机械毕业设计（论文）-电池包装机送料机构设计

1、分 类 号 TH457 密 级 公开 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)电池包装送料机构设计所在学院机械与电气工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级姓 名学 号指导老师2013年 3 月 31 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文?电池包装送料机构设计?均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，假设有不实，后果由本人承当。 承诺人签名： 年 月 日摘 要电池是一种能产生电能的小型装置，是现代生活中重要的能源。电池作为一种商品，在流通过程中需要进行包装，应用自动化的电池包装机能有效提高电池包装效率，降低生产本钱，本文针对五号电池的自动化包装，设计了本电

2、池包装机送料机构。本文首先进行总体的设计方案，拟定螺旋传动副为电池送料方案，对方案进行特点分析，然后针对关键传动件设计，选择电动机，对重要零件进行强度校核，对轴和轴承的寿命进行计算校核，最后对重要零部件进行结构设计，包括材料的选择、尺寸确实定、结构工艺性的满足、以及与其他零件的配合的要求等。关键词：电池，包装，推杆，螺旋传动全套图纸，加153893706AbstractCell is a small device that can generate electricity, is one of the most important energy in modern life. Battery

3、as a commodity, in the circulation process needs packaging, packaging cell function application automation improve battery packing efficiency, reduce the production cost, this paper packaging automation for the number five batteries, design of the feeding mechanism of the battery packaging machine.F

4、irstly, the overall design scheme, make the spiral transmission pair for the battery feeding scheme, characteristics analysis of the scheme, then the motor selection for key transmission parts, design, strength check of important parts, the life of the shaft and bearings are calculated, the importan

5、t parts of the structure design, including material selection determine the size, structure, process, and meet the demand for cooperating with other parts etc.Key Words: Battery, packaging, push rod, screw drive目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc347235168 摘 要 PAGEREF _Toc347235168 h I HYPERLINK l _

6、Toc347235169 Abstract PAGEREF _Toc347235169 h II HYPERLINK l _Toc347235170 目 录 PAGEREF _Toc347235170 h III HYPERLINK l _Toc347235171 第1章 绪论 PAGEREF _Toc347235171 h 1 HYPERLINK l _Toc347235172 常见电池型号及尺寸 PAGEREF _Toc347235172 h 1 HYPERLINK l _Toc347235173 机构 PAGEREF _Toc347235173 h 2 HYPERLINK l _Toc3

7、47235174 包装机的作用 PAGEREF _Toc347235174 h 2 HYPERLINK l _Toc347235175 中国包装机械的开展 PAGEREF _Toc347235175 h 3 HYPERLINK l _Toc347235176 本课题研究目的和要求 PAGEREF _Toc347235176 h 4 HYPERLINK l _Toc347235177 第2章 整体方案设计 PAGEREF _Toc347235177 h 5 HYPERLINK l _Toc347235178 设计参数与技术要求 PAGEREF _Toc347235178 h 5 HYPERLIN

8、K l _Toc347235179 2.2 电池包装机的传动原理 PAGEREF _Toc347235179 h 5 HYPERLINK l _Toc347235180 第3章 传动设计与计算 PAGEREF _Toc347235180 h 7 HYPERLINK l _Toc347235181 电动推杆设计计算 PAGEREF _Toc347235181 h 7 HYPERLINK l _Toc347235182 3.1.1 伺服电机的选择 PAGEREF _Toc347235182 h 7 HYPERLINK l _Toc347235183 3.1.2 滑动螺旋副的计算 PAGEREF _

9、Toc347235183 h 10 HYPERLINK l _Toc347235184 3.1.3 联轴器的选用 PAGEREF _Toc347235184 h 13 HYPERLINK l _Toc347235185 胶辊设计 PAGEREF _Toc347235185 h 14 HYPERLINK l _Toc347235186 微型电机选择 PAGEREF _Toc347235186 h 14 HYPERLINK l _Toc347235187 微型皮带轮传动设计 PAGEREF _Toc347235187 h 15 HYPERLINK l _Toc347235188 第4章 主要零部件

