1、PAGE PAGE 26機械原理課程設計說明書題 目： 單邊熱封口塑料袋制造機 指導老師： 朱 穎 學生姓名： 陳建鵬 學 號： 20082001058 所屬院系： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化班 級： 機械083班 完成日期： 2010年07月14日 新疆大學機械工程學院 2010年07月目 錄第一章 總體方案設計 1.1 單邊熱封口塑料袋制造機的簡介3 1.2 設計數據與要求3 1.3 工作原理及工藝動作分解3第二章 執(zhí)行機構設計2.1 原料輸送及原料運輸機構4 2.2 加工成型機構5 2.3 產品回收機構13第三章 傳動機構設計3.1 傳動機構設計方案15第四章 機構綜

2、合4.1機構尺寸綜合16總結17參考文獻18第一章 總體方案設計1.1 單邊熱封口塑料袋制造機的簡介 該單邊熱封口塑料袋制造機可以生產不同大小的塑料袋，而且可以生產各種以聚乙烯、聚氯乙烯等熱塑性有機高分子材料為原料的包裝袋。由于市場上有各種規(guī)格的管型聚乙烯、聚氯乙烯等原料，而且價格低廉，所以原料來源廣泛。隨著人們環(huán)保意識加強，一次性塑料袋雖然在普通市民的生活中逐漸減少使用。但是隨著現代農業(yè)的發(fā)展，各種塑料制品廣泛應用于農業(yè)生產。該機生產的產品塑料袋大量用于林果業(yè)生產，所以銷售產品市場穩(wěn)定。該單邊熱封口塑料袋制造機具有很大的發(fā)展前途。1.2 設計數據與要求 原材料類型：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯

3、、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯酸類塑料等管狀塑料薄膜。 產品尺寸：長420毫米，寬300毫米。 機器工作部分：長300毫米，寬320毫米。 機器動力源：交流電機。 工作原理：電熱軟化塑料擠壓封口。1.3 工作原理及工藝動作分解 根據工藝過程，由三個執(zhí)行機構完成：送料機構，加熱封口機構，產品回收機構。1. 送料機構為從動機構，由于原材料具有較大的強度，所以可以利用回收機構回收產品所產生的拉力來帶動料輥轉動。2. 利用一個換向輪改變原料的運動方向。換向輪還有防止產生皺褶的作用。3. 利用兩對滾輪對原材料產生一個約束作用，防止在生產過程中原料出現偏移，松弛等現象。4.為避免在生產過程中原料由于料輥、

4、換向輪、約束輪等的慣性產生松弛現象，所以給每個轉輪增加一個約束力。5.利用電阻產生的熱對原料加熱，使其軟化，利用機械產生的機械力對原料進行擠壓封口。6.利用轉輪對產品回收。以上六個動作中送料機構和產品回收機構的動作比較簡單，所以此次單邊熱封口塑料袋制造機的方案設計重點考慮加熱封口機構。第二章 執(zhí)行機構設計2.1 原料輸送及原料運輸機構 原料輸送機構為料輥，尺寸形狀如圖所示。 圖1 原料料輥尺寸圖 料輥與機架連接。用電磁產生約束力。避免在生產過程中原料由于料輥的慣性產生松弛現象，所以給料輥增加一個約束力。 換向輪 圖2 換向輪尺寸圖換向輪與機架相連。用電磁產生約束力。避免在生產過程中原料由于換向

5、輪的慣性產生松弛現象，所以給換向輪增加一個約束力。 約束輪圖3 約束輪尺寸圖約束輪與機架相連。用電磁產生約束力。避免在生產過程中原料由于約束輪的慣性產生松弛現象，所以給約束輪增加一個約束力。約束輪即減速輪。對稱分布于電熱板和切刀兩側。每側一對。如下圖所示。 圖4 減速輪在機構中的位置2.2 加工成型機構 方案一：采用曲柄滑塊機構圖5 曲柄滑塊機構的示意圖曲柄滑塊機構的主要數據：曲柄長50毫米，連桿長500毫米，滑塊行程50毫米，行程速比系數K=1。滑塊與曲柄的位移-轉角線圖 圖6采用曲柄滑塊機構的優(yōu)點：1. 機構中所有的運動副均為低副，構建之間餓接觸為面接觸，承受的壓強較小，且便于潤滑，故磨損

