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1、摘要本次课题设计的是折盖封箱机，采用两侧皮带驱动来进行折盖封箱的方案，上下封箱、经济、快速、平稳。这种方案在技术上是相当成熟的一种，它被广泛应用于生产实际中。这次设计的折盖封箱机，可以根据纸箱规格，手动调节宽度与高度，可单机作业，也可与自动化包装流水线配套使用。工作时，当箱体进入工作空间后，由光电开光控制推杆使折盖机构折合箱体，当箱体运行至刀架位置时，箱体将刀架和前胶带压轮压退位，而后胶带压轮在四杆机构的作用下与前胶带压轮保持同步运动而退位，并使前面的胶带与纸箱贴合并封箱。随着箱体前进，胶带不断地抽出封在箱体上。当箱体的后部离开刀架时，前胶带压轮由于四杆机构的作用与后胶带压轮的运动一致，而刀架
2、受弹簧弹力作用，复位弹起，切断胶带。当箱体运动至离开后胶带压轮时，后胶带压轮也由于受可调弹簧回位作用而复位，使连在箱体上最后的胶带也贴在箱体上，完成后段封箱任务。该论文详细说明了本次封箱机设计的步骤与其依据。包括设计方案的选择、折盖机构的设计、电机的选择、工作台部件的设计、顶式部件设计和刀片的设计。关键词：折盖封箱机；折盖机构；四杆机构；刀架部件；刀片设计AbstractThe packing box sealing machine that this subject is designed, adopt both sides belt to drive to carry on the sch
3、eme of a box, seal the box, economy, fast, steady up and down. This kind of scheme is applied to producing in reality extensively, is a quite ripe one technically. The packing box sealing machine designed this time, can regulate width and height by hand,according to the carton specification, but uni
4、t homework, can also pack the assembly line to use with automationtegether. Work, when the box into the working space, the box at the side of the toothed belts advance under friction. When run to the turret position, box blade frame and pressure roller pressure to step down before the tape, but afte
5、r the knife and tape roller in the role of four-bar mechanism with a tape roller under the synchronized movement to abdicate, and to front .The tape and carton sealing paste the merger. With the advance box, tape keep out letters in the box on. When the box from the back of the blade, the first tape
6、 roller as the role of four-bar linkage with the movement of the roller after the tape line, the blade holder by a small spring elastic effect reset the bounce and cut tape. When the cabinet after the departure of tape roller sports, the post-tape roller is also adjustable spring back due to the rol
7、e of the reset bit, so even the last of the tape in the cabinet are also posted on the box, the completed section of sealing task.he paper details the design of this sealing machine steps and its basis. Including the choice of design, motor selection, workbench component design, component design and
