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机电工程学院
毕业设计说明书
设计题目:JFD-1型挂面封头机改进设计
学生姓名： 黄永恒
学 号： 201115210109
专业班级： 包装1101班
指导教师： 徐雪萌
2015 年 5 月 20 日
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目 次
前言 .................................................................. 1
1.设计方案说明 ........................................................ 2
1.1任务内容和要求 ................................................. 2
1.2任务书分析 ..................................................... 2
1.3挂面封尾机现状及未来趋势 ....................................... 2
2.整体设计方案 ........................................................ 3
2.1 现存问题分析 ................................................... 3
2.2改进方案论证 ................................................... 5
2.3方案确定 ....................................................... 6
2.4 整机及改进原理 ................................................. 6
2.4.1 折纸机构 ................................................. 6
2.4.2 传动装置 ................................................. 7
3.滚子链传动的设计计算 ................................................ 8
3.1 电机的选择 ..................................................... 8
3.2 已知条件和需计算内容 ........................................... 9
3.3 设计步骤和方法 ................................................. 9
3.3.1 确定链轮齿数和传动比 ..................................... 9
3.3.2 计算当量的单排链计算功率caP ............................... 9
3.3.3 确定链条型号和节距p ...................................... 9
3.3.4 确定链节数和链轮中心距 .................................. 10
3.3.5 确定链速，选择润滑方式 .................................. 10
3.3.6 链传动作用在轴上的压轴力pF .............................. 10
4. 齿轮校核计算 ...................................................... 11
4.1 确定齿轮的类型、精度等级、齿数等 .............................. 11
4.2 齿面接触疲劳强度设计 .......................................... 11
4.2.1 初步计算齿轮的分度圆直径 ................................ 11
4.2.2 修正齿轮的分度圆直径 .................................... 12
4.3 几何尺寸计算 .................................................. 13
5. 毕业设计总结 ...................................................... 13
致谢 ................................................................. 15
参考文献 ............................................................. 16
