全自動(dòng)書本打包機(jī)的送書裝置設(shè)計(jì)【優(yōu)秀畢業(yè)論文 答辯通過】

需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1 緒論 選題的依據(jù)及背景 在物流中轉(zhuǎn)戰(zhàn)每天都會(huì)出版和運(yùn)輸數(shù)量龐大的圖書，并且品種繁多，書本包裝的規(guī)格也各不相同，長(zhǎng)期以來書本搬運(yùn)都是人工搬運(yùn)，其工作強(qiáng)度極大，搬運(yùn)質(zhì)量不佳，耗費(fèi)大量的人力及物力，且生產(chǎn)效率低下，針對(duì)上述送書裝置中存在的實(shí)際問題為了改善這一現(xiàn)狀，縮短圖書的送書周期、提高圖書物流供應(yīng)鏈效率、降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，為簡(jiǎn)化送書過程。 根據(jù)我國圖書出版業(yè)和圖書物流中轉(zhuǎn)站龐大的圖書包裝配送需求， 針對(duì)當(dāng)前圖書物流供應(yīng)鏈在其包裝、裝卸、搬運(yùn)等活動(dòng)普遍采用人工操作方式的技術(shù)現(xiàn)狀，為縮短圖書的包裝 配送周期、提高圖書物流供應(yīng)鏈效率、降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。本課題將致力研制書摞自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，將在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行深入的工作原理分析與求解、以及對(duì)裝置中零部件的選擇應(yīng)用。故研究此種送書裝置。在未真正生產(chǎn)出真實(shí)的產(chǎn)品以前就進(jìn)行仿真模擬，提前知道送書裝置的性能，防止裝置存在的缺陷，提出改進(jìn)意見。 選題的目的及其意義 課題將致力研制書摞自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，即書本滾筒輸送機(jī)裝置。根據(jù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和企業(yè)實(shí)際需求出發(fā)，應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)并優(yōu)化書本自動(dòng)運(yùn)輸裝置具有一定的理論和實(shí)際意義，對(duì)豐富輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的結(jié)構(gòu)形式具有 一定的實(shí)際參照價(jià)值。 國內(nèi)外主要現(xiàn)狀 打包機(jī)通常是指直接將單個(gè)或數(shù)個(gè)包裝物用繩、鋼帶、塑料帶捆緊扎牢以便于運(yùn)輸、保管和裝卸的一種包裝作業(yè)。 20 世紀(jì) 60 年代初期，隨著聚丙烯材料的出現(xiàn)，國外成功研制了聚丙烯塑料帶打包機(jī)，在許多領(lǐng)域，特別是輕工研制捆緊力克隨機(jī)調(diào)節(jié)的打包機(jī)，提高自動(dòng)打包機(jī)在帶寬、捆包規(guī)格、工作臺(tái)高度、捆扎能力等環(huán)節(jié)的適應(yīng)性等。我國的自動(dòng)打包機(jī)從 20 世紀(jì) 80 年代中期開始發(fā)展，最初在書籍、報(bào)刊發(fā)行部門獲得推廣，近年來發(fā)展異常迅速，已廣泛應(yīng)用于輕工、食品、外貿(mào)、百貨、印刷、醫(yī)藥、化工、郵電、 紡織等行業(yè)。 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 目前某些生產(chǎn)打包機(jī)的廠家通過采用國際標(biāo)準(zhǔn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)特點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)水平、設(shè)計(jì)制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有了較大的提高，比如永創(chuàng)機(jī)械的全自動(dòng)無人化打包機(jī)，在質(zhì)量上達(dá)到國外同類設(shè)備的先進(jìn)水平，可自動(dòng)定位、捆扎、轉(zhuǎn)位，以進(jìn)行十字型、井字型等花樣捆扎，采用微機(jī)控制，已實(shí)現(xiàn)無人操作的自動(dòng)捆扎生產(chǎn)線。 隨著工業(yè)科技的不斷發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)也在不斷地創(chuàng)新、演變逐漸取代了傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)模式。近幾年來，人們對(duì)產(chǎn)品的包裝要求越來越高，包裝行業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，例如全自動(dòng)打包機(jī)就很大一部分代替了手工包裝，為大型企業(yè) 、中小規(guī)模企業(yè)實(shí)現(xiàn)了包裝自動(dòng)化，操作人員只要一次性將幾百個(gè)袋子放在設(shè)備的取袋部， 全自動(dòng)打包機(jī) 會(huì)自動(dòng)的取袋、列印日期、開袋、給計(jì)量裝置信號(hào)計(jì)量并落料、封口、輸出。操作人員亦可依據(jù)產(chǎn)品包裝需求增設(shè)開門急停、自動(dòng)投卡、異常排出等細(xì)節(jié)功能，包裝全過程無需人工作業(yè)，有效的為公司提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了人工費(fèi)用及管理費(fèi)用 ，大幅降低了成本。 全自動(dòng)打包機(jī)適用范圍極其廣泛，可用于紙塑復(fù)合、塑塑復(fù)合、鋁塑復(fù)合、合等，包材損耗低 ，使用的是預(yù)制好的包裝袋，封口品質(zhì)好，還可以一機(jī)多用，只需根據(jù)不同的物料配套不同的計(jì)量裝置能實(shí)現(xiàn)顆粒、粉末、塊狀、液體、軟罐頭、玩具 、五金件等產(chǎn)品的全自動(dòng)包裝。 