8、 top-style blade design.Keywords: Sealing machine; four-bar linkage; table components; turret components; blade;目 录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 课题背景11.2 包装箱封口机的作用11.3 包装箱封口机械的分类21.4 包装箱封口机械的发展状况21.4.1 国外包装箱封口机械的发展状况21.4.2 国包装箱封口机械的发展状况3第2章总体方案的设计62.1 毕业设计任务书与设计参数62.1.1 技术参数62.1.2 设计目的62.1.3 设计的容62.1.4 设计任
9、务62.1.5 基本要求72.1.6 注意事项72.2 机构选型原则72.3 传动装置方案论证82.3.1 选择原则82.3.2 液压传动的优缺点82.3.3 气压传动的优点和缺点92.3.4机械传动优缺点10第3章封口方案的选择113.1 采用热压进行封口113.1.1 板式热封113.1.2 滚轮式热封123.1.3 带式热封123.1.4 滑动滚压式密封133.1.5 滑动式热封133.1.6 脉冲热封143.1.7 熔切式热封143.1.8 脉冲熔切式热封153.1.9 超声波热封153.1.10 高频热封163.1.11 手动式封箱机163.1.12 环带式薄膜封口机173.1.13
10、 热压式封口机的应用围与选用原则183.2 采用加热使包装容器封口处熔融封口103.2.1 常用熔焊封合方法选用时应考虑一下几个方面193.3 利用金属变形实现封口193.3.1 卷边封口使用围与选用原则203.4 采用滚压金属进行封口213.4.1 滚压式封口机的使用围与选用原则213.5 采用瓶盖封口213.6 采用塑料绳金属线等辅助物进行封口223.7 采用胶带封口23第4章包装封口机的设计计算254.1 电动机的选择254.2 传动方案的选择25第5章包装箱封口机的结构设计275.1 包装箱封口机的基本结构275.2 包装箱封口机的工作原理285.3 工作台部件285.3.1工作台高度
11、的调节285.3.2 调节导带的宽度305.3.3 辊轮的固定315.3.4 侧面传动机构设计315.4 顶式部件设计315.5 刀架部件设计325.5.1 工作原理325.6 刀片的设计33结论34参考文献35致3620 / 24第1章 绪论1.1 课题背景随着社会的发展，包装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，包装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。包装箱封口机更是包装机械中不可缺少的部分。它主
12、要是采用胶带对纸箱封口，可以根据纸箱大小随意调整封箱尺寸，封箱平整，可一次完成上、下封箱动作，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。目前包装箱封口机械竞争日趋激烈，未来的包装箱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，而包装箱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。1.2 折盖封箱机的作用现代工业（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。包装箱封口机
13、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。如国某些公司生产的全自动包装箱封口机的生产率可达50箱/min，这是手工包装箱封口无法比拟的。2改善劳动条件如采用包装箱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包装箱封口机械包装液体、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包装箱封口机械包装药品、食品时，避免了产品与
14、人手的直接接触，加强了对产品的保护和产品卫生；另外，由于包装箱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包装箱封口机械包装产品，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 折盖封箱机的工作原理当纸箱在输送带的作用下前进，在进入前推杆时，前推杆的折杆段给予前盖舌反作用力，迫使纸箱前盖舌在推杆的作用下绕着折痕转到水平。与此同时，由光电开关控制的气缸运动使得后摆臂绕着销轴转动而打击纸箱的后盖舌，迫使后盖舌绕折痕转到水平，随着纸
15、箱的向前移动，后盖舌也跟随进入前推杆。后摆臂回摆，等待下一次信号。因而完成了纸箱前、后盖舌的自动折合。当箱体运行至刀架位置时，箱体将刀架和前胶带压轮压退位，而后胶带压轮在四杆机构的作用下与前胶带压轮保持同步运动而退位，并使前面的胶带与纸箱贴合并封箱。随着箱体前进，胶带不断地抽出封在箱体上。当箱体的后部离开刀架时，前胶带压轮由于四杆机构的作用与后胶带压轮的运动一致，而刀架受弹簧弹力作用，复位弹起，切断胶带。当箱体运动至离开后胶带压轮时，后胶带压轮也由于受可调弹簧回位作用而复位，使连在箱体上最后的胶带也贴在箱体上，完成后段封箱任务。1.4 包装封箱机械的发展状况随着世界科技的发展，发达国家已经把核
