螺旋纸管生产线卷管机

黄河科技学院毕业设计（论文）

单 位 代 码 02

学 号 分 类 号

密 级

化纤纸管生产线卷管机设计

院（系）名称 专业名称 学生姓名 指导教师

工学院机械系

****** *** *****

2年 月 日

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螺旋纸管生产线卷管机

摘 要

随着时代的进步，螺旋纸管已广泛应用于我们生活中的各个行业，主要包括胶带纸管，保鲜膜纸管，电热耦纸管，塑料薄膜纸管，造纸用管，皮革纸管，高强度纸管，化纤纸管等，有比较广泛的适用范围，有很大的用量。螺旋纸管生产有很多的部分，其主要的部分为卷管部分。在此设计的螺旋纸管卷管机所生产的纸管应用于各行业，特别是生产化纤工业用管。本设计部分给出了纸带宽度与卷管直径的关系，并且对不同卷管直径的各层纸带宽度做了具体计算。我们在传统的纸管卷管机的基础上，通过对普通V带传动、链传动、锥齿轮传动以及花键轴的设计、计算和校核，比较详细地对各传动部分做了具体分析，并完成了总装配图的绘制，为纸管加工和现代化生产提供理论依据。

关键词：螺旋，纸管，卷管机，四机头

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Paper Tube Machine of Spiral Paper Tube Production Line

Abstract

With the development of the society，Spiral paper tube has been widely used in our daily life, mainly includes the wrap film paper tube, tape paper tube, plastic wrap paper tube, electric coupling paper tube, plastic film paper tube, paper tube, leather paper tube, aluminum foil paper tube, paper tube of high strength, chemical fiber paper tube, etc., the applicable scope is wide, dosage is bigger. Volume tube part is the main part of the spiral paper tube production. In the design of spiral paper tube roll mill produced paper tube used in various industries, especially in the production of chemical fiber industrial pipe. This design gives the volumes of paper tape width and the diameter of the relationship, and each layer of different volume tube diameter tape width is made a concrete calculation. On the basis of the traditional paper tube roll mill, based on the ordinary v-belt drive, chain drive, bevel gear drive and spline shaft design, calculation and checking, more detail to the transmission part made a concrete analysis, and completed the total assembly drawing, which provides the theoretical basis, paper processing and modern production.

Key Words：spiral，paper tube，tube coiling machine，four-head design

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目 录

1 绪论 ································································································ 1

1.1 纸管 ··························································································· 1

1.1.1 纸管的用途 ········································································· 1 1.1.2 纸管的结构形式及材料 ·························································· 1 1.2 螺旋纸管机 ·················································································· 2

1.2.1 纸管机概述 ········································································· 2 1.2.2 螺旋纸管机 ········································································· 3 1.3 本课题的意义探究 ········································································· 4

1.3.1 包装机械的发展 ··································································· 4 1.3.2 纸管机发展前景 ··································································· 5 1.4 课题研究的背景 ············································································ 5

1.4.1 研究背景 ············································································ 5

2 卷管机的原理和方案设计 ······································································ 7

2.1 卷管机的工作原理 ········································································· 7

2.1.1 纸架部分 ············································································ 7 2.1.2 上胶部分 ············································································ 7 2.1.3 卷管设备 ············································································ 7 2.1.4 切断部分 ············································································ 8 2.2 卷管机设计方案的确定 ··································································· 8 3 总体设计计算 ···················································································· 11

3.1 卷管纸的几何计算 ········································································ 11

3.1.1 平带拉力 ··········································································· 11 3.1.2 纸带的几何计算 ·································································· 11 3.2 电机的选择 ················································································· 15

3.2.1 功率的计算 ········································································ 15 3.2.2 电机的选择 ········································································ 16

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3.3 减速器的选择 ······································································ 16

3.3.1 传动比的分配 ···································································· 16

3.3.2 减速器的选择 ···································································· 16