我國的自動(dòng)打包機(jī)從 20 世紀(jì) 80 年代中期開始發(fā)展，最初在書籍、報(bào)刊發(fā)行部門獲得推廣，近年來發(fā)展異常迅速，已廣泛應(yīng)用于輕工、食品、外貿(mào)、百貨、印刷 、 醫(yī)藥 、 化工 、郵電、 紡織 等行業(yè)。 1、國內(nèi)打包機(jī)現(xiàn)狀相對(duì)于過國外的缺點(diǎn) （ 1）自動(dòng)化程度較低：隨著生活水平的提高，打包機(jī)在市場(chǎng)中的作用越來越高，未來 打包機(jī) 的發(fā)展會(huì)越來越好，以后各行各業(yè)都會(huì) 出現(xiàn)包裝的影子。但是在國內(nèi)的打包機(jī)行業(yè)中，單臺(tái)機(jī)器比較多，能夠集成各項(xiàng)功能的機(jī)器比較少，并且在技術(shù)、材料、工藝上的創(chuàng)新比較少。一些食品加工企業(yè)為了改善現(xiàn)狀，提高食品質(zhì)量及生產(chǎn)率，基本上都從國外引進(jìn)生產(chǎn)效率高、包裝精度高、技術(shù)先進(jìn)的包裝機(jī)械，會(huì)導(dǎo)致一部分的國外品牌占領(lǐng)國內(nèi)市場(chǎng)，因此國內(nèi)包裝行業(yè)的技術(shù)水平急需提高。 （ 2）性能和科研實(shí)力比不上國際打包機(jī)：國外包裝行業(yè)的制造、計(jì)量、技術(shù)性能等方面都占有一定的領(lǐng)導(dǎo)地位，各種配套設(shè)施、可靠性、自動(dòng)化程度都較好，主要表現(xiàn)在工藝流程的自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高，能夠 滿足交貨期短和降低工藝需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 流程成本的要求；設(shè)備具有更高的靈活性、柔性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的供貨的靈活性、構(gòu)造的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代需要；利用仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)提供成套設(shè)備，故障率較低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；對(duì)環(huán)境污染較少，主要包括廢棄物、粉塵、噪音等各方的污染。 總的來說，國內(nèi)的打包機(jī)相對(duì)于國外來說還是有很大的差距，這種差距不僅 表現(xiàn)在技術(shù)含量上，而且表現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念和材料的使用上，簡(jiǎn)單的說，國內(nèi)打包機(jī)創(chuàng)新不足，而且科研實(shí)力較差，隨著時(shí)間的推進(jìn)，國內(nèi)打包機(jī)如果還在原地踏步的話，終究會(huì)被國外的打包機(jī)取代，任 重而道遠(yuǎn)啊。 2、國外包裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 德國的 包裝機(jī)械 在計(jì)量、制造、技術(shù)性能方面均屬世界一流。該國生產(chǎn)的啤酒、飲料灌裝成套設(shè)備生產(chǎn)速度快、自動(dòng)化程度高、可靠性好。主要體現(xiàn)在：工藝流程的自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高，滿足了交貨期短和降低工藝流程成本的要求；設(shè)備具有更高的柔性和靈活性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的靈活性、構(gòu)造的靈活性和供貨的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要；利用計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)提供成套設(shè)備，故障率低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；對(duì)環(huán)境污 染少，主要包括噪音、粉塵和廢棄物的污染。 意大利生產(chǎn)的包裝機(jī)械中， 40%是食品包裝機(jī)械，如糖果包裝機(jī)、軟管旋蓋機(jī)、漿糊貼標(biāo)機(jī)等。吹瓶機(jī)吹塑機(jī)產(chǎn)品的特點(diǎn)是外觀考究、性能優(yōu)良、價(jià)格便宜。意大利包裝機(jī)械行業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)就在于可以按照用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，并能保證很好地完成設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、檢驗(yàn)、組裝、調(diào)整和用戶需求分析等。 日本的食品包裝機(jī)械，雖然以中小單機(jī)為主，但設(shè)備體積小、精度高、易于安裝、操作方便、自動(dòng)化程度也較高。 隨著世界科技的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把核能技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技 術(shù)、生物技術(shù)和系統(tǒng)工程融入了傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)中。新的合金材料、塑料軟管生產(chǎn)線材料、復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用，食品包裝機(jī)械的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化將成為未來發(fā)展的主流。 包裝機(jī)械行業(yè)面對(duì)市場(chǎng)的需求和如何趕上甚至超越發(fā)達(dá)國家的包裝機(jī)械，及如何加大自主創(chuàng)新的步伐，力爭(zhēng)在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國際先進(jìn)水平的產(chǎn)品，是擺在我國包裝機(jī)械企業(yè)面前的緊迫任務(wù)。 