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1、瓶装牛肉酱的封口机构包装结构及 封箱机构的设计 摘 要瓶装牛肉酱包装机械属于高技术、高智能、高竞争的机电一体化产品，高技术成果都会在包装机械产品中得到应用。纸箱包装机械可分为折纸、下纸、瓶子推送、纸盒箱打开、纸箱传输、折舌、插舌、压平和打批号等功能。本设计的主要设计内容为牛肉酱装箱的上料装置设计、牛肉酱瓶装箱装置设计。完成的主要工作有：1. 综述了瓶装牛肉酱装箱机的发展历程，发展现状及发展战略。2. 确定了总体方案、包装工艺，物料的运动方式采用垂直与水平相结合的方式，从而缩短了机器的尺寸。3. 设计了纸箱上料机构，利用负压吸盘对纸箱进行分离、输送，吸盘由凸轮机构驱动，上下移动。4. 设计了牛肉
2、酱瓶上料机构，通过槽轮机构驱动齿形带对瓶进行定量输送。5. 设计了装箱机构，将牛肉酱瓶装入纸箱内，同时完成纸箱的折叠封合。本设计充分考虑了机械动力学分析，使机械运行平稳。设计过程参考了各类包装机械设计的长处，同时借鉴了其它机械的优点完成了瓶装牛肉酱装箱机的设计。本机器包装能力为50瓶 /min。本机总体上具有较高的性价比，具有很强的竞争力和很好的发展前景。关键词：装箱机；上料；牛肉酱；包装机AbstractBottled sauce beef is high-tech packaging machinery, electronic products and electromechanical
3、integration, high-tech achievements of the city, highly intelligent, highly competitive products in the packaging machinery applications. Carton packaging machinery, may be the box open, such as the insertion tongue carton transfer, broken tongue, function,Flat and to celebrate together by folding o
4、f Health batches of poisons, derived feed.The main part of the expected initial design, design, equipment, bottled box board dress design, equipment design, content, beef sauce, and cartons are the packaging machinery. Some of the major projects completed are: (1). Summed up the bottle and the packa
5、ging machine beef sauce curriculum development,The current situation and development strategy. (2). Identified the overall planning, packaging technology, materials, form of motion, compared with vertical and horizontal approach and evaluate ways to be tied in marriage, size of a machine, so as to s
6、horten. (3). The organization has fixed the design, carton materials, making use of the negative Pressure on the carton to separate the acetabulum, transportation, acetabular drive, about the action from the cam. (4). The organization is expected to convey is that the sky-wheel drive jugged organiza
