如果没有先进的工业与科学技术的综合发展，也不可能出现高水平的现代化包装。迄今一些科学技术发达的国民在食品、医药、轻工、化工、纺织、电子、仪表和兵器等工业部门，已经程度不同地形成了由原料处理、中间加工和产品包装三大基本环节所组成的包装连续化和自动化的生产过程，有的还将包装材料加工、包装容器成型及包装成品储存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。再者，为使包装成品更好地进入流通领域，大都配有专用的自动化仓库，并采用托盘集装箱运输。大量事实表明，实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高度灵活性的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展方向，同时也可以获得巨大的经济效益。 1)能增加花色品种，改善产品质质量，加强市场竞争能力。现代包装机械所能完成的工作已远远超出了简单地模仿人的动作，甚至可以说在很多场合用巧妙的机械方法包装出来的成品，不论在式样、质地或精度等方面，大都是手工操作无法胜任和媲美的。随着商品的多样化，这一点越来越引起了人们的重视。另外，用机械手代替人手，就足以最大限度地避免操作人员同产品直接接触时可能产生的感染，从而保证食品、药物的清洁卫生和金属制品的防锈防蚀。 2)能改善劳动条件，避免污染危害环境。对有剧毒、刺激性，低温、潮湿性的，爆炸、放射性的，以及必须放置在暗室中的物品，实现了包装的机械化和自动化，便可大大改善操作条体，避免污染危害环境。至于对需要进行长期、频繁、重复的以及其他笨重的包装工作，如能实现机械化和自动化，则能大大减轻体力劳动强度，增进工人健康和提高生产效率。 3)能节约原材料，减少浪费，降低成本。有些粉末、液体物料在手工包装过程中容易发生逸散、起泡、飞溅现象，若改为机械包装则会大大减少损失。 4)能提高生产效率，加速产品的不断更新。机械包装的生产能力往往比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍，无疑这将会更好地适应市场的实际需要，合理合理安排劳动力，为社会多创造财富。总之，现代包装不单作为一个独立的工业部门已经取得了惊人的进展，同时也逐步形成为一门崭新的综合性学科，即国际上公认的“包装工程学”；其中包括包装材料学、包装工艺学、包装设计学、包装印刷学、包装动力学、包装机械学、包装检测学、包装管理学以及包装标准化等重要分支。反过来，这又为包装工业的健全发展打下了牢实的理论与实践基础。由此可见，实现包装机械化和建立现代包装工业，乃是关系到国家长远规划的一件大事，也是搞好社会主义四个现代化的一项重要内容。1.包装机械包装机械的作用是给有关行业提供必要的技术服务，以完成所需要的产品包装工艺过程。为了对包装机械的发生和发展找出规律性认识并制定适当的对策，有必要深入地了解它的一些特点。本章重点对包装机械的特点，组成，现状以及未来的发展方向进行介绍。1.1包装机械的主要特点及发展方向包装机械为特殊类型的专业机械，机种繁多，综合研究工艺、材料、设备乃是开拓包装新技术的根本途径。首先指出，包装物品不仅花色品种多，而且大都是可变化的，如不同黏度的液体，不同粒度的散体和各种片状、块状、束装、环状及异形的物体等。而且人们对食品、药品、日用消费品等的包装还常提出更多更高的要求，以致在客观上形成了包装机械突飞猛进、更新较快的局面。鉴于大多数包装机机构复杂、动作精确、运行速度快、工位多，所以应力求起其工作协调可靠，尽量少发生故障和失误动作。为此，要设法该上自动包装机及自动包装线的整机造型、总体布局、故障显示和安全防护等措施。包装材料是包装工业的基础。选择合适的包装材料为有效地利用资源，提高生产与运输效率，节约能耗，减低成本和广开销路创造了有利的条件。