打包機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，打包機(jī)的未來發(fā)展趨勢(shì)在向全自動(dòng)化、高級(jí)化和多樣化需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 等方面延伸。主要表現(xiàn)為研制用于各種用途的打包機(jī)，例如 壓縮打包機(jī) ;研制代替鋼帶的重型帶、聚酯帶等 ;研制適應(yīng)臺(tái)式打包機(jī)的泡沫帶、軟帶等。提高單機(jī)的自動(dòng)化程度使包裝件從輸送裝置送進(jìn)后，打包機(jī)能自動(dòng)定位、捆扎、轉(zhuǎn)位，并以十字形、井字形等花樣捆扎 ;采用微機(jī)控制以實(shí)現(xiàn)無人操作的自動(dòng)捆扎生產(chǎn)線。國外的自動(dòng)打包機(jī)已向 40 道 /分鐘至 60 道 /分鐘的目標(biāo)發(fā)展 ;研制捆緊力克隨機(jī)調(diào)節(jié)的打包機(jī)，提高自動(dòng)打包機(jī)在帶寬、捆包規(guī)格、工作臺(tái)高度、捆扎能力等環(huán)節(jié)的適應(yīng)性等。 未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高。如高智能數(shù)控系統(tǒng)、編碼器及數(shù)字控制組件、動(dòng)力負(fù)載控制等新型智 能設(shè)備已經(jīng)普遍應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中，使設(shè)備使用者在操作過程中更具有獨(dú)立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。 隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，包裝機(jī)械的競(jìng)爭(zhēng)必將日益加劇，包裝機(jī)械在技術(shù)發(fā)展方向上正朝著以下五個(gè)方向發(fā)展： （ 1）基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)和分析方法。虛擬樣機(jī)技術(shù)（ 一項(xiàng)新生的工程技術(shù)。 它采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬技術(shù) ，在計(jì)算機(jī)上通過 技術(shù)把產(chǎn)品的資料集成到一個(gè)可視化的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的仿真、分析。 （ 2）機(jī)械功能多元化。工商業(yè)產(chǎn)品在已趨向精致化及多元化的環(huán)境變化下，多元化、彈性化且具有多種切換功能和包裝機(jī)械方面適應(yīng)市場(chǎng)需求。 （ 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化。充分利用原有機(jī)型模組化設(shè)計(jì)，可在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)反應(yīng)速度。 （ 4）控制智能化。未來包裝機(jī)械必須具備多功能化、調(diào)整及操作簡(jiǎn)單等條件，基于電腦的智能型儀器將成為包裝機(jī)械控制器發(fā)展的新趨勢(shì)。 （ 5）結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高精度化。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制等關(guān)系到包裝機(jī)械性能的優(yōu)劣，可通過馬達(dá)、編碼器及數(shù)字控制（ 動(dòng)力負(fù)載控制（ 高精密控制器來 實(shí)現(xiàn)。并適度地做產(chǎn)品延伸。 包裝機(jī)械發(fā)展涉及到眾多行業(yè)，中國的包裝機(jī)械企業(yè)應(yīng)調(diào)動(dòng)各方力量攻下更多技術(shù)課題，使我國包裝機(jī)械裝備走向世界先進(jìn)行列。為了趕超發(fā)達(dá)國家在包裝機(jī)械領(lǐng)域的壟斷地位，我們必須著力研究新方法、新技術(shù)應(yīng)用于包裝機(jī)械行業(yè)。在這種趨勢(shì)下，結(jié)合虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)包裝機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行靜動(dòng)力學(xué)綜合分析和包裝動(dòng)力學(xué)分析顯得尤為重要，對(duì)增強(qiáng)產(chǎn)品性能以及縮減產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期有著重要的作用。 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 本文主要研究?jī)?nèi)容 （ 1）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇。 （ 2）、輸送裝置總體結(jié)構(gòu)方案分析及主要零部件設(shè)計(jì)。 （ 3） 、各零部件三維數(shù)字建模和裝配。 （ 4）、繪制輸送機(jī)工作循環(huán)圖以及主要零部件工程圖和裝配圖。 總的設(shè)計(jì)總圖 1 0 11 0 21 0 41 0 41 0 511 0 61 0 31、 送書機(jī)構(gòu)， 101、送書驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 102、驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝箱體， 103、輸送輥?zhàn)樱?04、送書框架， 105、輸送皮帶， 106、擋書板 圖 1 送書機(jī)構(gòu)示意圖 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 2. 