10、结构设计 PAGEREF _Toc347235188 h 17 HYPERLINK l _Toc347235189 机架设计 PAGEREF _Toc347235189 h 17 HYPERLINK l _Toc347235190 机架设计准那么 PAGEREF _Toc347235190 h 17 HYPERLINK l _Toc347235191 4.1.2 机座主体设计 PAGEREF _Toc347235191 h 18 HYPERLINK l _Toc347235192 4.2 包装袋托架设计 PAGEREF _Toc347235192 h 18 HYPERLINK l _Toc34

11、7235193 4.3 集料槽设计 PAGEREF _Toc347235193 h 19 HYPERLINK l _Toc347235194 轴承选择与校核 PAGEREF _Toc347235194 h 20 HYPERLINK l _Toc347235195 4.4.1 轴承校核的概念及方法 PAGEREF _Toc347235195 h 20 HYPERLINK l _Toc347235196 电动推杆处轴承校核 PAGEREF _Toc347235196 h 21 HYPERLINK l _Toc347235197 第5章 安装检验及使用维修 PAGEREF _Toc347235197

12、 h 22 HYPERLINK l _Toc347235198 检验规那么 PAGEREF _Toc347235198 h 22 HYPERLINK l _Toc347235199 5.2 包装机安装 PAGEREF _Toc347235199 h 22 HYPERLINK l _Toc347235200 5.3 设备调整 PAGEREF _Toc347235200 h 22 HYPERLINK l _Toc347235201 使用操作 PAGEREF _Toc347235201 h 22 HYPERLINK l _Toc347235202 维修保养和故障排除 PAGEREF _Toc3472

13、35202 h 22 HYPERLINK l _Toc347235203 总结 PAGEREF _Toc347235203 h 23 HYPERLINK l _Toc347235204 参考文献 PAGEREF _Toc347235204 h 24 HYPERLINK l _Toc347235205 致 谢 PAGEREF _Toc347235205 h 25第1章 绪论常见电池型号及尺寸在电池体上看到的AAA、AA、C、D、N、F、SC等标识都是美国型号标识，在我国除了几种按号称呼之外，其它还是采用美国的命名方式。此外，针对二次锂电池的型号表示方法是采用五位数(圆柱型)或六位数(方型)，如1

14、4500、103450.一常见电池型号、尺寸对照表编号美国型号中国俗称尺寸平头1AAAAAAAA2AAA7号直径10.1,高度3AA5号直径14.1,高度4AA直径,高度5SCSC直径22.1,高度6C2号直径,高度49.57D1号直径,高度8NN直径,高度28.59FF直径,高度平头，指的是电池正极是平的，没有突起，使用做电池组点焊使用的电池芯，一般同等型号尖头的可以用作单体电池供电的，在高度上就多了。以此类推，我不逐一解释。还有，电池很多的时候并不是规规矩矩的AAA，AA，A，SC，C，D，N，F这些主型号，前面还时常有分数1/3，2/3，1/2，2/3，4/5，5/4，7/5，这些分数表

15、示的是池体相应的高度，例如2/3AA就是表示高是一般AA电池的2/3的充电电池；再如4/5A就是表示高是一般A电池的4/5的充电电池。 二锂离子电池芯型号、尺寸(1) 圆柱型锂离子电池芯：通常用五位数字表示，前两位数字是指池体直径，后三位数字是指池体高，例如14500就是指AA电池，即大约直径14mm，高50mm。常见的型号：14500，14650, 17490，18500, 18650，26500。常见比克、三洋圆柱电芯规格型号：比克18650 2200mAh 3.7V ，比克18650 2600mAh 3.7V ，比克18650 2000mAh 3.6V 三元长寿命 三洋18650 210

16、0mAh 3.7V ，三洋18650 2500mAh 3.7V ，三洋18650 1500 mAh 3.7V18650(2) 方型锂离子电池芯：通常用六位数字表示，分别表示电池的厚度、宽度和高度，单位毫米，例如103450 即10(厚度) 34(宽度) 50(高度)mm。假设厚度数值大于宽度数值，那么厚度要*0.1，例如433861 即4.343*0.13861mm。常见比克、三洋方型电芯规格型号：比克523450A 1000mAh 3.7V ，比克063450A 1200mAh 3.7V ，比克633770A1.2机构由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。按组成的各构件间相对运动的

