《膠帶泡沫封箱機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》10000字（論文）

頁概論1.1課題背景現(xiàn)在時(shí)代在不斷進(jìn)步，對產(chǎn)品需求日益增多。新的物品不斷出現(xiàn)，這使得物品包裝的需求越來越高。這使得人對包裝的效率需求越來愈高，使用機(jī)器進(jìn)行包裝能大幅度地提高封箱包裝的效率，加快產(chǎn)品代謝；使得對人工進(jìn)行包裝的依賴程度降低，以便于降低勞動強(qiáng)度并且使得生產(chǎn)材料的浪費(fèi)降低，進(jìn)而降低生產(chǎn)所需的成本。而且誤差低，人工包裝可能存在膠帶黏貼歪斜，或者由于手的接觸使得膠帶粘貼面失效等問題，封箱機(jī)使得這些問題有效改善。隨著時(shí)代的進(jìn)步，對包裝機(jī)的要求越來越嚴(yán)格。對于現(xiàn)有包裝機(jī)調(diào)查，其對封箱機(jī)的需求越來越高。它主要采用膠帶對紙箱開口處進(jìn)行封裝，大多數(shù)是可以根據(jù)紙箱大小做出相應(yīng)的調(diào)整，可以依次完成對紙箱的上下封箱，基本用于流水線上，對藥品,電器,商貨等進(jìn)行包裝。因此封箱機(jī)的競爭日益激烈，對封箱機(jī)的智能化,多元化，標(biāo)準(zhǔn)化的要求日益增加。1.2本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀封箱機(jī)的機(jī)械技術(shù)含量日益劇增。對其智能化,標(biāo)準(zhǔn)化,多元化的要求日益增加。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種食品加工產(chǎn)品已形成了一個(gè)又一個(gè)的需求。新型的包裝技術(shù)和全新密封式包裝機(jī)械且目前包裝行業(yè)的競爭越來越激烈。自動化程度高、智能化、多功能、高性能、低成本的包裝機(jī)越來越受到業(yè)界的青睞。與傳統(tǒng)的包裝機(jī)相比，新的包裝機(jī)具有簡單、效率高、支持性強(qiáng)、自動化程度高等特點(diǎn)。在不久的將來，封箱機(jī)類型的產(chǎn)品將配合機(jī)械產(chǎn)業(yè)朝著自動化的趨勢發(fā)展進(jìn)而促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高[3]。

