单边热封口塑料袋制造机.doc

1、机械原理课程设计说明书题 目： 单边热封口塑料袋制造机 指导老师： 朱 颖 学生姓名： 陈建鹏 学 号： 20082001058 所属院系： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 机械083班 完成日期： 2010年07月14日 新疆大学机械工程学院 2010年07月目 录第一章 总体方案设计 1.1 单边热封口塑料袋制造机的简介3 1.2 设计数据与要求3 1.3 工作原理及工艺动作分解3第二章 执行机构设计2.1 原料输送及原料运输机构4 2.2 加工成型机构5 2.3 产品回收机构13第三章 传动机构设计3.1 传动机构设计方案15第四章 机构综合4.1机构尺寸综合16

2、总结17参考文献18第一章 总体方案设计1.1 单边热封口塑料袋制造机的简介 该单边热封口塑料袋制造机可以生产不同大小的塑料袋，而且可以生产各种以聚乙烯、聚氯乙烯等热塑性有机高分子材料为原料的包装袋。由于市场上有各种规格的管型聚乙烯、聚氯乙烯等原料，而且价格低廉，所以原料来源广泛。随着人们环保意识加强，一次性塑料袋虽然在普通市民的生活中逐渐减少使用。但是随着现代农业的发展，各种塑料制品广泛应用于农业生产。该机生产的产品塑料袋大量用于林果业生产，所以销售产品市场稳定。该单边热封口塑料袋制造机具有很大的发展前途。1.2 设计数据与要求 原材料类型：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺

3、、丙烯酸类塑料等管状塑料薄膜。 产品尺寸：长420毫米，宽300毫米。 机器工作部分：长300毫米，宽320毫米。 机器动力源：交流电机。 工作原理：电热软化塑料挤压封口。1.3 工作原理及工艺动作分解 根据工艺过程，由三个执行机构完成：送料机构，加热封口机构，产品回收机构。1. 送料机构为从动机构，由于原材料具有较大的强度，所以可以利用回收机构回收产品所产生的拉力来带动料辊转动。2. 利用一个换向轮改变原料的运动方向。换向轮还有防止产生皱褶的作用。3. 利用两对滚轮对原材料产生一个约束作用，防止在生产过程中原料出现偏移，松弛等现象。4.为避免在生产过程中原料由于料辊、换向轮、约束轮等的惯性产

4、生松弛现象，所以给每个转轮增加一个约束力。5.利用电阻产生的热对原料加热，使其软化，利用机械产生的机械力对原料进行挤压封口。6.利用转轮对产品回收。以上六个动作中送料机构和产品回收机构的动作比较简单，所以此次单边热封口塑料袋制造机的方案设计重点考虑加热封口机构。第二章 执行机构设计2.1 原料输送及原料运输机构 原料输送机构为料辊，尺寸形状如图所示。 图1 原料料辊尺寸图 料辊与机架连接。用电磁产生约束力。避免在生产过程中原料由于料辊的惯性产生松弛现象，所以给料辊增加一个约束力。 换向轮 图2 换向轮尺寸图换向轮与机架相连。用电磁产生约束力。避免在生产过程中原料由于换向轮的惯性产生松弛现象，所

5、以给换向轮增加一个约束力。 约束轮图3 约束轮尺寸图约束轮与机架相连。用电磁产生约束力。避免在生产过程中原料由于约束轮的惯性产生松弛现象，所以给约束轮增加一个约束力。约束轮即减速轮。对称分布于电热板和切刀两侧。每侧一对。如下图所示。 图4 减速轮在机构中的位置2.2 加工成型机构 方案一：采用曲柄滑块机构图5 曲柄滑块机构的示意图曲柄滑块机构的主要数据：曲柄长50毫米，连杆长500毫米，滑块行程50毫米，行程速比系数K=1。滑块与曲柄的位移-转角线图 图6采用曲柄滑块机构的优点：1. 机构中所有的运动副均为低副，构建之间饿接触为面接触，承受的压强较小，且便于润滑，故磨损轻，寿命长，可传递较大的

6、动力。2. 运动副元素为圆柱面，形状简单，易于加工，能保证较高的精度。3. 运动副元素的接触靠本身的几何形状封闭保证。采用曲柄滑块机构的缺点：1.为满足机构的工作要求，具有两个杆，可能发生自锁，而且由于构件的尺寸误差和运动副中的间隙造成累积误差，致使运动的偏差较大，机械效率降低。2. 机构中做平面运动和往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，容易引起动载、振动及较大的噪音。3. 由于曲柄滑块机构工作特点，不能在最大行程时做停留，所以不能完全满足工作要求。采用曲柄滑块机构完成的机构示意图 图7 方案一的机构示意图方案二：采用曲柄滑块与移动副机构 图8 曲柄滑块与移动副机构曲柄滑块与移动副机构的主要

7、数据：曲柄长100毫米，连杆长1000毫米，推杆行程50毫米，行程速比系数K=1。推杆与曲柄的位移-转角线图图10采用曲柄滑块与移动副机构的优点：1. 机构中所有的运动副均为低副，构建之间饿接触为面接触，承受的压强较小，且便于润滑，故磨损轻，寿命长，可传递较大的动力。2. 运动副元素为圆柱面，形状简单，易于加工，能保证较高的精度。3. 运动副元素的接触靠本身的几何形状封闭保证。3. 由于曲柄滑块与移动副机构工作特点，能在最大行程时做停留，所以能满足工作要求。采用曲柄滑块与移动副机构的缺点：1.为满足机构的工作要求，具有两个杆，可能发生自锁，而且由于构件的尺寸误差和运动副中的间隙造成累积误差，致