在一般情况下，纸木、塑料、玻璃，陶瓷、金属等材料均各有其利弊，应按具体条件经综合分析而决定取舍。当前，液体软包装尤其是无菌软包装发展很快。包装机械在发展专用机种的同时，为满足现代包装的实际需要正在不断扩大其通用能力，积极开发各种新型的通用包装机。不仅如此，包装机械日趋联动化、高速化，自动化，并相应提高自动化技术水平，使设备功能逐步完善。1.2包装机械的组成包装机械由动力机、传动部分和执行部分等所组成。为了便于掌握和研究包装机械的工作原理与结构性能，通常又将包装机械分成下列八个组成要素。1）包装物品的计量与供送系统被包装物品的计量与供送系统是指将被包装物品进行计量、整理、排列，并输送至预定工位的装置系统。有的还完成被包装物品的成型、分割。 2）包装材料的整理与供送系统包装材料的整理与供送系统是指将包装材料（包括挠性包装材料、容器及辅助物）进行定长切断或整理排列，并逐个输送至预定工位的装置系统。有的在供送过程中还完成制袋或包装容器的竖起、定型、定位。 3）主传送系统主传送系统是指将被包装物品和包装材料由一个包装工位顺次传送到下一个包装工位的装置系统。单工位包装机则没有主传送系统。 4）包装执行机构包装执行机构是指直接进行裹包、充填、封口、贴标、捆扎和容器成型等包装操作的机构。5）成品输出机构成品输出机构是指将包装成品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。有的机器的成品脑出由主传送系统完成或靠成品自重卸下。 6）动力机与传动系统动力机与传动系统是指将动力机的动力与运动传递给执行机构和控制元件，使之实现预定动作的装置系统。通常由机、电、光、液、气等多种形式的传动、操纵、控制以及辅助等装置组成。 7）控制系统控制系统由各种自动和手动控制装置等所组成，是现代包装机的重要组成部分，包括包装过程及其参数的控制，包狡质量、故障与安全的控制等。 8）机身机身用于支承和固定有关零部件，保持其工作时要求的相对位置，并起一定保护美化外观等作用。下图1-1所示为包装机械的组成方框图。图1-1包装机械组成方框图Fig.1-1 Packing machinery Composition Block diagram2.传动系统本设计中主要涉及到传动系统的设计，因此先将传动系统作以简要介绍。所谓传动系统，就是将动力机的运动和动力经过一定的变换后传递给执行机构或执行构件的中间装置。传动系统通常由若干基本传动机构通过一定的方式组合而成，它在动力机与执行机构或执行构件之间形成一个传动联系。这种传动联系有时也出现在执行机构与执行机构之间。21传动系统概述211传动系统的功能传动系统的设计就是以执行机构或执行构件的运动和动力要求为目标，结合所采用动力机的输出特性及控制方式，合理选择并设计基本传动机构及其组合，使动力机与执行机构或执行构件之间在运动和动力方面得到合理的匹配。其主要功能有：1）减速或增速通过传动将动力机的速度降低或增高，传动系统中实现减速或增速的传动装置称为减速器或增速器。2）变速在动力机速度一定的情况下，能获得多种输出速度，这种输入、输出速度关系可变的传动装置称为变速器。 3）改变运动形式在动力机与执行机构或执行构件之间实现运动形式的变换，如将转动变为移动、摆动或间歇运动，并且两者之间具有特定的函数关系。4)分配运动和动力通过传动系统，将一个动力机的运动、动力经变换后分别传递给多个执行机构或执行构件，并在各执行机构或执行构件之间建立起确定的运动、动力关系。5) 实现某些操纵控制功能如起停、离合、制动或换向等。212 传动系统的类型按工作原理来划分，传动系统可分为机械传动系统、流体（液体、气体）传动系统和电力传动系统三大类。本节仅介绍机械传动系统分类见表2-1。表2-1 传动系统的类型Tablet.2-1 Transmission system type按传动比或输出速度变化分定传动比传动系统动力机速度一定，执行机构或执行构件的速度无需改变，两者之间的速度需进行增速或减速时采用，如：起重机的传动系统。