毕业设计论文超市铝钉扎口机的设计.docx

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1、2018届毕业设计（论文）题目超市铝钉扎口机的设计学院专业姓名班级指导教师起止日期年月至年月摘要本毕业设计所研究的内容是一种超市铝钉扎口机。这一类机器广泛运用于大型卖场、生鲜、水果蔬菜超市、便利店，食用菌的捆扎、网袋的捆扎等。其工作原理是手动按压手柄传递力给输入连杆，通过一套曲柄滑块机构作往复直线运动，滑块顶压铝钉成抱圈状，已达到扎口的目的。其中运用到的是平面四杆机构中的曲柄滑块机构。在考虑到实用性和安全性的情况下，手动压力杆和铝钉扎扣处分别需要设计弹簧复位和安全保护装置，以便于在频繁工作状态下达到既安全又省力的目的。本次设计的铝钉扎口机为手动扎口，轻巧耐用，封口快，使用寿命长，铝制卡扣扎口，

2、坚固且不易脱落，铝钉扎口机操作使用简便，传统的扎口工序至少需要六七个工人，而使用扎口机只需一两个工人即可完成。铝钉硬而不脆，扎口紧,不漏气，一两秒钟即可扎一个袋子，省时省力。本研究主要包括铝钉扎口成型的曲柄滑块机构的结构设计，完成滑块、手柄复位的拉簧、扭簧的设计。关键字：曲柄滑块机构，拉簧、扭簧目录1结论11.1 设计铝钉扎口机的目的和意义11.2 铝钉扎口机的分类和用途11.3 超市铝钉扎口机的特点：21.4 技术和方法32铝钉扎口机设计任务书32.1 设计方案分析32.2 机构设计目标53铝钉扎口机设计方案介绍63.1 铝钉的介绍63.2 铝钉扎口机的主要构成63.3 铝钉扎口机的工作原理

3、74.曲柄滑块机构设计74.1 曲柄滑块机构定义74.2 曲柄滑块机构的特性及应用74.3 传动特点74.4 曲柄滑块机构的分类84.5 曲柄(导杆)滑块机构的运动学分析94.6 曲柄导杆滑块机构的运动分析1()5.铝钉扎口机零件设计计算165.1 固定锁的设计165.2 滑槽的设计195.3 铝卡导轨的设计205.4 手柄的设计215.5 扭簧的设计225.6 拉簧的设计315.7 止动销的设计385.8 轴用挡圈的选用395.9 铝钉扎品机装配41结论42致谢42参考文献431绪论1.1设计铝钉扎口机的目的和意义随着各种一次性包装袋的不断普及，如今扎机得到了极为广泛的应用。铝钉扎口机是扎口

4、机中的一种，本次设计的铝钉扎口机为手动扎口，轻巧耐用，封口快，使用寿命长，铝制卡扣扎口，坚固且不易脱落，铝钉扎口机操作使用简便,传统的扎口工序至少需要六七个工人，而使用扎口机只需一两个工人即可完成。铝钉硬而不脆，扎口紧，不漏气，一两秒钟即可扎一个袋子，省时省力。铝钉扎口机适用于大中小型超市、小型便利店、各类果蔬店，农副业产品包装、生鲜专卖店、食品加工场等塑料袋、网袋的捆扎作业。且捆扎后的袋口气密性好，彻底解决手工扎质量差，工效低的难题。12铝钉扎口机的分类和用途扎口机按功能分类：铝钉扎口机、胶带扎口机、蔬菜扎口机，菌种扎机等;扎口机按动力源分类：手动扎口机、气动扎口机、电动扎口机等；扎口机按结

5、构分类：立式扎口机和卧式扎口机；1.3超市铝钉扎口机的特点：手动铝钉扎口机为立式结构，结构简单，操作简单，移动方便，经久耐用，不用动力不用电，手柄操作，快慢自如，使用者的人身安全有保隙，而且既省时省力，又省钱，而且密封性好，功能可靠、结构合理，便于维修等特点。1 .结构简单省力：机构经过合理力学计算，采用杠杆原理，使最小的力完成大压力，让工作更轻松；2 .自动复位：当机器完成一次按压扎口结束时，在拉簧和扭簧的作用下，即可实现顶块的自动复位；3 .扎口松紧可调：对于要求气密性要求好的保鲜食品，扎口机前端有调整块可以调整位置，使铝卡扣扎的更紧，保持良好的气密性。4 .自动送钉，效率高，扎口气密性好