7、tion and conduct of the pharmaceutical drug design board board quantified. (5). Organizational design areApparel boxes, plates, specifications into cartons, enfoldment complete closure of a small side door in the same sealed carton. The operation design, through analysis that is adequate mechanical
8、dynamics, using the original machine is stable. Other mechanical design advantages of the Advisory Committee processKage advantage of a variety of mechanical design, drawing on the drug has been completed and the machine design and installation of chemical kit. The machine packaging capacity is allo
9、cated to the 36-bottle pack box. The machine has a high cost of natural as a whole, with strong competition and good development prospects.Keywords: packing machine, the feeding mechanism; origami; packaging machine目 录第1章 绪 论11.1 国外包装机械概述11.2 我国包装机械业发展的思考和发展战略21.3 我国牛肉酱装箱机的发展历程及发展现状61.4 牛肉酱装箱机发展中面临的
10、问题研究及发展方向评估71.5 毕业设计题目及基本参数9第2章 方案设计102.1 总体方案设计102.2 执行机构方案设计102.2.1 纸箱上料机构设计102.2.2 牛肉酱上料机构设计112.2.3 装箱装置设计12第3章 设计计算153.1 齿轮传动设计计算153.2 轴的设计计算173.3 滚动轴承寿命计算213.4 键联接的选择和验算21第4章 结构设计224.1 纸箱上料机构方案设计224.1.1 凸轮机构设计计算224.1.2 气阀结构设计224.1.3 挡爪机构设计234.2 牛肉酱上料机构方案设计234.3 纸箱上料机构方案设计254.4 循环图设计27第5章 结论29参考
11、文献30致 谢32附 录33第1章 绪 论1.1 国外包装机械概述包装机械是集机、电、光、声、磁、化、生、美为一体的高技术、高智能、高竞争的产品1。发展速度快、更新速度快是它的一大特点。世界上一切高技术成果，都会在包装机械产品中得到应用2。国外的包装机械近些年有了新特点，主要有：一是生产高效率；二是资源的高利用率，高度的综合利用和发展循环经济；三是产品高度重视节能，重视降低成本；四是高新技术实用化，提高生产效率，产品上水平、上档次；五是科研成果商品化，使包装机械产品向知识密集化、技术综合化、产品智能化等方面发展3。美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。美国是世界上包装机械发展历史较
