立式袋装机纵封装置设计论文【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 论文是关于食品的包装设备简称包装机的设计。包装机是将食品装入袋内，再封装。主要适用于小食品、医药产品的包装。它具有操作简单、生产量大、适用范围广等特点。 包装机主要由几部分构成：引导成型部分、喂料部分、纵封牵引部分横封切割部分。塑料薄膜安装在退卷装置上，经过导辊的引导输送塑料薄膜在成型器的作用下形成袋状，这时纵封将袋封上纵向口，喂料装置下料，横封辊在将其封住横向开口，并且切断。至此一个包装袋形成。 本文从基本理论、基本工作原理、基本分析方法上对设计作了阐述。在本次设计中采用了，滚轮纵封装置，整体 加工式横封辊结构。 滚轮纵封装置将以往的纵封和牵引合为一体，这样既节省了空间，又使整体更具有美观性。整体加工式横封辊结构将横封和切断装置合成一体，减少了封装时间。 最后一个重要的部分是 建模、装配。 称 当前世界上最 紧密集成 和 先进 的、面向制造 相关 行业 的 端软件。作为一 种 集成的 产品工程解决 途径 ， 件使得用户能够数字化地 获取 和 创建 三维产品定义。 件 成为 当今世界领 许多 先 进 的制造商用来从事 工业设计 、 详细的机械设计 、 概念设计 以及 数字化 和 更成仿真 化的制 造等各个领域。 关键字： 包装机；纵封；横封； 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of is is to of It is to of It in is of of of at to is at is to to be to is G to up G) is to in to AM Be e as a of G to up is to to up up G 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 摘要 . I . 绪 论 . 1 题的来源 . 1 课题设计的目的意义 . 1 计的目的及研究的内容 . 1 计的意义 . 1 设计的发展方向与存在的问题 . 2 计的方向 . 2 计存在的问题 . 2 究的内容和方法 . 2 2 立式袋装机纵封总体方案设计 . 4 装机械设计的基本要求 . 5 装机的功能与应用范围 . 5 艺分析 . 5 体布局 . 6 传动系统 . 6 计包装机的一般过程 . 6 要组成结构 . 7 封装置 . 8 要性能参数 . 9 3 立式袋装机纵封装置设计计算 . 9 动机的选择计算 . 9 传动 . 9 传动的特点 . 9 传动的主要设计任务 . 10 传动的张紧 . 10 传动部分的设计 . 10 齿轮设计及计算 . 14 齿轮计算 . 14 算主要尺寸与参数 . 15 轮机构的设计 . 16 封器的结构原理及设计 . 20 构原理 . 20 封辊的设计 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的校核 . 25 轴上键的选择 . 25 的强度校核 . 25 承的选择 . 25 滑与密封 . 25 4 使用和维护保养 . 26 全操作规程 . 26 口质量的调整 . 27 护清洁与保养 . 27 5 结论与展望 . 27 论 . 27 足之处及未来展望 . 28 致谢 . 28 参考文献 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪 论 题的来源 随着市场经济的发展，人民生活的不断提高，包装工业在国民经济中所占比重和作用也越来越大。一方面映射出全球工业化生产的高速发展，另一方面又可 以看出人们在追求商品内在质量的同时，对商品包装的要求也越来越高。这为推动包装机械工业带来的巨大的动力。 