1、分 類 號 TH457 密 級 公開 寧寧波大紅鷹學院畢業(yè)設(shè)計(論文)電池包裝送料機構(gòu)設(shè)計所在學院機械與電氣工程學院專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班 級姓 名學 號指導老師2013年 3 月 31 日誠 信 承 諾我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文?電池包裝送料機構(gòu)設(shè)計?均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，假設(shè)有不實，后果由本人承當。 承諾人簽名： 年 月 日摘 要電池是一種能產(chǎn)生電能的小型裝置，是現(xiàn)代生活中重要的能源。電池作為一種商品，在流通過程中需要進行包裝，應用自動化的電池包裝機能有效提高電池包裝效率，降低生產(chǎn)本錢，本文針對五號電池的自動化包裝，設(shè)計了本電

2、池包裝機送料機構(gòu)。本文首先進行總體的設(shè)計方案，擬定螺旋傳動副為電池送料方案，對方案進行特點分析，然后針對關(guān)鍵傳動件設(shè)計，選擇電動機，對重要零件進行強度校核，對軸和軸承的壽命進行計算校核，最后對重要零部件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括材料的選擇、尺寸確實定、結(jié)構(gòu)工藝性的滿足、以及與其他零件的配合的要求等。關(guān)鍵詞：電池，包裝，推桿，螺旋傳動全套圖紙，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 錄 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 錄 PAGEREF _Toc347235170 h III HYPERLINK l _Toc347235171 第1章 緒論 PAGEREF _Toc347235171 h 1 HYPERLINK l _Toc347235172 常見電池型號及尺寸 PAGEREF _Toc347235172 h 1 HYPERLINK l _Toc347235173 機構(gòu) PAGEREF _Toc347235173 h 2 HYPERLINK l _Toc3

7、47235174 包裝機的作用 PAGEREF _Toc347235174 h 2 HYPERLINK l _Toc347235175 中國包裝機械的開展 PAGEREF _Toc347235175 h 3 HYPERLINK l _Toc347235176 本課題研究目的和要求 PAGEREF _Toc347235176 h 4 HYPERLINK l _Toc347235177 第2章 整體方案設(shè)計 PAGEREF _Toc347235177 h 5 HYPERLINK l _Toc347235178 設(shè)計參數(shù)與技術(shù)要求 PAGEREF _Toc347235178 h 5 HYPERLIN

8、K l _Toc347235179 2.2 電池包裝機的傳動原理 PAGEREF _Toc347235179 h 5 HYPERLINK l _Toc347235180 第3章 傳動設(shè)計與計算 PAGEREF _Toc347235180 h 7 HYPERLINK l _Toc347235181 電動推桿設(shè)計計算 PAGEREF _Toc347235181 h 7 HYPERLINK l _Toc347235182 3.1.1 伺服電機的選擇 PAGEREF _Toc347235182 h 7 HYPERLINK l _Toc347235183 3.1.2 滑動螺旋副的計算 PAGEREF _

9、Toc347235183 h 10 HYPERLINK l _Toc347235184 3.1.3 聯(lián)軸器的選用 PAGEREF _Toc347235184 h 13 HYPERLINK l _Toc347235185 膠輥設(shè)計 PAGEREF _Toc347235185 h 14 HYPERLINK l _Toc347235186 微型電機選擇 PAGEREF _Toc347235186 h 14 HYPERLINK l _Toc347235187 微型皮帶輪傳動設(shè)計 PAGEREF _Toc347235187 h 15 HYPERLINK l _Toc347235188 第4章 主要零部件

10、結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc347235188 h 17 HYPERLINK l _Toc347235189 機架設(shè)計 PAGEREF _Toc347235189 h 17 HYPERLINK l _Toc347235190 機架設(shè)計準那么 PAGEREF _Toc347235190 h 17 HYPERLINK l _Toc347235191 4.1.2 機座主體設(shè)計 PAGEREF _Toc347235191 h 18 HYPERLINK l _Toc347235192 4.2 包裝袋托架設(shè)計 PAGEREF _Toc347235192 h 18 HYPERLINK l _Toc34

11、7235193 4.3 集料槽設(shè)計 PAGEREF _Toc347235193 h 19 HYPERLINK l _Toc347235194 軸承選擇與校核 PAGEREF _Toc347235194 h 20 HYPERLINK l _Toc347235195 4.4.1 軸承校核的概念及方法 PAGEREF _Toc347235195 h 20 HYPERLINK l _Toc347235196 電動推桿處軸承校核 PAGEREF _Toc347235196 h 21 HYPERLINK l _Toc347235197 第5章 安裝檢驗及使用維修 PAGEREF _Toc347235197

