自动输送缝包机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 我国是一个农业大国，每年都会产出大量粮食，也需要大量的化肥等相关化工物品。所以如何将这些东西包装就显得尤为重要，为此也产生了一个市场 缝包机生产业。 缝包机是为塑料编织物的缝合的设备 ,主要完成编织物的拼接 ,封口等工作 K. 按机针数分为单针和双针两种 ,按用法分为台式缝包机 ,手提式缝包机 ,立式缝包机 列的缝纫机；国产手提式缝包机主要是经用了很多年了，另外现在 国内有仿制日本和德国的手提缝包机；国产立式缝包机以 仿制德国产品。其优点及特点有： 善劳动条件； 加生产效益； 进文明生产； 低包装加工成本； 国家多创外汇 关键词 ： 运输机 ， 自动 ， 缝包机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ur is a a of So to a is is is j GK of is K2 K8 of f on 1. 2. 3. 4. 5. 6. ey 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 计方案及部件组成 2 外 购部分说明 运输带起吊部分及外部支架 机械手及夹持部分设计 械手的手部结构方案设计 械手的手臂结构方案设计 械手的驱动方案设计 械手的控制方案设计 缸进排口的计算 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 致谢 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 我国早期多采取人工包装，操作繁琐、单调、重复，工人劳动强度大，包装质量不高。由于工业产品千差万别，用户要求各不相同，很难形成统一的模式和定型的包装设备，因而包装工序长期以来成为连续化生产过程中的薄弱环节。 包装工作包括包装材料和容器的 制造、印刷、包装工艺程序的操作和质量检测等。实现包装自动化能有效地提高生产能力，保证产品质量 ,增加花色品种 ,有利于产品防腐并降低生产成本。包装自动化还能改善工作条件，特别是对低温潮湿性、飞扬扩散性等危害人体健康的环境尤为重要。伴随电子技术的发展，包装从单机分离电器为主的低级程序控制发展到多功能全自动包装机和由电子计算机控制的包装生产自动线 计方案及部件组成 电机启动后 , 通过传动皮带带动主轴及偏心驱动块转动 , 推动横拉杆作往复运动 , 再通过双头针杆轴上的拐臂带动针杆、针头 , 同时主轴又把动力传递给 喂入输送器。这样输送带将袋子输送过来 , 袋口通过压脚时 , 输送器把袋口向前推送 , 针头便把袋口缝合。 自动运输缝包机就是指在物品完成装填后 ,自动缝口并运输 ,降低劳动强度 ,提高生产效率 . （ 1） 缝包机将采用简单的机械结构技术使电动机的转速变成适当的针头缝制速度 以完成缝口动作。 （ 2） 运输方式将采运输带技术运送缝口完成的物品。 （ 3） 带口夹紧的机械部分将采用简单的机械结构技术来完成。 本设计的组成部分分为 : 5电气控制部分 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 外购部分说明 由于在本设计中组成部分较多和设计时间的问题 ,无法在本次设计中全部设计 ,所以只进行部分设计 ,其他部分进行外购 ,外购部分如下 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 运输带起吊部分及外部支架设计 吊部分设计 起吊部分设计如装配示意图中所示 ,电机通过减速器带动轴卷起吊线 ,见运输带吊起 。 其中减速器作为重点部分进行设计。 速器的设计 1传动方案规划 传动方案规划 原始条件 ：胶带运输机 由电动机通过减速器减速后通过 轴 传动（传动比为 2，传动效率为 工作载荷较平稳，设计寿命 10 年，每天工作 8 小时，每年 300 工作日，运输带速允许误差为 %5 。 原始数据 : 运输机工作拉力 )/( 2400 轴 工作转速 )/( 轴 直径 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2电机的选择及主要性能参数计算 1电动机的选择 电机类型的选择，按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封 闭自扇 鼠笼型三相异步电动机，电压 380V 电动机的选择 滚筒工作所需功率为： 确定各个部分的传动效率为：链条传动效率 ，滚动轴承效率（一对） ，闭式齿轮传动效率 ，二级减速器传动效率 ，带入得 4423421 所需电动机功率为： 因载荷平稳，电动机额定功率 于 电动机技术数据选择电动机的额定功率为 确定电动机的转速 滚筒轴的工作转速为： m 0 060 rD 根据书 1中表 2荐的传动比范围，二级圆柱齿轮减速器为 