《鞭炮结鞭封装机中的封装结构设计毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鞭炮结鞭封装机中的封装结构设计毕业论文.doc（36页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、毕业论文鞭炮结鞭封装机中的封装结构设计摘 要鞭炮结鞭封装机广泛应用于花炮生产中的各种型号鞭炮等产品的生产。设计从市场调研开始，深入了解了现有鞭炮生产设备的先进以及不足之处，择优选择一体式设计方案，集结鞭、封装功能于一体。此设计主要进行封装机的设计，主要进行了结构和传送带设计并分担了此一体式鞭炮机的传动和传送传动机构的设计。其主要封装机构包括下封装纸卷、上封装纸卷、上封胶纸涂胶辊和引导辊，还有收纸折纸导引件、浮动压件和一对压辊等。说明书整理并介绍了整个设计流程以及设计中遇到的问题和解决方式，各个市场已有产品的对比择优，如何研究开发新的机构等，同样也指出了仍然未能解决的问题。依次介绍封装结构、传送
2、带、齿轮传动、带传动等的设计步骤设计数据和如何3D建模等。说明书中还提供了诸多3D建模图片，可以更直观的了解鞭炮结鞭封装机中的封装结构。另外，由于分担的是封装系统，一体化中的结鞭机不在重点之列，但是本说明书仍然会在最后对一体机中的结鞭部分进行简单的描述，以照应其他部分设计的统一性。关键词 :包装机械；鞭炮机械；一体化；封装机ABSTRACTFirecrackers whip knot Fireworks are widely used in packaging machines for various models of the production of firecrackers and o
3、ther products. Design from the beginning of market research, in-depth understanding of the existing advanced production equipment firecrackers as well as inadequacies in selection of the best all-in-one design choice, whip assembly, packaging functions. This design mainly the design of packaging mac
4、hines, the main conveyor belt to the structure and design and to share this all-in-one machine firecrackers transmission transmission and transmission design. The main package, including the packaging of paper rolls, paper rolls on the package, sealed with adhesive tape on the glue roller and guide
5、rollers, as well as guided land origami pieces of paper floating pieces and a pair of pressure rollers, such as pressure. Manual collation and describes the entire design process and design problems and solutions in various market products that merit comparison, how to research and development of ne
6、w institutions, but also pointed out the problem is still unresolved. Package in order to introduce structure, conveyors, gear drive, belt drive, such as the design of steps and how to design data such as 3D modeling. Manual also provides a number of 3D modeling pictures, can be more intuitive under
