快递简包装

——快递简易热塑包装机

《使用说明书》

参赛学生：刘帅 王续 赵云龙 车龙 高巍

指导教师：刘晓杰

长春大学机械与车辆工程学院

摘要

随着市场经济的迅速发展和现代化网络的普及，我们迎来了电子商务时代。在第十二届全国人民代表大会第三次会议开幕式上。李克强总理提出制定“互联网+”行动计划。网络购物俨然成为了人们生活中的一种不可或缺娱乐消费方式。并且对国家商务文化产业发展产生重大影响。与此同时，网络购物和快递行业的发展也为我们的生活带来了许多亟待解决的问题。例如塑料快递包装胶带的使用过大带来的环境污染问题。 透明胶带的材料主要是PVC，在土里100年都不降解；胶水含甲醛和苯，会伤害人的皮肤和呼吸道。

本文根据小型电子商务卖家的需要，设计了塑料快递热塑封口机。一方面减轻了小型卖家的日常工作量，提高工作效率，解决订单数量增多时的发货难，发货慢的难题。另一方面避免了塑料胶带的使用，减小对环境的污染和对包装劳动者健康的损害。

关键词：快递塑料胶带；热塑封口

第一章 设计背景

1.1项目背景

1）对于网络购物的随着我国经济的发展，人们的消费形式转型为文化产业的消费。在“互联网加”的大背景下。无数电子商务网络卖家看到了此中蕴含的无限商机。就过去几年内的网络购物销售比例来看，服装的销售份额占据了主要的一部分。

对于进行网络服装销售的卖家来说 ，所针对的消费者选择的标准不再仅仅是衣物是否合体或者是否应对温度和周边环境的变化。新鲜的设计理念和周到的服务可以挣得行业竞争中宝贵的先机。所以，对于任何网络卖家来说，保证发货速度和快速消化大量订单的能力，是在激烈的商业竞争中得以生存的一条必备的属性。大量的小型卖家，由于资金能力的限制，无法解决快递快速包装和卡速发货的问题。急需一款低成本高效率的快递简易包装机。

2）网购已成为现代人不可或缺的消费方式，国家邮政局的统计数据显示，2015年我国快递业务量突破200亿件，快递行业在迅猛发展的同时，却带来了快递包装物料的极大消耗。而数以百亿计算的快递包装垃圾，很可能会造成环境的污染和资源的浪费。

据《2012-2016年中国快递业投资分析及前景预测报告》，2011年，全国规模以上快递服务企业业务量累计完成36.7亿件。以此计算，一年36.7亿件包裹，每件包裹使用1米胶带计算，36.7亿件×1米／件＝367万公里长胶带，重量虽然不到2.1万吨，但也有超过1万吨的胶带成为塑料污染。淘宝每天800万包裹×2米胶带×365天＝584万公里长，2.1万吨重。

据国家邮政局统计数据显示，去年我国快递业务量突破200亿件。北京印刷学院青岛研究院副院长朱磊表示，以2015年的快递业务量推算，初步测算去年中国大陆地区消耗了塑料编织袋29.6亿个、塑胶袋82.6亿个、包装箱99亿个、胶带169.5亿米、避免撞击的缓冲物29.7亿个。其中快递业胶带的长度，可以绕地球赤道425圈。透明胶带的材料主要是PVC，在土里100年都不降解；胶水含甲醛和苯，会伤害人的皮肤和呼吸道。

1.2本项目研究内容及意义

基于现有的快递塑料包装产品存在的欠缺，本项目采用新的包装类型，提出一种结构简单，使用方便的包装形式。在不降低包装质量的前提下提高包装商品的速度，杜绝塑料胶带的使用，减少环境污染。

第2章 快递简易塑料热塑包装机总体方案设计

2.1总体设计指标

针对快递塑料包装的环境污染问题，充分考虑绿色环保的要求，以减少劳动量和提高工作效率为目标，我们研制的快递简易塑料热塑包装机拟达到以下设计要求：

1）杜绝塑料胶带的使用；

2）能够传送物体，有一定承载能力；

3）操作简单，作业灵活、可靠；

4）工作稳定，使用能够长时间工作；

5）单次包装时间在5秒左右；

6）结构简单，造价低廉。

2.2快递简易塑料热塑包装机组成和基本原理

1)快递简易塑料热塑包装机的动力运输装置

本包装机有电动机带动，通过带轮机构把动力传递给传送带，传送带起到承载和运输待包装商品的作用。

2）进料机构

本包装机构运用上下两层包装塑料同时进给的方式，必须保证上下进料装置的运转速度相同，并且相对稳定。所有的带轮传动选择同步带轮，即传动比1：1。保证速度相同的同时，确保上层塑料在其他外力的影响下能够保持速度不变，该装置中间设计一组相接触的不规则的软质滚轮，材料为泡沫，外包裹防滑橡胶。