6、，扎口用卡扣的铝材采用高强度铝镁合金，硬而不脆、不生锈、扎口紧、不漏气；扎口机可以给直径为7mm的塑料薄膜袋扎口作业，每13秒可以扎一个袋，工作效率是手工的3-5倍，1.4技术和方法本课题是对铝钉扎口机的成型机的设计。设计主要针对执行机构的运动展开。该机构应用了机械原理中的曲柄滑块机构，我们所要研究的画出该机构的运动简图并且对连杆机构进行运动分析和动态静力分析。绘出机构上拌勺的运动轨迹，和各个点上的速度与加速度。超市铝钉扎口机设计,主体用钢板加工，有很好的强度,表面经电镀处理,历久如新,该机主轴旋转及其他转动部位均采用无油自润滑轴承,转动灵活,经久耐用，可扎口30万次以上。2铝钉扎口机设计任务

7、书2设计方案分析本次设计的机构是超市铝钉扎口机，扎口机由动力输入，连接传动和推杆夹紧三个主要组成部分，经查阅整理相关资料以及考虑了安全经济实用性之后，设计了以下两种方案，同样能达到扎口的目的，其中最主要的区别在于动力输入部分，两种方案如下：方案一：如图1：图1传动图1-输出齿轮；2-减速齿轮；3-曲柄；4-中间连杆；5-辅助连杆；6-输出连杆;7-推杆；图1为方案一的传动系统图。根据图可知这类扎口机的传动由电动机传递动力给齿轮1,经过一对直齿圆柱齿轮的传动将动力传给曲柄3,接着由曲柄3带动中间连杆4并借助辅助连杆5推动输出连杆6直至推杆7作往复直线运动，在此方案中电机必须采用的是减速电机，电机

8、与输出齿轮之间得设有离合器以及控制开关。从安全性方面考虑，用于大型卖场、生鲜、水果蔬菜超市，难免会碰到水，通电状态下并不安全；从经济实用性方面考虑，大型卖场及超市一般营业时间都为7:3022:00,电机一直处于频繁工作状态下，使用寿命肯定会大大缩短，假如维修或更换电机也并不便宜；因此考虑到安全性以及经济实用性就不选择上述这种扎口机了。方案二：如图2：1-输入连杆；2-中间连杆；3-辅助连杆；4-输出连杆；5-推杆；图2的传动是由按压手柄传递力给输入连杆1,带动中间连杆2并且借助辅助连杆3推动输出连杆4直至推杆5作往复直线运动，已达到扎口的目的。这个方案的动力源为手动，从安全性方面考虑,纯手动按

9、压手柄即可达到扎口的目的，不存在任何安全隐患；从经济实用性方面考虑，此方案纯手动不耗电也没有任何易耗品，并且在使用中每扎一次口花费的时间和方案一的基本相同。因此，与第一个方案相比，第二个方窠的动力源从安全性和经济实用性上来看都占有相当大的优势。本次设计的超市铝钉扎口机为手动扎口，从手动压力杆到中间连接传动部分到最后实现扎口目的，其中运用到的是平面四杆机构中的曲柄滑块机构。在考虑到实用性和安全性的情况下，手动压力杆和铝钉扎扣处分别需要设计弹簧复位和安全保护装置，以便于在频繁工作状态下达到既安全又省力的目的。2.2机构设计目标1）改进现有的铝钉扎口机模式，使铝钉扎口机更加容易生产使用；2）使机构的

10、结构更加简单，更容易拆卸安装；3）使用简单，使用者更容易掌握操作流程；4）更好的使同学把所学的东西应用到实际的生活中去。3铝钉扎口机设计方案介绍3.1 铝钉的介绍本扎机口专用铝钉有两种，分别是711和713铝钉。这两种铝钉的区别在于铝钉脚长度的不同。如图所示：711/713铝钉规格结构图3.23.3 铝钉扎口机的主要构成铝钉扎口机主要有底座、手柄、刀片、铝钉卡轨、固定锁、塑料外壳、机架、安装架、曲柄滑块机构，滑槽，顶紧块等3.4 铝钉扎口机的工作原理扎口机扎口前，先将铝钉放入铝钉卡轨里，按住铝钉卡轨夹插入导轨座卡紧，需将铝卡导轨抽出时，请按住固定夹取出。物品装袋后，人工收紧袋口，放于扎口机扎口

