水果裝袋裝置設計及仿真-蘋果裝袋機設計【含三維SW】

喜歡這套資料就充值下載吧。資源目錄里展示的都可在線預覽哦。下載后都有，請放心下載，文件全都包含在內(nèi)，有疑問咨詢QQ:414951605 或 1304139763 任務書 題 目 水果裝袋裝置設計 題目來源 自擬 學生姓名 學 號 專業(yè)班級 指導教師 職 稱 教 研 室 畢業(yè)論文（設計）任務與要求 為了減輕果農(nóng)的勞動強度，提高水果裝袋效率，設計一款水果裝袋裝置，對水果進行裝袋處理，防止水果在運輸過程中碰撞和擦傷，水果類型可自定。要求完成該裝置的結(jié)構(gòu)設計，并進行相關的校核，并完成設計說明書撰寫，完成裝配圖（包括三維裝配）以及相關零件圖，二維圖紙量至少保證1.5張A0圖紙。 畢業(yè)論文（設計）工作進程 起止時間 工作內(nèi)容 2017.12.27-2018.01.28 2018.01.29-2018.02.28 2018.03.01-2018.03.31 2018.04.01-2018.05.10 2018.05.11-2018.05.24 2018.05.25 查（借）閱資料，了解本課題設計重點，注意事項，撰寫開題報告。 繼續(xù)閱讀文獻，制定裝袋裝置設計方案。 結(jié)構(gòu)設計、計算及校核。 繪制裝配圖及零件圖，撰寫畢業(yè)設計。 指導老師、評閱老師評閱，整理資料準備答辯。 答辯。 指導教師（簽字） 畢業(yè)論文工作組組長（簽字） 任務接受人（簽字） 畢業(yè)論文（設計）起止時間： 2018年12月27日 至2018年5月25日 注：本表于每學年第1學期18周，經(jīng)畢業(yè)論文工作組審批，隨畢業(yè)論文裝訂由學院存檔。 開題報告 論文（設計）題目 水果裝袋裝置設計 學生姓名 學號 指導教師 1、 課題研究的背景 一方面，隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的不斷擴大，中國在世界市場上占據(jù)越來越重要的地位，對國內(nèi)外的果品市場均產(chǎn)生了很大影響，成為不可或缺的生產(chǎn)國和出口國。但是，在人們物質(zhì)生活水平不斷得以提高的今天，人們對蘋果的要求已經(jīng)發(fā)生了由量到質(zhì)的變化，追求的是“精”，不僅蘋果自身質(zhì)量的精，而且要求包裝精美、攜帶方便。另一方面，為了減輕果農(nóng)的勞動強度，提高水果裝袋效率，防止水果在運輸過程中碰傷和擦傷，所以，要對蘋果進行裝袋。但是，對如此龐大數(shù)量的蘋果進行純手工套袋，無疑增加了勞動力、提高了蘋果成本、降低了生產(chǎn)效率，為此，本文致力研發(fā)一種半自動的蘋果裝袋機。 2、 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展狀況 （一）國內(nèi)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 當前蘋果的采摘后商品化過程中，不同的環(huán)節(jié)有著不同的包裝需求。我國蘋果包裝還是主要處于手工狀態(tài)。手工包裝時，一般先取成品包裝袋，把袋口張開，然后用手逐個將蘋果放入袋內(nèi)，接著一手提袋并使水果袋旋轉(zhuǎn)，使包裝袋逐漸貼緊蘋果。這樣的人工裝袋方式，需要大量的人力資源，且效率很低，成本極高。更有甚者，蘋果在包裝過程中，經(jīng)手拿捏易造成蘋果破損。并且人工裝袋會使蘋果袋口扎口不整齊，外觀不佳；損壞率高；保鮮效果差，導致病變傳染快。 因此，蘋果采摘后商品化過程中使用裝袋機將是一個必然的發(fā)展趨勢。裝袋機簡單易動手操作；保證作業(yè)要求的前提下，盡量使成本降低；能夠很大程度上減輕果農(nóng)或工作人員的勞動強度；降低勞動危險的系數(shù)；提高勞動的生產(chǎn)效率等，都是果農(nóng)所深切盼望的。 中國一專利號為02109683.X的可調(diào)式水果包裝機，此機構(gòu)在機架前上角傾斜安裝著能夠篩選出不同規(guī)格水果的多個上篩板與下篩板；下篩板的尾部接有多個V形的托果底格，格板的長方形孔內(nèi)設置有電熱絲；托果底格上方位置設有保鮮劑加入器；供膜輪安裝在機架上；加入器和匯膜輪中間的擋板依靠杠桿實現(xiàn)間歇供果及加入保鮮劑，接著由橫向封裝膜將水果橫向封膜之后再由壓膜輪縱向封膜，最后切膜裝置進行縱橫切膜。該機構(gòu)在切膜、封膜包裝時可完成分級、加入保鮮劑等功能。但該機構(gòu)相對復雜，且包裝水果時，必須將兩邊帶孔的包裝膜手工按到匯膜輪、供膜輪、緊漲輪以及輸送輪圓周面小圓柱上，在生產(chǎn)中故障率較高。 中國另一專利號為93209665.4的水果膠膜包裝機，此機構(gòu)涉及屯果裝置、運果裝置、分果裝置和封果裝置。此機在作業(yè)時，借運果裝置將水果從屯果裝置運達分果裝置，再由分果裝置的果盤轉(zhuǎn)動，將水果運達至果口，該果口下方設置一果管，且末端有一熱封機。另外用自動控制的封包凸輪、封包果桿、封包開關以及起動開關連動，使果盤上的水果可依照次序被封包果桿推至果管加以封包。該機構(gòu)結(jié)構(gòu)相對復雜，且購機價格很高。 一種柑桔套袋機，其結(jié)構(gòu)包括袋膜卷筒、封口切斷裝置、動力傳導架、聯(lián)動輸果裝置和卷膜封邊機構(gòu)。動力傳導架安裝在柑桔包裝機的包裝平臺上；袋膜卷筒安裝在袋膜基座上；卷膜封邊機構(gòu)安裝在封邊機基座上（包括框型轉(zhuǎn)盤架、電熱封邊轉(zhuǎn)盤、卡齒封邊轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)盤軸桿）；封口切斷裝置安裝在封口機基座上（包括切斷張合夾和加熱張合夾）；聯(lián)動輸果裝置安裝在聯(lián)動軸套座上。該機能自動將柑桔裝入保鮮袋內(nèi)，工作人員只要將包裝箱放在導果管頭的出口處，柑桔包裝機就能自動完成收果、分類、套袋和裝箱工作。但該機構(gòu)設置相對復雜，維修不易，適合大批量生產(chǎn)的大型果農(nóng)。 （二）國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 英國一家公司制成了一種可以食用的水果保鮮劑，它是由蔗糖、淀粉、脂肪酸和聚酯物調(diào)配成的半透明乳液，可采用噴霧、涂刷或浸漬的方法覆蓋于蘋果、柑橘、西瓜、香蕉和番茄等水果的表面，保鮮期可達200天以上。由于這種保鮮劑在水果表面形成了一層密封薄膜，故能阻止氧氣進入水果內(nèi)部，從而延長了水果熟化過程，起到保鮮作用，這種保鮮劑還可以同水果一起食用。 