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自动容器封口机的设计【优秀机械设备全套课程毕业设计含SW三维建模及18张CAD图纸】

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自动容器封口机的设计【优秀机械设备全套课程毕业设计含SW三维建模及18张CAD图纸】.zip
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01 封口机构.DWG
01-01 黄铜封口发热刀.DWG
01-02 发热刀安装座.DWG
01-03 推座.DWG
01-04 气缸安装座.DWG
02 切膜机构.DWG
02-01 合金切膜刀.DWG
02-02 切刀安装座.DWG
05 升降机构.DWG
06A 送膜张紧机构.DWG
06B 收膜机构.DWG
CVSTB_110_2000_25_T100_IM_12_5_A.DWG
M12X18X20X25X3螺母.DWG
SW三维建模.zip
主升降120上板.DWG
主升降120底板.DWG
主升降120滑块.DWG
升降连接板.DWG
自动容器封口机.DWG
自动容器封口机.SLDDRW
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01 封口机构.DWG

01-01 黄铜封口发热刀.DWG

01-02 发热刀安装座.DWG

01-03 推座.DWG

01-04 气缸安装座.DWG

02 切膜机构.DWG

02-01 合金切膜刀.DWG

02-02 切刀安装座.DWG

05 升降机构.DWG

06A 送膜张紧机构.DWG

06B 收膜机构.DWG

M12X18X20X25X3螺母.DWG

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主升降120底板.DWG

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自动容器封口机.DWG

设计说明书.doc[11000字，27页]


摘要

塑料瓶自动封口机是一台用于饮料或化工产品的塑料瓶自动封口设备，包括输送装置，封口装置，封口膜退绕卷取装置以及切膜装置。塑料瓶置于传送带上，输送带通过伺服电动机控制塑料瓶在封口工位、切膜工位停止；封口装置采用气缸控制，热封口器采用采用发热管进行加热，通过温控开关进行温度控制，通过热封口板与瓶口的压合进行热封。封口膜退绕卷取装置包括封口膜退绕装置和封口膜卷取装置，封口膜退绕装置通过滚动轴承固定在机架上，封口膜卷取装置通过步进电机和同步带轮，通过步进电机控制封口膜有时序的转停进行退绕卷取动作，即在进行切膜、封口工序是停止转动，在该工序的间隔时间进行退绕卷操作，从而保证进行切膜、封口工序时热封口膜处于正确位置；切膜装置采用热切膜，有电能进行加热，温度控制器进行温度控制，将热封膜进行切割。

工作时，当塑料瓶进入工作空间后，塑料瓶在传送皮带摩擦力的作用下前进。当塑料瓶输送到至封口工位时，伺服电机将停止转动，塑料瓶停在封口工序位，封口装置进行完封口工序以后，伺服电动机将继续转动，将塑料瓶传动到切膜工序位置，伺服电动机停止转动，气缸控制切膜压板下压，进行切膜工序，切膜完成以后，伺服电动机控制传送带继续转动，将塑料瓶输送到下一工序，同时，封口膜退绕卷取装在步进电机控制下进行退绕转运动，退绕到指定位置以后，伺服电动机停止。

该塑料瓶自动封口机方案，封口平稳、经济、快速。这次设计的塑料瓶自动封口机，可以应用于工厂流水线进行大规模的生产，提高工厂的生产效率。

   关键词：封口机；切膜；热封口




Abstract

Plastic bottle automatic sealing machine is a for drinks or chemical products of plastic bottle automatic sealing equipment, which comprises a conveying device, sealing device, sealing film unwinding coiling device and film cutting device. Plastic bottle is arranged in the transmission belt, conveyor belt through the servo motor control plastic bottles in the sealing station, cutting film station stop; sealing device is controlled by an air cylinder, heat sealing mouthparts using heating tube heating, through the temperature control switch for temperature control. Through the thermal sealing pressure plate and the bottle is heat sealed. Can turn into the sealing film unwinding coiler device comprises a sealing film unwinding device and a sealing film coiling device, sealing film unwinding device through the rolling bearing is fixed on the machine frame, sealing film coiling device through the stepper motor and the synchronous belt wheel, the motor control sealing film sequence stop unwinding coiler action, namely the cutting film, sealing process is to stop rotation, in the process of interval unwinding roll operation, so as to ensure the cutting film, sealing process heat sealing film is in the correct position, cutting film device with eager film, electric heating, temperature controller temperature control, heat sealing film cutting.

