白菜自動包裝生產(chǎn)線主傳送系統(tǒng)設計說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言(或引言) …………………………………………………………………1</p><p>　　1包裝機械 ………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1包裝機械的主要特點及發(fā)展方向 …………………………………………3</p><

2、p>　　1.2包裝機械的組成 ……………………………………………………………3</p><p>　　2傳動系統(tǒng)………………………………………………………………………6</p><p>　　2.1傳動系統(tǒng)概述 ………………………………………………………………6</p><p>　　2.2包裝機械的傳動系統(tǒng) ……………………………………………………9</p&

3、gt;<p>　　3設計任務 ……………………………………………………………………15</p><p>　　4方案設計……………………………………………………………………16</p><p>　　4．1設計任務初步分析…………………………………………………………16</p><p>　　4．2方案選擇 ………………………………………………………………

4、…16</p><p>　　5傳動系統(tǒng)的結構設計 …………………………………………………………18</p><p>　　5．1工作轉盤部分設計…………………………………………………………18</p><p>　　5．2選擇電動機…………………………………………………………………19</p><p>　　5．3傳動比計算………………………………

5、…………………………………19</p><p>　　5．4減速器選擇…………………………………………………………………19</p><p>　　5．5槽輪機構設計………………………………………………………………20</p><p>　　5．6帶傳動設計…………………………………………………………………21</p><p>　　5．7直齒圓錐齒

6、輪的設計………………………………………………………24</p><p>　　6結論 ……………………………………………………………………………28</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………29</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………30</p><p>

7、;　　附錄A 譯文……………………………………………………………………31附錄B 外文文獻………………………………………………………………38</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　目前，隨著我國機械自動化水平的進一步發(fā)展和提高，機械自動化生產(chǎn)逐漸代替手工生產(chǎn)，自動化設備和自動生產(chǎn)線已經(jīng)應用到人們的生產(chǎn)和生活中。</p><

8、p>　　本文主要對包裝工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀﹑未來發(fā)展趨勢及自動化機械在其中的應用和發(fā)展進行了綜合闡述，對包裝機械的作用﹑組成﹑分類進行了研究和說明。結合白菜包裝生產(chǎn)的加工過程和工藝特點，對白菜自動包裝生產(chǎn)線的主傳送系統(tǒng)進行設計，形成了一套自動轉位和自動定位以及按需要時間做間歇運動的運動系統(tǒng).</p><p>　　白菜自動包裝生產(chǎn)線主傳送系統(tǒng)可以將加工中的白菜從一個加工工位自動移入下一個加工工位，準確的進入加工位置

9、，并且停留加工時所需求的時間，為提高白菜包裝的生產(chǎn)效率和衛(wèi)生環(huán)境提供了必要條件。</p><p>　　關鍵詞：機械自動化；包裝機械；主傳送系統(tǒng)；間歇運動；定位</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Nowadays, with the further development of machinery auto

10、mation in our country, manual manufacture is replaced by machinery automation manufacture; automatic equipment and line has been used in people’s daily manufacture and life.</p><p>　　This essay sets forth th

11、e actual state and future tendency of package industry, research and explains the function, formation and classification of package machinery.</p><p>　　Link up with process and craft character of Chinese cab

12、bage package and manufacture, design the principal convey system of Chinese cabbage automatic package line, which forms an automatic rotation and orientation and do intermittence movement by needing time motion system.&l

13、t;/p><p>　　Chinese cabbage automatic package line can shift the processing cabbage from one site to another accurate and stay there by needing time, which provide essential condition for promotion of manufactur

14、e efficiency and sanitation environment.</p><p>　　Key Words: machinery automation, packaging machinery, principal convey system, intermittence motion, orientation</p><p><b>　　前言</b>

15、</p><p>　　近半個多世紀以來，隨著生產(chǎn)與流通日益社會化、現(xiàn)代化，產(chǎn)品包裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們普遍重視。</p><p>　　現(xiàn)代包裝的基本含義是：對不同批量的產(chǎn)品，選用某種有保護性、裝飾性的包裝材料或包裝容器，并借助適當?shù)募夹g手段實施包裝作業(yè)，以達到規(guī)定的數(shù)量和質量，同時設法改善外部結構，降低包裝成本，從而在流通直至消費的整個過程中使之容易儲存搬運，防止產(chǎn)品被損變質，不污

16、染環(huán)境便于識別應用和回收廢料，有吸引力，廣開銷路，不斷促進擴大再生產(chǎn)。</p><p>　　無論在國內或國外，包裝工作已涉及到各行各此，面廣量大，對人民生活、國際貿易和國防建設都帶來深刻的影響，甚至在現(xiàn)實生活中出現(xiàn)了過去難以想象的新情況：未經(jīng)包裝出售的商品變得越來越少了，而且包裝上的失敗往往會使很好的產(chǎn)品得不到成功的銷售。因而不妨這樣說，在將來，如果沒有現(xiàn)代化的包裝就沒有商品的生產(chǎn)和銷售；可是如果沒有先進的工業(yè)與

17、科學技術的綜合發(fā)展，也不可能出現(xiàn)高水平的現(xiàn)代化包裝。</p><p>　　迄今一些科學技術發(fā)達的國民在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、紡織、電子、儀表和兵器等工業(yè)部門，已經(jīng)程度不同地形成了由原料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié)所組成的包裝連續(xù)化和自動化的生產(chǎn)過程，有的還將包裝材料加工、包裝容器成型及包裝成品儲存系統(tǒng)都聯(lián)系起來組成高效率的流水作業(yè)線。再者，為使包裝成品更好地進入流通領域，大都配有專用的自動化倉庫，并采用