法國制成了一種電子保鮮機，將其放在果蔬儲藏室，可使里面存放的水果在75天內(nèi)新鮮如初摘。這種保鮮機利用高壓負靜電場產(chǎn)生的負氧離子和臭氧來達到保鮮的目的。負氧離子可使果蔬進行代謝過程的酶純化，從而降低果蔬的呼吸過程，減少果實催熟劑乙烯的生成；臭氧則是一種強氧化劑，又是一種良好的消毒劑和殺菌劑，能殺滅和消除果蔬上的微生物及其分泌的毒物，抑制并延緩有機物的分解，從而延長果蔬的儲存期。 三、課題研究的目的、意義 ①隨著中國市場的國際化，中國蘋果產(chǎn)業(yè)的不斷擴大，中國已成為世界頗大的蘋果及蘋果汁的生產(chǎn)國與出口國。中國的水果市場對國內(nèi)外的果品市場產(chǎn)生了很大影響，在世界上也占據(jù)著越來越重要的地位。又隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，人們在享受的同時，不僅追求蘋果的本身質(zhì)量，而且在乎蘋果的包裝精美程度、攜帶是否巧便等諸多方面。因此，給蘋果進行裝袋，可以防止蘋果在運輸途中碰撞造成擦傷，有效保證原有質(zhì)量，且一定程度上美觀化，吸引消費者的眼球，從而提高果農(nóng)的銷售效益、增加收入，增強我國在全球市場的競爭力。 ②在當前，對蘋果進行裝袋大都屬于人工操作，這便大大降低了生產(chǎn)效率，且增加了果農(nóng)的勞動強度。此時，研發(fā)一種全自動或半自動的裝袋設置勢在必行。結(jié)合手工裝袋的整個過程，本課題欲研究一種半自動的蘋果裝袋機，達到小型便利、操作簡易、維修簡單的要求和減輕果農(nóng)勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、降低勞動危險系數(shù)等目的。 四、研究的內(nèi)容 本課題是針對小型果農(nóng)使用的、機械式的，不使用編程技術(shù)和機電自動控制。為了使用方便、維修簡單、降低成本，采用純機械設計的純機械式設備。本設計結(jié)構(gòu)簡單，且可以有效的提高工作效率、減輕果農(nóng)勞動強度、保證蘋果在運輸中避免碰撞和擦傷。 ①總體設計：將減速器、電動機、凸輪機構(gòu)、軸、槽輪機構(gòu)、齒輪、平帶等簡單機械進行組合，通過槽輪機構(gòu)實現(xiàn)先后的運動，保證蘋果可以有次序的連續(xù)裝袋。 ②零件設計：半自動蘋果裝袋機機架的設計、凸輪機構(gòu)的設計、槽輪機構(gòu)的設計、電動機的選用、傳動軸及齒輪的設計與校核、平帶的設計等。 五、研究方案及內(nèi)容 經(jīng)分析、估量，該設計劃分為以下四個階段： 第一階段：1）認真閱讀設計任務要求，明確設計目的； 2）查閱相關資料，整理出所需的大致信息； 3）規(guī)劃初期的方案。 第二階段：1）制定并分析蘋果裝袋裝置設計方案； 2）進行相關的計算、校核； 第三階段：1）完成相關零件圖、零部件的三維建模； 2）完成裝配圖； 第四階段：1）整理資料、書寫報告； 2）完成答辯PPT，準備答辯。 六、論文提綱 1緒論 1.1蘋果的市場背景 1.2蘋果裝袋裝置現(xiàn)階段技術(shù)水平 1.3蘋果裝袋的目的、意義 2設計內(nèi)容 2.1設計的要求 2.2設計的任務 2.3研究的內(nèi)容 2.4設計依據(jù) 3設計簡介 3.1工作原理 3.2主要零部件介紹 3.3裝袋機樣機 4電動機的選擇 4.1電動機類型的選擇 4.2電動機結(jié)構(gòu)的選擇 4.3電動機容量的選擇 4.4確定主動軸工作轉(zhuǎn)速 5傳動比的確定 5.1總的傳動比 5.2各級傳動比 6傳動運動的計算 6.1計算各軸的輸入功率 6.2計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 6.3動力參數(shù)的查找、計算與整理 7軸的設計計算 7.1主動軸的設計 7.2主動軸的計算 7.3主動軸的校核 7.4材料選擇 7.5求分級軸的功率和轉(zhuǎn)矩 7.6設計校核輸入軸 8齒輪的設計計算 8.1低速直齒圓柱齒輪的設計計算 8.2高速斜齒圓柱齒輪的設計計算 8.3執(zhí)行機構(gòu)直齒圓柱齒輪的設計計算 8.4減速箱內(nèi)的圓柱齒輪傳動的設計計算 8.5各計算的匯總 9各零部件的二維CAD圖 10各零部件的三維建模圖 11蘋果裝袋裝置總裝配圖 12裝袋機的缺陷及改進 13總結(jié) 致謝 參考文獻 附錄 七、工作量的估計、工作條件 （一）工作量的估計 1、設計、計算、校核相應的參數(shù)； 2、零部件的二維圖紙、三維建模、裝配圖； 3、撰寫論文設計說明書； 4、制作畢業(yè)答辯PPT； 5、翻譯一篇英文資料。 （二）工作條件 1、圖書館，圖書期刊資料和電子文獻資料； 2、裝有制圖、建模軟件的電腦。 八、工作進程 2017.12.27-2018.01.28 查（借）閱資料，了解本課題設計重點，注意事項 ，撰寫開題報告。 2018.01.29-2018.02.28 繼續(xù)閱讀文獻，制定裝袋裝置設計方案。 2018.03.01-2018.03.31 結(jié)構(gòu)設計、計算及校核。 2018.04.01-2018.05.10 繪制裝配圖及零件圖，撰寫畢業(yè)設計。 2018.05.11-2018.05.24 指導老師、評閱老師評閱，整理資料準備答辯。 2018.05.25 答辯。 九、存在的問題及擬解決采取的措施 雖然本蘋果裝袋機能夠?qū)崿F(xiàn)蘋果的裝袋，保證蘋果不受損傷，并且在一定程度上降低了果農(nóng)的勞動強度，但本裝袋機仍有不足之處。由于蘋果裝袋和發(fā)泡網(wǎng)的特殊性，本裝袋機無法實現(xiàn)蘋果的無限連續(xù)裝袋。此裝袋機在工作一定時間后，必須重新更換圓筒或重新將發(fā)泡網(wǎng)套在圓筒上；此外，當蘋果裝好袋后，不能運用機構(gòu)將蘋果送出，依舊需要靠人工將裝袋好的蘋果運出，所以輸送機構(gòu)有待改進；另外，可通過在蘋果的進料口處，用輸送帶實現(xiàn)蘋果的連續(xù)進入。 參考文獻 [1] 《機械設計(第七版)》[M]，高等教育出版社，漢良貴，紀名剛主編，2001:10-200. [2] 劉忠仁水果膠膜包裝機[P].中國專利:93209665.4，2002-01-13. [3] 周亮.袋成型自動包裝機控制系統(tǒng)的設計與研究[D].武漢理工大學.2009(04). [4] 劉軍弟，霍學喜.中國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J].北方園藝.2012(10):67-70. [5] 成大先.機械沒計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社，2008. [6] 黃鐘.