啤酒生产线贴标机的设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】

啤酒生产线贴标机的设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】,说明书+CAD+SOLIDWORKS,啤酒,生产线,贴标机,设计,说明书,仿单,cad,solidworks 摘 要本文基于机械设计、机械原理和Solidworks三维绘图软件等相关知识与理论，通过搜集啤酒生产线贴标机设备的相关资料、阅读相关的文献与书籍以及参考市面上的啤酒生产线贴标机设备实体，首先对啤酒生产线贴标机设备的主要机构零部件模型进行设计，其次利用Solidworks三维绘图软件将设计好的零部件模型进行零件建模，然后将建好的所有零部件模型进行装配设计，得到相应的装配体模最后对装配体模型进行运动仿真。关键字：啤酒生产线贴标机设备，Solidworks，零件建模，装配设计，运动仿真IIIAbstract ABSTRACTThis paper is based on the machinery design and machinersoftware to conduct the part modeling which was designed well, and then conduct assembly design which the parts was built, get the corresponding assembly model, finally conduct movement simulation to the corresponding assembly model. ing machine and reading the related literature books and referring to the sewing machine in the tailor shop, first of all, design the main parts institutional model of the sewing machine, secondly use the Solidworks 3D drawing software to conduct the part modeling which was designed well, and then conduct assembly design which the parts was builty principle and the 3d drawing software and related knowledge and theory, by collecting relevant data of sewing machine and reading the related literature books and referring to the sewing machine in the tailor shop, first of all, design the main parts institutional model of the sewing machine, secondly use the Solidworks 3D drawing software to conduct the part modeling which was designed well, and then conduct assembly design which the parts was built, get the corresponding assembly model, finally conduct movement simulation to the corresponding assembly model. ing machine and reading the related literature books and referring to the sewing machine in the tailor shop, first of all, design the main parts institutional model of the sewing machine, secondly use the Solidworks 3D drawing software to conduct the part modeling which was designed well, and then conduct assembly design which the parts was built, get the corr。