7、standing of firecrackers whip end of the packaging machine packaging structure. In addition, the package as a result of sharing systems, the integration of the node is not the focus plane of the whip out, but this will still be in the final specification of the machine end of the whip simply the des
8、cription of parts in order to take care of other parts of the unity of design .Keywords: packaging machinery; firecrackers machinery; integration; Packaging Machine目 录第1章 绪论51.1 相关市场51.2 相关技术61.3 相关设备71.4 发展方向7第2章 总体方案设计82.1 功能与应用范围82.2 鞭炮结鞭封装总体布局图82.3 结构组件分类102.4 工艺分析13第3章 各机构的设计计算173.1 曲柄摇杆及偏心轮机构设
9、计计算173.1.1 机构的选择173.1.2 机架长度的选择203.2 带式输送机机构设计计算213.2.1 输送方式的选择213.2.2 带式输送机的设计计算223.2.3 输送带不打滑条件校核253.2.4 拉紧力计算253.3 减速器的设计与计算26第4章 传动系统的设计计算274.1 电动机的选择274.2 传送带的设计284.3 链条的设计314.4 计算传动装置的总传动比并分配各级传动比324.4.1 传动装置的总传动比324.4.2 计算传动装置的运动参数和动力参数32 4.4.2.1 各轴的转速32 4.4.2.2 各轴的功率32 4.4.2.3 各轴的转矩32结论33参考文
10、献34致谢35第1章 绪论11相关市场在传统的中国节气放烟花、炮竹，是我国自古流转下来的习俗之一，无论是过年过节，还是结婚嫁娶，进学升迁，以至大厦落成、商店开张等等，只要为了表示喜庆，人们都习惯放鞭炮来庆祝，这个习俗在我国已经有2000多年的历史了。我国作为烟花爆竹的生产、消费和出口大国，现有生产烟花爆竹企业约家，销售企业约万家，从业人员约万人；烟花爆竹的产值约亿元人民币，出口总值约亿美元，产量约占世界的。目前，烟花爆竹生产、销售已成为我国一些地方经济发展的支柱产业，同时，不仅在烟花、爆竹这个行业内部存在着种种的问题，还有来自其行业外部各种因素的阻碍，导致了此行业的衰退：湖南浏阳是我国烟花生产
11、的重要基地之一，每当春节过后，花炮生产基地就会组织境内花炮企业到贵州、四川等地招工，以满足企业生产的劳动力需求。近年来，该基地多数花炮企业都不同程度地面临着劳动力不足。市工业经济局曾做过一个调查，结果显示全市多数花炮企业因工人紧缺而开工不足。在浏阳近千家花炮企业中，我们不难看到这样的情景：偌大的生产车间内，数十名工人紧张忙碌，大部分生产工序仍依靠简单的手工操作。自花炮始祖李畋发明爆竹至今，手工制作一直是花炮生产的主要手段。时至今日，在现代化的大潮中，花炮产业的机械化水平依然低于其他行业。据统计，浏阳市花炮产业的机械化程度还不到10，产品质量很大程度上取决于劳动者的个体素质，这一生产现状显然很难
12、适应市场需求。 机械化水平不高、劳动力资源紧缺、生产成本上升等因素弱化了浏阳花炮产业的市场竞争力，在风云突变的国际国内市场中，浏阳花炮感受到了一种前所未有的危机感。而且烟花爆竹生产属于劳动密集型的高危行业，具有生产企业规模小、工艺设备简单、技术含量低、投资成本小、风险高等特点，民间爆竹生产一直处于个体生产、自产自销的状态之中。由于工艺以及设备的局限性，导致了其风险和成本的居高不下，而且质量非常低劣，容易发生爆炸事故。据统计，自年到年月，全国各地累计发生烟花爆竹安全事故起，死亡人，每年平均发生事故起，死亡人。广西的形势不容乐观：2004年10月4日发生在广西钦州市浦北县长岭炮竹厂的这起特大烟花爆
