塑料袋封口装置设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】
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目 录
第一章绪论3
1.1课题背景3
1.2塑料袋封口机的作用3
1.3塑料袋封口装置的发展状况4
1.3.1国外塑料袋封口机械的发展状况4
1.3.2国内塑料袋封口机械的发展状况5
第二章封口方案的选择7
2.1设计任务及参数要求7
2.1.1 设计任务7
2.1.2 技术参数7
2.2热压封口种类7
2.2.1板式热封7
2.2.2 滚轮式热封8
2.2.3带式热封8
2.2.4 滑动滚压式密封8
2.2.5 滑动式热封9
2.2.6 脉冲热封9
2.2.7 熔切式热封10
2.2.8 脉冲熔切式热封10
2.2.9 超声波热封11
2.2.10 高频热封11
2.2.11 手动式封口机11
2.2.12 环带式薄膜封口机12
2.2.13 热压式封口机的应用范围及选用原则13
2.3 方案的选择13
2.3.1封口方案的选定13
2.3.2传动方案的设计13
第三章塑料袋封口装置的设计计算15
3.1电机的选择15
3.2压轮组的选择15
3.2.1压轮的设计15
3.2.2压轮调整机构的设计15
3.3各级传动比的分配及动力参数计算16
3.3.1各级传动比的分配16
3.3.2传动系统各轴的转速，功率和转矩计算16
由于封口过程中容易由于人为因素出现过载，故如下计算按照电机最大功率进行，以防止损坏传动系统。16
3.4齿轮组的设计16
3.4.1材料选择17
3.4.2确定齿数17
3.4.3 按按齿面接触强度设计17
3.2.4 按齿根弯曲强度设计18
3.4.5 齿轮几何尺寸计算20
3.4.6 齿轮结构的设计20
3.5 V带轮组的设计20
3.5.1 V带轮及V带的设计20
3.5.2 V带轮的结构设计22
3.6轴的设计23
3.6.1选材和确定轴材料的许用应力23
3.6.2 1轴的设计23
3.6.3 2、3轴的设计24
3.6.4确定轴的各段长度24
3.6.5 轴上键的选择24
3.6.6 弯矩、剪力图24
3.6.7 轴及轴上键的校核25
3.7轴承的选择及校核26
第四章塑料袋封口装置的操作和维护规则29
4.1第四章塑料袋封口装置的操作29
4.2 使用前的检查和维护29
4.3 封口机的故障分析29
4.3.1封口不牢29
结 论31
参考文献32
致 谢33
第一章绪论
1.1课题背景
随着社会的发展，塑料袋封口机在各种机械中发挥着越来越重要的作用。包装是产品进入流通领域的必要条件而实现包装的主要手段是使用包装机械。同时伴随着时代的发展和技术的进步，塑料袋封口机械在流通领域中起着越来越重要的作用。随着科学技术在不断发展和各种食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求。塑料袋封口机更是包装机械中不可缺少的部分。它主要是采用热压使塑料粘接在一块，即可单机作业，也可与流水线配套使用，广泛应用于家用电器、纺织、百货、医药等行业。
目前塑料袋封口机械竞争日趋激烈，未来的塑料袋封口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、低消耗的包装设备，而塑料袋封口机械技术也正朝着以下几个趋势发展：机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化、控制智能化、结构运动高精度化[1]。