12、 h 22 HYPERLINK l _Toc347235198 檢驗規(guī)那么 PAGEREF _Toc347235198 h 22 HYPERLINK l _Toc347235199 5.2 包裝機安裝 PAGEREF _Toc347235199 h 22 HYPERLINK l _Toc347235200 5.3 設(shè)備調(diào)整 PAGEREF _Toc347235200 h 22 HYPERLINK l _Toc347235201 使用操作 PAGEREF _Toc347235201 h 22 HYPERLINK l _Toc347235202 維修保養(yǎng)和故障排除 PAGEREF _Toc3472

13、35202 h 22 HYPERLINK l _Toc347235203 總結(jié) PAGEREF _Toc347235203 h 23 HYPERLINK l _Toc347235204 參考文獻 PAGEREF _Toc347235204 h 24 HYPERLINK l _Toc347235205 致 謝 PAGEREF _Toc347235205 h 25第1章 緒論常見電池型號及尺寸在電池體上看到的AAA、AA、C、D、N、F、SC等標識都是美國型號標識，在我國除了幾種按號稱呼之外，其它還是采用美國的命名方式。此外，針對二次鋰電池的型號表示方法是采用五位數(shù)(圓柱型)或六位數(shù)(方型)，如1

14、4500、103450.一常見電池型號、尺寸對照表編號美國型號中國俗稱尺寸平頭1AAAAAAAA2AAA7號直徑10.1,高度3AA5號直徑14.1,高度4AA直徑,高度5SCSC直徑22.1,高度6C2號直徑,高度49.57D1號直徑,高度8NN直徑,高度28.59FF直徑,高度平頭，指的是電池正極是平的，沒有突起，使用做電池組點焊使用的電池芯，一般同等型號尖頭的可以用作單體電池供電的，在高度上就多了。以此類推，我不逐一解釋。還有，電池很多的時候并不是規(guī)規(guī)矩矩的AAA，AA，A，SC，C，D，N，F(xiàn)這些主型號，前面還時常有分數(shù)1/3，2/3，1/2，2/3，4/5，5/4，7/5，這些分數(shù)表

15、示的是池體相應的高度，例如2/3AA就是表示高是一般AA電池的2/3的充電電池；再如4/5A就是表示高是一般A電池的4/5的充電電池。 二鋰離子電池芯型號、尺寸(1) 圓柱型鋰離子電池芯：通常用五位數(shù)字表示，前兩位數(shù)字是指池體直徑，后三位數(shù)字是指池體高，例如14500就是指AA電池，即大約直徑14mm，高50mm。常見的型號：14500，14650, 17490，18500, 18650，26500。常見比克、三洋圓柱電芯規(guī)格型號：比克18650 2200mAh 3.7V ，比克18650 2600mAh 3.7V ，比克18650 2000mAh 3.6V 三元長壽命 三洋18650 210

16、0mAh 3.7V ，三洋18650 2500mAh 3.7V ，三洋18650 1500 mAh 3.7V18650(2) 方型鋰離子電池芯：通常用六位數(shù)字表示，分別表示電池的厚度、寬度和高度，單位毫米，例如103450 即10(厚度) 34(寬度) 50(高度)mm。假設(shè)厚度數(shù)值大于寬度數(shù)值，那么厚度要*0.1，例如433861 即4.343*0.13861mm。常見比克、三洋方型電芯規(guī)格型號：比克523450A 1000mAh 3.7V ，比克063450A 1200mAh 3.7V ，比克633770A1.2機構(gòu)由兩個或兩個以上構(gòu)件通過活動聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。按組成的各構(gòu)件間相對運動的

17、不同，機構(gòu)可分為平面機構(gòu)如平面連桿機構(gòu)、圓柱齒輪機構(gòu)等和空間機構(gòu)如空間連桿機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)等；按運動副類別可分為低副機構(gòu)如連桿機構(gòu)等和高副機構(gòu)如凸輪機構(gòu)等；按結(jié)構(gòu)特征可分為連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、斜面機構(gòu)、棘輪機構(gòu)等；按所轉(zhuǎn)換的運動或力的特征可分為勻速和非勻速轉(zhuǎn)動機構(gòu)、直線運動機構(gòu)、換向機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等 ；按功用可分為平安保險機構(gòu)、聯(lián)鎖機構(gòu)、擒縱機構(gòu)等。1.3包裝機的作用 包裝是產(chǎn)品進入流通領(lǐng)域的必要條件，而實現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機械。隨著時代的開展，技術(shù)的進步，包裝機械在包裝領(lǐng)域中正起著越來越大的作用，其主要作用有以下幾點： (1) 可大大提高勞動生產(chǎn)率?；_式吸塑封口機機械包裝比手