综观世界范围来看，包装机械工业是一个市场潜力巨大的朝阳行业，特别是在近几年发展迅猛，已经在各国国民经济中具有重要的地位。它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，提高商品档次，增加附加值，从而增强商品的市场竞争力、带来更大的社会效益和经济效益。目前，美、日、德、意是世界包装机械的四大强国，这些国家生产的包装机械品种多、数量大，在国际市场上具有较高的占有率。 目前世界包装机械发展总趋势是发展重点趋向 于 效率高 、自重轻、 外观造型 、占地 的 空间 较 小、 低耗能 、结构紧凑 适应环境和 工作 人员 的 心理需求的高速、高效、高质量的 “三高 ”产品包装机。这在国外体现为现代化 的 先进包装机械的技术，特别是 经济 及 科技 发达 的欧美及日本等 技术先进 国家生产的 有关 包装机械设备，其技术伴随着 商品经济 和 科技 的发展，已处于国际 相对 领先地位，他们将机械技术与微电子技术和信息技术结合，开发数字化、智能化、柔性化的新型包装机械产品。近些年来，发达国家一方面为满足现代商品包装多样化的需求，发展多品种，小批量的通用包装技术设备；同时又紧跟高科技发展步伐，不断 应用先进技术，发展和开发应用高科技的现代化通用型包装机械，不断从提高包装机械的智能化。在国内，包装机械的发展趋势是在引进、消化、吸收的基础上，有了一定的创新，产品科技含量也在 一直 提 升 ，这些 有关 包装机械产品 不断的 向 成套连线 、 机电结合 、 主辅机结合 方向发展。当然，包装机械 相关 产品在 研发 过程中也存在一些 有待解决的 问题，主要 有如何根据本国国情 ， 提高产品的“三化水平”， 做到 包装产品规格多样化 ， 工作高速化 ，提高可靠性以及如何使食品和药品包装机达到无菌化。而这些必然需要我们着紧包装机械的研究，不断的开发新的技术，这样才能加 快国内包装机械技术的提升。 课题设计的目的意义 计的目的及研究的内容 商品包装是一个 不断崛起 的行业，是在商品经济 不断 繁荣，市场竞争 日益 激烈的新形式下， 慢慢 成长起来的。在商品流通 过程 中，人们袋商品的包装要求主要有两个方面，其一 是要求包装袋内的商品计量准确，误差小（包装行业标准要求计量误差小于 5 ），以维护商品生产厂商的 形象 、 信誉 。 二 是要求包装 漂亮 ，以便吸引顾客 的注意 ， 同时 保证商品在流通环节中包装袋不出现 任何 的破损。 因此商品包装的计量 精准 ，是包装行业时刻关注的一项重要 的 课题 。 计的意义 目前市场上的包装机种类繁多，性能各异。其计量方案主要有以下几种： a. 定容积式量杯计量； b. 称重式计量； c. 螺杆式容积计量等上述几种落料计量方案，结构简单，动作灵活，传动效率高。上述计量方案实用意义不大，而且其适应面窄，基本上只是针对单一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 品种单一定量的产品包装，面对品种繁多的商品自动化包装要求，这些设计方案都需要改进。 我国包装机械行业自上世纪 90 年代以来发展成绩显著，在引进消化吸收的基础上已经开始自行研制开发产品，且有部分出口。但是，我国包装机械工业的整体水平还只相当于国 际上世纪 70 年代末和 80 年代中期水平，有的产品达到发达国家 90 年代末期水平，但数量极少。从总观看，我国包装工业水平仍处于世界落后地位。而作为包装机械中重要产品的立式粉剂包装机在日常生活的需求上越来越突出，无论是从药品上还是从食品包装上，它都充当着十分重要的角色，因此，如何能生产出现代化的食品包装的质量乃至提高人们物质需求水平上具有非常重要的意义，特别是作为世界上人口最多的发展中国家来说，提高食品包装机的性能和能力对解决众多消费者对小商品的庞大需求。提升国民经济生产总值，提高人民生活水平上来说意义重大，同时， 对提高我国在立式 袋装机纵封 包装机械甚至包装机械行业方面具有十分积极的作用。 