摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)要完成的是西林瓶貼標(biāo)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。西林瓶是一個(gè)最大直徑為Φ20mm，高為40mm的瓶子。要求貼標(biāo)速度為100瓶/分鐘。貼標(biāo)機(jī)的主要工作部件有輸送機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，吸標(biāo)機(jī)構(gòu)，取標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)等。此外，還設(shè)計(jì)有上膠水機(jī)構(gòu)，膠水盒，帶輪，真空吸管的調(diào)整定位機(jī)構(gòu)等，在上面所有機(jī)構(gòu)的配合作用下，加上一定的動(dòng)力，是可以可靠地完成貼標(biāo)工作的。按照貼標(biāo)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性，此貼標(biāo)機(jī)設(shè)計(jì)了兩個(gè)動(dòng)力。一個(gè)是單獨(dú)給上標(biāo)機(jī)構(gòu)提供的，一個(gè)是專門給貼標(biāo)機(jī)的工作機(jī)提供動(dòng)力的。對(duì)工作機(jī)分別進(jìn)行了輸送機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì)撥盤機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì)，吸標(biāo)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì)和取標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì)。最好同過幾個(gè)動(dòng)力的和，并考慮其他效率因素，選定合適的電機(jī)。在這動(dòng)力下是可以滿足動(dòng)力要求的。經(jīng)過上面的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)后，對(duì)整體機(jī)構(gòu)進(jìn)行Pro/E的實(shí)體造型，完成機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)。最后，本論文還對(duì)傳動(dòng)輪軸分別使用傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的方法進(jìn)行了強(qiáng)度的校核計(jì)算。關(guān)鍵字西林瓶貼標(biāo)機(jī)；運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)；動(dòng)力設(shè)計(jì)PAGEII---PAGEIII-目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1國內(nèi)外貼標(biāo)機(jī)械的發(fā)展概況 11.2貼標(biāo)機(jī)簡述 21.2.1典型貼標(biāo)原理簡介 21.2.2常用貼標(biāo)機(jī) 51.2.3國內(nèi)外新型貼標(biāo)機(jī)簡介 51.3主要工作內(nèi)容 6第2章貼標(biāo)機(jī)的方案設(shè)計(jì) 72.1西林瓶貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)要求 72.2西林瓶貼標(biāo)機(jī)的原理設(shè)計(jì) 72.2.1西林瓶貼標(biāo)機(jī)工作原理設(shè)計(jì) 72.2.2上標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì) 82.2.3輸送機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì) 82.2.4貼標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì) 92.2.5收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì) 102.3貼標(biāo)機(jī)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 122.3.1上下料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 122.3.2輸送機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 132.3.3貼標(biāo)機(jī)整體運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 132.4貼標(biāo)機(jī)動(dòng)力設(shè)計(jì) 152.4.1上標(biāo)機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì) 152.4.2輸送機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì) 162.4.3貼標(biāo)機(jī)構(gòu)和送標(biāo)機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì) 162.4.