18、工包裝快得多，如糖果包裝，手工包糖1分鐘只能包十幾塊，而糖果包裝機每分鐘可達數(shù)百塊甚至上千塊，提高效率數(shù)十倍。 (2) 能有效地保證包裝質(zhì)量。機械包裝可根據(jù)包裝物品的要求，按照需要的形態(tài)、大小，得到規(guī)格一致的包裝物，而手工包裝是無法保證的。這對出口商品尤為重要，只有機械包裝，才能到達包裝規(guī)格化、標準化，符合集合包裝的要求。 (3) 能實現(xiàn)手工包裝無法實現(xiàn)的操作有些包裝操作。如真空包裝、充氣包裝、貼體包裝、等壓灌裝等，都是手工包裝無法實現(xiàn)的，只能用機械包裝實現(xiàn)。 (4) 可降低勞動強度，改善勞動條件手工包裝的勞動強度很大。如用手工包裝體積大、重量重的產(chǎn)品，既耗體力，又不平安；而對輕小產(chǎn)品，由于頻

19、率較高，動作單調(diào)，易使工人得職業(yè)病。 (5) 有利于工人的勞動保護。對于某些嚴重影響身體健康的產(chǎn)品，如粉塵嚴重、有毒的產(chǎn)品有刺激性、放射性的產(chǎn)品，用手工包裝難免危害健康，而機械包裝那么可防止，且能有效地保護環(huán)境不被污染。 (6) 可降低包裝本錢，節(jié)省貯運費用對松散產(chǎn)品。如棉花、煙葉、絲、麻等，采用壓縮包裝機壓縮打包，可大大縮小體積，從而降低包裝本錢。同時由于體積大為縮小，節(jié)省倉容，減少保管費用，有利于運輸。 (7) 能可靠地保證產(chǎn)品衛(wèi)生某些產(chǎn)品。如食品、藥品的包裝，根據(jù)衛(wèi)生法是不允許用手工包裝的，因為會污染產(chǎn)品，而機械包裝防止了人手直接接觸食品、藥品，保證了衛(wèi)生質(zhì)量。 (8) 可促進相關(guān)工業(yè)的

20、開展。包裝機械是一門綜合性科學，它涉及到材料、工藝、設(shè)備、電子、電器、自動控制等多種學科，要求各相關(guān)學科同步、協(xié)調(diào)地開展，任何學科的問題都將影響包裝機械的整體性能。1.4中國包裝機械的開展中國包裝機械起步較晚，起于上個世紀70年代，北京市商業(yè)機械研究所在研究了日本的包裝機械后，完成制造了中國第一臺包裝機，經(jīng)過20多年的開展，中國包裝機械已成為機械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國包裝工業(yè)快速開展提供了有力的保障，有些包裝機械填補了國內(nèi)空白，已能根本滿足國內(nèi)市場的需求，局部產(chǎn)品還有出口。但在目前，中國包裝機械出口額還缺乏總產(chǎn)值的5%，進口額卻與總產(chǎn)值大抵相當，與興旺國家相去甚遠。在行業(yè)快速開展的同時也存

21、在一系列的問題，現(xiàn)階段中國包裝機械行業(yè)水平還不夠高。包裝機械市場日趨壟斷化，除了瓦楞紙箱包裝機械和一些小型包裝機有一定規(guī)模和優(yōu)勢外，其它包裝機械幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線，如液體灌裝生產(chǎn)線、飲料包裝容器成套設(shè)備、無菌包裝生產(chǎn)線等，在世界包裝機械市場中均被幾家大包裝機械企業(yè)集團所壟斷，面對國外品牌強勁沖擊國內(nèi)企業(yè)應該采取積極對策。從現(xiàn)階段情況看，全球的包裝機械需求以每年5.3%的速度增長。美國擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國、意大利和中國。但未來包裝設(shè)備生產(chǎn)增長最快的是在開展中的國家和地區(qū)。興旺國家將從刺激國內(nèi)需求中獲利，并在開展中

22、國家尋找當?shù)剡m宜的生產(chǎn)廠家，特別是在食品加工廠進行投資，提供包裝機械設(shè)備。而中國自參加世貿(mào)組織以來取得了長足的進步，中國的包裝機械水平提升非?？欤c世界的先進水平差距逐漸縮小。隨著中國的日益開放，中國的包裝機械也將進一步翻開國際市場。1.5本課題研究目的和要求通過對電池包裝送料裝置機構(gòu)的設(shè)計，進一步穩(wěn)固與深化學生對理論課程及實踐性教學環(huán)節(jié)中所學知識的理解，培養(yǎng)學生綜合運用所學根底知識、根本理論和根本技能來分析和解決相關(guān)專業(yè)問題，以及收集、整理、分析、利用資料的能力，使學生受到工程師工作能力的綜合訓練，提高學生的獨立工作能力與綜合素質(zhì)。第2章 整體方案設(shè)計2.1設(shè)計參數(shù)與技術(shù)要求包裝規(guī)格為5號電

