铁丝包装机的设计(转滚机构)

本科毕业设计（论文）20 届本科毕业论文（设计）论文题目：铁丝包装机的设计-转滚机构学生姓名： 所在院系： 所学专业： 导师姓名： 完成时间： 本科毕业设计（论文）铁丝包装机的设计-转滚机构的 设计摘 要本文设计了铁丝包装机的滚筒部分，包括整个铁丝包装机底座的传动部分和夹紧装置，首先利用变频调速电动机达到滚筒低速转动的要求，再用电动机带动链轮使滚筒转动，使铁丝 圈可以转动，与 缠绕盘 部分相互配合完成包装任务的。本文详细设计了滚筒的 传动部分，包括 轴、链轮 、轴承等部分，配合设计了铁丝圈的夹紧装置，包括丝杠、螺母块、夹紧轴等部分，本设计有结构简单、成本低、实用性强、自动化程度高、市场需求量大等特点。主要应用于机械类加工工厂、包装厂等场合。关键词：机械设计，滚筒，传动，链轮本科毕业设计（论文）The design of the iron wire twines the packaging machine -The design of platen equipment department AbstractThis article has designed the iron wire packaging machine drum part, including the entire iron wire packaging machine foundation transmission part and the clamp, first using the frequency conversion variable speed motor achieved the drum low speed rotation the request, uses electricity the motive impetus chain wheel to cause the drum rotation again, enables the hard bobbin to be possible to rotate, coordinates with the winding plate part to complete the packing task mutually. This article has designed the drum transmission part in detail, including parts and so on axis, chain wheel, bearing, the coordination has designed the hard bobbin clamp, including the guide screw, the nut block, clamps parts and so on mandrel, this design has the structure simply, the cost low, the usability strong, the automaticity high, the market demand big and so on the characteristics. Mainly applies in machinery class situations and so on millwork plant, packing plant.Key words: Machine design, dum, transmission, chain wheel本科毕业设计（论文）目录1. 引言 .22. 设计要求 .23.总传动部分的设计 .33.1 总传动方案的拟定 .33.2 电动机的选择 .33.2.1 功率和转速的计算 .33.2.2 电机的型号选择 .43.2.3 电机的安装和外型尺寸 .43.3 链的设计 .53.3.1 链条的设计 .53.3.2 链轮主要尺寸 .63.4 轴的设计 .73.4.1 轴的结构设计 .73.4.2 键强度校核 .83.4.3 轴的校核 .93.4.4 轴承校核 .114.夹紧部分的设计 .124.1 丝杠的设计 .124.2 丝杠轴承和轴承座的选择 .145.