水果包裝中的塑料發(fā)泡網(wǎng)套技術(shù)[J].安徽新聞出版學院.2011(04):55-59. [7] 舒榮祥.水果塑膜簡易包裝機[P].中國專利:200610048980.8，2006-01-09. [8] 《機械設計課程設計》[M]，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠主編.1995:24-160. [9] 馬剛.可調(diào)式水果包裝機[P].中國專利:02109683.X，2002-05-16. [10] 高微.蘋果包裝抓取運機械手的研究[J].西北農(nóng)林科技大學.2006(05):46-49. [11] 周雪渭.水果包裝機[P].中國專利:200610053878.7，2006-10-18. [12] 《機械制圖(第四版)》[M]，高等教育出版社，劉朝儒，彭福萌，高治一編，2001:34-216. [13] 段潔利，陸華忠.水果采收機械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學.2012(08):61-64. [14] 葛曉棠.半自動蘋果套袋機器人的研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學.2005(08). [15] 王金政，薛曉敏.我國蘋果生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J].山東農(nóng)業(yè)科學.2010(06):51-55. 指導教師意見及建議（從選題、理論與實證準備、研究（設計）方法、工作安排等方面給出評價，并提出指導意見）： 該生通過查閱大量資料，了解了水果裝袋設備的基本要求，制定了合理可行的設計方案，同意開題。 指導教師簽名： 年 月 日 畢業(yè)論文工作組意見及建議 準予開題 畢業(yè)論文工作組組長簽字： 年 月 日 注：1.此表由學生填寫后，交指導教師簽署意見，經(jīng)畢業(yè)論文（設計）工作組審批后，才能開題。 中期檢查表 論文（設計）題目 水果裝袋裝置設計 學生姓名 XXX 學號 XXX 指導教師 XXXX 計劃完成時間 2018年5月25日 按照進度安排應完成的任務 2017.12.27-2018.01.28 查（借）閱資料，了解本課題設計重點，注意事項，撰寫開題報告。 2018.01.29-2018.02.28 繼續(xù)閱讀文獻，制定裝袋裝置設計方案。 2018.03.01-2018.03.31 結(jié)構(gòu)設計、計算及校核。 實際完成情況 在指導老師的指導、幫助下： ①已完成開題報告并提交，且指導老師通過審核。 ②已完成英語論文翻譯，在指導老師檢查后，按照錯誤點已修改結(jié)束。 ③基本完成結(jié)構(gòu)的大體設計、主要計算。 ④基本完成半自動蘋果套袋機的零件的三維建模及裝配。 目前有哪些問題和困難，擬采取的解決方法 按照畢設進度安排，已基本完成應完成的任務，甚至有所超出。在實際的任務要求之外，擬做出爆炸圖及仿真，來更明顯、全面的表達自己所設計的裝置。但根據(jù)前期對裝置的進一步了解，發(fā)現(xiàn)有一定難度，特別是在仿真方面?？紤]到時間緊迫，對仿真這方面不是很熟練，心里很有壓力。 (以上欄目由學生填寫) 檢查中發(fā)現(xiàn)的問題與建議 該生經(jīng)過前期的方案制定與傳動設計，能按照進度要求完成階段任務，并超前完成任務，目前已完成了裝袋機的三維建模，后期繼續(xù)完善設計。 畢業(yè)論文工作組組長簽名： 年 月 日 注：1.最后一欄由指導教師填寫。 2.此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。 指導教師評分 學院：XXX專業(yè)班級：XXXX姓名：XXX學號：XXX 畢業(yè)論文題目 水果裝袋裝置設計 評 價 項 目（參考） 分值 打分 工作 態(tài)度 01 工作態(tài)度，工作作風 20 17 02 畢業(yè)論文完成情況 能力 水平 03 查閱文獻資料能力 40 37 04 綜合運用知識能力 05 研究方案的設計能力 06 研究方法和手段的運用能力 07 外文應用能力 論文 質(zhì)量 08 文題相符程度 40 37 09 寫作水平 10 寫作規(guī)范程度 11 篇幅，論文工作量 12 論文的理論或?qū)嶋H價值 綜合評定成績 91 評 價 意 見 該生通過認真審題，查閱相關文獻，充分利用所學知識，確定了該水果裝袋裝置的方案，其中包括傳動部分，水果運輸部分，網(wǎng)袋輸送及切斷部分等，確定了采用間歇機構(gòu)實現(xiàn)水果袋的切斷及水果送出裝置。完成了該裝置的設計計算及校核，裝置的CAD圖及部分非標零件的CAD圖，并采用SolidWorks軟件完成了該裝置的三維建模，實現(xiàn)部分機構(gòu)的模擬運行。該生能積極思考，主動學習，積極與指導老師溝通解決設計過程中存在的問題，達到了綜合訓練的目的，達到了本科畢業(yè)設計的要求。 是否同意答辯 同意 指導教師（簽名）： 年 月 日 注：此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔 評閱教師評分表 學院：XXX專業(yè)班級：XXX 學生姓名：XXXX學號：XXXX 畢業(yè)論文題目 水果裝袋裝置設計 評 價 項 目（參考） 分值 打分 能力 水平 01 查閱文獻資料能力 50 45.0 02 綜合運用知識能力 03 研究方案的設計能力 04 研究方法和手段的運用能力 05 外文應用能力 論文 質(zhì)量 06 文題相符程度 50 43.0 07 寫作水平 08 寫作規(guī)范程度 09 篇幅，論文工作量 10 論文的理論或?qū)嶋H價值 綜合評定成績 88.0 評 價 意 見 本文作者完成了水果裝袋裝置的設計與分析，建立了水果裝袋機的虛擬樣機，并進行了主要零部件的強度分析，具有一定的應用價值。 論文觀點正確，論證充分合理，敘述語言規(guī)范，流暢，分析方法正確。但論文章節(jié)頗多而意散，建議將3,4,5章節(jié)進行有機合并。 同意該生參加答辯。 是否同意答辯 同意 評閱教師（簽名）： 年 月 日 注：此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。 答辯及成績評定表 學生姓名 學號 專業(yè)名稱 答辯時間 答辯地點 指導教師 題 目 水果裝袋裝置設計 記錄人 吳神麗 答 辯 小 組 成 員 姓 名 職 稱 姓 名 職 稱 余歷軍 教授 焦艷梅 講師 劉凌 副教授 何斌鋒 講師 韋煒 副教授 提問及回答情況記錄（3~4個主要問題）： 提問人：焦艷梅老師 問題一：具體工作原理？ 