18、托盤集裝箱運輸。</p><p>　　大量事實表明，實現(xiàn)包裝的機械化和自動化，尤其是實現(xiàn)具有高度靈活性的自動包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時也可以獲得巨大的經(jīng)濟效益。</p><p>　　1)能增加花色品種，改善產(chǎn)品質質量，加強市場競爭能力。</p><p>　　現(xiàn)代包裝機械所能完成的工作已遠遠超出了簡單地模仿人的動作，甚至可以說在很多場合用巧妙的機械方法

19、包裝出來的成品，不論在式樣、質地或精度等方面，大都是手工操作無法勝任和媲美的。隨著商品的多樣化，這一點越來越引起了人們的重視。另外，用機械手代替人手，就足以最大限度地避免操作人員同產(chǎn)品直接接觸時可能產(chǎn)生的感染，從而保證食品、藥物的清潔衛(wèi)生和金屬制品的防銹防蝕。</p><p>　　2)能改善勞動條件，避免污染危害環(huán)境。</p><p>　　對有劇毒、刺激性，低溫、潮濕性的，爆炸、放射性的，

20、以及必須放置在暗室中的物品，實現(xiàn)了包裝的機械化和自動化，便可大大改善操作條體，避免污染危害環(huán)境。至于對需要進行長期、頻繁、重復的以及其他笨重的包裝工作，如能實現(xiàn)機械化和自動化，則能大大減輕體力勞動強度，增進工人健康和提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　3)能節(jié)約原材料，減少浪費，降低成本。</p><p>　　有些粉末、液體物料在手工包裝過程中容易發(fā)生逸散、起泡、飛濺現(xiàn)象，若改為機械包裝則

21、會大大減少損失。</p><p>　　4)能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新。</p><p>　　機械包裝的生產(chǎn)能力往往比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾十倍，無疑這將會更好地適應市場的實際需要，合理合理安排勞動力，為社會多創(chuàng)造財富。</p><p>　　總之，現(xiàn)代包裝不單作為一個獨立的工業(yè)部門已經(jīng)取得了驚人的進展，同時也逐步形成為一門嶄新的綜合性學科，即國際上公認

22、的“包裝工程學”；其中包括包裝材料學、包裝工藝學、包裝設計學、包裝印刷學、包裝動力學、包裝機械學、包裝檢測學、包裝管理學以及包裝標準化等重要分支。反過來，這又為包裝工業(yè)的健全發(fā)展打下了牢實的理論與實踐基礎。</p><p>　　由此可見，實現(xiàn)包裝機械化和建立現(xiàn)代包裝工業(yè)，乃是關系到國家長遠規(guī)劃的一件大事，也是搞好社會主義四個現(xiàn)代化的一項重要內容。</p><p><b>　　1.

23、包裝機械</b></p><p>　　包裝機械的作用是給有關行業(yè)提供必要的技術服務，以完成所需要的產(chǎn)品包裝工藝過程。為了對包裝機械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認識并制定適當?shù)膶Σ?，有必要深入地了解它的一些特點。本章重點對包裝機械的特點，組成，現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展方向進行介紹。</p><p>　　1.1包裝機械的主要特點及發(fā)展方向</p><p>　　包裝機械為

24、特殊類型的專業(yè)機械，機種繁多，綜合研究工藝、材料、設備乃是開拓包裝新技術的根本途徑。首先指出，包裝物品不僅花色品種多，而且大都是可變化的，如不同黏度的液體，不同粒度的散體和各種片狀、塊狀、束裝、環(huán)狀及異形的物體等。而且人們對食品、藥品、日用消費品等的包裝還常提出更多更高的要求，以致在客觀上形成了包裝機械突飛猛進、更新較快的局面。鑒于大多數(shù)包裝機機構復雜、動作精確、運行速度快、工位多，所以應力求起其工作協(xié)調可靠，盡量少發(fā)生故障和失誤動作。

25、為此，要設法該上自動包裝機及自動包裝線的整機造型、總體布局、故障顯示和安全防護等措施。</p><p>　　包裝材料是包裝工業(yè)的基礎。選擇合適的包裝材料為有效地利用資源，提高生產(chǎn)與運輸效率，節(jié)約能耗，減低成本和廣開銷路創(chuàng)造了有利的條件。在一般情況下，紙木、塑料、玻璃，陶瓷、金屬等材料均各有其利弊，應按具體條件經(jīng)綜合分析而決定取舍。</p><p>　　當前，液體軟包裝尤其是無菌軟包裝發(fā)展很

26、快。包裝機械在發(fā)展專用機種的同時，為滿足現(xiàn)代包裝的實際需要正在不斷擴大其通用能力，積極開發(fā)各種新型的通用包裝機。不僅如此，包裝機械日趨聯(lián)動化、高速化，自動化，并相應提高自動化技術水平，使設備功能逐步完善。</p><p>　　1.2包裝機械的組成</p><p>　　包裝機械由動力機、傳動部分和執(zhí)行部分等所組成。為了便于掌握和研究包裝機械的工作原理與結構性能，通常又將包裝機械分成下列八個組

27、成要素。</p><p>　　1）包裝物品的計量與供送系統(tǒng)</p><p>　　被包裝物品的計量與供送系統(tǒng)是指將被包裝物品進行計量、整理、排列，并輸送至預定工位的裝置系統(tǒng)。有的還完成被包裝物品的成型、分割。</p><p>　　2）包裝材料的整理與供送系統(tǒng)</p><p>　　包裝材料的整理與供送系統(tǒng)是指將包裝材料（包括撓性包裝材料、容器及輔

28、助物）進行定長切斷或整理排列，并逐個輸送至預定工位的裝置系統(tǒng)。有的在供送過程中還完成制袋或包裝容器的豎起、定型、定位。</p><p><b>　　3）主傳送系統(tǒng)</b></p><p>　　主傳送系統(tǒng)是指將被包裝物品和包裝材料由一個包裝工位順次傳送到下一個包裝工位的裝置系統(tǒng)。單工位包裝機則沒有主傳送系統(tǒng)。</p><p><b>　

