小型动纽扣包装机说明书

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1、 小型自动纽扣袋装机结构设计摘 要 本文主要介绍了一种包装机械自动纽扣袋装机的工作原理及其设计过程，对其传动系统的参数进行计算和传动部件的强度校核，对其整体外观、箱体以及支架进行合理的改进。自动纽扣袋装机主要适合于纽扣的自动包装。其包装材料为复合材料，在高温下粘合。 本机主要有横封机构、纵封机构、供料机构、剪切机构、传动机构及电器控制系统。在本次设计中，我们的主要任务是对其传动系统的支架、整机的箱体进行改进，使其满足设计要求，以达到所要求的生产效率。关键词：；纽扣；袋装机；传动机构；支架AbstractThis article mainly introduces the principle a

2、nd course of the design of the packing machinery, and the author calculates the parameter of the transmission system, collates the drive parts and improves the appearance, the box and the bracket. This machine mainly packs the industry. The material is composite and agglutinated in high temperature.

3、This machine is mainly made up of the thwart and the vertical framework which encapsulate the edge of the bags, the framework which supply the materials、the transmission system and the electricity control system. The main task in this work is to improve the bracket in the transmission system and the

4、 box of the machine to meet the needs of the design and reach the efficiency we need.It can make bags、adjust the measure of the measuring cup、filling、mimeograph the date、make the space in the enveloped parts and count automatically. It also can adjust the length of the bags and orient the position o

5、f the mark.KEY WORDS: Buttons, Packging machine， Transmission parts， Bracket 目 录摘 要IABSTRACTII第一章 前言1第二章 自动纽扣包装机工作原理22.1 机械部分22.1.1 无级调速机构22.1.2 间隔齿轮及锥棍无级调整机构22.1.3 偏心链轮机构32.1.4 行星差动轮系42.1.5 可调量杯机构及量杯零件图52.2 电器部分52.3 光电控制的简要说明5第三章 总体方案设计63.1 功能和应用范围63.2 工艺分析63.3 机构造型7第四章 运动参数的计算及传动系统的设计94.1 带传动的计算94

6、.2 链传动设计104.3 剪切部分齿轮传动系统114.4 锥齿轮的设计计算154.5 料盘传动部分184.5.1 齿轮 I-II 间的传动184.5.2 齿轮II-III 之间的传动214.6 隔板的设计、加工以及误差254.7 支架的设计及加工26总结 .31参考文献32致谢33I 小型自动纽扣袋装机结构设计第一章 前言近半个多世纪以来，随着生产与流通日益社会化、现代化，产品包装正以崭新的面貌崛起，受到人们的普遍重视。现代包装的普遍含义是：对不同批量的产品，选用某种有保护性、装饰性的包装材料或包装容器，并借助适当的技术手段实施包装作业，以达到规定的数量和质量，同时设法改善外部结构，降低包装

7、成本，从而在流通直至消费的整个过程中使之容易储存搬运，防止产品破坏变质，不污染环境，便于识别应用和回收废料，有吸引力，广开销路，不断促进扩大再生产。中国有着悠久的包装历史。可是中国的现代化包装工业起步比较迟缓，解放前只有几个大城市的啤酒厂、汽水厂、罐头厂、卷烟厂才培植一些包装机械。直到五十年代末期，开始引进仿制，形成小规模的生产能力。自动纽扣袋装机实现了对纽扣的包装，本机采用的材料为复合材料，包装材料以纸玻璃纸涤纶膜铝箔等为基纸引为商标，并喷涂要均匀，复卷后外圆平整，不允许有高低不平或两边松紧不一致的现象。我国作为服装生产大国，目前共有钮扣生产企业近千家。对钮扣进行袋装、盒装是纽扣包装生产线中

8、不可缺少的部分。随着包装工业的不断发展，包装机械也向专业化、智能化方向发展。我国的包装机机械通用机型多，满足特殊要求、特殊物料的设备少；技术含量低的多，高技术附加值、高生产率的产品少，智能化设备还处于研制阶段。现代的自动包装机要求定位准确、操作方便、智能化水平高。而目前我国钮扣产品的包装设备比较落后，基本为手工和半自动包装，工人劳动强度大，生产能力小。 随着科学技术的发展及市场竞争的加剧，客户的需求也越来越高产品更新换代的周期已越来越短。因此要求包装机械具有良好的柔性和灵活性，使包装机械的寿命远大于产品的寿命周期，这样才能符合经济性。这种要求还体现在以下几个方面：一是提高生产效率，二是适应产品