17、不同，机构可分为平面机构如平面连杆机构、圆柱齿轮机构等和空间机构如空间连杆机构、蜗轮蜗杆机构等；按运动副类别可分为低副机构如连杆机构等和高副机构如凸轮机构等；按结构特征可分为连杆机构、齿轮机构、斜面机构、棘轮机构等；按所转换的运动或力的特征可分为匀速和非匀速转动机构、直线运动机构、换向机构、间歇运动机构等 ；按功用可分为平安保险机构、联锁机构、擒纵机构等。1.3包装机的作用 包装是产品进入流通领域的必要条件，而实现包装的主要手段是使用包装机械。随着时代的开展，技术的进步，包装机械在包装领域中正起着越来越大的作用，其主要作用有以下几点： (1) 可大大提高劳动生产率。滑台式吸塑封口机机械包装比手

18、工包装快得多，如糖果包装，手工包糖1分钟只能包十几块，而糖果包装机每分钟可达数百块甚至上千块，提高效率数十倍。 (2) 能有效地保证包装质量。机械包装可根据包装物品的要求，按照需要的形态、大小，得到规格一致的包装物，而手工包装是无法保证的。这对出口商品尤为重要，只有机械包装，才能到达包装规格化、标准化，符合集合包装的要求。 (3) 能实现手工包装无法实现的操作有些包装操作。如真空包装、充气包装、贴体包装、等压灌装等，都是手工包装无法实现的，只能用机械包装实现。 (4) 可降低劳动强度，改善劳动条件手工包装的劳动强度很大。如用手工包装体积大、重量重的产品，既耗体力，又不平安；而对轻小产品，由于频

19、率较高，动作单调，易使工人得职业病。 (5) 有利于工人的劳动保护。对于某些严重影响身体健康的产品，如粉尘严重、有毒的产品有刺激性、放射性的产品，用手工包装难免危害健康，而机械包装那么可防止，且能有效地保护环境不被污染。 (6) 可降低包装本钱，节省贮运费用对松散产品。如棉花、烟叶、丝、麻等，采用压缩包装机压缩打包，可大大缩小体积，从而降低包装本钱。同时由于体积大为缩小，节省仓容，减少保管费用，有利于运输。 (7) 能可靠地保证产品卫生某些产品。如食品、药品的包装，根据卫生法是不允许用手工包装的，因为会污染产品，而机械包装防止了人手直接接触食品、药品，保证了卫生质量。 (8) 可促进相关工业的

20、开展。包装机械是一门综合性科学，它涉及到材料、工艺、设备、电子、电器、自动控制等多种学科，要求各相关学科同步、协调地开展，任何学科的问题都将影响包装机械的整体性能。1.4中国包装机械的开展中国包装机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所在研究了日本的包装机械后，完成制造了中国第一台包装机，经过20多年的开展，中国包装机械已成为机械工业中十大行业之一，为中国包装工业快速开展提供了有力的保障，有些包装机械填补了国内空白，已能根本满足国内市场的需求，局部产品还有出口。但在目前，中国包装机械出口额还缺乏总产值的5%，进口额却与总产值大抵相当，与兴旺国家相去甚远。在行业快速开展的同时也存

21、在一系列的问题，现阶段中国包装机械行业水平还不够高。包装机械市场日趋垄断化，除了瓦楞纸箱包装机械和一些小型包装机有一定规模和优势外，其它包装机械几乎不成体系和规模，特别是市场上需求量大的一些成套包装生产线，如液体灌装生产线、饮料包装容器成套设备、无菌包装生产线等，在世界包装机械市场中均被几家大包装机械企业集团所垄断，面对国外品牌强劲冲击国内企业应该采取积极对策。从现阶段情况看，全球的包装机械需求以每年5.3%的速度增长。美国拥有最大的包装设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但未来包装设备生产增长最快的是在开展中的国家和地区。兴旺国家将从刺激国内需求中获利，并在开展中