總體方案設(shè)計(jì) 總設(shè)計(jì)流程圖 圖 2 設(shè)計(jì)方案總體框圖 送書裝置的工作原理及技術(shù)要求 根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸和送書裝置完成送書 裝置的主要零部件的三維圖和二維圖 查閱與設(shè)計(jì)送書 裝置相關(guān)的資料 擬定送書裝置總體 方案并進(jìn)行方案分析 主要零部件（電機(jī) 送輥?zhàn)樱┰O(shè)計(jì) 結(jié)合全部的資料和要求選擇合適的設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化送書裝置的結(jié)構(gòu) 進(jìn)行主要零部 件的尺寸的計(jì)算 設(shè)計(jì)送書裝置 的總體裝配圖 其它輔助零部件的設(shè)計(jì) 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 書機(jī)構(gòu)原理 所述送書機(jī)構(gòu)由送書驅(qū)動(dòng)電機(jī)、 電機(jī)箱、輸送輥、送書框架、輸送皮帶和擋書板組成；輸送輥、送書框架及電機(jī)箱依次固定連接為一體且呈 “Z”型，電機(jī)箱內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并固定安置于地面，輸送皮帶環(huán)繞在輸送輥和驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，送書框架安裝有輸送輥，且輸送輥的中心軸線均相互平行，輸送輥軸的兩端安裝于送書框架的兩側(cè)水平軸孔中，送書機(jī)構(gòu)的上端頭與推書機(jī)構(gòu)的連接處設(shè)有一擋書板，擋書板固定安裝于送書框架上部的端頭，送書框架的下端頭固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝箱體，驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝箱體的一側(cè)與主控裝置的一側(cè)連接，送書機(jī)構(gòu)受控于主控裝置。送書機(jī)構(gòu)示意圖見圖所示，該送書機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單且工 作可靠，送書推力大，工作效率高。 術(shù)要求 （ 1）生產(chǎn)率： 10 摞 分鐘（ 240摞 小時(shí)）； （ 2）四種書本捆扎規(guī)格 ：小 32 開： 18530 16 開： 26085 32 開： 21048 16 開： 290103)皮帶輸送機(jī)電機(jī)功率 3000W 送書裝置的機(jī)構(gòu)方案分析 首先，從圖書館或者網(wǎng)絡(luò)上查找與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)的資料書籍，根據(jù)設(shè)計(jì)要求擬定送書裝置的總體方案并對(duì)該方案進(jìn)行分析。然后對(duì)擬定的方案中的裝置主 要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要的零部件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、輸送棍子、軸承，除了主要零部件還有其余的輔助零部件也需要設(shè)計(jì)。依據(jù)擬定的總體方案與設(shè)計(jì)的零部件優(yōu)化整個(gè)送書裝置，送書裝置確定好以后對(duì)裝置中的主要零部件進(jìn)行尺寸的計(jì)算并畫出整個(gè)送書裝置的總體裝配圖。最后完成裝置的零部件的三維實(shí)物圖與二維的工程圖。 本章小結(jié) 通過本章內(nèi)容的研究可以確定本課題研究的方案及其路線！擬定好最終的送 書裝置總體方案?？傮w方案的確定就可以為下面?zhèn)€零部件設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備！ 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 3. 送書裝置的主要零件的設(shè)計(jì) 動(dòng)電動(dòng)的選 擇 (1)電動(dòng)機(jī)類型的選擇 電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件 ,選用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 (2)電動(dòng)機(jī)功率的選擇 根據(jù)已知條件計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為： 0000/00=r/作機(jī)所需要的有效功率為 : 600/1000=2.6 了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需功率，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率。設(shè)為彈性聯(lián)軸器效率為 滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為 齒輪傳動(dòng)（ 8 級(jí)）的效率為 滾筒的效率為 傳動(dòng)裝置的總效率為 : a=動(dòng)機(jī)所需的功率為 : a 0 5 在機(jī)械傳動(dòng)中常用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/ 1000r/兩種電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速查得電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)及計(jì)算總傳動(dòng)比如表 1 1 所示。 表 3 1 電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)及計(jì)算總傳動(dòng)比 方 案 型 號(hào) 額定功率 (轉(zhuǎn)速 (r/質(zhì)量 N 參考價(jià)格 (元 ) 總傳動(dòng)比 同步 滿載 1 500 1440 470 000 960 730 要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 對(duì)以上兩種方案進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，選擇方案 1較合適且方案 1電動(dòng)機(jī)質(zhì)量最小，價(jià)格便宜。 