实物造型 .15本科毕业设计（论文）5.1 装配图 .155.2 各个主要零件图 .166结束语 .19谢词 .20参考文献 .20英文文献名称（用自由铬预先处理在 AZ91 D 镁合金上电镀 NiP层）本科毕业设计（论文）1. 引言铁丝的包装是现社会的一个难题.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.设计采用新的机器缠绕包装后能完成铁丝的自动包装.并且能达到节省劳动力.节省时间.同而利用高新科技达到接生成本.完成铁丝的缠绕包装.这样使包装机的使用寿命也能大大加强.铁丝的缠绕包装的可靠性也会大大加强.达到社会上要求的标准.提高社会生产力。滚筒部分的传动和夹紧装置。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同时使用时间长久.但是鉴于它的设备体积大、费用较高等原因，在工厂上不多用。2. 设计要求铁丝包装机转滚机构的具体设计要求：1 利用 PRO-E 软件设计2 确定各部分的结构和尺寸3 绘制相应的零件图和装配图本科毕业设计（论文）3.总传动部分的设计3.1 总传动方案的拟定电机通过链轮带动轴的转动，使铁丝圈能够转动。图-1 传动 装置示意图3.2 电动机的选择3.2.1 功率和转速的计算已知带宽 b=10 辊子 。cmcd15cm7.0求出辊子的线速度（1） in3i61转速（2）mi/7.615.04/12 rdn设铁丝的重量为 G，放置在 辊子上，两个力的夹角为 .30铁丝的体积 本科毕业设计（论文） 322_ 18.05.)1.(14.3)( mhrR（3）（4）097gmGN948N （5）.5cos/21（6）f 3.1.（7）wvW908（8）/wd（9）2.1式中 、 分别为 =0.96（滚子链两对） =0.98（圆锥滚子轴承两对）12 285.021Wwd/53/3.2.2 电机的型号选择表-1 电机的型号选择型号 额定转速 min/r额定扭矩 mn.额定功率 kw4.8 24005.8 18001.16.5 2200YDS-1327 22001.5根据计算的数据，我们选择电机 YDS-132 系列的电动机3.2.3 电机的安装和外型尺寸表-2 电机的安装和外形尺寸安装尺寸 外形尺寸机座号D E F G M N P K R T AC L ADYDS-13260 105 20 63 280 230 325 18 0 4 255 552 210本科毕业设计（论文）图-1 电机的尺寸3.3 链的设计3.3.1 链条的设计（1）链轮的齿数 1921z（2）传动比 i（3）计算功率W （9） 6091/ZAcKP查表得工况系数 ，齿数系数k 1)/9()/(08.08.1Z(10)（4）链条节距由计算功率 和 查图得节距Wc609min/37.61rnP=38.1mm(NO.24A)（5）检验小链轮的轴孔直径查表得 ，合适。 mdk6084ax（6）初定中心距按要求 取 D150 ma450本科毕业设计（论文）（7）链节数 pL两齿数相同时 (11)mzpaP 6.4219.38/4502/0 取 =42 节pL（8）链条长度(12)LP.16042.38（9）理论中心距(13)mpzla438./)9(/)(（10）实际中心距(14)a75.0.54 （11）链速(15)smpnz /06.6/1.387.1960/1（12）有效圆周力(16)NFt 3./0./ （13）作用于轴上之力(17)KtA9215815.15.（14）润滑方式根据 P=38.1mm 及 ，应采用油刷或油壶人工定期润滑。sm/076.（15）链条的标记根据计算结果，应选用单排 24A 滚子链， 节距为 38.1mm，节数为 42 节。标记为：24A-1 42 GB 1243.1-833.3.2 链轮主要尺寸端面齿形选用 3RGB 1244-85(1)分度圆直径 本科毕业设计（论文）(mzpd 2316.0/38)19/80sin(/1.3)/180sin(/21 18)(2)齿顶圆直径(19)zpda 249).5.0(138)/10cot(54.(21 (3)齿根圆直径(20)mdrff 6.2121 (4)齿测凸缘直径 hzpdg 8.197.0234.195.3876.04.)/80cot(.1 (21)取 mg91(5)齿宽(22)mbf 1 (6)倒角宽(23)75.8.).