8、使运动的偏差较大，机械效率降低。2. 机构中做平面运动和往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，容易引起动载、振动及较大的噪音。采用曲柄滑块机构完成的机构示意图 图11 方案二的机构示意图方案三 采用凸轮机构凸轮机构图12 凸轮轮廓凸轮主要数据：基圆半径50毫米，推程50毫米。凸轮和推杆的转角位移线图图13采用凸轮机构的优点：1. 设计凸轮轮廓简单，能较好的实现预期的运动规律。2. 结构简单、紧凑，工作可靠，易于实现运动件的相互配合。采用凸轮机构的缺点：1. 凸轮与从动件为点线接触，易磨损。2. 凸轮轮廓加工困难，费用较高。采用凸轮机构完成的机构示意图图14 方案三示意图 对三个方案的综合比较：

9、方案一不能较好的完成预期的运动所以排除方案一。方案二中由于机构构件数多，而且有曲柄滑块机构，所以机构容易发生自锁。而且由于构件数的数量多，所以维修成本和初始成本都会比方案三高。方案三能较好的完成预期设计要求，故采用方案三。方案三的选择比较1.采用尖顶凸轮机构 2. 采用平顶凸轮机构图15 尖顶凸轮 图16 平顶凸轮3.采用滚子凸轮机构图17尖顶推杆结构简单，但是易磨损。不适合传递较大的力。平顶推杆优点是凸轮与平顶之间易形成油膜。便于润滑。但是由于结构特点，会使传力不精确。滚子推杆的由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损小，故可以传递较大的力。综合以上特点，所以选择滚子推杆最合适。电热板和切

10、刀的结构图182.3产品回收机构因为产品回收机构要为料辊、减速轮提供动力。而且产品回收机构还要提供原料向工作机构运动的力。故产品回收机构为主动件。又因为原料的运输为间歇供给，所以采用槽轮机构图19 回收轮示意图主要数据圆销的回转半径50毫米，圆销半径9毫米，回收轮转速25转/分钟，槽轮转速100转/每分钟。第三章 传动机构设计3.1 传动机构设计方案方案一 齿轮传动齿轮传动虽然传力准确，但是不适合远距离传力，所以不采用。方案二 链传动链传动传力没有齿轮传力准确，但是比带传动准确，能传递较大的动力，适合远距离传力。方案三 带传动带传动适合远距离传力，而且设计简单，维护方便，成本低，且具有过载保护

11、能力。由于本机械所有机构均不需要较大的动力，所以能较好的满足设计要求。故采用带传动。图20 采用带传动的机械示意图第四章 机构综合4.1机构尺寸综合图21 机构总体尺寸图总结通过这一星期的机械课程设计，我们感触良多，这次课程设计让我看到了自己的不足之处，也让我体会到了课程设计的乐趣和意义。首先在专业知识上面，通过此次的机械原理课程设计，我的课题是“单边热封口塑料袋制造机”从设计到分析到建模，每一步都不是一帆风顺，总是出现了这样那样的问题，有的是我考虑的不全面，有的是我认识的太浅，原先感觉十分简单的东西有时却让我焦头烂额。几次的教训让我什么都不能想当然，每个问题都要认真考虑和分析，不能太浮躁。但

12、是错误有时并不是一件坏事，所谓“失败是成功之母”，成功就是一次次的失败之后才得到的。通过一次次发现问题，解决问题的过程中，通过一次次的查找翻阅资料，我们不仅在专业知识上比如AutoCAD软件的运用上有所提高，而且也提高了我们解决问题的能力。 理论联系实际这一重要思想，在这里体现得淋漓尽致。我们现在最缺乏的就是实际工作经验，而理论联系实践并不像我们想象的那么简单，他需要坚实的理论基础和实际工作经验。坚实的理论基础决定了我必须坚持学习新的知识新的理论，完善了自己的知识结构，才能在以后的实际中轻松面对，才能设计出更好的更有益于人们生活与工作的机械，才能跟上时代的步伐，不被淘汰。 严谨和细心是做机械设

13、计的必要态度，要想做好一件事，就必须一丝不苟、态度认真。俗话说：“失之毫厘，谬之千里。”在机械设计上尤其应该注意。在以后的工作中，你的很小的一个疏忽将会造成一个公司很大的损失，甚至给用户带去生命危险，而自己也会为自己的不负责任行为付出代价。 当然要顺利的完成一项设计，意见交流是必不可少的，大家相互交流意见，取长补短，共同努力。 在这次课程设计中，困难不可避免，但我们团结合作，永不言弃，始终相信办法总比困难多。困难是我前进的动力，不经历风雨，怎能见彩虹。困难并不可怕，只要我们拥有解决困难的信心，一切困难都会被我们踩在脚下。 学无止境，我们决不能仅仅满足现有的成绩，人生就像爬山，一座山峰的后面还有

14、更高的山峰在等着我们去攀登、去征服。挫折是一份财富，经历是一份拥有。当然，毕竟这是我第一次做类似的机械课程设计，很多想法都还不成熟，考虑还不是很周全，还是需要老师们的指正。参考资料1. 孙桓，陈作模，葛文杰. 机械原理（第七版）M北京：高等教育出版社，2006.52. 许林成. 包装机械原理与设计M.上海：上海科技技术出版社，1988.93.秦曾煌. 电工学（第六版）-电工技术M.北京：高等教育出版社，2004.14.胡凤兰. 互换性与技术测量基础M.北京：高等教育出版社，2005.25.黄颖为. 包装机械结构与设计M.北京：化学工业出版社，2007.76.张永安.机械原理课程设计指导 高等教育出版社 2008年第九版。7.马永林.机械原理 高等教育出版社 2008年3月第三版。8.隋明阳.机械设计基础 2002年第一版。9.郭红星、张超.机械设计基础 2006年第一版。18