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì) 172.4.5貼標(biāo)機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇 172.5經(jīng)濟(jì)性分析 182.6本章小結(jié) 18第3章傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 193.1傳動(dòng)主傳動(dòng)軸強(qiáng)度校核 193.1.1傳動(dòng)主傳動(dòng)軸受力計(jì)算 193.1.2傳動(dòng)軸的強(qiáng)度的計(jì)算機(jī)分析 213.2本章小結(jié) 23結(jié)論 24致謝 25參考文獻(xiàn) 26-PAGE10--PAGE22-緒論國內(nèi)外貼標(biāo)機(jī)械的發(fā)展概況包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的一大門類產(chǎn)品，在包裝工業(yè)中有著舉足輕重的地位和作用，它給行業(yè)提供必要的技術(shù)設(shè)備，以完成產(chǎn)品的包裝工藝過程。盡管包裝機(jī)械的產(chǎn)值在整個(gè)包裝工業(yè)中所占的比重不如包裝材料大，不屬于經(jīng)常性消耗品，但對(duì)包裝工業(yè)的現(xiàn)代化卻是不可缺少的支撐。它為包裝工業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)裝備，保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、品種多、生產(chǎn)環(huán)境好、生產(chǎn)成本低，帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。沒有現(xiàn)代化的包裝機(jī)械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)[1]。包裝機(jī)的分類見圖1-1。圖1-1包裝機(jī)械的分類世界包裝工業(yè)的歷史大體上起始于上世紀(jì)初葉。到了50年代，由于生產(chǎn)流通日益現(xiàn)代化，國際化，包裝工業(yè)發(fā)展相當(dāng)迅猛，加上社會(huì)各部門的相互配合和推動(dòng)，進(jìn)而逐步形成了獨(dú)立的包裝工業(yè)體系。迄今，像歐美日等科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，其包裝工業(yè)總產(chǎn)值大約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2％左右。盡管包裝機(jī)械所占比重不是很大，但每年卻以10％左右的速率穩(wěn)定增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，已投產(chǎn)使用的包裝機(jī)超過了千余種，其中半數(shù)供應(yīng)于食品，醫(yī)藥行業(yè)[1]。從當(dāng)今世界新技術(shù)革命的發(fā)展趨勢來看，包裝材料、包裝工藝、包裝機(jī)械將會(huì)取得一系列新的突破，將會(huì)帶動(dòng)更多的產(chǎn)業(yè)部門和科技單位進(jìn)入包裝行業(yè)。為了滿足貼標(biāo)行業(yè)發(fā)展的需要，近年來，我國許多有關(guān)部門集中了一定的力量，共同開發(fā)貼標(biāo)機(jī)械。在引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上，仿制、改進(jìn)和自行研制了很多貼標(biāo)機(jī)械。我國近幾年的貼標(biāo)機(jī)械在設(shè)備的制造質(zhì)量、性能和技術(shù)水平上都有了較大的進(jìn)步，開發(fā)能力有所提高，速度有所加快，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批貼標(biāo)機(jī)械的專業(yè)化制造企業(yè)；計(jì)算機(jī)等新技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)開始普及，從而表明：我國的貼標(biāo)機(jī)械已經(jīng)有了初步的發(fā)展，并已經(jīng)形成了一個(gè)獨(dú)立的機(jī)械門類，以良好的開端進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。但是，我國的貼標(biāo)機(jī)械的基礎(chǔ)薄弱、水平低、質(zhì)量差、品種少和不配套等落后狀況還沒有根本改變，遠(yuǎn)不能適應(yīng)發(fā)展的需要，與世界先進(jìn)國家還有很大差距。我國的貼標(biāo)機(jī)械大概落后世界先進(jìn)水平20-30年左右，這些情況表明，亟待我們繼續(xù)努力，開創(chuàng)我國貼標(biāo)機(jī)械發(fā)展的新局面[2]。