第三章 快递简易塑料热塑包装机整体结构设计

本文所设计的模拟样机旨在验证本功能的合理性，因此对所做的设计在实现功能的前提下，对零件的设计进行了简化。在设计过程中，我们采用了PRO/E、UG、AutoCAD等现代机械设计软件进行设计，通过对虚拟样机进行动力学仿真，在实物样机的加工之前，对样机未来的各项性能指标有了充分的预见性，从而缩短了设计时间、提高了设计质量和设计效率。

3.1设计指标

根据本次设计快递简易塑料热塑包装机的目的，对快递简易塑料热塑包装机提出以下设计指标：

1）能够运输待包装商品，有一定承载能力；

2）能够对塑料包装进行热塑封口；

3）能够将封口后的部分剪断；

4）能够实现即用即动，寄段即停。

第四章 设计计算

4.1 传动类型的选择：

选用同步带传动

带传动的效率η=0.95（《机械设计指导书》 表5.1—1）

4.2传动比的计算：

选用传动比i=1350（r/min）/300（r/min）=4.5

4.3快递简易塑料热塑包装机的功率计算

快递简易塑料热塑包装机的功率为

PR=PW/η

式中：PW——塑料热塑包装机所需要的的功率

ηa——快递简易塑料热塑包装机输入端的总功率

传动装置的总效率 ηa为组成传动装置各个部分运动副效率的乘积

4.4 电机的选择

依据正常传输装置工作阻力用类比法得快递简易塑料热塑包装机的工作阻力约为：

F=60N

所以电机所需的功率：

Pd=Pw/ηkw

计算得Pd=0.11kw

所以选用如图所示电机

4.5 轴的设计

1）轴的材料 45

2）初步确定轴的直径：

按许用扭转剪应力的算法估算

d

d=30.75mm

第5章 研制结论及创新点应用前景

5.1 研制结论

本课题以提高包装商品的速度，杜绝塑料胶带的使用，减少环境污染为目标，设计并研制成功了快递简易塑料热塑包装机样机，该样机所有设计均按工程实践要求进行，总体性能，关键指标都达到了设计要求。

快递简易塑料热塑包装机设计机械设计、机械制造、理论力学、机械自动控制等。可以实现快递的塑料热塑封口的连续作业。

5.2 创新点

我们研制的快递简易塑料热塑包装机主要创新点在于改变了传统的开袋式装填封口，采用塑料的双层进给代替复杂的开袋和装填过程。并且利用包装材料的热塑性进行快速封口。

5.3应用前景

随着我国电子商务经济的飞速发展，网购已成为现代人不可或缺的消费方式，国家邮政局的统计数据显示，2015年我国快递业务量突破200亿件。面对着快递包装行业的空缺， 塑料热塑包装机有着价格低廉，包装速度快的有点，会成为无数网络卖家的拓宽销路的帮手。加以数字化改进会大幅提升生产效率。

致谢

经过近半年的努力，终于完成快递简易塑料热塑包装机这一科研课题。在此，首先向辛勤指导我们的刘晓杰老师致以衷心的感谢和崇高的敬意。

通过本项目的研究，使我们对机械创新设计有了更深层次的理解，使我们提前体验到了科研项目的困惑与乐趣。曾几何时，为了解一个技术难点，我们废寝忘食的思考，面红耳赤的争论；曾几何时，解决一个难题，忘我的击掌欢呼。几个月来，老师与我们通宵达旦的讨论、分析的镜头历历在目。无论是喜悦还是沮丧，都已成为过去，如今站在一个新的高度审视我们的过去，展望我们的未来，我们将会以此为新的起点，以更加饱满的热情投身到科研工作中去。

感谢我们的指导老师刘晓杰教授，感谢刘老师给我们提出宝贵的建议，感谢你们的悉心指导和对我们大力支持，没有你们的支持和鼓励，没有你们的智慧，这个课题完成不可能是现在这个局面。老师们的敬业精神、严谨的治学态度会影响我们一生，某一天我们离开学校，我们也会以你们为榜样，做好本职工作，为母校争光！

长春大学机械与车辆工程学院

快递塑料热塑包装机研制小组

2016年4月10日

参考文献

1 蔡春源主编，机电设计手册；上册，北京；机械工业出版社，沈阳：东北大学出版社，1997.1

2刘鸿文主编，材料力学 第四版，北京：高等教育出版社，2004.1

3唐金松主编，简明机械设计手册，第1版，上海：上海科学技术出版社，1992.6

4周文森，黄金屏编.使用电工手册.第1版，北京：北京科学技术出版社，1994.5

5濮良贵，纪名刚等编，机械设计，第8版.北京：北京高等教育出版社，2006.3

6哈尔工业大学理论力学教研室编.第6版.北京：北京高等教育出版社，2002.8

快递塑料热塑封口机