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1、柑橘自动包装机设计说明书姓 名： 学 号： 指导教师摘要包装在日常生活中日趋广泛，对于水果这种不宜长时间存储的食 品来说更加迫切需求，本文以柑橘自动包装机为研究目标，探讨如何 设计一个系统的包装机结构，柑橘自动包装机的设计是典型的机械系 统设计，它不仅包括机构的尺寸还包括了传动机械系统的设计。主要 分为物料输送装置，包装装置以及装箱送出装置，另外对三个部分的 连接也进行了叙述。关键词：自动包装机，输送装置，包装装置，送出装置。AbstractWrapping is in an increasingly wide range of everyday life. For thefruits of
2、such food products should not be stored a long time, more urgentneeds, this paper, automatic packaging machine for citrus researchobjectives, explore how to design a system structure of the packagingmachine, automatic packaging machine design citrus is a typicalmechanical system design, not only to
3、the organizations size alsoincludes driving the design of mechanical systems. Consists of materialhandling equipment, packaging equipment and sent packing device,another of the three parts of the connection have also been described.Keywords: automatic packaging machines, conveying equipment, packagi
4、ng equipment, sending device.第一章：柑橘包装总体设计方案拟定61.1 柑橘包装机械简介61.1.1 包装机械简介61.1.2 包装机的分类71.1.3 包装机的特点和设计要求71.1.4 包装机的优化设计要求81.1.5 传送带介绍81.1.6 装箱机介绍81.2 设计目标91.3 主要机构方案拟定91.4 方案设计特点12第二章：传送装置方案的设计142.1 支架的选择142.2 电动机的选择152.2.1 电动机的分类152.3 轴承的选择192.3.1 轴承的分类192.3.2 轴承的选择242.4 方案设计部分结构图26第三章：制袋及封装机构的设计273.
5、1 制袋及封装原理27第四章：运输机构的设计33第五章：重要部分零件的设计及计算345.1 齿轮传动设计计算345.2 轴的设计计算375.3 滚动轴承寿命计算41参考文献431杨燕.我国食品包装机械发展现状与趋势分析J.国包装业，2005, (3)： 43目录绪论第一章：柑橘包装总体设计方案拟定 第二章：传送装置方案的设计 第三章：制袋及封装机构的设计 第四章：运输机构的设计 第五章：重要部分零件的设计及计算 致谢参考文献绪论本文研究的是柑橘自动包装机，用来实现输送、生产制袋、封口、包装、输 出一次性完成的机构，简单方便快捷，适合包装圆状的产品，如柑橘、橙子、柠 檬等各类水果和农产品。机器直
6、接接触水果部分采用海绵铺垫，更好的保护水果。当前柑桔的采后商品化过程中不同的环节有着不同的薄膜包装需要。贮藏 保鲜包装：般在普通果农或专业户的生产环节使用。因水果包装量极大。为降 低成本，同时解决包装保鲜与果身透气之间存在的矛盾(如果完全与外界空气隔 绝，水果会很快腐烂)，一般采用(0. 001 O. 003mm)的食品保鲜膜。包装塑膜 很薄，且包装与果身之间呈松驰状态，内有若干空气。上市保鲜精品包装：般 是专业大户或经销商在流通环节使用。采用较厚的塑膜(0. 008 O. 0l mm), 便于印刷商标文字图案等也可防止储运时出现破膜等现象。有时也会在包装袋 上打上气孔以便水果局部透气，又能使
7、大部分果身与外界空气相隔绝。当前， 我国柑桔包装还是处于手工状态。手工包装时，一般是先取成品塑膜袋，张开袋 口，然后用手逐个握拿水果将其放入袋内，然后一手提袋另一只手使水果袋旋转， 使塑膜袋逐渐贴紧水果（上市精品包装也较多使用胶条封贴）。这样的人工装袋， 需要大量的人力。且效率低费用极高。另外，水果在包装过程中，经手拿捏。 容易造成水果损伤，并且人工装袋口扎口不齐，破损率较高。保鲜质量差，病变 转移快。因此柑桔采后商品化过程中使用自动包装机将是一个必然趋势。广大 果农们、专业大户、果品经销商盼望有一种结构简易、购机价格低廉、包装速度 较快、使用效果较好，单果包装成本低的水果塑膜包装机。而现有机
8、械难以满足 此需要。包装是食品加工过程的最后一道工序，而实现包装的主要手段就是使用 食品包装机械。根据有关定义，食品包装机械是指完成全部或部分包装过程的机 器，其包装过程主要包括灌装、成型、充填、封口、裹包等工序。近年来，国外 食品包装机械发展十分迅速，尤其是欧、美、日等发达国家形成了新的基本特征。 日常生活中，我们接触到的水果基本都是没有外包装的，在我们购买的时候往往 要经过挑拣，所以水果上肯定会有卫生质量问题，因此在水果包装方面我们需要 投入一定的研究，一层薄薄的塑料袋包裹下的水果肯定是今后发展的主流.由此可见，柑橘自动包装机的设计有充分的必要性以及可行性。包装行业的 运行成本其实很低，但