When working, when plastic bottles into the working space, the plastic bottle forward on the conveyor belt under the action of friction force. When the plastic bottle conveying to the sealing station, servo motor will stop running, plastic bottle stopped in the sealing process a, sealing device after sealing process later, servo motor will continue to rotate, plastic bottle drive to cut position of membrane process, servo motor to stop rotating, gas cylinder control film clips, under pressure, cutting process film, cut after the completion of the film, the servo motor control conveyor belt to rotate, the plastic bottles will be transported to the next process. At the same time, sealing film unwinding roll device in the stepper motor control of unwinding rotary motion, unwinding in the specified location, servo motor stop.

The plastic bottle automatic sealing machine, sealing, stable, rapid economic. Automatic sealing machine for the design of the plastic bottles can be used in the factory assembly line of large-scale production, improve the production efficiency of the factory.


Keywords: Sealing machine;?cutting film;?heat?sealing


目录

摘要I

AbstractII

目录1

第一章  绪论2

1.1 塑料瓶自动封口机课题背景2

1.2  塑料瓶自动封口机的作用2

1.3  封口机械的发展状况2

1.3.1  国外封口机械的发展状况3

1.3.2  国内封口机械的发展状况3

第二章  总体方案的设计5

2.1  毕业设计任务书及设计参数5

2.1.1  技术参数5

2.1.2  设计目的5

2.1.3  设计的内容5

2.1.4  设计任务5

2.1.5  基本要求5

2.2各装置方案的确定6

2.2.1 驱动装置方案6

2.2.2封口装置6

2.2.3封口膜退绕卷取装置6

2.2.3切膜装置7

第三章 电机的选择8

3.1 电动机的选取8

第四章 工作能力分析计算17

4.1  键的设计及强度校核17

4.2  轴的设计及强度校核17

4.3  轴承的选择及校核21

参考文献23

致  谢24


内容简介：
毕业设计（论文）说明书 课题名称 塑料瓶自动封口机 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 年 月 日 nts I 摘要 塑料瓶自动封口机是一台用于饮料或化工产品的塑料瓶自动封口设备 ， 包括输送装置，封口装置，封口膜退绕卷取装置以及切膜装置。塑料瓶置于传送带上，输送带通过伺服电动机控制塑料瓶在封口工位、切膜工位停止；封口装置采用气缸控制，热封口器采用采用发热管进行加热，通过温控开关进行温度控制，通过热封口板与瓶口的压合进行热封。封口膜退绕卷取装置包括封口膜退绕装置和封口膜卷取装置，封口膜退绕装 置通过滚动轴承固定在机架上，封口膜卷取装置通过步进电机和同步带轮，通过步进电机控制封口膜有时序的转停进行退绕卷取动作，即在进行切膜、封口工序是停止转动，在该工序的间隔时间进行退绕卷操作，从而保证进行切膜、封口工序时热封口膜处于正确位置；切膜装置采用热切膜，有电能进行加热，温度控制器进行温度控制，将热封膜进行切割。 工作时，当 塑料瓶 进入工作空间后， 塑料瓶 在 传送 皮带摩擦力 的 作用下前进。当 塑料瓶输送到 至 封口工 位时， 伺服电机 将 停止转动，塑料瓶停在封口工序位 ， 封口装置进行完封口工序以后，伺服电动机将继续转动，将塑料瓶 传动到切膜工序位置，伺服电动机停止转动，气缸控制切膜压板下压，进行切膜工序，切膜完成以后，伺服电动机控制传送带继续转动，将塑料瓶输送到下一工序，同时，封口膜退绕卷取装在步进电机控制下进行退绕转运动，退绕到指定位置以后，伺服电动机停止。 该塑料瓶自动封口机 方案， 封口平稳 、经济、快速。