3.4 V带传动 ····················································································· 16

3.4.1 确定计算功率 ····································································· 16 3.4.2 选择V带的带型 ·································································· 17 3.4.3 确定带轮的基准直径并验算带速v ··········································· 17 3.4.4 确定中心距a并选择V带的基准长度Ld ···································· 17 3.4.5 验算小带轮上包角α1 ··························································· 18 3.4.6 计算带的根数z ··································································· 18 3.4.7 计算单根V带的初张紧力的最小值（F0）min ································· 19 3.4.8 作用在轴上的力即压轴力的最小值(Fr)min ······························· 19 3.4.9 带轮的结构设计 ·································································· 19 3.5 链传动 ···························· 19 3.6 齿轮传动 ···················································································· 21

3.6.1 第一组锥齿轮的设计、计算及校核 ·········································· 21 3.6.2 第二组锥齿轮的设计、计算及校核 ·········································· 28 3.7 轴的计算及校核 ··········································································· 34

3.7.1 花键轴的设计、计算及校核 ··················································· 34 3.7.2 花键的挤压强度校核 ···························································· 34 3.7.3 键联接的强度验算 ······························································· 40 3.7.4 轴承寿命的计算 ·································································· 41

结束语 ·································································································· 44 致 谢 ·································································································· 45 参考文献 ······························································································· 46

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1绪 论

1.1 纸管

纸管，就是用纸张加工成的管状的物体，是工业生产的常用物品。目前，已广泛应用于我们生活中的各个行业，它不仅可以作为各种卷筒纸和纸板的内芯，也可作为合成长丝、涤纶、丙纶、氨纶等所用的纺织纱管。 1.1.1 纸管的用途

随着时代的变化和进步，纸管的用途越来越广，需求量也越来越大，纸管也被分为各种各样，其主要有缠绕膜纸管、胶带纸管、保鲜膜纸管、热电偶纸管、塑料薄膜纸管、造纸用管、皮革纸管等。随着经济快速发展，纸管机、纸芯、纸管产品这一类东西的成本比较低，也不重，回收起来方便最重要的是没有什么危害，在造纸业、包装业、纺织化纤业的应用也越来越广泛。因此将纸管具体分类如下：

1）化纤工业用管：DTY管、POY管、FDY管、锦纶管、氨纶管、氨纶包覆纱管 2）薄膜工业用管：农用地膜、保鲜膜、缠绕膜、塑料袋用管（超市用） 3）印刷工业用管 4）造纸工业用管

5）冶金工业用管：铝板、钢板、铁板等卷材 6）包装用管：医疗器械、书画、食品罐等外包装 7）测温用纸管：钢水测温、一次性热电偶

8）取样器用纸管：传真机用纸管、电池纸管、桥梁建筑用管 9) 食品包装用管:荼叶罐、薯片罐、糖果罐、食盐罐、蛋糕盒管等 10)建筑行业用管

1.1.2 纸管的结构形式及材料 （1）纸管的结构形式

纸管按其制造工艺分为三种形式：螺旋卷绕式、搭接式和平绕式。螺旋卷绕式纸管是由几种材料倾斜卷绕而成，并且其搭叠边也是倾斜的。搭接式纸管是先将纸板冲切成坯料，再成型粘接而成。平绕式纸管由片材卷绕数层制成，内外层的接缝位于同一直线上。

通常螺旋卷绕式纸管都是圆的，随着时代的进步跟发展，现在可以卷烧成各种各样

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的。其它两种形式比较容易制造矩形或椭圆形等截面的纸管。其中搭接方式有一种是先将原材料分别冲裁成坯料，并保证这些胚料大小一致，之后将其在芯轴上缠绕并一层层成形粘合。这种方式可使各层的搭接缝互相错开，以提高接缝的强度和密封性。 螺旋卷绕法能很快的制管，用的料比较少，实现自动化比较容易等优点，是一种最为经济合理的方法，而且可卷成任意长度的纸管。