12、长的国家，早已形成了独立完整的包装机械业体系，其品种和产量均居世界之首4。10多年来，美国始终保持着世界包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制新型机械产品5，以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机械和薄膜包装机占整个市场份额的15%，厚纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世纪90年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。日本的包装机械制造厂以中小企业为主，包装机械的品种齐全，产品品种近500种，规格有700多个。包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高、易安装、操作方便、自动化程度高等优点6。90年代以
13、来，已将变频调整、光电追踪、无触点电子开关、动态数据显示等技术运用在包装机械中7。日本包装机械大部分用于食品包装领域8。德国、意大利、英国、瑞士和法国等，都是世界上很重要的包装机械生产国家9。欧洲各国包装机械业的一个共同特点，是出口比例(出口额占产值的比例)都很大，如德国和意大利近80070 ,瑞士超过90000，荷兰出口额甚至大于产值，因为荷兰是欧洲很重要的贸易转口地10。德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面居领先地位，特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点，享誉全球一些大公司生产的包装机械集机一电一仪及微机控制于一体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静
14、电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，而且能集制袋、称重、充填、抽真空、封口等工序在一台单机上完成11。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占80%左右，德国是世界上最大的包装机械出口国。意大利是继美国、日本、德国之后的世界最大的包装机械生产国，又是仅次于德国的第二大包装机械出口国。意大利的包装机械多用于食品工业，具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点12。 在这样的形势下，我国的包装机械产品由于品种少、技术水平低、产品可靠性差等原因，面临着激烈的国际竞争13。特别是我国近5年来，加快发展农产品深加工，建设节约型社会，发展循环经济和加大技术创新力度，造成新一轮技术引进高潮14。
15、如我国近年对农产品深加工总投资达到320多亿元，加工和包装设备80%以上靠进口。包装机械作为专业性机械，除了同于普通机械的一般要求外紧凑、运转平稳、还有外表美观、传动装置精度高、生产效率高等要求以很好地完成自身功能，适应市场需求15。1.2 我国包装机械业发展的思考和发展战略首先，要明确我国包装机械业的发展方向预计到2005年我国包装机械产量将增加到67万台(套)，到2010年将增至93万台(套)。但是，靠简单的重复，靠扩大生产数量，靠向上游、向下游延伸的方法是行不通的，我国包装机械业必须走专业化生产的道路。要发展中高档设备，努力提高技术含量，把产品做精、做细、做专、做强，靠技术进步来推动行业
16、的发展16。目前，世界各国对包装机械发展十分重视，集机、电、气、光、生、磁为一体的高新技术产品不断涌现生产高效率化、资源高利用化、产品节能化、高新技术实用化、科研成果商业化已成为世界各国包装机械发展的趋势这也是我国包装机械业的发展方向对于我国的包装机械生产企业，并不是求大求全，而是应求精求专。美国、日本、意大利的包装机械生产企业大部分规模不大，但专业化程度很高17。 其次，要进行我国包装机械业的结构调整在“十五”期间乃至2010年，我国包装机械业要着重进行产业结构、产品结构和组织结构的调整在产业结构调整上要提高生产集中度，促进专业化、系列化生产，提高产品质量和对市场的适应能力；要积极发展和扶持
