摘 要 传统方法对工字型轮轮缘采用人工贴胶工艺，生产效率低，成本高，不能完成公司批量生产要求。针对这一现状，本文设计了一种自动化车轮轮缘贴胶包装机，包含拉切胶装置、压胶装置、仿行随行装置、顶锥夹紧装置及其他相关装置，来完成工字型轮轮缘的自动贴胶密封，满足公司低成本、高质量、批量生产要求。包装机的结构设计基于solidworks完成，校核基于ansys完成。校核的部件是夹紧装置中的顶锥，使用ansys软件，得出顶锥的变形图和应力图，发现顶锥的形变和应变完全满足使用条件。 关键词：工字轮；轮缘贴胶；设计；校核  

Abstract

The traditional method of applying artificial glue to the I-shaped wheel rim has low production efficiency and high cost, and cannot fulfill the company's mass production requirements. In view of this situation, this paper designed an automatic wheel rim-sticking and packaging machine, including a pull-cutting device, a glue-pressing device, a follow-up device, a top cone clamping device and other related devices to complete an I-shaped wheel. Automatic sealing of rims to meet the company's low-cost, high-quality, mass production requirements. The structural design of the packaging machine is based on solidworks and the verification is completed based on the ansys. The checked component is the top cone in the clamping device. Ansys software is used to obtain the deformation and stress diagram of the top cone. It is found that the deformation and strain of the top cone fully meet the conditions of use. Key Words：I-shaped wheel；rim-sticking；design；verification 目 录 摘 要 I Abstract II 第1章 概述 1 1.1 目的和意义 1 1.2 包装机械国内外现状 1 1.2.1 国内现状 1 1.2.2 国外现状 2 1.3 研究对象 2 第2章 车轮密封胶带包装机主体结构设计 3 2.1 简介solidworks 3 2.2 车轮密封胶带包装机整体流程设计 3 2.3 仿形随行装置设计 4 2.3.1 仿形随行装置尺寸设计 4 2.3.2 仿形随行装置原理 4 2.4 拉胶装置设计 5 2.4.1 拉胶装置尺寸设计 5 2.4.2 拉胶装置原理 6 2.6 压胶装置设计 8 2.6.1 压胶装置尺寸设计 8 2.6.2 压胶装置原理 9 2.6.3 压胶装置下移方案比较 10 2.7 顶锥夹紧装置设计 10 2.7.1 顶锥夹紧装置尺寸设计 10 2.7.2 顶锥夹紧装置原理 11 2.8 传送方式简述及包装机三维图 11 第3章 电动机的选型 13 3.1 确定电动机类型 13 3.2 步进电机的选型 13 3.2.1 确定基本参数 13 3.2.1 计算电机力矩 14 3.2.3 确定电机型号 16 第4章 顶锥应力分析 17 4.1 简介ansys 17 4.2 确定分析对象 17 4.3 对顶锥分划网格 18 4.4 对顶锥施加约束 18 4.5 对顶锥应力结果分析 19 第5章 总结 21 参考文献 22 致 谢 23

第1章 概述

1.1 目的和意义

包装产业构成了日常生活中特别重要的一部分，人们的吃穿行都离不开它。现在包装产业中的包装机械更加趋向于少人操作化，从最基础的选材到加工的机器和整个流程的工艺都在减少工人的需求，以便达到最终自动化的目的。这样做可以减少工人的需求来降低劳动强度。工人的减少不影物品的质量和生产效率，完整的生产流水线可以进一步提高商品质量。 用传统方法来人工包装来得到成品钢帘线工字型轮已经不能满足公司的大批量生产需求，同时人工包装的工艺复杂、效率低、成本高。针对这一现状，研发一套高效率工字型车轮密封胶带自动包装机是必要的。本文设计了钢帘线工字型轮论缘部分贴密封胶带的自动化装备，实现了工字型轮轮缘部分的自动化贴胶密封，构成了自动化包装设备中最重要的一环。它不仅能满足大批量的生产与包装要求，更能以高质量、标准化地完成重复的人工劳动。

1.2 包装机械国内外现状

车轮密封胶带包装机在国内没有投入市场，也很少见。国内外比较成熟的是车轮包装轮胎技术，它们大量投入市场并取得了不错的绩效。无论是车轮密封胶带包装机还是车轮包装轮胎机都属于包装这一大块，目的在于为公司或者是工厂提供所需的技术和相关的技术设备，用于完成预设的任务，给公司或工厂提供可行的包装工艺，便于产品的成型，最终给公司或工厂带来收益。包装也属于机械大类，它的应用范围非常广泛，不仅仅应用于常见的机电一体，光照、气体和磁力都可以应用。包装市场一直处于火热的状态，国内和国外都是如此，它们的竞争也是非常激烈，这就导致公司或者工厂需要不断的优化自己的方案并不断开发新的技术。包装机械主要朝着三方面发展，一方面是质量要求高，这也是最重要的，再者效率要求高，最后需要提升速度，它发展的重点也是全世界的主流理念，主要是可靠性和效率高，自动化程度高，绿色环保等等。

1.2.1 国内现状

国内包装机械行业和国外的区别和差别还比较大。国内包装工厂一般不大，分布在全国不同的地方，数量比较多。不同厂生产的产品类型也都不一样，大多数为小批量生产。包装厂之间的关联很小，对应的成套生产线也较少，缺少发展实力。大部分包装厂主要生产传统制造装备，很少生产现代的数控装备或者用进口机器来生产数控装备，制造水平处于传统制造水平，信息化程度和国外相比较低。国内包装产品大部分缺乏自主知识产权，自我设计出的原创产品更少，一般产品的技术含量少，导致其生命周期也短。要想解决这一困境，需要包装工厂坚持自主创新，技术人员也需要做出表率作用，更重要的是运行机制需要改变，要创建边生产边学习边研究的创新机制，同样也要让更多工人明白自主知识产权的重要性。

1.2.2 国外现状

国外包装机械走在比较前列的有美国、德国以及日本等等，本文主要从这三个国家入手介绍国外包装。首先介绍美国的包装，美国包装形成了一个完整的工业体系，工业体系从材料到工艺到最后机械环节都比较完善。他们正在进入一个新包装时代，不仅仅是机电一体化，更包含了纳米新技术和无线电频发射技术，他们同样着重于包装系统的简化。德国包装具有德国一贯的作风，简单来说他们的设备可靠性强、自动化程度高，具有成套和高速的特点。德国包装着重于自动化，他们设计的核心是提高自动化程度和设计柔性设备。日本包装产品大都是中小型器件，它们的体积小，很容易安装，精度也很高，大多包含计算机技术。他们的包装产品主要围绕伺服马达驱动展开，自动化程度很高。

1.3 研究对象

本文研究的对象是工厂的工字轮，工字轮上缠绕着钢丝绳，为了防止其氧化生锈以及打包的方便需要对工字轮的轮缘进行胶带的贴胶处理。现在国内大部分贴胶工艺都是人工完成的，成本高、效率低。在这种背景下，为了完成工字轮缠绕钢丝绳后整体的批量生产，研究一套针对于工厂工字轮密封胶带包装机是很有必要的。工字轮是由传统铸造完成的，材料是HT150，主要参数有：筒体直径是100mm，盘径是200mm，盘宽是198mm，轴孔直径是80mm。详细见图1.1。