毕业设计（论文）-塑料袋封口装置设计

1、目 录第一章绪论31.1课题背景31.2塑料袋封口机的作用31.3塑料袋封口装置的发展状况41.3.1国外塑料袋封口机械的发展状况41.3.2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72.1设计任务及参数要求72.1.1 设计任务72.1.2 技术参数72.2热压封口种类72.2.1板式热封72.2.2 滚轮式热封82.2.3带式热封82.2.4 滑动滚压式密封82.2.5 滑动式热封92.2.6 脉冲热封92.2.7 熔切式热封102.2.8 脉冲熔切式热封102.2.9 超声波热封112.2.10 高频热封112.2.11 手动式封口机112.2.12 环带式薄膜封口机122.2

2、.13 热压式封口机的应用范围及选用原则132.3 方案的选择132.3.1封口方案的选定132.3.2传动方案的设计13第三章塑料袋封口装置的设计计算153.1电机的选择153.2压轮组的选择153.2.1压轮的设计153.2.2压轮调整机构的设计153.3各级传动比的分配及动力参数计算163.3.1各级传动比的分配163.3.2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。163.4齿轮组的设计163.4.1材料选择173.4.2确定齿数173.4.3 按按齿面接触强度设计173.2.4 按齿根弯曲强度设计

3、183.4.5 齿轮几何尺寸计算203.4.6 齿轮结构的设计203.5 V带轮组的设计203.5.1 V带轮及V带的设计203.5.2 V带轮的结构设计223.6轴的设计233.6.1选材和确定轴材料的许用应力233.6.2 1轴的设计233.6.3 2、3轴的设计243.6.4确定轴的各段长度243.6.5 轴上键的选择243.6.6 弯矩、剪力图243.6.7 轴及轴上键的校核253.7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294.1第四章塑料袋封口装置的操作294.2 使用前的检查和维护294.3 封口机的故障分析294.3.1封口不牢29结 论31参考文献32致 谢

4、33第一章 绪论1.1课题背景全套图 纸加扣 3346389411或3012250582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

5、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

6、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。（5）节约基建投资如采用塑料袋封口机械包装产品，

7、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4

8、0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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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换代和包装技术

14、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

15、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

16、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

17、新很快。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412mm；封袋厚度0.020.75mm；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

18、，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

19、橡胶；5-底座图2-1 板式热封2.2.2 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

20、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

21、 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

22、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。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

23、；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2.2.9 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

24、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

25、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

26、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2.2.13 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

27、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，

28、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。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：初设拽引力为：则塑料袋封口所需拽带功率：所需电机功率：根据包装箱

29、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

30、，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，由于要求封袋宽度412mm，故压轮宽度则压轮转速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

31、压紧力。3.3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：取V带传动的传动比为：则齿轮传动比为：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=341.1N.mm 1轴， = 2、3轴相同， 3.4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

32、 45r 调质处理 HBS=280大齿轮 45钢 调质处理 HBS=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=20，大齿轮齿数=i=3.6720=73.4，取733.4.3 按按齿面接触强度设计d2.321)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 T=341.1Nmm(3)选取齿宽系数=0.8(4)得材料的弹性影响系数弹性系数Z=189.8(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=600 MPa

33、，大齿轮的接触疲劳极限=550 MPa(6)计算应力循环次数N1=60jLh=604801(2830015)= 2.073109N2=2.07310 /2.5=8.09410(7)得接触疲劳寿命系数= 0.90 =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1=550MPa2= = =522.5 MPa2)计算(1)试计算小齿轮分度圆直径，以较小值=522.5 MPa代入 d2.32=2.32=10.5 mm(2)计算圆周速度v V=(d1n1)/601000=(3.1410.51400)/601000=0.77m/s(3)齿宽 b=

34、 d=0.810.5= 8.4mm (4)齿宽与齿高之比 b/h： 模数： m= d/ Z=10.5/20=0.525齿高： h=2.25 m=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/b100 N/mm.得Kha =Kfa=1.2得使用系数Ka=1有8级精度，小齿轮相对支承对称布置h KH=1.12+0.18(1+0.62) 2+0.2310b =1.12+0.18(1+0.612)12+0.231060.44=1.514由b/h=8.88， KH=1.514 得KF=1