23、池，電池包裝的根本要求：2節(jié)電池為一袋，一分鐘包裝20袋。2.2 電池包裝機的傳動原理圖2-1 電池包裝機整體方案五號電池包裝機的總體傳動方案如上圖2-1所示，它由1個電池集料槽、4個電池通道、4個推桿、1個真空吸盤、1把切斷刀、膠輥、包裝袋托架等組成。集料槽下端出口處傾斜能夠使電池自動滑入軌道，由集料槽出來的電池進入一號通道，通道的寬度剛好能容納兩節(jié)縱向放置電池，由伺服電動機正轉(zhuǎn)帶動絲杠正轉(zhuǎn)，從而帶動一號通道的推桿即絲杠螺母沿著一號通道向前移動，將電池推到二號通道指定的位置后，電動機反轉(zhuǎn)使推桿回到原位。此時的電池已經(jīng)進入二號通道，二號通道的電動推桿將橫放的電池推入到由吸盤吸起的包裝袋內(nèi)吸盤由

24、電磁閥通電控制工作，上吸盤和切斷刀連接在另一電磁閥推桿上，上吸盤及切斷刀能隨電磁閥推桿上下運動，推桿向下運動時帶著切刀將包裝袋切斷，推桿向上運動時吸盤提起包裝袋向上提升2厘米，第三通道的推桿將縱向的含在包裝袋里的電池推入到四號通道，最后由第四號通道的推桿將電池推送到傳送帶，傳送帶由一步電動機控制，傳送帶上有等間距的小格，每一小格能容納兩節(jié)五號電池，每次工作時格子底部與電池底部在同一水平面，電池經(jīng)傳送帶送入高溫箱，出來冷卻即到達包裝效果。每次包裝袋切斷后由電動機帶動膠輥將放在托架上的包裝袋輸送到吸盤處。對于本五號電池傳動方案：結(jié)構(gòu)簡單，制造調(diào)試方便，由于采用了四個伺服電動機及兩個電磁閥，因此要對

25、協(xié)調(diào)控制要求較高。第3章 傳動設(shè)計與計算電動推桿設(shè)計計算電動推桿如以下圖3-1所示，由伺服電機帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)動使通道中的滑塊做直線移動。 圖3-1 電動推桿傳動方案 伺服電機的選擇1機電領(lǐng)域中伺服電機的選擇原那么現(xiàn)代機電行業(yè)中經(jīng)常會碰到一些復雜的運動，這對電機的動力荷載有很大影響。伺服驅(qū)動裝置是許多機電系統(tǒng)的核心，因此，伺服電機的選擇就變得尤為重要。首先要選出滿足給定負載要求的電動機，然后再從中按價格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟指標選擇最適合的電機。1傳統(tǒng)的選擇方法這里只考慮電機的動力問題，對于直線運動用速度v(t)，加速度a(t)和所需外力F(t)表示，對于旋轉(zhuǎn)運動用角速度(t)，角加速度(

26、t)和所需扭矩T(t)表示，它們均可以表示為時間的函數(shù)，與其他因素無關(guān)。很顯然，電機的最大功率P電機，最大應大于工作負載所需的峰值功率P峰值，但僅僅如此是不夠的，物理意義上的功率包含扭矩和速度兩局部，但在實際的傳動機構(gòu)中它們是受限制的。用峰值，T峰值表示最大值或者峰值。電機的最大速度決定了減速器減速比的上限，n上限=峰值，最大/峰值，同樣，電機的最大扭矩決定了減速比的下限，n下限=T峰值/T電機，最大，如果n下限大于n上限，選擇的電機是不適宜的。反之，那么可以通過對每種電機的廣泛類比來確定上下限之間可行的傳動比范圍。只用峰值功率作為選擇電機的原那么是不充分的，而且傳動比的準確計算非常繁瑣。2新

27、的選擇方法一種新的選擇原那么是將電機特性與負載特性別離開，并用圖解的形式表示，這種表示方法使得驅(qū)動裝置的可行性檢查和不同系統(tǒng)間的比擬更方便，另外，還提供了傳動比的一個可能范圍。這種方法的優(yōu)點：適用于各種負載情況；將負載和電機的特性別離開；有關(guān)動力的各個參數(shù)均可用圖解的形式表示并且適用于各種電機。因此，不再需要用大量的類比來檢查電機是否能夠驅(qū)動某個特定的負載。在電機和負載之間的傳動比會改變電機提供的動力荷載參數(shù)。比方，一個大的傳動比會減小外部扭矩對電機運轉(zhuǎn)的影響，而且，為輸出同樣的運動，電機就得以較高的速度旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的加速度，因此電機需要較大的慣量扭矩。選擇一個適宜的傳動比就能平衡這相反的兩