6、輕，壽命長，可傳遞較大的動力。2. 運動副元素為圓柱面，形狀簡單，易于加工，能保證較高的精度。3. 運動副元素的接觸靠本身的幾何形狀封閉保證。采用曲柄滑塊機構的缺點：1.為滿足機構的工作要求，具有兩個桿，可能發(fā)生自鎖，而且由于構件的尺寸誤差和運動副中的間隙造成累積誤差，致使運動的偏差較大，機械效率降低。2. 機構中做平面運動和往復運動的構件所產生的慣性力難以平衡，容易引起動載、振動及較大的噪音。3. 由于曲柄滑塊機構工作特點，不能在最大行程時做停留，所以不能完全滿足工作要求。采用曲柄滑塊機構完成的機構示意圖 圖7 方案一的機構示意圖方案二：采用曲柄滑塊與移動副機構 圖8 曲柄滑塊與移動副機構曲

7、柄滑塊與移動副機構的主要數據：曲柄長100毫米，連桿長1000毫米，推桿行程50毫米，行程速比系數K=1。推桿與曲柄的位移-轉角線圖圖10采用曲柄滑塊與移動副機構的優(yōu)點：1. 機構中所有的運動副均為低副，構建之間餓接觸為面接觸，承受的壓強較小，且便于潤滑，故磨損輕，壽命長，可傳遞較大的動力。2. 運動副元素為圓柱面，形狀簡單，易于加工，能保證較高的精度。3. 運動副元素的接觸靠本身的幾何形狀封閉保證。3. 由于曲柄滑塊與移動副機構工作特點，能在最大行程時做停留，所以能滿足工作要求。采用曲柄滑塊與移動副機構的缺點：1.為滿足機構的工作要求，具有兩個桿，可能發(fā)生自鎖，而且由于構件的尺寸誤差和運動副

8、中的間隙造成累積誤差，致使運動的偏差較大，機械效率降低。2. 機構中做平面運動和往復運動的構件所產生的慣性力難以平衡，容易引起動載、振動及較大的噪音。采用曲柄滑塊機構完成的機構示意圖 圖11 方案二的機構示意圖方案三 采用凸輪機構凸輪機構圖12 凸輪輪廓凸輪主要數據：基圓半徑50毫米，推程50毫米。凸輪和推桿的轉角位移線圖圖13采用凸輪機構的優(yōu)點：1. 設計凸輪輪廓簡單，能較好的實現預期的運動規(guī)律。2. 結構簡單、緊湊，工作可靠，易于實現運動件的相互配合。采用凸輪機構的缺點：1. 凸輪與從動件為點線接觸，易磨損。2. 凸輪輪廓加工困難，費用較高。采用凸輪機構完成的機構示意圖圖14 方案三示意圖

9、 對三個方案的綜合比較：方案一不能較好的完成預期的運動所以排除方案一。方案二中由于機構構件數多，而且有曲柄滑塊機構，所以機構容易發(fā)生自鎖。而且由于構件數的數量多，所以維修成本和初始成本都會比方案三高。方案三能較好的完成預期設計要求，故采用方案三。方案三的選擇比較1.采用尖頂凸輪機構 2. 采用平頂凸輪機構圖15 尖頂凸輪 圖16 平頂凸輪3.采用滾子凸輪機構圖17尖頂推桿結構簡單，但是易磨損。不適合傳遞較大的力。平頂推桿優(yōu)點是凸輪與平頂之間易形成油膜。便于潤滑。但是由于結構特點，會使傳力不精確。滾子推桿的由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，所以磨損小，故可以傳遞較大的力。綜合以上特點，所以選擇滾