22、国家寻找当地适宜的生产厂家，特别是在食品加工厂进行投资，提供包装机械设备。而中国自参加世贸组织以来取得了长足的进步，中国的包装机械水平提升非常快，与世界的先进水平差距逐渐缩小。随着中国的日益开放，中国的包装机械也将进一步翻开国际市场。1.5本课题研究目的和要求通过对电池包装送料装置机构的设计，进一步稳固与深化学生对理论课程及实践性教学环节中所学知识的理解，培养学生综合运用所学根底知识、根本理论和根本技能来分析和解决相关专业问题，以及收集、整理、分析、利用资料的能力，使学生受到工程师工作能力的综合训练，提高学生的独立工作能力与综合素质。第2章 整体方案设计2.1设计参数与技术要求包装规格为5号电

23、池，电池包装的根本要求：2节电池为一袋，一分钟包装20袋。2.2 电池包装机的传动原理图2-1 电池包装机整体方案五号电池包装机的总体传动方案如上图2-1所示，它由1个电池集料槽、4个电池通道、4个推杆、1个真空吸盘、1把切断刀、胶辊、包装袋托架等组成。集料槽下端出口处倾斜能够使电池自动滑入轨道，由集料槽出来的电池进入一号通道，通道的宽度刚好能容纳两节纵向放置电池，由伺服电动机正转带动丝杠正转，从而带动一号通道的推杆即丝杠螺母沿着一号通道向前移动，将电池推到二号通道指定的位置后，电动机反转使推杆回到原位。此时的电池已经进入二号通道，二号通道的电动推杆将横放的电池推入到由吸盘吸起的包装袋内吸盘由

24、电磁阀通电控制工作，上吸盘和切断刀连接在另一电磁阀推杆上，上吸盘及切断刀能随电磁阀推杆上下运动，推杆向下运动时带着切刀将包装袋切断，推杆向上运动时吸盘提起包装袋向上提升2厘米，第三通道的推杆将纵向的含在包装袋里的电池推入到四号通道，最后由第四号通道的推杆将电池推送到传送带，传送带由一步电动机控制，传送带上有等间距的小格，每一小格能容纳两节五号电池，每次工作时格子底部与电池底部在同一水平面，电池经传送带送入高温箱，出来冷却即到达包装效果。每次包装袋切断后由电动机带动胶辊将放在托架上的包装袋输送到吸盘处。对于本五号电池传动方案：结构简单，制造调试方便，由于采用了四个伺服电动机及两个电磁阀，因此要对

25、协调控制要求较高。第3章 传动设计与计算电动推杆设计计算电动推杆如以下图3-1所示，由伺服电机带动丝杠转动，丝杠转动使通道中的滑块做直线移动。 图3-1 电动推杆传动方案 伺服电机的选择1机电领域中伺服电机的选择原那么现代机电行业中经常会碰到一些复杂的运动，这对电机的动力荷载有很大影响。伺服驱动装置是许多机电系统的核心，因此，伺服电机的选择就变得尤为重要。首先要选出满足给定负载要求的电动机，然后再从中按价格、重量、体积等技术经济指标选择最适合的电机。1传统的选择方法这里只考虑电机的动力问题，对于直线运动用速度v(t)，加速度a(t)和所需外力F(t)表示，对于旋转运动用角速度(t)，角加速度(

26、t)和所需扭矩T(t)表示，它们均可以表示为时间的函数，与其他因素无关。很显然，电机的最大功率P电机，最大应大于工作负载所需的峰值功率P峰值，但仅仅如此是不够的，物理意义上的功率包含扭矩和速度两局部，但在实际的传动机构中它们是受限制的。用峰值，T峰值表示最大值或者峰值。电机的最大速度决定了减速器减速比的上限，n上限=峰值，最大/峰值，同样，电机的最大扭矩决定了减速比的下限，n下限=T峰值/T电机，最大，如果n下限大于n上限，选择的电机是不适宜的。反之，那么可以通过对每种电机的广泛类比来确定上下限之间可行的传动比范围。只用峰值功率作为选择电机的原那么是不充分的，而且传动比的准确计算非常繁琐。2新

