紙杯成型機整體成型部分及其傳動設(shè)計

湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）（2010屆）本科畢業(yè)設(shè)計（論文）資料題目名稱：紙杯機整體成型部分及傳動系統(tǒng)設(shè)計學院（部）：機械工程學院專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學生姓名：陳愛班級：機設(shè)063學號06402600115指導教師姓名：何國旗職稱教授最終評定成績：湖南工業(yè)大學教務處

2010屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文）資料第一部分設(shè)計說明書

（2010屆）本科畢業(yè)設(shè)計（論文）紙杯機整體成型部分及傳動系統(tǒng)設(shè)計學院（部）：機械工程學院專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學生姓名：陳愛班級：機設(shè)063學號06402600115指導教師姓名：何國旗職稱教授最終評定成績2010年5月湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）過程管理資料61-摘要在人們追求方便、衛(wèi)生、安全以及環(huán)保的現(xiàn)代社會，一次性杯子在人們的日常生活中逐漸體現(xiàn)其優(yōu)越性。并且隨著一次性塑料杯的逐步退出現(xiàn)代消費市場，一次性紙杯正成為現(xiàn)代社會一次性杯子的主流，并也發(fā)展的趨勢逐步進入到餐飲行業(yè)代替餐具容器。為滿足日益增長的市場需求，紙杯成型機的研究、設(shè)計和改進工作也應與時俱進。自動紙杯成型機通過自動送紙、沖底、注油、封合、預熱、加熱、翻底、滾花、卷邊、退杯、出杯等連續(xù)工序生產(chǎn)出紙杯。本設(shè)計主要完成紙杯整體成型及其傳動系統(tǒng)部分的設(shè)計，該部分主要包括紙杯的預熱、加熱、翻底、滾花、卷邊和退杯工序。紙杯成型機本部分的動作主要通過四桿機構(gòu)，凸輪機構(gòu)，間歇機構(gòu)等機構(gòu)來完成。本設(shè)計將依次對紙杯成型機生產(chǎn)工藝過程分析，各個功能實現(xiàn)以及執(zhí)行機構(gòu)的確選擇、紙杯成型機總體傳動方案的確定，并在此基礎(chǔ)上進行傳動系統(tǒng)零件的設(shè)計計算，主要對帶傳動、鏈傳動、凸輪傳動、偏心輪傳動、弧面凸輪分度間歇機構(gòu)以及主軸進行詳細的設(shè)計計算。本設(shè)計對紙杯成型機的工作原理作了詳細的介紹，并通過設(shè)計計算確定其主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)。該自動紙杯成型機結(jié)構(gòu)合理，操作方便，功耗較小，效率較高，性能穩(wěn)定，能進一步滿足目前日益增長的市場要求。關(guān)鍵詞：機械自動紙杯成型機紙杯成型

ABSTRACTInthemodernsociety,withpeople’spursuitofconvenience,health,safety,andenvironmentalprotection,sanitarycupsgraduallyshowitssuperiorityinpeople'sdailylife.Andasthedisposableplasticcupregularlywithdrawfromthemodernconsumermarket,papercupisbecomingthemainstreamofone-offcupandenterthecateringindustryinsteadofcutlerycontainers.Tomeetthegrowingmarketdemand,theresearch,designandimprovementofthepapercupformingmachineshouldalsobeadvancedwiththetimes.Theautomaticpapercupformingmachineproducespapercupsthroughcontinuousprocessofautomaticdocumentfeeder,redbottom,oiling,sealing,preheat,heating,turnthebottom,knurling,curling,exitcupanddumpcupetc.Themainpurposeofthedesignistodesigntheoverallshapeofthepapercupandthetransmissionsystemwhichincludetheprocessofpapercups’preheating,heating,turnthebottom,knurling,curling,andexitcup.Tofinishthispartofpapercupformingmachine,atypicallinkage,chaintransmission,belttransmission,cammechanismsandintermittentinstitutionsareused.Thisdesignwilldesignandcalculatetransmissioncomponentsonthebasisoftheanalysisofpapercupformingmachine’sprocess,achievementofdifferentfunctions,theselectionofimplementingagenciesanddeterminationoftheoveralltransmissionscheme.ThemaincontentistodesignandcalculateVbelt,chain,sprocket,cam,eccentricwheel,spindle,camGloboidalintermittentindexingagenciesandprincipalaxisdetailedly.Thedesignmakesadetailedintroductionabouttheworkingprincipleofpapercupformingmachine,anddeterminesthemainparametersandstructuresthroughdesignandcalculation.Theautomaticpapercupformingmachinehasreasonablestructure,convenientoperation,lowpowerconsumption,highefficiencyandstableperformancewhichcanfurthersatisfythegrowingdemandsofthemarketatpresent.Keywords:Machinery,AutomaticPaperCupFormingMachine,PaperCup