9、更新变化的需求，三是能进行远程诊断服务。四是基于环境保护，噪声低、粉尘和废弃物少，五是设备购置投资尽可能少，价格尽可能低。我国的袋装机在工厂中专业化，自动化和高效率，大规模生产中比起发达的工业国家有一定差距，因此，研究和设计出更加具有高自动化，高效率，和密集的大批量生产有很大的必要。要将科技技术发展与生产实践相结合，把机械专业领域的高新科技如PLC控制、微机、气动系统等应用到袋装机的设计中。自动纽扣包装机由于功能较少应用范围小，但生产率较高，本次设计的主要对象是包装机的动力系统，介绍了包装机的横封机构、纵封机构和供料机构以及箱体和支架设计，并简单介绍了它的电气控制部分。其机械部分主要有无级调速

10、机构、偏心链轮机构、行星差动轮系和可调量杯机构。电气部分主要有光电开关、凸轮接近开关控制机构和减速电机。在包装机械电气自动化中，光电技术越来越起着重要作用。例如，可用来自动检测流水线上包装容器的形状、口径伤痕污垢缺盖，以及箱体的外廓尺寸、排列间距、移动速度、装入个数、封条有无等；还可用像混合物料按色泽逐个自动分选，斗槽内料或液位的自动控制，大型物件多道捆扎的自动定位，卷筒商标纸的自动对位切割，冲料软管的自动定向封口，以及其他类似的情况。毕业设计是工科大学毕业生面临毕业时，一次综合全面的设计能力的训练。目前在于培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关课程的理论能力，加强和扩展有关机

11、械设计方面的知识。通过我的努力，在经过了毕业实习参观、制定设计方案、选择传动机构、计算零件尺寸及全面考虑制造工艺、使用及维护要求，在刘奇元老师的指导下，我完成了这一机器的设计。但难免有不足之处存在，希望各位老师加以指导。第二章 自动纽扣包装机工作原理2.1 机械部分（1）包装过程示意图：包装材料（薄膜）经薄膜成型器成型进行横封热合打字打撕口装料切断进行纵封热合成型（2）几个主要部件的简要说明2.1.1 无级调速机构该机构是用来调整机器包装速度的，其机构简图如图2-1所示： 图2-1 无极调速机构调整速度时首先松开螺母2；当顺时针旋转手柄1时，动轮3外移，主动轮以从动轮4在弹簧5作用下，使它压紧

12、三角带，从而使三角带向皮带轮外缘移动，实现了增速运动。当翻转手柄1时，动轮3压紧三角带，迫使三角带克服弹簧5的压力，向主动皮带轮小直径方向移动，实现了减速运动。 2.1.2 间隔齿轮及锥棍无级调整机构 间隔齿轮的作用是为改变包装袋长而设置，从传动系统原理图来看它的运动关系是主轴每旋转一转，纵封棍送进薄膜纸前进一个袋长，二横封旋转半周封合一次，因此当改变包装袋长度尺寸时，必须与其相适应的齿轮合，它的特点是：间隔齿轮的齿数，即相当于袋长的尺寸。锥棍无级调速机构与间隔齿轮配合使用，其作用在于调整已定袋长的幅度，这对提高光点跟踪的准确性起到了可靠的保障，调整幅度见表2-1。表2-1 调整幅度表间隔齿轮

13、齿数（袋长）锥棍无级调速的袋长幅度（mm）5555-707570-9010090-1102.1.3 偏心链轮机构如图2-2所示，该机器的纵封的作用有两个：一是进行纵向封合作用，另一是带动包装纸进行送纸，而横封棍的封合是间隔的，按正常的工作要求是在横封进行封合这段时间内，它的线速度应与纵封棍的线速度保证一致，否则会使包装材料受到拉伸而破损或是松弛起皱，以至造成封合不良，为此，本机设置偏心链轮机构，以保证袋长在一定范围内变化时能使横封棍封合时的圆周线速度与纵封棍的圆周线速度相适应，以保证机器的正常工作。当包装尺寸改变除了更换相适应的间隔齿轮及调整锥棍外，同时还应对偏心轮进行适当的调整，首先将偏心链

14、轮左边的琐母松开，旋转偏心链轮调节旋钮，使其标签少年宫的数值（即改变后的袋长）对准轴上的刻线，然后将琐母琐紧，即调整完毕。当所选的袋长处于偏心链轮中心位置尺寸时，（此时袋长为80mm这时偏心链轮中心与主轴中心重合，同时横封棍的圆周线速度与纵封棍的圆周线速度是一致 图2-2 偏心链轮机构链轮中心与主轴的中心不重合有一定的偏心距，这时由于主轴的转速是等速的，而主轴的中心和偏心链轮有一定的偏心距，这样使同样半圈时间内偏心链轮左右半圈转过的齿数不同，则使齿数多的半圈线速度就大；齿数少的半圈线速度就低，偏心链左右半圈转过的齿数不同则使齿数多的平圈线速度就大；齿数少的半圈线速度就低，偏心链轮呈现为不等速运