27、的选择方法一种新的选择原那么是将电机特性与负载特性别离开，并用图解的形式表示，这种表示方法使得驱动装置的可行性检查和不同系统间的比拟更方便，另外，还提供了传动比的一个可能范围。这种方法的优点：适用于各种负载情况；将负载和电机的特性别离开；有关动力的各个参数均可用图解的形式表示并且适用于各种电机。因此，不再需要用大量的类比来检查电机是否能够驱动某个特定的负载。在电机和负载之间的传动比会改变电机提供的动力荷载参数。比方，一个大的传动比会减小外部扭矩对电机运转的影响，而且，为输出同样的运动，电机就得以较高的速度旋转，产生较大的加速度，因此电机需要较大的惯量扭矩。选择一个适宜的传动比就能平衡这相反的两

28、个方面。通常，应用有如下两种方法可以找到这个传动比n，它会把电机与工作任务很好地协调起来。一是，从电机得到的最大速度小于电机自身的最大速度电机，最大；二是，电机任意时刻的标准扭矩小于电机额定扭矩M额定。2选择伺服电机1推杆移动速度S推杆移动距离其中第一通道推杆移动距离=，第二通道推杆移动距离=，第三通道推杆移动距离=117mm，第四通道推杆移动距离=。t时间，包装频率为每分钟20个，那么每包装一个的时间为3秒，那么推杆推动运动过程所用时间不超过3秒，现令推杆推动时间为1秒，退回时间为1秒，停顿0.5秒，所以m/minm/minm/minm/min2电机的最高转速电机选择首先依据推杆快速行程速度

29、。快速行程的电机转速应严格控制在电机的额定转速之内。式中，为电机的额定转速rpm；n为移动时电机的转速rpm；为直线运行速度m/min；u为系统传动比，u=n电机/n丝杠=1；丝杠导程mm，。所以 所以，电机最高转速选为3000r/min.选用台达伺服电机ECMA-C30602ES。3)根据负载转矩选择伺服电机根据伺服电机的工作曲线，负载转矩应满足：当设备作空载运行时，在整个速度范围内，加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机的连续额定转矩范围内，即在工作曲线的连续工作区；最大负载转矩，加载周期及过载时间应在特性曲线的允许范围内。加在电机轴上的负载转矩可以折算出加到电机轴上的负载转矩。式中，为折算到

30、电机轴上的负载转矩N.m；F为轴向移动滑块时所需的力N；L为电机每转的机械位移量mL=；为丝杠轴承等摩擦转矩折算到电机轴上的负载转矩N.m，；为驱动系统的效率。式中，为推杆反作用力N，=5N； W为工作台工件等滑动局部总重量N，N； 为摩擦系数，。所以 计算转矩时以下几点应特别注意。 a由于镶条产生的摩擦转矩必须充分地考虑。通常，仅仅从滑块的重量和摩擦系数来计算的转矩很小的。请特别注意由于镶条加紧以及滑块外表的精度误差所产生的力矩。b由于轴承，螺母的预加载，以及丝杠的预紧力滚珠接触面的摩擦等所产生的转矩均不能忽略。尤其是小型轻重量的设备。这样的转矩回应影响整个转矩。所以要特别注意。c切削力的反

31、作用力会使工作台的摩擦增加，以此承受切削反作用力的点与承受驱动力的点通常是别离的。如下图，在承受大的切削反作用力的瞬间，滑块外表的负载也增加。当计算切削期间的转矩时，由于这一载荷而引起的摩擦转矩的增加应给予考虑。d摩擦转矩受进给速率的影响很大，必须研究测量因速度工作台支撑物(滑块，滚珠，压力)，滑块外表材料及润滑条件的改变而引起的摩擦的变化。已得出正确的数值。e通常，即使在同一台的机械上，随调整条件，周围温度，或润滑条件等因素而变化。当计算负载转矩时，请尽量借助测量同种机械上而积累的参数，来得到正确的数据。所以 所以，台达伺服电机ECMA-C30602ES，额定转矩0.6n/m，转速为3000