貼標(biāo)機(jī)簡述采用粘結(jié)劑將標(biāo)簽貼在包裝件或產(chǎn)品上的機(jī)器叫貼標(biāo)機(jī)械。多數(shù)液態(tài)和部分粒狀瓶裝產(chǎn)品都是采用這種機(jī)器粘貼標(biāo)簽。標(biāo)簽對(duì)商品有裝潢作用，同時(shí)便于商品的銷售與管理。標(biāo)簽上的商標(biāo)、商品的規(guī)格及主要參數(shù)、使用說明與商品介紹，是現(xiàn)代包裝不可缺少的組成部分。貼標(biāo)機(jī)是包(灌)裝生產(chǎn)線上一臺(tái)重要的設(shè)備，也是一臺(tái)技術(shù)含量較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的機(jī)器，被廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等與人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)系密切的行業(yè)中。無論是早期的簡單貼標(biāo)機(jī)械，還是后來的復(fù)雜貼標(biāo)機(jī)械，以及現(xiàn)在的微電子控制的全自動(dòng)化貼標(biāo)機(jī)械，它的發(fā)展進(jìn)步都在不斷的影響著整個(gè)社會(huì)。典型貼標(biāo)原理簡介圖1-2所示為濕敏粘合貼標(biāo)原理，標(biāo)簽在重錘作用下由標(biāo)簽盒逐漸向下運(yùn)動(dòng)，隨著取標(biāo)輪1的旋轉(zhuǎn)標(biāo)簽被取下，并隨傳動(dòng)輪4往下運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過輪5和輪6的作用，標(biāo)簽被刷膠，之后，標(biāo)簽隨導(dǎo)軌下落。在標(biāo)簽的運(yùn)動(dòng)過程中，待貼瓶同步由導(dǎo)軌向前運(yùn)動(dòng)，到達(dá)龍門導(dǎo)軌正下方時(shí)，帶著標(biāo)簽一起移動(dòng)，靠毛刷9把標(biāo)簽燙平在包裝件上。從而完成一次貼標(biāo)。這種貼標(biāo)機(jī)只能用于粘貼寬度大致等于半個(gè)瓶身周長的標(biāo)簽。11—取標(biāo)棍2—標(biāo)盒3—重塊4—拉標(biāo)輥5—涂膠輥6—上膠輥7—膠缸8—龍門導(dǎo)軌9—毛刷圖1-2濕敏粘合貼標(biāo)原理示意圖圖1-3所示為壓和式貼標(biāo)機(jī)工作原理。首先由真空輪1轉(zhuǎn)動(dòng)將標(biāo)簽由標(biāo)簽盒吸出，并隨輪1一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)至打印輪打印標(biāo)簽，繼續(xù)轉(zhuǎn)至真空輪2，在此過程中，真空輪1的吸附力逐漸變?nèi)酰凛?時(shí)標(biāo)簽由輪2吸走，并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)至漿糊涂抹器時(shí)刷膠，輪2和輪1一樣，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中吸附力逐漸變小，在轉(zhuǎn)至待貼瓶時(shí)，吸附力很小，靠滾壓力把標(biāo)簽貼到瓶上，完成一次貼標(biāo)。圖1-3壓和式貼標(biāo)工作原理熱敏粘合貼標(biāo)機(jī)所用的標(biāo)簽涂了一種粘合劑，它只有在加熱條件下才起粘合作用。圖1-4所示為采用這種標(biāo)簽的熱敏粘合貼標(biāo)原理的示意圖。圖1-4a)是采用加熱板加熱標(biāo)簽，使粘合劑變粘，隨即貼到容器上。圖1-4b)則采用熱水加熱粘合劑。由于熱敏粘合劑分為瞬時(shí)熱合劑和延時(shí)熱合劑，故選擇標(biāo)簽所用的粘合劑應(yīng)與被貼容器相適應(yīng)，塑料容器尤其要注意。11—標(biāo)簽2—粘合劑3—加熱板4—容器5—熱水噴管圖1-4熱敏粘合貼標(biāo)原理示意圖不干膠貼標(biāo)機(jī)的原理如圖1-5所示，所用標(biāo)簽背面涂了立即貼合的粘合劑，但是被硅處理網(wǎng)保護(hù)著，其原理如下：帶貼合劑的標(biāo)簽2，事先粘在載標(biāo)網(wǎng)上。貼標(biāo)前通過分離桿4，使標(biāo)簽與載標(biāo)網(wǎng)分離，在噴氣和滾壓的聯(lián)合作用下，粘到容器的表面上。這種貼標(biāo)機(jī)的標(biāo)簽材料種類較廣。這種貼標(biāo)機(jī)的標(biāo)簽可以具有金屬感，透明或不透明等特性，滿足各種要求。1—容器2—標(biāo)簽3—粘合劑4—分離桿5—載標(biāo)網(wǎng)圖1-5不干膠貼標(biāo)機(jī)原理圖1—容器2—標(biāo)簽3—粘合劑4—分離桿5—載標(biāo)網(wǎng)圖1-5不干膠貼標(biāo)機(jī)原理圖常用貼標(biāo)機(jī)標(biāo)簽的材質(zhì)、形狀很多，被貼標(biāo)對(duì)象的類型、品種也很多，貼標(biāo)要求也不盡相同。例如，有的只需貼一張身標(biāo)；有的要求貼雙標(biāo)；有的則要求貼三個(gè)標(biāo)簽(身標(biāo)、肩標(biāo)、頸標(biāo))，有的只要求貼封口標(biāo)簽；另外生產(chǎn)率的要求也不同。