13、炸案共造成37人死亡、52人受伤，直接经济损失560万元；2005年11月29日，宜州市流河乡鸿发炮竹厂发生爆炸事故，此次事故造成2人死亡、5人重伤；2006年4月17日，广西钦州市钦北区一花炮厂突然发生爆炸，此次爆炸造成3人受伤，烧毁硝、炸药一批等等。据了解，这些发生爆炸事故的烟花爆竹厂多为民间的小手工作坊或者是经营管理出现漏洞的工厂企业，而尤其是民间的手工作坊居多。这些作坊还存在一个问题，由于其生产的工序多为手工操作，没有流水线的批量生产，又直接增加了成本。广西壮族自治区质监局近期在全区内抽查了69家生产烟花爆竹企业的80种产品，被认定为合格产品的仅有15批次，合格率为18.75%，此次抽
14、查的烟花爆竹企业大多存在质量问题：一是为追求更好的燃放效果，生产企业使用国家明令禁止的易燃易爆药物氯酸盐。42个批次的产品在药种中使用了氯酸盐，占不合格产品的64.61%；二是产品引火线引燃时间过快。33个批次的产品存在此问题，有的甚至零点几秒即引燃主体，对燃放者的人身安全构成了严重威胁；三是产品包装警示标志、说明欠规范，60个批次的产品标志不合格，占不合格产品的92.30%，其主要是在产品标志和说明中，未按国家规定标注产品类别、级别、警示语、燃放说明、含药量、生产日期、数量（头数）等内容，可见，行业内产品的质量存在诸多的不足。根据上面列举的烟花、爆竹行业的现状以及其中所存在的问题，我们不难发
15、现，其中最大的问题就是产品生产生产效率低下以及产品本身的质量问题、产品所存在的危险性问题。 而机械自动化为是这些疑难问题的到了解决的方法，通过机械自动化生产，可很好的实现跑生产中的的生产效率低下、产品质量不统一，无人化的生产更是使鞭炮生产中的危险性降到了最低。2004年9月，浏阳市审时度势提出加快花炮产业机械化进程，这是浏阳花炮继工厂化改造之后的又一个全新起点。业内人士认为，加快机械化步伐是浏阳花炮突破发展瓶颈的关键所在。据估算，机械化生产能降低的生产成本，生产效率更是手工的数倍。花炮产业面临的诸多问题也将随着机械化的普及迎刃而解。 值得欣慰的是，花炮企业已深刻认识到机械化改造对自身发展的极端
16、重要性，越来越多的生产工序正逐步实现机械化。花炮企业也正摩拳投身机械化改造的浪潮中。鞭炮的结鞭以及封装是鞭炮生产过程中的最后一个也是相当繁琐的步骤，其产品的特点如下：手工工作复杂，是生产效率低下的瓶颈；属于带药生产，有一定的危险性；生产工序相对比较简单，易于实现机械化。由以上特点综合分析可知，结鞭封装是烟花生产实现机械化改造应首先考虑的，是提高烟花生产效率的突破点，这一突破将大大地缩小鞭炮生产对劳动力的需求量，1.2 相关技术在世界范围内，烟花机械的发展历史比较短暂，技术力量总体来讲还比较薄弱。首先，由于烟花机械生产企业受地域性的影响，集中在经济和技术都相对落后的乡镇，以基层民营企业为主，缺乏
17、地域优势，很难吸引大批专业化的高新技术人才来此进行科研和技术支持；其次，烟花机械生产厂家大多是各自为战，且生产规模相对较小，基础设施不够完善，缺乏配套的生产设备，这样的状况很难实现烟花机械生产的工序化；再次，国家和政府在这一行业的投入和监管力度不够，这使得烟花机械生产市场目前显得有些混乱，没有秩序，没有形成一个合理的市场需求生产销售售后服务这样一个完整的生产链。国内没有相应的科研基地或研究所专研烟花生产机械的技术创新。1.3 相关设备结鞭封装机是鞭炮生产过程中最重要的设备之一，其市场需求量大。但目前由于花炮机械产业交流不足，厂家各自为战，而且没有国外经验可以借鉴学习，且缺乏科研机构的技术支持，
18、生产厂家多依靠自身的生产经验进行设计和研发，产品良莠不齐，多数复杂繁琐，或者达不到生产所要求的效率及稳定性。结构普遍有较大差别。1.4 发展方向随着鞭炮生产的规范化，鞭炮生产厂家对烟花机械性能的要求也越来越高。鞭炮生产因其需求量大、安全性要求高的特点，对鞭炮机械的性能要求也显得更加苛刻，分析目前市场上鞭炮机械主要有以下几个发展趋势：1自动化、一体化技术在鞭炮生产中得到了广泛的承认。鞭炮结鞭封装机就是顺应鞭炮生产机械化而产生的专业机械。拖动各种生产机械运转，可以采用电力、液压或气压拖动。由于电力拖动具有控制简单调节性能好耗损小经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用