16、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，包装箱封口机械的集成化、智能化、网络化、柔性化将成为未来发展的主流。1.4.1 国外包装封箱机械的发展状况国外的包装箱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、自动包装封口机械、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包装箱封口机械对产品包装箱进行封口。如英国的巧克力包装封口，美国的饼干包装封口被称为包装箱封口界的先驱。50年代，包装箱封口机上广泛采用了光电管、电气开关
17、实现了包装封口机械的初级自动化。60年代，在包装箱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，出现了自动包装封口机械。70年代，由于采用电子计算机对包装封口机械进行控制，进一步了解单片机和自动化包装箱封口机的水平。80年代，包装箱封口机械行业大量的应用了高新技术，如微电子技术、激光技术、超声波技术以与光电纤维等，从而使包装箱封口机械与生产线高度自动化，使用效果更加理想可靠，包装封口质量更加提高。经过60多年的发展，国外包装箱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
18、，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，其包装箱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、医药用品与烟草业。 美国当前前景看好的包装封口机械是：水平枕式微机控制、配有伺服电机和薄膜力好的电力控制装置的包装机械。今后微电子、电脑、工业机器人、智能型、图像传感技术和新材料等在包装机械中将会得到越来越广泛的应用，使包装机械日趋向自动化、高效率化、节能化方向发展。德国的包装箱封口机械在计量、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
19、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。意大利生产的包装箱封口机械中，40是食品包装封口机械，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。日本是包装箱
20、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，包装箱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，包装箱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。德国的包装箱封口机械也很发达。它拥有几家在世界上号称规模最大的包装机械厂，它的包装机械产品大量用于出口。此外，英国、法国、瑞典、瑞士等国家的包装箱封口机械业各有优势，它们都在不断研制新型包装箱封口机械，都有久享盛誉的包装箱封口机械供应国外市场3。1.4.2 国包装封箱机械的发展状况1我国包装箱封口
21、机械概况解放前，我国包装箱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、广等几大城市有英、美等国进口的啤酒、汽水灌装机与卷烟小包装机等。解放后的30年间，我国包装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
22、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包装箱封口机械的水平和市场竞争力。尽管我国包装箱封口机械包装技术的水平有了提高，但是我国的包装
23、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的创新。我国的包装机械多以单机为主，科技含量和自动化程度低，在新技术、新工艺、新材料方面应用的少，满足不了我国当前食品企业发展的要求。一些食品企业为了技术改造，不得不花费大量的资金从国外引进一些技术先进的、生产效率高、包装精度高的成套食品包装生产线，导致很大一部分国的市场份额被国外
24、品牌所占领。我国的食品包装机械发展空间依然广阔，食品包装机械包装技术的水平有待迫切开发的需要。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，国现有的一些包装机技术含量较低，先进技术应用较少，国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
25、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，与如何加大自主创新的步伐，力争在短时间开发出一批具有自主知识产权和国际先进水平的产品，是摆在我国包装箱封口机机械企业面前的紧迫任务4。2国包装箱封口机械发的趋势随着科学技术的不断发展进步，