这次设计的 塑料瓶自动封口机 ，可以 应用于工厂流水线进行大规模的生产 ， 提高工厂的生产效率 。 关键词： 封口 机； 切膜 ； 热封口 nts II Abstract Plastic bottle automatic sealing machine is a for drinks or chemical products of plastic bottle automatic sealing equipment, which comprises a conveying device, sealing device, sealing film unwinding coiling device and film cutting device. Plastic bottle is arranged in the transmission belt, conveyor belt through the servo motor control plastic bottles in the sealing station, cutting film station stop; sealing device is controlled by an air cylinder, heat sealing mouthparts using heating tube heating, through the temperature control switch for temperature control. Through the thermal sealing pressure plate and the bottle is heat sealed. Can turn into the sealing film unwinding coiler device comprises a sealing film unwinding device and a sealing film coiling device, sealing film unwinding device through the rolling bearing is fixed on the machine frame, sealing film coiling device through the stepper motor and the synchronous belt wheel, the motor control sealing film sequence stop unwinding coiler action, namely the cutting film, sealing process is to stop rotation, in the process of interval unwinding roll operation, so as to ensure the cutting film, sealing process heat sealing film is in the correct position, cutting film device with eager film, electric heating, temperature controller temperature control, heat sealing film cutting. When working, when plastic bottles into the working space, the plastic bottle forward on the conveyor belt under the action of friction force. When the plastic bottle conveying to the sealing station, servo motor will stop running, plastic bottle stopped in the sealing process a, sealing device after sealing process later, servo motor will continue to rotate, plastic bottle drive to cut position of membrane process, servo motor to stop rotating, gas cylinder control film clips, under pressure, cutting process film, cut after the completion of the film, the servo motor control conveyor belt to rotate, the plastic bottles will be transported to the next process. At the same time, sealing film unwinding roll device in the stepper motor control of unwinding rotary motion, unwinding in the specified location, servo