19、电力拖动。近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在包装机械生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速，更需要大量的中小功率电动机。在众多的烟花生产厂家在设计和制造鞭炮结鞭封装机的同时，也越来越多地将中小功率电动机作为为动力装置应用到鞭炮结鞭封装机的生产，其方便、灵敏、易于实现自动化控制，调试维修方便，越来越受到厂家的青睐。；2.生产高速化。机械设备的高速化是实现人类社会高速发展的根本措施，是提高设备生产率的主要途径，故鞭炮结鞭封装机的工作速度是衡量其性能优劣的重要指标。鞭炮机械的高速化，随之对相应设备的联动化和自动化提出了
20、更高的要求。包装机械日趋高速化、自动化和联合化。为了尽快适应烟花生产市场对鞭炮生产的大量需求，必须大力缩短制造周期和降低生产成本，必须大力推进鞭炮生产高速化的进程。3、提高烟花机械系列化、标准化和通用化水平，建立组合化、一体化的现代包装机械的结构体系仍是今后的一个重要的发展方向，鞭炮机械发展到今天，其系列化、标准化和通用化水平不断提高。目前世界包装机械生产领域，大多数设备中通用件、标准件约占整机零部件的70%，有的高达90%，产品更新的速度很快。4、重视高新技术的应用，使烟花机械设备的功能日趋先进可靠。而针对我的课题：鞭炮结鞭封装机，其发展方向为，发展各种形式的比那跑生产设备，着力提高速度、精
21、度以及稳定性和可靠性；5、人性化设计。生产和使用机械设施的情况下，探求人与机械之间的协调关系。要保证一台机器良好运行，除了其本身的质量外，还有一个重要因素，那就是操作者。我们设计者搞开发研究时除了要考虑机器本身，也应该考虑提供给操作者一个安全、舒适、方便的操作环境。这样才能把操作者调动起来，实现生产效率最大化。第2章 总体方案设计2.1功能与应用范围功能：在鞭炮编结成串后对其进行红蜡纸的包装。应用范围：该设备广泛应用于各种鞭炮的封包，每小时可对8万响鞭炮进行封包，同时也可用于其他板条状物品的包装。鞭炮直径：5-12mm鞭炮长度：25-60mm使用寿命： 8-10年2.2鞭炮结鞭封装总体布局图图
22、2-1总体布局图28261920212725242223181716151413121110987654321图2-2总体布局图（分解）1- 大平带， 2-下封装纸收纸折纸导引件， 3-浮动压件，4-上封装纸涂胶辊， 5-上封装纸卷， 6-上封装纸导引辊，7-压辊， 8-齿形带， 9-小平带， 10-压紧弹簧， 11-链轮， 12-下封装纸卷，13-胶水盒， 14-电机， 15-减速器输入轴，16-减速器， 17-减速器输出轴， 18-齿轮箱，19-单向联轴器， 20-链轮， 21-轴承座，22-球头摇杆， 23-偏心轮， 24-链条，25-过桥板， 26-压辊， 27-压辊，28-压辊。2.
23、3结构组件分类鞭炮结编封装机包括封装机构、传动机构和结编机构三部分。封装机构包括大平带1，下封装纸收纸折纸导引件2，浮动压件3，上封装纸涂胶辊4，上封装纸卷5，上封装纸导引辊6，压辊7，齿形带8，小平带9，压紧弹簧10，链轮11，下封装纸卷12，胶水盒13；传动机构包括电机14，减速器输入轴15，减速器16，减速器输出轴17，齿轮箱18，单向联轴器19，链轮20，轴承座21，球头摇杆22，偏心轮23，链条24；结编机构含有一对并列但前后错位配置的料斗,落料槽之下是一对同轴的槽轮，槽轮之间有环形中间带，另外，在槽轮外端一侧设有由前后伸缩杆作动的一对打料杆和作相向运动的扇形挡板，且在槽轮与传送带之
24、间还介设有一块过桥板25和靠摇架支撑的一对压辊26、27。本次设计主要进行封装机构的设计。 图2-3 封装组件本次设计涉及传动机构涉及结鞭机构中的输送和传动部分。 图2-4 结鞭组件（输送和传动相关部分）2.4工艺分析工作时，先将下封装纸、上封装纸、下胶带、上胶带和带引安排到位，必要时可借助带摇把的手轮；随后卸下手轮并向料斗中投放未结编鞭炮，注意在右料斗中要尾部朝前，在左料斗中要尾部向后。接通电源，转动调速开关,电机14通过带轮传动至减速器输入轴15，经过减速器16至输出轴17，输出轴通过齿轮箱18里的锥齿轮带动各齿轮转动。图2-5 齿轮箱18电机通过减速器输出轴使偏心轮拖动长连杆令滚轮沿滚轮
25、导引件滚动并驱使一对前后摇摆连杆作动落料槽之间的前后伸缩杆，让一对打料杆把料槽中鞭炮打落，还让一对作相向运动的扇形挡板拍平落到槽轮相应槽中的鞭炮的尾端以便结编，还驱使左右摇把连杆完成落料槽上部的开、合动作，让料斗中的鞭炮有序下落。同时齿轮箱中心轴带动偏心轮23进行转动。图2-6 偏心轮23与球头摇杆22、单向联轴器19，以及过桥板25后面的连接板形成了曲柄摇杆机构，单向联轴器单向旋转，使压辊26转动，与其同支架的压辊27压至封装部分压平鞭炮。图2-7 压辊26、27在封装部分，由链轮20通过链条24带动链轮11同轴的平带轮转动，供给大平带1的动力。图2-8 链轮11及下封装纸入口下封装纸卷的下