28、個方面。通常，應用有如下兩種方法可以找到這個傳動比n，它會把電機與工作任務(wù)很好地協(xié)調(diào)起來。一是，從電機得到的最大速度小于電機自身的最大速度電機，最大；二是，電機任意時刻的標準扭矩小于電機額定扭矩M額定。2選擇伺服電機1推桿移動速度S推桿移動距離其中第一通道推桿移動距離=，第二通道推桿移動距離=，第三通道推桿移動距離=117mm，第四通道推桿移動距離=。t時間，包裝頻率為每分鐘20個，那么每包裝一個的時間為3秒，那么推桿推動運動過程所用時間不超過3秒，現(xiàn)令推桿推動時間為1秒，退回時間為1秒，停頓0.5秒，所以m/minm/minm/minm/min2電機的最高轉(zhuǎn)速電機選擇首先依據(jù)推桿快速行程速度

29、?？焖傩谐痰碾姍C轉(zhuǎn)速應嚴格控制在電機的額定轉(zhuǎn)速之內(nèi)。式中，為電機的額定轉(zhuǎn)速rpm；n為移動時電機的轉(zhuǎn)速rpm；為直線運行速度m/min；u為系統(tǒng)傳動比，u=n電機/n絲杠=1；絲杠導程mm，。所以 所以，電機最高轉(zhuǎn)速選為3000r/min.選用臺達伺服電機ECMA-C30602ES。3)根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩選擇伺服電機根據(jù)伺服電機的工作曲線，負載轉(zhuǎn)矩應滿足：當設(shè)備作空載運行時，在整個速度范圍內(nèi)，加在伺服電機軸上的負載轉(zhuǎn)矩應在電機的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，即在工作曲線的連續(xù)工作區(qū)；最大負載轉(zhuǎn)矩，加載周期及過載時間應在特性曲線的允許范圍內(nèi)。加在電機軸上的負載轉(zhuǎn)矩可以折算出加到電機軸上的負載轉(zhuǎn)矩。式中，為折算到

30、電機軸上的負載轉(zhuǎn)矩N.m；F為軸向移動滑塊時所需的力N；L為電機每轉(zhuǎn)的機械位移量mL=；為絲杠軸承等摩擦轉(zhuǎn)矩折算到電機軸上的負載轉(zhuǎn)矩N.m，；為驅(qū)動系統(tǒng)的效率。式中，為推桿反作用力N，=5N； W為工作臺工件等滑動局部總重量N，N； 為摩擦系數(shù)，。所以 計算轉(zhuǎn)矩時以下幾點應特別注意。 a由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來計算的轉(zhuǎn)矩很小的。請?zhí)貏e注意由于鑲條加緊以及滑塊外表的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。b由于軸承，螺母的預加載，以及絲杠的預緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備。這樣的轉(zhuǎn)矩回應影響整個轉(zhuǎn)矩。所以要特別注意。c切削力的反

31、作用力會使工作臺的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點與承受驅(qū)動力的點通常是別離的。如下圖，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊外表的負載也增加。當計算切削期間的轉(zhuǎn)矩時，由于這一載荷而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應給予考慮。d摩擦轉(zhuǎn)矩受進給速率的影響很大，必須研究測量因速度工作臺支撐物(滑塊，滾珠，壓力)，滑塊外表材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值。e通常，即使在同一臺的機械上，隨調(diào)整條件，周圍溫度，或潤滑條件等因素而變化。當計算負載轉(zhuǎn)矩時，請盡量借助測量同種機械上而積累的參數(shù)，來得到正確的數(shù)據(jù)。所以 所以，臺達伺服電機ECMA-C30602ES，額定轉(zhuǎn)矩0.6n/m，轉(zhuǎn)速為3000

32、r/min， 滑動螺旋副的計算1螺旋傳動的材料絲杠螺桿要有足夠的強度，較高的耐磨性和良好的工藝性，一般采用45或50剛，較重要的螺桿可采用40Cr等合金鋼，本絲杠采用45鋼。推桿螺母應該具有較低的摩擦系數(shù)和較高的耐磨性，一般可選用鑄造青銅，如ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5及ZCuAl10Fe3，要求較低時可采用耐磨鑄鐵，本推桿要求不高，采用球墨鑄鐵QT400-17。2耐磨性的計算 設(shè)螺母高為H，螺距為P，螺紋中徑為，螺紋工作高度為h，那么螺紋承載圈數(shù)Z=H/P，螺旋總軸向載荷為，每一圈螺紋承受的軸向載荷為,其成載面積。因此。螺紋工作面上的壓強為,己耐磨性條件為： 表3-1 滑動螺

