贴标机机械设计.doc.doc

吉林工程技术师范学院毕业设计李天琦2011年6月直线式不干胶贴标机的设计吉林工程技术师范学院李天琦吉林大学直线式不干胶贴标记的设计THEDESIGNOFLINEARSTICKERLABELINGMACHINE专业机械设计制造及其自动化姓名李天琦班级机自0742学号22号指导教师范丽丹职称讲师摘要I摘要本毕业设计要完成的是直线式圆瓶不干胶贴标机的结构设计。圆瓶是一个最大直径为3060MM，高为80120MM的瓶子，标签宽度为3050MM,标签长度为60120MM,贴标速度为60100个/分钟。直线式不干胶贴标机包括六大部分即上料机构，分瓶机构，输送机构，滚贴机构，收标送标机构和下料机构。本文所设计的直线式圆瓶不干胶贴标机结构比较复杂，动作较多，自动化程度较高，相对较为先进，只要各部分速度相匹配，便可以达到相当好的贴标效果。同时，如果贴标要求有所调整，收标送标机构和滚贴机构等相关部件会自动选择贴标速度，以达到预期的贴标效果。经过上面的运动和动力设计后。对整体机构进行CAD的绘图，完成机构的整体设计最后按照直线式不干胶贴标机的运动特性，对所设计贴标机进行完运动学和动力学设计的基础之上，选择典型传动部件滚贴主传动轴及其轴上部件进行了相关的强度和寿命的计算。应用COSMOSPRESS以及轴承计算器进行了相关的应力、安全性和轴承寿命的分析。关键词直线式不干胶贴标机；运动设计；动力设计。摘要IIABSTRACTTHEGRADUATIONPROJECTISASTRAIGHTLINETOCOMPLETETHEROUNDBOTTLELABELINGMACHINESTICKERDESIGNROUNDBOTTLEISAMAXIMUMDIAMETEROF3060MM,HEIGHT80120MMINTHEBOTTLE,THELABELWIDTHIS3050MM,LABELLENGTH60120MM,LABELINGSPEEDIS60100/MINLINEARADHESIVELABELINGMACHINEINCLUDESSIXPARTSTHATTHEFEEDINGMECHANISM,SUBBOTTLEBODIES,TRANSPORTBODIES,ROLLPASTEAGENCIES,COLLECTIONAGENCIESANDUNDERTHESTANDARDMATERIALSENTTOSTANDARDBODIESLINEARDESIGNINTHISPAPERSELFADHESIVEROUNDBOTTLELABELINGMACHINESTRUCTUREISMORECOMPLEX,MOREACTION,HIGHERDEGREEOFAUTOMATION,THEYARERELATIVELYADVANCED,ASLONGASTHESPEEDOFEACHPARTTOMATCHTHELABELINGCANBEACHIEVEDVERYGOODRESULTSATTHESAMETIME,BEADJUSTEDIFTHELABELINGREQUIREMENTS,COLLECTIONAGENCIESANDROLLSTANDARDDELIVERYSTANDARDSBODIESANDOTHERRELATEDCOMPONENTSWILLBEPOSTEDAUTOMATICALLYSELECTTHELABELINGSPEED,TOACHIEVETHEDESIREDLABELINGEFFECTCONSIDEROTHEREFFICIENCYFACTORS,SELECTEDASUITABLEMOTOR,UNDERTHISPOWERTOMEETPOWERREQUIREMENTSAFTERTHEABOVEMOTIONANINSTITUTIONSONTHEOVERALLCADDRAWINGS,COMPLETETHEOVERALLDESIGNOFINSTITUTIONSFINALLY,INACCORDANCEWITHTHELINEARMOTIONCHARACTERISTICSOFADHESIVELABELINGMACHINE,LABELINGMACHINEDESIGNEDFORTHECOMPLETEDESIGNOFKINEMATICSANDDYNAMICSBASEDON,SELECTTHEDRIVECOMPONENTSTYPICALLYAFFIXEDTOTHEMAINSHAFTANDTHEROLLAXISOFTHERELEVANTPARTSCALCULATIONOFTHESTRENGTHANDLIFECOSMOSPRESSANDBEARINGCALCULATORAPPLICATIONRELATEDSTRESS,SAFETY,ANDBEARINGLIFEANALYSISKEYWORDSLINEARLABELINGMACHINECAMPAIGNDESIGNPOWERDESIGN目录I目录第1章绪论111国内外贴标机械的发展概况112贴标机概述2121典型贴标原理简介2122常用贴标机的类型5123国内外新型贴标机简介5第2章贴标机的结构设计721直线式不干胶贴标机的设计要求722直线式不干胶贴标机的原理设计7221直线式不干胶贴标机工作原理设计7222上料机构原理设计8223分瓶机构原理设计9224输送机构原理设计9225滚贴机构原理设计10226收标送标