35、.35，故载荷系数K=KaKvKhaKH=11.121.21.514=2.034 按实际的载荷系数校正所的分度圆直径，d= d=10.5=12.2mm计算模数：m=d1/ Z=12.2/20=0.613.2.4 按齿根弯曲强度设计m1)确定公式内各值(1)小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =500MPa； 大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380MPa(2)有弯曲疲劳寿命系数= 0.85 =0.88(3)计算弯曲疲劳许用应力弯曲疲劳安全系数S=1.41= 303.57 MPa2=KFN2 = =238.86 MPa(4)计算载荷系数KK=KaKvKFakF=11.121.21.35=1.814(5)查取齿形系

36、数 得=2.86 = 2.226(6)查取应力校正系数得 =1.58 =1.764(7)计算大 小齿轮的并加以比较=2.861.58/303.57=0.0148=2.2261.764/238.86=0.01644大齿轮的数据大. 2)设计计算m=0.37对比计算结果，有齿面接触疲劳强度计算的模数m大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力， 而齿面接触疲劳强度所确定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由齿根弯曲疲劳强度算得的模数并就近圆整为标准值m=0.5mm，按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=12.2 mm算出小齿轮的齿数Z1=d1/m=12.2/

37、0.5=24.424Z2=u Z1=3.6724=883.4.5 齿轮几何尺寸计算分度圆直径 d=mz=0.524=12mm d=mz=0.588=44mm中心距 a =(d+ d)/2=28 mm齿宽 b= d=9.6mm B1 =12 B2 =103.4.6 齿轮结构的设计齿轮的结构设计与齿轮的几何设计尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及经济性等因素有关进行齿轮的结构设计h，必须综合地考虑上述各方面的因素通常是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，然后再根据经验数据，进行结构设计当齿顶圆直径小于160mmh，可以做成实心结构的齿轮但航空产品中的齿轮，虽齿顶圆直径小于160mm，也可以做

38、成腹板式的当齿顶圆直径小于500mmh，可以做成腹板式的，腹板上开孔的数目按结构尺寸大小及需要而定根据齿顶圆直径大齿轮都做成腹板式的结构，小齿轮都采用实心式的结构3.5 V带轮组的设计在传递动力的过程中，V带轮及V带起者重要的作用3.5.1 V带轮及V带的设计3.5.1.1确定计算功率Pca计算功率Pca是根据传递的功率P，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的.即Pca=KAP=1.30.021=0.0273Kw式中： Pca-计算功率，单位为Kw P-传递的额定功率， 单位为Kw KA-工作情况系数，取KA=1.33.5.1.2选择带型根据计算功率Pca和小带轮的转速，确定

39、选择普通V带，带型为Y型，小带轮的基准直径为dd1=2028mm，3.5.1.3确定带轮的基准直径dd1和dd2(1)初选小带轮的基准直径dd1，取dd1=20mm，(2)带的速度v v1=， v在不在525m/s范围內，但功率较小不影响使用.(3) 轮的基准直径dd2 dd2=idd1=220=40mm，根据取基准直径系列dd2=40mm3.5.1.4确定中心距a和带的基准长度Ld初步确定中心距a0，取0.7(dd1 +dd2)a02(dd1 +dd2)取a0=60mm确定了a0，根据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准直径Ld：Ld2a0+ =260+=215.9mm选取基准长度Ld=

40、250mm实际中心距a为a a+= 60+=77.05mm中心距的变动范围为：amin=a-0.015Ld amax=a+0.03Ld故中心距圆整为a=77mm3.5.1.5验算主动轮上的包角1 - =-=165.13.5.1.6确定带的根数z Z =式中： Pca-计算功率，单位为Kw式中： Ka-考虑包角不同时的影响系数，查表取取Ka =0.98 KL-考虑带的长度不同是的影响系数，查表取KL =0.96 P0-单根V带的基本额定功率，查表取P0=0.12P0-计入传动比的影响时，单根V带本额定功率的增量，取P0=0.005Z =根，取Z=1根3.5.1.7确定带的预紧力FF= 式中： K