26、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，包装箱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。3国产包装机械与国际的主要差距（1）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。比如河南星火包装机械就在参照国外先进包装机技术的基础上，进行改造和创新产品，星火牌系列的灌装机上的气动部分均采用德国FES
27、TO和AirTac的气动元件。（2）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。如美国液体灌装设备公司(EJF)生产的液体灌装机，一台设备可以实现重力灌装、压力灌装以与正压移动泵式灌装。就是说，任何黏度的液体，只要通过微机控制来改变灌装方式就可以实现。近几年来，这种技术在国出现了，比如江群杰包装机械厂、广澳特包装机公司等等。第2章 总体方案的设计2.1 毕业设计任务书与设计参数2.1.1 技术参数 (1)可依纸箱大小调整并依次实现上盖的前、后两侧盖
28、折合操作。(2)生产率：每分钟可封20箱。 (3)封箱适应围：最小箱：200180150（长宽高）最大箱：600500500（长宽高）(4)封箱质量： 封箱应平整、牢固、无明显皱折；两端侧粘合长度为605； 封合平整、牢固、规、美观，不会撕箱。 (5)采用气动装置实现纸箱前盖的自动折合。2.1.2 设计目的本次设计的纸箱封箱机适用于一定规格纸箱的上盖自动折合，除了按纸箱的大小手工调整本机外，可实现全自动折合上箱盖的功能。使用性能完全达到技术指标的要求，它继承了传统胶带封箱机效率高，封箱质量好的优点，既可单箱作业，也可与纸箱成型开箱机、装箱机、贴标机、捆包机、输送机等设备配套使用，尤其适用于大规
29、模连续流水线作业与全自动生产线使用，为包装流水线作业必需的设备。同时，节省了劳力，减轻了劳动强度，实现了无人化操作。2.1.3 设计的容根据技术参数设计折盖机构、工作台部件、导带宽度、下刀架固定位置等，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solidworks软件绘制包装机的基本结构图。2.1.4 设计任务1相关外文资料翻译和查找搜集相关技术资料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
30、简单，制造容易；2操作、维护方便、安全；3适合酒类和液体饮料生产包装线上使用；2.1.6 注意事项1在设计开始前，应认真研究题目，明确设计要求，阅读参考资料，了解它们大体容，以便需要时查阅；2.对设计方案与结构进行对比以明确优劣正误，取长补短，改进设计；3设计草图完成后，应交指导教师审查后再修改加深；4设计说明书应按规定格式编写，连同所绘图纸交指导教师审查认可后方可呈交；5认真做好准备，进行设计答辩；2.2 机构选型原则1满足需要原则所设计的产品应最大限度地满足用户要求。应在调查分析和预测市场需要情况下的基础上，确定是否应该进行该种机械产品的设计。2经济合理原则所设计的机械产品应该机构先进，功
31、能好，成本低、使用维修方便，在产品的寿命周期用最低的成本实现产品规定功能，做到物美价廉。3可靠性原则在规定使用条件和规定时间，产品能完成规定功能的可靠程度高，即运行中不出现故障。4最优化设计在给定的设计目标下，用优化设计方法，从若干可行方案中找到优选方案。5标准化原则所设计的机械产品规格参数应符合国家标准，零部件应能最大限度地与同类产品的零部件通用。第3章 传动装置的总体设计3.1 传动装置方案论证3.1.1 选择原则1小功率传动应在满足工作性能的前提下选用结构简单的传动装置，尽可能降低制造成本。2大功率传动应优先考虑传动的效率，节约能源，降低运转和维修费用。3当机构要求变速时，若能与电动机调
32、速比相适应，可采用定传动比装置；当要求变速围大，用电动机调速不能满足要求时，应采用变速比传动。4当载荷变化频繁，且可出现过载时，应考虑增加过载保护装置。5传动装置的选用必须与制造技术水平相适应，应尽可能选用专业厂生产的传动部件或元件。现代工业发展迅速，包装箱封口机的工作方式多种多样，如液压，气压、电动、机械等传动，采用何种传动方式决定了其工作效率。但液压传动比不如机械传动精确，低速时有爬行，维护要求高，系统的密封元件的制造、安装、调整要求高。3.1.2 确定传动方案合理的传动方案，应满足工作机的性能要求、工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、加工方便、本低廉、效率高和使用维护方便等。当采用多级传动时，
33、应合理地选择传动零件和他们之间的传动次序，扬长避短，力求方案合理。常需要考虑以下几点： (1)带传动为摩擦传动，传动平稳，能缓冲吸振，噪音小，但传动比不准确，传递一样转矩时，结构尺寸较其他传动形式大。因此，应布置在高速与。因为传递一样功率，转速愈高，转矩愈小，可使带传动的结构紧凑。 (2)链传动靠链轮轮齿啮合，平均传动比恒定，并能适应恶劣的工作条件，但运动不均匀，有冲击，不适于高速传动，故应布置在多级传动的低速级。 (3)蜗杆传动平稳，传动比大，但传动效率低，适用于中、小功率间歇运转的场合。当和齿轮传动同时应用时，应布置在高速级，使其工作齿面间有较高的相对滑动速度，利于形成流体动力润滑油膜，提