但們能應(yīng)該看到的是，按照目前國內(nèi)的機(jī)械生產(chǎn)與制造技術(shù)水平來說，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)要求，因此在產(chǎn)品走向國際市場的道路還有很遠(yuǎn)，而且也必將是艱辛的，那么如何才能讓國內(nèi)的企業(yè)更快更好的趕超世界水平，這就需要國內(nèi)的封箱機(jī)生產(chǎn)企業(yè)要加大科技投入，提高創(chuàng)新水平，讓企業(yè)可以更多的參加市場競爭，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的經(jīng)濟(jì)全球化。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國外的比較先進(jìn)的封箱機(jī)生產(chǎn)廠家多集中于美國、澳大利亞、德國、意大利等。值得一提的是德國的封裝機(jī)械水準(zhǔn)在機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械的技術(shù)性能等方面居于領(lǐng)導(dǎo)地位[4]。近年來，上述國家的包裝產(chǎn)業(yè)和食品機(jī)械設(shè)備的發(fā)展呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢，這也必然會成為了國內(nèi)企業(yè)發(fā)展的又一大阻力。1.2.1國外封箱機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r國外封箱機(jī)的發(fā)展主要大體是三個(gè)階段：簡單包裝，自動包裝，高級自動包裝。在20世紀(jì)的初期由于當(dāng)時(shí)英國巧克力的風(fēng)靡使得應(yīng)該開始了巧克力的包裝封口，這也是包裝封口的開端。大概到中期的時(shí)候由于當(dāng)時(shí)光電管以及氣電開關(guān)的出現(xiàn)使得完善了自動封箱機(jī)最初的自動化生產(chǎn)，在20世紀(jì)60年代的時(shí)候，封箱機(jī)已經(jīng)開始普及使用了電子類的元器件所組成的機(jī)械控制系統(tǒng)與液壓傳動氣動等技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了大致的自動封箱。到了八十年代已經(jīng)大量開始應(yīng)用高新技術(shù)，激光，微電子，超聲波等使得包裝生產(chǎn)線開始實(shí)現(xiàn)較為完備的自動化，使用效果更加顯而易見。并形成了一套完整而獨(dú)立的體系。以美國為例，美國的包裝行業(yè)開端起源于二十世紀(jì)的初期，自從二戰(zhàn)以來得到快速的發(fā)展。其大量使用的行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是飲料以及煙草為主。當(dāng)前前景最好的是伺服電機(jī)自動包裝機(jī)以及水平枕式微機(jī)控制。在今后的發(fā)展中會更偏向于自動化，高效化以及節(jié)能化發(fā)展[5]。1.2.2國內(nèi)封箱機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r國封箱機(jī)的開始是源于解放時(shí)期初。在解放之前基本上是空白的，大部分產(chǎn)品都不用包裝，或者是簡單的手工包裝，談不上包裝機(jī)械化。而且大部分包裝是源于海外的購物如進(jìn)口煙草等。包裝機(jī)的最開始是用于卷煙機(jī)的生產(chǎn)，到后面是酒業(yè)的包裝，在后面一點(diǎn)是針對食品的真空包裝。直到二十世紀(jì)八十年代，因?yàn)楫?dāng)時(shí)人們的生活水平的提高，人們對于物質(zhì)的要求越來越高，且快遞等物流行業(yè)的火熱使得包裝的需求空前的巨大，因此當(dāng)時(shí)的人們急切的需要包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，因此大大的提高和促進(jìn)了包裝機(jī)的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和資料顯示在日益發(fā)展的包裝行業(yè)中包裝機(jī)的工作速度大概以每年10%~20%的速度增長，相比傳統(tǒng)的機(jī)械自動化工業(yè)的平均增長的增值高達(dá)4.69%。因此包裝機(jī)行業(yè)的發(fā)展在國民經(jīng)濟(jì)是非常重要的存在[2]。封箱機(jī)的機(jī)械技術(shù)含金量日益劇增。國外的研究中已經(jīng)將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于封箱的機(jī)械上，如步進(jìn)給電機(jī)，遠(yuǎn)距離遙控監(jiān)測，自動化柔性補(bǔ)償技術(shù)，甚至于激光線性切割技術(shù)，電子信息處理等。越來越趨向于機(jī)電一體化與控制化智能化機(jī)械化以及高精度等方面發(fā)展。因此如何加快腳步迎頭趕上甚至超越國外發(fā)達(dá)國家的包裝機(jī)且是我們的國家自主研發(fā)和知識研發(fā)的先進(jìn)生產(chǎn)水平的產(chǎn)品，這是擺在封箱機(jī)企業(yè)面前的較為緊迫任務(wù)。1.3小結(jié)對封箱機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)在進(jìn)行的分析與調(diào)查，大致了解到封箱機(jī)的市場且競爭日益激烈，封箱機(jī)的機(jī)械技術(shù)含量日益劇增，對其智能化,標(biāo)準(zhǔn)化,多元化的要求日益增加。隨后又對封箱機(jī)的國內(nèi)外歷史進(jìn)行大體的了解，更加增進(jìn)了對此課題的研究興趣與大體的思路。