840，链传动比为 2，总传动比 8016电动机转速可选范围为 m i 5 6 2 016( 符合这一范围的同步转速有 1500 和 3000 种，考虑到传动装置及电动机的价格和质量，查 1中表 8 Y 系列电动机技术数据，选电动机选用 1500 动机，型号为 定功率 速 1440 额定转矩 2传动比的确定 总传动比为： 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 分配传动比：链传动传动比为 2，则减速器的传动比为： i 取二级圆柱齿轮减速器低速级传动比 12 3.1 所以高速级传动比 动功率计算 轴 1： d 4 5 09 5 5 0m 4 轴 2： m i 4 0112 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴 3： 轴 4： 将以上算得的运动和动力参数列表如下： 轴名 参 数 电动机轴 轴 1 轴 2 轴 3 工作轴 4 转 速 n(r/1440 1440 53 率 P( 矩 T(动比 i 1 效 率 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3结构设计 1齿轮的计算 （ 1） 由 2表 10使结构紧凑，小齿轮选用 40质），硬度 280齿轮选用 45钢（调质），硬度 240者 材料硬度差 40 2表 10级。取小齿轮齿数 1z 24,则大齿轮齿数 2z 24 2z 65。 （ 2）按齿面接触疲劳强度设计，由书 2 设计公式（ 10行试算： 3 211 )(1）确定公式内各个计算数值 试取 3.1 小齿轮转矩 5 5 3T 41 查 2表 10取齿宽系数 12表 10 材料的弹性影响系数 查 2图 10齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 001 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 502 计算的寿命系数工作寿命 10年，每年工作 300天，每天 8小时设计）： 小齿轮应力循环系数 911 100 7 01011 4 4 06060 大齿轮应力循环系数9112 2图 10失效概率为 1%，安全系数 S=1，由 2式 105521 11l i S K 22l i S K 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2）试算齿轮分度圆直径 3 211 )(=算圆周速度： t 1 计算齿宽： 7 计算齿宽与齿高比 模数： 5 齿高： 7 据 ，查 2表 10动载系数 12.1 2表 10直齿轮 1 K。查表 10 1查 2表 107 级精度，小齿轮相对支撑非对称布置 齿宽与齿高比 2中图 10以载荷系数为 2公式（ 10 311 计算模数： （ 3）按齿根弯曲强度计算 3 211 )(2式中各个计算数值 查书 2图 10小齿轮弯曲疲劳强度极限 001 ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限 802 ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由书 2图 10弯曲疲劳寿命系数 K； 计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数 S= 2中公式 10M P 3 111 ， M P 8 222 计算载荷系数： 齿轮 1 11 F 大齿轮 2 22 F 大齿轮的值大 故 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能 力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取弯曲疲劳强度算得的模数 圆整为标准值 接触疲劳强度算得的分度圆直径 d 出小齿轮齿数： 8 大齿轮齿数： 取 832 z 。 (4)几何尺寸计算 52 1 齿宽： 54511 所以取小齿轮齿宽： 51 大齿轮齿宽： 02 齿轮 3 和齿轮 4 的确定： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 同理，通过计算，取齿轮 3 的齿数为 313 z，齿轮 4 的齿数为 1094 z ，模数为 22 m 计算几何尺寸： 2231233 1 821 0 9244 402 218622 432 齿宽： 26213 所以取小齿轮齿宽： 03 ，大齿轮齿宽： 54 齿轮 参数 第一对齿轮 第二对齿轮 齿轮 1 齿轮 2 齿轮 3 齿轮 4 齿数 Z 30 83 31 109 模数 m/( 2 分度圆直径 d/(45 2 218 齿宽 b/(55 50 70 65 传动比 i 心距 a/(85 140 2轴与轴承的选择和计算 输出轴即轴 3 的设计计算 (1)初步确定轴的最小直径： 已知 1533 nr/T Nm 选用材料为 45 钢，经调质处理，根据查 2表 15 1250 A,查 2 表 15 1 ,按扭转强度计算，初步计算轴径 3330m i n 考虑键槽的影响，增大 3% ，则 ,32) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴最小直径输出直径为安装联轴器处，联轴器的孔径有标准系列，故轴最小直径处须与联轴器的孔径想适应，所以，取轴的最小直径为 5 (2)确定轴各段的直径和长度 1d ： 51 1L ：根据联轴器的长度，取 01 2d ： 半 联 轴 器 需 要 定 位 ， 故 需 设 计 一 定 位 轴 肩 ， 轴 肩 高 0 4 535)1 所 以 取 则27352 2L ：根据外伸长度确定为 603d：这段与轴承配合，初选轴承内径为 5 ，初定为 6209 3L：根据轴承宽度 b=19以 0 4d ：有轴承的安装尺寸确定，取 24 4L ：根据装配草图大齿轮和轴承在箱体内位置取 7d：安装轴承，采用套筒给齿轮定位， 57 7L：根据装配草图，确定 6d：这段安装齿轮，取 06 6L：根据齿轮宽度，取 23656 5d：这段为轴环的直径，用来定位齿轮，故需要设计定位轴肩， 05 5L：轴环长度，按 确定，所以这里取 25 (3)轴承的选择 对轴进行受力分析，轴承上受到的力为 21,如图 3 图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 t 868850 162ta n 求支反力 垂 直方向： 0611822 21 tH 912577621 水平方向： 06118 2 21 21 VV 060210221 所以轴承上受到的力为： 1462 2211 , 0992 22 12 轴承只受到径向力，没有轴向力，计算当量动载荷 P，根据 2中公式 13)(取 1, 7 56 1 4 P N 根据书 2公式 13轴承应有的基本额定动载荷值 h 4 4 5 4 410 2 4 0 0 01 5 7 51060 3 63 6 查机械设计手册 6选择 C=52800N 的 6309 轴承。 同理，对另外两对轴承进行计算选择，得： 深沟球轴承 参数 第一对 第二对 第三 对 型号 6305 6405 6309 内径（ 25 25 45 额定动载荷 N) 轴的校核及计算 考虑到箱体的结构，对齿轮以及轴进行修正 。 (1)齿轮修改模数，第一对齿轮取 m ，第二对齿轮模数取 3 则 图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿轮 参数 第一对齿轮 第二对齿轮 齿轮 1 齿轮 2 齿轮 3 齿轮 4 齿数 Z 30 83 31 109 模数 m/( 3 分度圆直径 d/(75 3 327 齿宽 b/(54 60 90 84 中心距： 402 11 102 327932 432 (2)根据齿轮，修改输出轴 3 各段尺寸如 图 4： 同理计算，可等输入轴，与中间轴的各段尺寸： 输入轴 1： 中间轴 2： 图 4 图 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对输入轴 1 进行校核计算： 直齿圆柱齿轮传动，将受到的法向载荷分解为圆周力 受力如图所示，得 t 1 5 9 6322 5 5 3 02211 8 13 6 9 6t a n 垂直方向： 015 521 22 21 tV 得 16742921 垂直方向最大弯矩 V 6 6 4 9 51 5 51 弯矩图如图所示 水平方向： 01552122 21 rH 得 2515621 水平方向最大弯矩 H 241801551 合成弯矩： 图 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 H 7075522 如图所示 扭矩： 25530 按照第三强度理论： 2222244 1322 8 M P 4键的计算 输出轴 3 安装齿轮的键， 材料为 45 钢，静载荷时 p 20 ，根据安装齿轮段轴的直径，选择普通平键 14 56 载荷载键上工作面上均匀分布，普通平键连接强度条件 pp 3102 得： M P 72 3 p 所以满足强度要求。 同理计算出，中间轴 2 上键的型号为普通平键 12 45 5箱体的结构设计 1）减速器箱体的结构设计 箱体采用剖分式结构，剖分面通过轴心。