11、处，一手按住袋口，一手按压手柄向下，手柄驱动曲柄滑块机构顶出铝钉沿着滑槽向前，同时固定锁随着手柄的运动绕一轴点向扎口处旋转，压紧袋口，铝钉成U型状，两只脚跨于收紧的袋口处，直到顶到前端的顶紧块，铝钉被顶成O型，完成袋口扎紧工作，最后将袋子放入切刀内，用力按压手柄，可将多余部分放入切刀中割掉。4.曲柄滑块机构设计4.1 曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是较链四杆机构的演化形式，由若干刚性构件用低副（回转副、移动副）联接而成的一种机构。是由曲柄（或曲轴、偏心轮）、连杆、滑块通过移动副和转动副组成的机构。4.2 曲柄滑块机构的特性及应用常用于将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动;或者将滑块的往复直线

12、运动转换为曲柄的回转运动。对曲柄滑块机构进行运动特性分析是当已知各构件尺寸参数、位置参数和原动件运动规律时,研究机构其余构件上各点的轨迹、位移、速度、加速度等,从而评价机构是否满足工作性能要求,机构是否发生运动干涉等。曲柄滑块机构具有运动副为低副,各元件间为面接触,构成低副两元件的几何形状比较简单,加工方便，易于得到较高的制造精度等优点，因而在包括煤矿机械在内的各类机械中得到了广泛的应用，如自动送料机构、冲床、内燃机空气压缩机等。4.3 传动特点曲柄（导杆）滑块机构具有以下一些传动特点：（1）曲柄（导杆）滑块机构中的运动副一般均为低副。低副两运动副元素为面接触，压强较小，故可承受较大的载荷；且

13、有利于润滑，磨损较小；此外,运动副元素的几何形状较简单，便于加工制造。（2）在曲柄（导杆）滑块机构中，当原动件的运动规律不变，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。（3）在曲柄（导杆）滑块机构中，连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线，其形状还随着各构件相对长度的改变而改变，从而可以得到形式多的连杆曲线，我们可以利用这些曲线来满足不同轨迹的设计要求。（4）此外，曲柄（导杆）滑块机构还可以很方便地用来达到增力、扩大行程和实现远距离传动等目的。（5）另外，虽然可以利用连杆来满足一些运动规律和运动轨迹的设计要求，但其设计却是十分困难的，且一般只能近似地得以满足。正因为如此，所以如何根据

14、最优化方法来设计连杆机构，使其能最佳地满足设计要求，一直是连杆机构研究的一个重要课题。4.4 曲柄滑块机构的分类根据结构特点，将其分成3大类：对心曲柄滑块、偏置曲柄滑块、偏心轮机构图2-1对心曲柄滑块机构图2-3偏心轮机构4.5 曲柄（导杆）滑块机构的运动学分析机构运动分析的任务是在已知机构尺寸及原动件运动规律的情况下，确定机构中其他构件上某些点的轨迹、位移、速度及加速度和构件的角位移、角速度及角加速度。上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械动力性能的必要前提。通过对机构的位移和轨迹分析，可以考察某构件能否实现预定的位置、构件上的某

15、点能否实现预定的轨迹要求，可以确定从动件的行程或所需的运动空间，据此判断运动中是否发生碰撞干涉或确定机构的外廓尺寸。通过速度和加速度分析可以了解机构从动件的速度、加速度变化规律能否满足工作要求。如在设计牛头刨床的导杆机构时，为了保证加工质量和延长刀具寿命，要求刨刀在切削过程中接近于等速运动；而为了提高生产率，又要求刀具的空回行程具有急回特性，为此就必须进行速度和加速度分析。机械运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘出机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。随着计算机技术和数值方法的发展，不仅解析法运算冗繁的困难得以解决，而且采用电算应用。本毕业设计课题中，需要绘出机构从动件的运动线图，所以选用解析法分析为宜。4.6 曲柄导杆滑块机构的运动分析曲柄导杆滑块机构运动学分析如图3.1所示，已知各杆的长度、&、1支架高度差h滑块