15、动。因此，改变包装袋袋长尺寸后，相应地调整偏心链轮地连心量，即可以实现横封棍与纵封棍2着的线速度相适应。2.1.4 行星差动轮系 当在本机器上使用独立商标之保障材料进行工作时，按照成品袋的要求，横封封口的位置正好处于两个商标的中央，可是在工作过程中，由于纵封棍送进的拉伸，加热温度的影响，包装纸的存放条件和时间等等因素的影响，包装纸在使用时，不能保证横封封合位置处于两个商标的中间，为了补救位置的偏差，必须对纵封棍进行速度的修整，以达到此目的，而行星差动轮系即是这种修整过程中的执行机构。当封合位置正确时，由于减速电机驱动的蜗杆Z不动 则Z10、Z100不动，主轴的运动通过 中间轮组传到同轴时的Z2

16、50传给星轮，行轮一方面自传，另一方面带动系杆齿轮Z30绕Z100作公转运动，经系杆齿轮转至纵封主动轴进行反转运动，通过Z100、Z120使星轮转速降低后加快，这样两个运动合成输出的速度就减慢或加快，以达到修整的目的。图2-3 行星差动轮系 2.1.5 可调量杯机构及量杯零件图 量杯分为内科杯合外科杯，外科杯外形尺寸与下料盘结合。量杯规格分为三种，计量范围(按容积),第一种：510mL，第二种：1020mL第三种：2040mL，根据用户产品（即被包装物）计量的大小，可进行上下调节，一般掌握原则是根据用户产品比重来调整量杯的高度，实际调整后的剂量应略小于剂量，其实值以调整转盘中的刮料器与转盘内表

17、明之间距离来补偿，但它们之间的距离不应该过大（即补偿量）过大后会造成剂量不精确；奸细过小会引起刮料器与转盘相互磨损。2.2 电器部分本机能源采用JY7134电容启动单相电机，功率70W，电压220V，转速1400r/min，外线电源由于机器电源插座引进，转动电源开关电源指示灯亮，拨动电机开关启动电机，电机指示灯亮，电机接入事通过电机保险丝。热封系统是采用电阻丝加热连续封合，纵封棍采用两个环形加热器，每个250W，100W；横封是两个棒形加热器，每个250W，100W安装在横封棍内，纵封棍内，纵封加热器是锁紧螺母固定在基板上，均可以直接与电源相接。加热的温度是预先调到的给定的温度，由两台DET-

18、4301位式温度调节仪分别对纵封及横封进行自动温度控制，即使控制他们各自的继电器，从而使他们的加热器通电或断电。温度调节仪的信号分别来自他们的热敏电阻，将温度的变化转化成电信号的变化进行自动控制。2.3 光电控制的简要说明在自动包装中必须保持商标位置正确，这是对包装质量的基础要求，为此必须使纵封，横封棍速度与包装商标间隔长度一致，然而包装纸商标实际速度有可能与预计的有误差，此误差积累起来就会使商标位置改变，以致超出允许差，造成废电器部分。（1）凸轮接近开关控制结构单一的光电控制，只能使伺服电机作一种动作，而包装机却需要作如下三种动作：a) 纵封速度不需要修正，在光电信号下，伺服电机不动。b)

19、纵封棍速度偏低，商标后移，要在光电信号下，纵封棍增速，以实现同步。c) 纵封棍速度偏高，商标前移。要求在光电信号下，伺服电机反转，纵封棍减速。在本机主轴上装与由凸轮积极、接近开关以实现三种动作，本系统采用电感式NPN输出，常开型接近开关精确调节接近开关与凸轮接近距离，再者凸轮接近开关的全过程中，接近开关指示灯应保持常亮，不能是闪动，接近开关与凸轮间距应为23mm。（2）减速电机采用YJ25E9可逆电机作为执行机构，为防止主电机停转时，减速电机被开动，而超负荷，所以与主电机采用同移拨动开关，减速电机才能接通电源。第三章 总体方案设计3.1 功能和应用范围（1）用途：包装小纽扣包装袋规格，长55-

20、100毫米，宽30-80毫米。包装速度为50-100袋/分。（2）包装材料：主要为复合材料，在高温下粘和，一纸玻璃纸涤纶膜铝箔等为基纸为商标并喷涂高压聚乙烯制成，喷涂均匀。（3）封合方式：热封。3.2 工艺分析（1）确定机器类型a）工位：由于生产批量较大，故选用多工位自动包装机。b）根据自动机械设计理论，找到多个动作的同步点，采用连续型运动形式。（2）确定工艺路线a）包装机的工艺路线：主要有直线型、阶梯型、圆弧型、组合型等，其中直线型又分为立式和卧式两种，本机采用立式直线型工艺要求路线。b）包装材料供送：包装材料的供送利用纵封棍的摩擦来完成，这样使机器的结构简单紧凑容易实现自动化。同时提高了生