下面对箱体进行具体设计： 名称 符号 尺寸关系 尺寸大小 箱体壁厚 a 9 箱盖壁厚 1 9 箱座、箱盖、箱座底 凸缘厚度 b、 ;11 地脚螺栓直径及数目 n 4;80 4 0 f， 620轴承旁联接螺栓直径 1d 16 图 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 箱盖、箱座联接螺栓直径 2d 10 轴承端盖螺钉直径 3 10070 140110 312 螺钉数目 4 6 检查孔盖螺钉直径 4d 双级减速器 64 d 至凸缘边缘距离、距离至箱外壁、221 2c 螺栓直径 16 16 22 26 14 20 24 轴承座外径 2D 3)( 21D 22D 2350 185 轴承旁联接螺栓距离 S 一般取2 轴承旁凸台半径 1R 2c 轴承旁凸台高度 h 由结构决定，可取 38外壁至轴承座端面距离 1L )85(21 50 箱盖、箱座肋厚 1m 、 m 1 8811 10 齿轮端面与箱内 壁距离 2 10 2）减速器附件的结构设计 （ 1）检查孔和视孔盖 检查孔用于检查传动件的啮合情况、润滑情况、接触斑点及齿侧间隙，还可用来注入润滑油，检查要开在便于观察传动件啮合区的位置，其尺寸大小应便于检查操作。视孔盖用铸铁制成，它和箱体之间加密封垫。 （ 2）放油螺塞 放油孔设在箱座底面最低处，其附近留有足够的空间，以便于放容器，箱体底面向放油孔方向倾斜一点，并在其附 近形成凹坑，以便于油污的汇集和排放。放油螺塞为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处加封油圈密封。 （ 3）油标 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 油标用来指示油面高度，将它设置在便于检查及油面较稳定之处。 （ 4）通气器 通气器用于通气，使箱内外气压一致，以避免由于运转时箱内温度升高，内压增大，而引起减速器润滑油的渗漏。将通气器设置在检查孔上，其里面还有过滤网可减少灰尘进入。 （ 5）起盖螺钉 为便于起盖，在箱盖凸缘上装设 2 个起盖螺钉。拆卸箱盖时，可先拧动此螺钉顶起箱盖。 （ 7）定位销 在箱体连接凸缘上相距较远处安置两个圆锥销，保证箱体轴承 孔的加工精度与装配精度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4加工使用说明 1技术要求 有零件均用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，未加工表面涂灰色油漆，内表面涂红色耐油油漆； 隙值应不小于 用涂色法检查齿面接触斑点，按齿高不得小于 55%，按齿长不得小于 50%； 安装轴承时严禁用榔头直接敲击轴承内、外圈，轴承装配后应紧贴在轴肩或套筒端面上； 调整、固定轴承，应使各轴上轴承留有 轴向游隙； 减速器注入 90 号工业齿轮油（ 规 定高度； 装配时应在盖、座接合处用密封胶或水玻璃粘合，不允许使用任何填料； 按 规定进行负荷实验，实验时油池温升不得超过 35 度，轴承温升不得超过 40 度，密封处不得有漏油现象。 2使用说明 润滑方式、润滑油牌号 的 选择 ，由于两对啮合齿轮中的大齿轮直径 相差不大，且它们的速度都不大，所以齿轮传动可采用浸油润滑，选用 90 号工业齿轮油（ 。输入轴与输出轴处用毡圈密封。 密封说明 在试运转过程中，所有联接面及轴伸密封处都不允许漏油。剖分面允许涂以密封胶或水玻璃，不允许使用任何 碘片。轴伸处密封应涂上润滑脂。 拆装和调整的说明 在安装调整滚动轴承时，必须保证一定的轴向游隙，因为游隙大小将影响轴承的正常工作。当轴直径为 3050，可取游隙为 4070安装齿轮或蜗杆蜗轮后，必须保证需要的侧隙及齿面接触斑点，侧隙和接触斑点是由传动精度确定的，当传动侧隙及接触斑点不符合精度要求时，可以对齿面进行刮研、跑合或调整传动件的啮合位置。也可调整蜗轮轴垫片，使蜗杆轴心线通过蜗轮中间平面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 机械手及夹持部分设计 对气动机械手的基本要求是能快速、准确地拾一 放和搬运物件，这就要求它 们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及 在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机械手的原则是 :充分分析作业对象 (工件 )的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求 和环境条件 ;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的 受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求 ; 尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现 柔性转换和编程控制 . 本次设计的机械手是通用气动上下 料机械手，是一种适合于成批或中、小批 生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，动强度大和操作单调频繁的生产场合。