33、旋副材料的許用壓強螺桿材料螺母材料滑動速度m/s許用壓強鋼青銅低速1825鋼鋼7.513鋼鑄鐵1318鋼青銅1118鋼鑄鐵47鋼耐磨鑄鐵68鋼青銅710設(shè)，那么 ，代入上式并整理后可得：對于鋸齒螺紋，由上表3-1，選取=6Mpa那么考慮到螺旋導程不能太小,取導程P=4mm，選取螺桿中徑，外徑為10mm3螺母螺紋牙的強度校核在軸向載荷的作用下，螺紋牙可能在根部發(fā)生剪斷或彎斷，由于推桿為鑄鐵，螺牙的強度低于螺桿，故只需要校核推桿螺母螺紋牙的強度。材料許用應力螺桿鋼螺母青銅40603040耐磨鑄鐵506040鑄鐵455540鋼0.6注：1、為材料屈服極限；2、載荷穩(wěn)定時，許用應力取大值。將一圈螺母的

34、螺紋沿根部大徑D處展開，并將談看作寬度為的懸臂梁，在h/2處作用載荷，那么螺紋牙危險平剖面aa的剪切強度條件為符合強度要求。螺紋牙危險剖面的彎曲強度條件為符合強度要求。4螺桿的強度校核 螺桿工作地承受軸向壓力或拉力，又受螺紋力矩T的扭轉(zhuǎn)作用。螺桿危險剖面上既有壓縮或拉伸應力，又有扭轉(zhuǎn)剪應力。因此，螺桿剖面上是正應力和剪應力的復合應力狀態(tài)。按第四強度理論，其危險截面的強度條件為 強度符合要求。 聯(lián)軸器的選用電機功率較小，螺桿驅(qū)動裝置采用聯(lián)軸器聯(lián)接電機。聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉(zhuǎn)時兩軸不能別離：只有在機器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能別離。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于

35、制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。根據(jù)對各種相對位移有無補償能力即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器無補償能力和撓性聯(lián)軸器有補償能力兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。十字滑塊聯(lián)軸器又稱滑塊聯(lián)軸器，由兩個在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個兩面帶有凸牙的中間盤組成。因凸牙可在凹槽中滑動，故可補償安裝及運轉(zhuǎn)時兩軸間的相對位移。這種聯(lián)軸器零件的材料可用4

36、5鋼，工作外表需要進行熱處理，以提高其硬度；要求較低時也可用Q275鋼，不進行熱處理。為了減少摩擦及磨損，使用時應從中間盤的油孔中注油進行潤滑。因為半聯(lián)軸器與中間盤組成移動副，不能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，故主動軸與從動軸的角速度應相等。但在兩軸間有相對位移的情況下工作時，中間盤就會產(chǎn)生很大的離心力，從而增大動載荷及磨損。因此選用時應注意其工作轉(zhuǎn)速不得大于規(guī)定值。彈性柱銷聯(lián)軸器能傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動頻繁的場合。本次設(shè)計中，由凌斯聯(lián)軸器公司樣本資

37、料，查得電動機與減速器軸之間聯(lián)接選用十字滑塊聯(lián)軸器LS3-C25。型號額定轉(zhuǎn)矩(n.m)最高轉(zhuǎn)速(rpm)徑向偏差mmLS3-C2558003.2膠輥設(shè)計圖3-2 膠輥傳動圖3.2.1微型電機選擇微型電動機體積、容量較小，輸 出功率一般在數(shù)百瓦以下的電機和用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機。全稱微型特種電機，簡稱微電機。常用于傳動機械負載，也可作為設(shè)備的交、直流電源。微電機門類繁多，大體可分為直流電動機、交流電動機、自態(tài)角電動機、步進電動機、旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角編碼器、交直流兩用電動機、測速發(fā)電機、感應同步器、直線電機、壓電電動機、電機機組、其他特種電機等13大類。由于膠輥所傳動力很小，選擇電機時

38、參照同類產(chǎn)品如打印機進行選擇，選擇20BYG28-4型步進電機序號型 號相數(shù)電壓電流電阻電感轉(zhuǎn) 矩重量接線圖 機身長度規(guī) 格VAmHkgmm20BYG38-421010400B383.2.2微型皮帶輪傳動設(shè)計電機與輥輪之間以皮帶輪傳動， 1與傳動比i大帶輪轉(zhuǎn)速n2400r/m，帶傳動的傳動比一般為i 7，推薦值為i25。故令i2.5，那么小帶輪轉(zhuǎn)速n11000 r/m。2功率與皮帶的帶型1單根V帶的額定功率pr P0為根本額定功率；為單根V帶額定功率增量；為包角修正系數(shù)；KL為帶長修正系數(shù)；查文獻5表8-4a、表8-4b、表8-5、表8-2得kw，P02kw，KL1.0。0.0080.0776