Key Words: sewing machine, Solidworks, part modeling ,assembly design, movement simulation 目 录第1章引言11.1 课题来源及研究目的和意义11.2 啤酒生产线贴标机设备的方案分析51.2.1 结构分析51.2.2 机械结构总体方案和布局6 2.1分离气缸的选用82.2夹瓶装置的设计10 2.2.1 夹瓶电机的选用原则及计算 10 2.2.1同步带传动的设计 112.3分瓶装置的设计.12 2.3.1步进电机的工作原理.13 2.3.2布进电机的设计计算 162.4贴标装置的设计.17 2.4.1收卷电机的选择.18 2.4.2传动轴的设计计算.19 2.4.3轴承的强度的校核.23第3章 机架的设计24第4章 结构设计及三维建模264.1自动储瓶装置的设计及建模274.2分瓶装置的设计及建模294.3 夹瓶装置的的设计及建模304.4 设计中用到的标准件建模30第5章 主要零件的应力分析及仿真.31 第6章 三维软件机械设计总结.31结 论32参 考 文 献33致 谢34第一章 引言1.1 课题来源及研究目的和意义一、选题背景和意义进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国啤酒生产贴标机设备保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO, 近年来，啤酒生产线贴标机设备的出口也形势喜人，2008年，全球金融危机爆发，我国啤酒生产线贴标机设备发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，啤酒生产线贴标机设备普遍出现了经营不景气和利润下降的局面，2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国啤酒生产线贴标机设备也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。进入2010年，全球经济复苏的前景面临波折，国内经济结构调整的呼声逐渐升温，贸易保护主义的抬头，啤酒生产线贴标机设备中技术含量低的人力密集型企业，缺乏品牌的出口导向型企业面临发展危机，而注重培养品牌和技术创新能力较强的企业将占得先机，啤酒生产线贴标机设备企业如何面对新的经济环境和政策环境，制定适合当前形势和自身特点的发展策略与竞争策略，是啤酒生产线贴标机设备企业在未两年我国经济结构调整大潮中立于不败之地的关键。 2010-2015年中国自动供料壮汉子市场发展现状分析及行业前景预测报告也将从宏观和微观环境对我国啤酒生产线贴标机设备的发展现状，政策环境、竞争策略，投前景，市场容量，进出口形势等方面进行全面而权威的分析。二、啤酒生产线贴标机设备的发展历程据美国凯丽隆国际控股旗下上海珍岛市场分析专家分析包装机械产业在中国的发展动态，包装机械涉及食品、制药、印刷、日化等多方面的机械包装，关注最新包装动态，把握包装市场脉搏，把握最佳商机！ 食品机械包装最新动态： 中国贴标机虽然在近3年时间里把绝大部分国外产品挤出了“国门”，但在国际市场中仍无地位可言。国产贴标机要想打入国际市场，提高国际竞争力，应该在“质”和“量”上狠下功夫。 一、从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。这个阶段主要是引进、仿制国外已淘汰的功能不全的贴标机。当时几个贴标机生产厂家只能生产贴二标（颈、身标）的贴标机，一种是型号为12-8-6回转式贴标机，一种是型号为15-4-6回转式贴标机。大约有近200台的型号为15-4-6（生产能力24,000瓶/时）贴标机和200多台的型号为12-8-6（生产能力12,000瓶/时）贴标机装备在国内各啤酒厂的灌装生产线上运行，而大部分灌装生产线上的贴标机都是进口产品。这一时期，啤酒包装只需贴二标，这些国产机器基本上还可以满足要求。由于国产设备在功能、性能、外观和贴标质量方面与进口设备相比差距太悬殊，对进口设备不可能产生任何威胁。因此、大家处于相安无事状态。这个时期进口贴标机在中国市场上占主导地位，绝大部分啤酒厂家还是选择进口贴标机。广东省内的啤酒厂基本上用的都是德国克朗斯（KRONES）的产品。 三、从2002年至今为第三阶段。这个阶段是中国贴标机技术成熟阶段，是中国贴标机历史上的一个重大转折点。这四年，国产贴标机的生产企业在互相竞争的同时，也形成了与国外贴标机生产企业竞争的态势，在竞争中提高、在提高中发展、在发展中创新，在创新中壮大，逐步完成了一个“质”的飞跃。2002年9月，平航自主研制出PH40-8-8(生产能力50,000瓶/时)的高速回转式贴标机，该机在北京“2002中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相，立即引起了业内的轰动。