香皂包装机设计说明书

编号：

机械设计课程设计说明书题目：香皂包装机构设计

院（系）：机电工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

学生姓名：

学号：

指导教师：匡兵

职称：副教授

2012年7月2日

目录

1.香皂包装机设计任务书 (1)

§1.1课程设计要求 (1)

§ 1.1.1功能要求 (1)

§ 1.1.2原始数据和设计要求 (1)

§1.2香皂包装机设计参数 (1)

§1.3香皂包装机设计任务 (1)

2.香皂包装机传动方案 (2)

§2.1香皂包装机传动方案分析 (2)

§2.2电动机选择 (3)

§ 2.2.1 电机类型和结构形式 (3)

§ 2.2.1 电机容量选择 (3)

§2.3香皂包装机传动方案确定 (5)

§ 2.3.1 带传动 (5)

§ 2.3.2 链传动 (5)

§ 2.3.3 减速箱 (6)

§ 2.3.4 锥齿轮 (7)

3.传动零件的设计计算 (8)

§3.1V带传动计算【1】 (8)

§3.2齿轮计算 (11)

§3.3轴的计算 (18)

§3.4轴承计算 (23)

§3.4键、螺纹和联轴器的计算 (24)

§ 3.4.1 键的计算 (24)

§ 3.4.1 螺纹的计算 (26)

§ 3.4.1 联轴器的计算 (27)

4.箱体结构设计及润滑 (28)

5.设计总结 (31)

6.参考文献 (32)

1.香皂包装机设计任务书

§1.1 课程设计要求

§1.1.1功能要求

实现对香皂的进料、包装、出料工作。

§1.1.2原始数据和设计要求

生产率为每分钟50-100件。

§1.2 香皂包装机设计参数

生产率：60块/分钟

香皂尺寸：90mm×50mm×35mm

香皂盒子尺寸：95mm×60mm×35mm

香皂重量：125g

(

上料器：长500mm，大约6块，待进入大约100块

进料带：长1000mm，大约11块

出料带：长500mm，大约5块

总计质量：15.25kg

)

§1.3 香皂包装机设计任务

1、说明书一份（10000字以上）；

2、所设计产品（或产品的某个部分）的装配图一张（A0图幅绘制，A3图幅打印）；

3、有关键零件的零件图4张（绘制图幅根据需要选定，A3图幅打印）。注：如果

是1个人独立完成设计的，只需要关键零件的零件图2张.

2.香皂包装机传动方案

§2.1香皂包装机传动方案分析

如图1.1所示，是本次设计的香皂传动路线示意图。香皂由最左端的上料器进入，经过筛选方向，不符合方向要求的滑落到回收箱中，等收集满后由人工回送到上料器上；符合要求的进入到进料传动链上，传动到了轮右边等待包装。包装盒在中部上料器内，用不完全轮抽出，经滚轮进入到设定位置，等待包装。包装完的香皂，被推到出料链轮上，被运送到设计位置。

如图1.2所示，为本次设计的香皂包装机主要传动部分示意图。动力由电机输出，经减速箱，减速箱输出三种转速，分别为链轮、凸轮、不完全轮、抽纸轮等提供动力。然后，完成相应的预定设计动作。同时，由锥齿轮完成垂直轴的传动，由链轮完成相距较远的两根轴的传动，由齿轮完成相距较近的和传动比要求较高的轴之间的传动。

§ 2.2电动机选择

§ 2.2.1 电机类型和结构形式

一般选用Y 系列三项交流异步电动机。Y 系列电动机具有高效、节能、噪声小、运行安全可靠的特点，安装尺寸和功率等级符合国际标准（IEC ），适用于无特殊要求的各种机械设备，如机床、鼓风机、运输机以及农用机械和食品机械。

所以，此处选用Y 系列三项交流异步电动机。 § 2.2.1 电机容量选择

由于工作机稳定（变化较小）载荷连续运转的机械，而且传递功率较小，故只需使电动机的额定功率P cd 等于或稍大于电动机的实际输出功率P d ，即P cd ≥P d 就可以了。

电动机的输出功率P d 为

R

W

d P P η=

式中：P W ——工作机所需输入功率（kw ）； ηR ——传动装置总效率。

图2.2 香皂包装及传动部分示意图

工作机所需功率P W 由工作机的工作阻力（F 或T ）和运动参数（v 或n ）确定，即

W W Fv

P η1000=

或 W

W Tn

P η9550=

推香皂推杆：

选择10mm 方钢管，0.785kg/m [3]，则

推杆香皂总m m +=m =0.125kg+0.785kg/m ×0.25m=0.3125kg

滑动摩擦系数查表得μ=0.1[4]

g 总m F F N μμ==0.1×0.3125kg ×9.8N/kg=0.30625N

杠杆摆角2

π

θ=

，则角速度

s rad s

t

/225.02ππ

θ

ω==

=

最大线速度为

s m m s rad wl v /628.01.0/2=⨯==π

推杆部分所需功率： 总效率：

n R ηηηηη⋅⋅⋅=321=0.85×0.99×0.96×0.99×0.96×0.96=0.74

74

.0628

.03.010001⨯==

W W Fv P η=0.25W

同理，可求得：P W1=0.41W ，P W2=0.54W ，P W3= P W4=0.55W 上料链轮：

kg m kg m 85.13m 1/6.0106kg 125.0m m =⨯+⨯=+=链条香皂总

最大线速度为s m v /12.0=，最大力取F=N kg N kg m 73.135/8.985.13g =⨯=总 链轮部分所需功率： 总效率：

73.096.096.096.096.099.09.096.0321=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=n R ηηηηη

W Fv P W W 31.2273

.012

.073.13510002=⨯==

η

进料链轮：

链条香皂总m m +=m =0.125kg ×6+0.6kg/m ×2m=2.575kg

最大线速度为s m v /12.0=