產品開發(fā)課程設計說明書(全自動鈔票捆扎機)

1、<p><b>　　課程設計說明書 </b></p><p>　　課 程 名 稱: 產品開發(fā)課程設計 </p><p>　　課 程 代 碼: </p><p>　　題 目: 全自動鈔票捆扎機 </p><p>　　學 生 姓 名:

2、 </p><p>　　學 號: </p><p>　　年級/專業(yè)/班: </p><p>　　學院(直屬系) : 機械工程與自動化學院 </p><p>　　指 導 教 師: </p>

3、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　任務書</b></p><p>　　摘要——————————————————————————————2</p><p>　　前言——————————————————————————————3</p><p>　　關于捆鈔

4、機研制開發(fā)的可行性報告——————————————---4</p><p>　　1.1捆鈔機的目的和意義—————————————————————4</p><p>　　1.2國內外捆鈔機的發(fā)展概況———————————————————4</p><p>　　1.3對產品的原理方案及關鍵技術進行分析—————————————5</p><p>

5、;　　1.4捆鈔機的市場需求分析————————————————————5</p><p>　　1.5預期社會、經(jīng)濟效益分析———————————————————11</p><p>　　2捆鈔機結構功能分析——————————————————————11</p><p>　　2.1產品總共能的確定——————————————————————11</p>

6、<p>　　2.2黑箱圖———————————————————————————12</p><p>　　2.3功能分解圖—————————————————————————13</p><p>　　2.4自動捆鈔機功能結構圖————————————————————14</p><p>　　2.5自從捆鈔機工作流程圖————————————————————

7、14</p><p>　　3產品總體設計————————————————————————--14</p><p>　　3.1鈔票捆扎方式————————————————————————16</p><p>　　3.2輔助件的選擇————————————————————————17</p><p>　　4產品運動學、動力學計算—————————

8、———————————19</p><p>　　5本次任務產品結構設計（管燙頭）————————----------------23</p><p>　　6設計感想———————————————————————————24</p><p>　　7參考文獻———————————————————————————25</p><p><b&g

9、t;　　摘要</b></p><p>　　現(xiàn)有捆鈔機包括全自動捆鈔機,手動齒輪捆鈔機,油壓捆鈔機,臥式手動捆鈔機,手動快速液壓捆鈔機,電動螺旋捆鈔機等等,在眾多需要運用捆鈔機的行業(yè)都需要衛(wèi)生環(huán)保清潔的環(huán)境所以電動全自動捆鈔機是首選之一全自動捆鈔機的工作原理是：（1）捆扎帶的進給和拉緊：自動進給和拉緊機構由帶盤，儲帶箱，扁帶進給輥·····。</p

10、><p>　　各金融機構每天有大量的鈔票，證券票據(jù)等要進行整理、處理，其中就牽涉到對鈔票、證券、票據(jù)等的捆扎，由人工來完成捆扎工作，不僅時間花得太長，而且捆扎得松緊不同，位置不同，效果既不好，又不美觀，為了節(jié)約時間與人力，不至于影響重要的交易活動而造成不必要的經(jīng)濟損失。</p><p>　　因此，研制開發(fā)出更快更便捷，價格更便宜的捆鈔機的任務就擺在我們的面前此項目投入正是時機，正遇上經(jīng)濟飛速發(fā)

11、展的今天，對此產品的需求正逐年增加，前五年真是鼎盛時期。并且該項目產品目前供不應求，缺口遠大于項目設計能力，近十年內國內現(xiàn)有生產能力發(fā)展迅速，供求缺口呈下降趨勢，項目規(guī)模不易過大。</p><p>　　關鍵詞：全自動捆鈔機、需求、市場、功能原理、</p><p>　　Existing bundle of paper money machine includes automatic bund

12、le of paper money machine, manual gear bundle of paper money machine, hydraulic bundle of paper money machine, horizontal manually bundle of paper money machine, manual paper money machine, fast hydraulic bundle of elect

13、ric spiral bound paper money machine, etc, in numerous requires the use of paper money machine bundle trade needs environmental sanitation clean environment so electric automatic bundle of paper money machine is first &l

14、t;/p><p>　　Key word: Automatic bundle of paper money machine, demand, market, functional principle</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　在改革開放的浪潮中，包裝工業(yè)迅速崛起。人類進行包裝活動的歷史雖然很久，甚至可以追溯到

15、人類產生之初，但包裝實際上形成為行業(yè)的時間并不長。尤其是作為現(xiàn)代包裝行業(yè)，還是在世界工業(yè)革命之后。世界資本主義興起并將電子、化工、機械、生物工程、能源開發(fā)等現(xiàn)代科技應用于開發(fā)商品新包裝，是自20世紀30年代開始的。所以說現(xiàn)代包裝工業(yè)的歷史，最多也只有半個世紀。</p><p>　　當今世界，隨著現(xiàn)代商品經(jīng)濟高速發(fā)展，大量涌現(xiàn)于市場的一切新商品，都需要有適時的新包裝。這就必然促使現(xiàn)代包裝工業(yè)以與資本主義商品經(jīng)濟同樣

16、的高速度相應發(fā)展.我國的現(xiàn)代包裝工業(yè)，自進入20世紀70年代末期，經(jīng)過幾年的調整、準備之后，于80年代初開始迅速發(fā)展。但由于起步晚、基礎薄弱，工程技術人才和管理人才極端缺乏，所以大大落后于世界先進水平。</p><p>　　目前，在我國的包裝工業(yè)中，包裝機械還是個薄弱環(huán)節(jié)。已使用的包裝機械，無論在數(shù)量上、品種上都很少。包裝、機械的生產也滿足不了包裝工業(yè)日益增長的需要。包裝工業(yè)的發(fā)展，必將推動包裝機械更快的發(fā)展。&