就容器的强度而言，螺旋卷绕式的要差一些；就大型容器在贮运中的抗破损能力来说也是平绕式容器优于螺旋卷绕式的。 （2）纸管的材料，各层有着不同的要求。 、

①内面纸或称底纸和内衬纸。如果卷绕纸管则可用轻薄的纸，但内表面必须光滑，减少与卷芯轴之间的摩擦。内衬纸的背面的粘合性要好。制造一般纸管的内衬纸可用得色牛皮纸为基材，其光滑内表面上复合一层铝箔，铝箔上再涂一层光滑的涂料；制造"出口罐"时，则在铝箔上复合的是一层定量为l5±2g／m2的高密度聚乙烯；也有采用羊皮纸、塑料薄膜、真空镀铝纸、镀塑铝箔等为内衬纸的。

②中间层。在选用中间层材料时我们应该考虑这层的纸要经受住与金属罐一样的来自上层纸的压力和侧面所受到的压力。一般罐身用未漂牛皮纸板制造，也可以用再生牛皮纸板或以草浆为主的牛皮纸板。纸表面至少有一面是不光滑的，以得到良好的着胶效果。 ③外层纸或商标纸通常应具备制作标签的性能，并选择美丽的色调，使外表美观；另外还要考虑与中间层的粘结性、表面摩擦系数、遮光性、保香性、耐热性、耐湿性、耐水性等。可使用铜版纸、塑料薄膜、铝箔等材料。

④粘合剂粘合剂的选择主要考虑作业性、安全性、初粘力、速干性等。外层用粘合剂要考虑对外界条件的适应性。 1.2 螺旋纸管机 1.2.1 纸管机概述

所谓的纸管机就是生产卷纸管的一种机械[2]，它是以单光面牛皮纸为原料，经过切刀成片，将其卷成纸管的设备。生产的卷纸管应用于各个行业，有纤工业用管、薄膜工业用管、印刷工业用管、造纸工业用管、皮革工业用管、食品包装用管、展览行业用管等[3]。卷管机一般送纸装置、上胶装置、卷管设备和切断这四部分组成。 1) 纸管机分类：

纸管机的类型也多种多样，根据特点不同，纸管机分为：二机头纸管机，三机头纸

[1]

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管机，四机头纸管机。

根据纸管的卷绕方式不同，纸管机分为：螺旋纸管机和平卷式纸管机。 2) 纸管机适用范围：

适用于烟花、布芯、电化铝、棉纱、传真纸、保鲜膜、卫生纸等纸管的生产。 3) 纸管机应用领域：

食品包装，农膜，造纸，纺织等行业。 4) 自动纸管机特点

1、自动切割自动落管,缺纸断纸自动停机功能 ； 2、超你噪声<65分贝； 3、切割时自动变速自动回复 ； 4、电脑PLC控制,带远程控制端口；

5、多点操作面板或数码遥控功能,操作十分方便 ； 6、圆刀主动切割,切口更平稳,性能更稳定； 7、八十多项功能设置,任意设定机器运转情况 ； 8、不锈钢胶盆,聚胺脂胶刀,高碳钢胶刀.经久耐用； 9、自动上胶。 1.2.2 螺旋纸管机

螺旋纸管机能生产出适用于各行业对各种品种和规格的纸管，例如食品包装所用的纸管，烟花包装所用的纸管。螺旋纸管机是由纸架部分、上胶部分、机架部分、机头部分、面纸部分、切断部分等组成[4]。

普通螺旋传动是利用螺旋副来传递运动或动力的一种机械传动，是由构件螺母和螺杆组成的简单螺旋副的传动，从而可以实现螺杆或螺母的轴向移动，是一种空间的运动。这种传动主要把回转运动变为直线运动以传递运动或动力，但被加工件不能连续传递[5]。卷管机的螺旋传动与普通的螺旋传动是不一样的，卷管机的螺旋传动在螺旋传动的基础上进行了改革和创新，它可以传递被加工件，它具有使被加工件既转动又作轴向移动的功能，并可以实现连续加工连续进给，可应用生产线上[6]。 螺旋纸管机的用途与特点:

