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1、1/6 包 装 机 械 课 程 设 计 说 明 书 课程设计题目：裹包机整机及机构设计 姓名：白云鹏陈越 陈正旺杜骄琪 学号：130212 专业：机械设计制造及其自动化 完成日期： 2/6 目录 (一) 设计任务-3 (二) 设计目的-3 (三) 裹包机工作原理 -4 (四) 裹包机用途特点 -4 (五) 裹包机传动系统图-6 (六) 设计 计算 过程 -4 (七) 运动 循环图-4 (八) 主要 执行 机构 -4 (九) 设计参考文献目录-4 3/6 机械课程设计说明书 (一) 设计任务 设计一裹包机整机及机构设计装置。 已知最大裹紧力F=60kgf ， 电源：220V,50Hz， 最大功率
2、： 0.85Kw ， 裹包 PP 带宽度：9mm， 裹包 PP 带厚度 0.6.mm，裹包尺寸： 100mm 200mm, 整机尺寸：1000（L）mm 1000（W ）mm 1000（H）mm 。 技术参数 最大包装尺寸100mm 200mm包装材料拉伸薄膜PP 负载量2000kg电 功 率0.75kw 工作能力12 个 /min供电电源220V/50HZ 外形尺寸300176205薄膜架升降速度1.33m/s 表 1 常用机械传动效率 机械传动类型传动效率 圆柱齿轮传动 闭式传动0.96 0.98 （7-9 级精度） 开式传动0.94 0.96 圆锥齿轮传动 闭式传动0.94 0.97 （
3、7-8 级精度） 开式传动0.92 0.95 带传动 平型带传动0.95 0.98 V型带传动0.94 0.97 滚动轴承（一对）0.98 0.995 联轴器0.99-0.995 表 2 常用机械传动比范围 传动类型 选用指标 平型带三角带齿轮传动 功率（ KW ）小（ 20）中（ 100）大（最大可达50000） 单级传动比 （常用值）2-4 2-4 圆柱圆锥 3-6 2-3 最大值6 15 10 6-10 (二) 设计目的 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计， 计算能力， 熟悉 一般的机械装置设计过程。 掌握常用包装机械总体设计方法、原则、思路及机械零件（机构）的
4、设计方法，并具 4/6 备一定的独立设计能力。 理解选定包装机械的工作原理、结构组成及实现的相应机构。 综合运用所学的相关知识，提高综合运用各种知识的能力 (三) 裹包机工作原理 缠绕机械工作原理是将被缠绕物体放置于转盘中央，启动转盘电机转动，自然地带动转 盘转动， 使物体实现了外围的缠绕膜机。与此同时升降机电机也启动，带动缠绕捆扎机整个 组合体做上下运动，达到物体高度方向的缠绕，这就实现了物体整个外表的缠绕包装。这样 不仅有利于货物储存、运输及机械化装卸作业的包装要求，又能防止1?货物在搬运过程的 损坏，起到防尘，防潮及保洁作用，也降低了生产成本，提高了生产效率。在缠绕过程中主 要的是对薄膜
5、拉紧力的调整以及穿膜。一般通过调整转盘转速和调节电机的转速就能达到薄 膜张紧程度。只要知道转盘转速越快，电机转动越慢，膜就会越紧，反之越松这个原理就不 难操作了。 (四 ) 裹包机用途 特点 拉伸缠绕裹包机以PP 为主要包装材料，对堆放在 托盘上的货物进行缠绕包 装，使被包装物更加稳固、 整洁，并能起到防水、防尘 的作用，同时减轻了劳动强 度，提高了工作效率，是现 代企业产品包装的理想设 备。采用缠绕方式以一定的 张力将各种商品、货物连同 托盘一起裹包的新型包装 设备， 便于集装化储运和机 械化装卸， 可广泛应用于外 贸出口、食品、制瓶制罐、印刷、造纸、化工塑胶、装潢建材，轻工机电产品等行业的
6、各种 商品、货物的托盘集装化包装。该 机采用微电脑控制，操作方便，可根据需要设定多种裹包方式。 该机由旋转盘、压紧机构、支撑机构、薄膜供送机构、切断机构、控制与传动系统等 组成。 拉伸缠绕裹包机的工作原理：在供膜机构的控制下，较小宽度的薄膜随着旋转盘的转 动而上下移动，将货物盘旋地裹包起来。 这种裹包机的特点是应用范围广，它可以包装不同宽度、不同高度与长度的货物。 (五) 裹包机传动系统图 5/6 图 1 裹包机的传动装置系统原理图 传动图说明 1)主体传动系统 主体传动是主电机M1。通过带D1/d2，再通过2 离合器，再通过链Z1/Z2 传动到分配到到 轴 3 上 2)成型传动系统 被缠绕物
