铁丝缠绕包装机的设计-铁丝缠绕盘的设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 河南科技学院 2009 届本科毕业论文（设计） 论文题目： 铁丝缠绕包装机设计 学生姓名： 王红梅 所在院系： 机电学院 所学专业： 机电技术教育 导师姓名： 刘贯军 完成时间： 2009 年 5 月 25 日 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 摘 要 铁丝缠绕包装机的设计主要包括铁丝包装机缠绕盘机构的设计，滚筒机构的结构设计，及安装上述两部分机构的机 架部分的设计，以及对这些机构中主要受力元件进行受力分析。本设计主要对铁丝包装机的缠绕盘机构部分进行 设计，包括带动缠绕 盘转动 的 传动 方案的 设计 和在 传动 方案中包含的 主要零部件的 选择 、设计 及校核及 电动 机的 选择 。 另 外 ， 还对 主要的 轴 ， 轴 承， 齿轮 ， 带轮 ，螺 钉 等零件 运 用 图 的 绘 制， 并对 其 进 行装配，最后完成 对铁丝缠绕 包装机的 设计 。最 终设计 出成 本较低，可靠性强，使用寿命长，节省劳动力，节省时间的自动铁丝缠绕包装机。 关键词： 铁丝缠绕包装机，缠绕盘，电动机， 图 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 of of of of of by by of of of in of In to to to of of 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 目 录 1 绪论 . 1 2 设计要求 . 1 3铁丝包装机缠绕盘传动方案设计 . 2 . 2 装机缠绕盘传动方案示意图 . 2 . 3 . 3 . 3 . 4 4铁丝包装机主 要传动零件的设计 . 5 . 5 . 9 . 10 . 10 . 11 . 12 5装配图及其他主要零件图 . 13 6 结束语 . 15 致谢 . 15 参考文献 . 16 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 1 1 绪论 机械设计（ 根据使用要求对 铁丝缠绕包装机 的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 传统的铁丝包装存在着一些缺点 :一是包装的方法老旧 ,二是包装浪费时间 ,还有就是包装的手动占很大的部分 ,造成劳动力的浪费 ,所以现存的铁丝包装机不能快速高科技节省劳动力的对铁丝进行自动化包装 ,因此我们就此对铁丝包装机进行设计 . 经本 设计完成的铁丝 缠绕包装 机 能完成铁丝的自动包装 ,并且能达到节省劳动力 ,节省时间 ,从 而利用高新 科技达到节省成本 ,完成铁丝的缠绕包装 铁丝缠绕包装的可靠性也会大大加强 ,达到社会上要求的标准 ,并且 提高社会生产力 . 目前在我国，受经济条件和技术水平的限制，手动和半自动进行铁丝缠绕包装仍是我国中最常用的铁丝包装方式。由于投资成本较低，我国劳动力丰富 所以在中小型企业获得了广泛应用。 随着铁丝包装技术的不断发展，传统的铁丝包装技术难以满足现今铁丝缠绕包装要求。国外普遍利用自动铁丝包装机等来替代老旧的铁丝包装技术，这种自动铁丝缠绕包装在工业发达国家已开始推 广使用。在国内铁丝缠绕包装行业中，近年来开始尝试采用自动机械铁丝包装机代替传统的手工铁丝包装的方法，目前还没有推广。自动铁丝缠绕包装机在完成铁丝包装技术的同时也能节能环保，同时使用时间长久 率因数低、费用较高等原因，在中小型铁丝缠绕工厂上多不用。把传统的铁丝包装机改成更加节能，占地小 铁丝包装质量优良 一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且 具有单一数据库功能。采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角 本次设计 使用 制设计图 . 2 设计要求 了解铁丝缠绕包装机的主要用途，国内外研究及使用情况，与另外两位同学一起研究制定整机设计方案，重点对铁丝缠绕包装机的铁丝缠绕盘进行设计，主要是设计包括缠绕盘部分传动方案的设计和传动方案中主要零件的选择及设计，在结构及装配上与另外两位同学所设计部分协调一致。并对铁丝缠绕盘 的受力件购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 2 进行受力分析且在有必要的计算后方进行设计制图，且需利用 后对这些零部件进行装配。 