motor stop. The plastic bottle automatic sealing machine, sealing, stable, rapid economic. Automatic sealing machine for the design of the plastic bottles can be used in the factory assembly line of large-scale production, improve the production efficiency of the factory. Keywords: Sealing machine; cutting film; heat sealing nts 1 目录 摘要 .I Abstract . II 目录 . 1 第一章 绪论 . 2 1.1 塑料瓶自动封口机课题背景 . 2 1.2 塑料瓶自动封口机的作用 . 2 1.3 封口机械的发展状况 . 2 1.3.1 国外封口机械的发展状况 . 3 1.3.2 国内封口机械的发展状况 . 3 第 二 章 总体方案的设计 . 5 2.1 毕业设计任务书及设计参数 . 5 2.1.1 技术参数 . 5 2.1.2 设计目的 . 5 2.1.3 设计的内容 . 5 2.1.4 设计任务 . 5 2.1.5 基 本要求 . 5 2.2 各装置方案的确定 . 6 2.2.1 驱 动装置方案 . 6 2.2.2 封口装置 . 6 2.2.3 封口膜退绕卷取装置 . 6 2.2.3 切膜装置 . 7 第三章 电机的选择 . 8 3.1 电动机的选取 . 8 第四章 工作能力分析计算 . 17 4.1 键的设计及强度校核 . 17 4.2 轴的设计及强度校核 . 17 4.3 轴承的选择及校核 . 21 参考文献 . 23 致 谢 . 24 ntsXX 大学 2 第一章 绪论 1.1 塑料瓶自动 封口机课题背景 随着中国饮料、乳制品、化工产品等产品的需求迅速增长，对封口机也有着越来越高的要求，尤其是封口质量和封口效率。仍然采用传统设计方法已经无法满足市场的需求，无法适应尤为激烈的市场经济的竞争，同时也很难提高产品的经济效益和综合技术，以确保产品质量。 随着社会生产力的发展，封口机扮演各种机械越来越重要的作用。封口是必要条件，为产品进入流通和实现的主要手段是使用包装机械和包装的。与此同时，随着时代的发展和技术的进步，封口机起着流通领域中越来越重要的作用。随着科学技术和各种食品的发展，提出了对包装技术和 设备的新要求。封口机是包装机械中不可或缺的一部分。它主要用于热封口薄膜封口塑料瓶，可以是单机操作，并且还可以支持使用流水线的，被广泛应用于家用饮料，乳制品，化学制品等行业。 目前，塑料瓶封口机封口机将日趋激烈的竞争，用塑料瓶在未来的工业自动化趋势，促进提高封口装置，封口多功能，高效率的设备开发的整体水平，低功耗，以及封口技术正朝着发展趋势如下：机电一体化，机械功能多元化，结构设计标准结构，智能控制，高精度运动。 1.2 塑料瓶自动封口机的作用 现代工业（如食品，医药，化工等）的生产，包括原材料，加工车间和 产品包装，包装封口产品就变得非常重要。塑料瓶自动封箱机的根本保证，实现机械化，自动化产品，它提供了先进的技术和设备，为包装行业，在现代工业生产中的重要作用。 1 提高生产率 生产力是包装机械的重要作用。如自动封口机的生产率可达 50 盒 /分钟某公司是国内生产的，这是手工包装封口无法比拟的。 2，以改善工作条件 如使用的危险品如硫酸，从而提高了生产效率，并改善了工作条件，以避免工人和硫酸之间的直接接触的机械封口的包装，使操作的安全性。 3 降低产品成本 如使用封口液体，粉末材料和包装机械，并能减少液体溢出，粉尘飞扬现 象，减少和防止产品损失，节约原材料，降低成本，并能保护环境。 4，以提高产品的质量 如使用的包装盒封口包装机械，食品和药品，避免了产品的工作人员直接接触，加强对产品的保护和保健品 ;此外，由于高精度的包装盒封口机的设计，保证了产品外观整齐，严封口口，以提高产品的包装质量，提高市场销售的竞争力。 5 节省建设投资 如采用封口包装机械产品，产品和包装能力的供应相对集中，包装工艺布置紧凑，能充分利用空间，减少了手工包装的产品领域，这样可以节省建设投资。 ntsXX 大学 3 1.3 封口机械 的发展状况 随着科学技术在世界上的高速发展，发 达国家已经把激光技术、核能技术、微电子技术、生物技术和系统工程融入传统的机械制造技术。新型合金材料，高分子材料，复合材料，无机非金属材料等新材料也得到了应用，集成化，智能化，网络化，柔性封口机械将成为未来发展的主流。 1.3.1 国外封口机械的发展状况 国外封口机械行业技术的发展经历了以下几个简单；自动化程度高，机械化，自动封箱机，主要的自动化电脑控制封口机。 在二十世纪 40 年代，首先在食品包装行业率先使用封口机封口包装盒。如英国乳饮料 USA 封口，封口被称为填料封口圈的先行者。在 50 中，框封口机广泛用于光 电管、电气开关、以实现初级封口机械自动化。在 60 年代，封口机广泛应用于各种新的电子元件，控制系统，以及使用机械，电气，液压，气动技术，自动封口机的。 70 年代，由于使用电子计算机进行控制的封口机，自动封箱机进一步了解 SCM 和水平。