7、体放置于转盘中央，启动转盘电机转动，自然地带动转盘转动，使物体实现了外围 的缠绕膜机。 与此同时升降机电机也启动，带动缠绕捆扎机整个组合体做上下运动，达到物 体高度方向的缠绕，这就实现了物体整个外表的缠绕包装。则转盘的速度可以计算出为4 r/s，主要由T1，Z8，Z9 将运动传送到供物台上，产生旋转 3)包裹物的输入 包裹物的输入由轴3 经链轮 Z7，棘轮机构3 带动皮带轮运动，再由螺旋蜗杆供送机构将包 裹物供送到供物台上进行包裹 4)包裹带的输入传动 包裹带的输入传动，通过轴3 经锥齿轮 Z3/Z4 ，链传动 Z5/Z6 驱动供模辊和橡胶辊，切刀轴 和气动 -机械混合式升降机构，使包裹带pp
8、 在包裹物在供物台上旋转时上下运动。 (六) 计算过程 1 电机的选择 根据设计要求，最大功率是0.85，参考机械设计手册。 选择电机功率是0.75 YU90S2.转速是 2800r/min ， 6/6 2 计算各输出的传动比及分配。 本裹包机设计有三个输出部分：1、成型传动系统2、包裹物的输入3、包裹带的输入 主体传动系统的传动比计算 由于在最大的输出时0.75,则转盘的最大转速是：由P=FV V=P/F=0.75*1000/60=12.5r/s 则实际选择v 取 4 r/s 则传动比I=V 电机 /V 转盘 =2800/（60*4)=11.7 A 根据总传动比为11.7.， 则设计带 D1
9、/d1 与 d2 的传动比为2 V 带=V 电机 /I 传动比 =2800/2r/s=1400r/min B 设计减速器来实现速度的建设， 取其传动比为2 V 齿轮 =V 带/I 传动比 =1400/2r/s=700r/min C 由链 Z1,Z2 将运动转移到轴3 上 取链 Z1,Z2 的传动比为1，只为实现方向的转变 V 链 Z2=V 齿轮 /I 传动比 =700r/min 成型系统的传动比计算 由于裹包pp 带厚度 0.66m，为确保裹包物包裹的密实安全， 则至少包裹带与包裹带之间重复1/3 部分。则 包裹一个包裹物需要的圈数N=100/(9*2/3)=16.7. 为了确保底部和头部密实
10、和安全，得需要多裹包两圈 则选择一个裹包物需裹包18 圈。 这需要裹包是时间T=18/4=4.5S/ 个 则生产效率为60/4,5=13.3 个/min 则包裹带的升降速度V=100mm/4.5=1.33m/s 包裹带的输入传动 则生产效率为60/4,5=13.3 个/min 则包裹带的升降速度V=100mm/4.5=1.33m/s 由于 VZ2=700r/min 。 则可以根据供模辊和橡胶辊的速度 设计 Z5,Z6 传动比为5， 则 V 供模辊 =Vz2/I 传动比 =700/5r/s=140r/min 包裹物的输入 采用带传送，用供送螺杆将包裹物运动到转盘上进行包裹。 估计的保证每分钟至少
11、27 个供应到转盘上进行包裹。 则设计供送螺杆旋转一圈供送一个包裹物， 那么 V 供送螺杆 =27r/min I=2800/27=104 设计 Z7、棘轮 3 和传送带的传动比乘积为I 总=103/4=26 A则可以设计Z7 的传动比为6.5、 VZ7=Vz2/I传动比 =700/6-5r/min=107.7r/min B则可以设计棘轮3 的传动比为2、 V 棘轮 =Vz2/I 传动比 =107.7/2r/min=54r/min C则可以设计传送带的传动比为2、 V 蜗杆 =V 棘轮 /I 传动比 =54/2r/min=27r/min (七) 运动循环图 (八) 主要执行机构 包装薄膜供送机构
12、 本机构采用卷筒薄膜连续供薄膜方式,在实际工作中，盘状卷筒包装材料在供送的过程 中极易产生前冲的惯性力，使薄膜输送时的紧张状态变为松弛状态，影响输送， 切断及包装 质量，为此，本机构中设置有张力的控制装置。 图所示为薄膜供送机构示意图。它主要由旋转切刀，拉纸辊橡胶辊及传动机构等组成。 卷筒透明纸1 从纸滚轴5 上拉出， 经过几个导向辊后，进入拉纸辊7 和橡胶辊8 之间，将透 明纸向前输送， 旋转切刀 9 将其定长切断， 然后由透明纸输送带将其送至托板上，完成透明 薄膜的供送。当透明薄膜通过拉薄膜辊输送后,即有裁剪装置进行切断.裁剪以后的透明纸依 靠透明纸输送带与滚轮之间的摩擦力继续传送到托板包
13、装工位。 气动 -机械混合式升降机构。 配有托瓶台1 的套筒2 可沿空 心柱塞5 滑动，方垫块8 起导向作 用,防止套筒升降时发生偏转。升瓶 时，压缩空气由柱塞下部经螺钉3 上的中心孔道进入套筒内部，以推 动托瓶运动， 其速度通过凸轮导轨6 和滚动轴承7 加以控制，直至工作 台转到降瓶区后才完全依靠凸轮的 强制作用将套筒连同托瓶台1 压下。 同时，柱塞内部的压缩空气被排到 定刀 透明纸卷 导辊 牵引辊 8/6 与各托瓶缸气路相连的环管中，再由此进入其他正待上升的托瓶缸内，该机构工作稳定性好， 得到广泛应用。 (九) 设计参考文献目录 机械设计西北工业 大学出版社第九版 械原理西北工业大学出版社第九版