机构原理设计1123直线式不干胶贴标机的原理设计12231上料机构的运动设计12232分瓶机构的运动设计13233输送机构的运动设计14234标签滚贴机构的运动设计14235收标送标机构的运动设计1524直线式不干胶贴标机的原理设计15241上料机构动力设计15242分瓶机构动力设计16243输送机构动力设计16244滚贴机构和送标机构动力设计1725经济性分析1726本章小结17第3章典型零件的强度校核计算1831滚贴主传动轴强度校核18311滚贴主传动轴受力分析18312滚贴主传动轴的强度分析2032滚贴主传动轴轴承寿命校核2233本章小结23参考文献24目录II致谢26附录27外文翻译原文27外文翻译译文35第1章绪论1第1章绪论11国内外贴标机械的发展概况包装机械是包装工业的一大门类产品，在包装工业中有着举足轻重的地位和作用，它给行业提供必要的技术设备，以完成产品的包装工艺过程。尽管包装机械的产值在整个包装工业中所占的比重不如包装材料大，不属于经常性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。它为包装工业提供先进的技术装备，保证包装产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低，带来巨大的社会效益和经济效益。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业1。包装机械的分类见图11。图11包装机械的分类世界包装工业的历史大体上起始于本世纪初叶。到了50年代，由于生产流通日益现代化，国际化，包装工业发展相当迅猛，加上社会各部门的相互配合和推动，进而逐步形成了独立的包装工业体系。迄今，像欧美日等科学技术发达的国家，其包装工业总产值大约占国民经济总产值的2左右。尽第1章绪论2管包装机械所占比重不是很大，但每年却以10左右的速率稳定增长。据统计，已投产使用的包装机超过了千余种，其中半数供应于食品，医药行业。从当今世界新技术革命的发展趋势来看，包装材料、包装工艺、包装机械将会取得一系列新的突破，将会带动更多的产业部门和科技单位进入包装行业。为了满足贴标行业发展的需要，近年来，我国许多有关部门集中了一定的力量，共同开发贴标机械。在引进国外先进设备和技术的基础上，仿制、改进和自行研制了很多贴标机械。我国近几年的贴标机械在设备的制造质量、性能和技术水平上都有了较大的进步，开发能力有所提高，速度有所加快，已经涌现出一批贴标机械的专业化制造企业；计算机等新技术应用已经开始普及，从而表明我国的贴标机械已经有了初步的发展，并已经形成了一个独立的机械门类，以良好的开端进入了一个新的发展阶段。但是，我国的贴标机械的基础薄弱、水平低、质量差、品种少和不配套等落后状况还没有根本改变，远不能适应发展的需要，与世界先进国家还有很大差距。我国的贴标机械大概落后世界先进水平2030年左右，这些情况表明，亟待我们继续努力，开创我国贴标机械发展的新局面2。12贴标机概述采用粘结剂将标签贴在包装件或产品上的机器叫贴标机械。多数液态和部分粒状瓶装产品都是采用这种机器粘贴标签。标签对商品有装潢作用，同时便于商品的销售与管理。标签上的商标、商品的规格及主要参数、使用说明与商品介绍，是现代包装不可缺少的组成部分。贴标机是包灌装生产线上一台重要的设备，也是一台技术含量较高，结构较复杂的机器，被广泛地应用于食品、医药等与人们日常生活关系密切的行业中。无论是早期的简单贴标机械，还是后来的复杂贴标机械，以及现在的微电子控制的全自动化贴标机械，它的发展进步都在不断的影响着整个社会。121典型贴标原理简介1湿敏粘合式贴标原理图12为湿敏粘合贴标原理，标签在重锤作用下由标签盒逐渐向下运动，第1章绪论3随着取标轮1的旋转标签被取下，并随传动轮4往下运动。经过轮5和轮6的作用，标签被刷胶，之后，标签随导轨下落。在标签的运动过程中，待贴瓶同步由导轨向前运动，到达龙门导轨正下方时，带着标签一起移动，靠毛刷9把标签烫平在包装件上。从而完成一次贴标。这种贴标机只能用于粘贴宽度大致等于半个瓶身周长的标签。贴标速度受落标速度限制，不能太快，但结构简单，适于在小工厂使用。2压和式贴标原理这种贴标机一般由上料机构，传送带机构，取标送标机构，涂胶机构和滚贴机构等几个部分组成。图13是压合式贴标工作原理图，首先由真空轮1转动将标签由标签盒吸出，并随轮1一起转动，转至打印轮打印标签，继续转至真空轮2，在此过程中，真空轮1的吸附力逐渐变弱，至轮2时标签由轮2吸走，并随其转动，在转至浆糊涂抹器时刷胶，轮2和轮1一样，在转动过程中吸附力逐渐变小，在转至待贴瓶时，吸附力很小，靠滚压力把标签贴到瓶上，完成一次贴标。1取标棍2标盒3重块4拉标辊5涂胶辊6上胶辊7胶缸8龙门导轨9毛刷图12湿敏粘合贴标原理示意图第1章绪论4图13压和式贴标工作原理3热敏粘合式贴原理热敏粘合贴标机所用的标签涂了一种粘合剂，它只有在加热条件下才起粘合作用。图14为采用这种标签的热敏粘合贴标原理的示意图。图14A是采用加热板加热标签，使粘合剂变粘，随即贴到容器上。图14B则采用热水加热粘合剂。由于热敏粘合剂分为瞬时热合剂和延时热合剂，故选择标签所用的粘合剂应与被贴容器相适应，塑料容器尤其要注意。