32、r/min， 滑动螺旋副的计算1螺旋传动的材料丝杠螺杆要有足够的强度，较高的耐磨性和良好的工艺性，一般采用45或50刚，较重要的螺杆可采用40Cr等合金钢，本丝杠采用45钢。推杆螺母应该具有较低的摩擦系数和较高的耐磨性，一般可选用铸造青铜，如ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5及ZCuAl10Fe3，要求较低时可采用耐磨铸铁，本推杆要求不高，采用球墨铸铁QT400-17。2耐磨性的计算 设螺母高为H，螺距为P，螺纹中径为，螺纹工作高度为h，那么螺纹承载圈数Z=H/P，螺旋总轴向载荷为，每一圈螺纹承受的轴向载荷为,其成载面积。因此。螺纹工作面上的压强为,己耐磨性条件为： 表3-1 滑动螺

33、旋副材料的许用压强螺杆材料螺母材料滑动速度m/s许用压强钢青铜低速1825钢钢7.513钢铸铁1318钢青铜1118钢铸铁47钢耐磨铸铁68钢青铜710设，那么 ，代入上式并整理后可得：对于锯齿螺纹，由上表3-1，选取=6Mpa那么考虑到螺旋导程不能太小,取导程P=4mm，选取螺杆中径，外径为10mm3螺母螺纹牙的强度校核在轴向载荷的作用下，螺纹牙可能在根部发生剪断或弯断，由于推杆为铸铁，螺牙的强度低于螺杆，故只需要校核推杆螺母螺纹牙的强度。材料许用应力螺杆钢螺母青铜40603040耐磨铸铁506040铸铁455540钢0.6注：1、为材料屈服极限；2、载荷稳定时，许用应力取大值。将一圈螺母的

34、螺纹沿根部大径D处展开，并将谈看作宽度为的悬臂梁，在h/2处作用载荷，那么螺纹牙危险平剖面aa的剪切强度条件为符合强度要求。螺纹牙危险剖面的弯曲强度条件为符合强度要求。4螺杆的强度校核 螺杆工作地承受轴向压力或拉力，又受螺纹力矩T的扭转作用。螺杆危险剖面上既有压缩或拉伸应力，又有扭转剪应力。因此，螺杆剖面上是正应力和剪应力的复合应力状态。按第四强度理论，其危险截面的强度条件为 强度符合要求。 联轴器的选用电机功率较小，螺杆驱动装置采用联轴器联接电机。联轴器是机械传动中常用的部件。它用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能别离：只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能别离。联轴器所联接的两轴，由于

35、制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。根据对各种相对位移有无补偿能力即能否在发生相对位移条件下保持联接的功能，联轴器可分为刚性联轴器无补偿能力和挠性联轴器有补偿能力两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。十字滑块联轴器又称滑块联轴器，由两个在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘组成。因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。这种联轴器零件的材料可用4

36、5钢，工作外表需要进行热处理，以提高其硬度；要求较低时也可用Q275钢，不进行热处理。为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。弹性柱销联轴器能传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，也有一定的缓冲和吸振能力，允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移，适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。本次设计中，由凌斯联轴器公司样本资

37、料，查得电动机与减速器轴之间联接选用十字滑块联轴器LS3-C25。型号额定转矩(n.m)最高转速(rpm)径向偏差mmLS3-C2558003.2胶辊设计图3-2 胶辊传动图3.2.1微型电机选择微型电动机体积、容量较小，输 出功率一般在数百瓦以下的电机和用途、性能及环境条件要求特殊的电机。全称微型特种电机，简称微电机。常用于传动机械负载，也可作为设备的交、直流电源。微电机门类繁多，大体可分为直流电动机、交流电动机、自态角电动机、步进电动机、旋转变压器、轴角编码器、交直流两用电动机、测速发电机、感应同步器、直线电机、压电电动机、电机机组、其他特种电机等13大类。由于胶辊所传动力很小，选择电机时

38、参照同类产品如打印机进行选择，选择20BYG28-4型步进电机序号型 号相数电压电流电阻电感转 矩重量接线图 机身长度规 格VAmHkgmm20BYG38-421010400B383.2.2微型皮带轮传动设计电机与辊轮之间以皮带轮传动， 1与传动比i大带轮转速n2400r/m，带传动的传动比一般为i 7，推荐值为i25。故令i2.5，那么小带轮转速n11000 r/m。2功率与皮带的带型1单根V带的额定功率pr P0为根本额定功率；为单根V带额定功率增量；为包角修正系数；KL为带长修正系数；查文献5表8-4a、表8-4b、表8-5、表8-2得kw，P02kw，KL1.0。0.0080.0776