10、子推桿最合適。電熱板和切刀的結構圖182.3產品回收機構因為產品回收機構要為料輥、減速輪提供動力。而且產品回收機構還要提供原料向工作機構運動的力。故產品回收機構為主動件。又因為原料的運輸為間歇供給，所以采用槽輪機構圖19 回收輪示意圖主要數據圓銷的回轉半徑50毫米，圓銷半徑9毫米，回收輪轉速25轉/分鐘，槽輪轉速100轉/每分鐘。第三章 傳動機構設計3.1 傳動機構設計方案方案一 齒輪傳動齒輪傳動雖然傳力準確，但是不適合遠距離傳力，所以不采用。方案二 鏈傳動鏈傳動傳力沒有齒輪傳力準確，但是比帶傳動準確，能傳遞較大的動力，適合遠距離傳力。方案三 帶傳動帶傳動適合遠距離傳力，而且設計簡單，維護方便

11、，成本低，且具有過載保護能力。由于本機械所有機構均不需要較大的動力，所以能較好的滿足設計要求。故采用帶傳動。圖20 采用帶傳動的機械示意圖第四章 機構綜合4.1機構尺寸綜合圖21 機構總體尺寸圖總結通過這一星期的機械課程設計，我們感觸良多，這次課程設計讓我看到了自己的不足之處，也讓我體會到了課程設計的樂趣和意義。首先在專業(yè)知識上面，通過此次的機械原理課程設計，我的課題是“單邊熱封口塑料袋制造機”從設計到分析到建模，每一步都不是一帆風順，總是出現了這樣那樣的問題，有的是我考慮的不全面，有的是我認識的太淺，原先感覺十分簡單的東西有時卻讓我焦頭爛額。幾次的教訓讓我什么都不能想當然，每個問題都要認真考

12、慮和分析，不能太浮躁。但是錯誤有時并不是一件壞事，所謂“失敗是成功之母”，成功就是一次次的失敗之后才得到的。通過一次次發(fā)現問題，解決問題的過程中，通過一次次的查找翻閱資料，我們不僅在專業(yè)知識上比如AutoCAD軟件的運用上有所提高，而且也提高了我們解決問題的能力。 理論聯系實際這一重要思想，在這里體現得淋漓盡致。我們現在最缺乏的就是實際工作經驗，而理論聯系實踐并不像我們想象的那么簡單，他需要堅實的理論基礎和實際工作經驗。堅實的理論基礎決定了我必須堅持學習新的知識新的理論，完善了自己的知識結構，才能在以后的實際中輕松面對，才能設計出更好的更有益于人們生活與工作的機械，才能跟上時代的步伐，不被淘汰

13、。 嚴謹和細心是做機械設計的必要態(tài)度，要想做好一件事，就必須一絲不茍、態(tài)度認真。俗話說：“失之毫厘，謬之千里。”在機械設計上尤其應該注意。在以后的工作中，你的很小的一個疏忽將會造成一個公司很大的損失，甚至給用戶帶去生命危險，而自己也會為自己的不負責任行為付出代價。 當然要順利的完成一項設計，意見交流是必不可少的，大家相互交流意見，取長補短，共同努力。 在這次課程設計中，困難不可避免，但我們團結合作，永不言棄，始終相信辦法總比困難多。困難是我前進的動力，不經歷風雨，怎能見彩虹。困難并不可怕，只要我們擁有解決困難的信心，一切困難都會被我們踩在腳下。 學無止境，我們決不能僅僅滿足現有的成績，人生就像

14、爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著我們去攀登、去征服。挫折是一份財富，經歷是一份擁有。當然，畢竟這是我第一次做類似的機械課程設計，很多想法都還不成熟，考慮還不是很周全，還是需要老師們的指正。參考資料1. 孫桓，陳作模，葛文杰. 機械原理（第七版）M北京：高等教育出版社，2006.52. 許林成. 包裝機械原理與設計M.上海：上海科技技術出版社，1988.93.秦曾煌. 電工學（第六版）-電工技術M.北京：高等教育出版社，2004.14.胡鳳蘭. 互換性與技術測量基礎M.北京：高等教育出版社，2005.25.黃穎為. 包裝機械結構與設計M.北京：化學工業(yè)出版社，2007.76.張永安.機械