17、lt;/p><p>　　隨著進入WTO，我國的包裝工業(yè)將面臨著更嚴峻的挑戰(zhàn)，大力研制包裝機械成了目前迫切的任務?，F(xiàn)代各行各業(yè)發(fā)展都很迅速，國家支持的西部大開發(fā)也取得了一些進展，需要包裝美觀、實用，又要快速、經(jīng)濟。</p><p>　　捆扎機械也在飛速發(fā)展，捆扎范圍增大，自動化程度也在不斷提高，由電器控制逐漸向電腦程序化改進，現(xiàn)代科技正運用于捆扎機械上并逐漸成熟。經(jīng)濟的飛速發(fā)展，使交易變得頻繁、

18、大量，對于捆扎鈔票、票據(jù)等的捆扎機械要求不斷提高，在此時刻，我們接手了一宗捆鈔機的研制任務。相信此品種捆鈔機能帶給廣大用戶更多的方便；為包裝機械的發(fā)展盡一份力。</p><p>　　捆扎機械在國民生產中的用途：1、保護功能。它可以將包裝物捆緊、扎牢并壓縮，增加外包裝強度，減少散包裝所造成的損失。2、方便。它可提高裝卸效率，節(jié)省運輸時間、空間和成本。3、便于銷售。美觀、顧客易攜帶。</p><p

19、>　　1關于捆鈔機的研制開發(fā)的可行性報告</p><p>　　1.1捆鈔機的目的和意義：</p><p>　　所為捆鈔機就是把一把一把的鈔票通過機器來捆扎的機器。由此可知道捆鈔機的目的在于將一些鈔票捆扎在一起，以便于清理、保存、運輸?shù)?。改革開放以后，人們的人均純收入有了大幅度的提升，當然也就是說除滿足自身必須的生活所需外也有了不少的積蓄，而這些積蓄考慮到安全問題他們呢便會將它投擲銀行

20、機構或其他的金融機構，這樣隨著鈔票的積累就涉及到它的存放問題，在考慮到大數(shù)量的鈔票的提取問題，單由工人直接點數(shù)或小型捆扎既費時又費力，而且效果也很不理想，對于少量鈔票如萬元左右還可以由人工勉強捆扎，但對于數(shù)量較大的如十萬元單又人工捆扎那就可想而知了，一大疊鈔票即使被捆扎但人的力量有限只是捆扎不夠緊固，松散的壞處就是一是所占的空間大，二是比捆緊的容易變質，還有人捆扎速度慢，社會在進步講究的是效率，另外就是對于大數(shù)量的提款，如果沒有將十萬或

21、更多的鈔票捆扎在一起，那樣一張一張或一萬一萬的數(shù)起，那些要是提取幾百億上千億的在那樣數(shù)，那也不知道要數(shù)到什么時候，有了大數(shù)額鈔票捆扎機，便又可以節(jié)省更多的時間和勞動力了，考慮到這些優(yōu)點市場對它的需求越來越強，捆扎機中有中型和小型而大型目前還沒有，原因在在于鈔票有一定的厚度，而它的尺寸</p><p>　　1.2國內外捆鈔機的發(fā)展概況：</p><p><b>　　國內：</

22、b></p><p>　　現(xiàn)在國內已有幾十家涉及生產捆鈔機的企業(yè)，產品銷售網(wǎng)路遍布全國，產品種類也多種多樣，其用途也正在擴展，從只捆鈔票只用，擴展到捆扎各類票據(jù)，大小差異不大的資料等等。全自動捆鈔機運用新技術，集機、光電一體，微電腦自動控制，一次定位、三道捆扎一次完成。</p><p><b>　　國內：</b></p><p>　　傳統(tǒng)

23、捆鈔機主要是通過液壓電動機構把鈔票壓緊，然后手工用纖維繩捆緊。手工捆扎</p><p>　　作勞動強度大，工作效率低，由于纖維繩與紙幣接觸面積小容易把鈔票勒傷，更嚴重的是手捆扎的雙十字沒有相互連接成為一個整體在現(xiàn)金調運中容易產生散捆丟張等安全問題，為此中國人民銀行發(fā)文要求入庫紙幣線捆采用寬塑料PP（聚丙脂）捆扎雙十字交叉點連接起來是困扎帶成為一個整體。傳統(tǒng)的大型捆鈔機無法實現(xiàn)這些要求，所有的入庫錢捆使用自動的燙接

24、捆鈔機將是不可避免的趨勢。捆扎機的發(fā)展趨勢有三大特點：全自動化，高速度化，多樣化發(fā)展。</p><p>　　1.3 對產品的原理方案及關鍵技術進行分析：</p><p>　　現(xiàn)有捆鈔機包括全自動捆鈔機,手動齒輪捆鈔機,油壓捆鈔機,臥式手動捆鈔機,手動快速液壓捆鈔機,電動螺旋捆鈔機等等,在眾多需要運用捆鈔機的行業(yè)都需要衛(wèi)生環(huán)保清潔的環(huán)境所以電動全自動捆鈔機是首選之一.這里我們來研究全自動捆鈔

25、機的工作原理：我們使用的是條帶捆扎機，它是由人工將一大疊鈔票放入到一定的位子，然后完成送帶、抽緊、結合、切斷等動作。其按鈕有一個啟動開關、一個捆扎自動開關、幾個按鈕（壓緊按鈕、松開按鈕、直進按鈕、直退按鈕、橫進按鈕、橫退按鈕、直切按鈕、橫切按鈕、加溫按鈕、降溫按鈕）當打開電源總開關后，機子先預熱，各信號燈閃耀，直到信號燈處于穩(wěn)定狀態(tài)不再閃亮，即到達穩(wěn)定后捆鈔就可正常工作了。工作過程可分為點動控制也可以是連續(xù)全自動控制。這里以全自動控制為