同年11月，金华金狮啤酒有限公司和福建燕京啤酒有限公司敢为天下先，在南轻的40,000瓶/时啤酒灌装生产线上同时选用了PH40-8-8高速回转式贴标机，成为第一个“吃螃蟹”的人。使得这一新产品有了一个试用、提高、完善的平台。2003年，平航PH40-8-8高速回转式贴标机获4项国家实用新型专利。该项目于2004年8月在浙江金华市通过科技成果鉴定(到目前为止，仍是全国唯一通过省级鉴定的国产贴标机)。该项目荣获2005年度广东省科技进步二等奖。被列为“2005年国家重点新产品计划”。这是中国贴标机制造业的一件大事，是国家对中国浆糊贴标机制造业的首肯。不仅仅是平航，也是所有同行乃至啤酒界的骄傲。因为它标志着国内啤酒高速生产线长期被国外贴标机垄断的局面已被打破，高速贴标机领域不二价的时代一去不复返了！这之后，“秦皇岛中德”、“青岛德隆”也相继推出45-8-9高速贴标机。这些生产贴标机的骨干厂家一方面拥有了高、中、低速各类型号贴标机的拳头产品，另一方面在产品质量上和技术含量上都有了不同程度的提高。过去，人们总喜欢问我：“你的产品跟进口产品比有没有差距、有多大差距？”现在，人们有时候会问我：“你的产品与“克朗斯”的产品相比还有哪些差距？”是否可以这样理解，国外贴标机产品除“克朗斯”外，其他品牌的贴标机已经不如国产的好了？从2002年至今国内贴标机的供求量就足以说明问题。据不完全统计，目前在中国啤酒行业贴标机的年需求量大约100多台，“平航”占大约40%的市场份额，德国“克朗斯”约占5%左右的份额，其他国外品牌基本上销声匿迹，已无蛋糕可分。国产贴标机在中国市场上独领风骚，国外产品已经陷入“无可奈何花落去”的境地。长期充斥国内市场的外国产品有的受到了致命的打击，有的感受到了“唇齿之寒”的威胁。 中国贴标机虽然在短短的三年时间里把绝大部分国外产品挤出了“国门”，在国内市场上树立了霸主地位，但是，在国际市场中仍无地位可言。究其原因，大致如下： 1. 缺少核心技术，或者说核心技术发掘不够，产品质量的稳定性提高不大，与国际一流的产品尚有差距。 2. 产品品种单一，缺乏系列产品，如套标机、热熔胶贴标机、不干胶贴标机等，这些产品虽然在“2006中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上偶见一、二，也基本上属于“拿来主义”产物，尤其在高速领域仍是空白。 综上所述，国产不干胶贴标机若要全面占领国内啤酒、饮料的需求市场，打入国际市场，提高国际竞争力，就应该在“质”和“量”上下功夫，在产品的稳定性、可靠性、实用性上下功夫，在发掘自己的核心技术、自主创新上下功夫。 中国包装产业发展日新月异，不断的涌现出大大小小的包装机械生产厂家，其上海博睦实业有限公司在包装产业内的发展迅速，企业发扬“敬业、守信、务实、创新”的精神，以“产品更优质，价格更低廉，服务更周到，顾客更满意”为质量方针，赢得国内外顾客的青睐，产品除国内市场销售外，还远销美国、日本、俄罗斯、澳大利亚、新西兰、印度尼西亚、马来西亚、印度、缅甸、意大利、法国、尼日利亚、越南、伊朗、叙利亚、哈萨克斯坦、波兰、罗马尼亚等80多个国家和地区，深受国内外用户的好评，上海博睦由国内市场逐渐迈向广阔的国际市场！在国内外市场开拓方面取得重大成就！从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。这个阶段主要是引进、仿制国外已淘汰的功能不全的贴标机。当时几个贴标机生产厂家只能生产贴二标（颈、身标）的贴标机，一种是型号为12-8-6回转式贴标机，一种是型号为15-4-6回转式贴标机。大约有近200台的型号为15-4-6（生产能力24,000瓶/时）贴标机和200多台的型号为12-8-6（生产能力12,000瓶/时）标机装备在国内各啤酒厂的灌装生产线上运行而大部分包装生产线上的贴标机都是进口产品。这一时期，包装只需贴二标，这些国产机器基本上还可以满足要求。由于国产设备在功能、性能、外观和贴标质量方面与进口设备相比差距太悬殊，对进口设备不可能产生任何威胁。因此、大家处于相安无事状态。这个时期进口贴标机在中国市场上占主导地位，绝大部分制药厂家还是选择进口贴标机。从199年至2001年为第二阶段。这个阶段是中国贴标机生产的提升阶段。一是贴标速度的提升，从24,000瓶/时提升到33,000瓶/时，二是贴标功能的提升，从贴二标(颈、身标)提升到贴四标，即同时可贴头、颈、身、背标。从1995年开始，国内各生产厂家为了提高产品装潢档次，提出瓶上贴头标和背标。为了适应这一发展趋势，各贴标机生产企业一方面研究在原二标机上增设贴头标和背标的功能，另一方面也积极研发四标贴标机。1995年，“青岛机床厂”率先推出了18-8-6(生产能力26,000瓶/时)三标贴标机，可贴颈、身、背标，无贴头标功能。这一机型是当时国内生产的最大型号的贴标机。我认为，这一款贴标机的问世应该是一个里程碑。是中国第二代贴标机(四标机)研制开发的前奏曲。