29、　4）包裝執(zhí)行機構</b></p><p>　　包裝執(zhí)行機構是指直接進行裹包、充填、封口、貼標、捆扎和容器成型等包裝操作的機構。</p><p><b>　　5）成品輸出機構</b></p><p>　　成品輸出機構是指將包裝成品從包裝機上卸下、定向排列并輸出的機構。有的機器的成品腦出由主傳送系統(tǒng)完成或靠成品自重卸下。</p&

30、gt;<p>　　6）動力機與傳動系統(tǒng)</p><p>　　動力機與傳動系統(tǒng)是指將動力機的動力與運動傳遞給執(zhí)行機構和控制元件，使之實現(xiàn)預定動作的裝置系統(tǒng)。通常由機、電、光、液、氣等多種形式的傳動、操縱、控制以及輔助等裝置組成。</p><p><b>　　7）控制系統(tǒng)</b></p><p>　　控制系統(tǒng)由各種自動和手動控制裝置等

31、所組成，是現(xiàn)代包裝機的重要組成部分，包括包裝過程及其參數(shù)的控制，包狡質量、故障與安全的控制等。</p><p><b>　　8）機身</b></p><p>　　機身用于支承和固定有關零部件，保持其工作時要求的相對位置，并起一定保護美化外觀等作用。</p><p>　　下圖1-1所示為包裝機械的組成方框圖。</p><p&g

32、t;　　圖1-1包裝機械組成方框圖</p><p>　　Fig.1-1 Packing machinery Composition Block diagram</p><p><b>　　2.傳動系統(tǒng)</b></p><p>　　本設計中主要涉及到傳動系統(tǒng)的設計，因此先將傳動系統(tǒng)作以簡要介紹。</p><p>　　所謂傳

33、動系統(tǒng)，就是將動力機的運動和動力經(jīng)過一定的變換后傳遞給執(zhí)行機構或執(zhí)行構件的中間裝置。傳動系統(tǒng)通常由若干基本傳動機構通過一定的方式組合而成，它在動力機與執(zhí)行機構或執(zhí)行構件之間形成一個傳動聯(lián)系。這種傳動聯(lián)系有時也出現(xiàn)在執(zhí)行機構與執(zhí)行機構之間。</p><p><b>　　2．1傳動系統(tǒng)概述</b></p><p>　　2．1．1傳動系統(tǒng)的功能</p><

34、;p>　　傳動系統(tǒng)的設計就是以執(zhí)行機構或執(zhí)行構件的運動和動力要求為目標，結合所采用動力機的輸出特性及控制方式，合理選擇并設計基本傳動機構及其組合，使動力機與執(zhí)行機構或執(zhí)行構件之間在運動和動力方面得到合理的匹配。其主要功能有：</p><p>　　1）減速或增速 通過傳動將動力機的速度降低或增高，傳動系統(tǒng)中實現(xiàn)減速或增速的傳動裝置稱為減速器或增速器。</p><p>　　2）變速 在動

35、力機速度一定的情況下，能獲得多種輸出速度，這種輸入、輸出速度關系可變的傳動裝置稱為變速器。 </p><p>　　3）改變運動形式 在動力機與執(zhí)行機構或執(zhí)行構件之間實現(xiàn)運動形式的變換，如將轉動變?yōu)橐苿印[動或間歇運動，并且兩者之間具有特定的函數(shù)關系。</p><p>　　4)分配運動和動力 通過傳動系統(tǒng)，將一個動力機的運動、動力經(jīng)變換后分別傳遞給多個執(zhí)行機構或執(zhí)行構件，并在各執(zhí)行機構或執(zhí)行

36、構件之間建立起確定的運動、動力關系。</p><p>　　5) 實現(xiàn)某些操縱控制功能 如起停、離合、制動或換向等。</p><p>　　2．1．2 傳動系統(tǒng)的類型</p><p>　　按工作原理來劃分，傳動系統(tǒng)可分為機械傳動系統(tǒng)、流體（液體、氣體）傳動系統(tǒng)和電力傳動系統(tǒng)三大類。本節(jié)僅介紹機械傳動系統(tǒng)分類見表2-1。</p><p>　　表2-

37、1 傳動系統(tǒng)的類型</p><p>　　Tablet.2-1 Transmission system type</p><p>　　2．1．3傳動系統(tǒng)的組成</p><p>　　傳動系統(tǒng)通常由變速裝置、啟停和換向裝置、制動裝置及安全保護裝置等基本部分組成。確定傳動系統(tǒng)的組成及其結構是傳動系統(tǒng)設計的重要任務見表2-2。</p><p>　　表

38、2-2 傳動系統(tǒng)的組成</p><p>　　Tablet.2-2 Transmission system composition</p><p>　　2．1．4 減速器特點及類型</p><p>　　減速器是動力機和工作機之間的獨立的封閉式傳動裝置，用來降低轉速和增大轉矩，以滿足工作需要；在某些場合也用來增速，稱為增速器。</p><p>

39、　　減速器是由齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件。減速器由于結構緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單方便，故在現(xiàn)代機器中應用廣泛。減速器的種類很多，實現(xiàn)定傳動比減速傳動的各類定軸輪系、周轉輪系和復合輪系均可作為其傳動形式。根據(jù)減速器運轉過程中各齒輪轉動軸線位置是否固定，可分為定軸輪系減速器和行星齒輪減速器兩大類。</p><p>　　2．2 包裝機械的傳動系統(tǒng)</p>&l