变速传动系统具有可调的传动比有级变速传动系统变速级数较少或变速不频繁时，采用更换带轮或齿轮；变速级数较多或变速频繁时，采用多级变速齿轮传动。无级变速传动系统各种机械无级变速器、液力耦合器等。周期性变速传动系统可采用连杆机构、凸轮机构、非圆齿轮机构、组合机构等。按动力机驱动执行机构或执行构件的数目分独立驱动传动系统动力机与执行机构或执行构件之间存在一一对应关系，即一个动力机单独驱动一个执行机构或执行构件。集中驱动传动系统由一个动力机对多个执行机构或执行构件进行集中驱动。如用车床加工螺纹时，主轴转动和刀架移动由一个电机驱动，以保证两运动之间的准确关系。联合驱动传动系统对于低速、重载、大功率、执行机构少而惯性大的机械，可用多个动力机经各自的传动链联合驱动一个执行机构，即机械的工作负荷由多台动力机分担，从而使每台动力机的负荷减小，传动机构的尺寸减小，整机重量减轻。213传动系统的组成传动系统通常由变速装置、启停和换向装置、制动装置及安全保护装置等基本部分组成。确定传动系统的组成及其结构是传动系统设计的重要任务见表2-2。表2-2 传动系统的组成Tablet.2-2 Transmission system composition组成作用举例变速装置改变动力机的输出速度和转矩以适应执行机构的需要更换齿轮变速机构滑移齿轮变速机构离合器变速机构啮合器变速机构起停和换向装置控制执行机构的起动、停车以及改变运动方向齿轮摩擦离合器换向机构制动装置使执行机构的运动能够迅速停止电机制动机械制动安全保护装置机械在工作中若载荷变化频繁、变化幅度较大、有过载可能而本身又无保护作用时，应在传动系统中设置安全保护装置，以避免损坏传动机构214 减速器特点及类型减速器是动力机和工作机之间的独立的封闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要；在某些场合也用来增速，称为增速器。减速器是由齿轮传动、蜗杆传动或齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单方便，故在现代机器中应用广泛。减速器的种类很多，实现定传动比减速传动的各类定轴轮系、周转轮系和复合轮系均可作为其传动形式。根据减速器运转过程中各齿轮转动轴线位置是否固定，可分为定轴轮系减速器和行星齿轮减速器两大类。22 包装机械的传动系统221包装机械的传动系统的组成及分类随着包装机械与自动化水平的不断提高，包装执行机构的动作日趋复杂多变，而动力机输出的运动却依然是有限的几种形式，如转动摆动和移动等等。这样，当动力机输出的运动形式力矩速度不尽符合执行机构的实际需要时，必须配备适当的传动控制系统，即将具有不同工作特性的传动与控制装置加以有机组合，以完成下述的某些要求：1）将动力机输出的动力变换为所需的力矩和作用力，传递给各执行机构。2）将动力机输出的运动变换为所需的运动形式及运行方向，使各执行机构得以协调工作。3）将动力机输出的速度加改变，使各执行机构保持稳定的或按一定规律变化的工作速度，包括有级和无级的变速。4）当机体的外形尺寸受到限制，或为操作的安全方便，有时用某种传动件来连接动力机与执行机构。总之，包装机的总体布局轮廓尺寸工作性能重量及成本等，在很大程度上取决于传动系统的机构。传动装置-用来将动力机输出的动力和运动传递分配给有关执行机构的装置，包括各种传动蓄能等元件。操纵控制装置-用来控制传动系统的运动状态与工作参数的装置，包括各种起动停止离合制动调速换向等元件。辅助装置-用来改善工作条件延长使用寿命和保证可靠运转的装置。包括各种润滑冷却除尘防潮减振消声安全维护等元件。包装机传动控制系统的复杂性随着不同的类型功能以及其他使用要求而有所差异；如果动力机的机械特性能完全适应于执行机构的实际需要，也可借联轴节等元件直接驱动。