它可用于操作环境恶劣，劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。 械手的座标型式与自由度 按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩运动，因此，采用圆柱座标型式。 械手的手部结构方案设计 在本次设计中对手部要求较简单，所以机械手的手部结构设计采用如机械手装配图中所示，通过气缸伸缩 由两个铁片夹持。 械手的手臂结构方案设计 按照抓取工件的要求，本机械手的手臂有 2 个自由度，即手臂的伸缩、升降 (或俯仰 )运动。手臂的升降运动是通过立柱来实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。手臂的各种运动由气缸来实现。 械手的驱动方案设计 由于气压传动系统的动作迅速，反应灵敏，阻力损失和泄漏较小，成本低廉因此本机械手采用气压传动方式。 械手的控制方案设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 考虑到机械手的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器 (机械手进行控制。当机械手的动作流程改变时 ，只需改变 常方便快捷。 械手的主要参数 1、主参数机械手的最大抓重是其规格的主参数，目前机械手最大抓重以 10公斤左右的为数最多。故该机械手主参数定为 10公斤，高速动作时抓重减半。 2、基本参数运动速度是机械手主要的基本参数。操作节拍对机械手速度提出了要求，设计速度过低限制了它的使用范围。而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。 机械手动作时有启动、停止过程的加、减速度存在，用速度一行程曲线来说明速度特性较为全面，因为平均速度与行程有关，故用平均速度表示速度的快 慢更为符合速度特性。 除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。大部分机械手设计成相当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。在这种情况下宜采用自动传送装置为好。 械手的技术参数列表 一、用途 : 袋口加紧。 二、设计技术参数 : 1、抓重 10公斤 (夹持式手部 ) 2、自由度数 2个自由度 3、座标型式 圆柱座标 4、最大工作半径 1440、手臂最大中心高 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1380、手臂运动参数 伸缩行程 600 缩速度 500mm/s 升降行程 200降速度 300mm/s 7、定位方式 行程开关 8、定位精度 士 ,缓冲方式 液压缓冲器 气压传 动 11、控制方式 点位程序控制 (采用 缸的直径 由于机械手中气缸结构大体相同，所以以夹具后的气缸为例进行设计 本气缸属于单向作用气缸。根据力平衡原理，单向作用气缸活塞杆上的输出推力必须克服弹簧的反作用力和活塞杆工作时的总阻力，其公式为 : 421 式中 : 1F 活塞杆上的推力， N 弹簧反作用力， N 气缸工作时的总阻力， N P 气缸工作 压力， 簧反作用按下式计算 : 141812 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中 : 弹簧刚度， N/m L 弹簧预压缩量， m S 活塞行程， m 弹簧钢丝直径， m 弹簧平均直径， m 弹 簧外径， m n 弹 簧 有效 圈数 G 弹簧 材料剪切模量，一般取 G 设计中，必须考虑负载率几的影响， 则 : 421 由以上分析得单向作用气缸的直径 : 14 代入有关数据，可得： 1418 510308/ 所以： 14 ，1 1176F p N买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 54 1 1 7 6 2 2 0 . 6 0 . 0 9 4 9 45 1 0 0 . 4D m m m 查机械设计手册（新版）第四册 表 =100塞杆直径 d=40塞宽度1 60d 进排气孔直径0 8d 喷气口直径2 32d 缸筒壁厚的设计 缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于 1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算 : 2/中 : 缸筒壁厚 气缸内 径 实验压力，取 料为 : =3入己知数据，则壁厚为 : 2/ 65 1032/1061 0 0 10 取 =10缸筒外径为 :1 1 0 0 1 0 2 1 2 0D m m 则缸盖所受的轴向静载荷 225 0 . 16 1 0 4 7 1 244p N 采用 45号钢，查机械设计手册（新版）第四卷 表 知采用 螺栓。 气量的计算 气缸的耗气