40、t;p>　　2．2．1包裝機械的傳動系統(tǒng)的組成及分類</p><p>　　隨著包裝機械與自動化水平的不斷提高，包裝執(zhí)行機構的動作日趨復雜多變，而動力機輸出的運動卻依然是有限的幾種形式，如轉動﹑擺動和移動等等。這樣，當動力機輸出的運動形式﹑力矩﹑速度不盡符合執(zhí)行機構的實際需要時，必須配備適當?shù)膫鲃涌刂葡到y(tǒng)，即將具有不同工作特性的傳動與控制裝置加以有機組合，以完成下述的某些要求：</p><

41、p>　　將動力機輸出的動力變換為所需的力矩和作用力，傳遞給各執(zhí)行機構。</p><p>　　將動力機輸出的運動變換為所需的運動形式及運行方向，使各執(zhí)行機構得以協(xié)調工作。</p><p>　　將動力機輸出的速度加改變，使各執(zhí)行機構保持穩(wěn)定的或按一定規(guī)律變化的工作速度，包括有級和無級的變速。</p><p>　　當機體的外形﹑尺寸受到限制，或為操作的安全方便，有時

42、用某種傳動 件來連接動力機與執(zhí)行機構。</p><p>　　總之，包裝機的總體布局﹑輪廓尺寸﹑工作性能﹑重量及成本等，在很大程度上取決于傳動系統(tǒng)的機構。</p><p>　　傳動裝置----用來將動力機輸出的動力和運動傳遞﹑分配給有關執(zhí)行機構的裝置，包括各種傳動﹑蓄能等元件。</p><p>　　操縱控制裝置----用來控制傳動系統(tǒng)的運動狀態(tài)與工作參數(shù)的裝置，包括各

43、種起動﹑停止﹑離合﹑制動﹑調速﹑換向等元件。</p><p>　　輔助裝置----用來改善工作條件﹑延長使用壽命和保證可靠運轉的裝置。包括各種潤滑冷卻﹑除塵防潮﹑減振消聲﹑安全維護等元件。</p><p>　　包裝機傳動控制系統(tǒng)的復雜性隨著不同的類型﹑功能以及其他使用要求而有所差異；如果動力機的機械特性能完全適應于執(zhí)行機構的實際需要，也可借聯(lián)軸節(jié)等元件直接驅動。</p>&l

44、t;p>　　事實上，一個比較完善的傳動控制系統(tǒng)有利于簡化傳動裝置，實現(xiàn)快速﹑準確﹑頻繁﹑協(xié)調的操作，并能提高傳動精度﹑包括質量和生產(chǎn)能力，為生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造良好的條件。因此，現(xiàn)在包裝機和包裝線的傳動控制系統(tǒng)應用機電光液氣等綜合技術也日益增多。</p><p>　　包裝機傳動系統(tǒng)的分類：</p><p><b>　　傳遞運動形式分類</b></p>

45、<p>　　若將復雜的運動分解為最基本的形式，則有；</p><p>　　a.續(xù)回轉運動 </p><p>　　主要有帶傳動﹑鏈傳動﹑摩擦輪傳動﹑諧波傳動﹑圓錐齒輪傳動﹑螺旋齒輪傳動﹑擺線針輪傳動﹑蝸桿傳動﹑磁力傳動﹑液壓傳動﹑萬向聯(lián)軸節(jié)等。它們往

46、往被用于改變運動速度﹑回轉方向，或者傳動軸的布局及方位。</p><p><b>　　b.往復移動和擺動</b></p><p>　　主要有螺旋傳動﹑齒條傳動﹑液壓傳動﹑氣壓傳動﹑連桿機構﹑凸輪機構等。其中最常見的，是將動力機的等速回轉變換為執(zhí)行機構的往復直線運動。 </p><p><b>　　c.間歇運動 </b&

47、gt;</p><p>　　主要有非圓齒輪運動﹑不完全齒輪傳動﹑棘輪傳動﹑槽輪機構﹑蝸形凸輪機構﹑齒輪連桿機構﹑槽輪連桿機構﹑凸輪連桿機構﹑氣液壓連桿機構以及其他形式的組合機構等。正如前述，無論是較小或較大動停比的間歇傳動（包括瞬停），在包裝機的供送系統(tǒng)中有廣泛的應用。</p><p>　　2)按傳動比變化狀況分類</p><p><b>　　a.定傳動比

48、傳動</b></p><p>　　可使傳動裝置的輸入與輸出速度相對穩(wěn)定或者需要對應變化的傳動。</p><p><b>　　b. 變傳動比傳動</b></p><p>　　有極變速----將動力機的輸出速度變換為執(zhí)行機構若干個不同輸入量的傳動。</p><p>　　無級變速----將一個速度變換為在某一范圍內

49、獲得無限多個輸出量的傳動。</p><p>　　周期性有規(guī)律變速----實現(xiàn)函數(shù)傳遞，以改善執(zhí)行機構運動和動力特性的傳動。</p><p>　　3）按傳動能流路線分類</p><p><b>　　a.單流傳動</b></p><p>　　看圖2-1表示的實線部分為單流傳動的傳動框圖。由于動力機輸出的能量要流經(jīng)每一個傳動元

50、件，故傳動總效率為各分效率﹑的連乘積，即</p><p>　　這說明經(jīng)過的傳動元件愈多，則傳動效率愈低。實際上，單流傳動多用于功率小﹑傳動元件少﹑配置要求緊湊的設備。</p><p>　　圖2-1 單流與分流傳動方框圖</p><p>　　Fig.2-1 The uniflow with diverges the transmission block diagram

51、</p><p><b>　　b.分流傳動</b></p><p>　　圖2-1表示的實線和虛線部分為單流與分流傳動的傳動框圖，如果不計傳動元件1，則純屬分流傳動。由于總傳動效率</p><p>　　式中﹑﹑﹑----各傳動元件的輸出功率；</p><p>　　﹑﹑﹑----各傳動元件的傳動效率。</p>