4不干胶标签的贴标原理不干胶贴标的原理如图15所示，所用标签背面涂了立即贴合的粘合剂，但是被硅处理网保护着，其原理如下带贴合剂的标签2，事先粘在载标网上。贴标前通过分离杆4，使标签与载标网分离，在喷气和滚压的联合作用1标签2粘合剂3加热板4容器5热水喷管图14热敏粘合贴标原理示意图第1章绪论5下，粘到容器的表面上。这种贴标机的标签材料种类较广。这种贴标机的标签可以具有金属感，透明或不透明等特性，满足各种要求。122常用贴标机的类型标签的材质、形状很多，被贴标对象的类型、品种也很多，贴标要求也不尽相同。例如，有的只需贴一张身标；有的要求贴双标；有的则要求贴三个标签身标、肩标、颈标，有的只要求贴封口标签；另外生产率的要求也不同。为满足不同条件下的贴标需求，贴标机有多种多样，不同类型品种的贴标机，存在着贴标工艺和有关装置结构上的差别，当然也存在着共性。贴标机按自动化程度可分为半自动贴标机和全自动贴标机；按容器的运行方向可分为立式贴标机和卧式贴标机；按标签的种类可分为片式标签贴标机、卷筒状标签贴标机、热粘性标签贴标机和感压性标签贴标机及收缩简形标签贴标机；按容器的运动形式可分为直线式贴标机和转盘式贴标机，按贴标机结构可分为龙门式贴标机、真空转鼓式贴标机、多标盒转鼓贴标机、拨杆贴标机、旋转型贴标机；按贴标工艺特征可分为压撩式贴标机、弯压式贴标机、搓短式贴标机、刷抚式贴标机等。此外，还可以按照包装容器的材料镀锡罐、玻璃瓶罐、纸质盒罐、形状圆形、异形，贴标面的形状以及粘结剂的种类等进行分类3。123国内外新型贴标机简介随着科学技术的发展和进步，贴标机在不断的发展。为适应贴标现代化的需要，随着新技术、新工艺、新材料的开发，贴标机械在品种、类型、效1容器2标签3粘合剂4分离杆5载标网图15不干胶贴标机原理图第1章绪论6率、可靠性、功能多样化和自动化水平等各方面不断飞跃发展，集中表现为现代贴标机械高速化、自动化、系统化和通用化的发展趋势。目前所存在的贴标机主要以不干胶贴标机为主，以下是几种最新的贴标机。图16所示为薄膜贴标机，这种贴标机依瓶罐形状、厚度、大小等不同及贴附条件可以进行相应的调整，贴标速度较快，每分钟约为200瓶；图17所示为往复式贴标机，这种贴标机贴标效率较高，适用于平面、凹面、曲面之精密贴标，同时可配合用户产品精密贴标要求及模具制作，贴标精度可以达到05MM以内；图18所示为微电脑自动贴标机，这种贴标机实施了微电子系统控制，贴标质量好，效率高，适合于将不干胶标签粘附在各种平面容器上；图19所示为多列式贴标机，这种贴标机配合了电子技术、通讯技术、电脑及网路等技术，可以实现高速高效贴标，这种贴标机是目前存在的最先进的贴标机械产品。图16薄膜贴标机图17往复式贴标机图18微电脑自动贴标机图19多列式贴标机第2章贴标机的结构设计7第2章贴标机的结构设计21直线式不干胶贴标机的设计要求直线式不干胶贴标机的设计要求标签宽度3050MM；标签长度60120MM；瓶子高度80120MM；瓶子直径3060MM；贴标速度60100个/分钟。本文所设计的直线式圆瓶不干胶贴标机结构比较复杂，动作较多，自动化程度较高，相对较为先进，只要各部分速度相匹配，便可以达到相当好的贴标效果。同时，如果贴标要求有所调整，收标送标机构和滚贴机构等相关部件会自动选择贴标速度，以达到预期的贴标效果。此外，本文所设计的贴标机可以作为一台单独的机器加以使用，同时，也可作为生产流水线的一部分。22直线式不干胶贴标机的原理设计221直线式不干胶贴标机工作原理设计本文所设计的直线式不干胶贴标机包括六大部分即上料机构，分瓶机构，输送机构，滚贴机构，收标送标机构和下料机构。它的具体工作过程如图21所示，上料机构的转盘接收上台机器传送来的瓶子，并将瓶子通过分瓶轮传送到输送机构，同时对上料盘上的瓶子起到缓冲作用。上料盘送出的瓶子在分瓶机构的作用下，被分隔成一定的间距，同时在输送机构输送链板的带动下继续向前运动。当瓶子随输送机构运动到剥标板位置时，由收标送第2章贴标机的结构设计8标收标机构传送来的标签在剥标板处与标签带分离，完成标签与瓶子的初步粘合，而胶带则由收标送标机构回收。瓶子粘上标签以后直接进入滚贴机构，在滚贴带和滚贴板的挤压作用下，完成标签与瓶子完全粘合，实现贴标功能。完成贴标的瓶子由传送机构输送到下料机构，下料机构可以和生产流水线下一机器相连接，以达到连续作业的目的。图21直线式不干胶贴标机工作原理图222上料机构原理设计上料机构工作原理如图22所示，电机带动上料盘转动，瓶子随着上料盘的转动而前进，瓶子在分瓶板的作用下，由于离心力，将沿着上料盘边缘前进，同时，由于瓶子之间的互相推挤，瓶子将沿护栏进入输送机构。护栏在上料过程中可以防止瓶子摔倒，起到了安全辅助作用。本设计所设计第2章贴标机的结构设计9图22上料机构原理图的贴标机上料机构是独立的，如果要将其和生产线连接，只需在辅助盘上开一进瓶口即可。同时，进瓶轨道应比上料盘位置稍高，以便于进料。223分瓶机构原理设计分瓶机构是把进入输送带的瓶子分成一定的间距，以便于进行贴标，它将进入输送带的瓶子按贴标要求等间距分开，在分瓶过程中，必须保证分瓶后待贴瓶的传输速度和收标送标速度及滚贴机构的滚贴速度相匹配，否则贴标质量将受到严重影响，甚至不能进行正常工作。分瓶机构的工作原理如图23所示。分瓶轮外径和护栏间距略小于瓶子直径，而分瓶口和护栏间距则略大于瓶子直径。