方案設(shè)計(jì)2.1簡介與功能要求一款旋轉(zhuǎn)式膠帶泡沫封箱機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)上固定箱體，下固定箱體，旋轉(zhuǎn)箱體，膠帶封裝箱體，以及對膠帶進(jìn)行剪切為一體的自動封箱機(jī)。且具有一定的效率，能在一定時(shí)間內(nèi)有效的對規(guī)定范圍和形狀的箱體進(jìn)行封裝。2.2技術(shù)指標(biāo)箱體的包裝速度≧10/min箱體的尺寸范圍：長度：150mm至450mm寬度：100mm至400mm高度：100mm至300mm箱體類型：正方體，圓柱體類箱體膠帶的規(guī)格：30mm48mm50mm膠帶的類型：BOPP工作臺的高度：750mm至785mm2.3驅(qū)動系統(tǒng)選擇驅(qū)動系統(tǒng)是整部機(jī)器的動力來源。其分為：電機(jī)驅(qū)動，液壓驅(qū)動，氣壓驅(qū)動。因?yàn)榉庀錂C(jī)的工作環(huán)境大部分是在于工廠內(nèi)部，工作環(huán)境較為一般，從經(jīng)濟(jì)效益上來說，選擇電動驅(qū)動。即安裝方便又價(jià)格實(shí)惠。2.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)其執(zhí)行機(jī)構(gòu)為控制泡沫箱旋轉(zhuǎn)的底板，固定泡沫箱在桌面的固定夾具，固定泡沫箱的上壓蓋，切割膠帶的切割器，貼緊膠帶用的滾輪。2.5本章小結(jié)大致對封箱機(jī)的功能：能在一定時(shí)間內(nèi)有效的對規(guī)定范圍和形狀的箱體進(jìn)行封裝。及大體的參數(shù)（長度，高度，寬度），效率等基本敘述。