目錄第1章緒論 -13-

2010屆畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務書學院（部）：機械工程學院專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化指導教師何國旗學生姓名陳愛課題名稱紙杯機整體成型部分及傳動系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及任務一、設(shè)計參數(shù)1、紙杯規(guī)格：9盎司（規(guī)格尺寸：R=316mm，r=240mm，）；2、紙質(zhì)材料：150—400g/平方米的單面涂膜紙張；3、生產(chǎn)速度：50只/分鐘；4、電源要求：380V50Hz；5、總功率：4kW；6、機器重量：500kg；7、外形尺寸：(長×寬×高)2500×1200×1400。二、畢業(yè)設(shè)計圖紙1、總裝配圖一張A0；2、機器中主要零件圖若干張；3、總的圖紙量不少于3張A0。三、設(shè)計說明書1、紙杯成型機的功能簡介；2、紙杯成型機主要機構(gòu)傳動的設(shè)計；3、紙杯成型機的傳動系統(tǒng)的設(shè)計；4、設(shè)計心得體會。擬達到的要求或技術(shù)指標1、熟悉紙杯成型機的工作原理；2、掌握紙杯成型機設(shè)計的一般步驟及工作方法；3、熟悉標準件的型號及選用；4、熟悉非標零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工藝規(guī)程設(shè)計；5、熟練掌握Auto-CAD、Pro/E等軟件的使用；6、了解國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。進度安排起止日期工作內(nèi)容2010年01月10日—01月20日開題；2010年03月10日—03月19日畢業(yè)實習；2010年03月20日—04月15日Pro/E三維建模；2010年04月16日—05月10日書寫說明書；2010年05月10日—05月25日繪制裝配圖和零件圖；2010年05月26日—05月27日整理設(shè)計說明書，整理規(guī)范設(shè)計圖紙；2010年06月01日—06月06日檢查圖紙和論文，準備答辯。主要參考資料1、機械設(shè)計；2、工程圖學；3、工程材料；4、包裝機械設(shè)計；5、非標零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計資料；6、機械零件；7、機械設(shè)計手冊；8、機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計資料；9、機械裝配工藝規(guī)程的設(shè)計資料；10、Auto-CAD使用詳解；11、Pro/E使用詳解；系（教研室）意見簽名：年月日學院（部）主管領(lǐng)導意見簽名：年月日

湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（2010屆）學院（部）：機械工程學院專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學生姓名：陳愛班級：機設(shè)063學號06402600115指導教師姓名：何國旗職稱教授2010年01月20日

題目：自動紙杯機整體成型部分及傳動系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合課題任務情況，查閱文獻資料，撰寫1500～2000字左右的文獻綜述紙杯成型機是生產(chǎn)一次性紙杯的機器，而一次性紙杯使用方便，安全衛(wèi)生，價格低廉，綠色環(huán)保，相對傳統(tǒng)的陶瓷杯，玻璃杯，塑料杯，不銹鋼杯等非一次性杯子，其優(yōu)越性在許多方面和領(lǐng)域都得到充分的體現(xiàn)。因為紙杯的以上優(yōu)點，紙杯正成為許多家庭和公共場所主要食品容器。隨著紙杯應用的區(qū)域的迅速推廣以及使用人群的迅猛增長，對各式紙杯的成型技術(shù)展開研究成為必然趨勢和當務之急，以研究、改進并開發(fā)出新的先進的紙杯成型機來降低成本，實現(xiàn)自動、高效地生產(chǎn)出足夠的紙杯來滿足市場的需要。最初的紙杯是圓錐形的，并且手工制造而成，后來出現(xiàn)了折疊紙杯，質(zhì)量和生產(chǎn)率均不高。1932年第一只涂蠟兩片紙杯問世，該紙杯美觀耐用，成本較低，生產(chǎn)效益較高，但是此款紙杯不適于承載熱飲料。為擴大紙杯的應用范圍，1940年直壁雙層杯推出市場，這種紙杯不但便于攜帶而且盛裝熱飲料，紙杯上涂布乳膠后能掩蓋紙材的紙板味，并且能加強紙杯的防漏性，被廣泛應用于自動售賣機來承載熱飲料。當人們正在采用經(jīng)乳膠涂布處理的紙杯承載熱飲料的同時，有關(guān)食品公司有也開始將聚乙烯涂布在紙板上來增加紙包裝的阻隔性和密封性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效率也得以提高。由于可以承載冷、熱飲料，使紙板的應用范圍得以進一步發(fā)展。制造一次性紙杯需要紙杯成型機，全自動紙杯機是一種多工位自動成型機械，它通過自動送紙(印刷好的扇形紙片)、封合（熱封合紙杯壁）、注油(上卷口潤滑)、沖底(從卷筒紙上自動沖裁杯底)、加熱、滾花(杯底封合)、卷邊以及卸杯、出杯等連續(xù)工序，以及具有光電檢測、故障報警、計數(shù)等功能，是生產(chǎn)飲料紙杯、茶水紙杯、咖啡紙杯、廣告紙杯及市場紙杯、冰淇淋紙杯以及其它的一次性食品紙質(zhì)容器的理想設(shè)備。

