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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 I 摘 要 包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证，在现代工业生产中发挥着相当重要的作用。贴标机械是包装机械的重要组成部分，高质量的贴标会使产品在众多竞争中更具有优势。本文对包装机械及其国内外发展概况进行了介绍，同时对贴标机械的发展概况和现存的典型贴标机械工作原理进行了阐述，介绍了一些新型贴标机械。本文设计的 全自动贴标机设计 ，通过圆盘式上料机构完成自动上料，由分瓶机构将圆瓶等距分开以便贴标，输送机构通过板式输送 带将圆瓶传输到贴标位置，由送标机构与滚贴机构配合完成贴标功能。本文对 全自动贴标机设计 的总体结构进行 了设计，对各部分机构进行了详细的运动设计和动力设计，对一些关键传动部件进行了 校核与 安全性分析 。 关键词 ： 包装机械；贴标；不干胶贴标机 ； 总体结构； 校核 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 is so an in is an of of of in it of of of in of of so of in of In in 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 目 录 摘要 第 1 章 绪论 1 内外贴标机械的发展概况 1 标机概述 2 型贴标原理简介 2 用 贴标 机类型 3 标 机应用现状及发展趋势 4 第 2 章 贴标机的结构设 计 6 自动贴标机设计 的设计要求 6 自动贴标机设计 的原理设计 6 自动贴标机设计 工作 原理设计 6 料机构原理设计 6 瓶机构原理设计 7 送机构原理设计 8 标 机构原理设计 9 标送标机构原理设计 9 自动贴标机设计 的 运动 设计 10 料机构的运 动设计 10 瓶机构的运动设计 11 送机构的运动设计 11 签滚贴机构的运动设计 11 标送标机构的运动设计 12 自动贴标机设计 的 动力 设计 13 料机构动力设计 13 瓶 机构动力设计 13 送机构动力设计 14 贴机构和送标机构动力设计 14 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 济性分析 14 章小结 15 第 3 章 典型零件的设计计算 16 标机构传动 系统设计 16 带传动的设计计算 16 传动的特点及应用范围 18 贴主传动轴设计 19 设计的主要内容 材料选择 结构设计 19 送传动轴的设计计算及连轴器的选择 21 章小结 23 第 4 章 典型零件的强度校核计算 24 贴主传动轴强度校核 24 标主传动轴受力分析 24 弯扭合成应力校核轴的强度 26 的安全系数校 核 26 承寿命校核 28 承类型的选择 28 承寿命计算 29 章小结 30 第 5 章 不干胶贴标技术的应用及实例分析 32 结论 32 参考文献 33 致谢 35 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 1 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 3 第 1 章 绪 论 内外贴标机械的发展概况 包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证。在现代工业生产中起着相当重要的作用 。 现代工业生产，如食品、轻工、医药、化工、电子和国防等生产中，主要包括三大基本环节，即原料处理、中间加工和产品包装，包装是工业生产中相当重要的环节。包装机械对 包装工业的现代化是不可缺少的支撑。 1、 能够大幅度地提高生产效率 ； 2、 降低劳动强度，改 善 劳动条件 ； 3、 保护环境，节约原材料，降低产品成本 、 有利于被包装产品的卫生，提高产品包装质量，增强市场销售的竞争力 ； 4、 延长产品的保质期，方便产品的流通； 5、 可减少包装场地面积，节约基建投资。 包装机械的分类见图 装机械的分类 世界包装工业的历史大体上起始于本世纪初叶 经过 50多年的发展，国外包装机械工业已经形成了独立完整的体系，成为机械制造的一个重要分支 。 美国是世界上包装机械发展历史比较悠久的国家，包装机械的品种和数量均居世界领先地位。 日本是包装机械的后起之秀。它是第二次世界大战结束后 才发展起来的，但是发展速度很快， 60 年代至 70 年代，包装机械工业的产值每年平均增长 20 。 70 年代初期购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 4 达到世界先进水平，成为第二包装大国，包装机械的平均年产量为 60 万台 (套 )，其年增长率为 10 。发展速度快的原因是日本善于引进、仿制、创新和经营 。 此外，意大利、英国、法国、瑞典、瑞士等国家的包装机械工业也各有优势，它们都在不断研究 包装机械。 