事实上，一个比较完善的传动控制系统有利于简化传动装置，实现快速准确频繁协调的操作，并能提高传动精度包括质量和生产能力，为生产过程自动化创造良好的条件。因此，现在包装机和包装线的传动控制系统应用机电光液气等综合技术也日益增多。包装机传动系统的分类：1）传递运动形式分类若将复杂的运动分解为最基本的形式，则有；a.续回转运动主要有带传动链传动摩擦轮传动谐波传动圆锥齿轮传动螺旋齿轮传动摆线针轮传动蜗杆传动磁力传动液压传动万向联轴节等。它们往往被用于改变运动速度回转方向，或者传动轴的布局及方位。 b.往复移动和摆动主要有螺旋传动齿条传动液压传动气压传动连杆机构凸轮机构等。其中最常见的，是将动力机的等速回转变换为执行机构的往复直线运动。 c.间歇运动主要有非圆齿轮运动不完全齿轮传动棘轮传动槽轮机构蜗形凸轮机构齿轮连杆机构槽轮连杆机构凸轮连杆机构气液压连杆机构以及其他形式的组合机构等。正如前述，无论是较小或较大动停比的间歇传动（包括瞬停），在包装机的供送系统中有广泛的应用。2)按传动比变化状况分类a.定传动比传动可使传动装置的输入与输出速度相对稳定或者需要对应变化的传动。b. 变传动比传动有极变速-将动力机的输出速度变换为执行机构若干个不同输入量的传动。无级变速-将一个速度变换为在某一范围内获得无限多个输出量的传动。周期性有规律变速-实现函数传递，以改善执行机构运动和动力特性的传动。3）按传动能流路线分类 a.单流传动看图2-1表示的实线部分为单流传动的传动框图。由于动力机输出的能量要流经每一个传动元件，故传动总效率为各分效率的连乘积，即这说明经过的传动元件愈多，则传动效率愈低。实际上，单流传动多用于功率小传动元件少配置要求紧凑的设备。图2-1 单流与分流传动方框图Fig.2-1 The uniflow with diverges the transmission block diagramb.分流传动图2-1表示的实线和虚线部分为单流与分流传动的传动框图，如果不计传动元件1，则纯属分流传动。由于总传动效率式中-各传动元件的输出功率； -各传动元件的传动效率。故总传动效率若取，则总传动效率分流传动有利于灵活安排传动路线，提高传动效率和缩小传动元件机构尺寸。所以，特别适用于具有较多执行机构的包装机。强调指出，当某些执行机构的运动必须保持严格的协调配合关系时，往往在传动系统的有关传动级布置分配轴，用适当的有稳定传动比的传动机构将能流加以平行分配。因此，复杂的传动系统，分配轴的数目可有若干根。c.汇流传动图2-2为汇流传动的传动框图。汇流传动的总效率式中代号含义同前。该传动适用于低速重载大功率设备，将动力源分散，配备若干台较小功率的动力机，以改善传动机构，提高传动效率。但要保证各动力机的匀载和同步，最好设置柔性或浮动的传动元件。此外，采用若干个相同或不同的动力装置还能使执行机构有效地完成所需的复合运动及速度变化节拍。图2-2 汇流传动方框图Fig.2-2 Afflux transmission block diagramd.混流传动图2-3为混流传动的传动框图。它是前述三种传动路线的组合，其传动效率按下式求算。令能流分配系数为，由；；；则式中代号含义同前。图2-3 混流传动方框图Fig.2-3 Interflow transmission block diagram强调指出，其中的局部汇流传动虽然能源来自同一台动力机，但基本原理与图2-2一致。通过对传动能流路线进行分析计算得知，传动系统效率不仅与传动元件的结构形式工作表面状态润滑条件摩擦阻力类型操作环境和相对运动速度等因素有关，而且与各种传动元件的组合和传动路线的布局也有关。因此，在设计制造和使用中要尽量设法提高传动效率，减少能量损失，改善机构性能。为此，常用措施有：a.把动力传递系统和辅助运动系统适当分开，力求缩短传动路线，减少机构的运动副和消极约束。b.