第三章動力與傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1選擇電機(jī)電動機(jī)是把將所使用的電能通過一系列轉(zhuǎn)化然后變成成機(jī)械能的一種裝置。大致電動機(jī)是利用通電的螺旋性線圈在空間中不斷導(dǎo)電形成旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子進(jìn)而形成磁動電動力旋轉(zhuǎn)扭矩[2]。3.1.1電機(jī)的分類電動機(jī)其所使用的電源種類的不同大致可以分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)，大多數(shù)電力系統(tǒng)中的電動機(jī)大部分是交流電動機(jī)，少部分是直流電動機(jī)，也可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)。電動機(jī)主要部分是由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電的導(dǎo)線在磁場中所受力運(yùn)動的方向跟電流方向和磁感線方向有關(guān)[2]。電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的原理是內(nèi)部所產(chǎn)生的磁場對電流產(chǎn)生力的作用，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。1.交流電動機(jī)交流電動機(jī)有點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單材質(zhì)耐用，品質(zhì)信得過能進(jìn)行簡單的維護(hù)，售價(jià)較為低廉，特性良好結(jié)實(shí)。但是交流電動機(jī)的啟動過程和電機(jī)內(nèi)置的調(diào)速較差造成交流電動機(jī)在低載時(shí)功率較低，一般使用在沒有調(diào)速要求的機(jī)械應(yīng)用較為廣泛。在可變級的頻率電源下的供電可以使得其調(diào)速的過程較為平滑。直流電機(jī)具有響應(yīng)速度快、起動轉(zhuǎn)矩大、從零開始轉(zhuǎn)速至滿額的轉(zhuǎn)速可具備提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但直流電機(jī)在上述所說的優(yōu)點(diǎn)也正是它的缺點(diǎn)，直流電機(jī)因?yàn)樾枰a(chǎn)生額定負(fù)載且需要具有恒定轉(zhuǎn)矩的性能，則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場之間須要維持90°，這就要看電機(jī)所帶的碳刷及整流子[3]。碳刷及整流子在電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的時(shí)會產(chǎn)生粉塵、花火進(jìn)而造成除了組件部分損壞甚至破損之外，還會影響它的使用場合使得其有一定的局限性。但是在交流電機(jī)就沒有所謂的碳刷及整流子因此它不需要維護(hù)也能結(jié)實(shí)耐用，因?yàn)榻涣麟妱訖C(jī)的結(jié)實(shí)耐用的特性使得它的應(yīng)用十分廣范，但是因?yàn)槿鄙倭艘恍┭b置即便利的同時(shí)也有一定的缺點(diǎn)，那就是特性上若、如果需要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能就必須使用較為復(fù)雜的控制才能達(dá)到。交流電動機(jī)的種類可以大致分為異步電機(jī)和同步電機(jī)兩類。異步電動機(jī)按照定子數(shù)目的不同分為兩相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)和三相異步電動機(jī)。這里就值得說到，三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，成本低廉等。2.直流電動機(jī)直流電動機(jī)如上文所分析的其的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速良好，應(yīng)用較為廣泛，大多數(shù)采用的是電控，能適時(shí)的滿足各種機(jī)械裝載對負(fù)載特性的需求，但是它的價(jià)格就比較不劃算，其價(jià)格大多數(shù)較為昂貴而且需要直流電源，這就表明了需要定期對其進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，因此大多數(shù)情況下只有在交流電機(jī)不滿足條件的情況下才會采用。根據(jù)交流電機(jī)特性大致可以分為串勵(lì)電動機(jī)和復(fù)勵(lì)電動機(jī)還有并勵(lì)電動機(jī)。串勵(lì)電動機(jī)的特點(diǎn)是起動時(shí)的轉(zhuǎn)矩大且負(fù)載能力強(qiáng)特性的話偏軟，適用于類似電力牽引的機(jī)械裝置[3]。復(fù)勵(lì)電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩和負(fù)載能力同并勵(lì)電動機(jī)比較，并勵(lì)電動機(jī)的比較大，但是調(diào)速的范圍稍微狹窄。其起動的速度和調(diào)整速度性能好，調(diào)速范圍大且運(yùn)行較為平穩(wěn)，負(fù)載能力較強(qiáng)，對電磁干擾帶來的影響較小。其缺點(diǎn)：同異步電動機(jī)相比較而已，直流電機(jī)的整體構(gòu)架復(fù)雜，維護(hù)與使用較為不方便，而且要其所應(yīng)用的為直流電源：一般常用于起動和調(diào)速性能要求高的場合或一些特殊場合，如直流時(shí)對其測速的測速發(fā)電機(jī)等。3.1.2選擇電動機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題根據(jù)機(jī)械本身的負(fù)載特性和生產(chǎn)工藝的各個(gè)過程對電機(jī)的啟動，運(yùn)行時(shí)的制動，方向的反轉(zhuǎn)，電機(jī)速度的調(diào)整等要求去選擇和考慮電動機(jī)的類型。