从当今世界新技术革命的发展趋势来看，包装材料、包装工艺、包装机械将会取得一系列新的突破，将会带动更多的产业部门和科技单位进入包装行业。 为了满足贴标行业发展的需要，近 年来，我国许多有关部门集中了一定的力量，共同开发贴标机械。在引进国外先进设备和技术的基础上，仿制、改进和自行研制了很多贴标机械。我国近几年的贴标机械在设备的制造质量、性能和技术水平上都有了较大的进步，开发能力有所提高，速度有所加快，已经涌现出一批贴标机械的专业化制造企业；计算机等新技术应用已经开始普及，从而表明：我国的贴标机械已经有了初步的发展，并已经形成了一个独立的机械门类，以良好的开端进入了一个新的发展阶段。但是，我国的贴标机械的基础薄弱、水平低、质量差、品种少和不配套等落后状况还没有根本改变，远不能适 应发展的需要，与世界先进国家还有很大差距。我国的贴标机械大概落后世界先进水平 20些情况表明，亟待我们继续努力，开创我国贴标机械发展的新局面 2。 标机概述 采用粘结剂将标签贴在包装件或产品上的机器叫贴标机械。多数液态和部分粒状瓶装产品都是采用这种机器粘贴标签。标签对商品有装潢作用，同时便于商品的销售与管理。标签上的商标、商品的规格及主要参数、使用说明与商品介绍，是现代包装不可缺少的组成部分。贴标机是包 (灌 )装生产线上一台重要的设备，也是一台技术含量较高，结构较复杂的机器，被广泛地应 用于食品、医药等与人们日常生活关系密切的行业中。无论是早期的简单贴标机械，还是后来的复杂贴标机械，以及现在的微电子控制的全自动化贴标机械，它的发展进步都在不断的影响着整个社会。 型贴标 机 简介 1、 贴标机 特征： 可将标签自动地贴在圆形容器上，如塑料瓶、玻璃瓶等。贴标位置的误差在 1毫米内。操作简单 ， 性能好，产量高 材料： 纸标签 用途： 装食品、化妆品和洗涤剂的瓶子 对象物 ：纸标签圆形容器 标签尺寸与容器尺寸：标签长 30一 240毫米 ， 容器宽 50一 120毫米，高 120一 250毫米， 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 5 容肤直径 30一 70毫米 附属装置：打印字码装置 生产能力： 70一 140件 /分 耗电量： 净重 ： 500公斤 占地面积：长 2250毫米，宽 900毫米 2、 贴标机 特征：能自动在标签上涂粘合剂，然后将标签贴在瓶罐或塑料容器的表面上 材料：纸标签 用途：装洗涤剂或其他产品的瓶子 对象物：长型瓶、塑料容器 标签尺寸与容器尺寸：标签最小为 2525毫米，最大为 80120毫米 附属装置：打印字码装置 生产能力： 40一 1200件 /分 耗电量： 净重； 450公斤 占地面积：长 2470毫米，宽 700毫米 3、 带封口胶条装置贴标机 特征：将标签自动贴于圆筒形容器的盖子上，并将胶条封口 材料 ： 纸标签 聚氯乙烯胶条 用途：墨水罐、装点心用的容器等 对象物：圆筒形容器 标签尺寸与容器尺寸：标签最大长度为 200毫米 最大宽 度为 80毫米 容器最大直径为 150毫米 最大高度为 150毫米 附属装置：打印字码装置 生产能力： 30一 60件 /分 耗电量： 净重： 700公斤 占地面积：长 2390 毫米，宽 870 毫米 用贴标机的类型 标签的材质、形状很多，被贴标对象的类型、品种也很多，贴标要求也不尽相同。例如，有的只需贴一张身标；有的要求贴双标；有的则要求贴三个标签 (身标、肩标、购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 6 颈标 )，有的只要求贴封口标签；另外生产率的要求也不同。为满足不同条件下的贴标需求，贴标机有多种多样，不同类型品种的贴标机，存在着贴标 工艺和有关装置结构上的差别，当然也存在着共性。 贴标机按自动化程度可分为半自动贴标机和全自动贴标机；按容器的运行方向可分为立式贴标机和卧式贴标机；按标签的种类可分为片式标签贴标机、卷筒状标签贴标机、热粘性标签贴标机和感压性标签贴标机及收缩简形标签贴标机；按容器的运动形式可分为直线式贴标机和转盘式贴标机，按贴标机结构可分为龙门式贴标机、真空转鼓式贴标 机、多标盒转鼓贴标机、拨杆贴标机、旋转型贴标机；按贴标工艺特征可 分 为压撩式贴标机、弯压式贴标机、搓短式贴标机、刷抚式贴标机等。此外，还可以按照包装容器的材料 (镀锡罐、玻璃瓶罐、纸质盒罐 )、形状 (圆形、异形 )，贴标面的形状以及粘结剂的种类等进行分类 3。 标机的应用现状及发展趋势 贴标机就是在包装件或产品上加上标签的机器。标签上的商标、主要参数、使用 说明和产品介绍，是现代包装不可缺少的，而且设计精美的标签还有助于提升公司形 象，促进产品的销售 。 十八世纪出现了简单的手动贴标工具，到现在己有二百年的历史。工业革命推动 了工业技术的进步，各行各业的竞争使人们对商品的包装、装潢提出了更高的要求。 从早期的贴单一标发展到贴双标、环身标、肩标、颈标 ，挂标，以及其它能够增加商 品美感的装演形式，原来简单手动贴标形式已远不能满足生产的需要，一些功能齐全、 产量高、自动化程度高的贴标机问世了，并且飞速发展。 自动贴标机具有以下特点 : (1) 一般结构复杂，运动速度快，动作精度高。