1、将适宜定量、宽幅的纸带，卷绕成所需要内径及壁厚的平行螺旋状纸管

2、采用无级调速驱动辊轮，皮带不打滑，芯轴变形小，皮带压力大，卷绕力强，动力

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传递效率高，纸管强度好，外表平整。

3、具有自锁功能，摆臂角度调整后能自动锁定无晃动。

4、带自动跟切装置，切口齐整无翘角，切营长度自选可调。一至两人操作。 1.3 本课题的意义探究 1.3.1 包装机械的发展

包装工业包含包装机械，包装机械在包装工业中占着比较重的位置，它能向行业提供所需要的设备，能更有效的完成产品的包装工艺过程。包装机械为包装工业提供先进的技术装备，保证了对包装产品质量的要求、提高了生产效率、为工业带来了很大的经济效益，促进了包装工业的进一步发展。

包装机械是一种专门服务于包装的机械装置，除了要包装到位，还要包装的好看、传动装置紧凑、运转平稳、精度高、生产效率高等要求，总之是要满足一切适应市场需求。

随着经济的快速发展，人民生活水平也越来越高，客户因此对商品的包装有了更高的要求，商品与包装紧密相连，只要有商品的地方，就会有包装，可以说包装工业对国民经济整体结构的发展起着重要的作用。

今后中国包装机械市场发展将呈现以下特点：

第一，跟随着时代的进步，包装机械的发展越来越好，其技术含量也越来越高。中国现有的一些包装机械产品技术含量不高，而国外已将很多先进技术应用在包装机械上，如远距离遥控技术(包括监控)、步进电机技术、自动柔性补偿技术、激光切割技术、信息处理技术等。正是因为这样，所以中国的包装机械市场发展的空间还是很大的。

第二，包装机械市场在飞速发展的经潮流慢慢出现一家独大的现象。中国目前除了瓦楞纸箱包装机械和一些小型包装机有优势外，别的包装机械就差了好多，没有完整的体系更没有一个好的领域，特别是市场上需求量大的一些成套包装生产线，在世界包装市场中均被几家大包装机械企业所垄断。我国需要在包装机械中注入新的血液，进一步提高包装机械的技术含量。

第三，包装机械零部件生产专业化。国际包装界十分重视提高包装机械加工和整个包装系统的通用能力，所以包装机械零部件生产专业化是发展的必然趋势，很多零部件不再由包装机械厂生产，而是由一些通用的标准件厂生产，某些特殊的零部件由高度专业化的生产厂家生产，真正有名的包装机械厂将可能是组装厂。产品向多功能与单一、

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高速两极化发展。包装机械的最终作用在于提高生产效率和产品多样化。 1.3.2 纸管机发展前景

纸管在我国很早就有生产，但由于其是手工制作，所以产量比较小。1980年后，从瑞典、法国、美国、丹麦等国引进了几十条生产线，但目前还是满足不了社会的需求，所以纸管机在我国的发展潜力还是非常大的。

包装设备有很多，纸管机也是其中的一部分。近几年市场需求量不断增大，纸管的用途也越来越广泛。总之，纸管制造行业是一个发展空间很大的行业，是一个朝阳产业。现如今，螺旋纸管机在包装机械行业中依然处于不错的增长状态：产销依然上升、利润增速迅猛、出口增加，是机械行业中表现突出的一个“亮点”行业[7]。

纸管包装机械要将其他领域的先进技术应用在包装机械上，如机电一体化技术，热管技术、远距离遥控技术、自动柔性补偿技术等，使产品技术性能大幅度提高[8]。

但我国纸管机械制造设备的性能与国外同类设备的先进水平存在一定差距，一般认为主要反应在设备的技术含量上。重视高新技术的应用已成为提高设备的先进性、可靠性的主要途径。 1.4 课题研究的背景 1.4.1 研究背景

纸管，是工业生产的常用物品，广泛应用于热电偶、纸制品、塑料、布匹、地毯、食品中，目前国内现有纸管生产的现状，除去用简陋设备而自行生产的低档纸管外，例如为化纤长丝厂以及其它行业对纸管技术性能指标有要求的生产纸管的设备大都是从国外引进的。这是由于国内生产设备技术水平不高，尚无制造高品质纸管的这类设备，这种进口设备价格的高昂是显而易见的[9]。但是这类国外进口的设备在后来的应用中也慢慢出现了一系列的问题。例如在结构上设计的不合理，并不领先，体积大，而且生产质量无法保证。尤其是进口设备采用了液压、电脑等控制部件及执行元件[10]，使得操作和维护都要求有较高技术的工人来操作，给我国当前纸管行业的现状带来了极大的困难，与我国的国情不相符合，再加上配套件、甚至原材料都得依靠进口，提高了生产的成本，加大了高品质纸管生产的企业难度，极大程度的限制了当前我国高品质纸管的生产供应[11]。

