粉丝捆扎机设计摘要: 由于我国绿色环保食品行业的迅速发展,食品机械越来越受到人们的关注,捆扎包装机械对食品销售、储藏、运输显得尤为重要。
本文在相关捆扎机械理论的基础上，运用一般常用机械的传动控制系统，对粉丝进行单带式捆扎，其机械原理设计分为四个部分：送带、收带机构的设计；粉丝丝间歇步进输送机构的设计；压带、热合、剪切凸轮机构的设计；捆扎带引导槽机构的设计。
应用现代ADAMS建模与仿真、VB进行运动分析得出凸轮参数，实现对粉丝的捆扎工作。
关键词：捆扎；间歇；凸轮；引导槽；建模与仿真Design of vermicelli binding machineStudent: Yu XiangzhongTutor: Gao Yingwu(Orient Science & Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: Due to the rapid development of China’s green food industry, food machinery dra ws more and more people’s attention, package tying machine attaches much importance on food sale, storage, and transport. This article is on the basis of package tying, makes use of common mechanical drive control system, straps sweet potato starch noodles with one band, the principle of its mechanical design is divided into four parts: the design of the system of carousel and machine reel, sweet potato starch noodles intermission step conveyor, the cam mechanism for pressure, thermal sealing, shearing and bind guiding trough. It applied by modern modeling and simulation ADAMS, VB sports analysis cam parameters, therefore realized the package of sweet potato starch noodles.Key Words: Tying; Intermission; Cam; Bind guiding trough; Modeling and Simulation目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)2关于粉丝打捆机的研制开发的可行性报告 (2)2.1粉丝打捆机的目的和意义 (2)2.2国内外的粉丝打捆机的研究 (3)3 捆扎带材料的选择 (3)4小型粉丝打捆机的机械原理方案设计 (4)4.1机械总体方案设计 (4)4.1.1 打捆机压带、热合、剪切机构 (4)4.1.2 送带、收带机构 (4)4.1.3 传送运输带部分 (4)4.2 间歇传送运输机构方案 (5)4.3送带、收带机构方案 (5)4.4 压带、热合、剪切机构方案 (6)4.5导向槽的设计方案 (8)5 电机的选择 (9)6 传动装置的总传动比及分配各级传动比 (10)6.1 传动装置的总传动比 (10)6.2 分配各级传动比 (10)7 设计计算 (12)7.1 V带传动的设计计算 (12)7.1.1 确定计算功率 (12)7.1.2 确定V带截型 (13)7.1.3 确定带轮基准直径 (13)7.1.4 确定带长L及中心距 (13)d7.1.5验算包角α (13)17.1.6 计算带的根数Z (14)7.1.7 计算单根V带的初拉力的最小值 (14)7.1.8 计算压轴力 (14)7.1.9 V带轮结构的设计 (14)7.2 圆锥齿轮的设计计算 (14)7.2.1 精度等级、材料及齿数 (14)7.2.2 按齿面接触强度设计 (15)7.2.3 按齿根弯曲强度设计 (16)7.3 槽轮机构的设计计算 (17)7.3.1 外槽轮机构 (17)7.4 高速级齿轮传动的齿轮设计及计算 (18)7.4.1 齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (18)7.4.2 按齿面接触强度设计 (18)7.4.3 按齿根弯曲强度设计 (20)7.4.4 几何尺寸计算 (21)7.5 链传动的设计计算 (21)7.5.1 选择链轮齿数 (22)7.5.2 确定计算功率 (22)7.5.3 选择链条型号和节距 (22)7.5.4 计算链节数和中心距 (22)7.5.5 计算链速V，确定润滑方式 (22) (22)7.5.6 计算压轴力Fp7.6 联轴器的选择及计算 (23)7.6.1 类型选择 (23)7.6.2 载荷计算 (23)7.6.3 型号的选择 (23)7.7 凸轮轴的设计计算 (23)7.7.1 设计参数 (23)7.7.2 初步确定轴的最小直径 (23)7.7.3 轴的结构设计 (24)7.7.4 轴上零件的周向定位 (26)7.7.5 确定轴上圆角和倒角尺寸 (26)7.7.6 求轴上的载荷 (26)7.7.7 按弯扭合成应力校核轴的强度 (26)7.8 凸轮机构的设计 (27)7.8.1 确定凸轮机构的基本尺寸 (27)7.8.2 求理论轮廓线 (28)8 结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (31)1 前言在改革开放的浪潮中，包装工业迅速崛起。