在分瓶轮转动过程中，瓶子受到分瓶轮的阻碍，只有当分瓶口和护栏相互平行时，分瓶口才能带动一个瓶子前进，如此反复，瓶子在贴标前被分成一定间距。本设计所设计的分瓶轮有两个分瓶口，可以提高分瓶效率。图23分瓶机构工作原理图224输送机构原理设计如图24所示，本贴标机的输送机构采用平顶链，输送用平顶链的连接采用实心柱销，输送链轮则根据所选平顶链的标准从标准中选取。第2章贴标机的结构设计10图24板式输送带结构图225滚贴机构原理设计如图25所示，在揭标板处，标签与送标带分离，同时和瓶子完成初步粘合，之后标签随瓶子在输送机构的作用下继续向前运动，滚贴带和滚贴板的间距恰好等于瓶子直径，随着瓶子向前运动，标签在滚贴带的摩擦和挤压之下完成和瓶子的完全捏合。在这一滚贴捏合过程中，是由滚贴带的紧边完成滚贴的，故主动轮为右侧滚贴轮。由于长期滚贴，可能造成滚贴带松弛，所以本文所设计的贴标机在滚贴从动端安装了张紧机构，以保证高效的贴标。第2章贴标机的结构设计11图25滚贴机构工作原理图226收标送标机构原理设计收标送标机构是不干胶贴标机的关键部件之一，它负责收送标签。如图26所示，标签放在送标盘上，随着驱动轮的转动，经过一系列辅助环节标签被拉动，并沿图示路线运动，在揭标板最前端，由于标签带的急回运动，标签与标签带分离，随着驱动轮的继续转动，标签带被回收，可以进一步利用。第2章贴标机的结构设计12图26收标送标机构工作原理图成卷的标签装在送标盘上。一组牵引用及中间辊用来拉标并满足标签的张力要求，摆动板是弹性安装的，所以在启动拉卷时能减少冲击力并使卷幅张力保持恒定。导向辊使卷筒定位。驱动轮向标签施加拉力，使标签前进。23直线式不干胶贴标机的原理设计如图21所示，贴标速度是由分瓶机构的分瓶速度决定的，上料机构的速度必然要大于分瓶机构的分瓶速度，之后输送机构按贴标要求速度将瓶子送到滚贴机构，同时，收标送标机构以与其相匹配的供标速度送出标签，滚贴机构根据瓶子在输送带内的运动时间，至少在该时间内完成一圈滚贴，最后瓶子由下料盘下料。下面将对各部分分别进行运动设计。231上料机构的运动设计设计上料盘直径为。如图27所示，由于每分钟最多可以滚贴M60100个瓶子，若设计瓶子直径为,则上料盘转一圈可以传送的瓶子数应为个，则上料盘的最高转速为。3141DDNMIN/R2310N由于每分钟最少可以贴标60瓶，如果瓶子直径为，则上料盘转速为约M3为。考虑到实际情况下存在打滑，N值应该为计算转速的五倍左右，MI/R第2章贴标机的结构设计13所以上料盘转速应为。MIN/R16I/R5上料盘是由电机经过弹性柱销联轴器直接带动的，所以电机输出最高转速至少为。MIN/R20图27上料机构运动简图232分瓶机构的运动设计如图28所示，设计分瓶轮直径为，由于分瓶轮和电机经由弹性M20联轴器相连，而设计要求的贴标转速为60100瓶/分钟。本文所设计的分瓶轮有两个缺口，所以分瓶轮转速应为。INR53图28分瓶机构运动简图第2章贴标机的结构设计14233输送机构的运动设计在收标送标的过程中，由于相邻两待贴瓶的贴标有一定的时间差，而为了节省标签带，标签在标签带上则是连续分布的，所以收标送标是间断的，考虑到这些因素，本设计设计的机构如图210所示，驱动轮是由电机带离合器驱动的，而驱动轮和收标轮靠皮带连接。当传感元件检测到有待贴瓶时，系统发出信号，驱动电磁离合器工作，驱动轮转动，同时带动收标盘收标。而当传感元件检测到本次贴标结束时，电磁离合器分离，驱动轮停止转动，由此完成间歇供标收标。由于输送机构必须和送标机构同步，所以送标机构速度也应为488，由于收标送标机构是由驱动轮驱动，设计驱动轮MIN/直径为64MM，则转速应为150250。IN/R234标签滚贴机构的运动设计如图29所示，设计滚贴轮直径为，滚贴带有效滚贴长度为M80。瓶子在输送带上的传输速度为488,由此可得瓶子在有效滚30I/贴长度内的运动时间。如果待贴瓶的直径为，也IN37580TM30就是滚贴带必须在的时间内运行不小于的距离，则I3，考虑皮带打滑，取皮带的实际转速为MN/0375V。故而带轮转速应为I96821（21）MIN/R24096RV图29滚贴机构简图由于电机是通过弹性柱销联轴器和传动轴相连，但为保证滚贴质量，电机输出最高转速取。同理可得，最低转速应为864。MIN/R146VMIN/R第2章贴标机的结构设计15235收标送标机构的运动设计在收标送标的过程中，由于相邻两待贴瓶的贴标有一定的时间差，而为了节省标签带，标签在标签带上则是连续分布的，所以收标送标是间断的，考虑到这些因素，本设计设计的机构如图210所示，驱动轮是由电机带离合器驱动的，而驱动轮和收标轮靠皮带连接。当传感元件检测到有待贴瓶时，系统发出信号，驱动电磁离合器工作，驱动轮转动，同时带动收标盘收标。而当传感元件检测到本次贴标结束时，电磁离合器分离，驱动轮停止转动，由此完成间歇供标收标。由于输送机构必须和送标机构同步，所以送标机构速度也应为488，由于收标送标机构是由驱动轮驱动，设计驱动轮MIN/直径为，则转速应为150250。64IN/R图210收标送标系统传动原理图24直线式不干胶贴标机的原理设计241上料机构动力设计假设上料盘可承载200个瓶子，每个待贴瓶重量计为，则上料盘所G30第2章贴标机的结构设计16要承受的压力为,取上料盘和待贴瓶之间的静摩擦系N58903N数04，则上料盘所受摩擦力为，由此可以得N235840F到上料盘所受摩擦力矩为。