根據(jù)轉(zhuǎn)矩所需的負(fù)載以及機(jī)體本身速度變化范圍和所需起動的頻率程度，考慮電動機(jī)本身存在溫度方面的限制條件，以及自身負(fù)載能力以及起動的所需轉(zhuǎn)矩去選擇電動機(jī)的功率。值得注意的在計(jì)算完理論的電動機(jī)功率時(shí)應(yīng)在其基礎(chǔ)的數(shù)值上留有余量，負(fù)載率一般的取在0.9到1左右。較大的備用功率會使得電機(jī)的工作水平降低，尤其是對感應(yīng)電動機(jī)而言其功率因素將被破壞[4]。按照空氣的濕度，室內(nèi)的溫度，塵埃堆積，以及雨天時(shí)候雨水侵蝕和其他的酸腐蝕以及易燃易爆炸的氣體和其他因素，去選擇必要保護(hù)方式，進(jìn)而選擇電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和形式。除此之外，選擇電機(jī)還必須考慮運(yùn)行的可靠度，設(shè)備的供給情況是否足夠，以及產(chǎn)品的價(jià)格，建造所需的費(fèi)用和生產(chǎn)制造過程中對電動機(jī)功率的變化關(guān)系以及產(chǎn)生的影響等各種因素。3.1.3傳動機(jī)構(gòu)電動機(jī)的類型選擇本設(shè)計(jì)中的電動機(jī)主要是用來驅(qū)動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)從而帶動箱體旋轉(zhuǎn)，需要運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中保證載荷的平穩(wěn)，保持在常溫下連續(xù)工作，生產(chǎn)的批量為中小量，因此按工作需求來選擇三相異步電動機(jī)，其所用代號為Y系列，同時(shí)為了兼具廣泛性和適用性，采用了380V的常規(guī)電壓和50HZ的常規(guī)頻率，以此來滿足其適應(yīng)性的要求。A選擇電動機(jī)的功率電機(jī)的功率選擇是否滿足要求，對于電動機(jī)的工作效率和經(jīng)濟(jì)成本方面都有很大的直接影響。若選擇的電機(jī)的工作功率過小則不能確保機(jī)器的正常工作運(yùn)行，若工作功率選的過大則電機(jī)的售價(jià)又較為昂貴且效率和功率因素都低，即造成資源的浪費(fèi)又造成效率上的浪費(fèi)[4]。需要保證負(fù)載時(shí)機(jī)器的穩(wěn)定且能長期進(jìn)行運(yùn)作的機(jī)械，可按照電機(jī)的所用額定功率進(jìn)行選擇和校對，而不必檢測電機(jī)的發(fā)熱情況和以及起動所需的轉(zhuǎn)矩。在電機(jī)的選擇時(shí)應(yīng)確保P0≥Pr，其中P0為電機(jī)所用的額定功率KW；Pr為工作機(jī)所需的電機(jī)功率KW；所需電機(jī)的功率可通過以下流程進(jìn)行計(jì)算和分析；首先擬定箱體質(zhì)量的最大值為20kg，轉(zhuǎn)動加速度啟動所需時(shí)間為1s。然后進(jìn)行分析；由于需求為每分鐘能進(jìn)行10個(gè)箱體的包裝，因此均衡下來為6s一個(gè)箱體包裝完成也就是說6s內(nèi)得對箱體進(jìn)行360°的旋轉(zhuǎn)。因此可以得出：ω=Π/3rad/s=20Πrad/minP=T1?ωT=J?β=10Π/3T1=T/iΒ=ω/t=Π/3J=1/2mr2=0.5×20×1=10因此P=T1?ω=200Π2/3i=0.69kw查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表4-12-1，選擇Y80M2-4型號電動機(jī)，其額定功率為0.75kw，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速1390r/min。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表4-12-2查得電動機(jī)的中間高為H=80mm，向外伸長軸段D×E=19mm×40mm。其中T為扭矩，ω為角速度，p為電機(jī)功率，J為轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)所需的慣量值，m為箱體最大的質(zhì)量，r為轉(zhuǎn)盤半徑，β為角加速度。3.2軸的類型選定此次設(shè)計(jì)的軸僅有兩個(gè)一個(gè)是電動機(jī)機(jī)軸另一個(gè)是與轉(zhuǎn)盤連接的主軸，因此無需計(jì)算其傳動比直接根據(jù)電機(jī)所在的機(jī)軸進(jìn)行計(jì)算確定。在選出電動機(jī)的型號，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。電動機(jī)的機(jī)軸；P=0.75KWN=1390r/minT=9.55p/n=0.995N.m3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料的選擇軸的零件要求所用的材料具有良好的機(jī)械性能，有一定韌度，抗磨損，抗侵蝕。這些性質(zhì)是可以通過零件進(jìn)行熱處理的方式來實(shí)現(xiàn)的。因此要求材料具有相應(yīng)的淬火硬度的特性。同時(shí)進(jìn)行在對材料零件進(jìn)行熱處理與冷卻之后仍然能保持材料內(nèi)部本身的韌性且不易脆。在軸類零件方面，查找資料可知道40Gr和45鋼在軸方面的應(yīng)用的還是比較多的。如果你要求較為嚴(yán)格就用40Gr。這種材料各方面力學(xué)性能還是比較好的。一般先對材料的加工步驟大致是先對其粗車，然后進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理[2]。但是其硬度也不能太高防止過硬導(dǎo)致脆裂因此適中即可。然后再進(jìn)行粗料的精加工。根據(jù)其所使用要求對粗加工完的零件可以精車，也可以進(jìn)行相應(yīng)磨工藝。但是大多數(shù)零件的加工來說磨各方面會比較好一點(diǎn)。如表面粗糙度，同軸度等。