回答：第一步，將發(fā)泡網(wǎng)套在套筒上，未經(jīng)裝袋的蘋果由提升機構(gòu)運輸?shù)教淄仓?。一定時間后，蘋果落達套筒底部，此時套筒外的發(fā)泡網(wǎng)將蘋果自動套好。與此同時，凸輪機構(gòu)帶動剪刀從而將發(fā)泡網(wǎng)剪斷，緊接著，蘋果通過出果機構(gòu)抵達儲果斗儲存。 問題二：發(fā)泡網(wǎng)如何工作？ 回答：首先將發(fā)泡網(wǎng)套在套筒上，蘋果完成包裝后將發(fā)泡網(wǎng)剪斷，然后發(fā)泡網(wǎng)向下運行一定長度，用來包裝下一個蘋果。 問題三：工作時是否會破壞果實？ 回答：不會。 記錄人簽字： 年 月 日 答辯小組評語及成績： 答辯小組組長簽字： 年 月 日 指導教師成績 91×40%=36.4 畢業(yè)論文 總評成績 89.6 論文 等級 良好 評閱教師成績 88×20%=17.6 答辯成績 89×40% =35.6 畢業(yè)論文工作組意見： 畢業(yè)論文工作組組長簽名： 年 月 日 注：1、總評成績=指導教師成績×40%＋評閱教師成績×20%＋答辯成績×40%。 2、論文等級分優(yōu)秀（≥90分）、良好（80-89分）、中等（70-79分）、及格（60-69分）、 不及格（＜60分）。 3、此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。 水果裝袋裝置設計 摘要：隨著我國蘋果產(chǎn)業(yè)向高層次發(fā)展，在蘋果外觀包裝等附加價值上做更多的工作是很有必要的。一方面，包裝直接影響顧客對產(chǎn)品的視覺需求和心理需求，好的包裝能在第一時間吸引顧客的眼球。另一方面，對蘋果的包裝還可以起到保護和減震的作用，防止蘋果在運輸?shù)臅r候造成意外損傷，在提高了果農(nóng)和水果商的經(jīng)濟效益的同時還提高了蘋果的品牌化。 但人工的套袋包裝效率低、成本高，這增大了果農(nóng)與蘋果經(jīng)銷商的經(jīng)濟壓力，因此，研發(fā)一種新型的自動裝袋機具有無限的商機和市場。本此設計的蘋果裝袋機采用純機械的方式，設計過程不使用自動化控制計算和實時監(jiān)測以及傳感器技術(shù)，主要借助齒輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、軸、減速器、電動機等的組裝和精準配合，以及依據(jù)發(fā)泡網(wǎng)彈性大的特性來實現(xiàn)蘋果的連續(xù)裝袋功能。 本次設計，有完整詳細的設計計算，利用CAD畫二維工程圖，利用SolidWorks實現(xiàn)三維建模及裝配，同時做了有限元分析、爆炸圖和運動仿真。分析結(jié)果驗證了設計的合理性。 關鍵詞：蘋果裝袋機；軸；槽輪機構(gòu)；凸輪機構(gòu)；齒輪；發(fā)泡網(wǎng)  Design of fruit bagging device Abstract:As China's apple industry develops to a higher level,it is necessary to do more work on the added value of Apple's appearance packaging.On the one hand, packaging directly affects the customer's visual and psychological needs of the product.Good packaging can attract customers' attention in the first place.On the other hand,Apple's packaging can also play a role in protection and shock absorption,prevent Apple from causing accidental damage during transportation,improve the economic benefits of fruit farmers and fruit traders, and also increase Apple's branding. However, artificial bagging is inefficient and costly,which increases the economic pressure between farmers and Apple dealers.Therefore, the development of a new type of automatic bagging machine has unlimited business opportunities and markets.The apple bagging machine of the present design adopts a purely mechanical method.The design process does not use automatic control calculations and real-time monitoring and sensor technology,mainly through the assembly of the gear mechanism,sheave mechanism,cam mechanism,shaft,reducer,motor,etc.,and precise coordination,and according to the characteristics of the elasticity of the foam mesh to achieve the continuous bagging function of Apple. This design has a complete and detailed design calculation.Using CAD to draw two-dimensional engineering drawings, using SolidWorks to achieve three-dimensional modeling and assembly,while doing a finite element analysis,explosion map and motion simulation. The results show that the design of the device is