17、一批拥有名牌产品的重点骨干企业，加快现代企业制度的建立和完善.形成行业排头兵.参与国际市场竞争，从而加快产业提升在产品结构调整上，要改变目前产品结构中以低技术含量为主的状况，淘汰一批低效高耗的、低档次、低附加值的、劳动密集型的产品，学习国外先进技术，开发生产高效低耗的、产销对路的大型成套设备和高新技术产品，开发出“新、奇、特”的包装设备，加速包装机械的更新换代，开拓国际市场18。在组织结构调整上，要成立跨部门的企业集团，树立大行业的全局观念，进行组织结构优化组合，实现行业资产优化配置，统一思想，强化管理，形成优势互补、分工合作、共同发展的新格局。中国包装工业发展战略为：（1）、实施“联合发展”
18、战略我国包装企业集约整合，联合发展，按照现代企业制度运作已是当务之急。促进中小包装企业的联合，要制定相应的政策，处理好以下几个问题:。1、在实行联合发展时，如何实现资金的集中问题，可通过转让部分或全部产权，由大型集团实行控股、参股。 2、中小包装企业在实行联合发展时，不仅要看到包装行业内部的企业，也要注意与其他包装需要量大的企业联合，以保证包装产品销售的稳定和生产要素向包装生产领域的转移。3、生产同系列、同类型产品但规模均不能处于主导地位的包装企业之间或者专业互补的包装企业之间，可以采取合并、互相参股或以一方为主控股等方式形成有机的联合，成为一个企业集团，以实现优势互补。（2）、发展绿色包装
19、发展绿色包装，是包装发展战略的重要内容，当务之急要抓好以下几个主要环节: 1、大力发展绿色包装材料。绿色包装除了一般的包装功能之外，还应包含环境保护和资源再生两大关系到人类生存与生活的切身问题。要制定切实可行的政策，促进绿色包装的发展。 2、大力推行清洁生产。包装工业涉及人民生命安全和健康，在医药、食品、饮料等方面，在实施清洁生产法(草案）时，应以包装行业为试点，率先实行清洁生产管理。 3、加大实施包装废弃物的回收利用。这是减少环境污染，节约自然资源的重要措施。国家可制定“包装废弃物管理规定”，依法对废弃物强制回收。依靠市场机制，建立全国性连锁的“废弃资源回收利用公司”。推行押金制，实行有偿回
20、收，对能再利用的啤酒瓶、饮料瓶、PET瓶均实行押金有偿回收，押金由销售商在整个流通阶段向最终消费者征收，在容器回收时予以退还。积极扶持科研机构，开发包装废弃物分离技术、清洗技术以及各种回收再生技术。4、加快与国际标准接轨进程。要在包装行业推广国际标准，消灭无标生产。包装企业要努力通过包装产品认证和IS09000, IS014000, IS016000, IS018000的认证;推广应用二维码，以尽快提高我国包装产品在国际市场上的竞争力19。(三)调整产业结构从产业结构调整的角度来看，今后应采取如下措施:1、放开纸包装制品的发展，使其保持快速增长。2、促进金属包装制品的发展。3、提升玻璃包装制品
21、的档次。4、均衡塑料包装制品的发展。明有替代的包装物即可替代，没有替代的尽量回收利用。加强高档次、低成本、多用途的塑料包装材料和制品的开发。5、加快研制开发高档次的各类包装机械特别是成套包装生产线。加速淘汰效率低、耗能高的落后机械设备。(四)振兴包装装备制造业要改变我国包装工业的弱势，必须振兴包装装备制造业，为此，需制定有关政策:1、注重可持续发展，使产品的技术水平不断通近高效、节能、节材、节水和无污染境界.2、对一些重点企业和重点产品，实行集中扶持政策。3、制定技术创新政策，实现技术更新模式转变。4、加强对包装装备采购的监控，注意提高国内自主生产能力。5、组织产、学、研联合攻关，集中力量，实
22、现关键装备的突破。6.培育一批大型包装装备企业集团。(五)加快包装工业的法规建设我国的包装法规应涵盖如下基本内容: 1、包装法规应与我国现有中华人民共和国环境保护法等法规相容和互补，形成我国环境法规的完整体系。 2、包装法规应促进包装科技发展，限制落后和有害环保的包装技术发展。 3、包装法规应规定包装废弃物的回收率与再利用率的目标值，并根据技术的进步、环境的要求适时修正。 4、包装法规应明确包装产品、包装材料的生产和销售者对包装物处理承担的责任和义务，限制过度包装，明确对包装废弃物处理收费的原则以及奖惩制度。5、开展国外包装技术法规的调查、收集、研究和转化。(六)健全包装标准体系利用包装标准化