在 80 中，封口机械行业的大量应用的高和新的技术，如激光技术、微电子、光纤和超声波技术，使得封口机和高度自动化的生产线，使用效果是更可靠，更提高封口质量。经过 60 多年的发展，国外机械封口的发展已经形成了完整的体系，并已成为机械制造行业的一个重要分支。 美国包装工业起步于 19 世纪末，自 从第二次世界大战以来得到了迅速的发展，逐步建立和形成了完整而独立的工业体系。包装工业总产值占国民经济总产值的 3。据分析美国的行业调查显示，使用量最大的封口机械行业是食品产业，其次是饮料产业，家庭清洁用品与化妆品产业，医药用品。美国封口机的前景是：水平枕式微机控制，具有良好的拉力伺服电机和薄膜包装机的功率控制装置。在微电子，电脑，工业机器人，智能型，图像传感技术和封口机的新材料将被用于越来越广泛，从而使封口机，自动化，高效率，节能环保的发展趋势。 德国封口机在计量，制造，技术性能是世界一流的。该国生产的啤酒 ，饮料灌装设备生产速度快，自动化程度高，可靠性好。主要体现在：过程自动化，生产效率高，满足了交货期短和降低工艺成本的要求 ;该器件具有更高的灵活性和敏捷性。主要体现在生产的灵活性，灵活性和供应的灵活性，以满足产品更新的需要的结构 ;并利用计算机仿真技术提供成套设备，故障率低，可以进行远程诊断服务 ;少污染环境，包括噪声，粉尘和废弃物污染。该封口机是德国开发。它拥有世界上最大的包装机械厂，包装机械产品出口数。 除此以外，意大利、日本、英国、法国、瑞典、瑞士和封口机械行业的其他国家也有自己的优势，他们正在不断开发新式 封口机，封口机有着长期在国内外市场的声誉。 1.3.2 国内封口机械的发展状况 1我国封口机械概况 解放前，中国的封口机基本上是一片空白。对绝大多数产品不仅采用手工包装，包装产品不多，到目前为止还没有包装机械。只有上海，北京，天津，广州等大城市在英国和美国，进口啤酒，碳酸饮料灌装机。 ntsXX 大学 4 在二十世纪 60 年代，我国生产葡萄酒，啤酒封口机，在二十世纪 70 年代开始逐步形成了真空包装机等包装，但一直没有形成产业体系。 在二十世纪 80 年代，由于国家经济和对外贸易的快速发展不断扩大人民生活水平显着提高，对产品的包装要求 越来越高的封口要求，包装，实现机械化，自动化，极大地促进了包装机械的发展，包装机械封口位置，在国民经济中占有越来越重要。 在二十世纪 90 年代，包装机械行业每年平均以 20 -30的速度增长，发展速度比的填料封口的 15 -17的行业平均增速，高于平均增长水平 4.7传统的机械产业的价值。包装机械行业已成为不可缺少的在我国国民经济中重要的新兴产业。 随着我国商品经济的繁荣和人民生活水平的提高，包装封口包装机械技术的前景是非常乐观的。近年来，国家加大了监管食品药品安全和质量的力度，提出了对食品生产和加工技术的新 要求。技术及批量生产的企业生产技术创新投入在包装设备，在一定程度上提升中国的包装盒封口机的水平和市场竞争力。 虽然中国的包装机械包装技术的水平有所提升，但中国的包装机械包装技术与发达国家的相比的竞争显然是处于弱势地位。在产品方面，技术和产品质量都有一定的差距。而中国的包装机械行业 30左右的现有低水平的重复建设。这种情况不仅浪费资源有限的资金和人力，同时也引起了包装封口机械市场的混乱，阻碍了行业的健康发展，制约我国企业提升小型和中型的食品包装机械的创新封装技术。 在中国的包装机械是单机，科技含量和自动化程度 低，在新技术，新工艺，新材料应用少，不能满足食品企业发展的电流要求。一些食品企业在技术改造，不得不花费大量的资金引进一些技术先进，生产效率高，精度高的整套从国外食品包装生产线，导致国内市场的很大一部分被国外品牌占据的份额。食品包装机械在我国仍然是发展，食品包装机械和包装技术的广阔空间还有待开发的迫切需要。 2国内包装箱封口机械发的趋势 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，包装封口机在流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包装 封口 机械竞争日趋激烈，未来的包装 封口 机械将配合产业自动化趋势，促进包装 封口 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 封口 机械技术也正朝着以下几个趋势发展：机械功能多元化 、 机电一体化 、 控制智能化 、 结构设计标准化。 3国产包装机械与国际的主要差距 （ 1）生产效率低、稳定性差、能耗高、可靠性、产品设计落后、粗糙，零部件及配件，为国内的生活，气动和电器元件质量差的外观。 （ 2）控制技术被用于以下。例如，遥控技术，步进电机技术，信息处理技术等。专家指出，意大利，德国的世界，而日本美国包装封口机水平处于领先地位。其中，在更新的美 国成型，充填，封口很快三种机械设备的技术。由于美国液体灌装设备公司（ EJF）液体灌装机生产，设备可以实现重力灌装，压力灌装以及容积式泵式灌装。也就是说，任何粘度的液体，只要通过微机控制来改变灌装可以实现的方法。近年来，这项技术在中国出现，如江苏群杰包装机械厂，广州车展包装机等。 ntsXX 大学 5 第 二 章 总体方案的设计 2.1 毕业设计任务书及设计参数 2.1.1 技术参数 1 容器口径 ： 30mm 2 容器高度 ： 100-150mm 3 灌装要求 ： 100 瓶 /分钟 2.1.2 设计目的 在当今世界，生产力水平是衡量一个国 家发展水平的重要标准。