39、kw2計算功率Pca是根據(jù)傳遞功率P和帶的工作條件參數(shù)KA而定的，即 由文獻5表8-7查得KA1.1，Pkw；所以KW進而文獻5圖8-11選擇A型。3選擇帶輪基準直徑與帶速控制1小帶輪基準直徑 QUOTE dd1 ；參考文獻5表8-6和表8-8可確定小帶輪基準直徑10mm。2小帶輪線速度即, QUOTE v1 =m/s。 3大帶輪基準直徑 QUOTE dd2 i2.51025mm。3中心距a及帶的基準長度Ld1中心距的大小要根據(jù)實際應用時結(jié)構(gòu)的尺寸、傳動平衡性以及使用壽命等要求適中選擇。一般初選帶傳動中心距為 即70mm。初選 QUOTE a0 40mm。2相應帶長取基準長度按1式8-23，計

40、算實際中心距 變動范圍 4 驗算小帶輪的包角5計算帶的根數(shù)1計算單根2 V帶根數(shù) 根 取Z1第4章 主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計對于本電池包裝機的零部件設(shè)計，考慮到這種包裝機產(chǎn)品生產(chǎn)批量小，對于零件部件等，盡量采用標準件常用件，采用易于應用常規(guī)加工方法加工的結(jié)構(gòu)。4.1機架設(shè)計機架設(shè)計準那么底座、機架、箱體、基板等零件都屬于機架零件。機架零件可劃分為四大類：即機座類、機架類、基板類和箱殼類，對機架零件一般可提出以下要求:(1)工況要求：即任何機架的設(shè)計首先必須保證機器的特定工作要求。例如，保證機架上安裝的零部件能順利運轉(zhuǎn)，機架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運動件通過的突起,設(shè)置執(zhí)行某一工況所必需的平臺；保證

41、上下料的要求、人工操作的方便及平安等。(2)剛度要求：在必須保證特定的外形條件下，對機架的主要要求是剛度。如果根底部件的剛性缺乏，那么在工作的重力、夾緊力、摩擦力、慣性力和工作載荷等的作用下，就會產(chǎn)生變形，振動或爬行，而影響產(chǎn)品定位精度、加工精度及其它性能。例如機床的零部件中，床身的剛度那么決定了機床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度。(3)強度要求：對于一般設(shè)備的機架，剛度到達要求，同時也能滿足強度的要求(4)穩(wěn)定性要求：對于細長的或薄壁的受壓結(jié)構(gòu)及受彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計時必須校核。(5)美觀：目前對機器的要求不僅要能完成特

42、定的工作，還要使外形美觀。(6)其它：如散熱的要求，防腐蝕及特定環(huán)境的要求。在滿足機架設(shè)計準那么的前提下，必須根據(jù)機架的不同用途和所處環(huán)境，考慮以下各項要求，并有所偏重。(1)機架的重量輕，材料選擇適宜，本錢低。(2)結(jié)構(gòu)合理，便于制造。(3)結(jié)構(gòu)應使機架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，還應使機架本身的內(nèi)應力小，由溫度變化引起的變形應力小。(5)抗振性能好。(6)耐腐蝕，使機架結(jié)構(gòu)在效勞期限內(nèi)盡量少修理。(7)有導軌的機架要求機架導軌面受力合理，耐磨性良好。4.1.2 機座主體設(shè)計1機座的結(jié)構(gòu)及材料進行機架結(jié)構(gòu)形式的選擇是一個較復雜的過程，對結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件

43、截面和結(jié)點構(gòu)造等均需要結(jié)合具體的情況進行仔細的分析。對結(jié)構(gòu)方案要進行技術(shù)經(jīng)濟比擬。由于各種設(shè)備有不同的標準和要求，制定統(tǒng)一的機架結(jié)構(gòu)選擇方法較困難。但是，可以利用結(jié)構(gòu)力學的知識提出以下一般的規(guī)那么。這些規(guī)那么是為了節(jié)約材料在選擇形式時應遵守的一般規(guī)律。1結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況要與材料的性能相適應，以便發(fā)揮材料的優(yōu)點。軸力較彎矩能更充分地利用材料。桿件受軸力作用時，截面上的材料分布是均勻的，所有材料都能得到充分利用。但在彎矩作用下截面的應力分布是不均勻的，所以材料的應力分布不夠經(jīng)濟。機械結(jié)構(gòu)中許多構(gòu)件所受的都是沿垂直于桿軸的方向作用的。彎矩沿桿變化很迅速。有垂直載荷處，彎矩曲線有曲率，且曲率與載荷集

44、度成正比。最大的彎矩限于一小段內(nèi)，在較長段內(nèi)材料不能充分利用，這是彎曲構(gòu)件不經(jīng)濟的另一原因。2結(jié)構(gòu)的作用在于把載荷由施力點傳到根底。載荷傳遞的路程愈短，結(jié)構(gòu)使用的材料愈省。3結(jié)構(gòu)的連續(xù)性可以降低內(nèi)力，節(jié)省材料。因該電池包裝機為尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，受力不大，精度要求不高，材料上，為減輕重量，便于安裝，選擇HT150鑄件作為基座。2機體局部結(jié)構(gòu)尺寸確實定(1)安裝電動推桿螺栓直徑確實定，取M8。(2)安裝伺服電機螺栓直徑確實定，根據(jù)伺服電機提供的安裝螺紋孔，取M5。(3)安裝托架及膠輥螺釘直徑確實定，取M4。(4)安裝槽檔塊螺釘直徑確實定，取為M5,定位銷取為直徑為5mm.3壁厚，根據(jù)安裝要求，取得