52、<p><b>　　故總傳動效率</b></p><p>　　若取 ，則總傳動效率</p><p>　　分流傳動有利于靈活安排傳動路線，提高傳動效率和縮小傳動元件機構尺寸。所以，特別適用于具有較多執(zhí)行機構的包裝機。強調指出，當某些執(zhí)行機構的運動必須保持嚴格的協(xié)調配合關系時，往往在傳動系統(tǒng)的有關傳動級布置分配軸，用適當?shù)挠蟹€(wěn)定傳動比的傳動機構將能流加以平行

53、分配。因此，復雜的傳動系統(tǒng)，分配軸的數(shù)目可有若干根。</p><p><b>　　c.匯流傳動</b></p><p>　　圖2-2為匯流傳動的傳動框圖。匯流傳動的總效率</p><p>　　式中代號含義同前。該傳動適用于低速﹑重載﹑大功率設備，將動力源分散，配備若干臺較小功率的動力機，以改善傳動機構，提高傳動效率。但要保證各動力機的勻載和同步

54、，最好設置柔性或浮動的傳動元件。此外，采用若干個相同或不同的動力裝置還能使執(zhí)行機構有效地完成所需的復合運動及速度變化節(jié)拍。</p><p>　　圖2-2 匯流傳動方框圖</p><p>　　Fig.2-2 Afflux transmission block diagram</p><p><b>　　d.混流傳動</b></p>

55、<p>　　圖2-3為混流傳動的傳動框圖。它是前述三種傳動路線的組合，其傳動效率按下式求算。令能流分配系數(shù)為，由</p><p><b>　??； ； ；</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　式中代號含義同前。</b></p><

56、p>　　圖2-3 混流傳動方框圖</p><p>　　Fig.2-3 Interflow transmission block diagram</p><p>　　強調指出，其中的局部匯流傳動雖然能源來自同一臺動力機，但基本原理與圖2-2一致。</p><p>　　通過對傳動能流路線進行分析計算得知，傳動系統(tǒng)效率不僅與傳動元件的結構形式﹑工作表面狀態(tài)﹑潤滑條件

57、﹑摩擦阻力類型﹑操作環(huán)境和相對運動速度等因素有關，而且與各種傳動元件的組合和傳動路線的布局也有關。因此，在設計﹑制造和使用中要盡量設法提高傳動效率，減少能量損失，改善機構性能。為此，常用措施有：</p><p>　　a.把動力傳遞系統(tǒng)和輔助運動系統(tǒng)適當分開，力求縮短傳動路線，減少機構的運動副和消極約束。</p><p>　　b.合理安排能流路線，沒有大的能流封閉循環(huán)。</p>

58、<p>　　c.具有適當?shù)膫鲃訖C構和制造裝配精度，選用良好的潤滑方式及潤滑劑。</p><p>　　2．2．2主傳送系統(tǒng)</p><p>　　主傳送系統(tǒng)是多工位包裝機的基本組成部分，主要用來將被包裝物品和包裝材料按確定的工藝路線和運動要求由一個工位傳送至另一個工位，以完成某種包裝作業(yè)。</p><p>　　從結構上看，主傳送系統(tǒng)有的是單一功能的裝置，有的

59、則由某些機構與裝置組合而成的多功能系統(tǒng)。它往往同供送裝置、輸出裝置以及有關執(zhí)行機構緊密聯(lián)系在一起。</p><p>　　從分類上看，大體有以下幾種：</p><p>　　1)按傳送裝置的類型可分為帶式、轉臺式、鉗盤式、推板式和組合式等。通常多配有專用附件，個別的也有利用卷筒式包裝材料作為被包裝物品的“傳送工具”。</p><p>　　2)按傳送路線的布局分為直移式、

60、回轉式和組合式等。這主要是借適當?shù)匕才艂魉汀⑥D位機構以及有關的中間裝置來實現(xiàn)的。</p><p>　　3)技機構運動的特征分為連續(xù)式、間歇式和組合式等。連續(xù)式一船只由傳動及傳送裝置完成所需的動作，而間歇式則大都由傳動、轉位、定位及傳送裝置完成所需的動作?？梢?，兩者在基本組成和運動特征上存在一定的區(qū)別。現(xiàn)今，仍多用電動機和氣液壓裝置進行傳動。</p><p>　　主傳送系統(tǒng)對全機(或全線)的

61、結構與布局，外廓尺寸，制造成本和操作維護等均有一定影響，設計時應根據(jù)被包裝物品、包裝材料、包裝形式、包裝工藝路線的特點，以及對設備生產(chǎn)能力、通用性、自動化水平的實際要求，合理地選定主傳送系統(tǒng)的技術方案</p><p><b>　　。</b></p><p>　　2．2．3轉位及定位機構</p><p>　　在包裝機械的間歇式主傳送系統(tǒng)中，一般都

62、設有轉位及定位機構。其主要功用是將輸入的連續(xù)轉動或往復運動變換為單方向時動時停的間歇轉動或移動。</p><p>　　轉位及定位機構的類型較多，常見的有：棘輪機構、槽輪機構、蝸形凸輪機構、不完整齒輪機構、桿機構以及與氣液電等組合的機構。它們各有其特點及適用范圍，而用于包裝機械的間歇主傳送系統(tǒng)要求具備如下的基本條件：</p><p>　　1)轉位時能實現(xiàn)預期的運動規(guī)律至于位移、動停時間及步進

63、平均速度則能安包裝工藝要求適當調整。</p><p>　　2)定位準確可靠，動作協(xié)調迅速。</p><p>　　3)結構簡單緊湊，便于同其他執(zhí)行機構聯(lián)動，承載能力強，使用壽命長，容易制造、裝配和維修。</p><p><b>　　3.設計任務</b></p><p>　　設計一工作臺，作為白菜自動包裝生產(chǎn)線的主傳送系統(tǒng)。