设计的发展方向与存在的问题 计的方向 从发达国家生产的包装机械水平来看，当代包装机械的发展动向具有以下几个特点 ： 准化和通用化水平，建立组合化、机电一体化的现代包装机械的结构体系仍是今后的一个重要的发展方向 包装机械发展到今天，其系列化、标准化和通用化水平不断提高。有些国家生产的包装机，通用件、标准件约占整机零部件的 70%，有的高达 90%，产品更新的速度很快。 化、自动化和联合化 提高设备生产率的主要途径，故包装机的工作速度是衡量其性能优劣的重要指标。包 装机械的高速化，随之对相应设备的联动化和自动化提出了更高的要求。 包装机械的功能日趋先进可靠 而针对我的课题：定容积式量杯计量，其发展方向为，发展各种形式的定容积填充设备，着力提高速度和精度以及稳定性和可靠性，并与自动包装设备配套。 计存在的问题 包装机的由于包装机械动作复杂而频繁，执行元件比较多，若采用传统的继电 器控制电路会导致设备的故障率高、动作不准确、包装质量不稳定，停机维修时间多等弊病。因此，研制和发展包装机时，重视高新技术的应用，是提高其先进性、可靠性的主要途径。 另外，跟国外包装机械设计水平相比，我国的包装机设计虽然品种繁多，但是其适应面窄，基本上只是针对单一品种单一定量的产品包装，面对品种繁多的商品自动化包装要求，跟不上包装形式，同时，由于其标准化、通用化水平低，其生产成本相对偏高。这些都是需要在以后的包装机设计中着力解决的。 究的内容和方法 本次设计主要就立式 袋装机纵封 包装机成型包装及其传动 系统设计进行研究，并对其运行流程、工艺方案、参数设定、设备选择以及结构和零件的设计做详细的说明论证。 按照一般 立式袋装机纵封 包装机的执行标准，由以下几个方面进行研究： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1） 立式袋装机纵封 包装机的应用范围 立式袋装机纵封 包装机的应用范围则是指其包装不同物品的能力，包括锁能包装的物品的类型与所能采用的包装材料的种类。 一般说来，缩小应用范围，可以简化机器结构、降低创造成本、提高生产率、易于实现自动化。反之，增加功能和扩大应用范围，则可以一机多用、相对缩小占地面积、有利于扩大机器制造批量，但结构复杂、成本高 。 （ 2）包装质量与生产率 包装质量 影响包装质量的因素有很多，它既与被包装物品、包装材料的性能以及所用 的包装技术方法有关，也与包装机的质量及其使用条件和操作者的技术熟练程度 有关。就包装机而言，主要考虑一下几个方面： a. 包装成品的质量 其一是包装工序完成后的质量，如热压的紧密程度、 计算精度、封口的牢度和密封性；其二是包装过程对包装质量的影响，如被包装物品和包装材料由于受到摩擦、振动、包装工艺力以及环境污染等机械和化学作用，对包装内在和外观质量的影响。在任何情况下对质 量的影响都不应超过允许 程度。 b. 装物品和包装材料的损耗 在机械包装过程中，由于片状、块状物品的 变形损坏，粉状、颗粒状物料的飞扬散落，包装材料的撕裂破损，以及缺少自动控制引起多于供料、包装不良等原因造成的各种损耗，通常总是难以完全避免的，所以应从 制造精度 、 包装工艺设计 、 自动控制 、 结构设计 及 机构选型 等方面综合采取有效措施，以降 小先关 损耗，提高包装 产品的正品 率。 生产率 常用的是计件生产率，即单位时间 之 内 能够 生产的包装的 数量 ， 亦 称为理论生产率。在 正常 生产中，开机前后的 相关 准备和结束 时 工作时间，添加包装 相关 材料及发生 机器 故障时所造成的生产 停滞 时间，以及出现 废次品 和 空位 等的损失时间总是难 以避 免的，因此，实际生产率 总会 小于理论生产率 的 。所以，有的工厂为 了 管理 简便 ， 通 常用一个工作班次内所能 够 包装的产品 质量 或 数量 来表示包装机的生产 效 率。 