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目 录 第一章 绪论 . 3 1.1 课题背景 . 3 1.2 塑料袋封口机的作用 . 3 1.3 塑料袋封口装置的发展状况 . 4 1.3.1 国外塑料袋封口机械的发展状况 . 4 1.3.2 国内塑料袋封口机械的发展状况 . 5 第二章 封口方案的选择 . 7 2.1 设计任务及参数要求 . 7 2.1.1 设计任务 . 7 2.1.2 技术参数 . 7 2.2 热压封口种类 . 7 2.2.1 板式热封 . 7 2.2.2 滚轮式热封 . 8 2.2.3 带式热封 . 8 2.2.4 滑动滚压式密封 . 8 2.2.5 滑动式热封 . 9 2.2.6 脉冲热封 . 9 2.2.7 熔切式热封 . 10 2.2.8 脉冲熔切式热封 . 10 2.2.9 超声波热封 . 11 2.2.10 高频热封 . 11 2.2.11 手动式封口机 . 11 2.2.12 环带式薄膜封口机 . 12 2.2.13 热压式封口机的应用范围及选用原则 . 13 2.3 方案的选择 . 13 2.3.1 封口方案的选定 . 13 2.3.2 传动方案的设计 . 13 第三章 塑料袋封口装置的设计计算 . 15 3.1 电机的选择 . 15 3.2 压轮组的选择 . 15 3.2.1 压轮的设计 . 15 3.2.2 压轮调整机构的设计 . 15 3.3 各级传动比的分配及动力参数计算 . 16 3.3.1 各级传动比的分配 . 16 3.3.2 传动系统各轴的转速，功率和转矩计算 . 16 nts由于封口过程中容易由于人为因素出现过载，故如下计算按照电机最大功率进行，以防止损坏传动系统。 . 16 3.4 齿轮组的设计 . 16 3.4.1 材料选择 . 17 3.4.2 确定齿数 . 17 3.4.3 按按齿面接触强度设计 . 17 3.2.4 按齿根弯曲强度设计 . 18 3.4.5 齿轮几何尺寸计算 . 20 3.4.6 齿轮结构的设计 . 20 3.5 V 带轮组的设计 . 20 3.5.1 V 带轮及 V 带的设计 . 20 3.5.2 V 带轮的结构设计 . 22 3.6 轴的设计 . 23 3.6.1 选材和确定轴材料的许用应力 . 23 3.6.2 1 轴的设计 . 23 3.6.3 2、 3 轴的设计 . 24 3.6.4 确定轴的各段长度 . 24 3.6.5 轴上键的选择 . 24 3.6.6 弯矩、剪力图 . 24 3.6.7 轴及轴上键 的校核 . 25 3.7 轴承的选择及校核 . 26 第四章 塑料袋封口装置的操作和维护规则 . 29 4.1 第四章 塑料袋封口装置的操作 . 29 4.2 使用前的检查和维护 . 29 4.3 封口机的故障分析 . 29 4.3.1 封口不牢 . 29 结 论 . 31 参考文献 . 32 致 谢 . 33 nts第一章 绪论 1.1 课题背景 随着社会的发展，塑 料袋封口机在各种机械中发挥着越来越重要的作用。包装是产品进入流通领域的必要条件而实现包装的主要手段是使用包装机械。同时伴随着时代的发展和技术的进步，塑料袋封口机械在流通领域中起着越来越重要的作用。随着科学技术在不断发展和各种食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求。塑料袋封口机更是包装机械中不可缺少的部分。它主要是采用 热压使塑料粘接在一块 ，即可单机作业，也可与流水线配套使用，广泛应用于家用电器、纺织、百货、医药等行业。 目前塑料袋封口机械竞争日趋激烈，未来的塑料袋封口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、低消耗的包装设备，而塑料袋封口机械技术也正朝着以下几个趋势发展：机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化、控制智能化、结构运动高精度化 1。 1.2 塑料袋封口机的作用 现代工业（如食品、轻工、医药、化工、电子和国防等）生产中，主要包括原料处理、车间加工和产品包装，其中产品封口包装成为非常重要的环节。塑料袋封口机械是使产品实现机械化、自动化的根本保障，它为包装工业提供先进的技术设备，在现代工业生产中起着重要的作用。 （ 1） 提高生产率 提高生产率是包装封箱口机械 的重要作用。如国内某些公司生产的全自动塑料袋封口机的生产率可达 30m/min，这是手工塑料袋封口无法比拟的。 （ 2） 改善劳动条件 如采用塑料袋封口机械来包装硫酸等危险品时，既提高了生产效率，又改变了劳动条件，避免工人与硫酸直接接触，使操作安全。 （ 3） 降低产品成本 如采用塑料袋封口机械包装液体、粉状物品时，可减少液体外溢、粉尘飞扬等现象的发生并减少和防止产品的散失，既节约原材料，使产品成本降低，又能保护环境。 （ 4） 提高产品质量 如采用塑料袋封口机械包装药品、食品时，避免了产品与人手的直接接触，加强了对产品 的保护和产品卫生；另外，由于塑料袋封口机械的设计精度高，保障产 品的外观整齐、封口严密，提高了产品的包装质量，增强了市场销售的竞争能力。 nts（ 5） 节约基建投资 如采用塑料袋封口机械包装产品，则产品和包装容量的供给都比较集中，包装工序安排比较紧凑，可以充分利用空间，减少了人工包装产品所需要的占地面积，这样可以节约基建投资。 1.3 塑料袋封口 装置 的发展状况 随着世界科技的发展，发达国家已经把核能技术、微电子技术、激光技术、生物技术和系统工程融入了传统的机械制造技术中。新的合金材料、高分子材料、复合材料、无机非金属 材料等新材料也得到了推广应用，塑料袋封口机械的集成化、智能化、网络化、柔性化将成为未来发展的主流。 1.3.1 国外塑料袋封口机械的发展状况 国外的塑料袋封口机械工业技术的发展大体经历了以下几个几段；简单机械化、初级自动化、自动塑料袋封口机械、计算机控制的高度自动化封口机械。 20 世纪 40 年代中期，在食品、卷烟、火柴等行业最先使用了塑料袋封口机械对产品包装箱进行封口。 50 年代，塑料袋封口机上广泛采用了光电管、电气开关实现了塑料袋封口机械的初级自动化。 60 年代，在塑料袋封口机械上广泛采用了各种新型电子元件组成控 制系统，并采用机械、电气、液压、气动等综合技术，出现了自动塑料袋封口机械。 70 年代，由于采用电子计算机对塑料袋封口机械进行控制，进一步了解单片机和自动化塑料袋封口机的水平。 80 年代，塑料袋封口机械行业大量的应用了 高新技术 。经过 60 多年的发展，国外塑料袋封口机械的发展已经形成了独立完整的体系，成为机械制造行业的一个重要分支。 美国包装工业起步于 20 世纪初期，自二战以来得到快速发展，逐步建立并形成包括包装材料、包装工艺和包装机械完整而独立的工业体系。其包装工业总产值占国民经济总产值 3%。据美国行业调查分析，其塑 料袋封口机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。 德国的塑料袋封口机械在计量、制造、技术性能方面均属世界一流。该国生产的啤酒、饮料灌装成套设备生产速度快、自动化程度高、可靠性好。主要体现在：工艺流程的自动化、生产效率高，满足了交货期短和降低工艺流程成本的要求；设备具有更高的柔性和灵活性。主要体现在生产的灵活性、构造的灵活性和供货的灵活性，以适应产品更新换代的需要；利用计算机和仿真技术提供成套设备，故障率低，可以进行远程诊断服务；对环境污染少，主要包括噪音、粉 尘和废弃物的污染。 意大利生产的塑料袋封口机械中， 40是食品塑料袋封口机械，如糖果包装机、茶叶包装机、灌装机等。产品的特点是外观考究、性能优良、价格便宜。意大利包装nts机械行业的最大优势就在于可以按照用户的要求进行设计和生产，并能保证很好地完成设计、生产、试验，实现监督、检验、组装、调整和用户需求分析等。 日本是塑料袋封口机械的后起之秀。它是第二次世界大战后才发展起来的，但是发展速度很快， 20 世纪 60 年代至 70 年代，塑料袋封口机械的产值平均每年增长 20%。70 年代初期达到世界先进水平，成为第二包装大国，塑料袋 封口机械的平均年产量是 60 万台（套），其年增长率为 10%。发展速度快的原因是日本善于引进、仿制、创新和经营。 此外，英国、法国、瑞典、瑞士等国家的塑料袋封口机械业各有优势，它们都在不断研制新型塑料袋封口机械，都有久享盛誉的塑料袋封口机械供应国内外市场 3。 1.3.2 国内塑料袋封口机械的发展状况 （ 1） 我国塑料袋封口机械概况 解放前，我国塑料袋封口机械基本上是空白的。绝大部分产品都不用包装，只有少数产品采用手工包装，因此谈不上不上包装机械化。