1997年“广东轻工机械集团推出了18-8-6四标机，1998年，“南海平航”(以下称平航也推出了PH18-8-6四标机。1999年平航又研制成功PH24-8-6(生产能力33,000瓶/时)的四标机。2000年“秦皇岛中德”ZD18-8-6标机和广轻24-8-6四标机相继问世。这些机型在功能上有重大突破，结束了过去国产贴标机只能贴二标的历史。在贴标速度上也有很大提高速2,4000时到33,000/时的提升，为高速贴标机的研发奠定基础。同时在外观和内在质量上也有了重大进，大大缩小了与进口贴标机的差距。但是，由于这些产品均属于试生产阶段，耐用度和稳定性仍有待于提高，加上用户长期以来对国产设备持有怀疑态度，还是普遍认为进口的贴标机比国产的要好，所以，在国内市场进口贴标机仍占主导地位。国产贴标机仍然对进口贴标机没有构成多大威胁。从1998年2001年的几年间，由于克朗斯”的产品价格长期居高不下，国产四标贴标还处于襁褓之中，所以，外国其他品牌的贴标机乘机大量涌入中国市场，仅盖奈(GERNEP)科时敏(KOSME)、萨西布SASIB)等各种型号的贴标机在国内就有近百台之多。从02年至今为第三阶段。这个阶段是中国贴标机技术成熟阶段，是中国贴标机历史上的一个重大转折点。这四年，国产贴标机的生产企业在互相竞争的同时，也形成了与国外贴标机生产企业竞争的态势，在竞争中提高、在提高中发展、在发展中创新，在创新中壮大，逐步完成了一个”的飞跃。2002年9月，平航自主研制出PH40-8-8(生产能力50,000瓶/时)式贴标机，该机在北京“2002中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相，立即引起了业内的轰动。2003年，平航PH40-8-8高速回转式贴标机获项国家实用新型专利。该项目于2004年8月在浙江金华市通过科技成果鉴定(到目前为止，仍是国唯一通过省级鉴定的国产贴标机。该项目荣获2000年度广东省科技进步二等奖。被列为“2005年国家重点新产品计划”。这是中国贴标机制造业的一件大事，是国家对中国贴标机制造业的首肯。因为它标志着国内贴标高速生产线长期被国外贴标机垄断的局面已被打破，高速贴标机领域不二价的时代一去不复返了！这之后，“秦皇岛中德”、青岛德隆也相继推出45-8-9高速贴标机。这些生贴标机的骨干厂家一方面拥有了高、中、低速各类型号贴标机的拳头产品，另一方面在产品质量上和技术含量上都有了不同程度的提高。从2002年至今国内贴标机的供求量就足以说明问题。国产贴标机在中国市场上独领风骚，国外产品已经陷入无可奈何花落去的境地。长期充斥国内市场的外国产品有的受了致命的打击，有的感受到唇齿之寒的威胁。中国贴标机虽然在短短的三年时间里把绝大部分国外产品挤出了“国门，在国内市场上树立了霸主地位，但是，在国际市场中仍无地位可言。究其原因，大缺少核心技术，或者说核心技术发掘不够，产品质量的稳定性提高不大，与国际一流的产品尚有差距。2.产品品种单一，缺乏系列产品，如套标机、热熔胶贴标机、不干胶贴标机等，这些产品虽然在“2006中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上见一、二，也基本上属于“拿来主义产物，尤其在高速领域仍是空白。1.2 啤酒生产线贴标机设备的方案分析1.2.1 结构分析通过市场调研，我们决定设计一种用于啤酒瓶灌装机的后续设备-贴标机设备。该设备在前面的工序灌装机灌装好啤酒后，经过输送线流入到贴标工序，通过出标板伸到一定的位置，当啤酒瓶子随着输送线来到出标板的时候，刚好瓶子的外圆周把出标板上面的标签挂到了，这样，由于标签是粘在瓶子上面的，随着瓶子的继续移动，进入夹瓶机构，这个瓶子就是在里面旋转，标签就很顺滑地帖在瓶子的四周，起到了贴标的效果，最后是出瓶到一个自动存瓶装置。图 21 机构运动简图1.2.2 机械结构总体方案和布局根据课题，我们要设计的啤酒生产线贴标机设备，是针对灌装后需要贴标的设备，第2章 机械结构的设计2.1分离气缸的选用气缸的选型应根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。下面以单活塞杆双作用缸为例介绍气缸的选型步骤。（1）气缸缸径。根据气缸负载力的大小来确定气缸的输出力，由此计算出气缸的缸径。（2）气缸的行程。气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选用满行程。（3）气缸的强度和稳定性计算（4）气缸的安装形式。气缸的安装形式根据安装位置和使用目的等因素决定。一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时（如车床、磨床等），应选用回转气缸。在活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。有特殊要求时，应选用相应的特种气缸。