为满足性能要求，对零件的刚 度要求和表面质量等都有较高的要求； (2) 用于食品和药品的包装机要便于清洗，与食品和药品接触的部位要用不锈 钢或经化学处理的无毒材料制成； (3) 进行包装作业时的工艺力一 般都较小； (4) 一般都采用无级变速装置，以便灵活 调整速度、调节生产能力； (5) 特殊类型的专业机械，种类多，生产数量有限。 目前，主要的自动贴标技术有三种 : (1)“ 吸贴法 ” (或 “ 气吸法 ” ) 这是最普通的贴标技术。当标签纸离开传送带后，分布到真空垫上，真空垫连接 到一个机械装置的末端。当这个机械装置伸展到标签与包装件相接触后，就收缩回去， 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 7 此时就将标签贴附到包装件上。这种技术可靠地实现正确地贴标，且精度高，这种方 法对于产品包装件的高度有一定变化的顶部贴标，或对于难于搬动的包装件侧面贴标 是非常适用的，但是它的贴标速度较慢。 (2)“ 吹贴法 ” (或 “ 射流法 ” ) 这种技术的某些运作方式是与上述吸贴法相似的，就是将标签放置到真空表面垫 上固定，直到贴附动作开始为止。但在本方法中真空表面是保持不动的，标签固定和 定位在一个 “ 真空栅 ” 上， “ 真空栅 ” 为一个上面具有几百个小孔的平面，这些小孔 是用来维持形成 “ 空气射流 ” 的。由这些 “ 空气射流 ” 吹出一股压缩空气，压力很强， 使真空栅上标签移动，让它贴附到被包装物品上。这是一项稍具复杂性的技术，它具 有较高的精度和可靠性。 (3)“ 擦贴法 ” (或 “ 刷贴法 ” ) 第三种贴标方 法称为同步贴标法，也可称作 “ 擦贴法 ” 、 “ 刷贴法 ” 或 “ 接触粘贴 法 ” 。在贴标时，当标签的前缘部分粘附到包装上后，产品就马上带走标签。在这一 种贴标机中，只有当包装件通过速度与标签分配速度一致时，这种方法才能成功。这 是一项需要维持连续作业的技术。此外，为使标签的贴附满足完整恰当的要求，像刷 子或滚筒那样的第二套装置也是不可缺少的。 随着各种贴标技术的深入发展，贴标机正向着以下几个发展方向 : 1、 高生产率、高可靠性、高精度、好的柔性和灵活性，注重成套性和配套性 ； 2、自动化程度不断提高，过去的手工半手工的复杂作 业，己被半自动或自动的贴标机所取代，且逐渐向控制智能化的方向发展 ； 3、先进的机电技术和新元件被综合应用于贴标机中，并通过采用先进的设计方法提高产品设计质量，缩短制造周期。 贴标机作为包装生产线的一个重要组成部分，直接影响到包装质量，因此要努力提高贴标质量，根据贴标要求从设计、制造、装配、调试等方面综合考虑，以较低的成本满足贴标机的功能要求。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 8 第 2 章 贴标机的结构设计 自动贴标机设计 的设计要求 全自动贴标机设计 的设计要求 ： 标签宽度： 3050 标签长度： 60120 瓶子高度： 80120 瓶子直径： 3060 贴标速度： 60100 个 /分钟。 本文所设计的直线式圆瓶不干胶贴标机结构比较复杂，动作较多，自动化程度较高，相对较为先进，只要各部分速度相匹配，便可以达到相当好的贴标效果。同时，如果贴标要求有所调整，收标送标机构和滚贴机构等相关部件会自动选择贴标速度，以达到预期的贴标效果。此外，本文所设计的贴标机可以作为一台单独的机器加以使用，同时，也可作为生产流水线的一部分 。 自动贴标机设计 的原理设计 自动贴标机设计 工作原理设计 本文 所设计的 全自动贴标机设计 包括六大部分：即上料机构，分瓶机构，输送机构，滚贴机构，收标送标机构和下料机构。它的具体工作过程如图 示，上料机构的转盘接收上台机器传送来的瓶子，并将瓶子通过分瓶轮传送到输送机构，同时对上料盘上的瓶子起到缓冲作用。上料盘送出的瓶子在分瓶机构的作用下，被分隔成一定的 间距，同时在输送机构输送链板的带动下继续向前运动。当瓶子随输送机构运动到剥标板位置时，由收标送标收标机构传送来的标签在剥标板处与标签带分离，完成标签与瓶子的初步粘合，而胶带则由收标送标机构回收。瓶子粘上标签以后直接进入 滚贴机构，在滚贴带和滚贴板的挤压作用下，完成标签与瓶子完全粘合，实现贴标功能。完成贴标的瓶子由传送机构输送到下料机构，下料机构可以和生产流水线下一机器相连接，以达到连续作业的目的。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 9 图 自动贴标机设计 工作原理图 料机构原理设计 上料机构工作原理如图 示， 电机带动上料盘转动，瓶子随着上料 盘的转动而前进，瓶子在分瓶板的作 用下，由于离心力，将沿着上料盘边 缘前进，同时，由于瓶子之间的互相 推挤，瓶子将沿护栏进入输送机构。 护栏在上料过程中可以防止瓶子摔倒， 起到了安全辅 助作用。本设计所设计 的贴标机上料机构是独立的，如果要 将其和生产线连接，只需在辅助盘上 开一进瓶口即可。同时，进瓶轨道应 图 料机构原理设计 图 比上料盘位置稍高，以便于进料。 瓶机构原理设计 分瓶机构是把进入输送带的瓶子分成一定的间距，以便于进行贴标，它将进入输送带的瓶子按贴标要求等间距分开，在分瓶过程中，必须保证分瓶后待贴瓶的传输速度和收标送标速度及滚贴机构的滚贴速度相匹配，否则贴标质量将受到严重影响，甚至不能进行正 常工作。 