64、要求工作臺有6個工位，傳送過程中做間歇運動，每循環(huán)停歇時間為6秒。</p><p><b>　　4.方案設計</b></p><p>　　機械系統(tǒng)總體設計是產(chǎn)品設計的關鍵，它對產(chǎn)品的技術性能、經(jīng)濟指標和外觀造型均具有決定性意義。機械系統(tǒng)總體設計主要包括機械系統(tǒng)功能原理設計、總體布局(各子系統(tǒng)如動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)等之間的相互關系)、主要技術參數(shù)

65、（如尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)）的確定及技術經(jīng)濟分析等。由于最終確定的總體設計方案是技術設計階段的指導性文件，即各子系統(tǒng)中所有零部件的結構、形狀、尺寸、材質等都是以總體設計方案為依據(jù)，所以，設計者在進行此階段工作時應大量查找國內、國外有關同類產(chǎn)品設計的資料，通過分析、判斷、評價、創(chuàng)新，最終獲取最有價值的信息以便設計出較理想的總體方案來。</p><p>　　4.1設計任務初步分析：</p><

66、;p>　　1) 對動力機的轉速輸出調整，獲得需要的轉速。</p><p>　　2) 將輸入連續(xù)轉動運動變換為單方向時動時停的間歇轉動或移動。</p><p><b>　　4.2方案選擇</b></p><p>　　依據(jù)所要實現(xiàn)的功能以及設計要求，本次設計采用轉臺間歇式傳送。 </p><p><b>　

67、　1）動力源的選擇</b></p><p>　　目前，市場上常見的動力源主要有：電動機、汽油機、柴油機、液壓馬達、氣輪機和氣動馬達。因為液壓馬達的結構復雜，汽油機的各項成本較高等因素，在一般機械的應用領域之中，較多使用電動機和柴油機作為動力源。考慮到本設計要加工的物料基本上歸屬于食品行業(yè)的生產(chǎn)原料，為了減少污染的來源，所以選用電動機作為動力源。</p><p>　　2）轉位及定

68、位系統(tǒng)選擇</p><p>　　機械的間歇式主傳送系統(tǒng)中，一般都設有轉位及定位機構。轉位及定位機構的類型較多，有：棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構、凸輪式間歇運動機構、星輪機構、非圓齒輪傳動、齒輪連桿機構、槽輪連桿機構及氣液電等組合結構。</p><p>　　槽輪機構具有機構簡單﹑制造容易﹑工作可靠和效率高等特點。本設計中要求轉速低，槽輪機構能滿足轉位和定位要求，所以采用槽輪機構做為工作

69、轉盤單向間歇運動的核心機構。</p><p><b>　　3）傳動方案選擇</b></p><p>　　傳動方案選用：電動機→帶傳動→減速器→錐齒→轉位及定位機構（間歇傳動裝置）→工作轉盤</p><p>　　4）主傳送總體原理示意圖</p><p>　　圖4-1 主傳送總體原理示意圖</p><p&

70、gt;　　Fig.4-1 Host transmission overall principle schematic drawing</p><p>　　1-電動機； 2-帶輪；3-減速器；4-錐齒；5-槽輪機構；6-工作轉盤</p><p>　　5.傳動系統(tǒng)和結構設計</p><p>　　5．1工作轉盤部分設計</p><p>　　根據(jù)設

71、計需求，工作臺面為圓型設置，6個工位。</p><p>　　已知，所要加工的白菜體積最大為：長度不過460mm，直徑不超過170mm（將白菜看作圓柱體，按圓柱體體積計算白菜體積）。</p><p>　　每個工位每次同時加工4顆白菜，考慮工作盤面積不宜過大，白菜應豎立放置于盤面加工最為節(jié)省面積，加工容器成“田”字形，如圖5-1分別平均布局在6個工作位置上。</p><p&

72、gt;　　圖5-1 工作盤面基本布局</p><p>　　Fig.5-1 Work card basic layout</p><p>　　通過白菜體積和考慮相應容器的體積，按照設定布局方式，經(jīng)過計算設定工作盤面直徑為1800mm較為合適。</p><p>　　5．2選擇電動機 </p><p>　　常用的Y系列封閉式三相異步電動機，其

73、效率高、耗電少、性能好、燥聲低、振動小、體積小、重量輕、運行可靠、維護方便。機構為全封閉、自扇冷卻式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機內部。 根據(jù)要求本設計采用此系列的電動機作為動力源。</p><p>　　經(jīng)過估算本設計的系統(tǒng)總功率不超過1.5kW，系統(tǒng)輸出末端轉速不高，系統(tǒng)運動中載荷較為平穩(wěn)，經(jīng)查詢，綜合各方面因素，選擇電動機型號為Y2-112M-6E，額定功率2.2kW，滿載轉速940r/min。</

74、p><p><b>　　5．3傳動比計算</b></p><p>　　根據(jù)需要每循環(huán)停歇6秒，槽輪機構中撥盤的轉速應為r/min，作為末端需求輸出轉速，所以</p><p><b>　　總傳動比 </b></p><p>　　電機和減速器之間的帶輪傳動比取 </p><p>&

75、lt;b>　　減速器的傳動比 </b></p><p>　　一對錐齒傳動比選取 </p><p><b>　　5．4減速器選擇</b></p><p>　　行星齒輪減速器，傳動效率可以很高，單級達96%—99%；傳動比范圍廣；傳動功率可從12W至50000kW；承載能力大；工作平穩(wěn)；體積和重量比普通齒輪，蝸桿減速器小得多。機