目前國內(nèi)市場上紙杯的生產(chǎn)大部分由手工走向了自動化，紙杯成型機應用越來越廣泛，我們目前紙杯的成型技術(shù)都是在韓國技術(shù)上發(fā)展起來的，其研制的紙杯成型機被稱為韓氏機型，韓氏機型具有簡單、操作方便、造價低等優(yōu)點。其在紙杯行業(yè)的起步階段起到了一定的作用，但是隨著紙杯市場的深入，紙杯使用領(lǐng)域的拓展，用戶要求的不斷提高，紙杯類型的增多，不同類型的紙杯其成型方法截然不同或者存在較大區(qū)別。這種機型暴露出來的缺點越來越制約行業(yè)的發(fā)展。市場急需一種高速并且能生產(chǎn)多品種、多型號的新一代紙杯成型機。針對韓氏紙杯成型機的諸多缺陷，大家也都看到了紙杯的無限潛在商機，而且在“消除白色污染，改善環(huán)境衛(wèi)生”的國策背景下，很多大中型機械公司正組織科研人員不遺余力地在紙杯成型機項目上投入巨資研發(fā)，并借鑒國外先進技術(shù)，已潛心研制出具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的第二代紙杯機——智能高速紙杯機。該新式紙杯成型機采用了多工位、中封機構(gòu)，利用臥式成型機構(gòu)，大大提高了生產(chǎn)率和提高了紙杯制作范圍。相信新一代臥式紙杯成型機將以其高速、產(chǎn)品多元化的優(yōu)越性能而成為紙杯制造業(yè)更新?lián)Q代、業(yè)務擴大之首選，它的出現(xiàn)將是紙杯業(yè)的一大飛躍。近年來，人們的衛(wèi)生健康環(huán)保意識在不斷提高，加之原油副產(chǎn)品價格上漲導致塑料餐飲容器成本上升，一次性塑料杯正迅速退出市場，而環(huán)保廉價的紙杯正凸現(xiàn)巨大商機，市場的需求日益擴大。一次性環(huán)保紙杯以其美觀大方、干凈衛(wèi)生、防油耐溫、無毒無味，低成本等優(yōu)勢已成為人們?nèi)粘Ｏ挠帽氖走x，正在大量進入我國每個城鎮(zhèn)居民家庭，并逐步向農(nóng)村地區(qū)擴。在各種大型酒店、餐館、電信、房地產(chǎn)、航空、鐵路、醫(yī)院、政府機構(gòu)、家庭以及各大中小型商場超市用量巨大。為適應社會發(fā)展的需求，紙質(zhì)容器必將取締塑料紙杯，逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ畋匦璧南钠?。紙杯是一個很龐大的群體日常生活中必需的一次性消耗品，他們家家必備，一年四季必用，而作為人們?nèi)粘Ｉ畋匦璧南钠贰淮涡员?，市場到底有多大？?jù)有關(guān)資料顯示：我國每年消耗的一次性塑料杯和紙杯達100億只以上，預計今后幾年內(nèi)將劇增，在中國這個世界上人口最多的國家其市場潛力之大，需求源源不斷，市場永不枯竭，商機無限。既然紙杯的商機無限，而制造紙杯需要紙杯成型機，于是很多企業(yè)家就購買了紙杯成型機，建起了自己的紙杯加工廠。而購買紙杯成型機加工制造環(huán)保紙杯更是諸多普通個人家庭投資致富、下崗工人二次創(chuàng)業(yè)、打工族返鄉(xiāng)自主辦廠、日用品經(jīng)銷商增項創(chuàng)收的上佳選擇。紙杯成型機操作簡便、性能穩(wěn)定、占地少、效益高，是投資創(chuàng)業(yè)的首選項目。購買紙杯成型機也是廣大中小投資者開辦紙杯廠，進入環(huán)保產(chǎn)業(yè)開辟出一條成功之路。而在競爭日益激烈的今天誰購買的紙杯成型機的自動化程度越高，誰的經(jīng)濟效益就會越好，哪家機械設(shè)計制造公司生產(chǎn)的紙杯成型機越先進，它就能輕松占有更多的市場份額。所以紙杯成型機的設(shè)計制造更需要我們機械行業(yè)內(nèi)的公司及人員投入更多精力、金錢、人力、物力去研究、改進和開發(fā)新產(chǎn)品。所以生產(chǎn)紙杯的紙杯成型機更是無限商機。2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案選題依據(jù)：一次性環(huán)保紙杯即將取代塑料杯而成為人們生活必需品，其市場潛力巨大，需求源源不斷，市場永不枯竭，商機無限。而紙杯成型機是生產(chǎn)一次性紙杯的必需的機械設(shè)備,為了滿足市場對紙杯的需求,紙杯成型機的技術(shù)將隨紙杯的需量的大增而迅猛發(fā)展，市場需求量也將急劇增長。此課題的設(shè)計幾乎涵蓋了我們大學階段學到的全部專業(yè)知識，例如機械原理、機械設(shè)計、工程制圖、理論力學、材料力學、機械制造工藝學、機械設(shè)計學、液壓與氣壓傳動、幾何公差與檢測。我相信通過這個課題的設(shè)計能夠更好地使我們所學到的知識在實踐中得到檢驗、鞏固與提高，使我們養(yǎng)成勤于動腦和查詢資料的習慣，并提高我們的實際動手能力和解決實際問題的能力。主要研究內(nèi)容：（1）方案論證和參數(shù)設(shè)計；（2）結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計及其布置；（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計；研究思路及方案：（1）建立紙杯成型機結(jié)構(gòu)模型；（2）查閱相關(guān)資料。3.工作進度及具體安排2010年01月10日—01月20日開題；2010年03月10日—03月19日畢業(yè)實習；2010年03月20日—04月15日Pro/E三維建模；2010年04月16日—05月10日書寫說明書；2010年05月10日—05月25日繪制裝配圖和零件圖；2010年05月26日—05月27日整理設(shè)計說明書，整理規(guī)范設(shè)計圖紙；2010年06月01日—06月06日檢查圖紙和論文，準備答辯4.指導教師意見指導教師：年月日說明：開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應在導師指導下，由學生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導師審查后簽署意見生效。