45、 4.2 包裝袋托架設(shè)計包裝袋托架如以下圖4-1所示，支架材料為兩塊鈑金件，鈑金件材料為304不銹鋼，壁厚3mm，中間為輥輪，輥輪是橡膠與45鋼套銅過盈配合聯(lián)接在一起，輥輪套在芯軸上，可以繞心軸轉(zhuǎn)動，當一卷包裝袋用完了，擰開螺母，取下心軸，又可以換用另一卷包裝袋上去。圖4-1 包裝袋托架4.3 集料槽設(shè)計集料槽的寬度按尺寸按五號電池的長度設(shè)計，設(shè)計為50mm,為了方便電池能順利滾入電池包裝機通道中，集料槽底部是傾斜的，如圖4-2所示。圖4-2 集料槽4.4軸承選擇與校核 軸承校核的概念及方法(一) 根本概念(1)深溝球軸承壽命：軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞剝落擴展跡象前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作

46、小時數(shù)。批量生產(chǎn)的元件，由于材料的不均勻性，導致軸承的壽命有很大的離散性，最長和最短的壽命可達幾十倍，必須采用統(tǒng)計的方法進行處理。(2)根本額定壽命：是指90可靠度、常用材料和加工質(zhì)量、常規(guī)運轉(zhuǎn)條件下的壽命，以符號L10r或L10hh表示。(3)根本額定動載荷C：根本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)106時深溝球軸承所能承受的恒定載荷。即在根本額定動載荷作用下，軸承可以工作106 轉(zhuǎn)而不發(fā)生點蝕失效，其可靠度為90。根本額定動載荷大，軸承抗疲勞的承載能力相應較強。(4)根本額定靜載荷徑向C0r，軸向C0a：是指軸承最大載荷滾動體與滾道接觸中心處引起以下接觸應力時所相當?shù)募傧髲较蜉d荷或中心軸向靜載荷。在設(shè)計中

47、常用到深溝球軸承的三個根本參數(shù)：滿足一定疲勞壽命要求的根本額定動載荷Cr徑向或Ca軸向，滿足一定靜強度要求的根本額定靜強度C0r徑向或C0a軸向和控制軸承磨損的極限轉(zhuǎn)速N0。各種軸承性能指標值C、C0、N0等。(二壽命校核計算公式深溝球軸承的壽命隨載荷的增大而降低，其曲線方程為PL10=常數(shù)其中 P-當量動載荷，N；L10-根本額定壽命，常以106r為單位當壽命為一百萬轉(zhuǎn)時，L10=1；-壽命指數(shù)，球軸承=3，滾子軸承=10/3。由手冊查得的根本額定動載荷C是以L10=1、可靠度為90為依據(jù)的。由此可得當軸承的當量動載荷為P時以轉(zhuǎn)速為單位的根本額定壽命L10為C1=PL10L10=(C/P)

48、106r 假設(shè)軸承工作轉(zhuǎn)速為n r/min，可求出以小時數(shù)為單位的根本額定壽命應取L10Lh。 Lh 為軸承的預期使用壽命。通常參照機器大修期限的預期使用壽命。三當量動載荷在實際工況中，深溝球軸承常同時受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計算軸承壽命時將根本額定動載荷與實際載荷在相同條件下比擬，需將實際工作載荷轉(zhuǎn)化為當量動載荷。在當量動載荷作用下，軸承的壽命與實際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。當量動載荷P的計算公式是P=XFr+YFa式中Fr-徑向載荷，N；Fa-軸向載荷，N；X，Y-徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)， 電動推桿處軸承校核選擇軸承6203，查得軸承性能參數(shù)得, 徑向力，軸向力 ，查1表15-3，得Y=2.3，e=0.19， 當量載荷由于，所以，軸承壽命的校核第5章 安裝檢驗及使用維修電池包裝機安裝完畢后進行空轉(zhuǎn)實驗方可使用?？辙D(zhuǎn)實驗時技術(shù)要求如下：1電動機順利起動，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。2四個推桿，電磁閥運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無異常振動和響動。3試驗中各種動作平穩(wěn)，協(xié)調(diào)、準確，傳動系統(tǒng)無異常響聲。5.2 包裝機安裝1工作臺可直接安裝于根底的鐵板上，應調(diào)整水平，其它各局部按設(shè)備總圖要求安裝。2設(shè)備各局