41、a-考虑包角不同h的影响系数，取Ka =0.97 q-带单位长度的质量，取q=0.06(kg/m)3.5.1.8计算作用在其上的压轴力带对轴的压力Fp是设计带轮所在的轴与轴承的依据.为了简化计算，可近似按两边的预紧力的合力来计算，如下图所示. (a) (b) V带对轴的压力Fp Fp = 2 Z Fsin=2127.53sin = 54.6N3.5.2 V带轮的结构设计3.5.2.1 V带轮的材料在工程上，V带轮的材料通常为灰铸铁，当带速v 300 mm的场合. 因为，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

42、的种类得 =590 MPa， =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=110，根据公式(15-1)得d = 110=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d=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d=d=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d的轴段为轴头，且应符合轴径标准系列，取

43、d=7mm.；轴环直径d= d+2h=8mm ；根据轴承安装直径，查手册得 d=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=110，根据公式(15-1)得d = 110=5.3(mm)考虑轴端有一键槽，将上述轴径增大5%，即5.31.05=5.53(mm).故取6mm(2)确定轴的各段直径 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：=(1+(0.070.1)*2)=7mm；考虑轴承的内孔标准，取d= d =5mm(两轴承同型号)，初选两端深沟球轴承的型号为625；直径为d的轴段为轴头，取d= d5=7mm ，应符合轴径标准系列.3

44、.6.4确定轴的各段长度各段轴的长度为，安装轴承段应符合轴承的宽度，安装齿轮段应符合齿轮宽度，外伸段的长度要符合所要安装零件的宽度，同h还要考虑安装工艺要求，安装零件段的长度与所要安装零件的宽度有一定的工艺要求，其余各段的长度应要根据实际装配来确定3.6.5 轴上键的选择 键的形式都选择普通平键，根据轴的直径确定键的宽度和高度，根据轴段的长度确定键的长度，键的长度一般要比轴段的长度短510mm，在轴中的键选择A型键，在轴头的键选择C型键3.6.6 弯矩、剪力图3.6.7 轴及轴上键的校核(1)轴的校核根据前面知道轴的最小轴径为由式：得 查机械设计基础课本表15-2知，所以，轴的扭转刚度足够(2

45、)键的校核由于键的联接是静联接，所以，式中，d-轴的直径，单位为mm； h-键的高度，单位为mm； l-键的工作长度，单位为mm对于A型键，l=L-b；B型键，l=L；C型键；l=L-b/2； 查机械设计基础表10-9知道键的系数如下：(键宽b，键高h，键长l)键为C型键228键为2210键为2210键 T1=7.15N.m T2=20.6N.m T3=47.8N.m所以，键合格， 所以，键也合格所以，键合格3.7轴承的选择及校核轴承所需寿命：=10300 8h=24000h以625的校核为例查资料【3】表14.3得，由资料【1】200页表8-8地 =1.0（轴承所受载荷平稳）（1）计算派生轴

46、向力、由资料【1】201页表8-9查得7000C型轴承的派生轴向力为：S=0.5，则可求得左、右轴承的派生轴向力分别为：（2）计算轴承的轴向载荷因为 并由图6-1分析知，左轴承被压紧，而右轴承被放松。由此可得，（3）计算当量载荷由资料【1】表8-7得：=0.5507，查资料【2】表8-7得：=0.44，=1.4525。由此可得右轴承：；由资料【1】表8-7得：=0.5507，查资料【1】表8-7得：=1，=0。由此可得（4）轴承寿命计算因；故校核左轴承的寿命；第四章 塑料袋封口装置的操作和维护规则4.1第四章塑料袋封口装置的操作（1）接通电源和按下启动开关，指示灯亮，调整调速旋钮，各传动部件即

47、同步运转。（2）微调印花轮旋钮，使印花轮旋转。调整到适当的压力，再固定好限位螺钉。（3）接通加热开关，电子温控仪的绿灯即亮。按包装袋的材料和厚度调节温控仪到所需温度，加热块开始预热时，应同时开机低速运转。（4）视被封塑料袋的材料和厚度，确定是否需开风机冷却。（5）包装袋封口处应对齐放平，将袋口靠平调节靠位(进料口)送入，当封口处被封口带咬合时使包装袋自动向前行进，此时不要任意推动或阻挡，否则会造成封口皱叠或故障。（6）当发现封口带和加热块上粘附脏物时，应停机清除，当温度过高时切勿用手直接清除。（7）为提高封口带使用寿命，在准备关机前，要求先将温度调节旋钮退回到零位，打开风机，这时温度指针开始缓