合理安排能流路线，没有大的能流封闭循环。c.具有适当的传动机构和制造装配精度，选用良好的润滑方式及润滑剂。222主传送系统主传送系统是多工位包装机的基本组成部分，主要用来将被包装物品和包装材料按确定的工艺路线和运动要求由一个工位传送至另一个工位，以完成某种包装作业。从结构上看，主传送系统有的是单一功能的装置，有的则由某些机构与装置组合而成的多功能系统。它往往同供送装置、输出装置以及有关执行机构紧密联系在一起。从分类上看，大体有以下几种： 1)按传送装置的类型可分为带式、转台式、钳盘式、推板式和组合式等。通常多配有专用附件，个别的也有利用卷筒式包装材料作为被包装物品的“传送工具”。 2)按传送路线的布局分为直移式、回转式和组合式等。这主要是借适当地安排传送、转位机构以及有关的中间装置来实现的。 3)技机构运动的特征分为连续式、间歇式和组合式等。连续式一船只由传动及传送装置完成所需的动作，而间歇式则大都由传动、转位、定位及传送装置完成所需的动作。可见，两者在基本组成和运动特征上存在一定的区别。现今，仍多用电动机和气液压装置进行传动。主传送系统对全机(或全线)的结构与布局，外廓尺寸，制造成本和操作维护等均有一定影响，设计时应根据被包装物品、包装材料、包装形式、包装工艺路线的特点，以及对设备生产能力、通用性、自动化水平的实际要求，合理地选定主传送系统的技术方案。223转位及定位机构在包装机械的间歇式主传送系统中，一般都设有转位及定位机构。其主要功用是将输入的连续转动或往复运动变换为单方向时动时停的间歇转动或移动。转位及定位机构的类型较多，常见的有：棘轮机构、槽轮机构、蜗形凸轮机构、不完整齿轮机构、杆机构以及与气液电等组合的机构。它们各有其特点及适用范围，而用于包装机械的间歇主传送系统要求具备如下的基本条件：1)转位时能实现预期的运动规律至于位移、动停时间及步进平均速度则能安包装工艺要求适当调整。2)定位准确可靠，动作协调迅速。3)结构简单紧凑，便于同其他执行机构联动，承载能力强，使用寿命长，容易制造、装配和维修。3.设计任务设计一工作台，作为白菜自动包装生产线的主传送系统。要求工作台有6个工位，传送过程中做间歇运动，每循环停歇时间为6秒。4.方案设计机械系统总体设计是产品设计的关键，它对产品的技术性能、经济指标和外观造型均具有决定性意义。机械系统总体设计主要包括机械系统功能原理设计、总体布局(各子系统如动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统等之间的相互关系)、主要技术参数（如尺寸参数、运动参数和动力参数）的确定及技术经济分析等。由于最终确定的总体设计方案是技术设计阶段的指导性文件，即各子系统中所有零部件的结构、形状、尺寸、材质等都是以总体设计方案为依据，所以，设计者在进行此阶段工作时应大量查找国内、国外有关同类产品设计的资料，通过分析、判断、评价、创新，最终获取最有价值的信息以便设计出较理想的总体方案来。4.1设计任务初步分析：1) 对动力机的转速输出调整，获得需要的转速。2) 将输入连续转动运动变换为单方向时动时停的间歇转动或移动。4.2方案选择依据所要实现的功能以及设计要求，本次设计采用转台间歇式传送。 1）动力源的选择目前，市场上常见的动力源主要有：电动机、汽油机、柴油机、液压马达、气轮机和气动马达。因为液压马达的结构复杂，汽油机的各项成本较高等因素，在一般机械的应用领域之中，较多使用电动机和柴油机作为动力源。考虑到本设计要加工的物料基本上归属于食品行业的生产原料，为了减少污染的来源，所以选用电动机作为动力源。2）转位及定位系统选择机械的间歇式主传送系统中，一般都设有转位及定位机构。转位及定位机构的类型较多，有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、星轮机构、非圆齿轮传动、齿轮连杆机构、槽轮连杆机构及气液电等组合结构。