21、产率，使包装材料供送与封口一次完成。c）供料机构：供料机构的计量方式采用容积法计量，散体供送装置，依其主题运动的方式分为旋转式、摆动式、直线往复式和振动式等多种；依其传动方式分为机械式、液压式、气动式和电磁式等多种。本机运动方式采用旋转式，其传动采用机械式。d）主传送：主传送系统主要采用齿轮运动，使其达到生产要求，此外还有由减速电机带动的蜗轮蜗杆减速机构。e）横封、纵封机构：本机的纵封器采用连续型棍式纵封器，它的热封机构是做等速相向回转的一对棍筒，它对袋筒兼有施压、牵引及加热封边的作用。在热封期间，热量有滚筒内的电热丝通电后供给常热式辐射加热，使热融型塑料进入两滚筒的热合接触面，相互粘合而形成

22、密合的纵封。其横封采用一种联系横封器结构。热封所需的压力可借助两侧的压缩弹簧加以适当调节。热封时，热封头与连续运动着的袋筒必须既有同步的线速度，否则，封口部位可能发生起皱或拉长，甚至段裂等不良现f）剪切机构：本剪切机构采用棍刀式。切断装置。实际上切割过程具有双重作用，即刃口对塑料薄膜挤压、滚切和撕裂，因此要求滚到速度达预料袋下降速度。3.3 机构造型（1）包装材料供送机构为使操作方便，将卷筒纸架设置在机器上方。利用象鼻成型器折弯成型式充填封口机，平张卷筒薄膜经导棍引至象鼻成型器（图3-1）被折弯成圆筒状，然后借等速回转的纵封棍加压热合并连续向下牵引。物料经计量装置计量后，由加料斗落入已封底的袋

23、筒内。经不等速回转的横封棍，将该袋筒的上口缝合，再经回转切刀切断后排除机外。（2）主传动系统卷筒式复合包装材料经象比成型器折叠后，即由热封装置先后完成分段宗封和底边全封。图3-1 象鼻成型器制袋式袋装机1-象鼻成型器，2-加料斗，3-纵封辊，4-横封辊，5-切刀 （3）传动系统要求自动纽扣包装机的生产效率达到50-100袋/分，袋长55-110毫米。因此，设置了间隔齿轮和锥滚无级调速机构，采用两极降速机构，第一节用宽三角带无级变速，第二节用锥滚无级变速。（4）切断装置机械式切断包装袋的方法大体上有热切和冷切两种。可根据具体条件，如包装材料的材质、厚度、材袋的牵引运动形式、切割方法和切口形状等来

24、适当选择。热切是将薄膜局部加热融化并用热切元件向融化部分施加一定压力而使其分离的一种方法。热切元件多采用电加热刀或电加热丝，常与横封装置组合在一起，使热封与切割同时完成。其中高频加热刀既是一只具有刀口的电极，使用间歇式带装机热切聚氯乙烯薄膜材料。脉冲加热电热丝，既是一跟直径为mm的圆云电热丝，根据需要可选用间歇或连续通电进行分割，因其表面不能覆盖聚氯乙烯编制物，故分割用圆丝与封口用扁丝往往不安装在同一热封体上。冷切是借助锋利的金属刀刃使薄膜在横截面上受剪切力而分离料袋的一种方法。冷切工具常用滚刀、镰刀、锯齿刀等。由于机器是连续工作的，所以采用滚刀式，它有两种组合方式，）滚刀与定刀、）慢转滚刀与

25、快转滚刀。前者多用于低速有少切削的场合，因此本机采用第一种组合方式。（5）确定电动机功率参阅同类包装机，确定电动机功率为0.37KW 第四章 运动参数的计算及传动系统的设计4.1 带传动的计算取带轮的传动比i=1.57,小带轮直径，小带轮转速=1400r/min；（1）确定计算功率查表得工作情况系数: 所以计算功率: （4-1）（2）选取V带带型根据和的值查图确定带型为：Z型普通V带（3）验算带的速度： （4-2）所以带的速度合适。（4）确定V带的基准长度和传动中心距：根据: ，初步确定中心距 ，计算所需要的带的基准长度:(4-3)根据普通V带的基准长度系列选带长: 计算实际中心距： (4-4