只有上海、北京、天津、广州等几大城市有英、美等国进口的啤酒、汽水 灌装机及卷烟小包装机等。 解放后的 30 年间，我国塑料袋封口机械的发展相当缓慢。 1956 年我国生产了第一台卷烟小包装机。 20 世纪 60 年代，我国又生产了果酒、啤酒灌装机， 20 世纪 70年代木逐渐开发了真空包装机等，但是还没有形成包装工业体系。 进入 20 世纪 80 年代，由于国民经济迅速发展，对外贸易不断扩大人民生活水平显著提高，对产品的包装要求越来越高，迫切要求包装实现机械化、自动化，从而大大促使了包装机械的发展，包装机械在国民经济中占有的位置越来越重要。 20 世纪 90 年代以来，包装机械工业每年平均以 20%-30%的 速度增长，发展速度高于整个包装工业平均增长速度的 15%-17%，比传统的机械工业的平均增长值高4.7%。包装机械工业已经成为我国国民经济中不可缺少的非常重要的新兴行业。 随着我国商品经济的繁荣和人民生活水平的提高， 包装 箱封口机械包装技术的前景十分乐观。近年来，国家加大了对食品和药品质量和安全的监督力度，对食品的生产加工包装技术都提出了新的要求。一批生产企业先后投入资金进行包装设备的技术改造和生产技术的创新， 在一定程度上提升了我国塑料袋封口机械的水平和市场竞争力。 尽管我国塑料袋封口机械包装技术的水平有了提高，但是我国的包装箱机械包装技术与发达国家的相比在竞争中还是明显处于弱势。无论在产品品种、技术水平还是产品质量方面都有一定的差距。并且我国包装机械行业 30左右的企业存在低水平的重复建设。这种状况不但浪费了有限的资金、人力等重要资源，还造成了包装机械市场的无序混乱，阻碍了行业的健康发展，制约了我国中小食品企业包装机械的升级nts换代和包装技术的创新。 日前，随着包装机械技术含量日趋增加，国外已经已将很多先进技术应用 在包装机械上，如远距离遥控技术、步进电机技术、自动柔性补偿技术、激光切割技术、信息处理技术等，国内现有的一些包装机技术含量较低，先进技术应用较少，国内包装机械低水平重复建设对行业产品的升级换代和创新已经构成了阻碍。另外，包装机械市场日趋垄断化。目前中国除了瓦楞纸箱包装机械和一些小型包装机有一定规模和优势外，其他包装机械几乎不成体系和规模，特别是市场上需求量大的一些成套包装生产线，在世界包装市场中均被几家大包装机械企业（集团）所垄断，包装机械零部件生产专业化。国际包装界十分重视提高包装机械加工和整个包装系统的 通用能力，所以包装机械零部件生产专业化是发展的必然趋势，很多零部件不再由包装机械厂生产，而是由一些通用的标准件厂生产，某些特殊的零部件由高度专业化的生产厂家生产，真正有名的包装机械厂将可能是组装厂。产品向多功能与单一、高速两极化发展。包装机械的最终作用在于提高生产效率和产品多样化。包装机械行业面对市场的需求和如何赶上甚至超越发达国家的包装机械，及如何加大自主创新的步伐，力争在短时间内开发出一批具有自主知识产权和国际先进水平的产品，是摆在我国塑料袋封口机机械企业面前的紧迫任务 4。 （ 2） 国内塑料袋封口机械 发的趋势 随着科学技术的不断发展进步，各种食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求，塑料袋封口机在流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包装机械竞争日趋激烈，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、低消耗的包装设备，而包装机械技术也正朝着以下几个趋势发展：机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化、控制智能化 5。 （ 3） 国产包装机械与国际的主要差距 （ a）生产效率低、能耗高、稳定性和可靠性差，产品造型落后，外观粗糙，基础件和配套件寿命低，国产的气动件 和电器元件质量差。 （ b）控制技术应用得少。比如远距离遥控技术、步进电机技术、信息处理技术等。专家指出，世界上德国、意大利、美国和日本的包装机械水平处于领先地位。其中，在美国成型、充填、封口三种机械设备的技术更新很快。 