為滿足不同條件下的貼標(biāo)需求，貼標(biāo)機(jī)有多種多樣，不同類型品種的貼標(biāo)機(jī)，存在著貼標(biāo)工藝和有關(guān)裝置結(jié)構(gòu)上的差別，當(dāng)然也存在著共性。貼標(biāo)機(jī)按自動(dòng)化程度可分為半自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)和全自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)；按容器的運(yùn)行方向可分為立式貼標(biāo)機(jī)和臥式貼標(biāo)機(jī)；按標(biāo)簽的種類可分為片式標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)、卷筒狀標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)、熱粘性標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)和感壓性標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)及收縮簡形標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)；按容器的運(yùn)動(dòng)形式可分為直線式貼標(biāo)機(jī)和轉(zhuǎn)盤式貼標(biāo)機(jī)，按貼標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)可分為龍門式貼標(biāo)機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓式貼標(biāo)機(jī)、多標(biāo)盒轉(zhuǎn)鼓貼標(biāo)機(jī)、撥桿貼標(biāo)機(jī)、旋轉(zhuǎn)型貼標(biāo)機(jī)；按貼標(biāo)工藝特征可分為壓撩式貼標(biāo)機(jī)、彎壓式貼標(biāo)機(jī)、搓短式貼標(biāo)機(jī)、刷撫式貼標(biāo)機(jī)等。此外，還可以按照包裝容器的材料(鍍錫罐、玻璃瓶罐、紙質(zhì)盒罐)、形狀(圓形、異形)，貼標(biāo)面的形狀以及粘結(jié)劑的種類等進(jìn)行分類[3]。國內(nèi)外新型貼標(biāo)機(jī)簡介隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，貼標(biāo)機(jī)在不斷的發(fā)展。為適應(yīng)貼標(biāo)現(xiàn)代化的需要，隨著新技術(shù)、新工藝、新材料的開發(fā)，貼標(biāo)機(jī)械在品種、類型、效率、可靠性、功能多樣化和自動(dòng)化水平等各方面不斷飛躍發(fā)展，集中表現(xiàn)為現(xiàn)代貼標(biāo)機(jī)械高速化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化和通用化的發(fā)展趨勢。目前所存在的貼標(biāo)機(jī)主要以不干膠貼標(biāo)機(jī)為主，以下是幾種最新的貼標(biāo)機(jī)。圖1-6所示為薄膜貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)依瓶罐形狀、厚度、大小等不同及貼附條件可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，貼標(biāo)速度較快，每分鐘約為200瓶；圖1-7所示為往復(fù)式貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)效率較高，適用于平面、凹面、曲面之精密貼標(biāo)，同時(shí)可配合用戶產(chǎn)品精密貼標(biāo)要求及模具制作，貼標(biāo)精度可以達(dá)到±0.5mm以內(nèi)；圖1-8所示為微電腦自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)實(shí)施了微電子系統(tǒng)控制，貼標(biāo)質(zhì)量好，效率高，適合于將不干膠標(biāo)簽粘附在各種平面容器上；圖1-9所示為多列式貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)配合了電子技術(shù)、通訊技術(shù)、電腦及網(wǎng)路等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高速高效貼標(biāo)，這種貼標(biāo)機(jī)是目前存在的最先進(jìn)的貼標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品。圖1-7往復(fù)式貼標(biāo)機(jī)圖1-8微電腦自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)圖1-9多列式貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)機(jī)的方案設(shè)計(jì)西林瓶貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)要求西林瓶貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)要求：標(biāo)簽寬度：60mm；標(biāo)簽長度：20~25mm；瓶子高度：40mm；瓶子直徑：20mm；貼標(biāo)速度：100個(gè)/min。