虽然目前高品质纸管可以不完全依赖进口，充分发挥这些现有进口设备的作用，还有待一个时间来解决。因此，提高我国质量比较好的纸管制造技术含量迫在眉睫，现阶

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段急切需要能适应我国经济水平又能生产出高品质纸管的设备来充实我们的市场。

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2 卷管机的原理和方案设计

2.1 卷管机的工作原理

螺旋纸管机，主要适用造纸、纺织、地毯、薄膜、食品、轻工以及其它行业各种 品质和规格的纸管生产,特别适用于化纤丝厂做绕丝器上用纸管的生产。

这种设备占地面积小、结构灵巧、制造成本低、使用可靠、能适应我国当前国情、又能生产出高品质纸管，维护简单、操作方便的螺旋纸管机[12]。

螺旋卷管机一般由四部分组成：纸架部分、上胶部分、卷管设备及切断部分[13]。 2.1.1 纸架部分

纸架部分主要是用来提供盘纸的收放装置，纸架部分的主架固定在底架上，管纸条盘固定安装在主架两侧外端，立式并排安置，可减少占地面积并且这样更换纸条盘比较容易，一盘盘管纸条盘按序排列好，管纸由条盘处引出经主架中部装置的转向辊转一个90°至上部的管纸引出的出纸辊而引出，由于纸架部分是左右对称设置的，两边的管纸同时向机架部分的方向引伸，同时经过左右两个对称布置的上胶部分。整体框架形结构的纸架安装在机架部分的位置可随纸管种类要求而调整，以保证管纸行走中受力均匀

[14]

。

2.1.2 上胶部分

上胶部分由机架及机架支腿组成门形结构，其上左边装有单边上胶轮部分，中间装有盒形胶槽部分，右边装有刮胶器，左右两边装有导纸架。单边上胶轮两侧装有过 轮各一个，下端沉浸在胶槽中。盒形胶槽上端装有胶槽漏斗，中部开有多个过胶槽，过胶槽两边装有柔性刮胶板，挡胶盒装在第一层过纸槽中。下端装有收胶漏斗及盛胶桶。挡胶盒安装的数量及安装的位置可根据纸管种类的不同要求而设置。 2.1.3 卷管设备

卷管机主要由机头部分和机架部分组成。机头部分装在机架床身的托板上，两个对称皮带轮部分装在托板上，用燕尾槽与托板连接，用燕尾导轨调整螺钉来调整间隙，托板内装有移动皮带轮部分的丝杠、螺母及手轮，用来调整皮带轮前后移动，调整皮带的松紧，并根据不同管径来调整皮带缠绕质量。皮带轮在芯轴两侧安装，而且是对称的，在皮带轮上绕有传动皮带，两个皮带轮是用一根皮带缠绕的，三个皮带轮是用两根皮带缠绕，四个皮带轮是用两根皮带缠绕的.......传动皮带的缠绕方式是采用一根完整皮带，两边绕在皮带轮上，在芯轴上采用双导程缠绕方式，皮带的接头在空间扭曲转过

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180°成环形。在调整好皮带后，由于两个皮带轮对称安装在芯轴两侧其所施加的力方向相反大小相等，使芯轴所受的力均匀，不会使芯轴产生弯曲，皮带轮之所以能转动是因为皮带轮下面有锥齿轮，锥齿轮与花键轴轴接通，是花键轴的运动带动了锥齿轮运动进而带动了皮带轮的运动。花键轴是通过最下面的励磁调速电动机、蜗杆减速器、中间轴和又一对锥齿轮而传动花键轴转动。另外，中间轴又通过链传动把动力传给另一组皮带轮。这样，四机头的设计就可保证芯轴的受力平衡和卷管过程的稳定，从而保证纸管的质量，同时，使该设备更能轻松完成纸管的加工。 2.1.4 切断部分