（5）气缸的缓冲装置。根据活塞的速度决定是否应采用缓冲装置。（6）磁性开关。当气动系统采用电气控制方式时，可选用带磁性开关的气缸。（7）其它要求。如气缸工作在有灰尘等恶劣环境下，需在活塞杆伸端安装防尘罩。要求无污染时需选用无给油或无油润滑气缸。2.气缸直径计算气缸直径的设计计算需根据其负载大小、运行速度和系统工作压力来决定。首先，根据气缸安装及驱动负载的实际工况，分析计算出气缸轴向实际负载F，再由气缸平均运行速度来选定气缸的负载率q，初步选定气缸工作压力（一般为0.4 MPa0.6 MPa），再由 Fq，计算出气缸理论出力F最后计算出缸径及杆径，并按标准圆整得到实际所需的缸径和杆径。气缸推动分离销来实现箱包纽扣零件的分离。已知工件等运动件质量m3 kg，工件与下料槽间的摩擦系数m 0.25，气缸行程 s为 30 mm1.5 s时间工件运动到位，系统工作压力p = 0.4 MPa，试选定气缸直径。解：气缸实际轴向负载F mg 0.25 250 9.81613.13 N气缸平均速度选定负载率q 0.5则气缸理论输出力双作用气缸理论推力气缸直径 按标准选定气缸缸径为20mm。2.2 夹瓶电机的设计计算2.2.1 夹瓶电机的选用原则在这里，夹瓶电机的作用是驱动两个传动滚筒转动，从而带动皮带转动来使瓶子夹紧，并顺着夹品电机旋转方向的反方向行走，由于贴标机的生产效率是可调的，所以这个夹瓶电机的型号需要选择成为调速的，因为产能不一样，所以夹瓶电机旋转的速度就不一样。在这里我们选择步进电机：2.2.1 夹瓶电机的设计计算：1、已知步进电机速度曲线本次设计加速时间 负载速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，2.电机转速 3.负载转矩式中：4.负载惯量上下垂直运动齿轮齿条式中惯量5.电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数，这里取2.0根据以上得出数据，我们选用步进电机型号为ACH-11120D，此步进电机厂家为深圳步科电机，电机基本参数如下：电机额定功率为1.2KW，额定转矩为4.0N.m，最大转矩为12N.m，额定转速为 3000r/min转子惯量为 ，选用法兰规格型号为110。电机大致图如下：2.1.2减速器选择 电机转速3000r/min，齿条运动速度3m/min，由公式总传动比一般同步带传动一般为2-2.5，我们算得减速器的减速比为大致1:30-1:50之间。 本次设计选用减速器我们选用蜗轮蜗杆减速器，厂家为珠江减速器。珠江减速器蜗轮蜗杆减速器大致外形图如下：由于电机的输出功率为1.2Kw，根据珠江减速器电机功率与减速器相配的表格中如下：步进电机我们已经选得转速为3000r/min，根据上表查得，我们选择蜗轮蜗杆减速器RV050型号，减速比为1:40。根据已经选好的减速器的型号RV050，减速器外形尺寸图如下：我们选择FB这种类型的减速器样式，有减速器输出轴的，为了能和输出同步带轮连接。以下为该减速器详细尺寸，我们选用的RV050减速器外形尺寸为144x210x85mm，减速器输出轴轴径14mm，减速器输入轴径与所选电机的输出轴径相同，即为19mm。2.2同步带传动设计1.设定功率 2.计算小同步带轮转速 3.选定同步带带型和节距 由同步带选型图可以看出，由于在本次设计中功率转速都不大，所以带轮的型号可以任意选取，我们选择H型带，此带为轻型，节距Pb=12.7mm 5.选取主动轮齿数，即小齿轮齿数Z1 查表知道小同步带轮最小齿数为14，本次我们选取小同步带轮齿数为15. 6.小同步带轮节圆直径确定 7.大同步带轮数据确定 本次设计我们选用的同步带的传动比大致为2.1，由于小同步带轮齿数为15，则我们选用传动比为2.1则大同步带轮齿数为32，实际传动比为大同步带轮节圆直径=129.36mm8.同步带速确定 9.确定轴间间距根据公式10.同步带带长及其齿数确定11.带轮啮合齿数计算在本次传动设计中，啮合齿数为带轮齿数的一半，即小同步带齿数的一半，为712.基本额定功率P0计算 查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量可以知道Ta=2100.85N，m=0.448kg/m所以同步带的基准额定功率为13.计算作用在轴上力Fr根据我们这里选用的梯形同步带，型号为H，节距12.7mm，齿形角为40度，齿根厚为6.12mm，齿高4.3mm，齿根圆角半径为1.02mm，齿顶圆角半径1.02mm。2.3分瓶装置的设计 2.3.1步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。2.3.2步进电机的计算1、已知步进电机速度曲线本次设计加速时间 负载速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，2.