48、慢下降，封口带应仍在运转。经过数分钟，使温度降到l00。C以下后，方可关风机和总电源开关。4.2 使用前的检查和维护（1）本机配有外壳接地二脚插座，使用时应有良好的接地，确保安全生产。（2）初次使用或使用间隔时间过长时，电热元件会受潮，应进行数分钟低温预热后，方呵进行正常操作。（3）调整输送台高度及前后位置，使其适应包装的需要。（4）根据封口线至袋口的外型尺寸，调整好靠位(进料口)的位置。（5）根据所封的材料和厚度，调整好上下加热块，以及上下冷却块之间的间隙，调节止退片调整两封口带之问的问隙，顺时针为上升(增大间隙)，逆时针为下降(缩小间隙)。两封口带问的间隙约为一层包装袋的厚度，既要保证封口

49、牢度和滚花的清晰度，又不使封口部位的两端延展过长。4.3 封口机的故障分析4.3.1封口不牢 封口不牢是连续封口机的常见故障之一，封口不牢有三层意思：包装袋封口处无法封上；在封刀压力作用下，袋口虽封上了，但稍用力挤压或撕剥，封口便又开裂；对封口处进行剥离试验时，出现一半封合牢固、一半分离的现象，这样的包装袋封口质量仍不合格，因为内容物在储运过程中经挤压很容易漏掉。这种情况在复合里料为OPP、吹塑PE时常常出现。 造成第一种故障的原因主要有以下几种。 (1) 热封温度不够 通常情况下，以OPP为里料的复合袋，当制袋总厚度为8090m时，热封温度要达到170180；以PE为里料的复合袋制袋总厚度为

50、85100m时，温度宜控制在180200。只要制袋总厚度有所增加，热封温度就必须相应提高。 (2) 热封速度过快 封不上口还与封口机速度快慢有关。如果速度过快，封口处还未来得及热化就被牵引辊传送至冷压处进行冷却处理了，自然达不到热封质量要求。 (3) 冷压胶轮压力不合适 冷压胶轮上下各有一个，它们之间的压力要适中，调节压力时只需夹紧弹簧即可。 (4) 热封薄膜质量有问题 封口封不上还与热封薄膜质量有关，如果复合里料电晕处理不均匀，效果不好，并恰好出现在封口处，肯定无法封口。这种情况很少见，然而一旦出现，产品必然报废。所以在彩印包装行业，是下道工序监督上道工序，一发现质量问题，必须及时分析起因并

51、加以解决。如果封口处有水分、脏污，也会造成封口不牢。 总之，解决第一种封合不牢问题，一般可适当提高热封温度，再降低热封速度，同时加大冷压胶轮的压力。 结 论毕业设计是对所学知识的一次大总结，在设计之前，收集有关设计课题研究方面的资料、文献是最为重要的。在设计工作开始时，只有对课题研究的内容充分地了解，才会有设计目的和方向；所以收集、查阅有关文献资料是必要的。收集有关资料的时候，不仅使我对包装封口机械发展现状及发展趋势、设计的具体思路等有了更多，更全面地了解；而且收集到了许多有关与封口机械相关、相似的设计，查找各种有关封口机设计的各种方法和主要用途；通过查阅资料和文献能够将课堂上所学习到的理论知识，与实际生产当中的实例相结合去更好地完成设计任务；并且使我在课程设计上有了更多的设计思路，也有了更多的考虑空间，同时也使我在设计的过程中能够从多方面地去考虑问题。毕业设计的目的主要是培养我们运用所学理论知识和专业知识来分析和解决机构设计中所出现的一系列问题。本次的设计是几年来学习过程中涵盖面最广的一次设计，它不仅体现了我们对机构的设计，更重要的是对我们几年来所学知识应用到了实践，使我明白了在今后设计过程中的一般步骤和