槽轮机构具有机构简单制造容易工作可靠和效率高等特点。本设计中要求转速低，槽轮机构能满足转位和定位要求，所以采用槽轮机构做为工作转盘单向间歇运动的核心机构。3）传动方案选择传动方案选用：电动机带传动减速器锥齿转位及定位机构（间歇传动装置）工作转盘4）主传送总体原理示意图图4-1 主传送总体原理示意图Fig.4-1 Host transmission overall principle schematic drawing1-电动机； 2-带轮；3-减速器；4-锥齿；5-槽轮机构；6-工作转盘5.传动系统和结构设计51工作转盘部分设计根据设计需求，工作台面为圆型设置，6个工位。已知，所要加工的白菜体积最大为：长度不过460mm，直径不超过170mm（将白菜看作圆柱体，按圆柱体体积计算白菜体积）。每个工位每次同时加工4颗白菜，考虑工作盘面积不宜过大，白菜应竖立放置于盘面加工最为节省面积，加工容器成“田”字形，如图5-1分别平均布局在6个工作位置上。图5-1 工作盘面基本布局Fig.5-1 Work card basic layout通过白菜体积和考虑相应容器的体积，按照设定布局方式，经过计算设定工作盘面直径为1800mm较为合适。52选择电动机常用的Y系列封闭式三相异步电动机，其效率高、耗电少、性能好、燥声低、振动小、体积小、重量轻、运行可靠、维护方便。机构为全封闭、自扇冷却式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电动机内部。根据要求本设计采用此系列的电动机作为动力源。经过估算本设计的系统总功率不超过1.5kW，系统输出末端转速不高，系统运动中载荷较为平稳，经查询，综合各方面因素，选择电动机型号为Y2-112M-6E，额定功率2.2kW，满载转速940r/min。53传动比计算根据需要每循环停歇6秒，槽轮机构中拨盘的转速应为r/min，作为末端需求输出转速，所以1）总传动比 2）电机和减速器之间的带轮传动比取 3）减速器的传动比 4）一对锥齿传动比选取 54减速器选择行星齿轮减速器，传动效率可以很高，单级达96%99%；传动比范围广；传动功率可从12W至50000kW；承载能力大；工作平稳；体积和重量比普通齿轮，蜗杆减速器小得多。机构较复杂，制造精度较高，广泛用于要求机构紧凑的运动传动中。因为本设计中所需的传动比较大，所以采取此类减速器作为系统中的减速装置。按照设计中的传动比需求，经查询，选取型号为NGW42行星齿轮减速器。主动轴允许输入功率3.3kW,输入转速1000r/min，传动比71（以上计算传动比为70.5，选取减速器传动比为71，偏差不大足以满足设计要求）。外接槽轮机构运动参数和几何计算55槽轮机构设计槽轮机构具有结构简单、制造容易、工作可靠和机械效率好等优点，一般适用于转速不是很高的自动机械，轻工机械和仪表仪器中，也常与其他机构组合，在自动生产线中作为工件的传送或转位机构，因此选择槽轮机构。从结构合理紧凑方面考虑，槽轮机构中心距设为400mm；从台面工位数目和停歇时间要求，槽轮动力性能等方面考虑，采用6槽槽轮。计算项目结果槽轮齿中心距 mm槽轮运动角转盘运动角拨盘半径 mm槽轮名义外圆半径 mm圆销半径取mm槽轮实际外圆半径 mm拨盘相对半径槽轮相对半径槽底半径取=4mmmm槽深 mm拨盘回转轴直 107.2mm槽轮轴直径（9）确定V带根数单根V带额定功率查表得 Kw考虑传动比的影响，额定功率的增量查表得 kW包角系数查表得长度系数查表得 V带根数取（10）确定单根V带的预拉力V带每米长度质量查表得 kg/m （11）确定压轴力 N57直齿圆锥齿轮的设计传递两相交轴之间的运动和动力，设计、制造和安装较为方便，因此选择直齿圆锥齿轮传动。计算项目

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