選用方案 1 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 (1)傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和滾筒轉(zhuǎn)速可算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： 0 雙級(jí)圓柱齒輪減速 器分配到各級(jí)傳動(dòng)比為： 高速級(jí)的傳動(dòng)比為： i 低速級(jí)的傳動(dòng)比為：2i=2)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算： a) 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算： 440 rn m m 4 011 m m 36 9 0012 m b) 各 軸的輸入功率計(jì)算： 12 23 34 c) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算： 根據(jù)公式 T=m T=m T=m T=m 由以上數(shù)據(jù)得各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)見表 1 3。 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1 3 各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) 軸號(hào) 轉(zhuǎn)速 n/(r/功率 P/矩 T/動(dòng)比 1 是組成機(jī)械的主要零件，它支撐其他回轉(zhuǎn)件并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸承和機(jī)架連接。所有軸上零件都圍繞軸心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體 軸系部件。 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑 , 設(shè)計(jì)公式： 336選取 d=速軸：取 A =116 間軸：取 A =速軸：取 A=107= 確定軸的結(jié)構(gòu)與尺寸 （ 1）軸的選取及計(jì)算 1. 因?yàn)?軸 通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)的軸徑 28聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)，選聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器。標(biāo)準(zhǔn)型號(hào) 聯(lián)軸器相聯(lián)的軸徑選取為 25 2. 零件的軸向定位需用定位軸間。 H了加工裝配方便而設(shè)置非定需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 位軸肩，一般為 2 3 （ 2）軸的設(shè)計(jì) 根據(jù)前述所算的最小的軸徑為 1)中間軸的各參數(shù)如下： 轉(zhuǎn)矩 T=m 轉(zhuǎn)速 N= 功率 P=)中間軸上的各力： 低速級(jí)小齒輪： 319N 235N 47N 高速級(jí) 大齒： 51N 18N 98N 3）軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 的載荷分析圖 （ 3）校核軸的強(qiáng)度： 由上述可知，危險(xiǎn)截面在 C 截面處。 按第三強(qiáng)度理論求出彎矩 M 圖，由公式 M = 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 M=為 45 號(hào)鋼，查表可知 = 60 公式 22可得： 以中間軸滿足強(qiáng)度要求。 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 軸承是支承軸的零件，其功用有兩個(gè)： 支承軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度；減輕轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。 與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有啟動(dòng)靈活、摩擦阻力小、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便及易于互換等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。它的缺點(diǎn)是抗沖擊能力差，高速時(shí)有噪聲，工作壽命也不及液體摩擦滑動(dòng)軸承。 軸承的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) : 由于轉(zhuǎn)速較高，軸向力又比較小，故選用深溝球軸承。下面以高速級(jí)軸為例初選軸承型號(hào)為 6207，具體結(jié)構(gòu)圖如下。 圖 軸承結(jié)構(gòu)圖 a)高速軸軸承的校核： r=198/318=e 查表利用插值法得： e=有 e 則有 X=用插值法： Y=由公式 P= (X+Y)可得 9 1 61 9 P 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 由公式 h 12000h 所以滿足要求。即高速級(jí)選用 6207 型號(hào)的軸承 b)中間軸軸承的校核 : 中間軸選擇 6208:， 高速級(jí)大齒輪： 低速級(jí)小齒輪： 所以利用插值法得 e=a/49/917=e 所以選用 X=Y=公式得： P=(X+Y) =17+49)=公式 h 12000h 所以滿足要求。即中間軸選用 6208 型號(hào)的軸承 c)低速軸軸承的校核： 初選低速級(jí)選用 7209號(hào)的軸承正裝 ， 求得：1R=1768N 2=2506N 4749N S=1768=a+S=549+S 故 1 被壓縮， 2 被放松。 