现代工业的发展将直接影响到生产力水平。随着现代社会的不断发展，生产效率也迅速改变。如何适应社会的发展，如何提高生产效率，生产高性能，结构简单，工业产品的价格低，是摆在我们面前的一个严重问题。如何提高中国的生产力水平和产业发展水平，是一个亟待解决的问题。基于带传动的运动原理热封口膜封口机来完成这个过程，生产效率高，操作简单，易于实现机械化和自动化，热封薄膜封口机设计水平标志着先进的包装机械和生产成本，经济合理，它反映了生产技术，在很大程度上水平。因此，我们进行了毕业设计是必要的，目的是为 了提高自己的技术水平，为今后工作奠定了良好的基础。 2.1.3 设计的内容 根据技术参数设计传动装置、封口装置、封口膜退绕卷取装置以及切膜装置等，选择合适的电动机设计侧面传动部件，并计算所需的其他部件并校核是否满足工作要求。按工作准确性和合理性、稳定性、高效性设计刀架部件和刀片形状。用 CAD 软件绘制封口机的工程图。 2.1.4 设计任务 1相关外文资料 的 翻译和搜集查找 内容 相关技术资料 2撰写开题报告 ； 3根据给定的技术参数，确定机器的执行机构，设计机器整体结构 ； 4撰写设计说明书 ； 5绘制总装 图、部装图和零件图 ； 2.1.5 基本要求 1结构简单，制造容易 ； 2操作、维护方便、安全 ； ntsXX 大学 6 3适合 饮料 和 化工 生产 生产 线上使用 ； 2.2 各装置方案的确定 2.2.1 驱 动装置方案 (同步输送带 ) 输送带驱动装置 采用 松下 T100 伺服电动机进行驱动，伺服电动机通过同步轮连接传动带，塑料瓶置于传送带上，通过伺服电动机控制塑料瓶在封口工位、切膜工位停止。 伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电 号转化 为转矩 和转速以驱动控制对象。 。伺服电机转 子转速受输 入信号控 制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行 元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始 动电压等 特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。 电信号可以通过电脑或单片机控制，从而实现了信息化自动控制。 2.2.2 封口装置 封口装置采用气缸控制，热封口器采用采用发热管进行加热，通过温控开关进行温度控制，通过热封口板与瓶口的压合进行热封。 气压传动就有以下优点 （ 1）以空气为工作介质，工作介质获得比较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。 （ 2）因空气的粘度很小（约为液压油动力粘度的万分之一），其损失也 很小，所以便于集中供气、远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境。 （ 3）与液压传动相比，气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁，不存在介质变质等问题。 （ 4）工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越。 （ 5）成本低，过载能自动保护。 2.2.3 封口膜退绕卷取装置 封口膜退绕卷取装置包括封口膜退绕装置和封口膜卷取装置，封口膜退绕装置通过滚动轴承固定在机架上，封口膜卷取装置通过同步带与步进电动机连接，通过步进电动机控制封口膜有 时序的转停进行退绕卷取动作，即在进行切膜、封口工序是停止转动，在该工序的间隔时间进行退绕卷操作，从而保证进行切膜、封口工序时热封口膜处于正确位置。 封口膜退绕卷取示意图如图 2-2 所示： ntsXX 大学 7 1-退绕轮 ； 2-绕转轮 ； 3-热封膜压杆 ； 4-热封板 ； 5-切膜板； 6-塑料瓶 7-支撑板 图 2-2 封口膜退绕卷取示意图 2.2.3 切膜装置 切膜装置采用切膜刀片，切膜刀片通过与支撑架的啮合来切断塑料膜的连接，采用气缸控制切膜装置切膜，结构与封口装置类似。 ntsXX 大学 8 第三章 电机的选择 3.1 电动机的选取 封口机所属的小动力非标机械，根据工作条件：灰尘多少、室内温度、单向操作、气动止的准确地点、采用三相 220V，根据所述目前的情况伺服电机的选择电机产品分析。采用伺服电动机能精确控制塑料瓶封口机，更好的与外界流水线协同生产，更容易实现工厂信息化，向无人工厂转变，由于载荷很小，故采用小功率电动机 总的传动效率： 该工作机所需要的功率 Pw F V 200N 0.45m/s=0.09kw V 带的初定传动效率为 96.01 T5 同步带轮传动 (7 级精度 )的传动效率 (2 对 )为 22 98.0 深沟球轴承传动效率 (6 对 )为 63 99.0刚性性联轴器的传动效率取 99.04 输送机构滚筒的传动效率为 97.05 总效率为： 总=0.96 297.0 499.0 0.99 0.97 = 0.832 输出有效功率为 KWPPwd 97.099.099.098.096.0 8.11400 6254321 =97w 所选用电机的参数如下： 表 3-1 电机参数表 电机型号 额定功率 Kw 同步转速 r/min 满载转速 r/min 电机质量 Kg 轴径 mm T100 97 960 1200 15 14 分配传动比 传动系统总传动比wmnni其中 i 是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积 ； mn 是电动机的满载转速， r/min； mn 为工作机输入轴的转速， r/min。 