26、列說明其工作過程：將一疊預先點清的鈔票放入捆鈔機指定位置后，由其面額調整其位置（在捆鈔機放錢的背面有一個旋轉開關，上面有幾個不同面額的刻度，這樣要捆扎的是什么面值就調到相應位置，就這樣可以調節(jié)相應的寬度）按下自動捆扎按鈕，然后先直進，也就是讓包裝帶橫向繞紙幣繞一周后收緊壓縮再加熱切割，這樣就完成一道工序，之后再豎向（豎向由兩根包裝帶包扎）繞</p><p>　　1.4捆鈔機的市場需求分析：</p>

27、<p>　　改革開放以來，人們的人均純收入有了大幅度的提升，當然也就是說除滿足自身必需的生活所需外也了不少的積蓄，而這些積蓄考慮到安全問題他們便會將它投擲銀行機構或其他金融機構，這樣隨著鈔票的積累就涉及到它的存放問題，再考慮到大數(shù)量的鈔票的提取問題,單由人工直接點數(shù)或小型捆扎既費時又費力,而且效果也很不理想.對于少量鈔票如萬元左右它還可以勉強由人工捆扎,但對于數(shù)量較大的如十萬元單由人工捆扎那就可想而知,一大疊鈔票即使被捆扎但人

28、的力量有限致使捆扎不太緊固,松散的壞處就是一是所占的空間大,二是比捆緊的容易變質,還有人工捆扎速度慢,社會在進步講究的就是效率,另外就是對于大數(shù)量的提款,如果沒有將十萬或更多的鈔票捆扎在一起,那樣一張一張或一萬一萬的數(shù)起,那些要是提取幾百億上千億的再那樣數(shù),那也不知道要數(shù)到何時,有了大數(shù)額鈔票的捆扎,便又可以節(jié)省更多時間以及勞動力啦, 考慮到這些優(yōu)點市場對它的需求越來越強.捆扎機有中型和小型機而大型機目前還沒有,原因就在于鈔票有一定的厚

29、度,而它的尺寸又并不是很大,如果捆扎太多反而顯得更易松散或不便攜帶,試想:十萬元鈔票厚度就近十厘米,如果捆扎一百萬那便是十個十萬那就是一百厘米</p><p>　?。ㄒ唬┦袌鲱A測和項目規(guī)模：</p><p>　　在西部大開發(fā)之際，各行各業(yè)正在飛速的發(fā)展，企業(yè)也如雨后春筍般四處林立，特別是金融行業(yè)發(fā)展迅速，對捆扎鈔票、票據(jù)的自動化機械需求量很大，從外地購進增大了運輸成本及維修成本，本公司占著

30、地理優(yōu)勢（地處西部的中心城市成都），社會關系密切，人際關系占著優(yōu)勢（熟悉本地各關系企業(yè)），對于同類產品有著絕大優(yōu)勢占領西部市場。</p><p>　　將市場主要定位在西部市場，從別人的指縫中擠出這塊肥肉，至少要按照十分之一的西部市場需求定位生產規(guī)模，此捆鈔機的使用壽命一般在5-10年，每個需要的單位的需求為：1臺/7.5年，各金融單位，國家稅務部門、郵政等單位需求量最大，特別是郵政部門要整理大量的信件、包裹等的捆

31、扎，對這種自動化程度高、捆扎速度快的機器有更迫切的需求，但是對捆扎的范圍要求寬。</p><p>　　生產的捆鈔機主要用于捆扎鈔票及票據(jù)；現(xiàn)在國內有三十多家企業(yè)涉及生產捆鈔機，大約一年的生產能力在7萬臺左右。而國內的需求卻在11萬左右，遠遠不能滿足市場的需要。產品的產量也在7萬臺左右，生產廠家一般分布在沿海一帶，特別是溫州，生產廠家占了五分之一；銷售網(wǎng)絡也遍布全國各大城市，在西部只有幾個重要城市有他們的銷售網(wǎng)點。

32、對于捆扎紙制品的機械，有著替代捆鈔機的功能。目前，國內的同類產品價格在2萬多元，一萬多元等，它們在功能上區(qū)別不大，但是捆扎范圍不同、自動化程度也不同。相對于國內，國外同類產品生產能力要強得多，基本趨以飽和，由于國外的生產成本（特別是人力成本）要高得多，因此，進口量并不多。</p><p>　　60年代初期，隨著聚丙烯的出現(xiàn)，國外同時也開發(fā)成功了聚丙烯塑料帶捆扎機，在許多領域（特別是輕工產品）內逐漸代替鋼帶捆扎，使

33、捆扎機械化得到迅速普及。捆扎機是包裝機中一個重要的分支，國外先進國家的捆扎機已相當普及，品種繁多，幾乎無所不捆。</p><p>　　我國的塑料帶捆扎機只有十幾年的歷史。它首先在書籍、報刊發(fā)行部門獲得推廣。但近年來發(fā)展異常迅速，在食品、輕工等領域已廣泛采用。具有代表性的SK-1A型自動捆扎機，其捆扎速度為20道/min，其技術性能已接近國際同類產品的水平。</p><p>　　國外塑料帶捆

34、扎機械的發(fā)展正向全自動化、高級化和多樣化方向發(fā)展。</p><p>　　1、全自動化。提高單機的自動化程度使包裝物從輸送輥道送入后，捆扎機能自動定位、自動捆扎、自動轉位，以進行十字型、井字型捆扎，采用微機控制，以實現(xiàn)無人操作的自動捆包生產線。</p><p>　　2、高級化。提高捆扎功能。國外自動捆扎機已向40道／min甚至60道/min的目標發(fā)展，研制捆扎力可隨機調節(jié)的捆扎機，提高自動捆

35、扎機的適應性（如帶寬、捆包規(guī)格、工作臺高、捆扎能力等）。</p><p>　　3、多樣化。研制各種用途的捆扎機，開發(fā)臺式和全自動捆扎機。研制代替鋼帶的重型帶、聚酯帶。研制泡沫帶、軟帶以適應臺式捆扎機的要求。、</p><p>　　近幾年，國內捆扎機械的發(fā)展方向還是研制捆扎機械系列。如塑料帶小型全自動捆扎機，低臺全自動捆扎機，塑料帶桌上型半自動捆扎機，塑料帶側置大型或窄帶自動捆扎機等，以滿足