34、高效率，延长寿命。 (4)原锥齿轮传动用于传递相交轴间的运动。由于圆锥齿轮(特别是当尺寸较大时)加工比较困难，应放在传动的高速级，并限制其传动比，以减小其直径赫模数。 (5)开式齿轮传动的工作环境一般较差，润滑不良，磨损严重，应布置在低速6级。 (6)斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，当采用双级齿轮传动时，高速级常用斜齿轮。 3.2电动机的分析和选用3.2.1电动机的性能和分类 电动机可分为交流电动机和直流电动机两大类。现就这两种类型电机论述如下： (1)交流电动机 交流电动机简单、耐用、可靠、易维护、价格低、特性硬，但起动和调速性能差，轻载时功率因素低，一般在无调速要求的机械广泛应用。在可变
35、级频率电源供电下可平滑调速。(2)直流电动机 直流电动机的调速性能好，围宽，采用电子控制，能充分适应各种机械负载特性的需求，但它的价格贵、维护复杂且需要直流电源，因此只有在交流电动机不能满足要求时才采用。其中串励电动机的特点是起动转矩大、过载能力大、特性软、适用于电力牵引机械等。复励电动机的起动转矩和过载能力比并励电动机大，但调速围稍窄。 3.2.2选择电动机应综合考虑的问题选择电动机应综合考虑的问题：(1)根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的起动、制动、反转、调速等要求，选择电动机的类型。(2)根据负载转矩，速度变化围和起动的频率程度要求，考虑电动机的温升限制，过载能力和起动转矩，选择电动
36、机的功率。所选电动机的功率应留有余量，负载率一般取0.80.9。过大的备用功率会使电机的效率降低，对于感应电动机，其功率因素将变坏。 (3)如温度、湿度、灰尘、雨水、腐蚀与易燃易爆气体和其他因素的必要保护方式选择电动机的结构形式。除此之外，选择电动机还必须考虑运行的可靠性、设备的供货情况、安装检修的难易、以与产品的价格、建设费用和生产过程前后期电动机功率变化关系等各种因素。3.2.3本传动机构电动机的类型选择 由于本设计中电动机是用来给传动机构做动力，且载荷平稳，常温下连续运转，生产批量为小批量，所以按工作要求与工作条件选用三相异步电动机，代号为Y系列，同时为了其具有广泛的适用性，采用了380
37、V电压50HZ的频率。A选择电动机的功率(容量)电动机功率选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。功率过小不能保证工作机的正常工作，若功率选得过大，电动机的价格高，效率和功率因数都较低，造成浪费。负荷稳定(或变化很小)、长期连续运转的机械(例如运输机)，可按照电动机的额定功率选择，而不必校验电动机的发热和起动转矩。选择时应保证p=pr式中p电动机额定功率，kW；pr工作所需电动机功率，kW；所需电动机功率有下式计算pr=pw/式中pw工作机所需有效功率，有工作机的工艺阻力与运行参数确定；电动机到工作机的总效率。传动装置的总效率，有传动装置的组成确定。多级串联的传动装置的总效率为：=1.2
38、.3.wB确定电动机的转速 选择电动机，除了选择合适的电动机系列与容量外，尚需确定适当的转速。因为容量一样的同类电机，可以有不同的转速。电动机转速相对工作机转速过高时，势必使传动比增大，致使传动装置复杂，外廓尺寸增大，制造成本高。而选用电动机转速过低时，优缺点刚好相反。因此，在确定电动机转速时，应分析比较，权衡利弊，安最佳方案选择。 本设计中运输带运输的是纸箱。运输箱体的质量M=50，运输带速v=0.5m/s,运输带滚筒直径D=150，查机械设计使用手册表1-1-39知，纸箱与皮带之 间的摩擦系数为0.40.5，取=0.45。则运输带的有效拉力F=mg=(0.45509.81)N=220.73
39、N滚筒所需有效功率Pw=Fv/1000=220.730.5/1000=0.11KW 传动装置总效率=联. 齿轮. 轴承. 滚筒. 带 按机械设计课程设计表4.2-9取：联轴器效率联=0.99齿轮传动效率齿轮=0.97滚动轴承效率轴承=0.98滚筒效率滚筒=0.96带传动效率带=0.95则传动总效率=0.990.970.9840.960.95=0.81所需电动机效率Pr= Pw/= 0.11/0.810.14KW 滚筒转速w= 60v/D= 600.5/0.15=63.66r/min查机械设计课程设计表4.12-1，选择Y801-4型号电动机，其额定功率P=0.55KW，同步转速1500r/mi
40、n,满载转速1390r/min。由表4.12-2查得电动机中心高H=80，外伸轴段DE=19404.4.气动执行元件的选用第5章 包装箱封口机的结构设计5.1包装箱封口机的基本结构包装箱封口机的基本结构如图5-1图5-1包装箱封口机的基本结构5.2包装箱封口机的工作原理该机由工作台、侧面传动机构、顶式机构、刀架等组成。通过两台电动机驱动，分别带动侧面传动机构的两根齿状皮带运行。两根皮带和工作台上的辊轮平台以与顶式机构挂件上的定位轮组成箱体轮廓空间，在箱体进入该空间后，皮带带动箱体前进。当箱体运行至刀架位置时，箱体前端将刀架和前胶轮压退位，使胶带开始与箱体贴合。箱体离开刀架时，刀架受弹簧弹力作用