切断部分的支架安装在床身上，支架上装有滚轮架，可沿床身长度方向来回移动，滚轮架上装有调整钉，调整摆动体摆动的距离，摆动体上装有刀盘体，刀盘体一端设置有手把以便操作者握此手把进行切断。刀盘与滚动架沿床身长度方向移动的距离在芯轴长度以内。

此螺旋纸管机生产过程：将原材料纸管条盘放置在支架部分上，纸条盘的放置的数量是根据纸管不同用途设定的。管纸条在上胶部分的胶槽中有个滚筒对其进行上胶并且还要经过刮胶器，目的是使胶均匀的分布在管纸条上，然后手动拉至芯轴且缠绕到机架部分的芯轴上，经螺旋缠绕而后至机头部分的传动皮带处，然后传动皮带带动纸管旋转依靠皮带与纸管的摩擦力带动其向前移动，按纸管不同的用途及分类，由切断部分切断，切断的长短根据需要自行调节，切断后的纸管根据要求还要进行开槽、卷边等工序，即可作为成品流入市场。 2.2 卷管机设计方案的确定

卷管机的设计主要从四个方面入手，引纸装置，动力传递过程以及各个参数的调节方法，如图2.1,2.2所示，为卷管机的原理图,具体措施介绍如下[15]：

1、对于6-16层的纸管，可在尾座部分两侧各安装一个引纸机构，纸带从引纸机构中穿过，每侧最多可通过8层纸，通过人工缠绕纸带到芯轴上，其中一侧的引纸机构最上层和另一侧引纸机构的最下层为单面上胶，其它各层为双面上胶，以使所卷纸管的 最内层和最外层为单面上胶，其余各层为双面上胶。

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图2.1 卷管机原理图1

图2.2 卷管机原理图2

2、根据纸带宽度大小可确定纸管卷绕的螺旋角，将托板搬转此角度，把闭合平带缠绕在芯轴和辊筒上，缠绕方式是以纸花的形式做双导程螺旋缠绕，再转动手轮带动丝杠转动，通过丝杠螺母副使螺母移动，与螺母焊接的销带动齿轮箱从而带动辊筒在托板上的移动，两个辊筒可以在两边分别进行调整，以使平带张紧。两组辊筒进行同样的调整。 3、工作过程：动力源为励磁调速电机，通过V带传动把动力传递给蜗杆减速机，再通过联轴器传给齿轮轴，然后通过一对锥齿轮传动动力给花键轴，以实现其传动方向的垂

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直改变，再通过另外一对锥齿轮把动力最终传给辊筒，两辊筒转动方向相反，通过平带与纸带的摩擦力带动纸管卷绕并向前移动，来完成螺旋纸管的卷管过程[16]。与此同时，齿轮轴上装有链轮，通过1:1的链传动把动力传递给另外一组与之完全相同的辊筒，由于传动比为1，两组辊筒螺旋角相同，所以其卷绕速度相同，可以平稳地带动纸管运动，并使卷管过程更容易实现。 4、调整的方法：

(1)螺旋角调整的实现：支撑板上开有T形槽，托板上装有T形槽用螺栓，通过T形槽用螺栓在T形槽中的移动来实现螺旋角的调整。调整好之后，通过螺栓上的螺母拧紧

[17][18]

。

(2)辊筒在托板上位置的调整：

转动手轮带动丝杠转动，通过丝杠螺母副使螺母移动，与螺母焊接的销带动齿轮箱在托板的燕尾形导轨上的移动，进而实现辊筒在托板上位置的调整[19][20]。 5、本设计对比现有技术具有如下优点：

（1）关键部位采用了新颖结构，使机器技术水平大为提高。

（2）减小了机器尺寸，节约了占地面积，充分提高了厂房使用系数。

（3）设备维护简单，对操作人员技术要求不高，跟我国目前基本国情相符合，操作人员不用专业的进行长期培训就可以上岗工作。设备维护及使用方便，不需要关闭机器便可以进行维护和保养，能连续作业。