然后在容易磨損的部位進(jìn)行相應(yīng)的淬火處理一遍提高耐磨性[9]。零件加工表面淬火的主要方式方法是高頻淬火。這樣這根軸加工的質(zhì)量會比較好。如果是重要的受力零部件比如壓土機(jī)的內(nèi)軸來說就應(yīng)選用42CrMo鋼；如果所用的零件設(shè)計(jì)上的截面比較大，這就需要考慮淬透性問題但是也是選用42CrMo鋼；如果所加工的零件的使用是在受力不大或者單一方面力的作用，這時(shí)可考慮使用40Cr鋼[10]。在所有的含碳鋼中，首先是低碳鋼，因?yàn)楹剂康?，所以其硬度降低首先排除，其次碳合金鋼的韌性是要優(yōu)與中碳鋼和低碳鋼，故其能適用于重負(fù)載環(huán)境和高速環(huán)境。還有一種比較常見的是氮化鋼，其具有淬火時(shí)變形小的特性，因此氮化鋼能夠使用于較為精密的主軸使用[3]。所以上述的講述可以知道，在對軸的選用材料基本上是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多用于制作和軋制圓型鋼和鍛件，有的則直接使用圓型鋼。由于碳鋼比合金鋼相比較而言其價(jià)格廉價(jià)，對于應(yīng)力集中時(shí)所產(chǎn)生的波及感觸較為低，同時(shí)也可以使用熱處理或者化學(xué)處理的方式提高其耐磨強(qiáng)度與抗疲勞性，因此在工業(yè)機(jī)械制造生產(chǎn)加工的工藝過程中，碳鋼的制造的應(yīng)用極其的廣泛，其中45號鋼等碳鋼是最普遍的材料。Q235-A等碳素鋼用于不重要的軸承零件或者受載較為小的軸類零件[5]。相比較而言，合金鋼比碳鋼具有更好的力學(xué)特能和優(yōu)質(zhì)的淬火特性。因此，在傳遞的力較為大的時(shí)候，就應(yīng)該要求減少尺寸和質(zhì)量，從而大大以提升軸頸的耐磨性，其還適用于處于高溫環(huán)境或者低溫環(huán)境下的工作軸，通常采用合金鋼。各種熱處理（高頻淬火，滲碳，氮化，氰化等）以及表明強(qiáng)化處理（如噴丸，滾壓等），對提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有較為大的效果。由于此設(shè)計(jì)中的軸主要用于傳遞運(yùn)動使箱體旋轉(zhuǎn)因此所受受力較小所以選擇45鋼作為軸的材料并對其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理。3.4軸端的直徑和長度確定初步確定主軸的最小直徑：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表15-3可得，由于彎矩較小，載荷平穩(wěn)，無軸向載荷，所以【γy】取較大值，γy=30Mpa，A0=118mm2，則軸的最小許用直徑為：所以因此選擇18mm為主軸最小直徑。3.5軸的載荷分析根據(jù)軸的具體受載以及應(yīng)力情況進(jìn)行受力分析，其根據(jù)力的合成與分解可以判斷其受力均衡如軸力圖所示，然后有根據(jù)其運(yùn)動方向和其所受扭矩做出水平彎矩圖以及垂直彎矩圖可知到其水平和垂直方向上受到的彎矩在中間點(diǎn)處達(dá)到最大值，為其最危險(xiǎn)點(diǎn)處，因此需要對其進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度校核，確保軸滿足設(shè)計(jì)要求。圖3-1載荷分析圖3.6軸的校核由上圖可知由于軸的左端為聯(lián)軸器，右端連接轉(zhuǎn)盤可算出：T右=T左=T=0.995N/M由載荷分析圖可知，軸的中心位置為最危險(xiǎn)點(diǎn)則，M中=M2+（δ=MW=0.0096Mpa≤3.7聯(lián)軸器選擇選擇聯(lián)軸器類型時(shí)，應(yīng)該考慮以下幾項(xiàng)1）必要的傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對緩沖存儲器、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等。2）由制造和組裝誤差、軸負(fù)載和熱膨脹變形以及部件之間的相對運(yùn)動導(dǎo)致兩軸軸線的相對位移程度[1]。3)便于使用的外形尺寸和安裝方法能夠組裝、調(diào)整和修理所需的作業(yè)空間。對于大型的聯(lián)軸器，應(yīng)能在軸不需要作軸向移動的條件下實(shí)現(xiàn)拆裝。4)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑、密封和經(jīng)濟(jì)性等條件，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。5)顯然軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器的直徑d。為使所選的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相對，故需要選用聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取按照其所計(jì)算得出的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的要求，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003時(shí)，得出選用LX1型彈性聯(lián)軸器。3.8本章小結(jié)本部分大體是對電動機(jī)的選擇，通過確定工作所需的轉(zhuǎn)速確定電動機(jī)所需功率，隨后選擇適合的電動機(jī)，然后通過電動機(jī)的選型進(jìn)而確定軸，然后通過軸選定聯(lián)軸器[6]。由于軸只需要一根所以無需對軸的傳動比等進(jìn)行計(jì)算，大體的連接是電動機(jī)的機(jī)軸聯(lián)結(jié)聯(lián)軸器，聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)主軸，主軸聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)盤，形成一個(gè)傳動。并且對軸與聯(lián)軸器的強(qiáng)度進(jìn)行校核。