26、封装纸通过入口端进入传送带，压在鞭炮下。在通过下封装纸收纸折纸导引件2时候，下封装纸两边翘起，完成封装第一步。后在经过一对浮动压件3时翘起的下封装纸两边被压向鞭炮上表面，完成封装第二步。图2-9 浮动压件3封装机的中间支架上端上封装纸卷5的上封装纸通过上封装纸导引辊6左导引辊至上封装纸涂胶辊4，涂胶辊下方是胶水盒13，其通过转动将上封装纸下端涂上胶水，在通过上封装纸导引辊6右导引辊，之后上封装纸传至由一对压紧弹簧10压紧的压辊6，使上封装纸压紧在鞭炮上表面，完成封装的第三步。图2-10 中间支架及相关传动辊最后在传送带末端，有一压辊28进行最后一次压平。鞭炮的封装结束。上封装纸涂胶辊4的转动时
27、通过后传动轴系连接的小平带9进行传动的。压辊28是由后传动轴系连接的齿形带8进行传动的。图2-11压辊28、小平带9及齿形带8第3章 各机构的设计计算3.1曲柄摇杆及偏心轮机构设计计算3.1.1机构的选择图3-1 设计中的曲柄摇杆机构此处需要设计一机构，使其能由齿轮组中主轴带动导杆，经单向连轴器使压辊转动。平面连杆机构有着诸多优点（l）运动副形状简单，易制造；（2）面接触，承载能力大，可承受冲击力；（3）实现远距离传动或操纵；（4）实现多样的运动轨迹连杆上不同点的轨迹（5）构件运动形式多样注连杆构件可以实现往复摆动、连续转动与往复移动之间的相互转换，构件具有多种运动形式；（6）改贾构件相对长度
28、，可实现不同的运动规律和运动要求。偏心轮机构结构简单，偏心轮轴颈的强度和刚度大，广泛用于曲柄长度要求较短的机械中。此处选用曲柄摇杆机构和偏心轮机构。图3-2 设计中的曲柄摇杆机构简图3.1.2机架长度的选择3-3曲柄摇杆机构构成设各杆长度依次为l1、l2、l3、l4，且l1l1+l2由AC1D有 l2-l1+l4l3 l2-l1+l3l4将上列三式整理，并考虑到四个杆件同时共线的情况，可得 l1+l2l3+l4 l1+l3l2+l4 l1+l4l2+l3 将上三式两两相加，化简得 l1l2 l1l3 l1l铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是： (一)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之
29、和。(二)曲柄为最短杆。 铰链四杆机构存在曲柄的条件是：(一)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。(二)机架或连架杆为最短杆。可知机架长度68+338-25=381mm此处取机架长度381mm3.2带式输送机机构设计计算3.2.1输送方式的选择带式输送机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机包括一下几个部分：输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，传动滚筒通过它和
30、输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载。输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送
31、带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高且不适应输送有尖棱的物料。电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式， 单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式
32、。带式输送机常见典型的布置方式如下表所示：表3-1 带式输送机典型布置方式3.2.2带式输送机的设计计算带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料（1）物料的名称和输送能力： （2）物料的性质：（3）工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等；（4）输送机布置形式和尺寸原始参数和工作条件（1）输送物料：鞭炮（2）物料特性： 1）块度：030mm2）散装密度：1kg/3）物料温度：40（3）工作环境：室内（4）输送系统及相关尺寸： （1）运距：1.5m （2）倾斜角：=0初步确定输送机布置形式，如图3-1所示： 图3-4 带式输送机布置形式计算步骤带速的确定:带式输送机的最大运输能