忽略摩擦干扰，M6732RT则电机输出功率即和该力矩平衡，由（22）W14956704NP根据设计转速和功率，电机选择TYV4150型微型特种减速电机，该电机输出转速在，可以满足设计要求。同时，该系列电机的功率范围MIN/R503在,调速范围在，与贴标机械较匹配，所以本设计各W76IN/R1409部分全部采用这种电机。242分瓶机构动力设计假设每个待贴瓶质量为,同时考虑分瓶轮附件的作用，其作用力约G30为50N，取待贴瓶和输送轨道间的摩擦系数为04，则摩擦力N，由此可得分瓶轮传动轴所受力矩至少为21340F，安全系数取为25，故而电机输出功率应为M5RT。W6795NP根据设计转速和功率，电机选择TYV4150型微型特种减速电机，该电机输出转速在，可以满足设计要求。电机输出功率为，IN/R03W150取传动效率系数为095，则分瓶轮实际功率应为。可429150P满足要求。243输送机构动力设计设计输送带总长为，则输送带上将有至少30个瓶子，考虑到下M170料，以60个计算，设每个输送瓶重，则输送瓶总重为G30，则输送待贴瓶需施加的驱动力应为N4689306G。同时考虑到输送链板的作用，设其驱5NF动力为100N，则输送带轮传动轴所受力矩应为，故而可得输送带功率应为M79120617RT。W49524NP第2章贴标机的结构设计17根据设计转速和功率，同时考虑到安全系数，电机选择TYV4150型微型特种减速电机，该电机输出转速在，可以满足设计要求。电MIN/R503机输出功率为，取传动效率系数为095，则分瓶轮实际功率应为W150。可以满足输送要求。429P244滚贴机构和送标机构动力设计根据设计转速，同时参考同类贴标机标签滚贴机构，滚贴电机选择TYV4100型微型特种减速电机，该电机输出转速在，可以满足MIN/R503设计要求。电机输出功率为，取传动效率系数为090，则滚贴轮实际10功率应为。W910P根据设计转速，同时参考同类贴标机送标机构，收标送标系统驱动电机选择TYV4150型微型特种减速电机，该电机输出转速在，电IN/R503机输出功率为，取传动效率系数为085，则滚贴轮实际功率应为150。可以满足设计要求。同时，该系列电机的功率范围278P在,调速范围在，与设计的其它部分调速范围相匹配。6MIN/R140925经济性分析本文设计的直线式不干胶贴标机原理简单、结构新颖、自动化程度高、容易操作。如果在包装生产线上使用该贴标机，可以大大提高贴标效率，减小劳动强度。26本章小结本章对贴标机进行了工作原理和总体结构方案的设计，采用直线式贴标原理实现了设计任务要求。同时，完成了贴标机关键部分上料机构，分瓶机构，输送带机构，滚贴机构以及收标送标机构的运动和动力设计。在此基础之上，结合设计要求，选择了合适的电机。第3章典型零件的强度校核计算18第3章典型零件的强度校核计算滚贴机构是贴标机构的核心部分之一，滚贴机构的好坏将直接影响到贴标效果。本章对滚贴机构主传动轴以及其上的主要零部件进行校核。如图31所示，滚贴带轮最高转速为，为保证滚贴质量，以此对滚贴MIN/R14V主传动轴各零部件进行强度校核。图31滚贴机构运动简图31滚贴主传动轴强度校核311滚贴主传动轴受力分析（1）滚贴主传动轴受力分析如图32（B）所示。根据31NPT954式中转矩；TMN功率；PKW转速NIN/R第3章典型零件的强度校核计算19MN631409541NPT322621DFT338760TA0ATR图32滚贴机构主传动轴受力分析（2）计算支撑轴承处支撑反力在水平面上34N92137/5048162/321LDFRARH第3章典型零件的强度校核计算2035N956821876012HRRF在垂直面上36/21TVV轴承的总支承反力N38219212111HRR568222V312滚贴主传动轴的强度分析滚贴主传动轴的受力情况如图32（B）所示，其方向如图所示，大小分别为，MN63TN87160RF921HRN9568H2R，211VR。4TF首先对所设计滚贴轮主传动轴进行三维造型，然后根据上述受力分析应用SOLIDWORKS插件对该轴的应力以及危险区等情况进行有限元分析。如图33，为滚贴主传动轴受力后的应力分布图。由于45的，由图可知，该轴是安全的，且传动轴键槽中央为危险界面。MPA650B第3章典型零件的强度校核计算21图33滚贴传动轴应力分布图如图34所示，滚贴传动轴受力后会产生变形，该轴的安全系数为1733，高于此数值的部分会发生事故。由图可以看到，该轴所有区域均为安全区域，故理论上该轴的设计是安全的。第3章典型零件的强度校核计算22图34安全区域分析图32滚贴主传动轴轴承寿命校核假设该轴承工作五年，每天三班工作，则其额定寿命为LH。其受力在311中已经进行了分析，如图35所示，H36058可以看出，该轴承的理论寿命远大于其实际要求寿命，所以可以满足设计要求。第3章典型零件的强度校核计算23图35轴承寿命校核图33本章小结本章是在第二章对所设计贴标机进行完运动学和动力学设计的基础之上，选择典型传动部件滚贴主传动轴及其轴上部件进行了相关的强度和寿命的计算。应用COSMOSPRESS以及轴承计算器进行了相关的应力、安全性和轴承寿命的分析。