求軸向載荷： A =S=當(dāng)量動(dòng)載荷 P,P A /R =768=e X = = /R =506=e X =1 Y =0 P =(X R +Y A )=768+ =(X R +Y A ) = 2506)=公式 12000h 所以滿足要求。即低 速級(jí)選用 7209號(hào)的軸承 帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 外傳動(dòng)帶選為 普通 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1）由表 5得工作情況系數(shù) A 2）由公式 帶型號(hào) 查文獻(xiàn)選 帶。 （ 1）參考文獻(xiàn)選取小帶輪直徑 a 1121 2 1 （電機(jī)中心高符合要求） （ 2）驗(yàn)算帶速 由公式 a 1111 0 060 1129601 0 0 060 （ 3）從動(dòng)帶輪直徑 查表 取 a 2802 （ 4） 傳動(dòng)比 i 5）從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 m i n 112 3 8 0 i a 和帶長(zhǎng) 1）按公式初選中心距 1021 a 取 000 （ 2）按公式求帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長(zhǎng)度 要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 004)112280()280112(27002(2)()(2222212100取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0003) 按公式計(jì)算中心距 :a La d 19602000700(2 00 (4) 按公式確定中心距調(diào)整范圍 a d 780)a x a d 690)i n 由公式 1 2 01 6 6601 8 0 121 a dd 帶根數(shù) Z (1) 由文獻(xiàn)查得 12 00r/ 80r/根 線性插值法求 80r/ 00960(800980 (2) 由文獻(xiàn)查得 3) 由文獻(xiàn)查得查得包角系數(shù) (4) 由表查得長(zhǎng)度系數(shù) 5) 計(jì)算 ，由公式 00 Z=5根 7計(jì)算單根 0，由公式 60)00 20 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 8計(jì)算對(duì)軸的壓力 公式得 F Q 1588)2160s i s i 0 擇聯(lián)軸器的類型 根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)： 1) 所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩 沖減振功能的要求。例如，對(duì)大功率的重載傳動(dòng)，可選用齒式聯(lián)軸器；對(duì)嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。 2) 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對(duì)于高速傳動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 3) 兩軸相對(duì)位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對(duì)中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器 等。 4) 聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤(rùn)滑的聯(lián)軸器此較可靠；需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤(rùn)滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對(duì)溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感，而且容易老化。 5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿足便用性能的前提下，應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動(dòng)軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器 (例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等 )，由于具有良好的綜合能力，廣泛適用于一般的中、小功率傳動(dòng)。 經(jīng)過分析聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)為 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 聯(lián)軸器 書機(jī)架的機(jī)構(gòu)方案分析 在機(jī)器（或儀器）中支承或容納零部件的零件稱為機(jī)架，是機(jī)座、床身、殼體、箱體及基礎(chǔ)平臺(tái)的統(tǒng)稱。機(jī)架是各種機(jī)器中重要的零件之一。 架設(shè)計(jì)的原理 機(jī)架多數(shù)處于復(fù)雜的受載狀態(tài)，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而機(jī)架的設(shè)計(jì)應(yīng)針對(duì)具體情況進(jìn)行分析，以便滿足不同的要求。一般而言，機(jī)架的設(shè)計(jì)主要應(yīng)保證剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性，同時(shí)，還應(yīng)滿足形狀簡(jiǎn)單，便于制造、截面形狀合理和肋板布置恰當(dāng)?shù)囊蟆?