15、原理課程設計指導 高等教育出版社 2008年第九版。7.馬永林.機械原理 高等教育出版社 2008年3月第三版。8.隋明陽.機械設計基礎 2002年第一版。9.郭紅星、張超.機械設計基礎 2006年第一版。 附錄資料：不需要的可以自行刪除 流體機械原理課后解答p41習題一：一、為了滿足一個規(guī)劃中的企業(yè)用電高峰的需要，擬在有利地形處建一座具有一臺泵及一臺水輪機的抽水蓄能電站，該企業(yè)每天對電能的需要為：14h為P1=8MW；10h為P2=40MW。假定該企業(yè)可以從電網中獲得的電功率Pv是常數，已知：水輪機的總效率，泵的總效率，壓力管道的損失，電站的靜水頭。為簡單計，假定和為常數，其它損失忽略不計。

16、假定該裝置中水的總量為常數（上游無來水，下游不放水，并忽略蒸發(fā)泄漏），試求：必需的值。泵與水輪機的工作參數，。上游及下游水池的最小容積V。解：從電網中獲得的電能不足時，用水輪機發(fā)電補充；從電網中獲得的電能有多余時，用于泵去抽水蓄能。MWm3/s， m3/s對水輪機：m3/s；， MW，MW，對于泵：m3/s；，MW，MWVm3二、水輪機效率實驗時在某一導葉開度下測得下列數據：蝸殼進口處壓力表讀數Pa，壓力表中心高程m，壓力表所在鋼管直徑m，電站下游水位m，流量m/s，發(fā)電機功率kW，發(fā)電機效率，試求水輪機效率及機組效率。解：，；而，=0，=0m水輪機的效率機組效率三、某泵裝置中，進口管直徑mm

17、，其上真空表讀數Pa（500mmHg），出口管路直徑mm，其上壓力表讀數MPa，壓力表位置比真空表高1m，輸送介質為礦物油，其密度kg/m3，泵的流量為m3/s，試求泵的揚程。解：泵的揚程某泵裝置中，進出口管直徑相同cm，進口真空表讀數mmHg，出口管路上壓力表讀數kgf/cm2，壓力表位置比真空表高1m，輸送介質為礦物油，其密度kg/m3，泵的流量為 L/s，試求泵的揚程。答案：四、一臺送風機的全壓為1.96kPa，風量為40m3/min，效率為50，試求其軸功率。Wp103習題二四、軸流轉漿式水輪機某一圓柱流面=2m，n=150r/min，在某一流量下=4m/s。試求：a)當葉片轉到使=1

18、0時，作出口速度三角形。此時轉輪出口水流的動能是多少？其中相對于的部分又是多少？b)為了獲得法向出口，應轉動葉片使為多少？此時出口動能又為多少？c)設尾水管回能系數=0.85，且假定尾水管只能回收相應于的動能，則上面兩種情況下出口動能損失各為多少？a)m/sm/sm/smmb)mc)回收的能量：損失的能量： 或五、在進行一臺離心泵的能量平衡實驗時，測得下列數據：軸功率P=15kW；流量=0.013m3/s；揚程H=80m；轉速n=2900r/min；葉輪密封環(huán)泄漏量=0.0007m3/s；圓盤摩擦功率=1.9kW；軸承與填料摩擦功率=0.2kW；另外給定了泵的幾何尺寸：輪直徑=0.25m；出口寬度=6mm；葉片出口角=23。試求：a)泵的總效率及水力、容積和機械效率。b)葉輪出口速度三角形。（不計葉片厚度，=0）c)滑移系數、反作用度a)b) m/sm/sc)或p103習題四四、一臺泵的吸入口徑為200mm，流量為=77.8L/s，樣本給定=5.6m，吸入管路損失=0.5m。試求：1）在標準狀態(tài)下抽送常溫清水時的值。2）如此泵在拉薩（=64922.34Pa）使用，從開敞的容器中抽吸80溫水，其