().0(pba取 4mm(7)倒角半径(24)1.38prx取 39mm(8)链轮轮毂直径(25)mdDk 120960).261()26.1( 取 100mm(9)链轮轮毂长度(26)dLk 120760)2.1()2.1( 取 80mm(10)链轮量柱 测量本科毕业设计（论文）(27)mdzdMRR 2478.1596.023)/90cos(.min3.4 轴的设计3.4.1 轴的结构设计这两根轴为传动轴，主要作用是传递动力，在 这个设计中占着很重要的地位，所以要对这两根轴进行计算和校核(1)初步计算 轴的最小直径，选取周的材料围 45 钢，调质处理，选取，于是得：120A(28)mnpAd 2.5137.6/09.12/330min 取轴的伸入直径为 d=60mm(2)按照轴上零件的装配方案。确定轴的长度2图-3 轴ab 段 de 段长度相等：为轴 承连接部分该轴承为圆柱滚子轴承，由 GB/T 28394 表中查得：选用轴承代码为2211E 型代码。主要参数为 ：D=100mm B=21mm根据轴承参数，取 ab 段的长度 L=25mm，该段轴径为 d=55mm。bc 段：为托辊连 接的轴。该段轴的直径 d=70mm,为了配合辊子，我们去它的长度为 L=500mm.cd 段：为于链轮联结 段gb c da e本科毕业设计（论文）根据链轮的设计，可以确定轴的长度 L=80mm,轴的直径 d=60mm.3.4.2 键强度校核键 1： mm7018hlb键 2： mm42键强度校核的计算公式：(29)(122TMca键 1 联结强度校核，式中各参数为：2/0mNpmhk5.1.05. mbLl52870键传递的转矩 T 为：(30)Nnp.913.6/0.9/键工作面的压强 P：(31)MpadklT1206)5.60/(9132/20 键联结强度通过。键 2 连接强度校核，式中各参数：2/10mNpmhk6125.0. mbLl38024键传递的转矩 T 为： Nnp.9137.6/0.95/0键的工作压强 P： MpadklT1204.)38067/(9120/20 3.4.3 轴的校核(1)计算支反力、弯矩、及扭矩辊子的体积本科毕业设计（论文） 32 0.5176.043)( mlrR重量 NgmG28.99.3(32)NFNx1605sin(33)Gy 4341cot83(2)求支反力：水平方向：(34) 0BMNFRNxtAx 7.30468/)13485(6/)345( NAxtB 56781垂直方向：求支反力： 0BMNFRNyA 524168/392468/34.AyB(3)求弯矩：R AF NF t R BC DA B图-4 受力分析水平方向：(35)mNRMAxC .894267.340)125.(y 13本科毕业设计（论文）垂直方向： mNRMBxD .24035)140(y 17(4)作（C ）图合成弯矩：由弯矩合成公式：(36)mNMCyxC .1386549894136222 DD 77402故 C 截面 为危险截面 mNnpT .9130.37.609590由应力计算公式 (37)(12WTMca由于该轴所受应力为循环脉动应力，故 6.0Mpa01抗弯截面系数 W： 22323 987.368.570.518704.)(2 mdtb (38)查表知 代入上式m0t5.故 MpaWTMca 6034.2980)16.(134)( 222 3.4.4 轴承校核查 30211 型圆锥滚子轴承 KNCr.KNC1504.0e5.1Y8.0(1)求径向载荷本科毕业设计（论文）(39)NRFAyxr 52417.30221 Byr 07452(2)求派生轴向力(40)NeFrd 8.21054.01r 69.72(3)求轴向力(41)NFrae 6.135279.0542.15tn2.1dae63N205.19740CFa.602a因此确定 4.21e(4)求轴承的当量 动载荷 和1p2(42)4.056.9741raF.3.02ra所以 轴承 1 4.0X5.1Y轴承 2 2(5)轴承寿命因轴承有冲击，查表得 取8.1pf 4.pf本科毕业设计（论文）(43)NFYXfpar 78.91)6.2745.14.0(1)(11 rp 0222 21p(44)6310616 04.5.9837.00 pCnLh hLh25则 因此满足寿命条件h4.