76、構較復雜，制造精度較高，廣泛用于要求機構緊湊的運動傳動中。因為本設計中所需的傳動比較大，所以采取此類減速器作為系統(tǒng)中的減速裝置。按照設計中的傳動比需求，經(jīng)查詢，選取型號為NGW42行星齒輪減速器。主動軸允許輸入功率3.3kW,輸入轉速1000r/min，傳動比71（以上計算傳動比為70.5，選取減速器傳動比為71，偏差不大足以滿足設計要求）。</p><p>　　外接槽輪機構運動參數(shù)和幾何計算</p>

77、<p><b>　　5．5槽輪機構設計</b></p><p>　　槽輪機構具有結構簡單、制造容易、工作可靠和機械效率好等優(yōu)點，一般適用于轉速不是很高的自動機械，輕工機械和儀表儀器中，也常與其他機構組合，在自動生產(chǎn)線中作為工件的傳送或轉位機構，因此選擇槽輪機構。</p><p>　　從結構合理緊湊方面考慮，槽輪機構中心距設為400mm；從臺面工位數(shù)目和停

78、歇時間要求，槽輪動力性能等方面考慮，采用6槽槽輪。</p><p>　　計算項目 結果</p><p>　　槽輪齒 </p><p>　　中心距

79、 mm</p><p>　　槽輪運動角 </p><p>　　轉盤運動角 </p><p>　　撥盤半徑 mm</p><p>　　槽輪名義外圓半徑

80、 mm</p><p>　　圓銷半徑 取mm</p><p>　　槽輪實際外圓半徑 mm</p><p>　　撥盤相對半徑 </p><p>　　槽輪相對半徑

81、 </p><p>　　槽底半徑 取=4mm</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　槽深 mm</p><p>　　撥盤回轉軸直< <10

82、7.2mm</p><p>　　槽輪軸直徑< <326mm</p><p>　　鎖止弧半徑≤ ≤163mm</p><p>　　撥盤上的圓銷數(shù) </p><p>　　凸鎖止弧所對中心角

83、 </p><p>　　撥盤轉速 r/min</p><p>　　槽輪每循環(huán)運動時間 s</p><p>　　槽輪每循環(huán)停歇時間 s </p><p>　　槽輪機構

84、的動停比 </p><p>　　槽輪機構的運動系數(shù) </p><p><b>　　5．6帶傳動設計</b></p><p>　　帶傳動簡單，安裝方便，成本低廉，能夠緩沖吸振，適合于中心距較大，平行軸傳動的場合，因此選擇帶傳動，

85、根據(jù)系統(tǒng)的布局，帶輪的中心距初定為455mm，傳動比1：2計算</p><p>　　計算項目 結果</p><p><b>　　確定計算功率</b></p><p>　　根據(jù)工作情況，查表得工況系數(shù) </p><p>&l

86、t;b>　　選擇帶型</b></p><p>　　查表選取普通V帶型號 A型</p><p>　　V帶材料為 灰鑄鐵HT150</p><p>　　確定帶輪基準直徑 </p><p>　　小帶

87、輪基準直徑查表選取 mm</p><p>　　傳動比 </p><p>　　去彈性滑動系數(shù) </p><p><b>　　大帶輪基準直徑</b><

88、;/p><p>　　查表取標準值 mm</p><p>　　實際轉速 r/min</p><p><b>　　驗算帶的速度</b></p><p><b>　　m/s</b></p><p>　　初定中心

89、距 mm</p><p><b>　　確定基準長度</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　查表選取近似的基準長度

90、 mm</p><p><b>　　實際軸間距 </b></p><p><b>　　取mm</b></p><p>　　安裝時所需最小軸間距</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　張緊或補償伸長所需最大軸間距</p>

91、<p><b>　　mm</b></p><p><b>　　驗算小帶輪包角</b></p><p><b>　　></b></p><p><b>　　確定V帶根數(shù)</b></p><p>　　單根V帶額定功率查表得

92、 Kw</p><p>　　考慮傳動比的影響，額定功率的增量查表得 kW</p><p>　　包角系數(shù)查表得 </p><p>　　長度系數(shù)查表得 </p><p><b&

93、gt;　　V帶根數(shù) </b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　確定單根V帶的預拉力</p><p>　　V帶每米長度質量查表得 kg/m</p><p><b>　　確定壓軸力</b></p>

94、<p><b>　　N</b></p><p>　　5．7直齒圓錐齒輪的設計</p><p>　　傳遞兩相交軸之間的運動和動力，設計、制造和安裝較為方便，因此選擇直齒圓錐齒輪傳動。 </p><p>　　計算項目 結果</p><p&g

95、t;<b>　　（1）選擇齒輪材料</b></p><p>　　齒輪選用合金鋼滲碳淬火 HRC</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強度設計計算滿足以下公式</p><p>　　確定齒輪精度等級,采用斜齒圓錐齒輪傳動，按</p><p><b>　　估取圓周速

96、度</b></p><p>　　m/s 選?、蚬罱M10級</p><p>　　輪1大端分度圓直徑滿足以下公式</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　齒寬系數(shù)在推薦值中選

97、 </p><p>　　輪1齒數(shù)在推薦值中選 </p><p>　　輪2齒數(shù) </p><p>　　齒數(shù)比

98、 </p><p><b>　　輪1轉矩</b></p><p><b>　　N·mm</b></p><p><b>　　載荷系數(shù)</b></p><p>　　使用系數(shù)查表

99、 </p><p>　　動載荷系數(shù)查圖得初值 </p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) </p><p>　　查圖 Kβ=1.18</p><p>　　載荷系數(shù)的初值 </p>&

100、lt;p>　　彈性系數(shù)查表 </p><p>　　節(jié)點影響系數(shù)查圖 </p><p><b>　　許用接觸應力</b></p><p>　　接觸疲勞極限應力、查圖 N/mm2</p><p><