33、力计算公式为 （3 -1）式中：输送量（； 带速（； 物料堆积密度（）； 在运行的输送带上物料的最大堆积面积, K-输送机的倾斜系数带速选择原则：输送成品物件时，带速一般小于1.25m/s。圆周驱动力的确定传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式（3-2）计算： （3-2）式中主要阻力，N；附加阻力，N；特种主要阻力，N；特种附加阻力，N；倾斜阻力，N。 （3-3）式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（3-3）计算，或从表查取 （3-4）式中附加长度； 系数，不小于1.02。阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可
34、计算： （3-5）承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（3.4-5）计算其中承载分支每组托辊旋转部分重量，kg；承载分支托辊间距，m；，回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，中回程分支每组托辊旋转部分质量；回程分支托辊间距，m；计算：每米长度输送物料质量，kg/m每米长度输送带质量，kg/m，=3kg/m运行阻力系数f值应根据表选取。取=0.045。得=0.0451.59.852.2+12.55+（23.+5.21）cos35=48.91N 3.2.3输送带不打滑条件校核 圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上图3-5作用于输送带的张力如图3-5所示，输送带在传动滚简松边的最小
35、张力应满足式(28)的要求。传动滚筒传递的最大圆周力。动载荷系数；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;否则，就应取较大值。取1.5传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表3-2工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20表3-2 传动滚筒与输送带间的摩擦系数取=1.5，由式 =1.514425=216N对常用C=1.97该设计取=0.05；=470。=1.97216=425.5N3.2.4 拉紧力计算拉紧装置拉紧力按式（3.8-1）计算式中拉紧滚筒趋入点张力（N）；拉紧滚筒奔离点张力（N）。由式（2.8-1）=79.24
36、+75.46=154.7 N3.3减速器的设计与计算减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要。减速器的种类很多，按照传动形式不同可分为齿轮减速器，蜗杆减速器，和行星轮减速器：按照传动的级数可分为单级和多级减速器。单机圆柱齿轮减速器轮齿可做成直齿、斜齿和人字齿直齿用于速度校低，载荷校轻的转动，斜齿论用于速度校高的传动，人字齿论用于载荷校重的传动中，箱体通常用铸铁做成。图3-6 单级圆柱齿轮减速器简图从动带轮这里对减速器的要求不高，采用结构简单，成本低的的单级圆柱直齿轮减速器。主动带轮二级齿轮一级齿轮图3-7 减速器的结构第4章 传动系统的设计
37、计算4.1电动机的选择选择电动机类型在本次结鞭封装机的设计中，提供原动力的是电动机，该设备工作时无特殊要求，故选用Y系列三相异步电动机,电压为380V. Y系列电动机具有高效、节能、振动小、运行安全可靠等特点。选择电动机容量电动机容量的选择对电动机的工作和经济性都有影响，容量小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，或电动机因长期超载运行而过早损坏；容量选得过大，则电动机的价格高、传动能力不能充分体现，而且效率和功率因数较低，造成能源上的浪费，从而增加了设备的成本。在此次工作中，由于结鞭机工作稳定（或变化较小）载荷连续运转，其传递功率较小，故只需使电动机的额定功率等于或稍大于电动机的实际输出功