夹紧部分的设计4.1 丝杠的设计因为我们这个丝杠是用于夹紧，并不传递很大的动力，所以丝杠受到的轴向力为 来计算这个丝杠的尺寸。KNF50取螺杆的材料为钢，螺母的材料为铸铁。（1）螺杆的中径(45)md6.321508.2取 查表可得 大径 小径md32 d30螺母的大径 小径1d37（2）螺母高度 H(46)m62（3）旋合圈数(47)pn12016（4）螺纹的工作高度(48)mh35.0.（5）工作比压本科毕业设计（论文）(49)22 /1537.134.50mNpphndFp （6）螺杆的剪切强度和弯曲强度(50)PbndF1 22/403/37.9.3014.5 mNN(51)BPBnbdF21)( 22 /604/5.89.3014.)6(5B 剪切强度和弯曲强度都满足条件。（7）螺母的剪切强度和弯曲强度 PdbnF22/403/1.09.3614.50 mNN满足条件。 BPBndbF2)( 22 /604/79.319.3614.)(50 mNmNB 满足条件。（8）螺杆的稳定性(52)853.5.70il.41d本科毕业设计（论文）(53)NdilFcr 27964301.).3(10248)(10248212 (54)45.50796Fcr满足条件4.2 丝杠轴承和轴承座的选择（1）选择 30207 型圆锥滚子轴承。（2）轴承座的选择MTS-S-041本科毕业设计（论文）5.实物造型5.1 装配图图-5 装配图本科毕业设计（论文）5.2 各个主要零件图图-6 链轮本科毕业设计（论文）图-7 圆柱滚子轴承图-8 轴本科毕业设计（论文）图-9 轴图-10 丝杠本科毕业设计（论文）图-11 轴承座6结束语本次设计的铁丝包装机的滚筒部分主要是由轴，链轮，丝杠等一系列的机械构成，能够实现铁丝圈的 转动和固定，于 缠绕盘配合，可以实现包装铁丝圈的作用。达到快速包装铁丝圈的作用。通过本次毕业设计，我对机械设计中相关的方法、原则以及要求有了更为系统的认识及掌握，对变频电 机的相关参数及运行的原理有了更一步的认识。在之前学习 PRO-E 的基础上，更加系统的掌握了许多细节上的应用，并回运用一本科毕业设计（论文）些基本的快捷操作方式，操作更加熟练， PRO-E 的操作有了很大的提高。而且这次毕业设计中我还掌握了以下几个方面的能力：1 利用软件进行绘图、加工。2 进一步加强了自己的逻辑思维能力及空间的构思能力。3 锻炼；了语言组织能力。4 加强了论文的格式及排版的能力，以及抓图工具的使用。5 实践动手能力。6 简单外交资料的翻译和阅读能力，查找资料的能力谢词本文是在刘贯军教授的精心指导下完成的。从毕业设计和论文写作一开始，刘老师就给我们制定了 详尽却又环环相扣的计划，并且在每周都进行检查和指导，使我 们循序渐进、有条不紊地在所学课程的基 础上展开应用。在 这个实用性很强的课题中，刘老师丰富的经验让我们少走了许多弯路，也让我们学到很多书本上没有内容。他严谨的治学态度，我留下了深刻的印象，使我受益非浅，将永远激励我在将来的学习和工作中不懈努力，不断进步。参考文献1濮良贵,纪 名刚.机械设计(7 版) M.北京:高等教育出版社 ,2007.2武书彦,李欣 .PRO-E零件设计技术与实践M.北京: 电子工业出版社,2007.3成大先.机械 设计手册- 单行本( 轴承)M.北京:化学工业出版社,2004.4吴宗泽,罗 圣国.机械设计课程手册M.北京:高等教育出版社,1999(2004重印).5陈铁鸣,王 连明等.机械设计M.北京:哈尔滨工业大学出版社,2003.6徐浩等.PRO-E通用模块设计M.西安:西安电子科技大学出版社 ,2005.7卜炎.螺纹联 接设计与计算M.北京:高等教育出版社,1993.8涂铭旌,鄢文彬 .机械零件的失效分析与预防M.北京:高等教育出版社,1993.本科毕业设计（论文）9王振华.实 用轴承手册M. 上海:上海科学技术文献出版社,1991.10机械工程手册 编委会.机械工程手册M.2版.北京:机械工业出版社,1995.11吕仲文.机械 创新设计M.北京:机械工业出版社,2004.12章日晋.机械零件的 结构设计M.