第四章封箱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1工作臺高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為適應(yīng)不同生產(chǎn)線的要求，工作臺的高度可通過下方4根支柱上所穿的孔洞，每個(gè)空洞為一個(gè)距離可通過調(diào)整四個(gè)柱字上的空洞然后通過螺栓連接來調(diào)整?？烧{(diào)的范圍是20cm。由于4根支柱上的孔是均與分布的，調(diào)節(jié)起來比較容易，采用這種設(shè)計(jì)使用和操作起來較為方便也容易。4.2泡沫箱寬度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)中采取了四個(gè)爪塊用來固定箱體。在裝入箱體前，用手拉開爪塊，由于采取的是下面直角狀的連桿設(shè)計(jì)，當(dāng)拉動其中一個(gè)夾塊時(shí)，會通過下方的導(dǎo)軌如圖4-2所示，使得四個(gè)爪塊同時(shí)向外張開，當(dāng)松手時(shí)，如圖4-1所示所用了一個(gè)扭轉(zhuǎn)彈簧固定在轉(zhuǎn)盤中間使得松開時(shí)能進(jìn)行固定，確保了箱體寬度調(diào)節(jié)的便利。圖4-1夾緊裝置示意圖圖4-2夾緊裝置示意圖4.3泡沫箱高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用的是用另一種夾具的模擬，就是兩鏤空夾具體，相互嵌套形成空間差，當(dāng)夾具的夾柄往下壓時(shí)，會使得壓蓋向下壓從而實(shí)現(xiàn)高度上的固定，如圖4-3所示。圖4-3壓緊裝置示意圖4.4切刀部分的組成切刀部分由刀具，導(dǎo)套組成，完成直接完成泡沫箱的膠帶切斷任務(wù)。由于是膠帶封箱機(jī)的封箱質(zhì)量的關(guān)鍵部位因此要求；要保證其所切位置的準(zhǔn)確度和切刀切口及其位置的合理性要保證其工作的穩(wěn)定性，不振刀，歪刀，亂刀，斜刀。確保工作效率。本設(shè)計(jì)采用了類似于拉栓的切刀設(shè)計(jì)，由彈簧進(jìn)行彈性切刀，只要手動打開切刀開關(guān)即可。4.5刀片的設(shè)計(jì)刀片采用類似于門栓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖4-4為所示刀片設(shè)計(jì)。圖4-4刀片裝置示意圖采用了一個(gè)類似于T字刀的設(shè)計(jì)，即T字形狀的切刀[7]。T字的尾部是為了便于連接，刀口為60度刀口，當(dāng)機(jī)器運(yùn)行的過程中，膠帶在切斷前繃得很緊，只要有一出小破裂便能切破，并且切口迅速擴(kuò)大，直到切斷。為了加強(qiáng)切斷瞬間的壓強(qiáng)效果，因此采用60度的刀口，減少其接觸面積，從而增大壓強(qiáng)使得能快速進(jìn)行切斷。4.6壓帶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)壓帶機(jī)構(gòu)大體是采用4個(gè)圓柱體連接一個(gè)壓片形成一個(gè)壓帶機(jī)構(gòu)，如圖4-5所示。圖4-5膠帶導(dǎo)向裝置示意圖大體如圖所示，左邊兩個(gè)圓柱體是懸空的，右邊的一個(gè)圓柱體是連接桌面下的一個(gè)定時(shí)轉(zhuǎn)動裝置，u型導(dǎo)軌是連接膠帶的滾輪，在壓帶時(shí)，右邊圓柱先進(jìn)行轉(zhuǎn)動，隨后左邊兩個(gè)圓柱連著膠帶對箱體進(jìn)行相應(yīng)的粘連，形成壓帶的效果。