39、kw2计算功率Pca是根据传递功率P和带的工作条件参数KA而定的，即 由文献5表8-7查得KA1.1，Pkw；所以KW进而文献5图8-11选择A型。3选择带轮基准直径与带速控制1小带轮基准直径 QUOTE dd1 ；参考文献5表8-6和表8-8可确定小带轮基准直径10mm。2小带轮线速度即, QUOTE v1 =m/s。 3大带轮基准直径 QUOTE dd2 i2.51025mm。3中心距a及带的基准长度Ld1中心距的大小要根据实际应用时结构的尺寸、传动平衡性以及使用寿命等要求适中选择。一般初选带传动中心距为 即70mm。初选 QUOTE a0 40mm。2相应带长取基准长度按1式8-23，计

40、算实际中心距 变动范围 4 验算小带轮的包角5计算带的根数1计算单根2 V带根数 根 取Z1第4章 主要零部件结构设计对于本电池包装机的零部件设计，考虑到这种包装机产品生产批量小，对于零件部件等，尽量采用标准件常用件，采用易于应用常规加工方法加工的结构。4.1机架设计机架设计准那么底座、机架、箱体、基板等零件都属于机架零件。机架零件可划分为四大类：即机座类、机架类、基板类和箱壳类，对机架零件一般可提出以下要求:(1)工况要求：即任何机架的设计首先必须保证机器的特定工作要求。例如，保证机架上安装的零部件能顺利运转，机架的外形或内部结构不致有阻碍运动件通过的突起,设置执行某一工况所必需的平台；保证

41、上下料的要求、人工操作的方便及平安等。(2)刚度要求：在必须保证特定的外形条件下，对机架的主要要求是刚度。如果根底部件的刚性缺乏，那么在工作的重力、夹紧力、摩擦力、惯性力和工作载荷等的作用下，就会产生变形，振动或爬行，而影响产品定位精度、加工精度及其它性能。例如机床的零部件中，床身的刚度那么决定了机床的生产率和加工产品的精度。(3)强度要求：对于一般设备的机架，刚度到达要求，同时也能满足强度的要求(4)稳定性要求：对于细长的或薄壁的受压结构及受弯-压结构存在失稳问题，某些板壳结构也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生很大的破坏，设计时必须校核。(5)美观：目前对机器的要求不仅要能完成特

42、定的工作，还要使外形美观。(6)其它：如散热的要求，防腐蚀及特定环境的要求。在满足机架设计准那么的前提下，必须根据机架的不同用途和所处环境，考虑以下各项要求，并有所偏重。(1)机架的重量轻，材料选择适宜，本钱低。(2)结构合理，便于制造。(3)结构应使机架上的零部件安装、调整、修理和更换都方便。(4)结构设计合理，工艺性好，还应使机架本身的内应力小，由温度变化引起的变形应力小。(5)抗振性能好。(6)耐腐蚀，使机架结构在效劳期限内尽量少修理。(7)有导轨的机架要求机架导轨面受力合理，耐磨性良好。4.1.2 机座主体设计1机座的结构及材料进行机架结构形式的选择是一个较复杂的过程，对结构形式、构件

43、截面和结点构造等均需要结合具体的情况进行仔细的分析。对结构方案要进行技术经济比拟。由于各种设备有不同的标准和要求，制定统一的机架结构选择方法较困难。但是，可以利用结构力学的知识提出以下一般的规那么。这些规那么是为了节约材料在选择形式时应遵守的一般规律。1结构的内力分布情况要与材料的性能相适应，以便发挥材料的优点。轴力较弯矩能更充分地利用材料。杆件受轴力作用时，截面上的材料分布是均匀的，所有材料都能得到充分利用。但在弯矩作用下截面的应力分布是不均匀的，所以材料的应力分布不够经济。机械结构中许多构件所受的都是沿垂直于杆轴的方向作用的。弯矩沿杆变化很迅速。有垂直载荷处，弯矩曲线有曲率，且曲率与载荷集

