全自动装箱机主传动及移瓶机构设计-毕业设计说明书.doc

广东轻工职业技术学院

毕 业 设 计 说 明 书

题目：JXZ12/4型全自动装箱机主传动及移瓶机构设计

班 级： 机 电 082
姓 名： 温森运
指导教师： 戚 长 政
评定成绩：

设计日期： 2011 年 2 月 21 至 4 月 8 日

前 言
毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划
的最后一个极为重要的实践性。
教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
主要目的
一、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。
　　二、培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。
　　三、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。
　　四、培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。

目录

1.第一章 概述

2.第二章 JXZ12/4型全自动装箱机主传动设计

3.第三章 JXZ12/4型全自动装箱机移瓶运动形式的设计

4.第四章 心得体会

第一章 概述
一 装箱机的介绍
随着啤酒、饮料业的迅速发展，装箱机已经成为现代啤酒饮料罐装生产线上不可缺少的设备，虽然，人们可以完成把罐装完成瓶子从输瓶带装进箱子里的工作。，但是与现代化生产极不相配，也远远不能满足生产发展的需要。半机械、办人工的装箱机的出现，虽然可以部分地替代人们的手工劳动，但这种机械适应生产线在1.5万瓶／时以下的工作状态。现在，人们已研究出采用计算机控制的全自动装箱机来满足市场的需求。JXZ12/4全自动装箱机就是其中之一。

二 装箱机的分类
装箱机一般从自动化的程度和装箱机的运动形式两大方面来划分。
从自动化程度分类的装箱机可分为全自动装和半自动两大类。
本组设计的JXZ12/4全自动装箱机就是全自动的。它的先进性表现为：
1.结构合理工作可靠。该机由机械、气动和电子控制组合而成，结构简单。有气动式抓头抓放瓶，通过可靠的机械运动、灵敏的气动装置和先进的电控技术把瓶子准确、可靠地放进箱子里。
2.运动平稳。它的主传动是由带制动的双速电机驱动。主传动的启动、增、减速和制动由微机控制，转换平稳，通过独特的四连杆机构，使瓶子在整个提速运行、移动和降落过程平稳。
3.生产效率高。该机在起动和终止均缓慢平稳，而中途较快，空回程也快还速运行，缩短非工作时间。
4.操作容易。该机全自动工作，并能自动调节生产速度，与整齐生产线同步运行。
5.安全可靠。该机除了设置保护罩、网外，还设置光电安全保护装置。操作人员误入危险区时，立即自动停机。该机噪音低，而且采用无油润滑的气动元件，避免油污污染，符号卫生标准。
这种机主要由：输箱装置、排瓶装置、抓瓶装置、气动装置、四杆机构、主传动装置、输瓶装置、电控装置等组成。

第二章 主传动设计
一．主传动动装置
1.结构
它主要由带制动的减速电机直接套在转动轴上，然后用无键联接装置——收缩联接吧减速器与轴连结起来，支承主轴的是4个Φ90的轴承。
收缩联结是靠拧紧高强度螺栓使包容面间产生的压力和摩擦力实现扭矩传递的，由于无键槽，轴的材料有效利用率高，对轴不产生机械损伤，可承受变载荷和冲击载荷，还具有过载保护等优点。
2.工作原理
主传动是整机主要负载功率输出，主电机由微机的程序控制着启动，增速，减速，使抓瓶运动平稳，当有故障或危险发生时，整机紧急停车，也是通过主电机控制完成的。
二．主传动的设计
1、JXZ12/4型全自动装箱机的生产能力为500~625箱/h（24瓶/箱）或1000~1250箱/h（12瓶/箱）
选用生产能力为500~625箱/h（24瓶/箱）进行设计
∵装箱机传动轴每转一圈，完成一次动作，而每一次动作，同时完成2箱的装箱
∴装箱机传动轴的速度

已知电机的功率P已选用2.2KW，由公式

∴＞
∴选取电机外力偶矩为5037.84设计计算

2、求传动轴的直径
选用45号钢，查表得：45号钢的轴的许用扭剪应力
轴材料和受载情况决定的系数C=107~118
∵该传动轴的弯矩相对扭矩很小，C值应取较小值
∴C取110
∴传动轴最小直径为

3、选择电机减速器的安放位置
电机减速器的安放位置有如下两种方案：
方案一：安放在两曲柄之间
方案二：安放在曲柄的外侧
方案一分析：
由前面已确定电机的外力偶矩
电机减速器安放位置见如图2-1