人类进行包装活动的历史虽然很久，甚至可以追溯到人类产生之初，但包装实际上形成为行业的时间并不长。
尤其是作为现代包装行业，还是在世界工业革命之后，世界资本主义兴起并将电子、化工、机械、生物工程、能源开发等现代科技应用于开发商品新包装，是自20世纪30年代开始的。
所以说现代包装工业的历史，最多也只有半个世纪[1]。
当今世界，随着现代商品经济高速发展，大量涌现于市场的一切新商品，都需要有适时的新包装[2]。
这就必然促使现代包装工业以与资本主义商品经济同样的高速度相应发展，我国的现代包装工业，自进入20世纪70年代末期，经过几年的调整、准备之后，于80年代初开始迅速发展。
但由于起步晚、基础薄弱，工程技术人才和管理人才极端缺乏，所以大大落后于世界先进水平。
目前，在我国的包装工业中，包装机械还是一个薄弱环节。
已使用的包装机械，无论在数量上、品种上都很少。
包装机械的生产也满足不了包装工业的日益增长的需求。
包装工业的发展，必将推动包装机械的更快的发展。
随着进入WTO，我国的包装工业将面临着更严峻的挑战，大力研制包装机械成了目前迫切的任务。
现代各行各业发展都很迅速，国家支持的西部大开发也取得了一些进展，需要包装美观、实用，又要快速、经济[3]。
捆扎机械也在飞速发展，捆扎范围增大，自动化程度也在不断提高，由人工打捆向机械自动化迈进并逐渐替代人工劳动力。
捆扎机械在国民生产中的用途：1、保护功能。
它可以将包装物捆紧，扎牢并压缩，增加外包装强度，减少散包装所造成的损失。
2、方便。
它可提高装卸效率，节省运输时间、空间和成本。
3、便于销售、美观、顾客易携带。
2 关于粉丝打捆机的研制开发的可行性报告2.1 粉丝打捆机的目的和意义近半个多世纪以来,随着生产与流通日益社会化、现代化,产品的包装正以崭新的面貌崛起,受到人们普遍重视。
现代包装的基本含义是：对不同批量的产品,选用某种有保护性、装饰性的包装材料或包装容器,并借助适当的技术手段实施包装作业,以达到规定的数量和质量,同时设法改善外部结构,降低包装成本,从而在流通直至消费的整个过程中使之容易储存搬运,防止产品破损变质,不污染环境,便于识别应用和回收废料,有吸引力,广开销路,不断促进扩大再生产[1]。
2.2 国内外的粉丝打捆机的研究现状无论在国内或国外,包装工作已涉及到各行各业,面广量大,对人民生活、国际贸易和国防建设都带来深刻的影响,甚至在现代生活中出现了过去难以想象的新情况:未经包装出售的商品变得越来越少了,而且包装上的失败往往会使很好的产品得不到成功的销售[18]。
因而不妨这样说,在将来,如果没有现代化的包装就没有商品的生产和销售;可是如果没有先进的工业与科学技术的综合发展,也不可能出现高水平的现代化包装。
迄今,一些科学技术发达的国家,在食品、医药、轻工、化工、纺织、电子、仪表和兵器等工业部门,已经程度不同地形成了由原料处理、中间加工和产品包装三大基本环节所组成的包装连续化和自动化的生产过程,有的还将包装材料加工、包装容器成型及包装成品储存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。
大量事实表明,实现包装的机械化和自动化,尤其是实现具有高度灵活性(或称柔性)的自动包装线,不仅体现了现代生产的发展方向,同时也可以获得巨大的经济效益[5]。
3 捆扎带材料的选择人们很早就开始用铁捆扎带（简称铁腰子）来捆扎，组装货物。
五十年代以后，各种合成材料捆扎带相继出现。
按捆扎带的材料分为：金属捆扎带、聚丙烯塑料捆扎带、聚酯捆扎带、尼龙捆扎带、加强捆扎带、人造丝捆扎带。
市场上常用捆扎带有：塑料绳、发泡绳索、拉伸膜和收缩膜、胶带。
表 1 捆扎带材料性能对比表Table 1 Banding belt material performance contrast table捆扎材料断裂强度（0.5×0.02英寸或13×0.5mm）张力的工作范围接续张力伸长回复率耐热性耐湿性处理的难易程度聚丙烯聚酯尼龙钢中等中等中等最高最小中等中等最大中等良好良好最高高中最高可忽略中等良好良好优秀高高低高优优优中等目前，国外常用的捆扎材料有钢、聚丙烯、聚酯（PETP）和尼龙（PA）等四种。
国内，最常用的还是钢带和聚丙烯带两种，由于聚丙烯成本低，来源广泛，捆扎美观牢固，所以逐渐成为国内一种主要的捆扎材料。
表1列出四种最直接影响捆扎带包装性能的捆扎材料的特性。
在非金属捆扎带中，以塑料捆扎带的应用最多、最广。
在塑料带中由于聚丙烯带具有成本低、机械通用性好、带子色彩鲜艳、不吸收水分和消费者便于割断特点，对于不是特别沉重的货物，目前国内外多数皆采用聚丙烯带进行捆扎。
因此，本设计选择聚丙烯带作为捆扎机的捆扎带，即PP带。
4 小型粉丝打捆机的机械原理方案设计4.1 机械总体方案设计为了便于运输、包装、销售，小型粉丝打捆机的工作是对定量，定长的粉丝进行捆扎，其主要包括如1图所示部分。