本文所設(shè)計(jì)的西林瓶貼標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，動(dòng)作較多，自動(dòng)化程度較高，相對(duì)較為先進(jìn)，只要各部分速度相匹配，便可以達(dá)到相當(dāng)好的貼標(biāo)效果。同時(shí)，如果貼標(biāo)要求有所調(diào)整，收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)和滾貼機(jī)構(gòu)等相關(guān)部件會(huì)自動(dòng)選擇貼標(biāo)速度，以達(dá)到預(yù)期的貼標(biāo)效果。此外，本文所設(shè)計(jì)的貼標(biāo)機(jī)可以作為一臺(tái)單獨(dú)的機(jī)器加以使用，同時(shí)，也可作為生產(chǎn)流水線的一部分。西林瓶貼標(biāo)機(jī)的原理設(shè)計(jì)西林瓶貼標(biāo)機(jī)工作原理設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的西林瓶貼標(biāo)機(jī)包括三大部分：即上標(biāo)機(jī)構(gòu)，貼膠機(jī)構(gòu)和取標(biāo)機(jī)構(gòu)。它的具體工作過程如圖2-1所示，上標(biāo)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤接收上臺(tái)機(jī)器傳送來的標(biāo)簽，并將標(biāo)簽傳送到貼膠鼓輪機(jī)構(gòu)，同時(shí)對(duì)上料盤上的標(biāo)簽起到緩沖作用。當(dāng)標(biāo)簽隨鼓輪輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到貼膠機(jī)構(gòu)時(shí)，即可貼上膠水。當(dāng)取標(biāo)機(jī)構(gòu)在撥輪的帶動(dòng)下在與撥叉同圓心的軌道上轉(zhuǎn)過90度是，這是取標(biāo)機(jī)構(gòu)取出的標(biāo)簽在滾標(biāo)機(jī)構(gòu)的作用下也轉(zhuǎn)過一定的角度剛好與西林瓶相遇，在傳動(dòng)輪與滾標(biāo)機(jī)構(gòu)的相互擠壓下西林瓶將標(biāo)簽帶走，并且壓緊。并且，從圖中可以看出，標(biāo)簽在滾標(biāo)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)過90度的時(shí)候其實(shí)先遇上了膠水輪，膠水輪給標(biāo)簽上完膠水后標(biāo)簽繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到遇上西林瓶。上標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)上標(biāo)機(jī)構(gòu)工作原理如圖2-2所示，電機(jī)帶動(dòng)上料盤轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著上料盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而前進(jìn)。貼膠機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)本貼標(biāo)機(jī)的輸送機(jī)構(gòu)采用雙排帶槽鼓輪，雙排帶槽鼓輪的好處是便于沾上膠水和取標(biāo)。圖2-1西林瓶2.2.3貼膠機(jī)構(gòu)工作原理圖取標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)收標(biāo)機(jī)構(gòu)是西林瓶貼標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵部件之一。它負(fù)責(zé)收送標(biāo)簽。如圖2-9所示，標(biāo)簽放在標(biāo)盒上，在下面輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)下，經(jīng)過一系列輔助環(huán)節(jié)標(biāo)簽被拉動(dòng)，這樣可以保證標(biāo)簽從貼膠輪子鏟出來。圖2-3真空吸管圖2-4轉(zhuǎn)股貼標(biāo)機(jī)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)如圖2-1所示，貼標(biāo)速度是由傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的，上標(biāo)機(jī)構(gòu)的速度必然要大于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分瓶速度，之后輸送機(jī)構(gòu)按貼標(biāo)要求速度將瓶子送到滾貼機(jī)構(gòu)，同時(shí)，收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)以與其相匹配的供標(biāo)速度送出標(biāo)簽，滾貼機(jī)構(gòu)根據(jù)瓶子在輸送帶內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，至少在該時(shí)間內(nèi)完成一圈滾貼，最后瓶子由下料盤下料。