3 铁丝包装机缠绕盘 传 动方案设计 丝包装机传动方案选择 由于缠绕盘转速较低，因此带动缠绕盘转动的动力装置摩擦轮的转速也较低，因此需要一个减速机构，由电动机到摩擦轮所在轴的转速通过锥齿轮传动实现减速。由于缠绕盘是由四个摩擦轮通过摩擦力带动缠绕盘转动，所以四个摩擦轮应有同样的转速，为实现其同速，采用同步带传动来实现。 丝包装机缠绕盘传动方案示意图 图 1示意图 1 电动机 2 联轴器 3、 4 锥齿轮 5 同步带轮 6 机架 7 摩擦轮 动机的选择 1111 22 3 4 5 6 7 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 3 择电动机的类型 按已知的工作要求和条件，由于 确定位的场合，如轻工、包装等方面，因此选用 择电动机的功率 1)缠绕盘重力计算 G = g v =1000 ( 10 (1) = 2)摩擦轮转速计算 2 11 D =1510060 (2) =400r/)求电机的功率 由缠绕盘的重力及摩擦轮对缠绕盘的支撑力夹角 90计算支撑力 2为： = (3) 橡胶轮与缠绕盘间的摩擦系数 2 1* 于摩擦力 此可忽略。 缠绕盘转动所需要的功率为： (4) 由电动机到缠绕盘之间的总效率为： (5) 1 、 2 、 3、 4、 5分别为联轴器、齿轮传动、 同步带 传动、与机架装配的轴承及摩擦轮传动的效率。取 1 = 2 = 3= 4= 5=则 122212121254321 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 4 =以 (6) 定电动机的转速 及类型 按机械设计手册推荐的合理传动比范围，锥齿轮的传动比 i 3，故电动机转速的最大为： nd=i 400=1200r/ (7) 符合 这一范围的同步转速由于 940r/960r/根据计算的功率且因为电动机转速越高起总传动比越大，传动装置尺寸越大。因此选用 。 所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示： 表 1 电机尺寸 中心高 H 外形尺寸 L(+D 底脚安装 尺寸 A*B 地脚螺栓 孔直径 K 轴身尺寸 D*E 装键部位 尺寸 F*00 380*45 160*140 12 28*60 8*7 图 2 电动机安装尺寸 图 4 铁丝包装机主要传动零件的设计 齿轮的设计 1) 两齿轮的传动比 u=2100940= (8) 2) 计算小齿轮传递的转矩 ： 5 4 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 5 (9) 两周夹角为 90 使用寿命 T 12000h 3) 接触强度设计计算 选择材料 由表 齿轮材料牌号： 40 调质处理 ； 大齿轮材料牌号： 45，调质处理。 接触疲劳极限 由图 001 002l i m M P 4 06 0 尺宽系数 R 载荷系 数 由表查 K= 小齿轮大端分度圆直径 2l i (9) 1( 9 03 224) 主要尺寸确定 齿数 z 由表 0 则 7 大端模数 m (10) 取 大端分度圆直径 20=70 (11) 47= 节锥角 21 、 1= (12) 2=90- 1= 外锥距 Re T 0 r c t a r c t a n 纸 咨询 14951605 6 (13) 尺宽 b b= (14) 取 b=27 实际尺宽系数 取 大端分度圆平均直径 ) =70 ( (15) 5）接触强度校核计算 名义切向力 (16) 相关系数 由表 0 0 0 0 11 nd m (17) E= 许用接触应力 001 60r T (19) =60 1 940 12000 =810 510 1/u= =810 表 20) 计算接触应力 (21) 3 01s 7 b 0 0 012 0 0 01 1(购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 7 所以接触强度满足要求。 6)弯曲强度校核计算 相关参数 22) 由图 Y 11 12 1 计算许用弯曲应力 (23) (24) 查得由图与 F 计算弯曲 应力 F (25) 1( 6) 7 3 o s 20c o o s 47c o 02m 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 8 故弯曲强度满足 两齿轮的基本尺寸 中心分度圆直径 2 9) 4)2 (26) 顶隙 8 7 7) 大端齿顶高 (28) 大端齿根高 (29) 全齿高 h=(2+c*)2+ (30) 齿根角 (31) 齿顶角 (32) 锥 角 (33) 根锥角 (34) 大端齿顶圆直径 1 7021111 。