23、这个武器，有效地保护我国经济利益，冲破贸易技术壁垒，是摆在我们面前急待解决的重要课题。为此，需要做好以下工作:1、对现有的包装标准体系进行研究、分析和补充。完善和制定包装制品的产品标准、技术标准和质量标准。2、围绕包装产业结构的调整，加速重要、急需标准的制定与修订。3、加快技术壁垒性标准的制定与修订，建立自己的技术壁垒体系。4、全面分析研究国际标准，对适合我国国情的包装国际标准尽快采用，有的需要制定相应的对策。5、加大参与国际标准化活动的力度。6、抓紧培养一批熟悉国际标准体系、专业强、外语好的复合型人才。(七)提高包装行业协会的地位和作用1、把行业管理与经济联合更好地结合起来。2、建立行业的技
24、术开发中心和引进技术的消化吸收中心。3、制定、实行和强化标准化管理.4、要继续抓好包装改进大检查，推动包装行业改革和综合治理。5、继续抓好包装教育，加强包装人才的培训。6、建立包装行业统计报表制度。7、继续办好包装协会的刊物，搞好信息服务。8、强化行业协会管理职能，正确处理好行业管理和主管部门的关系。9、促进行业管理的现代化。(八)加强包装科学研究1、促进包装企业建立现代企业制度。2、大型包装企业要借助行业建立健全企业技术开发中心，加速形成有利于技术创新成果转化的运行机制。3、制定有效的政策，鼓励和促进包装科研和生产的结合，促进企业与科研院所、高等院校的联合开发与协同合作，实行优势互补，利益共
25、享。4、技术改造和技术创新过程中，实行行业引导和企业选择相结合.在总体上要面向市场，找准方向，起点要高。5、建立中国包装设计研究院。(九)加大对包装教育的投入1、必须使我们的教育思想、教育体制和结构、教学内容和方法与现代包装工业的发展相适应。2、造就一批善经营、懂管理、傲技术，又有高度贵任感的经营管理者和企业家，以促进包装企业管理水平的提高；培养一批科技创新的领头人才，促进科技水平和创新能力的快速提高；引进一批同行业、相关行业和外行业的人才，以促进全行业发展观念和服务观念的更新。3、制定切实可行的人才培养规划，既要防止人才继续匮乏，又能保证人才的质量。4、改革人才培养模式，试办一些股份制大学，
26、实行校企结合。株洲工学院迈开了探索的步伐，该校与广东中山张家边企业集团联合创办了株洲工学院中山包装学院，为培养既有专业知识又有实践能力的创新人才，取得了成功的经验。可借助“亚包中心”，以株洲工学院为基础，创办亚洲一流的包装大学(亚华包装大学)，建立亚洲包装人才培训基地和包装科研基地。1.3 我国瓶装牛肉酱装箱机的发展历程及发展现状我国早期的瓶装牛肉酱生产装箱主要是采用手工装箱，后来随着生产的发展和技术的进步，逐渐采用机械化装箱。我国最早使用的装箱机主要是从国外进口的。在七十年代中期由于当时我国包装材料的质量及纸箱的加工制作等都达不到机器包装的要求，使得装箱机一直无法正常使用，所以全自动装箱机在
27、我国就一直得不到广泛应用，我国药品生产在很长的一段时间内不得不放弃自动装箱而采用手工操作，效率极低下。80年代特别是改革开放后，我国的瓶装类生产领域相关技术获得了飞速发展，瓶装包装材料的质量及纸箱的加工制作等方面的技术有了明显的进步，全自动装箱机开始得到了全面的应用。而此时瓶装牛肉酱装箱机也改变了国外产品一统天下的局面，国产瓶装牛肉酱装箱机开始上市并获得了广泛的应用20。目前，我国国产的瓶装牛肉酱装箱机种类繁多，数量齐全，已可以基本满足国内各瓶装生产厂家生产的各种不同剂型的瓶类的包装需求。按照不同的分类方法，可以将目前我国生产的全自动装箱机分成若干种类。若按包装物料的不同主要有四大系列，可将其
28、分为B, P, K装箱，G型即泡罩板型、针剂型及软膏型全自动装盒机等;若从装盒机运行速度上看，有可将其分为3类，第1类为中低速型，速度约6080瓶/m in；第2类为中高速型，速度约80120瓶/m in；第3类为高速型，速度大于150瓶/min 。每一种机型各有其优缺点，用途也不尽一致21。目前，国内比较知名的瓶装牛肉酱装箱机生产厂家有上海龙腾包装机械有限公司、北京双鹤瓶装有限公司、上海万申包装机械公司、上海顾德包装机械有限公司等。但是即使是这些比较知名的生产商，其产品的技术含量与国外同类产品相比较，也有很大的差距。在市场竞争力方面，也只是在中低端市场略有优势。在市场占有率方面，国产瓶装装箱