nts第二章 封口方案的选择 2.1 设计任务及参数要求 2.1.1 设计任务 1）查阅资料了解塑料袋封口装置的发展现状并理解其工作原理 2）结合所学知识设计塑料袋封口装置的大致结构 3）对各部分结构进行细化设计并校核 4）绘制塑料袋封口装置的装配图以及零件图 2.1.2 技术参数 电源 220V， 50Hz；封袋宽度 4 12mm；封袋厚度 0.02 0.75mm；封袋速度 015m/min。 2.2 热压封口种类 热封法也称加热粘合，与涂胶粘合和胶带粘合方法完全不同。热封法不用外加材料，仅靠包装材料本身加热后熔化而粘合。因此，其研究对象主要是塑料薄膜、塑料捆扎带等。 热压封口机主要用于塑料袋的封口，其技术水平和机械结构比较简单，性能比也比较稳定，目前已基本形成系列，品种比较齐全，封口长度从 200mm 到 1200mm，操作方式从手动、脚踏到全自动连续方式，加热方式从常热式到脉冲式，均可选到合适机型。根据热合方 式不同，热封封口方式有以下几种。 2.2.1 板式热封 这是一种最普通的热封方法 ,工作原理如图 2-1 所示。将封合的薄膜 3 紧压在耐热橡胶 4 及加热到一定温度（恒温控制）的加热板 1 之间，实现热封。这是热封作业中最普通的方法，因结构和原理都很简单，封口速度也较快，所以，广泛用于聚乙烯、聚乙烯玻璃纸复合薄膜的封合。由于加热是持续的，不适合用于热收缩薄膜和容易热分解的薄膜（如聚氯乙烯）。 1-加热板； 2-密封部位； 3-薄膜； 4-耐热橡胶； 5-底座 图 2-1 板式热封 nts2.2.2 滚轮式热封 如图 2-2 所示，经过加热的一对滚轮（加热滚轮可以是其中的一个），使叠合的薄膜 2 从两个滚轮 1 之间通过而热封。此法的特点是连续热封。可用于塑料薄膜（如聚乙烯玻璃纸复合薄膜），由于支持薄膜的材料如玻璃纸、铝箔等，加热后不产生热变形，因而不影响包装件外观。但对单一薄膜来说，会产生皱纹，影响外观，故不适用。 1-加热滚轮； 2-薄膜； 3-密封部位 图 2-2 滚轮热封 2.2.3 带式热封 如 2-3 图所示 ,它是将叠合的两 层薄膜 2 夹在一对回转的聚四乙烯带（或钢带） 1之间，经过带内侧的加热部位 4 和冷却部位 5 使薄膜 2 封合。其方法可以进行连续热封，由于薄膜在热封过程中被金属带夹持，所以对单一薄膜连续加热也不会产生变形。但此法所用设备较复杂，多用于半自动封口机。 1-聚四氟乙烯带（或钢带）； 2-薄膜； 3-密封部位； 4-加热部位； 5-冷却部位 图 2-3 带式热封 2.2.4 滑动滚压式密封 如图 2-4 所示，它是将叠合的两层薄膜从一对加热板 4 之间通过，然后用压轮 3压紧黏合。 具体操作是待热封薄膜是在两块加热板之间的缝隙滑过而加热，经加热软化的薄膜，通过一对不加热的滚花轮，一边压紧一边滚压出各种不同花纹。此法可用nts于热封变形大的塑料薄膜，并可连续操作。因结构简单，封口可靠，故广泛用于制袋机和自动包装机。 1-薄膜； 2-密封部位； 3-压轮； 4-加热板 图 2-4 滑动滚压式热封 2.2.5 滑动式热封 滑动式热封主要用于裹包包装，如图 2-5 所示。它是由薄膜 3 包住被包装物 2，使其在加热板四上滑动，靠包装物所加的轻微压力和热板 4 的热量来黏合两层薄膜的叠合部分。 1-密封部位； 2-被包装物； 3-薄膜； 4-加热板 图 2-5 滑动式热封 2.2.6 脉冲热封 如图 2-6 所示，镍镉合金条 2 将薄膜 4 压在耐热橡胶 5 上，瞬间通过大电流加热镍镉合金条 2，利用这种热进行热封。其特点是合金条 2 冷却后才离开热封的部分，所以即便是容易变形的薄膜也能利用此方法进行热封。这种方法与板式热封法相比，结构较复杂，需要冷却时间。因此，封合速度受到限制。尽管如此，因能得到稳定而满意的封合效果，所以，对 封合强度和密封性要求高的包装液体物料的制袋机，以及真空包装的封口等仍然广泛采用。 nts 1-压板； 2-镍镉合金； 3-防黏材料； 4-薄膜； 5-耐热材料； 6-底座； 7-密封部位 图 2-6 脉冲热封 2.2.7 熔切式热封 如图 2-7 所示，靠热刀 5 与薄膜 2 接触时，使薄膜熔断，同时使上下两层薄膜的边缘黏合在一起，得到封口。