26、)（5）验算主动轮上的包角： (4-5)故主动轮上的包角合适。（6）计算V带的根数： (4-6)由 ， 查表得：，。所以：取根。（7）计算预紧力 (4-7)查表得，故（8）计算作用在轴上的压轴力 (4-8)4.2 链传动设计（1）主要参数输入速度：=60r/min；小轮直径d=100mm,传动比i=1;输入功率：选用类型、材料：链轮的类型为滚子链，材料为40号钢经淬火回火处理。（2）选择链轮的齿数，假定链速V=0.63m/s，=19（3）确定计算功率由表查得=1.0，确定链条节数初定中心距，则链节数为 (4-9)确定链条的节距p按链轮的转速估计，链工作功率曲线左侧时，可能出现链板疲劳破坏。由表

27、查得小链轮齿数系数 ，； (4-10)选取单排链，由表查得多排链系数，故得所需传递的功率为 (4-11)根据小链轮转速及功率kw，选链号为32A单排链。再查得链节距，验算链速 与假设相符 (4-12)（4）演算小链轮毂孔dk查得（5）作用在轴上的压轴力 (4-13)有效圆周力 （4-14） ，故链的型号为： (GBH1243.1-83)4.3 剪切部分齿轮传动系统取包装袋袋长为80mm，包装速度为60袋/分，剪切部分的线速度：V2=8060mm/minV2 主要参数：功率；小齿轮转速；传动比i=1.5（1）选取齿轮类型、精度等级、材料及齿数选取齿轮类型、材料：选取直齿圆柱齿轮传动，材料为HT2

28、50，硬度为170241HBS；选取精度等级：此传动为一般齿轮传动，故取精度等级为8级；齿数：小齿轮：；大齿轮：（2）按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即： (4-15)确定公式内的各个计算数值试选载荷系数计算小齿轮传递的转矩 （4-16）由表选取齿宽系数由表查得材料的弹性影响系数按齿面硬度中间值206HBS得大小齿轮的接触疲劳强度极限： 计算应力循环次： （4-17）查表得接触疲劳强度寿命系数：，计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%，安全系数S=1，则: （4-18） 设计计算a) 试算小齿轮分度圆直径，带入中较小值， （4-19）b) 计算圆周速度V: （4-20）c) 计算齿宽

29、b和模数: （4-21） （4-22） ， （4-23）d) 计算载荷系数K查表得使用系数: 根据 ，8级精度，查得载荷系数：，的计算式： （4-24）查得: 载荷系数： （4-25）e) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径为： （4-26）f) 计算模数m （4-27）（3）按齿根弯曲强度设计 （4-28）a) 确定公式内各个计算数值查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限为查得弯曲疲劳寿命系数：，b) 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，由公式得： （4-29）c) 计算载荷系数K （4-30）d) 查取齿形系数查得，e) 应力校正系数: ，f) 计算大小齿轮的并加以比较 （4-3

30、1）所以小齿轮数值大设计计算 （4-32）对比计算结果，由齿面接触强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承受能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承受能力仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数2.7mm并就近圆整为标准值3mm，按接触强度算得的分度圆直径。由此得，取，取（4）几何尺寸计算a) 分度圆直径 （4-33）b) 计算中心距 （4-34）c) 计算齿轮宽度 （4-35）（5）验算 （4-36），与假设符合同理以上面算出的大齿轮作为主动齿轮，取传动比为1.6，功率p=0.3KW，则可算出，4.4 锥齿轮的设计计算主要参数：输入功率；小齿轮转速；传动比u=1（1）选取齿

31、轮类型、精度等级、材料及齿数选取齿轮类型、材料：工作平稳，速度较低，功率不大，因此齿轮材料选用HT250,其硬度为170241HBS；选取齿轮精度等级：精度等级取为8级；选取齿轮齿数：选取齿轮齿数；（2）按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即 (4-37)a) 载荷系数b) 小齿轮传递的转矩c) 的值，通常取d) 查得材料的弹性影响系数按齿面硬度中间值206HBS得大小齿轮的接触疲劳强度极限：算应力循环次： (4-38)查得接触疲劳强度寿命系数：计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%，安全系数S=1，则:设计计算a) 小齿轮分度圆直径: （4-39）b) 计算圆周速度: （4-40）c)

32、 计算载荷系数K （4-41）查表得使用系数: 根据 ，8级精度，查得载荷系数：由表查得， （4-42）d) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径为： ，取 （4-43）e) 计算模数m（3）按齿根弯曲强度设计 （4-44）a) 确定公式内各个计算数值查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限为查得弯曲疲劳寿命系数： b) 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，由公式得： （4-45）c) 计算当量齿数 （4-46）d) 查取齿形系数查得：，e) 应力校正系数: ，f) 计算 （4-47）设计计算所以取m=3,（4）几何尺寸计算 （4-48） （4-49），B=22mm （4-50） （4-