下面將對(duì)各部分分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。上下料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)上料盤直徑為。如圖2-10所示，由于每分鐘最多可以滾貼100個(gè)標(biāo)簽，若設(shè)計(jì)標(biāo)簽間距為,則上料盤轉(zhuǎn)一圈可以傳送的標(biāo)簽數(shù)應(yīng)為個(gè)，則上料盤的最高轉(zhuǎn)速為。由于每分鐘最少可以貼標(biāo)60瓶，如果瓶子直徑為，則上料盤轉(zhuǎn)速為約為。考慮到實(shí)際情況下存在打滑，n值應(yīng)該為計(jì)算轉(zhuǎn)速的五倍左右，所以上料盤轉(zhuǎn)速應(yīng)為。上料盤是由電機(jī)經(jīng)過彈性柱銷聯(lián)軸器直接帶動(dòng)的，所以電機(jī)輸出最高轉(zhuǎn)速至少為。圖2-10上標(biāo)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖貼標(biāo)機(jī)整體運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)貼標(biāo)機(jī)的主工作機(jī)只用一個(gè)電機(jī)。因?yàn)橐竺糠昼娡瓿?00個(gè)瓶子的貼標(biāo)圖2-11傳送機(jī)構(gòu)任務(wù)，又因?yàn)閭鲃?dòng)輪轉(zhuǎn)過一周撥動(dòng)四個(gè)瓶子，所以先定傳動(dòng)輪軸的轉(zhuǎn)速為25r/min。按照前面設(shè)計(jì)的貼標(biāo)機(jī)購得原理，帶有轉(zhuǎn)鼓的軸的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該為25r/min，這樣可以使撥輪盤每撥過一個(gè)瓶子，轉(zhuǎn)鼓就可以送來一個(gè)標(biāo)簽。第三根軸是膠水輪軸，為了使標(biāo)簽上有足夠的膠水，本貼標(biāo)機(jī)設(shè)計(jì)膠水輪軸的轉(zhuǎn)速為50r/min，這樣，每個(gè)標(biāo)簽都可以被膠水輪上膠水兩次。有了上面的分析，上面提到的三根軸的傳動(dòng)設(shè)計(jì)為如圖2-12所示。左邊為傳動(dòng)輪軸，中間的為滾貼標(biāo)軸，右邊的為膠水刷軸。將齒輪1的齒數(shù)定為60模數(shù)定為m=2.5。因?yàn)槟?shù)越大，齒輪彎曲強(qiáng)度越高。但是當(dāng)中心距一定時(shí)，在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下取小模數(shù)和大齒數(shù)。2.5的模數(shù)是可以達(dá)到預(yù)期的彎曲強(qiáng)度的，而60的齒數(shù)可以提高齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性，提高貼標(biāo)的可靠性。這樣，按照前面的傳動(dòng)比要求，齒輪2與齒輪1有相同的模數(shù)和齒數(shù)。齒輪3的2-12貼標(biāo)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)模數(shù)和齒數(shù)可以分別定為2.5和64，這樣，齒輪4的模數(shù)和齒數(shù)分別為2.5和32。這樣可以實(shí)現(xiàn)軸1和軸2的轉(zhuǎn)速為25r/min，軸3的轉(zhuǎn)速為50r/min。即軸1轉(zhuǎn)一周撥動(dòng)四個(gè)瓶子，轉(zhuǎn)鼓吸過四個(gè)標(biāo)簽，膠水輪就給每個(gè)經(jīng)過的標(biāo)簽上膠水兩次。因?yàn)閭鲃?dòng)掄轉(zhuǎn)一周撥動(dòng)四個(gè)瓶子，每個(gè)瓶子的直徑為20mm，每分鐘撥動(dòng)100個(gè)瓶子，即傳送鏈每分鐘至少要向前運(yùn)動(dòng)100×20=2000mm。傳動(dòng)鏈?zhǔn)怯赡z水輪軸即第三根軸通過錐齒輪齒合來帶動(dòng)，如圖2-13。錐齒輪1的齒數(shù)為17齒輪2的齒數(shù)為51樣就帶動(dòng)鏈輪1以16r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪1的齒數(shù)為10，鏈輪2的齒數(shù)為14，這樣就帶動(dòng)鏈輪2以12r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)檩?的分度圓直徑為70mm，所以鏈輪2帶動(dòng)鏈向前運(yùn)動(dòng)的速度為0.04395m/s。與之前算出的至少為0.03m/s大，但是考慮到打滑和為了安全送瓶，算出的值肯定是大的。貼標(biāo)機(jī)動(dòng)力設(shè)計(jì)上標(biāo)機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì)假設(shè)上料盤可承載200個(gè)瓶子，每個(gè)待貼瓶重量計(jì)為，則上料盤所要承受的壓力為N,取上料盤和待貼瓶之間的靜摩擦系數(shù)μ=0.5則上料盤所受摩擦力為N，由此可以得到上料盤所受摩擦力矩為N·m。