44、度成正比。最大的弯矩限于一小段内，在较长段内材料不能充分利用，这是弯曲构件不经济的另一原因。2结构的作用在于把载荷由施力点传到根底。载荷传递的路程愈短，结构使用的材料愈省。3结构的连续性可以降低内力，节省材料。因该电池包装机为尺寸小，结构紧凑，受力不大，精度要求不高，材料上，为减轻重量，便于安装，选择HT150铸件作为基座。2机体局部结构尺寸确实定(1)安装电动推杆螺栓直径确实定，取M8。(2)安装伺服电机螺栓直径确实定，根据伺服电机提供的安装螺纹孔，取M5。(3)安装托架及胶辊螺钉直径确实定，取M4。(4)安装槽档块螺钉直径确实定，取为M5,定位销取为直径为5mm.3壁厚，根据安装要求，取得

45、 4.2 包装袋托架设计包装袋托架如以下图4-1所示，支架材料为两块钣金件，钣金件材料为304不锈钢，壁厚3mm，中间为辊轮，辊轮是橡胶与45钢套铜过盈配合联接在一起，辊轮套在芯轴上，可以绕心轴转动，当一卷包装袋用完了，拧开螺母，取下心轴，又可以换用另一卷包装袋上去。图4-1 包装袋托架4.3 集料槽设计集料槽的宽度按尺寸按五号电池的长度设计，设计为50mm,为了方便电池能顺利滚入电池包装机通道中，集料槽底部是倾斜的，如图4-2所示。图4-2 集料槽4.4轴承选择与校核 轴承校核的概念及方法(一) 根本概念(1)深沟球轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作

46、小时数。批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。(2)根本额定寿命：是指90可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10r或L10hh表示。(3)根本额定动载荷C：根本额定寿命为一百万转106时深沟球轴承所能承受的恒定载荷。即在根本额定动载荷作用下，轴承可以工作106 转而不发生点蚀失效，其可靠度为90。根本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。(4)根本额定静载荷径向C0r，轴向C0a：是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。在设计中

47、常用到深沟球轴承的三个根本参数：满足一定疲劳寿命要求的根本额定动载荷Cr径向或Ca轴向，满足一定静强度要求的根本额定静强度C0r径向或C0a轴向和控制轴承磨损的极限转速N0。各种轴承性能指标值C、C0、N0等。(二寿命校核计算公式深沟球轴承的寿命随载荷的增大而降低，其曲线方程为PL10=常数其中 P-当量动载荷，N；L10-根本额定寿命，常以106r为单位当寿命为一百万转时，L10=1；-寿命指数，球轴承=3，滚子轴承=10/3。由手册查得的根本额定动载荷C是以L10=1、可靠度为90为依据的。由此可得当轴承的当量动载荷为P时以转速为单位的根本额定寿命L10为C1=PL10L10=(C/P)

48、106r 假设轴承工作转速为n r/min，可求出以小时数为单位的根本额定寿命应取L10Lh。 Lh 为轴承的预期使用寿命。通常参照机器大修期限的预期使用寿命。三当量动载荷在实际工况中，深沟球轴承常同时受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时将根本额定动载荷与实际载荷在相同条件下比拟，需将实际工作载荷转化为当量动载荷。在当量动载荷作用下，轴承的寿命与实际联合载荷下轴承的寿命相同。当量动载荷P的计算公式是P=XFr+YFa式中Fr-径向载荷，N；Fa-轴向载荷，N；X，Y-径向动载荷系数和轴向动载荷系数， 电动推杆处轴承校核选择轴承6203，查得轴承性能参数得, 径向力，轴向力 ，查1表15-3，得Y=2.3，e=0.19， 当量载荷由于，所以，轴承寿命的校核第5章 安装检验及使用维修电池包装机安装完毕后进行空转实验方可使用。空转实验时技术要求如下：1电动机顺利起动，运转平稳。2四个推杆，电磁阀运转平稳，无异常振动和响动。3试验中各种动作平稳，协调、准确，传动系统无异常响声。5.2 包装机安装1工作台可直接安装于根底的铁板上，应调整水平，其它各局部按设备总图要求安装。2设备各局