（4）四机头的设计使芯轴受力平稳，更能轻松完成纸管的加工。

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3 总体设计计算

3.1 卷管纸的几何计算 3.1.1 平带拉力

所选卷管纸的材料为纱管纸，其每层纸的张紧力为F=200N。 对直径为错误！未找到引用源。的卷轴做受力分析，由力矩平衡得： Ff

DiDD

12F i F带 i （3.1） 222

其中：F带错误！未找到引用源。为平带的拉力，Ff错误！未找到引用源。为卷轴所受摩擦力，Ff FN，FN错误！未找到引用源。为平带对卷轴的压力。 由受力平衡得F带 FN错误！未找到引用源。，纸与卷管的摩擦系数 0.5。 代入公式（3.1）计算得:

F带 24F 24 200N 4800N

3.1.2 纸带的几何计算

螺旋卷绕法卷制纸管的成型原理见图3.1，螺旋纸管的几何展开图见图3.2。

1.驱动皮带轮 2.成型皮带 3.面纸 4.中层纸 5.内衬纸 6.固定芯轴

图3.1 螺旋纸绕法卷制纸管的成型原理

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图3.2 螺旋纸管的几何展开图（三层为例）

各层纸带的宽度、纸管的内径、卷绕螺旋角之间有如下几何关系：

i bi （3.2） Disin式中：

错误！未找到引用源。——从芯轴内层起第层纸的螺旋角； bi错误！未找到引用源。——第层纸带的宽度 ； Di——从芯轴内层起向外计数的第层纸的纸管内径；

Di D 2 ij 11 j （3.3）

式中:

D——芯轴直径；

j错误！未找到引用源。——第j层纸带的厚度；

纸带厚度为0.4-0.5mm，取 j 0.5mm；

纸带宽度bi错误！未找到引用源。、螺旋角 i错误！未找到引用源。与螺距S间的几何关系：

bi Scos i 错误！未找到引用源。

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（3.4）

如果相邻两层纸圈的螺距不同，则在不断卷绕过程中，会经常出现两层接缝重叠的现象，从而影响纸管质量。为此在正常卷绕时应使所有各层纸圈的螺距相同， 即对一批纸管，螺距S是定值。 联立解（3.2）式和（3.4）式， 得

bi

DiS

Di2

S

2

（3.5）

由上述各式可计算出各层纸带宽度、卷绕螺旋角及螺距。一般可按最内层纸圈的内径即芯轴直径和最内层纸带的宽度确定螺旋角和螺距，然后计算各层纸带的宽度和螺旋角。

对于内径为120mm的卷管，取最内层纸带宽度为110mm，即D1=120mm，b1错误！未找到引用源。=110mm

由上述公式（3.2），得：

卷绕螺旋角 1错误！未找到引用源。=16.96°； 由公式（3.4）得： 螺距S=115mm。 D2=121mm，S=115mm，

代入式（3.5）得 b2错误！未找到引用源。=110.07mm 代入式（3.4）得 2错误！未找到引用源。=16.84° 同理，依次可计算如下：

D3错误！未找到引用源。=122mm，S=115mm，得b3=110.15mm, 3=16.70° D4错误！未找到引用源。=123mm，S=115mm，得b4错误！未找到引用源。=110.22mm, 4=16.58°

D5错误！未找到引用源。=124mm，S=115mm，得b5错误！未找到引用源。=110.29mm, 5错误！未找到引用源。=16.45°

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D6错误！未找到引用源。=125mm，S=115mm，得b6错误！未找到引用源。