分瓶机构的工作原理如图 示。分瓶轮外径和护栏间距略小于瓶子直径，而分瓶口和护栏间距则略大于瓶子直径。在分瓶轮转动过程中，瓶子受到分瓶轮的阻碍，只有当分瓶口和护栏相互平行时，分瓶口才能带动一个瓶子前进，如此反复，瓶子在贴标购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 10 前被分成一定间距。本设计所设计的分瓶轮有两个分瓶口，可以提高分瓶效率。 图 瓶机构工作原理图 送机构原理设计 如图 示，本贴标机的输送机构采用平顶链，输送用平顶链的连接采用实心柱销，输送链轮则根据所选平顶链的标准从标准中选取。 图 式输送带结构图 贴机构原理设计 如图 示，在揭标板处，标签与送标带分离，同时和瓶子完成初步粘合，之后标签随瓶子在输送机构的作用下继续向前运动，滚贴带和滚贴板的间距恰好等于瓶子直径，随着瓶子向前运动，标签在滚贴带的摩擦和挤压之下完成和瓶子的完全捏合。在这一滚贴捏合过程中，是由滚贴带的紧边完成滚贴的，故主动轮为右侧滚贴轮。由于长期滚贴，可能造成滚贴带松弛，所以本文所设计的贴标机在滚贴从动端安装了张紧机构，以保证高效的贴标。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 11 图 贴机构工作原理图 标送标机构原理 设计 收标送标机构是不干胶贴标机的关键部件之一，它负责收送标签。如图 签放在送标盘上，随着驱动轮的转动，经过一系列辅助环节标签被拉动，并沿图示路线运动，在揭标板最前端，由于标签带的急回运动，标签与标签带分离，随着驱动轮的继续转动，标签带被回收，可以进一步利用 。 图 标送标机构工作原理图 成卷的标签装在送标盘上。一组牵引用及中间辊用来拉标并满足标签的张力要求，摆动板是弹性安装的，所以在启动拉卷时能减少冲击力并使卷幅张力保持恒定。导向辊使卷筒定位。驱动轮向标签施加拉力，使标签前进。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 12 自动贴标机设计 的 运动 设计 如图 示，贴标速度是由分瓶机构的分瓶速度决定的，上料机构的速度必然要大于分瓶机构的分瓶速度，之后输送机构按贴标要求速度将瓶子送到滚贴机构，同时，收标送标机构以与其相匹配的供标速度送出标签，滚贴机构根据瓶子在输送带内的运动时间，至少在该时间内完成一圈滚贴，最后瓶子由下料盘下料。下面将对各部分分别进行运动设计。 料机构的运动设计 设计上料盘直径为 600图 示，由于每分钟最多可以滚贴 100 个瓶子，若设计瓶子直径为 60上料盘转一圈可以传送的瓶子 数应为 1 6 0 0 3 . 1 4 3160Dn d 个 （ 则上料盘的最高转速为 n=100/31=于每分钟最少可以贴标 60 瓶，如果瓶子直径为 30则上料盘转速为约为 1r/虑到实际情况下存在打滑， n 值应该为计算转速的五倍左右，所以上料盘转速应为 5r/r/ 上料盘是由电机经过弹性柱销联轴器直接带动的，所以电机输出最高转速至少为20r/ 图 料机构运 动简图 瓶机构的运动设计 如图 2示，设计分瓶轮直径为 200于分瓶轮和电机经由弹性联轴器相连，而设计要求的贴标转速为 60100 瓶 /分钟。本文所设计的分瓶轮有两个缺口，所以分瓶轮转速应为 3050r/ 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 13 图 瓶机构运动简图 送机构的运动设计 在 输送机构 的 运动 过程中，由于 输送机构采用板式链传动，瓶子在板链上以一定的速度运动，经过分瓶机构把瓶子分成等距离的间距，以便于贴标。 标签在标签带上则是连续分布的， 收标送标是间断的， 瓶子与收标送标送来的标签经过滚贴机构进 行滚压，滚压过程中速度不宜过大以保证贴标质量。 考虑到这些因素，本设计设计的机构由于输送机构必须和送标机构同步，所以 输送机构速度 应为 m/于 输送机构 是由主输送轴转动带动链传动 ，设计 输送轴 直径为 20 签滚贴机构的运动设计 如图 示，设计滚贴轮直径为 80贴带有效滚贴长度为 300子在输送带上的传输速度为 m/此可得瓶子在有效滚贴长度内的运动时间m t 。如果待贴瓶的直径为 80就是滚贴带必须在 时间内运行不小于 30距离，则 m in/v，考虑皮带打滑，取皮带的实际转速为 而带轮转速应为： m i n/ 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 14 图 贴机构简图 由于电机是通过弹性柱销联轴器和传动轴相连，但为保证滚贴质量，电机输出最高转速取 6v=144r/同理可得，最低转速应为 标送标机构的运动设计 在收标送标的过程中，由于相邻两待贴瓶的贴标有一定的时间差，而为了节省标签带， 标签在标签带上则是连续分布的，所以收标送标是间断的，考虑到这些因素，本设计设计的机构如图 示，驱动轮是由电机带离合器驱动的，而驱动轮和收标轮靠皮带连接。当传感元件检测到有待贴瓶时，系统发出信号，驱动电磁离合器工作，驱动轮转动，同时带动收标盘收标。而当传感元件检测到本次贴标结束时，电磁离合器分离，驱动轮停止转动，由此完成间歇供标收标 5。