1 前 言
毕业设计是本科院校教育计划中大学生达到培养目标的一个非常重要的关键所在。它的意义在于，经过学生对所选课题的一系列社会实践，翻阅相关资料，编写论文材料等等，全方位的培养一个大学生的独立学习和分析解决问题的能力，还包含团队合作和动手创新能力。除此之外，毕业设计对一个大学生的思想品德和学习态度也有重要影响。毕业设计内容繁多，时间跨度大，问题不断，没有良好的学习态度，坚毅的信心是不会做出优秀的毕业作品的。对于学校而言，毕业设计也是一个重要的衡量学校办学水平教学质量的内容，而且也关系到学生四年来的学习情况，最终决定学生是否有资格从学校毕业。
在本院的包装工程专业教学计划中，毕业设计的目的在于
1.培养学生综合运用四年所学的能力，将之前掌握的内容融会贯通，处理一般性的问题。
2.通过毕业设计，培养和提升学生的绘图、包装结构分析、查阅外文资料并翻译的能力。
3.通过毕业设计，使学生对包装结构包装机械的设计内容，设计原则，设计过程有一个深刻的认知，并能够熟悉相关的准则规范及相关手册和工具书，为此后走上工作岗位打下基础。
4.培养学生的动手创新能力，培养学生脚踏实地，认真学习，坚持不懈的工作学习态度。
2 1. 设计方案说明
1.1任务内容和要求
JFD-1型挂面封头机是利用气缸、PLC控制系统、连杆机构、轮齿链条机构以及V型槽等组成的自动封尾系统。主要设计内容为研究挂面自动封头机整机的工作原理及JFD-1型挂面封头机改进设计。设计要求为全自动，高效，安全，出错率低并能适应不同挂面规格。
1.2任务书分析
此次设计为JFD-1型挂面封头机改进形设计，在原有基础上对传输系统和夹紧装置进行改进，以达到更高的生产效率，降低出错率，实现快速高效生产。
挂面封头机与挂面裹包机相连，实现挂面的自动封尾包装。散装的挂面经过称重分堆，由捆扎机捆成圆柱状，再由裹包机包装，最后由封头机封合，完成挂面的自动包装。
现有的封头机采用的是V型槽固定挂面，上面有一条细长的金属压紧片共同完成对挂面的固定。但是现有装置并不能很好的完成自动封尾任务，出错率较高，很难适应高速生产。改进型设计就是要解决这些问题，让可靠性大大提高。
1.3挂面封尾机现状及未来趋势
我国地处北温带，幅员辽阔，南北跨度大，形成了不同的饮食风格，南方以大米为主食，而北方，面食一直是传统的主食。挂面制作简单，吃起来风味独特，是很受我国北方喜爱的主食，同时我国也是世界上最大的挂面生产国和消费国。所以，挂面生产加工以及包装销售，有着广阔而远大的前景的。然而多年以来，人们大多觉得挂面生产技术含量低，附加值低，因而在制面行业一直不受关注。 近年来由于人们的生活水平有了很大提升，挂面制造行业迅速发展，挂面产品的种类也逐渐丰富，市场潜力巨大。且挂面生产投资门槛低，回报快，利润高，因而愈来愈受到面制品行业的正视。
目前挂面的包装主要有两种，一是塑料薄膜包装，二是纸包装。随着国家倡导绿色环保，节能减排，绿色包装也就成为挂面包装的一项重要标准，随之纸包装逐渐成为主流包装。 3 相对与挂面生产技术的不断完善，我国的挂面包装封尾技术却一直没有得到实质性的进步，根据市场调查，目前国内的大部分挂面生产厂家采用的依然是手工包装封尾，自动化程度很低，已经很难适应高速高效的挂面生产设备。这些问题与中国挂面制造业的状况是有联系的。根据2012年发布的市场调查指出，我国的挂面生产行业主要有以下几个不足：
1.产业的集中度较低，南北发展不均衡；
2.企业的创新能力不足，主要设备是靠进口或模仿；
3.挂面生产企业规模小，市场缺少能够起领导作用的品牌；
现在我国的挂面生产行业处在一个重要的发展转折时期，产业结构也在逐步的调整完善中，未来的发展方向，可以朝着以下几个方向努力。
1.挂面更加营养安全。将粗粮广泛的应用到挂面的生产加工中，丰富挂面的产品种类和营养成分。
2.使用更加方便快捷。挂面的使用要迎合当前快节奏的生活，在不同时候不同地方都能快捷方便的食用。
3.塑造强势品牌。品牌的推广，可以很好的促进人们对挂面的认知及认同，对企业的经济效益有着很大的影响。
4.最大限度节约成本。减少资源浪费，节约成本，是对挂面产业的一个非常重要的要求，这也要求在生产设备，制造技术，物流等方面要有更大的提高。
2.整体设计方案
2.1 现存问题分析
现有JFD-1型挂面封头机采用单发动机驱动，发动机驱动链轮，链条之上固定有一对V型槽（如图2-1所示），上一单元裹包完成的挂面由V型槽固定位置，上压一金属条来紧固，经过四边折纸封合，从而完成封尾任务。 4
图2-1 V型槽示意图
现有问题为：
1.端口变形。挂面是很松散的，虽然经过了裹包，依然比较容易变形。在V型槽固定时，由于自身重量，以及V型槽形状，挂面的两端形状根本不可能是比较规整的圆形，这就为封尾带来了很大困难，如图2-2所示。封尾折纸原理，正是把端口当规整的圆形处理才得以实现，非圆形就可能会出现失误，包装不完整，形状不美观，封尾失败等问题。
图2-2 端口变形示意图
2.压紧力不足。V型槽材质为不锈钢，表面光滑，挂面放置于V型槽之后，靠一个条形的金属条压紧，保证在运动作业时不发生打转情况。但是，挂面外包装为