38、率，即就可以了，一般不需要再对电动机进行热平衡计算和启动力矩校核。电动机的输出功率：式中：工作机所需要输入功率（）； 传动装置的总效率工作机所需功率由工作机的工作阻力（或）和运动参数（或）确定，即： (4-1)式中：工作机阻力（） 工作机线速度（） 工作机的效率，根据工作机的类型而定。根据全自动卷筒机的工作机类型，可取工作机效率。查机械传动和磨擦副的效率概略值，确定各部分的效率为：带传动效率，滚动轴承传动效率（一对），闭式齿轮传动效率=0.97则传动装置的总效率：=所需电动机功率:估计轴所受到的切向力为，由结鞭装置可知轴工作部分转速则其线速度为v=3.95，则所需电动机功率为： 因载荷较小，电
39、动机额定功率略大于即可，查Y系列三相异步电动机的技术参数，选电动机的额定功率电动机转速的确定，轴的转速，普通带传动传动比一般小于8，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及总的传动比，选定电动机的型号为，其满载转速为。4.2传送带的设计带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成零件为带轮（主要是带轮和从动带轮）和传动带。当主动带1转动时，利用带轮和传动带之间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带2传递给从动轮3。带传动具有结构简单、传动平稳价、格低和缓冲吸振等特点，在近代机械中应用广泛。 图41机构运动示意图带传动基本参数的设定 带传动工作前，传动带以一定的初接力F图32a张紧在带轮上。带
40、传动工作时，因带和带轮间的静摩擦力作用合带一边拉吧，一边放松。紧边拉力为F，松边接力为F 图37b。如果近似认为带的总长度保持不变，并且假设带为线弹性体，则有下式成立 FFFF （41）不工作时a 工作时b 图42带传动的工作原理1. 确定计算功率P查得工况系数，电动机功率为，故计算功率 2. 选择V带的类型由电动机的选择参数可得，带传动的传动比为根据计算功率、电动机转速选用Z型带。3. 确定带轮的基准直径 并验算带速v (1)初选小带轮的基准直径。由查得取小带轮基准直径56mm。因为5 m/s，故带速合适。（3）计算大带轮的基准直径。根据下列公式可计算大带轮直径计算大带轮的基准直径根据普通带
41、轮的基准直径系列，将大带轮的基准直径圆整为。确定带的中心距和基准长度：（4） 确定V带的中心距和基准长度 由公式 初定 由公式由查表选带的基准长度则带的实际中心距为：考虑到带的制造安装误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要，常给中心距的变动范围为： (5)验算小带轮上的包角 大于90度，有效。（6） 计算带的根数 由56mm和，查表可得。 根据，和Z 型带，查表得 查表可得，表表得，于是 带的根数4.07取5根。计算压力的最小值查表得Z型带的单位长度质量,所以计算压轴力压轴力最小值为 4.3 链条的设计链条是连接在结鞭组件和封装组件之间。其目的仅是有利于连接和安装，因此可
42、取链传动的传动比。取链轮齿数。确定计算功率，查得工况系数，齿数系数，单排链，电动机功率则计算功率为根据及，选用链的型号为，链条的节距为，滚子直径。则可计算链轮的分度圆直径为：齿顶圆直径： 通过以上的计算，取定链轮齿顶圆直径齿根圆直径。根据距离以及链传动的安装位置，选定中心距，则相应的链长节数为：取链长节数为节。链轮的基本尺寸确定以后，便可求得链轮的精确转速：则总的传动比修正为：同时对退筒装置进行传动比分配，整个退筒装置传动部分有带传动和蜗轮蜗杆传动两部分构成，根据其各自传动比的常用范围，给定减速器的传动比为1.32，带传动的传动比为。4.4 计算传动装置的总传动比并分配各级传动比4.4.1传动装置的总传动比 由于减速箱是展开式,故齿轮传动比 =1.364.4.2 计算传动装置的运动参数和动力参数4.4.2.1 各轴的转速 电动机轴: =2380 高速轴： =1800 低速轴: 4.4.2.2 各轴的功率电动机轴: =1.1kw高速轴: 低速轴： 4.4.2.3各轴的转矩电动机轴: 高速轴: 低速轴; 结 论结鞭封装一体机是鞭炮机械中最重要的生产机型，其设计兼具了一体化机械、纺织机械、包装机械等诸多特点。花炮机械在我国属于一种新型生产机械，其对于安全生产地意义十分重大，但是目前其发展相对滞后，而且到目前为止，国内仍没有相关系统的文献资料资料。因此，从毕业