9、是包装之后的回报却是不可言喻的，经济效益，卫生效益 等等都有很大的影响。自动包装机的出现可以很好的解决这个问题，水果成批进入然后成批的包装 完成后送出，效率很高。第一章：柑橘包装总体设计方案拟定1.1 柑橘包装机械简介1.1.1 包装机械简介装机械由动力机、传动部分和执行部分等所组成。但是为了便于掌握和研究包装机械的工作原理与结构性能，通常又将包装机械分成下列八个组成要 素。被包装物品的计量与供送系统：指将被包装物品进行计量、整理、排列。并 输送至预定工位的装置系统。有的还完成被包装物品的成型、分割。 包装材料的整理与供送系统：指将包装材料进行定长切断或整理排列，并逐 个输送至预定工位的装置系
10、统。有的再供送过程中还完成制袋或包装容器的竖 起、定型、定位。主传送系统：指将被包装物品和包装材料由一个包装工位顺次传送到下一个 包装工位的装置系统。单工位包装机则没有主传动系统。包装执行机构：指直接进行裹包、充填、封口、贴标、捆扎和容器成型等包 装操作的机构成品输出机构：指将包装成品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。有 的成品输出由主传送系统完成或靠成品自重卸下。动力机与传动系统：指将动力机的动力与运动传递给执行机构和控制元件， 使之实现预定动作的装置系统。通常由机、电、光、液、气等多种形式的传动、 操纵、控制以及辅助等装置组成。控制系统：由各种自动和手动控制装置等所组成，是现代包装机的
11、重要组成 部分，包括包装过程及其参数的控制，包装质量、故障与安全的控制等。机身：用于支撑和固定有关零部件，保持其工作时要求的相对位置，并起一 定的保护、美化外观等作用2。1.1.2 包装机的分类包装机械有多种分类方法。按功能可分为单功能包装机和多功能包装机；按 使用目的可分为内包装机和外包装机；按包装品种又可分为专用包装机和通用包 装机；按自动化水平分为半自动机和全自动机等。包装机械的种类繁多，分类方法很多。从不同的观点出发可有多种，按产品 状态分，有液体、块状、 散粒体包装机；按包装作用分，有内包装、外包包装 机；按包装行业分，有食品、日用化工、纺织品等包装机；按包装工位分，有单 工位、多工
12、位包装机；按自动化 程度分，有半自动、全自动包装机等3。1.1.3 包装机的特点和设计要求要研究包装机械的设计方法，必须先从包装机械的特点入手。包装机械作为 特殊类型的专用机械，与其它机械相比有着自身的特点，主要如下 ：1 种类繁多。由于包装对象、包装工艺的多样化，使包装机械在原理与结构 上存在很大差异，即使是能够完成同样包装功能的机械，也可能具有不同的工作 原理和结构。2 更新换代快。由于包装机械不断向高速化发展，机械零部件极易疲劳，并 且随着社会的进步，对包装机械的要求也日趋严格，为满足市场需求，包装机械 应及时更新换代。3 控制要求高。由于包装机械结构复杂、包装工艺动作配合要求高，其自动
13、 控制又直接影响包装机械的结构、工作可靠性、包装产品质量、生产效率、能量 消耗和操作环境等。因此对包装机械的控制要求较高。4 多功能性。包装机械是生产数量有限的专业机械，为提高生产效率、方便 制造和维修、减少设备投资，目前包装机械大多具有通用性和多功能性。有关业 内人士认为，未来包装机械将朝着 4 个方向发展：机械功能多元化、结构设计标 准化、模组化、控制智能化、结构高精度化 。鉴于包装机械上述特点以及包装 机械的发展方向，包装机械的设计应采用模块化设计实现多功能、多用途，并综 合运用机、电、光、气一体化技术提高自动化程度，保证其可靠性。机器要易于 调节。具有柔性和灵活性。此外，设计还应运用人
14、机工程思想，做到”以人为本”。 同时采用标准化、系列化、绿色化等设计方法进行优化设计以满足包装机械的设 计要求。1.1.4 包装机的优化设计要求目前，包装机械设计方法大多比较单一，未进行优化设计。常用设计方法主 要有：模块化设计方法、机电一体化设计方法、标准化和系列化设计方法、可靠 性设计方法、绿色设计方法、人机工程设计方法、仿真设计方法等等。模块化设 计是包装机械设计的重要发展方向之一。其核心思想是将系统根据功能分为若干 模块，通过模块的不同组合完成不同的功能或满足不同的产品需求。但由于包装 机结构、传动系统、控制系统均比较复杂，动作配合要求较高，因此设计较为困 难4。1.1.5 传送带介绍
15、传送带一般按有无牵引件来进行分类。具有牵引件的传送带一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改 向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳； 承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一 般由电动机、减速器和制动器（停止器）等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式 两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证传送带正常运转；支承件用以 承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。具有牵引件的传送带设备的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一 起的承载构件内，或直接装在牵引件（如输送带）上，牵引件绕过各滚筒或链轮首 尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利 用牵引件的连续运动输送物料5。1.1.6 装箱机介绍自动装箱机能自动将包装物整形排列，装入打开的纸箱中，并完成不干胶封 口等动作的装箱设备，所有动作都是全自动完成的。大多数自动装箱机采用新型 为组合结构，包括成箱装置、整列装置、充填装置和封箱装置等功能单元，分别 完成相应的功能动作，各装置都安装在同一主机架上。成箱装置的箱坯架在上