电机转速 3.负载转矩式中：4.负载惯量上下垂直运动齿轮齿条式中总惯量5.电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数，这里取2.0根据以上得出数据，我们选用步进电机型号为ACH-11120D，此步进电机厂家为深圳步科电机，电机基本参数如下：电机额定功率为1.2KW，额定转矩为4.0N.m，最大转矩为12N.m，额定转速为 3000r/min转子惯量为 ，选用法兰规格型号为110。电机大致图如下：2.1.2减速器选择 电机转速3000r/min，齿条运动速度3m/min，由公式总传动比一般同步带传动一般为2-2.5，我们算得减速器的减速比为大致为1:30-1:50之间。 本次设计选用减速器我们选用蜗轮蜗杆减速器，厂家为珠江减速器。珠江减速器蜗轮蜗杆减速器大致外形图如下：由于电机的输出功率为1.2Kw，根据珠江减速器电机功率与减速器相配的表格中如下： 步进电机我们已经选得转速为3000r/min，根据上表查得，我们选择蜗轮蜗杆减速器RV050型号，减速比为1:40。 根据已经选好的减速器的型号RV050，减速器外形尺寸图如下：我们选择FB这种类型的减速器样式，有减速器输出轴的，为了能和输出同步带轮连接。以下为该减速器详细尺寸，我们选用的RV050减速器外形尺寸为144x210x85mm，减速器输出轴轴径14mm，减速器输入轴径与所选电机的输出轴径相同，即为19mm。2.2同步带传动设计1.设定功率 2.计算小同步带轮转速 3.选定同步带带型和节距 由同步带选型图可以看出，由于在本次设计中功率转速都不大，所以带轮的型号可以任意选取，我们选择H型带，此带为轻型，节距Pb=12.7mm 5.选取主动轮齿数，即小齿轮齿数Z1 查表知道小同步带轮最小齿数为14，本次我们选取小同步带轮齿数为15. 6.小同步带轮节圆直径确定 7.大同步带轮数据确定 本次设计我们选用的同步带的传动比大致为2.1，由于小同步带轮齿数为15，则我们选用传动比为2.1则大同步带轮齿数为32，实际传动比为大同步带轮节圆直径=129.36mm8.同步带速确定 9.确定轴间间距根据公式10.同步带带长及其齿数确定11.带轮啮合齿数计算在本次传动设计中，啮合齿数为带轮齿数的一半，即小同步带齿数的一半，为712.基本额定功率P0计算 查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量可以知道Ta=2100.85N，m=0.448kg/m所以同步带的基准额定功率为13.计算作用在轴上力Fr根据我们这里选用的梯形同步带，型号为H，节距12.7mm，齿形角为40度，齿根厚为6.12mm，齿高4.3mm，齿根圆角半径为1.02mm，齿顶圆角半径1.02mm。2.3分瓶装置的设计 2.3.1步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。2.3.2步进电机的计算1、已知步进电机速度曲线本次设计加速时间 负载速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，2.电机转速 3.负载转矩式中：4.负载惯量上下垂直运动齿轮齿条式中总惯量5.电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数，这里取2.0根据以上得出数据，我们选用步进电机型号为ACH-11120D，此步进电机厂家深圳步科电机，电机基本参数如下：电机额定功率为1.2KW，额定转矩为4.0N.m，最大转矩为12N.m，额定转速为 3000r/min转子惯量为 ，选用法兰规格型号为1102.4贴标装置的设计2.4.1收卷电机的选择根据出标速度，我们初步设定为20m/min,根据电机扭矩计算公式：T=9550*P/N可知,电机的扭矩等于功率与转速的比值，而转速一般范围都在1400RPM之间，根据公式功率P=F*V，可得P=300X0.3m/min=0.09kw,所以电机我们选择90W的可调速电机。2.4.2轴的设计计算1、初步计算轴的直径按照扭转强度估算轴的最小直径，写成设计公式，轴的最小直径mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入设计公式得=32.26mm。考虑到轴上有键槽以及其他因素的影响，应适当增加轴径以补偿键槽对轴强度的削弱。取轴的直径d为40mm，即最右端装带轮处的直径为40mm。装有密封元件和滚动轴承处的直径，应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。相临轴段的直径不同形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度，轴肩处的直径差一般取510mm，这里轴肩出的直径差选择5mm，然后协调各段轴的长度，考虑到要装轴承座和机构的合理性，还有螺钉等的长度及其他各方面的因素，初步确定轴的各段长度。