忽略摩擦干擾，則電機(jī)輸出功率即和該力矩平衡，由W根據(jù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速和功率，電機(jī)選擇TYV4-150型微型特種減速電機(jī)，該電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速在，可以滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，該系列電機(jī)的功率范圍在,調(diào)速范圍在，與貼標(biāo)機(jī)械較匹配。輸送機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)輸送的雙排鏈總長為，則輸送鏈上將有至少同時(shí)21瓶子，考慮到下料也是用雙排鏈傳送，定整個(gè)傳送鏈上同時(shí)有40個(gè)西林瓶。設(shè)每個(gè)輸送瓶重，則輸送瓶總重為N，則輸送待貼瓶需施加的驅(qū)動(dòng)力應(yīng)為N。同時(shí)考慮到輸送鏈板的作用，設(shè)其驅(qū)動(dòng)力為100N，則輸送帶輪傳動(dòng)軸所受力矩應(yīng)為N·m，故而可得輸送帶功率應(yīng)為：W根據(jù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速和功率，由于各傳動(dòng)副的相互摩檫，會(huì)損失一部分功率。查得鏈傳動(dòng)的效率η=0.96，齒輪傳動(dòng)的效率為η=0.97，軸承傳動(dòng)的效率為η=0.99。一共用了三個(gè)鏈輪傳動(dòng)，一對(duì)齒輪傳動(dòng)，三個(gè)軸承傳動(dòng)。所以總效率為：其中0.9為考慮到其他因素的安全系數(shù)，所以得到輸送系統(tǒng)所需的功率為：W貼標(biāo)機(jī)構(gòu)和送標(biāo)機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，同時(shí)參考直線式不干膠貼標(biāo)機(jī)標(biāo)簽滾貼機(jī)構(gòu)，這種貼標(biāo)機(jī)的滾貼電機(jī)選擇TYV4-100型微型特種減速電機(jī)，電機(jī)輸出功率為，取傳動(dòng)效率系數(shù)為0.90，則滾貼輪實(shí)際功率應(yīng)為。所以西林瓶貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)機(jī)構(gòu)所需的理論功率為90W。但是帶動(dòng)貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的軸有傳動(dòng)副，所以有功率的損失，總效率為和所需的實(shí)際功率為所要的實(shí)際功率除以總效率，即為P2=90/0.79≈114W。西林瓶貼標(biāo)機(jī)的送標(biāo)機(jī)構(gòu)是又一標(biāo)盒加小車組成，小車裝上標(biāo)簽，小車在中錘的重力作用下自動(dòng)送標(biāo)如圖2-14。圖2-14送標(biāo)機(jī)構(gòu)所以送標(biāo)機(jī)構(gòu)所要的功率只消耗在取標(biāo)機(jī)構(gòu)上如圖2-9。次取標(biāo)機(jī)構(gòu)是由與轉(zhuǎn)鼓連在一起的凸輪帶動(dòng)的。參考其他貼標(biāo)機(jī)，再在貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的實(shí)際功率上乘以一個(gè)系數(shù)1.3即可。所以W傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì)假設(shè)每個(gè)待貼瓶質(zhì)量為,同時(shí)考慮分瓶輪附件的作用，其作用力約為50N，取待貼瓶和輸送軌道間的摩擦系數(shù)為0.5，則摩擦力N，由此可得分瓶輪傳動(dòng)軸所受力矩至少為N·m，取安全系數(shù)取為3，故而消耗的功率應(yīng)為W考慮到傳動(dòng)輪軸還有其他傳動(dòng)副，可以認(rèn)為實(shí)際消耗的功率為40W左右。貼標(biāo)機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的總功率應(yīng)該為各部分功率之和，然后根據(jù)這個(gè)總功率來選取一合適的電機(jī)。根據(jù)前面的計(jì)算貼標(biāo)機(jī)構(gòu)所需的總功率為202W，這樣小的功率是很多普通電機(jī)都可以達(dá)到的。貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)是通過皮帶傳動(dòng)作為一級(jí)減速，然后是一個(gè)專門的蝸輪蝸桿減速器蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率為，V帶傳動(dòng)的效率為，但是，減速器里面還有兩對(duì)滾動(dòng)軸承傳動(dòng)，去滾動(dòng)軸承的的效率為所以電極需要的最小功率為：KW所以，可以選擇Y系列的三相異步電機(jī)電機(jī)的型號(hào)為Y90S-6額定功率為0.75KW，遠(yuǎn)大于所要求的0.305KW。