第五章安裝、操作以及日常維護(hù)5.1封箱機(jī)安裝注意事項(xiàng)在紙箱膠帶方面：

1.先將封箱機(jī)置于轉(zhuǎn)盤上方，調(diào)整導(dǎo)向裝置至適合高度，使其與箱體的粘合部分保持水平位置。

2.將所需封箱的紙箱放在轉(zhuǎn)盤上:

(1)調(diào)整上夾緊裝置，使上夾緊裝置能夾緊箱體;

(2)隨后松開彈簧塊，使得箱體下方也夾緊:

(3)調(diào)整泡沫箱定位輪，使紙箱定位的雙輪與輸送膠帶的導(dǎo)向裝置同時(shí)靠緊紙箱。3.打開電源開關(guān)，使電動機(jī)開始工作從而帶動整個(gè)機(jī)器運(yùn)作，先放入一個(gè)泡沫箱進(jìn)行封箱的動作，如果發(fā)現(xiàn)封箱的過程中上下封箱的膠帶松緊不一，調(diào)整膠帶簡座的旋鈕(膠帶過于緊繃，則使得拉松彈簧壓力;膠帶過松，則收緊彈簧壓力）。

4.如果封箱膠帶的兩端長度不一致，調(diào)整膠帶的切刀片的位置(一般如果膠帶的頭部分長而尾部膠帶短則調(diào)整切刀片的位置，松開固定切刀的位置的固定裝置，把切刀往外移一點(diǎn)，再鎖緊螺絲，反之頭短尾長，把切刀往里移一點(diǎn))。5.2封箱機(jī)的日常維護(hù)定期對封箱機(jī)的內(nèi)部和外部進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)和保養(yǎng)護(hù)理以此來延長封箱機(jī)的使用壽命，而且極大減少了封箱機(jī)故障發(fā)生率，從而間接提高生產(chǎn)效率。封箱機(jī)封箱帶因?yàn)榻?jīng)常多次轉(zhuǎn)動且在工作量較大的地方，每臺機(jī)器每天的工作時(shí)間8-10小時(shí)，因而需要其機(jī)體構(gòu)件應(yīng)處于良好的潤滑狀態(tài)，因此下方的軸承部分以及轉(zhuǎn)動部分裝置的機(jī)體可以2周左右進(jìn)行一次機(jī)油的潤滑。

5.3封箱機(jī)常見故障及其排除方法

1.封箱機(jī)動作太慢或夾塊的運(yùn)動卡住:大概率是由于下方的L型導(dǎo)軌固定的螺栓松了，或者導(dǎo)軌部分磨損。此時(shí)可以將螺栓旋緊，注意四個(gè)導(dǎo)軌配合的正確位置。也可以更換四個(gè)小L型導(dǎo)軌，完成上述動作后，測試其功能，如果開合太大則向上微調(diào)前調(diào)，如果動作慢則向下微調(diào)。

2.傳動松動無法定位:壓緊裝置所處的彈簧和傳動彈簧無彈性。拆下壓緊組合，并將彈簧重新裝好或者更換彈簧。

3.封箱完成后，膠帶部分出現(xiàn)折角或者打褶情況。

解答:造成這種情況主要有以下原因:

(1)機(jī)器的部分裝置上面的膠帶沒有固定好。

解決辦法:適當(dāng)調(diào)整各個(gè)導(dǎo)向裝置之間的位置和距離。(2)膠帶的拉力調(diào)整的過大。

解決辦法:向外調(diào)整膠帶的導(dǎo)向部分，使得膠帶的拉力變得松散一點(diǎn)

(3)切刀和滾輪的動作不協(xié)調(diào)。

解決辦法:調(diào)整切刀和壓緊滾輪之間的距離，使得刀切斷完膠帶后滾輪馬上對膠帶進(jìn)行壓平。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)對其連