36、不同用戶的要求。</p><p>　　本產品的消耗對象主要是銀行等金融機構及稅務、郵政等政府部門。產品的消費條件是有大量的紙制品需要進行整理、捆扎的單位。由于社會的發(fā)展越來越來講究效率，因此，更新的周期要快，捆扎的效率要提高。本產品使用中可能會捆扎一些紙箱等一些在捆扎范圍內的一些紙制用品。</p><p>　　隨著信息化的發(fā)展，許多信件由網(wǎng)絡代替，許多票據(jù)、鈔票也有被網(wǎng)絡替代的趨勢，但這是

37、一個不短的過程，那么項目的規(guī)模以先大后逐漸遞減的形式來限制生產規(guī)模。</p><p>　　圖1-1 宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析</p><p>　　中國全自動鈔票捆扎機市場產量分析</p><p>　　圖1-2中國全自動鈔票捆扎機市場產量分析</p><p>　?。ǘ┰牧稀⑷剂虾蛣恿?lt;/p><p>　　捆鈔機所需原

38、料，對于加工件材料及標準件都可選用易買的、經(jīng)濟的、耐用的捆扎材料，從網(wǎng)上搜索到7家生產廠家，分布在我國的沿海一帶，從哈爾濱到浙江義烏，可謂分布廣闊，但西部卻沒有。</p><p>　　但是成都卻有這些原料的銷售市場，占著很大的優(yōu)勢。</p><p>　　四川成都有著豐富的電力資源、原材料銷售市場、豐富的勞動力市場，四川省的高校大部分都在成都，人力資源也非常的豐富。</p>&

39、lt;p>　?。ㄈ╉椖抗こ碳夹g方案： </p><p>　　以高校強大的科研力量為依托，研究開發(fā)新一代的寬范圍、自動化程度高的捆鈔機，對于市場上易買的零部件，為了最大程度的降低成本，實施購買方案，對于關鍵零部件、又無標準件，可以自己生產或找別的廠家生產，經(jīng)過經(jīng)濟指標與質量指標的相互比較進行確定。本企業(yè)主要是進行總的裝配。</p><p>　?。ㄋ模┩顿Y估算和資金籌措：</p

40、><p>　　首先，投資的周期短，在半年就可以見成效，本產品的設計在半年內完成，并可以進行批量生產，本產品的投資少，收益大，主要是由于西部這個大市場，對它的需求正在日益增加，而生產本產品的主要廠家分布在沿海一帶，我們占了天時、地利。資金可以從企業(yè)的滯留金中挪用，使之轉化為資本金，另外的不足部分，可以從銀行借貸，對于本產品的可觀預期利潤，籌措銀行固定利率的資本金可以得到更大的收益值。</p><p&

41、gt;　　因此，資金籌措采取滯留金+銀行借款的方式。</p><p><b>　　1、產品成本估算：</b></p><p>　　產品成本估算首先要合理的分解成本，逐項計算單位成本，最后計算總成本，年產量為 375臺 。</p><p>　　表1 單位成本估算表</p><p>　　由于物價波動不大，有也是下

42、滑趨勢，故忽略物價波動造成的影響。</p><p>　　表2 總成本估算表</p><p>　　2、市場供求趨勢預測：</p><p>　　表3 項目產品市場需求調查預測表 （單位：千臺/年）</p><p>　　根據(jù)上述調查預測，可以得到如下信息：該項目產品目前供不應求，缺口遠大于項目設計能力，近十年內國內現(xiàn)有生產

43、能力發(fā)展迅速，供求缺口呈下降趨勢，項目規(guī)模不宜過大。該項目產品由進口轉為進出口混合，國內外競爭較強，必須重視產品質量，提高競爭力。</p><p>　　3、項目投產后年收入與收益凈現(xiàn)值的估算：</p><p>　　表4 項目收益凈現(xiàn)值表 （單位：萬元）</p><p>　　1、5、預期社會、經(jīng)濟效益分析：</p><p>

44、　　此項目投入正是時機，正遇上經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，對此產品的需求正逐年增加，前五年真是鼎盛時期。并且該項目產品目前供不應求，缺口遠大于項目設計能力，近十年內國內現(xiàn)有生產能力發(fā)展迅速，供求缺口呈下降趨勢，項目規(guī)模不易過大。該項目產品由進口轉為進出口混合，國內外競爭較強，必須重視產品質量，提高競爭力。另外，應盡可能的開拓需求市場，將規(guī)模擴大至可行規(guī)模以滿足市場需求，也能降低成本，目前的設計生產能力中固定成本所占比例過大，應盡可能縮小及增加產

45、量來減小固定成本所占比例。從而獲取更高的經(jīng)濟利潤。 </p><p>　　2 捆鈔機結構功能分析</p><p>　　2、1產品總共能的確定：</p><p>　　將一疊預先點清的鈔票放入捆鈔機指定位置后，由其面額調整其位置（在捆鈔機放錢的背面有一個旋轉開關，上面有幾個不同面額的刻度，這樣要捆扎的是什么面值就調到相應位置，就這樣可以調節(jié)相應的寬度）按下自動捆扎按鈕，

46、然后先直進，也就是讓包裝帶橫向繞紙幣繞一周后收緊壓縮再加熱切割，這樣就完成一道工序，之后再豎向（豎向由兩根包裝帶包扎）繞一周后收緊壓縮再加熱切割，這樣就完成了整個包扎過程。這里涉及到送帶，壓縮，切斷幾個過程。即橫向送帶需要一個電機，縱向送帶需要一個電機（這里雖然縱向有兩根包裝帶，但它只需一個電機通過一個輔助筒即可完成兩根帶的同時送達），壓縮與提升需要一個電機，切割需要一個電機。</p><p><b>