由于输送机构必须和送标机构同步，所以送标机构速度也应 为 m ，由于收标送标机构是由驱动轮驱动，设计驱动轮直径为 64转速应为 150250 r 。 图 标送标系统传动原理图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 15 自动贴标机设计 的 动力 设计 料机构动力设计 假设上料盘可承载 200 个瓶子，每个待贴瓶重量计为 300g，则上料盘所要承受的压力为 N=30088N,取上料盘和待贴瓶之间的静摩擦系数 =上料盘所受摩擦力为 58 ， 忽略摩擦干扰，则电机输出功率即和该力矩平衡， 由 79 54 9 4 9 根据设计转速和功率，电机选择 微型特种减速电机，该电机输出转速在 3500r/可配置电子无级调速及电磁、制动、阻尼等，可底脚或端面安装及适应多种交、直流电压 ， 可以满足设计要求。同时，该系列电机的 功率范围在 6750W,调速范围在 901400r/贴标机械较匹配，所以本设计各部分全部采用这种电机。 此 类 电机图片如下图所示 图 机 瓶机构动力设计 假设每个待贴瓶质量为 300g,同时考虑分瓶轮附件的作用，其作用力约为 50N，取待贴瓶和输送轨道间的摩擦系数为 摩擦力 0 . 4 3 1 . 2 ，由此可得分瓶轮传动轴所受力矩至少为 安全系数取为 而电机输出功 率应为9549 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 16 根据设计转速和功率，电机选择 微型特种减速电机，该电机输出转速在 3500r/以满足设计要求。电机输出功率为 150W，取传动效率系数为 分瓶轮实际功率应为 P=150可满足要求 。 送机构动力设计 设计输送带总长为 1700输送带上将有至少 30 个瓶子，考虑到下料，以 60个计算，设每个输送瓶重 300g，则输送瓶总重为 G=60输送待贴瓶需施加的驱 动力应为 。同时考虑到输送链板的作用，设其驱动力为100N，则输送带轮传动轴所受力矩应为 故而可得输送带功率应为95 4910 9 根据设计转速和功率，同时考虑到安全系数，电机选择 微型特种减速电机，该电机输出转速在 3500r/以满足设计要求。电机输出功率为 150W，取传动效率系数为 分瓶轮实际功率应为 P=150以满足输送 要求。 贴机构和送标机构动力设计 根据设计转速，同时参考同类贴标机标签滚贴机构，滚贴电机选择 微型特种减速电机，该电机输出转速在 3500r/以满足设计要求。电机输出功率为100W，取传动效率系数为 滚贴轮实际功率应为 P=1000W。 根据设计转速，同时参考同类贴标机送标机构，收标送标系统驱动电机选择微型特种减速电机，该电机输出转速在 3500r/机输出功率为 150W，取传动效率系数为 滚贴轮实际功率应为 P=150以满足设计要求。同时，该系列电机的功率范围在 6750W,调速范围在 901400r/设计的其它部分调速范围相匹配。 经济性分析 本文设计的 全自动贴标机设计 原理简单、结构新颖、自动化程度高、 制造成本较低、容易操作。如果在包装生产线上使用该贴标机，可以大大提高贴标效率，减小劳动强度。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 17 本章小结 本章对贴标机进行了工作原理和总体结构方案的设计，采用直线式贴标原理实现了设计任务要求。同时，完成了贴标机关键部分：上料机构，分瓶机构，输送带机构，滚贴 机构以及收标送标机构的运动和动力设计。在此基础之上，结合设计要求，选择了合适的电机。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 18 第 3 章 典型零件的设计计算 标 机构传动 系统 设计 此传动系统 采用带传动，带传动多为摩擦型、啮合型仅有同步带传动一种。按传动带的截面形状不同摩擦型带传动可分为平带（矩形截面）传动。 V 带（阶梯截面）传动。多楔带（多楔形截面）传动和圆带（圆形截面）传动。平带传动靠带的底面与带轮的表面之间的摩擦力（属于面摩擦）传递动力，平带的厚度小，挠性好，带轮也容易制造。带的磨损较轻，效 率较高在高速工况或传动中心距较大以及由于传递轴转向或位置原因，需要交叉或半交叉传动等场合原因应用较多。此不干胶贴标机滚标传动机构采用平带传动，能更好的满足设计要求。 带传动的设计计算如下 ： (1) 滚贴轮直径 根据滚标结构的实际应用 设计滚贴轮直径 d=80(2) 验算带速 由公式 v =100060得 (式中： n 带轮转速 单位 (r/ d 滚贴轮直径 单位 ( n=24r/ d=80 0m/s 因此 3 8 0 2 46 0 1 0 0 0v =s30m/s 因此带的速度合格 (3) 计算中心距 根据 121 . 5 2a d d( 1 2 1 6 0= 2 4 0 3 2 0 m m 且 1 2 1 21 . 5 5d d a d d 由于根据滚贴结构的安装张紧机构考虑， 取 230 （ 4） 确定传送带的长度 开口传动 221122 24a d 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 19 交叉传动 212122 24a d 半交叉传动 2212122 24a d d a 本设计采用开口传动 根据公式 221122 24a d =2 =整 取 L=750 5） 小带轮包角1开口传动 211 1 8 0 5 7 . 