图2-1
传动轴所受的扭矩如图2-2

图2-2

∵
∴
∴方案一传动轴的扭矩图如图2-3

图2-3
∴
由扭转图可知：
按强度条件设计轴的直径
由公式得

又∵由2解得传动轴最小直径
∴选择方案一时，传动轴最小直径为90mm。
方案二分析：
电机减速器安放位置如图2-4

图2-4
传动轴所受的扭矩如图2-5

图2-5

∴方案二传动轴的扭矩图如图2-6

图2-6

由扭矩图可知：
按强度条件设计轴的直径
由公式得

又∵由2解得传动轴最小直径
∴选择方案二时，传动轴最小直径为95mm。

比较方案一与方案二：
当选择方案一时，最小直径d为90mm.
当选择方案二时，最小直径d为95mm.
因为方案一的最小直径比方案二的要小，可减轻轴的重量，节省材料节约成本，且电机减速器安放在曲柄之间比安放在外侧的所占用的空间要少和安全等优点，综合考虑最终选用方案一。
轴如图2-7

图2-7
4、电机型号的选择
根据已知电机功率为2.2KW，轴的最小直径为90mm，转速n=4.17r/min，进行查表，选取电机的型号为KH107DV100M4.

第三章 移瓶形式的设计
一．抓瓶运动机构
结构
抓瓶机构是由两套双杆机构和一套双平行机构组成。
要实现从抓瓶到装箱，以放瓶到回程抓瓶这个过程，必须按照一定的运动轨迹运行。双四杆机构就是为了实现这一运动轨迹而设计的，这个机构可分成两套四杆机构，曲柄摇杆机构和双摇杆机构。
二抓瓶运动机构运动分析如图3-1
图3-1
-----------(1)
----------(2)
式中，

如图3-2

如图3-3

第四章 心得体会
毕业设计已经做好，既有我们的喜悦的笑脸，也有我们失望的无赖，既有我们的愁眉苦脸，也有我们的喜笑颜开，并且将持续很长时间。一个多月的设计，使我们小组六人共同努力的结果，也是我们学有所成的一点见证吧。
要做好一个毕业设计，最最关键的还是要自己真正的掌握技术与理论知识，加上熟练的操作技术，和好的合作团队，才能事半功倍。所以我们要积极主动地学习，并请教有关专业人士，以提高自己的能力。
做毕业设计设计时我们五个人虽然投入很多时间和精力，但在动手操作的过程中我们提高了很多方面的能力，几乎将我们大学三年的所学全部像过筛子一样的过了一遍。及复习了以前的知识又在设计的同时开拓的自己的视野，真可谓一举多得。希望我们在以后的工作中能继续保持这种紧张的氛围，为自己的以后过得精彩而打算。
生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过毕业设计，我又一次领略到“艰苦奋斗”这一词的含义，让我们带着最真诚的心，走向我们的工作岗位走向明天，明天会更美好。
在这里还要忠心感谢各位老师的指导，谢谢你们，没有你们的付出就没有我们的收获。

参考文献
1. 严丽、孙永红主编.工程力学. 北京理工大学出版社，2007
2. 王军主编. 机械设计基础. 科学出版社,2007
3. 王锐主编. 装箱机、卸箱机教材. 广东轻工机械集团公司.1995
4. 周文玲主编. 互换性与测量技术. 机械工业出版社.2005
5. 戚长政主编. 自动机与生产线. 科学出版社.2004
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2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究
3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究
4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制
5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究
6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器
7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究
8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现
9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统
10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究
11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究
12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发
13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制
14. 基于单片机的自动找平控制系统研究
15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发
16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发
17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现
18. 一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制
19. 基于双单片机冲床数控系统的研究
20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制
21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制
22. 基于单片机的软起动器的研究和设计
23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究
24. 基于单片机的机电产品控制系统开发
25. 基于PIC单片机的智能手机充电器
26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究
27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究
28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制
29. 基于微型光谱仪的单片机系统
30. 单片机系统软件构件开发的技术研究
31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制
32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制
33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用
34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制
35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制
36. 基于单片机的数字磁通门传感器
37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究
38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究
39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制
40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪
41. 基于单片机的电机运动控制系统设计
42. Pico专用单片机核的可测性设计研究
43. 基于MCS-51单片机的热量计
44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站
45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究
46. 基于单片机的轮轨力检测
47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现
48. 基于单片机的电液伺服控制系统
49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制
50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究
51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究
52. 单片机控制的后备式方波UPS
53. 提升高职学生单片机应用能力的探究
54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究
55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究
56. 基于单片机的多通道数据采集系统
57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制
58. 基于单片机的红外测油仪的研究
59. 96系列单片机仿真器研究与设计
60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造
61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现
62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制
63. 基于单片机的气体测漏仪的研究
64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器
65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究
66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计
67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计
68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统
69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统
70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究
71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践
72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现
73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统
74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究
75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统
76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究
77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用
78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究
79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究
80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发
81. 基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究
82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究
83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现
84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究
85. 基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现
86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现
87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统
88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现
89. 单片机监测系统在挤压机上的应用
90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用
91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用
92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用
93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发
94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计
95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计
96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发
97. 锅炉的单片机控制系统
98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计
99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制
100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现
101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计
102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现
103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制
104. 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究
105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计
106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究
107. 单片机实现的寻呼机编码器
108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究
109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究
110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究
111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制
112. PIC单片机在空调中的应用
113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究
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