（ 1）剛度 評(píng)定大多數(shù)機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則是剛度，例如金屬切削機(jī)床及其它要求精確運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器機(jī)架，以滿足剛度條件為主。 （ 2）強(qiáng)度 強(qiáng)度是評(píng)定重載機(jī)架工作性能的基本準(zhǔn)則。如鍛壓機(jī)床、沖剪機(jī)床等機(jī)器，以滿足強(qiáng)度條件為主。 （ 3）穩(wěn)定性 機(jī)架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問題。有些構(gòu)件制成薄壁腹式也存在局部失穩(wěn)。穩(wěn)定性是保證機(jī)架正常工作的基本條件，必須加以校核。 （ 4）形狀簡(jiǎn)單，便于制造 機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機(jī)架的加工。 （ 5）便于在機(jī)架上安裝附件 機(jī)架的結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便處理 和更換零部件。 （ 6）良好的耐磨性 有導(dǎo)軌的機(jī)架，要求導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好，以保證機(jī)架有足夠的使用壽命。 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 另外，在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架還應(yīng)滿足重量輕、成本低、抗振性好、噪聲小、溫度場(chǎng)分布合理、熱變形對(duì)精度影響小和造型好的要求。 送書機(jī)構(gòu)原理 所述送書機(jī)構(gòu)由送書驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)箱、輸送輥、送書框架、輸送皮帶和擋書板組成；輸送輥、送書框架及電機(jī)箱依次固定連接為一體且呈 “Z”型，電機(jī)箱內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并固定安置于地面，輸送皮帶環(huán)繞在輸送輥和驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，送書框架安裝有輸送輥，且輸 送輥的中心軸線均相互平行，輸送輥軸的兩端安裝于送書框架的兩側(cè)水平軸孔中，送書機(jī)構(gòu)的上端頭與推書機(jī)構(gòu)的連接處設(shè)有一擋書板，擋書板固定安裝于送書框架上部的端頭，送書框架的下端頭固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝箱體，驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝箱體的一側(cè)與主控裝置的一側(cè)連接，送書機(jī)構(gòu)受控于主控裝置。送書機(jī)構(gòu)示意圖見圖所示，該送書機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單且工作可靠，送書推力大，工作效率高。 滾筒輥?zhàn)拥倪x擇 筒的長(zhǎng)度選擇 不同寬度的貨物應(yīng)選適合寬度的滾筒，一般情況下采用 “輸送物 +50 筒的壁厚及軸徑選擇 按 照輸送物的重量平均分配到接觸的滾筒上，計(jì)算出每支滾筒的所需承重，從而確定滾筒的壁厚及軸徑。 筒材料及表面處理 根據(jù)輸送環(huán)境的不同，確定滾筒所采用的材質(zhì)和表面處理（碳鋼鍍鋅、不銹鋼、發(fā)黑還是包膠）。 擇滾筒的安裝方式 根據(jù)整體輸送機(jī)的具體要求，選擇滾筒的安裝方式 : 彈簧壓入式 , 內(nèi)牙軸式 , 全扁榫式 , 通軸銷孔式等。 本章小結(jié) 本章研究的主要內(nèi)容就是送書機(jī)架的設(shè)計(jì) ,送書機(jī)架主要包括送書皮帶 ,滾筒 ,工作臺(tái)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)。而其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)尤為重要，也是最復(fù)雜的 一樣設(shè)計(jì)。電機(jī)設(shè)計(jì)好了那整個(gè)送書裝置的設(shè)計(jì)就完了一半！而通過本章的研究，送書機(jī)架需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 的設(shè)計(jì)都已經(jīng)完成！下面要研究的就是呈現(xiàn)送書裝置的結(jié)構(gòu)建模已經(jīng)裝配圖。 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 4. 送書裝置的結(jié)構(gòu)建模與裝配 首先創(chuàng)建各個(gè)零部件的三維實(shí)體模型，然后通過定義各個(gè)零部件之間的裝配配合關(guān)系完成整個(gè)裝配體實(shí)體模型的建立。裝配過程中仿真功能的要求。 動(dòng)電機(jī) 電機(jī)的結(jié)構(gòu)，由定子、轉(zhuǎn)子 、聯(lián)軸器和端蓋、軸承、 軸承端蓋、風(fēng)扇組 成 圖 驅(qū)動(dòng)電機(jī)三維模型示意圖 聯(lián)軸器：用于減速電機(jī)與傳動(dòng)軸之間的連接，這里選用的是電磁離合器，可以控制傳動(dòng)軸與直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的離合，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的無驅(qū)動(dòng)自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如圖 3示。 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 軸器三維模型示意圖 中心旋轉(zhuǎn)軸：也稱傳動(dòng)軸，連接連接塊與驅(qū)動(dòng)電機(jī)，起傳遞力和力矩以及支撐軸上零件的作用。如圖 3示。 圖 心旋轉(zhuǎn)軸三維模型示意圖 連接塊：固定和支撐被測(cè)件負(fù)載。連接塊由滑塊、導(dǎo)軌、絲杠、蓋板和架體組成。