提高生产率的主要措施有缩短辅助操作时间，分散包装工序、增加执行机构头数、合理拟定执行机构运动规律和提高制造精度等。 自动控制 和 自动化 现代科学技术的 迅速 发展为包装机械的 自动控制 和 自动化 提供了先进的技术 途径 ， 于此 同时也对它提出了 更新 更高 的要求。在确定 设计的包装机的 自动控制 和 自动化程度 方案时，应根据 不同 情况 分开 对待。既要尽 可能的 采用先进技术，赶超国际 相对 先进水平，又要结合 本国的 国情，讲究经济效益， 以 便于 扩大 应用。 （ 3）制造和维修 在满足使用要求的前提下，应尽量可能使制造和维修方便，可采取一下方面的措施。 装机的系列化、零部件的通用化和标准化程度 提高 “三化 ”程度是我国是一项重要的技术政策，也是包装机械的一个发展方向。 结构工艺性 机械的结构工艺性由零件的 通用化程度 、 对制造单位的适应能力 、精度要求、 加工表面数量 、零部件的可拆性及标准化、 结构复杂程度 等来评定。 制造维修买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 周期延长 ，不仅使制造成 本增加，而且还使 结构工艺性差 ，甚至难以达到预定的加工要求。 （ 4）操作条件与工作可靠性 立式袋装机纵封 包装机的操纵、 维护保养 、排除故障、 装卸物料 等工作应省 力 、省 时 、省 事 ；被包装物品规格变化时，有关工作部件的调整或更换要迅速方便。此外，还要有安全措施，如防止 过载保护 、 误动作 、 自动停机 和 故障报警 等。 工作 是否 可靠性是评定包装机质量的重要指标之一。若可靠性低，必然降低机器 的效率，增加操作的困难，对组成包装自动线的包装机尤应重视。 （ 5）经济性及其他 在设计时要考虑经济性问题。这就要求制造成本低，功率消耗少，使用 寿命 长，运输、安装、维修方便和生产率高。 此外，包装机的占地面积要小，外形应美观。这同操作条件、机械机构、产 品销售均有密切关系。美观的外形和协调的色彩可以提高市场竞争能力。 2 立式袋装机纵封总体方案设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 装机械设计的基本要求 装机的功能与应用范围 包装机的功能，是指 包装机 所能 够 完成的包装工序种类；而应用范围则是指 包装机在包装不同 商品 的能力，包括所能包装的 商品 的 种类 与所能采用的包装材料的种类。 一般来说，减少功能和缩小应用范围，可以简化机器结构、 降低创造、提高生产率、易于实现自动化。反之，增加功能和扩大应用范围，则可以一机多用、相对缩小占地面积、有利于扩大机器制造批量，但结构复杂、成本高 艺分析 工艺分析是研究、分析和确定所设计包装机完成预定包装工序的工艺方法。鉴于工艺方法与包装工序类别、被包装物品和包装材料的特性、以及包装质量和生产率等因素均有密切关系，下面着重中说明几个问题 1. 包装方式 (1) 把保证包装质量放在首位，不论选择或革新某种包装方式，都要适应 包装物品和包装材料的特性。 (2) 当有多重方式都能满足要求时，应选用 容易实现的方案。 2. 机器类型 (1) 单工位与多工位 根据包装执行机构的多少选择。 根据生产率的高低选择。 (2) 间歇运动与连续运动 多工位包装有间歇运动和连续运动两种形式。 间歇运动：物品由一个工位转移到另一个工位作间歇步进运动，主要包装操作可在物品静止时完成，因而相对简单，但其运动的惯性力和冲击现象不利于提高生产率。当执行机构比较多时，为使结构简单常选用这种形式。 连续运动：物品及主传送系统均作连续等速运动，当执行机构种类比较少、生产率要求高时可选用这种形式。 3. 包装程序、工艺路 线和工位数 (1) 包装程序 包装程序是指完成各个包装操作的先后顺序。包装方式往往决定了包装程序，要熟悉包装操作所要求的工艺参数（如工艺力、时间、温度、速度等）。 (2) 包装工艺路线 包装工艺路线包括包装材料和被包装物品的供给路线、以及它们在包装过程中的传送路线、包装成品的输出路线。 