这种封口没有较宽的封合带，封口强度低，适用于气密性要求不高的包装袋封口。 1-送膜辊； 2-薄膜； 3-橡胶辊； 4-密封部位； 5-加热刀 图 2-7 熔切式热封 2.2.8 脉冲熔切式热封 如图 2-8 所示，它是将加热板 1 或火焰靠近叠合的薄膜 4 的一端使之熔融黏合的方法。其特点是焊缝强度大，仅适合于热收缩膜，不适合于热分解性薄膜。 1-加热板； 2-密封部位； 3-冷却板； 4-薄膜； 5-密封剖面 图 2-8 脉冲熔切式热封 nts2.2.9 超声波热封 如图 2-9所示，这种热封机机构是由高频振荡器将高频电能输送至磁致伸缩振子，转换为纵向 机械振动。再经过指数曲线型振幅扩大棒，产生超声波，施加于重合的待封薄膜表面使薄膜熔化而封合。 这种热封方法的特点是在薄膜叠合的中心发热，适于像双向拉伸薄膜那样受热易收缩薄膜的连续封合。 1-磁致收缩振子； 2-振幅放大器； 3-底座； 4-薄膜； 5-密封部位 图 2-9 脉冲熔切式热封 2.2.10 高频热封 这种热封方法如图 2-10 所示，用上下两个电极压住薄膜，加上高频电压，由聚合物的介电系数损失发热而熔化完成热封。热封部分的最高温度是在热封面，所以 薄膜不会过热，能得到强度高的封合缝。这种方法加热快，主要用于介电损失大的聚合物，如聚氯乙烯等。高频热封法与超声波热封法一样，发热是以薄膜重合面为中心产生的，所以适合于热收缩薄膜的热封，并可连续作业，常用于一部分制袋机和包装机上。 1-压头； 2-高频电极； 3-封缝； 4-薄膜； 5-工作台 图 2-10 高频热封 2.2.11 手动式封 口 机 手动式封口机是常用而且简单的封口机。其封合方法一般采用热板加压封合或脉冲加热封合。 这类封口机多为袖珍型，造型美 观、重量轻、占地面积小、适用于放在桌子上或nts柜台上使用。 图 2-11 为手压封口机示意图。它由手柄、压臂、电热带、指示灯、定时旋钮等元件组成。该机不用电源开关，使用时只要把电源线插头插入插座。根据热封材料的热封性能和厚度，调节定时器按钮，确定加热时间，然后将塑料袋口放在封接面上，按下手柄，指示灯亮，电路自动控制加热时间，时间到后指示灯灭，电源被自动切断，越 1-2 秒放开手柄，即完成塑料袋的封口。 1-手柄； 2-压臂； 3-电热带； 4-指示灯； 5-定时旋 钮； 6-外壳 图 2-11 手压式封口机 2.2.12 环带式薄膜封口机 此类机器目前多用于薄膜及其复合材料包装袋充填物料后的最后热封。它具有封口、印子、压字和计算功能。广泛用于食品、医药、日用化工等行业的包装封口，单机使用效果好。在各种包装生产线中配套使用效果也比较理想。 如图 2-12 所示，热压工作封口机工作原理如图。将塑料薄膜部分夹在一对转动的环形钢带 1 之间，钢带 1 带着薄膜（袋） 4 同步移动。在移动过程中，钢带 1 与其内侧放置的预先确定了温度和压力的加热体 2 及预先确定了压力的冷却体 3 接触，从而使夹在钢带之间的 两层塑料薄膜热压黏合及冷却定型。在封口还未完全冷却时，使封口通过一对预先调整好压力的压花轮压花，然后再通过墨轮和印字码轮打印生产日期，最后完成封口工作 11。 1-环形钢带； 2-加热体； 3-冷却体； 4-薄膜； 5-压花轮； 6-尼龙导带轮 图 2-12 环带式薄膜封口机 nts2.2.13 热压式封口机的应用范围及选用原则 热压式封口机主要用于各种塑料袋的封口，加热原理和热封装置结构不同，所使用的薄膜种类也不同。 具体选用时应综合下列情况进行考虑 （ 1） 所选封口机的热封方法应与包装材料的种类相适应 （ 2）热封温度、封口压力和封口时间应满足材料的厚度及热封性能要求 （ 3）对于热板式封口机，其封口长度应满足包装袋的要求，并适当留有余地 （ 4）对于环带式封口机，由于封口长度不受限制，在包装袋尺寸一定的情况下，生产能力的大小主要取决于封口速度。 （ 5）选择结构先进、经济合理、操作维修方便的机型 12。 