2.4.3轴承的强度校核轴承的选用在以上的说明中已经给出，选用的是带紧定套的滚子轴承，型号为22218CK/W33+H318，其基本参数为主要是额定载荷：C=240000N， =322000N，e=0.23,Y=2.5,，假定轴承的寿命为3年，每天工作10小时，一年工作300天，所以轴承的基本额定动载荷可按一下公式进行计算：C=其中：C基本额定动载荷计算值，N； P当量动载荷，按式计算，为轴承所受径向载荷，轴向动载荷，X为径向动载荷系数，Y为轴向动载荷系数；寿命因数，按表7-2-8选取；速度因数，按表7-2-9选取；力矩载荷因数，力矩较小时=1.5,力矩较大时=2;冲击载荷因数,按表7-2-10选取;温度系数,按表7-2-11选取;轴承尺寸及性能表中所列基本额定动载荷;由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2（中等冲击）,=;1.0；因为轴向载荷=0，即，所以当量动载荷即， ,所以此轴承选的合适,能满足要求。第三章： 机架的设计如图：方管底架选择根据贴标机和病人和零部件重量来定，方管底架受力分析得出，由分析得出底座在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力。 即方管架给的压力为G(医疗床重量)+G（零部件重量） =3000N（300Kg）+(100x10) =4000N根据方管承载力计算公式：M=Pac/L(M：弯矩，P集中力，a集中力距支座距离，c集中力距另一支座距离，L跨度，L=a+c) （仅用于矩形截面) f=M/W材料的许用应力（弹性抗拉强度/安全系数）。M=Pac/L=11960xL，本次设计初定L为950mm则M=16744N.M，初定方管为50x50x3的方管，计算W得出折算后位14Mpa查的普通碳素结构钢Q235A的抗拉强度为375500Mpa，由于14Mpa远远小于375Mpa，所以初定方管50x50x3满足要求。由计算得出可以使用50x50x3的方管，初定设计计算得出方管总体架尺寸为1100mmx950mm。第4章 结构设计及三维建模4.1自动储瓶装置的设计及建模 通过二维装配图和零件图的绘制，我们通过SOLIDWORKS三维设计软件将上料，啤酒生产线贴标机设备结构进行三维建模，主要结构的三维建模如下4.2分瓶装置的设计及建模夹瓶装置的建模整个装置的三维建模如下图：4.4设计中应用的标准件建模本次设计中选取的有气缸、轴用外卡环、深沟球轴承6206等 深沟球轴承6206第5章 主要零件的应力分析及仿真 5.1旋转支架的受力分析与仿真如图：添加夹具给支架一个载荷选择材料进行受力分析进行应力应变分析六、三维软件机械设计总结通过此次设计，又一次提升了运用三维软件的水平，并吸收了不少经验，总结为一下几点。（1） 有零件图纸作图与空想设计作图不同，零件尺寸已经给出，作图时先不考虑尺寸是否真的合适，根据尺寸作出零件的三维图，但到装配时必须要考虑尺寸是否合适，由于AutoCAD图纸效果不好，导致尺寸会有出错，甚至有出现欠定义尺寸，所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸，再进行修改，直到满足配合要求。（2） 工具集的确方便了作图，通过选择零件类型，输入数据，就能生成出标准零件，但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变，运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。（3） 作三维图时要灵活变通，解决问题的方法总比问题多，当一种方法不能正常作图时，试试另一种方法，这不但能完成零件制作，同时也可以培养出更好的作图思路，和打破规矩的新想法。（4） 规则的零件，要学会使用一些能够节省时间的命令，如镜向，阵列等，“能省则省”。（5） 关于装配，曾经带给我很大的阻碍，花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上，即使活动范围会产生干涉，也不能对其设定活动范围，如高级配合里的距离范围，和角度范围，即使在该活动范围并不影响父装配体，也不可设定。因为一旦设定范围后，在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型，这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配。（6） 看懂图是作图的首要任务，看图就是了解零件的工具，没有工具则无法制出零件，所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构，想透图中的虚实线，这才是高效作图的重中之重。