ntsXX 大学 9 由于塑料瓶采用双排同时封口，所以每个工位每分钟走 50 个工位的距离 计算如下 mn 1300r/min m in/1032014.3 8.16060 3 rD vn w =107.45r/min 48.1072890i=20.5 由于 V 带传动外部尺寸不宜太大 ,否则将使封口机过于庞大； 所以 V 带传动的初值取 8.2带i减速器传动比为 :8.289.26带减 iii =9.60 展开式布置，考虑到没有润滑条件，为使两级齿轮直径相近， 3.2 输送带的选取 皮带输送机是通过皮带循环运动将物料水平倾斜朝上或朝下输送之设备。图 1列出了皮带输送机的 9 个主要部件其定义如下 1. 皮带主要用于动力传递承载传送物料。 2. 托辊用于支撑去程或回程皮带。 3. 填料斗将物料装填到皮带输送机上。 4. 滚轮用于驱动皮带并控制皮带张力。 5. 配重轮其作用是保持皮带有适当的张力以防止皮 带在运行时打滑。 6. 皮带刮料器主要是清洁皮带表面的残留物。 7. 裙板将物料填装到皮带的中央并防止物料飞溅。 8. 驱动装置提供动力给一个或多个滚轮来驱皮带和皮带上的物料。 9. 机架用于支撑托辊滚轮和驱动装置。 * * 校 正 托 輥 , 同 樣 是 必 需 的* 壓 緊 托 輥 必需的接近進料槽的托 輥 *尾輪去程托 輥 *2進料槽37 裙板卸料槽皮帶1回程托 輥2頭輪5 配重輪驅動輪48刮料器6ntsXX 大学 10 皮带输送机配置示意图 3.2.1 皮带输送机主要设计要求 1.皮带输送机基本设计要求如下 : a. 采取防煤尘逸散的密闭措施 (Gallery Close Type),并兼备通风系统设计。 2.输送皮带 : a. 输送皮带需具备下列特性 : (1)耐磨耐冲击耐拉扯耐燃。 (2)宽度容许差 1% (3)传统皮带最 大延伸不得超过 2% (4)黑色防霉 b. 皮带采用现场加硫胶合接头。 3.皮带轮 a. 皮带轮应采用轻载型铝合金机构二端用钢板密封其宽度需较皮带宽度大 30mm 以上。 b. 所有皮带轮除了边侧轮 (Snub Pulley),弯曲轮 (Bend Pulley)及紧带轮(Take-up Pulley)外钧需为中高轮缘设计皮带轮的同心精度必须在 0.5m/m 以内。 c. 皮带轮轴必须为 S45C 中碳钢或更高等级其最大挠度必须不大于1.5m/m。轮轴与轮毂需以键销方式固定不得采 用电焊固定。 d. 主动轮应覆以人字形凹槽橡胶。 4. 紧带装置 a. 紧带装置采用垂直重力式垂直重力式紧带装置的安装位置应尽量靠近主动轮。 b. 紧带装置包括紧带轮及配重等应装设于有导槽的固定钢架上使其能沿导槽自由地垂直移动并需设置安全停止装置以防止因皮带断裂等原因造成装置掉落。 5. 皮带清洁器 a. 每一主动轮后下方位于下料槽内至少需装设二道清洁器利用弹簧或配重方式刮削刀具与皮带表面保持一定压力刮削刀具第一道为碳化钨超硬合金第二道为橡胶。 b. 尾轮及垂直重力式紧带装置第一个弯曲轮前的回程皮带上方需装 设 V 型刮料器。 6.皮带护罩 靠近下料点 0.5 米内的需装设平面覆盖以防万一煤料掉落回行皮带上覆盖材质为镀锌钢板厚度至少 1.5mm. 皮带输送机中最主要而不可缺的组件是滚轮和驱动轮籍其承载使原料由一方运至目的地而滚轮与驱动轮之设计与品质要求影响皮带输送机之运转故如何选择一价格合理而且品质优秀噪音少震动少信赖高之滚轮与驱动轮尤为重要。 （ 1）滚轮用于支承输送带及输送带上的物料保证输送带稳定运行的装置。 ntsXX 大学 11 a . 输送机滚轮依操作之需要可分 为以下几种承载侧滚轮（ Carrying Idiers）和回侧滚轮（ Return Idiers）。 承载侧滚轮（ Carrying Idiers）分为（ a）一般承载侧滚轮 （ b）耐冲击承载滚轮用于承受冲击力及尘埃飞扬之部位 （ c）调心用承载侧滚轮安于一般滚轮区间做为皮带偏斜时自动调整之用（ d）接绩承载侧滚轮用于接近驱动轮之部位使角度逐渐变小 （ e）悬吊式承载侧滚轮用于重冲击而落点较不固定之场合。 回侧滚轮（ Return Idiers）分为（ a）一般回侧滚轮用于支撑回侧皮带 （ b）重载回侧滚 轮用于十分重载的场合 （ c）调心用回侧滚轮用于回侧皮带偏斜时自动调心 （ d）环式回侧滚轮用于摩擦较大的场合 （ e）特殊清料回侧滚轮用于清除回侧皮带上附着原料通常装于近主驱动轮附近 b. 滚轮间距选择原则（ 1）必须知道作用于滚轮上之皮带及运送原料之负载状况 （ 2）滚轮与滚轮间皮带产生之袋形垂曲此垂曲一般认为须在滚轮间距 3%之限制内。 垂曲度 =WSi2/8T W= 皮带与原料之重量（ Wb+Wm 即 皮 带 重 量 加 上 原 料 重 量 ） Si=滚轮间距 T=皮带张力 垂曲度限制在滚轮间距的 3%内 ,则 Si=0.24T/W=0.24T/(Wb+Wm) ntsXX 大学 12 冲击式承载侧滚轮间距通常为普通滚轮间距的 1/2且 其最大垂曲度以不超过冲击滚轮间距的 1%为原则以避免滚轮加速摩耗与原料之飞散。 