47、　　2、2黑箱圖：</b></p><p><b>　　2.3功能分解圖</b></p><p>　　2.4自動捆鈔機功能結構圖</p><p>　　2.5自從捆鈔機工作流程圖：</p><p><b>　　3產品總體設計</b></p><p>　　3.1鈔票捆

48、扎方式：</p><p>　　3.11繩索打結捆扎：</p><p>　　所要完成的動作為：穿繩、拉緊、打結、切斷繩頭。</p><p>　　圖3-1打結機構部件圖</p><p>　　1、割刀，2、下繩嘴，3、上繩嘴，4、脫圈器，5、上下嘴閉合凸輪</p><p>　　6、抬繩凸輪，7、主體，8、連桿，9、推桿，10

49、、壓繩器，11、錐齒輪</p><p>　　12、刀架擺桿，13、插入器</p><p>　　現(xiàn)有“標準型”自動捆結機的捆結速度為1.5~2.0秒／道左右，最大捆扎尺寸達850Х1200mm的打結機構。如圖1。</p><p>　?。╝） (b) (c)</p><p>　　圖3-2 打結形式</p>

50、;<p>　　打結機構由壓繩器10、插入器13、抬繩凸輪6、繩嘴2、3、脫圈器4、割刀1等主要構件組成。插入器13用來將繩子送到繩嘴2、3附近位置，抬繩凸輪6用來將壓住后的繩子抬起到繩嘴打結位置；繩嘴２、３相互配合完成打結時的主要工藝操作，即將繩子在繩嘴上纏繞成繩圈;脫圈器4用來脫下繩圈，使其成結；割刀1用來切斷打結完成后的繩子。各構件有節(jié)奏地配合運動，完成整個打結過程。 工作時，先將繩子始端嵌入壓繩器10的槽中，然后

51、將繩子纏繞被包裝物1~2圈，當繩子末端到達插入器13側面時;插入器13向右移動，繩子到達繩嘴2、3位置時，繩嘴在凸輪(圖中未畫出)作用下，通過杠桿機構向前下擺伸出，把繩子掛上。同時，抬繩凸輪6將繩子始端抬起，擺到繩嘴右側與末端合并。在錐齒輪11傳動下，繩嘴沿垂直軸逆時針轉動，將兩根繩子合并繞一圈于繩嘴上。由于下繩嘴張開凸輪5的作用，繩嘴2、3在回轉時上下張開。當轉到360°時。繩嘴轉動完畢，上下繩嘴夾住繩子始末兩頭，如圖2(b

52、)所示。在繩嘴2、3開始向后退回時，脫圈器4受凸輪作用而下降，處于繩圈之后壓住繩圈。這樣隨著繩嘴的后退，將嘴圈從繩嘴上呈環(huán)狀勒下。接著繩嘴繼續(xù)后退，銜著的繩子</p><p>　　優(yōu)點：打結迅速，效率高，原理簡單，價格便宜。</p><p>　　缺點：自動化程度不高，結構較復雜，制造不方便。</p><p>　　3.12：ＰＰ帶的金屬接頭：</p>&

53、lt;p>　　圖3-3 PP帶的金屬頭</p><p>　　所完成的主要動作為：送金屬片，送PP帶，壓緊帶頭，拉緊，壓緊金屬片并斷PP帶。 </p><p><b>　　原理圖如下：</b></p><p>　　圖3-4 PP帶金屬接頭原理圖</p><p>　　1、金屬片切刀，2、金屬片左壓塊，3、擋塊，4、金

54、屬片，</p><p>　　5、金屬片右壓塊，6、金屬片擋塊，7、金屬片壓緊成型塊（帶切PP帶的切刀），8、PP帶帶頭壓緊塊，9、PP帶輸送塊（固定）。</p><p>　　放入捆扎物；擋塊3回位；金屬片壓緊成型塊7回升與PP帶帶頭壓緊塊8齊平；送入金屬片至金屬片擋塊6后停止送金屬片；送帶機構送入PP帶，PP帶沿軌道進入，環(huán)繞捆扎物一周后停止送帶，PP帶帶頭壓緊塊8將PP帶帶頭壓緊；送帶機

55、構回帶拉緊，捆緊捆扎物；金屬片左壓塊2下降切斷金屬片并下壓金屬片，同時金屬片右壓塊5下壓金屬片（與金屬片壓緊成型塊7交錯切斷PP帶）；金屬片壓緊成型塊7下降到原位；金屬片左壓塊2向右壓金屬片，后退；金屬片右壓塊5向左壓金屬片，后退；金屬片壓緊成型塊7上升壓緊金屬片使之成型；擋塊3縮回。完成整個捆扎過程。</p><p>　　優(yōu)點：原理簡單，制造成本低，捆扎緊，全是機械運動。</p><p>

56、;　　缺點：結構較復雜，磨損大，對紙質捆扎物易損傷。</p><p>　　3.13捆扎方式選擇：</p><p>　　以上闡述了二種捆扎原理方案，對各原理方案的分析、比較，為了便于自動化控制，降低機械部分的難度和對捆扎鈔票的基本要求來確定原理方案。選擇原理方案首先應當從它的用途著手。</p><p>　　因為是研制全自動捆鈔機，那么它的主要用途是捆扎鈔票，鈔票是一種

57、紙制品，不能受到太大的摩擦力，以免損傷鈔票，造成不必要的損失；因此，排除接觸面小的繩子打結的原理方式；又因為捆扎鈔票要壓緊，為了使鈔票不至于松散，捆扎時所加的壓緊力不能太低，因此，選用的捆扎方式中所使用的捆扎材料應有一定的強度，那么就排除紙制帶的漿糊粘接法的捆扎方式；所以，選用接觸面大的聚丙烯（PP）帶，聚丙烯（PP）帶的兩種接頭方式，一種是金屬接頭，捆扎較緊，完成的動作較多，而且金屬接頭表面不光滑，金屬的硬度遠遠大于紙制品，在捆扎時很