33、51）, （4-52）4.5 料盘传动部分4.5.1 I-II齿轮间的传动主要参数：传动功率；小齿轮转速；传动比i=2（1）选取齿轮类型、精度等级、材料及齿数选取齿轮类型、材料：选取直齿圆柱齿轮传动，材料为HT250，硬度为170241HBS；选取齿轮精度等级：此传动为一般齿轮传动，故取精度等级为8级；选取齿轮齿数：选取小齿轮齿数，；大齿轮齿数：；（2）按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即 （4-53）确定公式内的各个计算数值试选载荷系数：计算小齿轮传递的转矩由表选取齿宽系数：由表查得材料的弹性影响系数：按齿面硬度中间值206HBS得大小齿轮的接触疲劳强度极限：计算应力循环次： （4-

34、54） （4-55）查表得接触疲劳强度寿命系数：，计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%，安全系数S=1，则: （4-57）（3）设计计算a）试算小齿轮分度圆直径，带入中较小值，b）计算圆周速度V （4-58）c）计算齿宽b （4-59）d）计算齿宽与齿高之比b/h 模数 （4-60）齿高e）计算载荷系数K查表得使用系数: 根据 ，8级精度，查得载荷系数：直齿轮，假设，查得查得查得载荷系数：f）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得： （4-61）g）计算模数m（4）按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为 （4-62）确定公式内各个计算数值查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限为查得弯曲疲劳寿命系数

35、，计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，由公式得： 计算载荷系数K查取齿形系数查得，查应力校正系数 ，计算大小齿轮的并加以比较所以小齿轮数值大（5）设计计算对比计算结果，由齿面接触强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承受能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承受能力仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数2.86mm并就近圆整为标准值3mm，按接触强度算得的分度圆直径。算出小齿轮齿数，取大齿轮齿数（6）几何尺寸计算a) 分度圆直径b) 计算中心距c) 计算齿轮宽度，取，（7）验算，与假设符合4.5.2 II-III齿轮之间的传动主要参数：输入功率； （4-43

36、）齿轮3的转速；齿数比u=2（1）选取齿轮类型、精度等级、材料及齿数选取齿轮类型、材料：选取直齿圆柱齿轮传动，材料为HT250，硬度为170241HBS；选取齿轮精度等级：此传动为一般齿轮传动，故取精度等级为8级；选取齿轮齿数：选取小齿轮齿数：；大齿轮齿数：；（2）按齿根弯曲强度设计由设计计算公式进行试算，即确定公式内的各个计算数值试选载荷系数：计算小齿轮传递的转矩选取齿宽系数查取齿形系数，查得应力校正系数，查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限为计算应力循环次：查表得弯曲疲劳寿命系数:，计算弯曲疲劳许用应力:取失效概率为1%，安全系数S=1，则:计算大小齿轮的并加以比较所以小齿轮数值大（3）设计计算

37、a) 计算齿轮模数b) 计算分度圆直径 （4-63）c) 计算圆周速度V （4-64）d) 计算齿宽b （4-65）e) 计算齿宽与齿高之比b/h，f) 计算载荷系数根据，8级精度，查得动载系数：直齿轮，假设，查得查得查得故载荷系数：g) 按实际的载荷系数校正所算得的模数，得将其圆整，则m =3mmh) 计算分度圆直径（4）按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即 （4-66）a) 确定公式内的各个计算数值计算载荷系数k查得材料的弹性影响系数按齿面硬度中间值206HBS得大小齿轮的接触疲劳强度极限查得接触疲劳寿命系数，计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%，安全系数S=1，则:b) 设计计

38、算试算小齿轮分度圆直径，带入中较小值， （4-67）所以取，（5）几何尺寸计算a) 计算分度圆直径b) 计算中心距c) 计算齿轮宽度，取，（6）验算，与假设符合4.6 隔板的设计、加工以及误差（1）隔板的设计通过前面的设计及较核，隔板的外观尺寸见图。隔板选45钢，厚10mm的标准钢板，隔板是整个传动部分的支撑部分，所以其设计的合理性直接影响整机的性能。（2）隔板的加工a) 刨削加工刨削板类零件一般可以分为粗刨和精刨两个阶段，粗刨的目的就是将毛坯上的加工余量尽快地刨去，只留一些精刨余量，此时不要求工件达到图纸要求的尺寸精度和表面粗糙度。加工是可选用大的吃刀量。粗刨厚一般要经过实效处理（自然实效、