在接近驱动轮之部位必须装有接绩滚轮（ Transition Idiers） ,而接绩滚轮的位置应远离主驱动滚轮 1 个皮带宽距离。 自动调心滚轮通常于输送机两端驱动轮算过来 250mm 的位置开始安装然后每隔500mm 的位置装一个。 c. 滚轮的选择须以下各项为依据皮带速 度运送原料特性操作条件轻载或重载间歇操作或连续操作。 （ 2）皮带轮在整套输送机中数量并不多但它担任的角色却是相当重要。因为皮带轮在整套装置中主要充当如下主传动轮 ,回程主动轮 ,尾轮传动轮（ ,配重轮 ,边侧轮 ,弯曲轮 ,尾轮。 主传动轮通常与马达及减速机连接带动整套输送机运转 安装于输送机头部。 回程主动轮较大或可逆式输送机有时将主传动装于回程皮带之某一部位便于保养及增加与皮带之接触弧度。 尾轮传动轮通常用于下倾皮带。 配重轮用于吸收起动瞬间所产生的张力来保证皮带 的包覆角防止皮带打滑。 边侧轮用于增加传动轮之接触弧角及摩擦力。 弯曲轮用于改变皮带运行方向。 尾轮装于皮带之尾部。 a. 皮带轮受力分析： R = T1 + T2 + T3 - W R：轴向受力总和 W皮带轮的重量 T1：张力侧张力 T2：松弛侧张力 T3：被动轮张力 b. 皮带轮直径的确定： 皮带轮大小的选定通常着眼于使皮带通过皮带轮的瞬间所产生的张力能小于皮带层数与面料间的聚合力而使皮带不产生破坏通常有以下计算公式： 各类主动皮带轮直径 =120 皮带帆布层数 每层帆布厚度 尾轮配重轮直径 =100 皮带帆布层数 每层帆布厚度 边侧轮弯曲轮直径 =80 皮带帆布层数 每层帆布厚度 c. 皮带轮摩擦系数的考虑： 计皮带轮时需考虑其操作条件及包料状况以决定其摩擦系数通常选择见下 表表 4 - 7： （表 4 7） 皮带 状况 操作条件 光面皮带轮（未包料） 极湿 湿 干 0.1 0.15 0.2 ntsXX 大学 13 皮带轮包料 极湿 湿 干 0.2 0.25 0.3 d. 皮带轮轴承的选择 皮带轮的辊子根据承载能力分普通型和重型每种辊径对应 23 种轴径全部采用大游隙轴承并保证所有辊子转速不超过 60r/min。 4.6.3. 驱动设备的选择及其排列方式 （ 1）驱动设备之设计安排法最常见的如下 a. 齿轮马达用一联轴器连结简单经济。 b. 齿轮马达用链轮连结投资低也经济可靠。 c. 平行轴减速机用联轴器 连结马达用于较大马力维护容易。 d. 平行轴减速机并用链轮连结用于较大型马力需求场合。 e. 斜齿轮或螺杆齿轮直接用联轴器连结马达可节省空间及支撑但成本稍高。 f. 斜齿轮或螺杆齿轮用链轮连结用于较高减速比及较低马力需求场合效率较低投资成本也较低。 g. V皮带连结减速机用于低马力需求低减速比初期投资较低维护费用高。 h. V 皮带连结正齿轮减速投资成本最低位置选择容易可达较高减速比但维护费用较高。 i. 双减速机式传动用于高马力需求及张力颇大场合。 考虑到实际情况马力 需求不大从经济方面考虑采用齿 轮马达用联轴器连结的方式来驱动。 （ 2）输送机功率计算公式为： N = N1 + N2 + N3 + N4 Nt N1 = 0.06 f W V ( L + L0 ) / 367 (kw) N2 = f Q ( L + L0 ) / 367 (kw) N3 = H Qt / 367 (kw) N4 = 0.0008 V SL (kw) N1：驱动无负荷马力 N2：驱动负荷物所需马力 N3：驱动倾斜负荷所需马力 N4：裙板阻力消耗的马力 Q：输送量 Nt 卸料器功率 f ：滚轮的摩擦系数 L0：皮带中心距修正系数 L：输送机主动轮至尾轮中心的水平距 L：倾斜部分水平距 H：倾斜部分高度 V皮带速率 SL裙板长度 W：驱动部分重量 =滚轮重 / 滚轮间距 + 回程滚轮重 / 回程滚轮间距 + 2 （皮带重） F L0 的选择条件如表 4 8 ： （表 4 8） f L0 使用及选择条件说明 0.03 49m(161ft) 转速不高且运转工作环境不良时 0.022 66m(216ft) 转速不高但运转工作环境较佳时 0.012 156m(515ft) 用与下倾的输送机 驱动部分重量概算数字如表 4 9 （表 4 9） ntsXX 大学 14 皮带宽度 (mm) 40 45 50 60 75 90 105 W 驱动部分单位重量 (1bs/ft) 15 19 20 24 36 42 54 (kg/m) 22.4 28 30 35.5 53 63 80 校核轴的安全系数 已知条件： 1. 传递的扭矩为： T=133.027N.m 2 .轴的结构图和受力简图如 下： 5005952121112PGGPP kgPkgP17520952021 （乘 g折合 N） ntsXX 大学 15 弯矩图，在上面， 33 108.9105 9 521 GM 46743.2Nm 易知在（ 2）处为最危险截面，校核此处的安全系数 S 由表 5-1-10 得 双向旋转轴的校核公式 221)(3)(TWTKWMKS S 见 1 查表 5-1-21 S =1.31.5 式中 1 为材料的弯曲疲劳极限 MPa
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