参考文献24参考文献1四川省包装机械委员会包装机械技术四川科学技术出版社,19852孙凤兰，马喜川包装机械概论印刷工业出版社,19961121303许林成，彭国勋包装机械湖南大学出版社,19892202464陈美宣无胶贴标新技术包装与食品机械1979,1640425唐燕辉药物制剂生产专用设备化学工业出版社,20026胡启贤电磁离合器上海科学技术出版社,19817石一兵食品机械与设备中国商业出版社,19928汤瑞轻工自动机上海交通大学出版社,19869王连明机械设计课程设计哈尔滨工业大学出版社,199610王连明，陈铁鸣机械设计第二版哈尔滨工业大学出版社,199811成大先机械设计手册化学工业出版社,200412肖仲湘贴标机凸轮齿轮组合机构的研究轻工机械2003,1212613呼英俊小型异型瓶不干胶贴标机研制包装与食品机械2002,204714李伟,樊宁一种新型自动贴标机机械设计1995,8343515高巍,冯江送标机构运动分析与计算农机化研究2003,8404316张芙蓉全自动粘贴式贴标机轻工机械1997,3333517BELLASANDERCLUELESSLABELINGKHSJOURNAL1996,2252818RLEARLETIPSONHOWTOSELECTANAUTOMATICLABELINGSYSTEMBUSCHMACHINERY2003,6525719SECHARMTHESTUDIESOFALGORITHMSANDSTRATEGIESABOUTINDIRECTADAPTIVEFUZZYCONTROLSYSTEMSADVANCEINSYSTEMSSCENICANDAPPLICATIONS2004,4121420李克天粘片机引线框架的空间凸轮供送机构设计中国机械工程,2005121沈韶华,张晓玲,房瑞明凸轮连杆齿轮变速输纸机构优化设计北京印刷学院信息与机电工程学院,2005322许勇作复杂相对摆动构件凸轮机构优化设计机械设计与研究,2005323谢家瀛第一版组合机床设计简明手册机械工业出版社参考文献2524大连组合机床研究所第一册组合机床设计机械工业出版社25戴曙金属切削机床设计机械工业出版社，200126刘培晨，万勇，潘松峰AUTOCAD中文版机械图机械工业出版社，2003527周宗明金属切削机床清华大学出版社，2004928林文焕机床夹具设计国防工业出版社,198729侯世增机械制图高等教育出版社,200230袁哲俊刀具设计手册机械工业出版社,199931唐金松简明机械设计手册上海科学技术出版社,1994致谢26致谢本次设计得到了范丽丹老师的悉心知道和大力帮助，耐心解答设计中遇到的难题，对设计的错误诚恳批评并知道改正。并给我提供了大量的资料和宝贵的意见。对于范老师的指导和帮助，我在此深表感谢，在设计的过程中，得到了同组同学的热情帮助，在此一并感谢。李天琦2011年6月于长春外文翻译原文27附录外文翻译原文CONVEYORANDTRACTIONSYSTEMAMONGTHEMETHODSOFMATERIALCONVEYINGEMPLOYED，BELTCONVEYORSPLAYAVERYIMPORTANTPARTINTHERELIABLECARRYINGOFMATERIALOVERLONGDISTANCESATCOMPETITIVECOSTCONVEYORSYSTEMSHAVEBECOMELARGERANDMORECOMPLEXANDDRIVESYSTEMSHAVEALSOBEENGOINGTHROUGHAPROCESSOFEVOLUTIONANDWILLCONTINUETODOSONOWADAYS，BIGGERBELTSREQUIREMOREPOWERANDHAVEBROUGHTTHENEEDFORLARGERINDIVIDUALDRIVESASWELLASMULTIPLEDRIVESSUCHAS3DRIVESOF750KWFORONEBELTTHISISTHECASEFORTHECONVEYORDRIVESINCHENGZHUANGMINETHEABILITYTOCONTROLDRIVEACCELERATIONTORQUEISCRITICALTOBELTCONVEYORSPERFORMANCEANEFFICIENTDRIVESYSTEMSHOULDBEABLETOPROVIDESMOOTH，SOFTSTARTSWHILEMAINTAININGBELTTENSIONSWITHINTHESPECIFIEDSAFELIMITSFORLOADSHARINGONMULTIPLEDRIVESTORQUEANDSPEEDCONTROLAREALSOIMPORTANTCONSIDERATIONSINTHEDRIVESYSTEMSDESIGNDUETOTHEADVANCESINCONVEYORDRIVECONTROLTECHNOLOGY，ATPRESENTMANYMORERELIABLECOSTEFFECTIVEANDPERFORMANCEDRIVENCONVEYORDRIVESYSTEMSCOVERINGAWIDERANGEOFPOWERAREAVAILABLEFORCUSTOMERSCHOICES1ANALYSISONCONVEYORDRIVETECHNOLOGIES11DIRECTDRIVESFULLVOLTAGESTARTERSWITHAFULLVOLTAGESTARTERDESIGN，THECONVEYORHEADSHAFTISDIRECTCOUPLEDTOTHEMOTORTHROUGHTHEGEARDRIVEDIRECTFULLVOLTAGESTARTERSAREADEQUATEFORRELATIVELYLOWPOWER,SIMPLEPROFILECONVEYORSWITHDIRECTFU11VOLTAGESTARTERSNOCONTROLISPROVIDEDFORVARIOUSCONVEYORLOADSANDDEPENDINGONTHERATIOBETWEENFU11ANDNO1OADPOWERREQUIREMENTS，EMPTYSTARTINGTIMESCANBETHREEORFOURTIMESFASTERTHANFULL外文翻译原文28LOADTHEMAINTENANCEFREESTARTINGSYSTEMISSIMPLE，LOWCOSTANDVERYRELIABLEHOWEVER,THEYCANNOTCONTROLSTARTINGTORQUEANDMAXIMUMSTALLTORQUE；THEREFORETHEYARELIMITEDTOTHELOWPOWER,SIMPLEPROFILECONVEYORBELTDRIVESREDUCEDVOLTAGESTARTERSASCONVEYORPOWERREQUIREMENTSINCREASE，CONTROLLINGTHEAPPLIEDMOTORTORQUEDURINGTHEACCELERATIONPERIODBECOMESINCREASINGLYIMPORTANTBECAUSEMOTORTORQUE1SAFUNCTIONOFVOLTAGE，MOTORVOLTAGEMUSTBECONTROLLEDTHISCANBEACHIEVEDTHROUGHREDUCEDVOLTAGESTARTERSBYEMPLOYINGASILICONCONTROLLEDRECTIFIERSCRACOMMONSTARTINGMETHODWITHSCRREDUCEDVOLTAGESTARTERSISTOAPPLYLOWVOLTAGEINITIALLYTOTAKEUPCONVEYORBELTSLACKANDTHENTOAPPLYATIMEDLINEARRAMPUPTOFULLVOLTAGEANDBELTSPEEDHOWEVER,THISSTARTINGMETHODWILLNOTPRODUCECONSTANTCONVEYORBELTACCELERATIONWHENACCELERATIONISCOMPLETETHESCARS,WHICHCONTROLTHEAPPLIEDVOLTAGETOTHEELECTRICMOTORARELOCKEDINFULLCONDUCTION,PROVIDINGFU11LINEVOLTAGETOTHEMOTORMOTORSWITHHIGHERTORQUEANDPULLUPTORQUE，CANPROVIDEBETTERSTARTINGTORQUEWHENCOMBINEDWITHTHESCRSTARTERS,WHICHAREAVAILABLEINSIZESUPTO750KWWOUNDROTORINDUCTIONMOTORSWOUNDROTORINDUCTIONMOTORSARECONNECTEDDIRECTLYTOTHEDRIVESYSTEMREDUCERANDAREAMODIFIEDCONFIGURATIONOFASTANDARDACINDUCTIONMOTORBYINSERTINGRESISTANCEINSERIESWITHTHEMOTORSROTORWINDINGSTHEMODIFIEDMOTORCONTROLSYSTEMCONTROLSMOTORTORQUEFORCONVEYORSTARTING，RESISTANCEISPLACEDINSERIESWITHTHEROTORFORLOWINITIALTORQUEASTHECONVEYORACCELERATES，THERESISTANCEISREDUCEDSLOWLYTOMAINTAINACONSTANTACCELERATIONTORQUEONMULTIPLEDRIVESYSTEMSANEXTERNALSLIPRESISTORMAYBELEFTINSERIESWITHTHEROTORWINDINGSTOAIDINLOADSHARINGTHEMOTORSYSTEMSHAVEARELATIVELYSIMPLEDESIGNHOWEVER,THECONTROLSYSTEMSFORTHESECANBEHIGHLYCOMPLEX，BECAUSETHEYAREBASEDONCOMPUTERCONTROLOFTHERESISTANCESWITCHINGTODAY，THEMAJORITYOFCONTROLSYSTEMSARECUSTOMDESIGNEDTOMEETACONVEYORSYSTEMSPARTICULARSPECIFICATIONSWOUNDROTORMOTORSARE外文翻译原文29APPROPRIATEFORSYSTEMSREQUIRINGMORETHAN400KWDCMOTORDCMOTORSAVAILABLEFROMAFRACTIONOFTHOUSANDSOFKW，AREDESIGNEDTODELIVERCONSTANTTORQUEBELOWBASESPEEDANDCONSTANTKWABOVEBASESPEEDTOTHEMAXIMUMALLOWABLEREVOLUTIONSPERMINUTER/MINWITHTHEMAJORITYOFCONVEYORDRIVES,ADCSHUNTWOUNDMOTORISUSEDWHEREINTHEMOTORSROTATINGARMATUREISCONNECTEDEXTERNALLYTHEMOSTCOMMONTECHNOLOGYFORCONTROLLINGDCDRIVESISASCRDEVICEWHICHALLOWSFORCONTINUALVARIABLESPEEDOPERATIONTHEDCDRIVESYSTEMISMECHANICALLYSIMPLE,BUTCANINCLUDECOMPLEXCUSTOMDESIGNEDELECTRONICSTOMONITORANDCONTROLTHECOMPLETESYSTEMTHISSYSTEMOPTIONISEXPENSIVEINCOMPARISONTOOTHERSOFTSTARTSYSTEMSBUTITISARELIABLE,COSTEFFECTIVEDRIVEINAPPLICATIONSINWHICHTORQUE,1OADSHARINGANDVARIABLESPEEDAREPRIMARYCONSIDERATIONSDCMOTORSGENERALLYAREUSEDWITHHIGHERPOWERCONVEYORS，INCLUDINGCOMPLEXPROFILECONVEYORSWITHMULTIPLEDRIVESYSTEMS，BOOSTERTRIPPERSYSTEMSNEEDINGBELTTENSIONCONTROLANDCONVEYORSREQUIRINGAWIDEVARIABLESPEEDRANGE12HYDROKINETICCOUPLINGHYDROKINETICCOUPLINGS，COMMONLYREFERREDTOASFLUIDCOUPLINGSARECOMPOSEDOFTHREEBASICELEMENTSTHEDRIVENIMPELLER,WHICHACTSASACENTRIFUGALPUMP；THEDRIVINGHYDRAULICTURBINEKNOWNASTHERUNNERANDACASINGTHATENCLOSESTHETWOPOWERCOMPONENTSHYDRAULICFLUIDISPUMPEDFROMTHEDRIVENIMPELLERTOTHEDRIVINGRUNNER,PRODUCINGTORQUEATTHEDRIVENSHAFTBECAUSECIRCULATINGHYDRAULICFLUIDPRODUCESTHETORQUEANDSPEED，NOMECHANICALCONNECTIONISREQUIREDBETWEENTHEDRIVINGANDDRIVENSHAFTSTHEPOWERPRODUCEDBYTHISCOUPLINGISBASEDONTHECIRCULATEDFLUIDSAMOUNTANDDENSITYANDTHETORQUEINPROPORTIONTOINPUTSPEEDBECAUSETHEPUMPINGACTIONWITHINTHEFLUIDCOUPLINGDEPENDSONCENTRIFUGALFORCESTHEOUTPUTSPEEDISLESSTHANTHEINPUTSPEEDREFERREDTOASSLIPTHISNORMALLYISBETWEENLAND3BASICHYDROKINETICCOUPLINGSAREAVAILABLEINCONFIGURATIONSFROMFRACTIONALTOSEVERALTHOUSANDKW外文翻译原文30FIXEDFILLFLUIDCOUPLINGSFIXEDFILLFLUIDCOUPLINGSARETHEMOSTCOMMONLYUSEDSOFTSTARTDEVICESFORCONVEYORSWITHSIMPLERBELTPROFILESANDLIMITEDCONVEX/CONCAVESECTIONSTHEYARERELATIVELYSIMPLE,1OWCOST,RELIABLE,MAINTENANCEFREEDEVICESTHATPROVIDEEXCELLENTSOFTSTARTINGRESULTSTOTHEMAJORITYOFBELTCONVEYORSINUSETODAYVARIABLEFILLDRAINCOUPLINGSDRAINABLEFLUIDCOUPLINGSWORKONTHESAMEPRINCIPLEASFIXEDFILLCOUPLINGSTHECOUPLINGSIMPELLERSAREMOUNTEDONTHEACMOTORANDTHERUNNERSONTHEDRIVENREDUCERHIGHSPEEDSHAFTHOUSINGMOUNTEDTOTHEDRIVEBASEENCLOSESTHEWORKINGCIRCUITTHECOUPLINGSROTATINGCASINGCONTAINSBLEEDOFFORIFICESTHATCONTINUALLY