39、振动实效、人工实效、热处理回火）等以消除因粗加工在工件内部产生地各种残余应力，减少工件变形。精刨是将工件上经过粗刨后留下地残余量刨去，使工件达到图纸或工艺规定地尺寸精度和表面粗糙度。加工时要严格控制吃刀量，勤松压板多次装刀、翻个，均匀地去除部分余量。由于本隔板选用标准板，故可挑主副后面平整光洁，能控制好切屑的流向，从而获得较好的精度和较高的表面质量。故选用平头精刨刀。要注意的时：刨削时工件必须装夹牢固，定位合理，在切削过程中随时检查，以防工件松动。刨削前必须看清楚图纸的工艺要求，刨削时及测量工件的尺寸精度要求，以保证激光只来那个。刀具安装合理，夹持牢固，发现刨刀磨损时应及时更换刀具。合理选用切

40、削用量，首先考虑吃刀量，其次是走刀量，最后就是合理的切削速度。精刨时应该力求消除或减少工件的弹性变形，以保证加工质量。b) 孔的加工由于隔板上的孔较多，主要用于传动齿轮的固定，所以孔加工的好坏，直接影响整台包装机的性能。对于多孔的隔板，可采用多的头车床多的孔同时加工，减少基准的个数提高孔的位置精度。4.7 支架的设计及加工（1）支架的设计支架是用来固定传动齿轮、行星轮系等的一些板件，其外形尺寸主要由各齿轮及箱体的形体决定。为了加工及安装方便简单，各支架均采用凸式，用螺栓固定在隔板上。这样也方便以后的维护及维修。（2）支架的加工采用铸造加工，对于固定用的轴承孔及隔板接触的才用较高的精度，以保证安

41、装的精度，而其他则可以只需去除余量即可。（3）误差分析在实际生产中，影响加工精度的因素往往样式错中复杂的，并且常常样式随即性。通常受多种原是误差的影响。各种加工误差根据其在一批零件中出现的规律不同，可分为为系统误差和随机误差两大类。 系统性误差：大小和方向已经确定的误差，例如机床、夹具和刀具的制造误差、原理误差、调整误差均属于系统性误差。又分为误差的大小和方向始终保持不变的常值系统误差和误差大小和方向按照一定规律变化的变值系统误差。 随机性误差：大小和方向没有任何规律的误差。例如毛坯的误差复映、加紧误差、内应力引起的变形等属于随机性误差。必须指出的是，同一种误差在不同的场合下，可能会不同性质的

42、误差。如对一次调整加工的一批工件来说，调整误差是常值系统性误差，但对多次调整加工的一批工件来说，调整误差却是随机性误差。又如刀具的热变形，在热平衡之前，其受热变形引起的加工误差微变值系统误差，而热平衡后，刀具变形基本稳定，就成了常值性误差。（4）提高加工精度的工艺措施a) 减少原始误差是提高加工精度的主要途径。b) 误差补偿法误差补偿的方法就是人为的造出一种新的误差去抵消工艺系统中出现的关键性的原始误差。误差抵消的方法是利用原有的一种误差去抵消另一种我误差。无论何种方法 ，力求是两者大小相等，方向相反，从而达到减少，甚至完全消除原始误差的目的。c) 转移原始误差转移原始误差法就是把影响加工精度

43、的原始误差转移到不影响（或者少影响）加工精度或其他零件上。d) 均匀与均化误差当上道工序的加工误差太大，使得本工序不能保证工序技术要求，若提高上道工序的加工精度又不经济时，可采用分组调整，均匀误差的方法。即：将上道工序的尺寸按误差大小分为n组，使每组工件的误差缩小为原来的1/n，然后按照各组调整刀具与工件的相互位置，或者采用适当的定位元件以减少上道工序加工误差对本道工序加工精度的影响。e) “就地加工”保证精度在机械加工装配中，有些精度问题牵涉到很多零件地相互关系，如果仅从提高零件本身的精度着手，有些精度不能达到，即使达到，成本也很高。采用“就地加工”这以简便地方法不但能保证装配后地最终精度，

44、而且，在零件的机械加工中也常常用来不保证加工精度。（5）工艺路线地拟定拟定工艺路线使制定工艺规程的关键步骤，其主要内容包括定为基准，确定各表面地个加工方法，安排工序地先后顺序。确定工序集中与分散地程度。设计使一般提出几种方法。但是，目前还没有一套通用的完整地工艺路线拟定的方法。只总结出一些综合性原则，在具体运用这些原则时，要根据具体条件综合分析。a) 定位分析地选择精基准地选择原则：基准符合重合原则，统一基准原则，互为基准原则，自为基准原则。粗基准的选择：选择初基准的时候，主要考虑如何保证加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图的要求。并注意尽快获得精基准。a 如果