reasonable. Keywords:Apple bagging machine,axis,Slot wheel mechanism,Cam mechanism, gear,Foam net  目錄 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1中國蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.1.1產(chǎn)量和面積增加，優(yōu)勢領域擴大到高海拔地區(qū) 1 1.1.2科技、要素、管理投入加大，單產(chǎn)水平逐步提高 1 1.1.3果園管理從只重視地上向地上、地下并重轉(zhuǎn)變 1 1.1.4采后保鮮能力得到提高，直銷體系加快推進 2 1.2當前蘋果產(chǎn)業(yè)存在的問題 2 1.3蘋果套袋包裝的意義 2 1.4國內(nèi)外蘋果裝袋技術(shù)的發(fā)展狀況 2 1.4.1國內(nèi)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.4.2國外技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.5蘋果裝袋機的發(fā)展趨勢 4 1.6設計的內(nèi)容 4 1.6.1設計的依據(jù) 5 1.6.2設計的要求 5 1.6.3設計的任務 6 1.7小結(jié) 6 2 設計簡介 7 2.1裝袋機樣機 7 2.2工作原理 8 2.3主要零件介紹 9 2.4小結(jié) 18 3 基礎數(shù)據(jù)的計算 19 3.1電動機的選擇 19 3.1.1電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 19 3.1.2選電動機類型 19 3.1.3選擇電動機容量 19 3.1.4確定主動軸工作轉(zhuǎn)速 20 3.2傳動比的確定 21 3.2.1總傳動比 21 3.2.2分配傳動比 21 3.3計算傳動裝置運動 21 3.3.1計算各軸的轉(zhuǎn)速 21 3.3.2計算各軸的輸入功率 22 3.3.3計算各軸的轉(zhuǎn)距 22 3.4小結(jié) 23 4 傳動機構(gòu)的設計計算及校核 25 4.1齒輪的設計計算及校核 25 4.1.1減速器箱內(nèi)的圓柱齒輪傳動的設計計算 25 4.1.2高速斜齒圓柱齒輪的設計計算 25 4.1.3低速直尺圓柱齒輪的設計計算 27 4.1.4執(zhí)行機構(gòu)直齒圓柱齒輪的設計計算 29 4.1.5齒輪的校核 30 4.2軸的設計計算及校核 31 4.3小結(jié) 33 5 部分零件的有限元分析 35 小結(jié) 36 6 裝袋機的缺陷及改進 37 小結(jié) 37 總結(jié) 39 參考文獻 41 致謝 43 附錄 45  XXIII 1 緒論 1.1中國蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，我國蘋果產(chǎn)業(yè)不斷擴大、發(fā)展迅速，保持著良好的供需關系，像在市場、栽培等方面都有良好的表現(xiàn)。該產(chǎn)業(yè)領域已經(jīng)進入了一個新的階段，并由國內(nèi)走向了國際。中國蘋果產(chǎn)業(yè)在國際市場上占據(jù)越來越重要的地位，中國已然成為不可或缺的蘋果生產(chǎn)國和出口國。 1.1.1產(chǎn)量和面積增加，優(yōu)勢領域擴大到高海拔地區(qū) 最近幾年來，我國蘋果產(chǎn)業(yè)一直以一個較快的速度發(fā)展。蘋果的種植面積每年平均增長量為4％。在區(qū)域方面，我國沿海地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)有所減少，但黃土高原的蘋果產(chǎn)業(yè)區(qū)卻在高速發(fā)展著。時至今日，內(nèi)陸省份已經(jīng)成為中國最大的蘋果行業(yè)產(chǎn)區(qū)，帶動了內(nèi)陸地區(qū)多數(shù)農(nóng)業(yè)區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展，對果農(nóng)也產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。 1.1.2科技、要素、管理投入加大，單產(chǎn)水平逐步提高 中國的蘋果單產(chǎn)量在近幾年不斷增長，進而也促進了我國的蘋果總產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定增長。究其根本，主要是因為引進并推廣了蘋果的優(yōu)良品種、不斷提高了蘋果的栽種技術(shù)和果園的管理水平，并且果園的掛果面積比例也持續(xù)增加。 1.1.3果園管理從只重視地上向地上、地下并重轉(zhuǎn)變 近幾年來，蘋果產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展提高了果農(nóng)們的收入水平，果園也加大了管理的質(zhì)量以及力度。果園精美管理技術(shù)，譬如整形修剪、疏花疏果、套袋等也得到了廣泛的應用。針對蘋果產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的具體問題，如果園惡化和樹木衰退，果園著手增加肥料的投入等。種種舉措減少了部分地區(qū)成熟果園的病蟲害；有效控制了果樹的早落葉；極大改善了果實品質(zhì)；很大程度上增加了產(chǎn)量。 1.1.4采后保鮮能力得到提高，直銷體系加快推進 采后保鮮在蘋果的功能性市場建設中占據(jù)著舉足輕重的地位，現(xiàn)沿海地區(qū)儲存能力高于內(nèi)陸。近幾年來，我國蘋果的功能性市場逐漸建立，蘋果直銷體系的建設也逐步得到了有效發(fā)展。減少了蘋果在果農(nóng)或中間經(jīng)銷商手里的時間，很好保持了蘋果的新鮮感。 1.2當前蘋果產(chǎn)業(yè)存在的問題 一方面，現(xiàn)如今，市場上水果種類眾多，其相互之間的競爭力強烈。另一方面，在近幾年來，蘋果的生產(chǎn)越來越需要大量的資金去投入，究其根本原因，主要是由于生產(chǎn)過程中需要投入大量的物質(zhì)，比如化肥、農(nóng)藥等，并且對于勞動力的需求也頗大。與此同時，蘋果產(chǎn)業(yè)一部分采用小農(nóng)戶型的生產(chǎn)方式，生產(chǎn)效率低、單位面積的成本增高、降低著果農(nóng)的經(jīng)濟效益。隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的進一步轉(zhuǎn)型發(fā)展，培養(yǎng)掌握綜合技能的新型果農(nóng)很有必要。 1.3蘋果套袋包裝的意義 在上述中國蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀已提到，中國市場走向國際化，在世界上有著舉足輕重的地位。于此基礎上，人們的生活水平明顯提高，且不僅僅停留在基礎的物質(zhì)滿足上，而是向更高層次的視覺享受、精神享受發(fā)展，比如對于購買物的封面、包裝等需求愈加苛刻。 包裝直接影響顧客對產(chǎn)品的視覺需求和心理需求，精美的包裝能在第一時間吸引顧客的眼球、使之印象深刻，俗話說，良好的開始是成功的一半。有關調(diào)查表明，先被人發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品出售率遠大于后被發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品，這個可想而知。 對水果（蘋果）的裝袋不僅可以提高美感效果，還可以起到保護以及減震的作用，防止蘋果在運輸?shù)耐局性斐刹槐匾膿p傷。與此同時，顯然能夠提高果農(nóng)和水果商的經(jīng)濟效益，而且可以提高蘋果在市場上的品牌化和知名度。 1.4國內(nèi)外蘋果裝袋技術(shù)的發(fā)展狀況 1.4.1國內(nèi)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 當前，水果（如蘋果）采摘后商品化階段中，在不同的環(huán)節(jié)對應著不同的包裝情況或需求。我國目前蘋果裝袋主要還是處于手工水平，一般情況下，用成品包裝袋逐個將蘋果進行包裝。顯而易見，這種類型的人工裝袋方式需要投入大量的勞動力，且效率低下、成本極高。更有甚者，蘋果在裝袋過程中，可能因拿捏不穩(wěn)等原因造成意外破損。另外，必須提到的是，人工裝袋會使蘋果袋口不整齊，促使外觀分大打折扣。 因此，蘋果采摘之后、商品化過程之前，使用蘋果裝袋機裝袋是一個必然的發(fā)展走向。而裝袋機簡單易學、操作便捷；滿足作業(yè)需求的前提下，盡量使成本降到最低；可以很大程度上減輕工作人員或果農(nóng)的體力消耗；提高勞動的生產(chǎn)效率；極力降低勞動中存在的危險系數(shù)等，均是果農(nóng)深切期望的。 中國現(xiàn)有可調(diào)式水果包裝機、水果膠膜包裝機、柑桔套袋機等，就可調(diào)式水果包裝機而言，此機構(gòu)主要由機架、上下篩板、供膜輪、橫向封裝膜、壓膜輪等組成，另設有保鮮劑加入器等。該機構(gòu)相對來說比較復雜，在生產(chǎn)過程中故障出現(xiàn)頻繁，且不易解決。就水果膠膜包裝機而言，此機構(gòu)涉及屯、運果裝置，分果裝置以及封果裝置。此機器在進行作業(yè)時，通過自控的封包果桿、啟動開關、封包凸輪以及封包開關連動，果口下方設置有果管，末端設置有熱封機。該結(jié)構(gòu)也相對復雜，并且購買價格很高。 1.4.2國外技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 據(jù)查資料得知，英國有一家公司研發(fā)了一種能夠食用的水果保鮮劑，它是由蔗糖、淀粉、脂肪酸等物質(zhì)配成的半透明乳液，通過浸漬、涂刷或者噴霧的方法可覆蓋于蘋果、香蕉、西瓜等水果的表面，形成一層密封的薄膜。由于阻止了氧氣進入到水果內(nèi)部，從而能夠延長水果的熟化過程，進一步起到保鮮的作用。 法國研制成功了一部電子保鮮機，能夠使里面存放的水果新鮮如初摘長達75天。這種保鮮機是利用由高壓負靜電場產(chǎn)生的臭氧與負氧離子來實現(xiàn)保鮮的目的。負氧離子使酶純化，臭氧有著強氧化劑的作用，二者完美配合，達到延長果蔬儲存期的效果。 1.5蘋果裝袋機的發(fā)展趨勢 一是方便小巧型。近年來，人們越來越傾向于追求水果的新鮮程度，因此大型包裝的水果已經(jīng)越來越被人們所拋棄，相反，小包裝的水果因其便攜、新鮮的特點而受到人們的青睞。 二是精美高檔型。人們對一件商品的包裝提出了越來越高的要求，高檔的包裝是搶占市場的有利武器，尤其是一些高檔的商場以及國際市場。 三是信任透明型。透明的包裝可以讓顧客看到他們選擇的食品是什么樣的，增加了顧客對產(chǎn)品的了解，顧客看著放心才會吃著放心，所以大多數(shù)的顧客回去購買他們能看見的食品，進而提高了產(chǎn)品的購買率，提高了經(jīng)濟效益。 四是綠色環(huán)保型。綠色環(huán)保的概念慢慢的深入人心，所有的產(chǎn)生活動都要考慮環(huán)保，包裝袋的制作同樣不會忽視這個問題，廣大消費者的公德心讓更多的人選擇帶有環(huán)保材料或者可循環(huán)材料的包裝產(chǎn)品。 綜合以上因素，采用塑料發(fā)泡網(wǎng)對蘋果進行套袋包裝是當之無愧的最佳選擇。 塑料泡網(wǎng)比較靈活，可以用在大多數(shù)的水果包裝中。泡沫的特性使它可以對震動中的水果起到一定的緩沖作用，保護水果免受物理傷害。此外，它重量輕，有利于水果的儲運；還兼具保鮮作用、成本低的優(yōu)點，更使其代替了傳統(tǒng)的紙質(zhì)包裝而成為現(xiàn)時代包裝的新趨勢。 目前蘋果產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展、蘋果產(chǎn)量劇增，僅僅依靠人工裝袋耗時且耗力，高成本也不利于蘋果商的銷售和果農(nóng)的經(jīng)濟發(fā)展，因此，研發(fā)一種新型的自動裝袋裝置具有無限的商機和市場價值。本次畢業(yè)設計就是通過分析裝袋的過程，研發(fā)一種能夠自動給蘋果套袋的裝置，來減小勞動力的使用；提高生產(chǎn)效率；減少生產(chǎn)成本；進而增加果農(nóng)或水果經(jīng)銷商的經(jīng)濟收入。但設計的前提是針對現(xiàn)有裝袋技術(shù)的缺陷，滿足設計的需求和初衷。 1.6設計的內(nèi)容 本次設計是以簡單實用為基礎，主要使用者為小莊園果農(nóng)，而不是規(guī)模特別大的經(jīng)銷商，所以設計主要靠純機械來實現(xiàn)功能，因此在設計過程中不使用自動化控制計算和實時監(jiān)測以及傳感器等技術(shù)。雖然設計相對簡單易懂，但是實現(xiàn)的效果一樣可以滿足我們的基本需求，如不損害蘋果的完整性、能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)套袋、降低人力勞動、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、增加經(jīng)濟效益等。 （1）總體設計：本次設計的主要零部件有機架、電動機、槽輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、毛刷筒、齒輪、軸、剪刀等，工作原理主要是通過槽輪機構(gòu)的簡諧運動實現(xiàn)蘋果裝袋、剪袋動作，且實現(xiàn)蘋果的連續(xù)包裝，以達到預定的要求。 （2）零部件設計：半自動蘋果裝袋機機架的設計、凸輪機構(gòu)的設計、槽輪機構(gòu)的設計、電動機的選用、傳動軸及齒輪的設計與校核以及平帶的設計等。 1.6.1設計的依據(jù) （1）泡沫網(wǎng)的特點：泡沫網(wǎng)彈性比較大，可以在氣缸外、套筒外設置，泡沫網(wǎng)具有連續(xù)，可實現(xiàn)蘋果連續(xù)裝袋。 （2）理論基礎：槽輪機構(gòu)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)間歇式運動的巧妙機構(gòu)，配合凸輪機構(gòu)，可以滿足蘋果裝袋及剪袋的工作需求。 1.6.2設計的要求 為了減輕果農(nóng)的勞動強度，提高水果裝袋的效率，設計一款水果裝袋裝置，對水果進行裝袋處理，防止水果在運輸過程中碰撞和擦傷。 （1）對象為小規(guī)模的農(nóng)戶，產(chǎn)品設計不宜過大，應該便于移動和操作，而且價格低。 （2）在設計零件時，應盡可能避免不必要的焊接或剛性固定。通過采用柔性螺栓（如圖1.1、1.2、1.3所示）來實現(xiàn)連接固定，這樣更加方便部件的拆卸以及安裝。 （3）產(chǎn)品在設計過程盡量多使用標準件，這樣可以大量減少成本，符合小商戶的需求。 （4）小型果農(nóng)的知識水平與技術(shù)素質(zhì)可能滿足不了對一般故障的修理，所以設計盡量方便工人使用和維修。 圖1.1 螺釘 圖1.2 螺釘-墊片 圖1.3 墊片 1.6.3設計的任務 （1）查（借）閱資料，了解本課題設計重點、注意事項，撰寫開題報告。 （2）繼續(xù)閱讀文獻，制定蘋果裝袋裝置總體設計方案。 （3）根據(jù)需求，進行結(jié)構(gòu)設計，確定傳動比。 （4）進行軸的設計及校核。 （5）進行齒輪的參數(shù)設計及校核。 （6）（選材）選擇合理的材料促使蘋果從高處可以無損傷的落下。 （7）使蘋果裝袋、發(fā)泡網(wǎng)剪斷、蘋果運出以及毛刷筒的轉(zhuǎn)動之間相互協(xié)調(diào)，時間差值計算精確無誤。 （8）設計計算機械傳動機構(gòu)的具體運動尺寸。 （9）繪制零件圖、裝配圖，編寫畢業(yè)設計說明書。 （10）整理、整合資料，應備答辯。 1.7小結(jié) 本章節(jié)立足現(xiàn)實，點明了我國蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況以及其中存在的問題，討論了對蘋果進行套袋包裝的必要性。結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的水果套袋技術(shù)和未來的發(fā)展趨勢，對設計內(nèi)容作了大致概括，依據(jù)可靠。對照設計內(nèi)容，提出了一些硬性要求，又根據(jù)設計的要求，對設計任務作了詳細規(guī)劃。  2 設計簡介 2.1裝袋機樣機 通過SolidWorks2016軟件進行三維建模設計的蘋果裝袋機樣機（總裝配圖）如圖2.1、2.2所示。 圖2.1 裝袋機總裝圖（側(cè)視圖） 圖2.2 裝袋機總裝圖（俯視圖） 2.2工作原理 蘋果裝袋機是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動給蘋果進行裝袋，緊接著利用剪刀剪袋的機構(gòu)裝置。第一步，將發(fā)泡網(wǎng)套在安裝在機架上的具有一定高度的套筒上，未經(jīng)裝袋的蘋果由提升機構(gòu)（送果機構(gòu)）（如圖2.3所示）運輸?shù)教淄仓?。一定時間后，蘋果落達套筒的底部，此時套筒外的發(fā)泡網(wǎng)將蘋果自動套裝好。與此同時，在凸輪機構(gòu)運動配合下，帶動固定在剪刀上的繩子從而將發(fā)泡網(wǎng)剪斷。緊接著，蘋果通過出果機構(gòu)（運動鏈）（如圖2.4所示）抵達儲果斗儲存，儲果斗如圖2.5所示，儲果斗內(nèi)側(cè)具備一個向下傾斜的擋板，減小蘋果到儲果斗底部的高度，利于避免蘋果著落時受損傷。當一個蘋果裝袋動作完成之后，兩個毛刷筒便會轉(zhuǎn)動，促使發(fā)泡網(wǎng)向下運動，運動距離為包裝一個蘋果所需發(fā)泡網(wǎng)的固定長度。此時第二個蘋果落下、第三個蘋果落下、第四個蘋果落下……按照上述規(guī)律，不停循環(huán)實現(xiàn)蘋果的裝袋過程。這里剪刀的運作是通過凸輪機構(gòu)來實現(xiàn)的，毛刷筒的運動是通過平帶帶動來實現(xiàn)的?？傮w又利用槽輪機構(gòu)的簡諧式運動實現(xiàn)剪刀和毛刷筒的時間先后運動順序。 圖2.3 送果機構(gòu) 圖2.4 出果機構(gòu) 圖2.5 儲果斗 2.3主要零件介紹 (1)槽輪機構(gòu) 如圖2.9所示為槽輪與圓柱銷的單向間歇式運動機構(gòu)。它用于將主動部分的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為跟隨器的單向周期旋轉(zhuǎn)運動。槽輪機構(gòu)具有比較高的機械效率，而且加工起來也比較方便。不過，它的行程時間不能進行調(diào)整，且旋轉(zhuǎn)角度不能太小。因為槽輪在起動和停止時的沖擊力和加速度都在不斷增加，隨著速度的增加或槽輪槽數(shù)的增加，槽輪的加速度也會隨之而增大。因此，它并不適合高速的運動，而是經(jīng)常用來實現(xiàn)位移的移動且不需要經(jīng)常的來進一步調(diào)整。 圖2.6 圓柱銷 圖2.7 槽輪 圖2.8 撥盤 如圖2.10所示為槽輪機構(gòu)的工作原理示意簡圖，它是由具有徑向槽的槽輪2（如圖2.7所示）、帶有圓柱銷A（如圖2.6所示）的撥盤1（如圖2.8所示）和機架組合而成的。當撥盤1作勻速度轉(zhuǎn)動時，會驅(qū)使槽輪2作時轉(zhuǎn)時停的間歇式運動。這里圓柱銷分為以下三種位置情況： 1）當撥盤1上的圓柱銷A還未進入槽輪2的徑向槽時，因為槽輪2的內(nèi)凹鎖住弧β被撥盤1的外凸圓弧ɑ卡住了，所以槽輪2為靜止不動狀態(tài)。 2）當圓柱銷A開始進入槽輪2的徑向槽時，即圖2.9中所示情況，這時鎖住弧被松開，槽輪2受圓銷A的驅(qū)使會沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。 