101、b>　　應力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　則查圖得接觸強度的壽命系數(shù)、（不允許有點蝕）</p><p>　　硬化系數(shù)查圖及說明 </p><p>　　接觸強度安全系數(shù)查表 SH=1.2</p><p>

102、<b>　　N/mm2</b></p><p><b>　　故的設計初值為</b></p><p>　　≥ ≥mm </p><p>　　齒輪模數(shù) mm</p><p>　　輪1大端分度圓直徑 mm</p>

103、<p>　　輪1平均分度圓直徑 mm</p><p>　　圓周速度 m/s</p><p>　　動載荷系數(shù)查表 </p><p>　　載荷系數(shù) </p><p><b>　　輪1分度

104、圓直徑 ≥</b></p><p>　　取 mm</p><p>　　輪2大端分度圓直 mm</p><p>　　錐距 mm</p><p>　　齒寬mm 圓整

105、 mm </p><p>　?。?）按齒根彎曲疲勞強度校核計算</p><p><b>　　≤ </b></p><p>　　齒形系數(shù)查表得 </p><p>　　應力修正系數(shù)查表得

106、 </p><p><b>　　許用彎曲應力 </b></p><p>　　彎曲疲勞極限查圖得 N/mm2</p><p><b>　　N/mm2</b></p><p>　　彎曲壽命系數(shù)查圖得

107、 </p><p>　　尺寸系數(shù)查圖得 </p><p>　　安全系數(shù)查表得 </p><p><b>　　N/mm2</b></p><p>&l

108、t;b>　　N/mm2 </b></p><p><b>　　故N/mm2<</b></p><p><b>　　N/mm2<</b></p><p><b>　　齒根彎曲強度足夠</b></p><p><b>　?。?）其他幾何尺寸&

109、lt;/b></p><p>　　分度圓錐角 </p><p>　　齒頂高 mm</p><p>　　齒根高 mm</p><p>　　齒全高 mm</p&g

110、t;<p>　　齒頂圓直徑 mm</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　齒根圓直徑 mm</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　齒頂角 </p><p>　

111、　齒根角 </p><p>　　頂錐角 </p><p>　　根錐角 </p><p><b>　　6.結論</b></p><p>　　近年來我國的機械自動化水平有了很大發(fā)展，但是和世界先進的機械化水平還是

112、有一定差距的，進一步加快我國機械自動化的發(fā)展，提高機械自動化技術水平是一項艱巨重要的任務。</p><p>　　本文主要對自動化機械在包裝工業(yè)中的應用進行了說明，結合白菜包裝的生產(chǎn)過程和實際情況開發(fā)設計了一套自動傳送系統(tǒng)。此系統(tǒng)通過傳動機構，間歇機構實現(xiàn)了速度調整和時間控制，使白菜在工作臺上能自動的從一個加工工位移動到下一個指定的加工工位，進入工位時位置準確迅速，并且能夠按加工需要時間保持停留。應用此系統(tǒng)減少了工

113、位轉換時人員的搬運勞動，節(jié)省人力，提高了效率和準確性；同時也減少了搬運加工中，人和產(chǎn)品的直接接觸，為良好的衛(wèi)生質量提供了條件。</p><p>　　本系統(tǒng)在設計中還有不足之處。一是設計中的槽輪機構在運動過程中存在柔性沖擊，雖然微弱但沒有想到良好的方法對其進一步減弱。二是整個系統(tǒng)在運轉過程中的噪音問題沒有詳細的考慮分析。由于本人的設計經(jīng)驗有限，系統(tǒng)中可能還會有些沒有考慮周全的地方，這些都有待通過進一步研究和實踐來發(fā)

114、現(xiàn)和解決。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本文從擬定題目到定稿，歷時數(shù)月。在本論文完成之際，首先要向我的導師張建卓老師致以誠摯的謝意。在論文的寫作過程中，張老師給了我許許多多的幫助和關懷。張老師學識淵博、治學嚴謹，待人平易近人，在張老師的悉心指導中，我不僅學到了扎實的專業(yè)知識，也在怎樣處人處事等方面收益很多；同時她對工作的積極熱情、認真

115、負責、有條不紊、實事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在此我謹向張老師表示衷心的感謝和深深的敬意。 同時，我要感謝我們學院給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學到了專業(yè)知識，并從他們身上學到了如何求知治學、如何為人處事。我也要感謝我的母校遼寧工程技術大學，是她提供了良好的學習環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學生活豐富多姿，為我的人生留下精彩的一筆。 另外，衷心感謝我的同窗同學們和師兄師姐們，在我畢業(yè)論文寫作中

116、，與他們的探討交流使我受益頗多；同時，他們也給了我很多無私的幫助和支持，我在次深表謝意。 </p><p>　　最后，向我的親愛的家人和親愛的朋友表示深深的謝意，他們給予我的愛、理解、關心和支持是我不斷前進的動力。 學無止境。明天，將是我終身學習另一天的開始。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 徐萃平 趙

117、燦 何凡等·現(xiàn)代機械設計方法與應用·北京：高等教育出版</p><p><b>　　社·2004.1</b></p><p>　　[2] 鄒慧君·機械系統(tǒng)設計原理·北京：科學出版社·2003</p><p>　　[3] 王洪欣·機械設計工程學·徐州：中國礦業(yè)大學出

118、版社·2001.1</p><p>　　[4] 成大先·機械設計手冊（單行本）機械傳動·北京：化學工業(yè)出版社·2004.1</p><p>　　[5] 趙淮·包裝機械選用手冊·北京：化學工業(yè)出版社出版·2001.4</p><p>　　[6] 許林成·包裝機械原理與設計·上海：