45、主要要求保证工件上某重要表面的加工余量均匀，则应该选择该表面为粗基准。b 若主要要求保证加工面与不加工面的位置要求，则应该选不加工表面为粗基准。C 作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，以使工件定位可靠，夹紧方便。d 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。b) 表面加工方法的选择 表面加工方法的选择 ，就是为零件上的每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。在选择时，一般先根据表面的精度和粗糙镀要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序的加工方法，即确定加工方法。c) 加工阶段的划分当零件的加工质量要求比较高时，一般把整个加工过程划分为以下几个阶段：粗加工阶段：主要是切除各表面

46、上的大部分余量。半精加工：完成次要表面的加工，并为主要的精加工作准备。精加工阶段：保证主要表面达到图纸的要求。光整加工阶段：对于精度要求很高、表面粗糙镀要求很小的表面，还需要进行光整加工。d) 工序的集中与分散制定工艺路线时，选定了各表面的加工方法和划分加工阶段后，就可以将同一阶段中的若干工序组合成若干工序。组合时就需要考虑采用工序集中还是工序工序分散的方法。工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模、零件的机构特点和技术要求，有时开要考虑各工序生产节拍的一致性。e) 加工工序的安排切削工序的安排原则是前面工序为后续工序创造条件，作好基准准备。具体如下：先基面后其他；先主后次；先粗后精；先面后孔

47、。热处理工序的安排：预备热处理；最终热处理；时效热处理；表面热处理。辅助工序的安排：检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的有效措施之一，是工艺过程不可缺少的内容。除此之外，其他辅助工序有：表面强化和去毛刺、倒棱、清洗、防锈等均要同等重视。总结毕业设计是大学最后一次课堂作业，而且是一次综合性的作业，几乎覆盖了大学四年所学的所有知识如机械设计，机械制造，理论力学，材料力学，机械原理，机械制图，公差配合等，是一次全面复习巩固和应用大学所学专业知识很好的机会。这次毕业设计作业跟往常的作业不一样，使我受益匪浅，正因为其知识面广，所以在设计的过程中遇到了很多的困难，先是设计方案的讨论，从五花八门的方案

48、中得出一个最优的方案花了几天。在草图一步步完善到最后的总装配图出来，再到部件装配图，零件图的出来，都花费不少的精力去查资料和计算！而最困难的是对本课题的原理和功能的实现，不仅要设计合理还要合理的联系理论与实践来最终设计完成，从中将四年的知识回顾一下，可以说是四年学习的缩影！ 我觉得能够在这次的毕业设计中学到很多的东西，以往不注意的细节，在这一次中是必须让自己去注意的。也是我这四年来所学到知识的一个体现.我深深知道,每一次的学习实践环节都是那么的来之不易,都是通过自己的深思熟虑,自己的努力奋斗，才能完成，才能获得知识，才能最终让自己在专业知识领域内有所收获。参 考 文 献1 S.A. Velin

49、sky and M.F. Lembeck. Designing Wire-Rope-Based Mechanical Systems in an Expert System Environment J. Engineering with Computers,1990(6): 167-176.2孙凤兰包装机械概论M印刷工业出版社，19983高德编包装机械设计M化学工业出版社，20054濮良贵，纪名刚机械设计J北京：高等教育出版社，19965郑文纬，吴克坚机械原理J北京：高等教育出版社，19956周开勤机械零件手册M 北京：北京高等教育出版社，19947许林成包装机械原理与设计M 上海:上海科技出

50、版社，19948龚义机械课程设计指导书M北京：高等教育出版社，19909敖泌云，赵胜祥，张元莹画法几何及机械制图M北京：机械工业出版社，199610沈伟明设计方法学M咸阳：西北轻工业学院印刷厂出版社，199811白传悦，王芳，孙波，文坏兴机械制造技术基础M陕西科学技术出版社，200312贺伟，孙波，张淳计算机绘图M陕西科学技术出版社，2000致谢通过本次毕业设计，使我们掌握了机器设计的一般步骤，也是我们第一次较全面的的设计能力训练，在这次设计过程中，培养了理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计方面的知识，达到了了解和掌握自动机的设计过程和方法。本次设计的主要目的和主导思想是对纽扣包装机的传动系统进行设计和改进，在设计中我们主要采用了齿轮传动，进一步加深了机械设计的实践能力，也对在大学四年里学到的其他相关课程进行了全面的复习和运用。尤其在综合分析和解决问题，独立工作能力方面得到很大的锻炼。锻炼了我们查阅资料的能力，培养了我们协同工作的能力，但也暴露了我们的弱点，比如基础不牢，缺乏经济观念等。由于时间和能力有限，在设计中难免存在错误和缺点，恳请老师批评指正。在本次设计过程中，得到刘奇元老师的大力帮助和指导，使我得以顺利完成设计，在此表示忠心的感谢。