58、容易損傷紙制品，如果在捆扎鈔票時對鈔票有所損傷，將會造成不必要的損失；另一種則是加熱熔接聚丙烯（PP）帶，這一種捆扎方式捆扎后聚丙烯帶的表面平整、光滑，粘接也很牢固，能夠滿足對鈔票的捆扎要求。</p><p>　　因此，選擇熔接聚丙烯（PP）帶的粘接原理作為此捆鈔機的捆扎原理方案。</p><p><b>　　3.2輔助件的選擇</b></p><

59、p>　　3.21送帶、收帶機構：</p><p>　　壓輪將塑料帶壓緊在送帶輪上，由送帶輪持續(xù)回轉，于是，塑料帶便從儲帶輪上抽出，送入導軌。要保證送帶的順利，通常送帶速度應大于1.8m/s。當塑料帶子送到預定的長度時，由程序控制送帶電機停止送帶；隨后，啟動切帶電機壓緊帶頭，壓緊之后發(fā)出信號，接到切帶電機的壓緊信號后；送帶電機啟動反轉收帶，當收帶到預緊力時，帶停止走動，摩擦輪與帶之間打滑，收帶完成。</

60、p><p><b>　　圖3-5送帶機構</b></p><p>　　3.22送帶、收帶檢測裝置：</p><p>　　當送帶電機接收到紙幣壓緊信號，電機啟動帶動塑料進入導軌，同時，由于塑料帶走動帶動壓輪轉動，壓輪上帶有光電編碼器。由光電編碼器發(fā)出信號來控制電機的起停，光電編碼器轉動時發(fā)出脈沖信號。當電機啟動送帶，同時塑料帶也走動，帶動光電編碼器轉

61、動，編碼器發(fā)出正常的脈沖信號，此信號送入8051 T0記數(shù)（即定長送帶），記數(shù)達到預定值，停止電機轉動走動時，編碼器也停止轉動，摩擦輪暫時與塑料帶之間打滑；此時，光電編碼器發(fā)出脈沖信號低于正常的信號或不發(fā)出脈沖信號，電腦判斷到脈沖信號后，立即停止電機。工作過程如下：1).定長送帶：編碼器發(fā)出正常脈沖信號，8051 記數(shù)（即壓輪的圈數(shù)）來控制送帶電機停止。2).停止收帶：編碼器發(fā)出低于或不發(fā)出脈沖信號，8051 在單位時間內接到的信號數(shù)與

62、預定值比較，并給出停止電機信號。</p><p>　　3.23光電編碼器：</p><p><b>　　圖3-6編碼器</b></p><p>　　發(fā)光二極管發(fā)出光信號，當編碼器轉動時，在光電接收頭形成光脈沖；光電接收頭將光脈沖信號轉化為電脈沖，然后將此電脈沖輸入到8051 T0引腳，由8051來判斷并控制電機的起停。</p>&

63、lt;p>　　3.24捆扎材料的選擇：</p><p><b>　　1、捆扎帶</b></p><p>　　人們很早就開始用鐵捆扎帶（簡稱鐵腰子）來捆扎、組裝貨物。五十年代以后，各種合成材料捆扎帶相繼出現(xiàn)。</p><p>　?。?）金屬擁扎帶 金屬捆扎帶有鐵的、拋光鋼的等。捆扎時，用機械將金屬捆扎帶緊緊地勒在木箱或其它包裝件上。全屬捆

64、扎帶是抗張強度最高的一種捆扎帶，伸長率小，可用于木箱、瓦楞紙箱及其它捆包件。它基本不受太陽光及溫度變化等的影響，有優(yōu)良的張力保持性能，可以承受高度壓縮貨物（如棉花）的張力，這一點是其它捆扎帶不能比的。其缺點是易生銹。</p><p>　?。?）聚丙烯塑料捆扎帶</p><p>　　這種捆扎帶有較高的伸長率和彈性恢復性，所以適合捆扎較輕貨物。它強度較好、成本低，但張力保持力不如聚酯和尼龍的好

65、。常作瓦楞紙箱的封箱帶，也可作托盤化和集裝化貨物的捆扎及膨松壓縮貨物的捆扎，適合于在潮濕及高濕地區(qū)使用。</p><p><b>　　（3）聚酯捆扎帶</b></p><p>　　聚酯捆扎帶有較高的抗張強度及耐沖擊強度，有較好的彈性恢復性能，耐化學性好，適合捆扎玻璃瓶、塑料瓶等組合貨物。</p><p><b>　　（4）尼龍捆扎帶&

66、lt;/b></p><p>　　．尼龍捆扎帶的伸長率和彈性恢復性都比聚酯和聚丙烯的大。具有較高的張力保持性。它適合于捆扎趨向沉陷的貨物，捆扎件不會變松。</p><p><b>　　（5）加強捆扎帶</b></p><p>　　這是一種有金屬絲加強筋的聚丙烯或聚酯捆扎帶，適合于重包裝的捆扎。</p><p>&l

67、t;b>　　（6）人造絲捆扎帶</b></p><p>　　適合捆扎較輕的銷售包裝貨物。</p><p>　　在選用捆扎帶時，要具體了解和分析被捆扎貨物的特點重量及商品流通區(qū)間的環(huán)境等。</p><p><b>　　2、其他捆扎材料</b></p><p><b>　?。?）塑料繩</b

68、></p><p>　　在各種繩子中，塑料繩占很大比例，包括中、低壓聚乙烯及聚丙烯拉伸膜或由其搓擰加工成的繩。包括自動捆扎機用的拉伸帶和手捆扎用的拉伸帶。</p><p><b>　?。?）發(fā)泡繩索</b></p><p>　　將鏈烯烴樹脂熔融后制成一種多孔物質，將其涂布在芯材上，就制成了發(fā)泡繩索。這種發(fā)泡繩索質感強、手感軟、捆扎滑暢而不