co (35) 422222 。co 图 3 锥齿轮轴和锥齿轮 1( *21r c t a n ar c 22 r c ta n rh。 。 1 8 。 。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 9 步带及同步带轮的设计 1） 计 算功率 (36) 2） 选择同步带节距 由 P= n=400r/型同步带 3） 带轮齿数 1Z 由表 84Z 再由表 815Z 4） 带轮节圆直径 d d= (37) 5） 带速 v (38) 由表 85 40m/s 因 为 v 合适 6） 带的节线长度0 7） 基本额定功率0型同步带， 001 Z=16 由表 8得，用插值法计算 8） 带宽9) 由表 8号为 300 9） 作用于轴上的力 (40) 6 6 ZP 1 3 2 7 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 10 图 4 同步带轮 的结构设计及受力分析 的结构设计 初步估计轴的最小直径选取轴的材料为 45 钢，调质处理。根据表 1526,于是得： (41) 取 d=20为该轴段 1是与摩擦轮配合，因此其长度为 302段轴是对摩擦轮 起一个定位作用，因此该段轴的直径为 3为该段是与轴承相配合且机架与摩擦轮之间应留有一定的空隙，所以其长度为 25 轴段是与通过机架的轴承相配合，轴承由轴承端盖和套筒实现轴向定位，轴承选用 6205 型深沟球轴承，因此 3 段的轴肩不起定位作用，该段的直径 5段轴的长度取决于机架的厚度 84段轴的轴肩不起定位作用， 7度比带轮宽度小一些，6一段轴要其定位作用，因 0是一轴环，宽度为 5六段轴是与锥齿轮相配合，其轴颈为 27度取决于锥齿轮的宽度。 轴的结构如图所示： 图 5 轴 330m i n 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 11 的受力分析 (42) 1） 锥齿轮的受力 圆周力 (43) 径向力 (44) 轴向力 (45) 2）同步带作用于轴上的力 受力分析求垂直面的支反力 ： 图 6 轴垂直面受力图 (46) r 1 9 2 91 求垂直面内弯矩 3)绘垂直面弯矩图 A B C D f Q Fr F T 4 5 9 o 8 o a a 。a a 。f 2 3 1 7 31 B 3 6 6612 C 6 1)6152(2 71 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 12 图 7 垂直面弯矩图 绘制水平面弯矩图 4) 受力分析并求水平面支反力 图 8 轴水平面受力图 H 5) 求水平面弯矩 (47) 5 8 0 3 9127457127 6) 绘制弯矩图 图 9 水平面弯矩图 7) 求合成弯矩 222 (48) 核轴的强度 轴的材料为 45#钢，调质处理。由设计手册查的，【 =60弯矩图可以看出，截面 BC 为危险截面 。 a b c d a b c A B D Q 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 13 1) 截面 549) 2) 截面 750) 强度足够 ，满足要求。 5 装配图及其他主要零件图 图 10 缠绕盘装配图前视 M p aM p 3 1 9 5272)427(4832271 9 1 9 42322M 1 9 45 8 0 3 932222购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 14 图 11 缠绕盘装配后视 图 12 长轴 图 13 短轴 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 15 图 14 缠绕盘 6 结束语 铁丝缠绕包装技术 以前主要以手工和半自动包装为主，随着技术的更新，铁丝自动包装技术慢慢取代以前的包装方法 。此次设计较以往的铁丝包装机 结构 有所改进 ， 随着科学的不断发展，生产效率的不断提高，产品质量要求更加严格，铁丝包装机在未来会被广泛应用。因此 改进后的 新的机器缠绕包装后能完成铁丝的自动包装 装速度快，包装范围广泛，操作简便等特点。 并且能达到提高工作效率，节省工作时间，减少产品包装成本，提高产品档次 。且 更大的提高生产效率、更进一步的节省劳动力，创造更大的经济效益，服务于生产 。 致谢 本文的全部工作是在尊敬的 指 导 老师的 悉心 的指导下完成的。 指 导 老 师敏捷的思维、渊博的学识、严谨的学风、深厚的专业功底以及追求真理、