2.3 方案的选择 2.3.1 封口方案的选定 通过以上方案的对比选用 2.2.4 滑动滚压式热封 如图 2-13 所示，它是将叠合的两层薄膜从一对加热板 4 之间通过，然后用 压轮 3压紧黏合。具体操作是待热封薄膜是在两块加热板之间的缝隙滑过而加热，经加热软化的薄膜，通过一对不加热的滚花轮，一边压紧一边滚压出各种不同花纹。 优点： 可连续操作 、 结构简单，封口可靠，故广泛用于制袋机和自动包装机。 1-薄膜； 2-密封部位； 3-压轮； 4-加热板 图 2-13 滑动滚压式热封 2.3.2 传动方案的设计 如 图 2-14 所示，选用小功率直流电机驱动 1，一级齿轮传动 2 和二级 V 带传动 3减速；带动压轮组 4 转动，压轮组 5 中，其中一压轮可通过调整 机构 5 调整轮距和压紧力。 nts 1-电机 2-齿轮组 3-V 带轮组 4-压轮组 5-调整机构 图 2-14 传动方案 简图 nts第三章 塑料袋封口装置的设计计算 3.1 电机的选择 封口速度要求： smmv /25.0m in/15 初设拽引力为： NF 100 则塑料袋封口所需拽带功率： WvFP 2525.0100 所需电机功率： WPPw 7.359.096.096.095.0 25/ 23 根据包装箱封口机的工作地点和环境要求，并且根据在纸箱封口过程中所受力很小 ，主要是靠摩擦力来实现 塑料袋 的运动。确定选取微型电机 ， 因为对电机要求不高因此选取 A02、 B02、 C02、 D02 系列分马力异步电动机。 A02、 B02、 C02、 D02 系列分马力电动机异步电动机具有结构简单、运行可靠、维修方便及技术经济等、指标先进等优点。 A02 系列为三相电机，广泛应用于各种机构传动。 B02 系列为单向电阻启动电动机，仅适用于对启动转矩要求不高的场合。如小型机床、鼓风机、医疗器械等。 C02 系列为单向电容启动电动机，启动转矩较大，适用于要求满载启动的机械设备，如空气压缩泵、冰箱、特殊医疗机械等 。 D02 系列为电相电容启动电动机，其功率因数较高，运转匀稳。适用于风扇、医疗器械等启动转矩不高的场合，该系列电动机不适合做空载转动。 由以上比较可得出应该选择 A02 系列电动机比较合适。在包装箱封口机械中要求电动机是卧式的，因此，选择 IBM3 型电动机，此型电动机有底座、端盖上无凸缘，即要求卧式安装。查表选用电动机 AO2-5012，电动机的额定功率为 50W、电压 220V、频率 50HZ、转速 1400r/min. 3.2 压轮组的选择 3.2.1 压轮的设计 选定压轮直径 mmD 25 ，由于要求 封袋宽度 4 12mm，故 压轮 宽度 mmB 12 则压轮转速 m in/19 1 rDvn 3.2.2 压轮调整机构的设计 压轮轴轴承座采用可滑动式结构，以便调整压轮间间隙以适应不同厚度的塑料封口。压轮轴承座采用弹簧调整压紧力。 nts3.3 各级传动比的分配及动力参数计算 3.3.1 各级传动比的分配 总传动比为： 33.71911400 压轮电机总 nni 取 V 带传动的传动比为： 2Vi则齿轮传动 比 为： 67.3233.7 Viii 总齿3.3.2 传动系统各轴的转速，功率和转矩计算 由于 封口 过程中容易 由于人为因素 出现过载，故如下计算按照电机最大功率进行，以防止损坏传动系统。 0 轴，电动机轴 n0=1400r/min P0=50W T0=.140005.09550 =341.1N.mm 1 轴， 齿inn 01 = m in/5.38167.31 4 0 0 r1001 PP W5.4795.050 mmNnPT 1.1 1 8 95.3 8 10 4 7 5.09 5 5 09 5 5 01112、 3 轴 相同 ， m in/1 9 125.3 8 1132 rinnnV WPPP 212 96.096.00 4 7 5.02 2232132 mmNnPTT 1 0 5 01 9 10 2 1.09 5 5 09 5 5 022323.4 齿轮组的设计 根据工作条件，一般用途的减速器采用闭式软齿面传动 .提升机为一般工作机械，速度不高，选用 8 级精度 .