=110.36mm, 6错误！未找到引用源。=16.33°

D7错误！未找到引用源。=126mm，S=115mm，得b7错误！未找到引用源。=110.43mm, 7错误！未找到引用源。=16.21°

D8错误！未找到引用源。=127mm，S=115mm，得b8错误！未找到引用源。=110.50mm, 8=16.08°

D10错误！未找到引用源。=128mm，S=115mm，得b9错误！未找到引用源。=110.57mm, 9错误！未找到引用源。=15.95°

D10错误！未找到引用源。=129mm，S=115mm，得b10错误！未找到引用源。=110.63mm, 10错误！未找到引用源。=15.85°

D11=130mm，S=115mm，得b11错误！未找到引用源。=110.70mm, 11错误！未找到引用源。=15.72°

D12错误！未找到引用源。=131mm，S=115mm，得错误！未找到引用源。=110.76mm, 12错误！未找到引用源。=15.61°

D13错误！未找到引用源。=132mm，S=115mm，得b13=110.82mm, 13错误！未找到引用源。=15.50°

D14错误！未找到引用源。=133mm，S=115mm，得b14=110.88mm, 14错误！未找到引用源。=15.39°

D15错误！未找到引用源。=134mm，S=115mm，得b15=110.93mm, 15错误！未找到引用源。=15.28°

D16错误！未找到引用源。=135mm，S=115mm，得b16=110.99mm, 16错误！未找到引用源。=15.17°

对于内径为65mm的卷管，取最内层纸带宽度为60mm，即D1=65mm，b1错误！未

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找到引用源。=60mm，

由上述公式（3.2），得：

卷绕螺旋角错误！未找到引用源。=18.99° 由公式（3.4）得： 螺距S=62.77mm

D2错误！未找到引用源。=66mm， =62.77mm

代入式（3.5）得 b2=60.08mm

代入式（3.4）得 错误！未找到引用源。=18.71° 同理，依次可计算如下：

错误！未找到引用源。=67mm，S=62.77mm，得错误！未找到引用源。=60.15mm, 3错误！未找到引用源。=18.45°

D4=68mm，S=62.77mm，得b4=60.22mm, 4错误！未找到引用源。=18.19° 错误！未找到引用源。=69mm，S=62.77mm，得b5=60.29mm, 5错误！未找到引用源。=17.94°

错误！未找到引用源。=70mm，S=62.77mm，得b6错误！未找到引用源。=60.36mm, 6错误！未找到引用源。=17.70°

错误！未找到引用源。=71mm，S=62.77mm，得错误！未找到引用源。=60.42mm, 7错误！未找到引用源。=17.46°

错误！未找到引用源。=72mm，S=62.77mm，得错误！未找到引用源。=60.48mm, 8错误！未找到引用源。=17.23°

错误！未找到引用源。=73mm，S=62.77mm，得错误！未找到引用源。b9=60.54mm, 9错误！未找到引用源。=17.01°

错误！未找到引用源。=74mm，S=62.77mm，得错误！未找到引用源。=60.60mm, 10错误！未找到引用源。=16.79°

错误！未找到引用源。=75mm，S=62.77mm，得错误！未找到引用源。=60.65mm, 11

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错误！未找到引用源。=16.57°

错误！未找到引用源。=76mm，S=62.77mm，得b12错误！未找到引用源。=60.71mm, 12错误！未找到引用源。=16.37°

D13错误！未找到引用源。=77mm，S=62.77mm，得b13=60.75mm, 13错误！未找到引用源。=16.16°

D14错误！未找到引用源。=78mm，S=62.77mm，得b14=60.81mm, 14错误！未找到引用源。=15.96°

D15错误！未找到引用源。=79mm，S=62.77mm，得b15=60.85mm, 15错误！未找到引用源。=15.77°

D16错误！未找到引用源。=80mm，S=62.77mm，得b16=60.90mm, 16错误！未找到引用源。=15.58°

对于65-120mm内其它直径的卷管也可类比计算螺距、纸管各层纸带的宽度和卷绕螺旋角。 3.2

电机的选择

卷管速度v、螺旋卷管的螺距S与卷管转速n有如下关系:

3.2.1 功率的计算

S n 1000 错误！未找到引用源。 （3.6）

=3-8m/min，取最大速度 =8m/min。

卷管内径为D1=120mm时，螺距S1错误！未找到引用源。=115mm，代入式（3.6）得：

n1

1000 1000 8

rmin 69.57rmin S1115

功率

P1 T1 1 F带

D12 n1

错误！未找到引用源。 260

（3.7）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/o9we.html