29、机的占有率也只有三成左右，其余市场皆被进口产品所瓜分。目前，国内许多规模较大的瓶装生产厂家仍以采用进口的瓶装装箱机为主。造成这一现象的主要原因，乃是国产瓶类装箱机的综合性能达不到瓶类包装厂家所需所致，尽管进口瓶类装箱机的价格要比国产的高出许多22。近年来，除了一些专业生产瓶类装箱机的厂商以外，国内的一些大学和科研院所也参与到瓶类装箱机的研制生产。相信依托各个大学和科研院所的科研实力，国产瓶类装箱机的研制生产在不久的将来会有重大的突破。1.4 瓶装牛肉酱装箱机发展中面临的问题研究及发展方向评估我国国产瓶装牛肉酱装箱机虽然在近十几年来获得了快速的发展，但其面临的问题依然不少。在国内瓶类装备行业中瓶
30、装牛肉酱自动装箱机的制造商之中，技术含量和质量较高的制造商寥寥无几，且大多停留在半自动或中低速水平，同国外的同类产品相比，无论在装备的发展水平、技术含量和应用推广方面都不尽人意。在市场分配中，国产的瓶装牛肉酱装箱机只是在中低档市场上略占优势，而高档市场几乎全部被国外产品所占据23。现将其面临的问题分析如下：一、从产品的产品质量性能及应用方面，国产瓶类装箱机明显不如国外产品，具体表现在以下几个方面：(1).在质量上，从某种意义上说，瓶类自动装箱机是机械中最为复杂的机械，它包括机、电、气、光和其它技术于一体，而目前国内瓶类装备行业的目前的无论是产品的最初设计水平，还是后来的产品装配加工水平，都与国
31、外同行有着十几年的差距，无法生产出真正有竞争力的产品。(2).对产品的适应性方面，国产自动瓶类装箱机的功能比较单一，适应面比较窄，对待装的瓶装牛肉酱的形状体积等有较严格的规定，一般只适用于一两种瓶类，但是我国瓶类生产企业众多，各瓶装企业厂和生产的瓶子规格品种也都大不相同，同一企业生产的瓶子规格也各不相同，产量也不同，就给相关工作一定的困难，而国外瓶子装箱机生产厂商特别注重这方面的问题，他们所生产的设备功能更加灵活多变，适用范围也更广。(3).在设备的运行可靠性方面，进口自动装箱机也要高出国产一截，国产瓶类装箱机的故障率较高，因此，许多选择企业不得不购买多台国产自动装箱机，以免因维修机器而影响正
32、常生产并延误交货期。(4).在工作效率方面，由于国产瓶类装箱机的运行速度大多在中低档水平，并且自动化水平较低，生产效率自然不如以生产高档产品著称的国外同类产品，这样就等于无形中增加了企业的成本，降低了企业的利润，造成了极大的浪费。总之，国内目前瓶装自动装箱机还存在着适应包装物种类单一、纸箱尺寸的变化范围小、生产速度普遍停留在中低速水平等不完善之处24。二、从整个行业的研发生产能力上看，主要表现有以下几个问题：(1) 研发力量薄弱，科研经费严重不足，瓶类装箱机的制作是一个复杂的系统工程，它包括机、电、气、光和其它技术于一体，需要有雄厚的技术力量，精密的生产工艺等多方面的要求，而目前我国在这方面的
33、投入甚少；行业中的产品生产与基础研究的经费投入比例严重失调，生产厂家只顾眼前利益，不愿投入基金进行基础研究，造成国产的药品装盒机质量含量低下，无法与国外同类产品竞争，并且只能靠低价维持其市场竞争力，无法长期占领市场25。(2) 低水平重复太多，应变能力不强，国内的大部分生产厂商规模都很小，大都生产同种类型的设备造成大量低水平重复生产，在市场上进行低价恶性竞争，而一旦遇上市场要求变动，却又无法及时转型，从而被市场所淘汰26。考察近几年来国外的机械发展状况，结合我国目前的瓶类装箱机的生产实践，我国的瓶类装箱机生产企业应在以下几个方面寻求突破：(1) 加大科研投入，提高创新能力，开发新技术，同时大力
34、引进国外已经成熟的技术原理，开发出具有前瞻性的先进设备。首先各个企业要增强企业的研发能力，提高产品的档次，今后瓶装企业寡头垄断的趋势会越来越明显，其采购将是集团化的，这对生产供应相关设备的企业而言是个严峻的挑战，这要求有关企业把眼光放远，实行走出去，站得住的发展战略；拥有自己的核心技术，开发出属于自己的新产品27。我国加入WTO后，随着市场的进一步开放，国内的相关企业必将面临外商的强有力的竞争，国内的企业要敢于参与竞争，不仅在国内市场上参与竞争，更要积极参加国际市场的竞争。这就对国内的相关企业提出了更高的要求和更广阔的市场空间，国内企业应该立足国内，放眼国际，积极参与竞争，只有这样，才能更好地