69、松懈，也不必再用其它東西固定兩個端頭。</p><p>　　（3）拉伸膜和收縮膜</p><p>　　用收縮薄膜和拉伸薄膜裹包托盤，是近二、三十年發(fā)展起來的新技術。用收縮薄膜裹包托盤貨物時，收縮包裝必須經(jīng)過熱烘道加熱才能使薄膜收縮。拉伸薄膜裹包不需經(jīng)過加熱烘道，主要依靠塑料薄膜受拉伸應力而產生的彈性塑變把貨物縛緊。目前它的生產效率和薄膜耗用量較收縮薄膜小。

70、</p><p>　　用捆扎帶捆扎貨物時，由于勒緊捆扎帶時會對貨物造成局部壓縮應力，使貨物變形，甚至產生損壞，但用拉伸膜或收縮膜裹包，就沒有上述缺點。</p><p>　　拉伸薄膜或收縮薄膜主要用于纏繞、裹包托盤，另外，也用于瓶裝貨物等的捆包固定。目前，已有許多國家把塑料薄膜纏繞裹包托盤列入國家標準。薄膜種類有聚乙烯的、聚氯乙烯的和乙烯一醋酸乙烯共聚物的等。</p><

71、p><b>　　（4）膠帶</b></p><p>　　膠帶不僅是常用的封緘材，同時也是常用的捆扎材。</p><p>　　目前，國外常用的捆扎材料有鋼、聚酯（PETP）和尼龍（PA）等四種。國內，最常用的還是鋼帶和聚丙烯帶兩種。由于聚丙烯成本低，來源廣泛，捆扎美觀牢固，所以逐漸成為國內一種主要的捆扎材料。表8-1列出四種最直接影響捆扎帶包裝性能的捆扎材料的特性

72、，供參考。在非金屬捆扎帶中，以塑料捆扎帶應用得最多、最廣。在塑料帶中由于聚丙烯帶具有成本低、機械通用性好、帶子色彩鮮艷、不吸水分和消費者便于割斷特點，對于不是特別沉重的貨物，目前國內外多數(shù)皆采用聚丙烯帶進行捆扎。</p><p>　　因此，選擇聚丙烯帶作為捆扎機的捆扎帶，即PP帶。</p><p><b>　　。</b></p><p>　　4

73、產品運動學、動力學計算</p><p>　　凸輪的工作角度，從以上的分析中知道，三組凸輪的工作角度是一樣的，因此，分析其中一組。</p><p>　　要完成捆扎工作，需要5個步驟，分別由5個凸輪來完成這些動作：帶頭的壓緊，舌頭的移位，燙頭的移位，帶末的壓緊，帶的粘合。由于要讓它們互相配合協(xié)調，所以安裝在同一凸… 由于燙頭的加熱需要一定的時間t，所取角度為6n×t?(n為凸輪

74、軸每分鐘轉數(shù)).高溫加熱取t=0.3s,則γ=6×0.3×n=64.8?.(n=1440÷40r/min),圓整取γ=65?,帶的粘合取t=0.5,則γ’=108?取整γ’=110?。</p><p>　　凸輪運動循環(huán)圖如下：</p><p><b>　　φ3=3/4φ?</b></p><p>　　β=β’=β”

75、=β’”=1/3φ? （11/3）×φ1+2φ3+γ+γ’=360?,φ1=35.8?,φ1=35?,φ3=30?.R0=h÷(φ1×tg[α]),h=15mm,㎜φ1=35?=0.61,φ3=0.52,[α]=30?,R0=15÷(0.61×tg30?)=42.6,R0=45.y=(l/φ1)×φ=15,y’=l/φ1=24.6</p><p><

76、;b>　　y”=0.</b></p><p>　　y=l×(1-φ/φ3)=0y’=-1/φ3= -1.92,y”=0.</p><p>　　Ρ={[(R0+y)^2?+y’^2]^3/?}/[(R0+y)^2? </p><p>　　紙幣定位調節(jié)裝置的設計計算：由于紙幣都是規(guī)格品，無論面額大小但厚度始終是一樣的，其寬度也是有一定的規(guī)定，

77、也就規(guī)定100元和50元的紙幣寬度一樣，20元和10元寬度一樣，1元和5元寬度一樣 ，而且它們之間的寬度差也是一定的，也就是我們由這寬度差就確定其調節(jié)凸輪的高度差：經(jīng)測量其寬度差為14mm也就是紙幣調節(jié)需要調整的位置是7mm，即此裝置后的調整凸輪的高度差為7mm。我們這里研究的是只有兩種調節(jié)高度也就是對三類紙幣才有效。即調整范圍從1元到100元。</p><p>　　蝸桿蝸輪傳動計算:蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間

78、傳遞運動和動力的一種機構，兩軸線交錯的夾角可為任意值，常用90º。這種傳動由于具有結構緊湊、傳動比大、傳動平穩(wěn)以及在一定條件下具有可靠的自鎖性等優(yōu)點，應用頗為廣泛；其不足之處是傳動效率低、常需耗用由色金屬等。蝸桿傳動通常用于減速裝置。</p><p>　　采用普通圓柱蝸桿傳動，其齒廓曲線為阿基米德線。選用此曲線原則：在垂直于蝸桿軸線的平面（即端面）上，齒廓為阿基米德螺旋線，在包含周旋的平面上的齒廓（即軸

79、向齒廓）為直線，其齒形角α0=20º。它可在車床上用直線刀刃的單刀（當導程角γ≤3º時）或雙刀（當γ>3º時）車削加工。安裝刀具時，切削刀的頂面必須通過蝸桿的軸線，這種蝸桿磨削困難，當導程角γ較大時加工不便。</p><p>　　(一)、蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇</p><p>　　普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)有模數(shù)m、壓力角α、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z