3 1 5 0 交叉传动 211 1 8 0 5 7 . 3 半交叉传动 11 1 8 0 5 7 . 3 本设计采用开口传动 根据公式 211 1 8 0 5 7 . 3 1 5 0 =1 8 0 0 5 7 . 3 1 8 0 1 5 0 因此滚贴轮上的包角合适 （ 6） 曲挠次数 y(1/s) 由式 m a 可知 其中 m 带轮数 610 因此 y= 0 （ 7）带厚 应满足1114 0 3 0 d = 80301401 2 2 m m 参考文献资料 9得 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 20 取胶帆布层数 z=4，得 = 8） 带的截面积 A 由式 0100 k k知 式中 工况系数 ； 0P 胶带单位截面积所能传递的基本额定功率 ； K 包角修正系数 ； K 传动布置系数 。 参考文献资料 10得20 1 .1 k W 查 文献资料 10得 K= K=是： A= 21 0 0 1 . 2 0 . 0 9 1 0 . 9 0 m 1 1 . 0 0 . 9 （ 9） 带宽 b 根据所设计的标签的尺寸 取 b=50 10）作用在轴上的力 Q 由公式 102 s 得 0 a 2 1 . 8 1 0 . 9 s i n 9 0Q =轮的设计 采用实心轮 确定轮缘宽度 B=63 轮缘厚度 = 带传动的特点及应用范围 带传动采用挠性带为中间元件，来传递主、从动轮间的运动和转矩，与齿轮传动相比，其优点是： （ 1）易于实现两轴中心距较大的传动 ； （ 2）带富有弹性，能缓冲吸振，因而传动平稳无噪声； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 21 （ 3）结构简单，制造、安装、维 护方便，成本低 ； （ 4）摩擦型带传动过载时，带会在带轮上打滑，可防止其他机件损坏，起过载保护作用 。 其缺点有 : （ 1） 外廓尺寸大，不紧凑 ； （ 2）传动效率低，平带传动一般为 般为 （ 3）带的寿命较短，一般仅 2000 （ 4） 摩擦型带传动因带与带轮间存在相对滑动，而不能保证准确的传动比 工程中的带传动以摩擦型带传动应用较多 ,尤以 V 带传动应用最广。这类带传动多用于传递效率不大 50 带速适中 （ 530/s） 、传动 比不要求精确而传动距离较大的场合，且在多级减速传动装置中常将其配置于高速级。 与摩擦型带传动相比，同步带传动具有传动比恒定、传动效率高、结构紧凑的特点，主要用于小功率、传动比要求精确的场合，如电影放映机、绘图机、打印机等精密机械中。 贴主传动轴设计 设计的主要内容 材料选择 结构设计 （ 1） 轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容 轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等各方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上 零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件的装配困难等。因此，轴的结构设计是轴设计中的重要内容。 轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时只需对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。而对刚度要求高的轴和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。对高速运转的轴，还应进行振动稳定性计算，以防止放生共振而破坏。 （ 2） 轴的材料选择 轴的材料首先应有足够的强度、对应力集中、敏感性低、还需要足够的刚度、耐磨 性、 耐腐蚀性要求、并具有良好的加工性能，且价格低廉、易于获得 。 轴的常用材料主要是碳钢和合金钢，其次是球墨铸铁和高强度铸铁 。 碳钢有足够高的强度、对应力集中的敏感性低、便于进行各种处理及机械加工、价购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 22 格低廉，应用最广，一般机械中的轴多用 30质中碳钢制造。尤以 45 钢最多。受载较小或不重要的轴，可用 普通碳素结构钢制造。 而滚贴结构的好坏将直接影响到贴标效果，滚贴主传动轴尤其重要，对其强度、 硬度等机械性能要求较高 ， 选用 45 钢以满足设计要求 ， 并进行调质处理 ， 毛 胚直径200。 机械性能 3 5 3M P ，1 2 6 8 M P a ， 1 255M P a ，硬度 217等效系数 ， 。 初步确定轴的最小尺寸 先按公式： 3333 09 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 00 . 2 0 . 2 n n 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢，调质处理。 根据表轴常用的几种材料的 T及 26 103，这里我们取 12，P=n=144r/是得： 3m =1123 于考虑到键槽的削弱作用，轴径应增大 7%原整取 d=16出轴的最小直径显然是安装联轴器处住的直径 d 为了使所选的轴直径 d 与连轴器的孔径相适应，因此需同时选取 连轴器型号。 连轴器的计算转矩T K T,查表即可 ,考虑到电动机的转距变化很小 ,T=于是 1 . 3 6 . 6 3 8 . 6 2 N mc a T 由（ 表或手册选弹性柱销联轴器 孔直径 16半联轴器 与轴配合的毂孔长度为 42 （ 3） 轴的结构设计 1）确定轴上零件的转配方案 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 23 轴上零件的装配方案对轴的结构形式起着决定性的作用 定装配方案有关，确定装配方案就是定出 轴上主要零件的装配方向、顺序及相互关系、本轴设计采用轴肩、轴环等对轴上零件进行轴向定位和固定 . 周向固定方法的选择则是根据传递转据的大小和性质对中精度要求及加工的难易等原因来决定 2） 确定各轴段的直径和长度 (1)轴段 1的直径与联轴器的孔径相同 故 其 1的直径 622)轴段 2 上装有滚动轴承，其直径的长度应等于轴承内径 初选轴承 7205B B=15 5套筒长 10因此可得 5+10=253)轴承端盖总宽度为 20轴承端盖设计而定）轴承端盖外端面与半联轴器右端面之间的距离为 20故轴段 2的长度 0+20=04)轴段 4为定位带轮的轴环 其轴肩高度 h=4故 d 其长度 h=85)轴段 5上安装有带轮，考虑到带轮的装拆方便 取该段直径 3 3故 06)轴段 6 的直径与其上安装的轴承内径相等 故 5取其长度 0此，已初步确定了轴的各段直径和长度 . 3) 轴上零件的周向定位 带轮、半连轴器与轴的周向定位均采用平键连接，为了保证带轮与轴配合会有良好的对中性 7/样半连轴器与轴的配合为 H7/此处选轴径尺寸公差为 4) 确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 02 45 5) 确定轴的加工精度、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及技术要求等 6) 绘制轴的工作图 （见零件图 ） 送传动轴的设计计算及连轴器的选择 1、 输送传动 轴的 设计 (1) 轴的材料选择 轴是组成机械的重要零件之一，用来安装各种传动零件。应用于轴的材料种类很多，主要根据周的使用条件，对轴的强度、刚度和其它机械性能等的要求，采用的热处理方购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 24 式，同时考虑加工工艺，并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料。本设计中的轴属于传动轴，选用 45 钢 (2) 计算轴最小直径尺寸 3333 09 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 00 . 2 0 . 2 n n 根据表轴常用的几种材料的 T及 26103，这里我们取 12，P=n=106r/是得 30 =3 0 2 5112 106= 由于考虑到键槽的削弱作用及输送结构要求 取 d =下图所示 图 送传动轴 2、 联轴器的选择 联轴器可分为刚性联轴器、挠性联轴器、安全联轴器、 非机械式联轴器等 的特点和应用场合如下： 弹性柱销联 轴器是具有微量补偿两轴相对偏移能力，结构简单，更换弹性元件简单允许有轴向窜动。适于频繁起动或正反转常变换场合。但可靠性较低，不宜用于可靠性要求高的传动，如起重机构。安装精度过低的轴系亦不宜采用 。 选择联轴器型号 即在所选类型中确定型号 应满足 T 式中： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动贴标机设计 25 T使用联轴器的轴所传递转矩 ； n使用联轴器的周的转速 (r/ 轴器的额定转矩 ； K载荷系数 。 1 2 N 查表得 此联轴器计算转矩 T K T= 查设计手册 选型号 联轴器 。 章小结 本章主要 完成了 对不干胶贴标机的主要零件设计， 采用直线式不干胶贴标 毕业设计开题报告 设 计 题 目 : 全自动贴标机设计 院 系 名 称 :专 业 班 级 : 学 生 姓 名 :导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 指导委员会 审查意见： 签字 ： 年 月 日 开题报告 1. 课题研究 目的和意义 ； 包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证，在现代工业生产中发挥着相当重要的作用。贴标机械是包装机械的重要组成部分，高质量的贴标会使产品在众多竞争中更具有优势。随着生产流通的日益社会化，产品包装正已崭新的面貌崛起，受到人们的普通重视。包装机械 为特殊的 专用机械，机种繁多。综合研究包装工艺，包装材料及包装设备是开拓包装新技术的根本途径。 