35、发展自己。 (2) 加强与各个瓶类装箱企业的联系，企业可根据用户的不同要求而设计生产出符合出客户要求的产品，实行个性化的服务，使企业与客户之间形成良好的互动，使双方受益。保持与装箱企业之间的良好互动关系，可以使瓶类装箱机生产厂商更加清楚地了解市场动向，能够及时满足市场需求，对企业的发展壮大是大有裨益的28。(3) 国家加大宏观调控，加强对市场的引导作用，加强对市场的管理，协调好企业之间的竞争行为，防止不正当竞争。同时国家应加大机械行业的投入力度，扶持一批有实力的企业，从基金技术上给子支持，从而生产出更好的产品。瓶类装箱机的生产是一个系统工程，需要大量的人力物力则力，短期还不能见效益，很多企业都
36、无力去做，在这种情况下，更需要国家出面协调组织，集中人力物力进行科研攻关，组织生产等29。随着我国瓶装装箱市场规模的日趋增大，产品种类的日益繁多，瓶装装箱厂家的不断增多，生产自动化程度的不断提高，市场对瓶类装箱机的需求也在不断地膨胀，其市场前景十分看好。据统计，我国“十五”期间瓶类包装工业实现工业总产值年均递增率接近20%，其中的瓶类包装所占的贡献约占其中的一半，可见其增值潜力巨大。相信随着我国包装体制的改革，瓶类市场的兴盛，瓶类包装产量的增加，我国瓶类装箱机的发展必将迎来一个跨越式的发展30。俗话说“健康乃生命的本钱”，随着生活水平的提高，人们越来越重视健康，瓶装牛肉酱包装的卫生化更受到人们
37、的关注。为了满足人们的需要，我们设计瓶装牛肉酱装箱机。1.5 毕业设计题目及基本参数本设计的题目为瓶装牛肉酱的封口机构包装结构及封箱机构的设计。本设计主要完成纸盒、牛肉酱瓶的上料及装箱装置设计。基本参数为：优点：（1）直观性好，顾客易于辨认商品的品质；（2）保护商品，防止损坏和污染；（3）密封性好，防潮、防变质。 包装材料： 1. 瓶装牛肉酱容量为230g，计量误差控制在2g；2. 瓶装牛肉酱尺寸：底部直径120mm，开口直径90mm，瓶高200mm；3. 要求工作稳定，使用寿命10年；4. 生产能力： 50瓶min；5. 瓶装牛肉酱为36瓶一箱包装。6.瓶子灌装之和的质量为：516g本设计的
38、设计任务为：总体方案设计、传动系统设计与计算；纸箱上料机构结构设计和计算，完成相应部装图；牛肉酱瓶上料机构结构设计，完成相应的部装图；装箱装置结构设计、计算，完成总装图；部分零件图设计；设计说明书一份，字数为1.5万；外文翻译不少于2000单词；图纸合计为3.5张，利用计算机绘图。第2章 方案设计2.1 总体方案设计本设计的装箱机为立式瓶装牛肉酱装箱机。机器的总体尺寸为15001444750。立式机器不仅节省了空间，而且比较美观。为了节省空间，本设计选用了YCJ电动机，及电动机和减速器直联。机座号为160，电动机功率为3，输出轴转速为58，输出转矩为452，电动机代号为100。2.2 执行机构
39、方案设计总机的工艺路线为：纸箱上料推瓶板上料折纸上料装箱本设计主要完成纸箱上料机构、推瓶板上料机构、装箱机构三部分的方案设计。2.2.1 纸箱上料机构设计纸箱上料的过程主要由凸轮带动带有吸嘴的轴上下运动完成的。轴上附有拨杆，在将纸箱吸下的过程中，拨杆压住连杆1上的小轴，这时弹簧处于拉伸状态，连杆2向上运动，使连杆3带动挡片挡住上面的纸箱，从而保证只有一个箱被吸下。在箱被放下的过程中，挡片逐渐压在箱上，防止箱蹦起来。当负压真空装置向上运动时，连杆2在弹簧的作用下向下运动，使连杆3带动挡片向上翻。如此往复运动完成吸纸箱的过程。当纸箱被放下时，停止吸气，纸箱被支撑起来，传送装置将纸箱传送到下一道工序
40、。原理图如图2.2.1所示。当凸轮转动带动轴向上运动时，轴会发生旋转，为了避免这种情况发生，特设计了导向杆，使轴只能沿着导向杆的方向运动。吸纸箱是由负压真空吸气完成的。当凸轮带动轴向上运动，吸嘴到达最高位置时，开始吸气，纸箱被吸下来，当吸嘴到达最低位置时，停止吸气，纸箱被曲柄摇杆机构带走。由气阀来控制吸气还是断气，当凸轮到达最大升程时，轴被压下去，气路被堵死，实现断气；当凸轮转动时，压缩弹簧作用带动轴向上运动，气路被连通，实现吸气。轴上带有圆槽，也可以在轴上做个通孔。如果轴上是个通孔，那安装精度要求比较高，因为要保证这个通孔的中心线与气道的中心线完全重合，这样才能达到最大的吸气程度。但是如果在