3）當圓柱銷A開始脫出槽輪的徑向槽時，槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又會被撥盤1的外凸圓弧再次卡住，致使槽輪2又處于靜止不動狀態(tài)。直到圓柱銷A再次進入槽輪2的另一徑向槽時，兩者又重復上述的運動持續(xù)循環(huán)著。 圖2.9 槽輪機構(gòu) 圖2.10 槽輪機構(gòu)原理示意圖 (2)凸輪機構(gòu) 凸輪機構(gòu)（如圖2.14所示）是由支架（如圖2.13所示）、從動件（連桿）和凸輪（如圖2.11所示）三個基本部件組成的。凸輪一般是曲線輪廓或槽形的構(gòu)件，通常是作等速或往復直線運動機構(gòu)的主動部分。此凸輪輪廓是一個凹槽形狀，凸輪為一個活動部件，并是以恒定的速度作旋轉(zhuǎn)運動。 此凸輪機構(gòu)的從動件是一連桿（如圖2.12所示），與凸輪輪廓曲線接觸進而傳遞動力，從而達到預期的運動效果。從動件連桿的末端加上了滾輪，目的是為了減少了從動件與凸輪之間產(chǎn)生的摩擦，以延長整個機構(gòu)的使用壽命。 凸輪機構(gòu)有以下幾種基本特點或?qū)傩裕? 1）設計凸輪機構(gòu)的初衷是使從動件得到更為復雜的且有規(guī)律的運動。一般情況下，從動件的運動情況依賴于凸輪的輪廓曲線形狀，那么設計時必須根據(jù)從動件的運動需求進而設計、確定凸輪的輪廓曲線。在此裝置中，凸輪機構(gòu)的作用是控制剪刀來剪斷用以套裝蘋果的發(fā)沫網(wǎng)。 2）凸輪機構(gòu)是通過凸輪的往復運動或者旋轉(zhuǎn)運動這種運動方式來擺動或者驅(qū)動從動件的運動的。在此機構(gòu)設置中，采用的是旋轉(zhuǎn)運動方式。凸輪輪廓有曲線輪廓或者溝槽，其中凸輪溝槽，如圓柱凸輪、活動凸輪和盤型凸輪等。凸輪的輪廓曲線屬于一條空間曲線，又稱空間凸輪。從動件一般與凸輪或者線接觸，從動件包括平底從動件、滾子從動件等。從動件可以和任何復雜的凸輪輪廓保持接觸，并能夠?qū)崿F(xiàn)任意的運動需求，缺點是從動件尖端容易受磨損，一般適用于傳動力較小的低速機構(gòu)。 圖2.11 凸輪 圖2.12 連桿 圖2.13 凸輪支架 圖2.14 凸輪機構(gòu) （3）齒輪機構(gòu) 在日常運用中，齒輪傳動是應用最為廣泛的傳動機構(gòu)之一。以其適用范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、壽命長和工作可靠等一系列優(yōu)點而為人們所喜愛。當然，存在噪聲震動、對安裝精度要求高、成本高、對沖擊敏感等也是人們應考慮的缺點、因素。 齒輪機構(gòu)的自身特性是將設定的主動軸的動力、運動，通過齒輪副而間接傳遞給從動輪，從而使從動輪得到理想情況下所要求的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。齒輪傳動大體分為兩軸平行和不平行兩種情況，這里兩軸不平行情況不作以細說。圓柱齒輪傳動（兩軸平行）分為直齒傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒輪傳動。直齒傳動又進一步分為外嚙合、內(nèi)嚙合和齒輪齒條三種。在此次齒輪機構(gòu)設計中，采用的是圓柱齒輪傳動（兩軸間平行），且高速級采用斜齒圓柱齒輪，低速級采用直齒圓柱齒輪。 在齒輪三維建模過程中，采用在零件庫中輸入齒數(shù)、模數(shù)等相關參數(shù)直接獲取齒輪的簡便方式。以下為齒輪三維建模所得圖（如圖2.15到2.19所示）。 圖2.15 齒輪1 圖2.16 齒輪2 圖2.17 齒輪3 圖2.18 齒輪4 圖2.19 齒輪5 （4）其他相關主要零件 為了完善蘋果裝袋裝置的設計，一些輔助零件的安置必不可少，以下為相關零件的三維建模圖。 圖2.20 帶輪 圖2.21 電機 圖2.22 底板 圖2.23 基座 圖2.24 減速器 圖2.25 剪刀 圖2.26 剪刀固定 圖2.27 剪刀線固定 圖2.28 立柱 圖2.29 固定座 圖2.30 毛刷筒底座 圖2.31 防護殼 圖2.32 毛刷筒固定座 圖2.33 套筒 圖2.34 軸 圖2.35 轉(zhuǎn)向桿 圖2.36 毛刷筒 2.4小結(jié) 本章節(jié)對蘋果裝袋裝置的整體結(jié)構(gòu)作了圖片說明，詳細敘述了蘋果裝袋的流程及原理，著重指明了重要機構(gòu)如槽輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等的運作機理。另外，對整體裝置的主要零部件與輔助零部件作了三維模型的介紹。  3 基礎數(shù)據(jù)的計算 3.1電動機的選擇 3.1.1電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 本套袋機在主要是單班制工作，保證300天一年的工作需求，至少15年的使用壽命，運輸帶速度誤差保持在±5%。 依據(jù)原始數(shù)據(jù)：輸送帶的牽引力為F=0.1kn，主動軸的圓周速度為V=0.20m/s，軸的直徑為D=30mm。 3.1.2選電動機類型 依照上述條件，選擇電動機為三相籠型異步電動機，采用封閉式結(jié)構(gòu)，380V電壓，類型取YS型。 3.1.3選擇電動機容量 電動機所需工作功率按式： 公式(3.1) 公式(3.2) 公式(3.3) 電動機到運輸帶的傳動總效率為： 公式(3.4) 式中：取=0.99（聯(lián)軸器），=0.98（承軸），=0.97（齒輪傳動），=0.96（主動軸）則： 公式(3.5) 本設計選用YS5014型號電動機，其主要參數(shù)如表3.1： 表3.1 電動機性能 型號 額定功 率/W 轉(zhuǎn)速/(r/min) 滿載 電流/A 效率/% 功率因 數(shù)() 最大 轉(zhuǎn)矩 YS5014 25W 1400 0.17 42 0.53 2.3 該電動機的主要外型和安裝尺寸如表3.2： 表3.2 電動機安裝尺寸 中心高 外形尺寸 地腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 軸伸尺寸 裝鍵部位尺寸 50 155×110×125 80×63 5.8 9×20 3×7.2 3.1.4確定主動軸工作轉(zhuǎn)速 公式(3.6) 二級圓柱齒輪減速器的傳動比i=8-40，電動機的轉(zhuǎn)速范圍為： 根據(jù)轉(zhuǎn)速與容量相關情況，所選電動機屬于小功率電動機，其功率為0.03kW，轉(zhuǎn)速為1400r/min。 3.2傳動比的確定