纸筒卷管机论文

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1、纸筒卷管机的设计机电技术教育胡升华指导老师易克传摘要：纸筒是食品、种子、纺织和轻工等行业普遍使用的一种管状包装材料，传统的纸管加工一般采用手工加工，费力费时，不能满足现代化生产的需求。本设计在传统的纸管卷管机的基础上，通过对卷管原理和运动机构的分析，对卷管机的总体结构和方案进行了论证，着重对动力传动装置、进纸机构、卷管机构等部分进行了设计，并完成了总装配图的绘制。为纸罐加工和现代化生产提供理论依据。关键词：纸筒；卷管机；结构；设计前言随着社会的发展和人们生活质量的提高，人们对美的追求和对环保意识

2、的加强，各行业对商品包装要求也越来越高，纸罐包装因其独特可变的外形和环保优势成为包装行业的首选。纸管产品可广泛用于纺织、印染、五金、塑料造纸、医药、食品、饮料等行业的包装[1、2]。用于纸罐包装的纸管产品的加工工序主要有卷管、切管和封盖等，其中卷管是首道也是最重要的一道工序，它主要将纸条进行卷制成形，形成纸管。传统的卷管机多为手工或半自动卷管，耗费大量的人力物力，生产效率不高。目前，许多厂家在从事纸管卷管机的研究，有些产品已上市，但是在文献资料中很少介绍其设计和加工工艺的。本设计以传统的卷管机为

3、依据，对其整体结构、传动机构、卷纸机构和芯轴等进行设计。这次设计也是对自已的科研能力和综合知识能力进行一次锻炼。1卷管机的基本结构和工作原理纸管是食品、种子、纺织和轻工等行业普遍使用的一种包装材料。而纸管卷管机是专业生产纸管的机械设备，因卷管机加工效率高，卷管质量好被广泛应用在以上相关行业。纸管卷管机主要由机架、动力机构、上纸机构、卷纸机构和控制机构等部分组成[3、4]。其基本的工作原理见图1所示。图1纸管卷管机工作原理简图滚筒为主动部件，一般有两个，分别布置在芯轴的两侧；两侧滚筒通过皮带连接，

4、而皮带在芯轴上作交叉缠绕。电动机的动力经过减速后带动一侧滚筒转动，该滚筒通过皮带带动另一侧的滚筒转动，同时通过皮带带动套筒上的纸带作旋转运动。在此过程中，当纸带送入运动的皮带和套筒之间，在皮带的摩擦力之下将纸带紧紧的按螺旋规律旋紧在转动的套筒上。套筒在皮带带动下继续转动，从而将卷好的纸管顺利的送出，如图所示。图中的纸带在上一道工序（浸胶）中已单面或双面浸胶，被卷制后形成紧密的纸管。卷出的纸管厚度主要取决于单条纸带的厚度和纸带的层数，纸管的内径取决于套筒的外径，而纸管的致密度则决定于两滚筒的中心的

5、连线与芯轴之间的夹角。2卷管机的总体方案设计纸管卷管机按其滚筒（机头）的数量来分类，主要有两机头纸管卷管机、三机头纸管卷管机、四机头纸管卷管机等形式：两机头的纸管卷管机常用于对纸管紧密度要求不高的场合，在实际的使用中也是最广泛的；三机头和四机头的纸管卷管机加工纸管的紧密度高、所得产品质量好，但是成本高，加工工艺复杂。纸管卷管机也可按纸管卷管机所加工的纸管大小来分，主要有小型纸管卷管机、中型纸管卷管机、大型纸管卷管机：小型纸管卷管机加工的纸管用于烟花，鞭炮和特定小物件的包装材料上，一般纸管直径d＜

6、20mm；中型纸管卷管机加工的纸直径20mm＜d＜100mm一般用于纺织行业中做布坯包装内芯；大型纸管卷管机所加工的纸管直径d＞100mm，一般运用在有特殊要求的场合。本次设计的纸管卷管机加工的纸管内径为40mm。本次设计是基于满足棉籽种子包装纸罐的卷管机设计，故对纸管直径尺寸要求不大，对纸管筒体质量要求也不是很高。所以本次设计的方案是设计二机头中型纸管卷管机。其拟采用的动力传动方案见图2所示。图2纸筒卷管机动力传递示意图3卷管机的结构设计3.1卷管机原始参数本次设计以加工棉籽种子包装纸罐的卷管

7、机为样本，根据有关企业提供的参数进行设计，具体参数见表1。表1卷管机的性能参数卷纸层数3－10层操作人数1-2人芯轴固定方式卡紧式+法兰式双向固定卷管速度3－18米/分钟卷杆直径12－110mm切割方式单盘刀主动切割卷绕机头单机单双皮带主机规格1600×900×2500主机功率2kw纸管壁厚1－5mm主机转速150-300r/min滚筒直径320mm3.2各级传动载荷参数的计算已知主机转速为150-300r/min，设计中按243r/min进行计算，初步选定的电机转速=960r／min，所以可得

8、总传动比。初步选定减速器传动比，带传动传动，滚筒和套筒之间传动比，所以有。根据卷管机设计中预选的传动装置，可计算出卷管机总的传动效率[5、6]。式中：1为联轴器的传动效率，根据《机械实用设计手册》，选择1=0.96；2为减速器传动效率，根据《机械实用设计手册》，选择2=0.74；3为联轴器传动效率，根据《机械实用设计手册》，选择3=0.96；4为带传动传动效率，根据《机械实用设计手册》，选择4=0.95；5为滚筒与皮带之间的传动效率，根据《机械实用设计手册》，选择5=0.90。于是得：=0.58