41、轴上做个圆槽就避免了这个问题，不管怎样接触，气道都会打通。弹簧轴凸轮挡片工作台拨杆吸嘴连杆1连杆2连杆3图2.2.1 纸箱上料原理图2.2.2 牛肉酱瓶上料机构设计工作架推杆齿条齿轮凸轮轴齿轮轴齿轮图2.2.2-1 推药板原理图被包装的牛肉酱瓶由齿形带传送到指定位置 ，经过滑槽到达工作架上，推瓶板的机构将牛肉酱瓶推到纸纸箱里。传送牛肉酱瓶的速度及间歇时间由槽轮控制。推瓶板的机构由齿轮齿条带动。推瓶板原理图如图2.2.2-1所示。因为牛肉酱瓶一箱装36瓶一箱包装，如果推杆只是简单的平头，那么推瓶板时很容易推空或者把牛肉酱瓶推偏。为了防止这些情况的发生，故设计了如图2.2.2-2所示的推杆。（推杆
42、凹进去的部分装了36瓶牛肉酱，即一箱）传送带的示意图如图2.2.2-3所示。本设计传送带的带轮是由链轮带轴带动的，而链轮轴是由槽轮带动，从而实现了间歇运动。但此处也可以通过传感器和伺服电机来实现。在指定位置安装传感器，当伺服电机接收到传感器发出的信号后，伺服电机开始工作，从而带动带轮转动，将牛肉酱瓶送到指定位置。滑槽的角度要合理，不然牛肉酱瓶就不会准确的到达工作架的位置。滑槽的角度是根据多次试验得来的，滑槽的底边要非常圆滑，这样牛肉酱瓶不仅不会卡在滑槽上，而且可以节省时间，被包装的牛肉酱瓶能以最短的时间到达工作位置。图2.2.2-2 推杆示意图带2.2.3 装箱装置设计酱瓶带图2.2.2-3
43、带示意图装箱装置由曲柄摇杆机构带动，经过固定装置及拨杆，从而完成装箱的过程装箱共分四道工序，分别为：A. 装牛肉酱瓶B. 打印日期C. 盖纸箱盖纸箱示意图如图2.2.3-1所示。当纸箱被推箱装置推走后，拨杆将6盖上，随即纸箱随着传送装置被送到指定A工序等待装箱。拨杆示意图如图2.2.3-2所示。到达工序A后，箱不动，齿轮齿条机构将牛肉酱36瓶一起推进箱内。传送装置将纸纸箱传送到工序B。在传送的过程中，通过拨杆将2盖上，通过固定小轴将4盖上。日期由凸轮机构完成。凸轮带动成型器上下运动，完成日期的打印过程。完成打印日期后，纸箱被送到工序C。在传送过程中，通过固定小轴将3盖上。当经过固定装置后分别将
44、箱盖上翻和下压，同时也完成了折1和5的过程。固定装置示意图如图2.2.3-3所示。固定装置完成箱盖的下压和1的折叠过程，固定装置完成箱盖的上翻和5的折叠过程。到达工序C时，一个旋转的装置完成盖箱盖的过程。123465图2.2.3-1 纸箱结构示意图拨杆轴图2.2.3-2 拨杆示意图固定装置固定装置图2.2.3-3 固定装置示意图12纸箱的传送装置曲柄摇杆机构带动，能实现上下左右运动，即作平行四边形运动。当纸箱被吸下来时，该传送装置向上运动，辅助将箱撑起来。然后传送装置向前运动，完成装箱和盖箱盖后，传送装置向下运动，然后往回运动，进行下一次动作。该机构设计为纯机械设计，要严格要求与其他动作的时间
45、和空间同步化，因此在设计方面要求很高的精度。纸箱传送装置如图2.2.3-4所示。连杆纸箱送箱架图2.2.3-4 纸箱传送装置 第3章 设计计算3.1 齿轮传动设计计算1.选择齿轮材料精度等级齿轮材料选用45钢，调质处理，取硬度为235255HB； 齿轮精度等级为8级2.按齿面接触疲劳强度设计由文献29中式554得mm初选=1.2由文献29中式514得=2.5 由表查得：=189.8 取=0.3 T1=35810 =60jLh=60639.641(830010)=9.21108=/=9.21108/3.31=2.78108查文献29图5-17得=1.1, =1.1取Zw=1.0，=1.0，=0.92，=1.0由文献29中图5-16(b)得=590Mpa，=550MPa由文献29中(5-28)计算许用接触应力=ZN1ZXZWZLVR=597.3Mpa =ZN2ZXZWZLVR=556.6Mpa =56.08mm 取=28，=3.3828=95=2.003mm取标准模数=2.25mm =2.2528=63mm =63(1-0.50.3)=53.55mm =1.79 由文献29表53取=1.1