- 48 - 总 结毕业设计是对我大学四年学习成果的总结，是对我将来的学习、工作最为有力的一次锻炼。它促进我将所学的理论知识与实践有机的结合，并且深深的体会到了自己所学专业的博大精深。尽管在设计中遇到许多难题与不曾接触过的东西，但在老师的帮助和我的刻苦努力下都一一克服，并学到了许多的实践经验。尽管我所设计的东西可能还有许多欠缺，但是我确实在此次设计中学得了很多东西，它将对我以后的学习与工作产生很大的影响。我这次设计的题目是：啤酒生产线贴标机设备，在整个设计过程中做了如下工作：1、查阅有关的文献资料，了解当今国内外啤酒生产线贴标机设备的发展现状及发展前景，也看到了创新设计巨大发展潜力。2、根据啤酒生产线贴标机设备的用途，对啤酒生产线贴标机设备的传动系统以及执行机构进行了充分的论证，最终确定了方案。3、对典型零件如直齿轮、链轮、轴以及进行了详细的设计计算，并进行了校核。4、对所用轴承进行了强度校核和以及寿命计算。5、零件的图纸以及装配图设计。6、进行了啤酒生产线贴标机设备的三位设计及建模通过这次毕业设计，使我具有了严谨、认真的工作作风，为自己今后学习更多的专业知识奠定了坚实的基础，也为我将所学的知识应用到实际生产中提供了一次很好的锻炼机会，必将对我的将来产生深远的影响。 参考文献1 成大先.机械设计手册(单行本)机械传动M.北京：化学工业出版社,20042 濮良贵，纪名刚.机械设计(第七版)M.北京：高等教育出版社,20013 刘鸿义.材料力学(第三版 上、下册)M.北京：高等教育出版社,19914 甘永立.几何量公差与检测M.上海：上海科学技术出版社,20055 冯辛安.机械制造装备设计M.北京：机械工业出版社,19996 于骏一.机械制造技术基础M.北京：机械工业出版社,20047 天津大学.机械零件手册M.北京：人民教育出版社，19818 孙桓机.机械原理M.北京高：等教育出版社，20069 孟宪源.现代机构手册M.北京：机械工业出版社，199410 吕仲文.机械创新设计M.北京：机械工业出版社，200411 寇尊权，王多机.械设计课程设计M.北京：机械工业出版社，200612 刘朝儒，彭福荫，高政一.机械制图（第四版）M .北京：高等教育出版社，2001 13Rajput R K. Elements of Mechanical Engineering. Katson Publ. House，1985.14Orlov P. Fundamentls of Machine Design. Moscow: Mir pub, 1987. 15Mechanical Drive (Reference Issue). Machine Design. 52(14),1980.16Bedini.R.a.o Academic Research on the Olivetti:SIGMA-system applications. Proceeding of the TshIsIR,Tokyo,1977.17Honshizaki J.Bopp E. Robot Application Design Manual. New York:John wiley & Sons.INC,1990致 谢近一个学期的不懈努力,大学本科学习中非常重要的一个环节-毕业设计终于完成在即！这是我在毕业之前对所学的各门知识的一次深入的综合的总复习，也是一次理论联系实际的真正训练,。因此,它在我四年的大学生活的占有很重要的地位。通过这次毕业设计我对自己的下一个阶段的顺利进行作了一次适应性的演练,很好的锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，回顾了以前的学习内容并为将来的学习和工作打下了很好的基础。在整个设计过程中,我得到了老师的悉心指点。在整个过程中老师体现的那种一丝不苟，细心细致的科学精神让我久久不能忘记,并肃然起敬。特别是李老师的扎实功底和谆谆教导让我受益匪浅。我个人认为我这次毕业设计的完成很大程度上源于老师教导我养成的专心致志，循序渐进,不断积累，决不放过任何一个含糊问题，以高度的责任感面对所有的细节的良好的学习习惯。由于自己的能力有限,并且经验和知识的储备在一定的程度上也限制了我在设计上的水平, 但是正是这些缺陷激励着我不断的前行。在以后的学习和生活中我会更加的努力去掌握更多的知识,让自己的视野更加广阔,并且这种良好的学习精神也将永远的保留下去。所以在设计中出现的许多不足之处,期望各位老师和同学多多包涵并给予指教,以激励我更好的改进,在将来的生活和学习中不断的完善自己。在本次毕业设计期间，我也得到其他老师的指点，以及同组成员的帮助，在此向所有关心帮助过本文写作的老师、同学及参考文献的作者表示衷心感谢！最后再一次的感谢母校和四年来辛勤培养我的各位老师,我将永远记住您们的教导，我将永远以母校为荣耀。