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告填表日期：2010年05月10日學院（部）機械工程學院班級機設(shè)063學生姓名陳愛課題名稱：自動紙杯成型機整體成型部分及傳動系統(tǒng)設(shè)計課題主要任務：Pro/E建模；紙杯成型機工藝的分析；紙杯機機構(gòu)的選用；紙杯成型機總體方案的確定；紙杯機傳動零件的設(shè)計；總裝配圖及主要零件圖的繪制。1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果搜集整理紙杯成型機的相關(guān)資料；用Pro/e建模，繪制出機器的三維建模；編寫并完成設(shè)計說明書的大部分內(nèi)容。2、下一步的主要研究任務，具體設(shè)想與安排完成并完善設(shè)計說明書；完成主要零件圖的繪制并整理規(guī)范所有設(shè)計圖紙；按照規(guī)定對設(shè)計說明書進行合理排版檢查圖紙和設(shè)計說明書格式、規(guī)范等是否符合要求，準備答辯。3、存在的具體問題機器結(jié)構(gòu)比較復雜，繪圖以及設(shè)計計算的難度較大，涉及的設(shè)計計算難度較大；用Pro/E將零件圖裝配后部分機構(gòu)（如：鏈傳動、V帶傳動）無法做運動仿真。4、指導教師對該生前期研究工作的評價指導教師簽名：日期：畢業(yè)設(shè)計（論文）指導教師評閱表學院（部）：機械工程學院學生姓名陳愛學號06402600115班級機設(shè)063專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化指導教師姓名何國旗課題名稱自動紙杯機整體成型部分及傳動系統(tǒng)設(shè)計評語：（包括以下方面，①學習態(tài)度、工作量完成情況；②檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；③學術(shù)水平或設(shè)計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；）是否同意參加答辯：是□否□指導教師評定成績