80、2及蝸桿的直徑d1等。</p><p><b>　　模數(shù)m和壓力角α</b></p><p>　　和齒輪傳動一樣，蝸桿傳動的幾何尺寸也以模數(shù)為主要計算參數(shù)。蝸桿和蝸輪嚙合時，在中間平面上，蝸桿的軸向魔術、壓力角應與蝸輪的端面模數(shù)、壓力角相等。ZA蝸桿的軸向壓力角為標準值（20º），蝸桿軸向壓力角與法向壓力角的關系為</p><p>&

81、lt;b>　　α0=</b></p><p><b>　　2.分度圓直徑d1</b></p><p>　　在蝸桿傳動中，為了保證蝸桿與配對蝸輪的正確嚙合，常用與蝸桿具有同樣尺寸的蝸輪滾刀來加工與其配對的蝸輪。這樣，只要有一種尺寸的蝸桿，就得有一種對應的蝸輪滾刀。對于同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，因而對每一模數(shù)就要配備很多蝸輪滾刀20º

82、。顯然。這樣很不經(jīng)濟。所以分度圓已標準化，按規(guī)定選取34。</p><p>　　3.蝸桿頭數(shù)z1 </p><p>　　由于本設計由電機經(jīng)蝸桿蝸輪減速直接驅動螺母，所以要求傳動比較大，效率也較高。選用蝸桿頭數(shù)為2。</p><p><b>　　4.蝸輪齒數(shù)z2 </b></p><p>　　蝸輪齒數(shù)根據(jù)傳動比來確定

83、z2=34</p><p><b>　　5．導程角</b></p><p>　　蝸桿頭數(shù)和蝸桿直徑系數(shù)選定后，導程角也就定了。</p><p>　　tg γ= z1/q</p><p>　　7．蝸桿傳動的標)準中心距А</p><p>　　А=(q+ z2) *m/2</p><

84、;p><b>　　所以A=76.5</b></p><p>　　蝸桿蝸輪傳動主要齒形參數(shù)及幾何參數(shù)</p><p>　　圓弧圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸</p><p><b>　　承載能力計算與效核</b></p><p>　　本設計傳動動力為中載低速，所以蝸桿材料采用45鋼，并經(jīng)調質處理，其硬

85、度為220-300HBS；蝸輪材料采用灰鑄鐵HT200，并對蝸輪進行時效處理。</p><p>　　效核蝸輪齒面接觸疲勞強度的安全系數(shù)</p><p>　　SH=σHlim/σH≥SHmin</p><p>　　σH為蝸輪齒面接觸應力，Mpa；</p><p>　　σHlim為蝸輪齒面接觸疲勞極限；</p><p>　

86、　SHmin為最小安全系數(shù)。</p><p>　　蝸輪的圓周速度為4.5m/s，所以選用精度等級為8級，由這些參數(shù)查表《機械設計》表11-22得SHmin=2.0。</p><p><b>　　蝸輪齒面接觸應力</b></p><p>　　σH=Ft2/(ZmYzbm2(d2+2x2.m))=1.61</p><p>　

87、　Ft2為蝸輪分度圓上的圓周力,N;</p><p><b>　　系數(shù),=</b></p><p>　　要求以較小的轉矩產生較大的軸向推力，用以克服工件阻力，間歇性工作，每次工作時間較短，工作速度不高，工作頻率比較高，由于直接使用電機傳動對電機的功率要求過大，轉換傳動比及傳動力矩選用的蝸桿蝸輪，因此自鎖由蝸桿蝸輪決定。</p><p>　　5本

88、次任務產品結構設計（管燙頭）</p><p>　　下面是所畫零部件的三維造型圖</p><p><b>　　圖5 管燙頭</b></p><p><b>　　6設計感想</b></p><p>　　通過這次較全面的設計，綜合運用了各學科的知識，較全面的運用了所學的基礎知識及專業(yè)知識，這是一個市場產品

89、的設計在設計之初，首先要對市場進行研究及預測，對此產品將帶來的經(jīng)濟效益及社會效益作一個系統(tǒng)的分析，在對市場了解后，根據(jù)市場的需要進行設計，在了解了一些市場動態(tài)以后，我們決定將捆鈔機朝全自動化方面發(fā)展，一部分人負責軟件部分，一部分人負責電路部分，一部分人負責機械結構部分，我分在負責軟件部分，要在較短的時間之內完成捆鈔機的方案論證，結構原理分析和識別CAXA V2的二維圖來運用Solidworks完成捆鈔機的三維造型，其間工作量之大，任務之

90、艱巨，但考慮到這正是對一名合格大學生的考驗，我們就不得不努力加努力啦；另外在識別CAXA V2二維圖時偶爾發(fā)現(xiàn)了上面有不足之處和一些錯誤，這樣鍛煉了我們識別錯誤改正錯誤的習慣；在設計期間學到許多在書本上學不到的東西，而且對于原本看圖基本工就不扎實的我來說，無意是一次鍛煉；別人的經(jīng)驗、互相協(xié)作的精神，我們相互交流，吸取別人的經(jīng)驗和教訓，使我有很大的收獲。這也是在其他純理論設計之中學不到的，為跨入社會作好了準備。</p>&l

91、t;p><b>　　7參考文獻</b></p><p>　　機械設計學 黃靖遠主編 機械工業(yè)出版社 2005</p><p>　　產品創(chuàng)新設計 黃純穎主編 清華大學出版社 2004</p>&l

92、t;p>　　機械系統(tǒng)設計 朱龍根主編 哈爾濱工程大學出版社 2002</p><p>　　機械結構設計 吳綜哲主編 機械工業(yè)出版社 2002</p><p>　　輕工業(yè)機械設計 王家驤主編 中國輕工業(yè)

93、出版社 1989</p><p>　　機械創(chuàng)新設計 黃純穎主編 高等教育出版社 2000</p><p>　　機械設計手冊 機械設計手冊編委會 機械工業(yè)出版社 2007</p><p>　　機械設計