包装机械是包装工业的一大门类产品 ,在包装工业中有着举足轻重的地位和作用 ,它给行业提供必要的技术设备 ,以完成产品的包装工艺过程。尽管包装机械的产值在整个包装工业中所占的比重不如包装材料大，不属于经营性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。它为包装工业提供先进的技术装备，保证包装产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低，带来巨大的社会效益和经济效益。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。 贴标机 械是包装机械的重要组成部分，高质量的贴标会使产品在众多竞争中更具有优势。随着生产流通的日益社会化，产品包装正已崭新的面貌崛起，受到人们的普通重视。包装机械为特殊的专用机械，机种繁多。综合研究包装工艺，包装材料及包装设备是开拓包装新技术的根本途径。 贴标机的结构比较复杂，动作较多，其结构设计的难度和工作量适合本科生做毕业设计题目。通过对贴标机的结构设计，可以锻炼和培养学生运用所学的专业理论知识解决工程实际问题的能力。 2. 课题研究现状 及分析 ； 采用粘结剂将标签贴在包装件或产品上的机器叫贴标机械。多数液态和 部分粒状瓶装产品都是采用这种机器粘贴标签。标签对商品有装潢作用，同时便于商品的销售与管理。标签上的商标、商品的规格及主要参数、使用说明与商品介绍，是现代包装不可缺少的组成部分。贴标机是包 (灌 )装生产线上一台重要的设备，也是一台技术含量较高，结构较复杂的机器，被广泛地应用于食品、医药等与人们日常生活关系密切的行业中。无论是早期的简单贴标机械，还是后来的复杂贴 标机械，以及现在的微电子控制的全自动化贴标机械，它的发展进步都在不断的影响着整个社会。 世界包装工业的历史大体上起始于本世纪初叶 经过 50多年的发展，国外 包装机械工业已经形成了独立完整的体系，成为机械制造的一个重要分支 。 美国是世界上包装机械发展历史比较悠久的国家，包装机械的品种和数量均居世界领先地位。 日本是包装机械的后起之秀。它是第二次世界大战结束后才发展起来的，但是发展速度很快， 60 年代至 70 年代，包装机械工业的产值每年平均增长 20 。70 年代初期达到世界先进水平，成为第二包装大国，包装机械的平均年产量为60 万台 (套 )，其年增长率为 10 。发展速度快的原因是日本善于引进、仿制、创新和经营 。 此外，意大利、英国、法国、瑞典、瑞士等国家的包装机械工业也各 有优势，它们都在不断研究 包装机械。 从当今世界新技术革命的发展趋势来看，包装材料、包装工艺、包装机械将会取得一系列新的突破，将会带动更多的产业部门和科技单位进入包装行业。 为了满足贴标行业发展的需要，近年来，我国许多有关部门集中了一定的力量，共同开发贴标机械。在引进国外先进设备和技术的基础上，仿制、改进和自行研制了很多贴标机械。我国近几年的贴标机械在设备的制造质量、性能和技术水平上都有了较大的进步，开发能力有所提高，速度有所加快，已经涌现出一批贴标机械的专业化制造企业；计算机等新技术应用已经开始普及，从而表 明：我国的贴标机械已经有了初步的发展，并已经形成了一个独立的机械门类，以良好的开端进入了一个新的发展阶段。但是，我国的贴标机械的基础薄弱、水平低、质量差、品种少和不配套等落后状况还没有根本改变，远不能适应发展的需要，与世界先进国家还有很大差距。我国的贴标机械大概落后世界先进水平 20左右，这些情况表明，亟待我们继续努力，开创我国贴标机械发展的新局面 2。 包装工业的总产值大约占国民经济总产值的 2%左右；其中包装机械所占的比重不是很大，但发展迅猛，平均每年几乎以 10%左右的速率增长。尤其是食品包装机械 行业每年以 11%平均增长速度发展，开始出现规模化、成套化、自动化的趋势，传动复杂、技术含量高的设备开始出现。现在投产使用的包装机已超过千余种，同时包装联合机及自动线的配套设备已与单机等量齐观了。根据世界新技术的发展趋势 ，预计包装材料以及与其紧密相关联的包装工艺和包装机械将会取得一系列的突破。 我国包装机械行业近些年取得的成绩是显著的，但是与国外产品相比仍存在20 年的技术差距。 产品技术含量不高 我国现有一些包装机械产品 技术含量不高，大多数以单机为主，产品可靠性差，技术更新速度慢，新技术、新工艺、新 材料应用少。我国包装机械不仅单机多，而且通用机型多，满足特殊要求。特殊物料的设备少；技术含量低的产品多，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。我国包装机械产品的质量差距主要体现在稳定性和可靠性差、造型落后、外观粗糙、基础件和配套件寿命短、无故障运行时间短、大修周期短，且绝大多数产品还没有制定可靠性准件。 重复建设严重 包装机械行业的低水平重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品的现象仍较严重。这样的市场环境如果长期不能得到改善，将不利于整个行业产品的升级换代，将会造成资源的极度浪费。 开发
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