北京:机械工业出版社,1987.13全国链传动标 准技术委员会.中国机械工业标准汇编: 链传动卷M.2 版. 北京:中国标准出版社,2002. 14中国机械工程学会 带传动技术委员会.中国机械工业标准汇编: 传动卷M. 北京:中国标准出版社,1989.本科毕业设计（论文）本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称：铁丝包装机转滚机构的设计-转滚机构的设计学生姓名 专业 机电技术教育 学号 指导教师姓名 所学专业 材料加工 职称 完成期限 年 月 日至 年 月 日一、选题的目的意义铁丝的包装是现社会的一个难题.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.设计争取采用新的机器缠绕包装后能完成铁丝的自动包装.并且能达到节省劳动力.节省时间.同而利用高新科技达到接生成本.完成铁丝的缠绕包装.这样使包装机的使用寿命也能大大加强.铁丝的缠绕包装的可靠性也会大大加强.达到社会上要求的标准.提高社会生产力.二、国内外研究现状目前在我国，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.且操作简单.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中小型工厂上多不用。三、主要研究内容（1）PRO-E的理论学习.并且熟悉国内PRO-E软件的实际运用.锻炼PRO-E绘图能力。（2）讨论铁丝包装机转滚机构的受力件的受力情况并验证其可行性。（3）对铁丝包装机的转滚机构进行受力分析和计算。（4）用PRO-E对铁丝包装机的转滚机构进行三维设计。本科毕业设计（论文）四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线（1）分析铁丝包装机的工作原理。（2）选择电机和机械装置（暂定为链条传动装置）实现辊子的转动速度，确定铁丝和轮盘可以相互配合（3）对铁丝转滚机构的受力件进行受力分析和计算。（4）用PRO-E对转滚机构的各个部分进行三维绘制。（5）利用PRO-E将各零件进行装配 。五、主要参考文献与资料1濮良贵,纪名刚.机械设计(7 版) M. 北京：高等教育出版社，2007.2武书彦,李欣.PRO-E零件设计技术与实践M.北京:电子工业出版社，2007.3成大先.机械设计手册-单行本(轴承)M.北京: 化学工业出版社,2004.4吴宗泽，罗圣国.机械设计课程手册M.北京: 高等教育出版社,1999(2004重印).5陈铁鸣,王连明等.机械设计M.北京: 哈尔滨工业大学出版社,2003.6徐浩等.PRO-E通用模块设计M.西安: 西安电子科技大学出版社,2005.7卜炎.螺纹联接设计与计算M.北京:高等教育出版社,1993.8涂铭旌,鄢文彬.机械零件的失效分析与预防M.北京:高等教育出版社,1993.9王振华.实用轴承手册M.上海:上海科学技术文献出版社,1991.10机械工程手册编委会.机械工程手册M. 2版.北京:机械工业出版社,1995.11吕仲文.机械创新设计M.北京:机械工业出版社,2004.12全国链传动标准技术委员会.中国机械工业标准汇编:链传动卷M.2版.北京:中国标准出版社,2002. 本科毕业设计（论文）五、 指导教师审批意见签名：年 月 日本科毕业设计（论文）本科生毕业论文（设计）课题审核表院（系）名称 专业名称 指导教师姓名 课题名称 铁丝包装机设计转辊机构设计（3）课题来源 自拟课题立题理由和所具备的条件铁丝包装机是电镀锌厂用以包装镀锌铁丝的专用机器。新乡县大块乡是生产镀锌铁丝的基地，拥有近百个大小生 产厂家，但是，由于市场上铁丝包装机价格较高（均在 7 万元以上），致使 这些铁丝生产厂家望而却步。为了满足铁丝生产厂家对铁丝包装机的需求， 设计一种实用、廉价的铁丝包装机成当务之急。现在，已经完成对铁丝包装机的市场需求 调查，设计条件已经具备。教研室审批意见教研室主任签字： 年 月 日毕业论文（设计）工作领导小组审批意见组长签字： 年 月 日注：本表存院（系）备查。本科毕业设计（论文）本科生毕业论文（设计）任务书题目名称：铁丝包装机的设计-转滚机构的设计学生姓名 所学专