41、，复位弹起而切断胶带。同时后胶带压轮受回位弹簧力作用而复位，使封箱后的胶带末端同纸箱贴牢。箱体离箱机，完成一个纸箱的胶带封箱任务。5.3工作台部件工作台是胶带封箱机的基础，其宽度可调，固定着下刀架，其它部分都与工作台相连。工作台上的条辊轮本身无动力驱动。箱体在辊轮形成的面上滑过。5.3.1工作台高度的调节为适应不同生产线的要求，工作台的高度可通过4根支柱上所连接的4根中间含有矩形孔的支柱通过螺栓连接来调整。可调围是20cm。由于4根支柱上的孔是矩形分布的，调节起来特别容易。采用这种设计，具有简单、方便的优点。1机架设计准则（1）工况要求任何机架的设计首选必须保证机器的特定工作要求。例如，保证机
42、架上安装的零部件能顺利运转、机架的外形或部结构不至于有阻碍运动件通过的突起、设置执行某一工况必须的平台、保证上下料的要求、人工操作的方便安全等。（2）刚度要求必须保证特定外形条件下，对机架的主要要刚度。例如机床零部件中，床身的刚度则决定了机床的生产率和加工产品的精度；在齿轮减速器中，箱壳的刚度决定了齿轮的啮合性与运转性能。（3）强度要求对于一般设备的机构，刚度达到要求，同时也满足了强度的要求。但对于重载设备的强度必须引起足够的重视。其准则是，在机器运转中可能发生的最大载荷情况下，机架上任何点的受力都不大于允许应力。此外，还要满足疲劳强度要求。对于某些机器的机架尚需满足振动和抗震的要求。例如振动
43、机械的机架、受冲击的机架、考虑地震影响的高架等。（4）稳定性的要求对于细长的或薄壁的受压 机构与受弯-压结构存在失稳问题，某些地壳结构也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生很大，设计时必须校核。（5）美观目前对机器的要求不仅能够完成待定的工作，还要使外形美观。（6）其它如散热要求、防腐蚀与特定环境要求、对于精密机械还要具有仪表，等热变形小的要求。2机架设计的一般要求在满足机架设计前提下，必须根据机架的不同用途和所处环境，考虑下列各项要求，并有所偏重。（1）机架的重量轻、材料选择合适、成本低。（2）结构合理，便于制造。（3）结构应使机构上零部件的安装、调试、修理和更换都方便。（4）结构设
44、计合理，工艺性好，还应使机架本身的应力小，由于温度变化引起的变形应力小。（5）抗振性能好。（6）耐腐蚀，使机架结构在服务期限尽量少修理。（7）有导轨的机架要求导轨面受力合理。3设计步骤（1）初步确定机架的形状和尺寸。根据设计准则和一般要求，初步确定机架的状和尺寸，以保证其部零件能正常运行。（2）根据机架的制造数量，结构形状与尺寸大小，初定制造工艺。例如非标准设备单件的机架，机座，可采用焊接代替制造。（3）分析载荷情况，载荷包括机架上的设备重量、机身本身重量、设备运转的运动载荷等。对于高架机构，还要考虑风载，雪载和地震载荷。（4）确定结构的形式。例如采用板结构。在参考有关资料，确定结构的主要参数
45、（即宽、高、板厚与材料等）。（5）画出结构简图。（6）参照类似设备的有关规，规程，确定本机架结构所允许的挠度和应力。（7）进行计算确定尺寸。（8）有必要时，进行详细计算并校核或做模型实验，对设计进行修改，确定最终尺寸。参照上所说设计准则和要求，根据包装封口机的工作要求和受理情况，封口机机架应该选择网架式金属机架，其材料选择钢板。5.3.2 调节导带的宽度为适应各种纸箱的宽度，两导带的宽度在150-480mm围可调节。导带装置之间的距离由两根螺杆确定，两螺杆两头分别为左旋和右旋螺纹，中间留有40mm光杆，用于把不同旋向的螺纹分开。当旋转调节手轮如图5-2所示，两根螺杆通过链条的带动同方向旋转，于
46、是两导带装置靠拢或向两边分开，以适应不同的箱体宽度。同时，该机构还用于从纸箱两侧提供动力驱动纸箱运动。在每组导带轮上都装有独立的驱动电机等元件，从而驱动带轮滚动，带动箱体运动。图5-2调节导带宽度图1带轮的结构形式和选择V带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成。根据轮辐结构不同，V带轮可分为实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式。V带轮的结构形式与基准直径有关。当带轮基准直径为(d为安装带轮的轴的直径，mm)时，可采用实心式；当时刻采用腹板式；当同时，时，可采用孔板式；当事，可此用轮辐式，在选择电动机时，由于电机轴的直径很小，又由于胶带封口机所需的动力较小，所以选择轴径d为10mm足以满足工作要求，选择带轮的基准直径为100mm，因此带轮型式应为腹板式。2下刀架的固定下刀固定在下刀架上，下刀架架上有2个孔，分别与下刀架上的2个孔用螺栓连接。下刀架只受一个向前的力的作用，所以在工作过程中不会出现损坏。这种设计结构简单，装卸方便，所以被广泛应用。5.3.3辊轮的固定辊轮由实心轴和空心外轴构成，轴和空心轴之间装有轴承，轴的两端固定在工作台的支架两侧，辊轮分长辊和短辊两种类型，结构如图5-2。辊轮中轴和轴承的选择由于只起支承作用，所需要的力较小，因此选择实心轴的直径d=10mm，选用深沟球轴，因为深沟球轴承的当量摩擦系数小，再高速转动时可用来承受纯轴向载荷。工作中允许外圈轴线偏斜量，可采用