被測(cè)件固定在連接塊上的滑塊上，滑塊的凸形體與連接塊的燕尾槽導(dǎo)軌相連接，通過絲杠的調(diào)節(jié)可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)被測(cè)件的相對(duì)位置，且可以滿足不同形狀體積的產(chǎn)品試驗(yàn)。如圖 3示。 （ a） 滑塊三維模型示意圖 （ b）導(dǎo)軌三維模型示意圖 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 (c) 絲杠三維模型示意圖 軸承座：固定和支撐軸承。橫滾模擬仿真轉(zhuǎn)臺(tái)采用一個(gè)深溝球軸承和一個(gè)調(diào)心球軸承配對(duì)使用，它們相對(duì)應(yīng)的軸承、軸 承座和軸承端蓋的裝配圖分別如圖3示。 (a)角接觸球 7218維模型示意圖 （ b）深溝球 6214 三維模型示意圖 （ c）角接觸球軸承座裝配圖 （ d）深溝球軸承座裝配圖 圖 臺(tái)軸承支座三維模型示意圖 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 書機(jī)架 送書機(jī)架由輸送輥、送書框架、輸送皮帶和擋書板組成；輸送輥送 書框架及電機(jī)箱依次固定連接為一體且呈 “Z”型完成書本運(yùn)輸?shù)闹饕Y(jié)構(gòu) 圖 送 書機(jī)架的三維模型示意圖 作臺(tái) : 工作臺(tái)由四根支架，二塊擋板和一塊桌面構(gòu)成。工作臺(tái)用于放送書機(jī)架 圖 作臺(tái)的三維模型示意圖 子 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 輥?zhàn)拥娜S模型示意圖 書裝置的三維實(shí)體裝配圖 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 送書裝置的三維實(shí)體裝配圖 本章小結(jié) 通過本章的三維模 型的示意圖更能清楚的知道我們?cè)O(shè)計(jì)的送書裝置的最后的設(shè)計(jì)產(chǎn)品是什么形狀 !更能清楚知道設(shè)計(jì)的裝置的缺陷及其不足。 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 5. 結(jié)論及建議 全文工作總結(jié) 本設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)內(nèi)容與 密結(jié)合在一起，根據(jù)傳統(tǒng)打包機(jī)的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式，提出自動(dòng)打包機(jī)送書裝置的具體設(shè)計(jì)要求以及主要工作狀態(tài)，進(jìn)行自動(dòng)打包機(jī)送書裝置總體方案的設(shè)計(jì)，確定其主要組成部分，并對(duì)各部分所涉及的零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算。首先確定設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要部分：驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)的選擇及校核，送書機(jī)架的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和滾筒的數(shù)量和直徑 的選擇。 根據(jù)打包介質(zhì)為書本，所有與物料接觸的部分均選用不銹鋼和無毒耐磨腐蝕塑料制成。運(yùn)用工程力學(xué)的知識(shí)和設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)傳動(dòng)的重要部分軸的選取和設(shè)計(jì)計(jì)算。 最后考慮到本設(shè)計(jì)的安裝與維護(hù)，通過查找資料，進(jìn)行了送書裝置的描述和輸送裝置的設(shè)計(jì)。 建議 結(jié)合國外自動(dòng)打包機(jī)的研究成果和我國自動(dòng)打包機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，自動(dòng)打包機(jī)的發(fā)展方向?yàn)椋?設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300500 萬 t 以上高產(chǎn)校集約化生產(chǎn)的需要。 打包機(jī)械日趨高速化，自動(dòng)化和聯(lián)動(dòng)化，機(jī)械設(shè)備的高速化是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)高速發(fā)展的根本措施，是提高設(shè)備的主要途徑，故打包機(jī)的速度是衡量性能優(yōu)劣的重要指針。 采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡，輸送變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送單元運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上受到限制，并確保了包裝系統(tǒng)設(shè)備的通用性，互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。 打包系統(tǒng)的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。打包機(jī)械日趨高速化，自動(dòng)化和聯(lián)動(dòng)化，機(jī)械設(shè)備的高速化是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)高速發(fā)展的根本措施，是提高設(shè)備的主要途徑，故打包機(jī)的速度是衡量性能優(yōu)劣的重要指針。微電子技術(shù)和檢測(cè)組件的發(fā)展和利用提高了產(chǎn)品的包裝質(zhì)量，也提高了打包機(jī)的自動(dòng)化程度，通常包裝機(jī)的生產(chǎn)速度越高，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作同步性和協(xié)調(diào)性越嚴(yán)，