此减速器采用二级传动，两对齿轮的传动比都不大，所以nts选用小齿轮用同一种材料，大齿轮用同一种材料 . 3.4.1 材料选择 小 齿轮 45r 调质处理 HBS1 =280 大齿轮 45 钢 调质处理 HBS2 =240 两齿轮齿面硬度差为 40HBS，符合软齿面传动的设计要求 . 根据设计要求，输入功率为 50W，小齿轮转速为 1400r/min，传动比为 3.67， 3.4.2 确定齿数 小齿轮齿数1Z=20，大齿轮齿数 2Z =i1Z =3.6720=73.4，取 73 3.4.3 按按齿面接触强度设计 d1 2.323211 HEdZuuTKt1)确定公式内的计算值 (1)载荷系数 Kt=1.3 (2)小齿轮的传递的转矩 T1 =341.1Nmm (3)选取齿宽系数d=0.8 (4)得材料的弹性影响系数弹性系数 ZE =189.8 MPa (5)查机械设计得两试验齿轮材料的接触疲劳极限应力分别为：小齿轮的接触疲劳极限 1limH =600 MPa ，大齿轮的接触疲劳极限 2limH =550 MPa (6)计算应力循环次数 N1=601n jLh=604801(2830015)= 2.073109 N2=2.073108 /2.5=8.094108 (7)得接触疲劳寿命系数1HNK= 0.90 2HNK=0.95 (8)按失效概率为 1%，接触疲劳强度的最小安全系数 S=1.0 ，则两齿轮材料的许用接触应力分别为 H 1=1HNKSH 1lim = 1600*090 =550MPa nts H 2=2HNKSH 2lim = 1 550*95.0 =522.5 MPa 2)计算 (1)试计算小齿轮分度圆直径td1， H 以较小值 2H =522.5 MPa 代入 dt12.32 3211 HEdt ZuuTK=2.32325.5228.18967.3167.38.01.3413.1 =10.5 mm (2)计算圆周速度 v V=(d1n1)/601000=(3.1410.51 400)/601000=0.77m/s (3)齿宽 b=ddt1=0.810.5= 8.4mm (4)齿宽与齿高之比 b/h： 模数： m1 = dt1/ Z1 =10.5/20=0.525 齿高： h=2.25 m1 =2.250.525=1.18 b/h=10.5/1.18=8.9 (5)载荷系数： 根据 v=0.77m/s ， 8 级精度 . 得动载系数 Kv=1.12 直齿轮，假设 KaFt/b 300 mm 的场合 . 因为 mmdmmddd 40,20 21 ，所以，小带轮采用 实心式，大带轮采用 均 腹板式结构 。 3.6 轴的设计 3.6.1 选材和确定轴材料的许用应力 选用 45 钢调质处理 . 根据材料的种类得 b=590 MPa， b 1 =55 MPa. 3.6.2 1 轴 的 设计 (1)估算轴的最小直径 由表 15-3 查取0A=110，根据公式 (15-1)得 d 0A 3 nP= 1103 5.3810475.0=5.5(mm) 考虑轴 上 有一键槽，将上述轴径增大 5%，即 5.51.05=5.8(mm).取 6mm (2)确定轴的各段直径 外伸端直径 d1 =6mm(一般应符合所选联轴器轴孔标准，这里选用 TL4 弹性柱销联轴器 )； 按工艺和强度要求把轴制成阶梯 形，有一个阶梯轴，取通过轴承盖轴段的直径为 ： d2=6mm 考虑轴承的内孔标准，取 d3=d7=6 mm(两轴承同型号 )，根据机械设计表 15-4，初选深沟球轴承的型号为 626； 直径为 d4 的轴段为轴头，且应符合轴径标准系列，取 d4 =7mm.； 轴环直径 d5= d4 +2h=8mm ； nts根据轴承安装直径，查手册得 d6=8 mm . 3.6.3 2、 3 轴的设计 (1)估算轴的最小直径 由表 15-3 查取0A=110，根据公式 (15-1)得 d 0A 3 nP= 1103 191021.0=5.3(mm) 考虑轴端有一键槽，将上述轴径增大 5%，即 5.31.05=5.
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