滿載轉(zhuǎn)速為910r/min。本章小結(jié)本章對(duì)貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行了工作原理和總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)。完成了貼標(biāo)機(jī)關(guān)鍵部分：上標(biāo)機(jī)構(gòu)，輸送帶機(jī)構(gòu)，貼標(biāo)機(jī)構(gòu)以及收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，選擇了合適的電機(jī)。經(jīng)過運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)每分鐘貼標(biāo)100次，并安全可靠地實(shí)現(xiàn)取標(biāo)送標(biāo)。動(dòng)力設(shè)計(jì)保證了各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)有足夠的動(dòng)力。主傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算主傳動(dòng)軸是西林瓶貼標(biāo)機(jī)重要的組成部分，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的好壞將直接影響到貼標(biāo)效果。本章對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸進(jìn)行校核。如圖3-1所示為主傳動(dòng)軸的示意圖。圖3-1傳動(dòng)軸簡圖傳動(dòng)軸強(qiáng)度校核主傳動(dòng)軸受力計(jì)算貼標(biāo)機(jī)的傳動(dòng)軸的受力分析如圖3-2所示。根據(jù)公式(3-1)(3-1)式中T──轉(zhuǎn)矩(N·m)；P──功率(kw)；n──轉(zhuǎn)速(r/min)N·mNN圖3-2傳動(dòng)軸受力分析在垂直面上：N在水平面上：NN由此可得N·mN·m所以合成彎矩為N·m在彎矩最大的截面有MP＜=60MP所以，軸是滿足強(qiáng)度要求的。傳動(dòng)軸的強(qiáng)度的計(jì)算機(jī)分析圖3-3傳動(dòng)軸分析的應(yīng)力結(jié)果傳動(dòng)軸的受力情況如圖3-2所示，其方向如圖所示，大小分別為：T=116510N，F(xiàn)R=565N，RHA=1078N，RHB=475N，RVA=392N，RVB=173N，F(xiàn)t=1553N。首先對(duì)所設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸進(jìn)行三維造型，然后根據(jù)上述受力分析應(yīng)用Solidworks插件對(duì)該軸的應(yīng)力以及危險(xiǎn)區(qū)等情況進(jìn)行有限元分析。如圖3-3，為傳動(dòng)輪軸受力后的應(yīng)力結(jié)果分布圖，圖3-4為位移結(jié)果分布圖，圖3-5為變形結(jié)果分布圖。由于45鋼的，所以，該軸是安全的，且傳動(dòng)軸鍵槽中央為危險(xiǎn)界面。圖3-4傳動(dòng)軸分析的位移結(jié)果分布圖3-5傳動(dòng)軸的變形結(jié)果分布本章小結(jié)本章是在第二章對(duì)所設(shè)計(jì)貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行完運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，選擇典型傳動(dòng)部件貼標(biāo)主傳動(dòng)軸及其軸上部件進(jìn)行了相關(guān)的強(qiáng)度和壽命的計(jì)算。應(yīng)用Solidworks的COSMOSXpress。分別從傳統(tǒng)的很現(xiàn)代的方法進(jìn)行了驗(yàn)算。結(jié)論本文對(duì)國內(nèi)外包裝機(jī)械和貼標(biāo)機(jī)械進(jìn)行了整體的分析，同時(shí)對(duì)典型貼標(biāo)原理進(jìn)行了闡述，介紹了一些最新的貼標(biāo)產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)之上，針對(duì)我國目前貼標(biāo)機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀，參考了一些現(xiàn)存的貼標(biāo)機(jī)械，設(shè)計(jì)了較為使用的西林瓶貼標(biāo)機(jī)。本設(shè)計(jì)完成了對(duì)西林瓶貼標(biāo)機(jī)的工作原理分析和總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，利用Pro/E軟件對(duì)該貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行了三維造型，繪制了下料機(jī)構(gòu)、、輸送機(jī)構(gòu)、送標(biāo)機(jī)構(gòu)及貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的裝配圖，同時(shí)對(duì)各個(gè)組成部分進(jìn)行