直线型 阶梯型 圆弧形 组合型 (3) 工位数 工位数是指在多工位包装机上从输入到输出工位区间内所包含的物品的数目。 (4) 工艺路线 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4. 运动要求和机构选型 根据已定的功能、应用范围和工艺方法，分析 和确定对执行构建的要求，进而完成机构的选型及其综合。 机构的选型及其综合时应考虑的要求和条件主要有： (1) 运动规律 (2) 运动精度 (3) 承载能力与工作速度 (4) 总体布局 (5) 使用要求与工作速度 体布局 包装工艺 确定后，要考虑 怎么 实现这种包装动作。因此，要选择 适合 的 操作 、 传动 和执行 元件 。这些 元件 组成若干个部件，这些部件 是怎样联系和形成一个完整的 整 体 ?相互位置怎么去安排 ?这就是包装机总体设计的任务。包装机的传动与控制机构，可以采用机械式，液压式，或气动式。应根据产品的特 点、生产能力、使用者的情况等具体条件以及机器动作的复杂程度而定。 立式袋装机一般包装速度在 50每分，最高可以达到 80 袋每分钟。要实现这样高的包装速度，而 且要保证动作的相互协调和工作可靠稳定，用液压式或气动式控制机构 仍有困难，因为 气体 和 液体 有可 以被 压缩， 此外 油液的粘度 较 大， 当 高速换向运动时惯性冲击 较 大、发热 较 高，液压还会因温度升高而使粘度 发生 变化， 从而 影响动作的准确性， 因此 一般只用于活塞往复 运动 较慢的机械。目前国内外立式袋装机包装机中 绝 大多采用机械传动 形式 。因为 凸轮 、 连杆 机构一 旦 调整后就能 够 严格保证 运 动 的可靠性，并且能 够 实现比较复杂的 运动 ，并配合当今的 微机控制 和 电子技术 技术，更进一步提高生产 效 率。 根据以上分析，本文设计的立式袋装包装机的操纵系统采用机械式控制系统，涉及有 :链条传动，带 (齿形带 )传动，齿轮传动等机构。 布局形式的选定，最主要根据包装工艺的特点即决定于包装的工艺性。布局式要便于包装，使机构简化，工人操作和维修方便。根据包装工艺，粉料包装机布局形式宜采用立式布局，这样便于进料、送纸、包装、封切等。 在设计中总体布局 的 要求 : (1)传动系统 尽量 简洁，在能满足多功能 的 基础上 从而 保证结构 简洁 ; (2)机械操作，调整简单，易上手，装拆方便，联锁防护可靠 ; (3)操纵手柄 的 位置 要 方便操作， 同时要 考虑 润滑系统等 ; (4)排料位置 也要 考虑方便 及 安全 ; (5)外形 要既 美观 又 大方，移动安装 且 方便。 传动系统 传动系统是机器的重要组成部分 。 由 传动系统 驱动各个执行部件 并 按 照 工艺要求完成各 项 动作。传动系统的传动 准确性 ，将直接影响机器的包装加工质量。传动系统的 准确性 不高是 噪音 、 机器振动 的 主要来源。传动系统直接影响机器结构的复杂程度， 因此 传动系统关系到机器的 性能 和 结构 。 计包装机的一般过程 1. 可行性分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 可行性分析要弄清和解决以下几个问题： （ 1）用户的需求，即要包装哪些产品，采用哪些包装材料，要求何种包装方式，生产现状与发展趋势以及对机械包装的各种要求等。 （ 2）根据用户需求，确定包装机（包装自动线）的设计内容和该机的使用部门，明确它的功能、应用范围和须达到的技术经济指标。 （ 3）现有同类型包装机（包装自动线）的发展情况，当前技术水平及今后发展方向。 （ 4）构思设计方案，并从工作原理、技术性能和经济效益三个方面分析对比各种方案的优缺点和可行性，从政找出较为合理的方案。 2. 初步设计 将 设计方案具体化，着重抓包装机各组成要素的综合、总体布局、编制工作循环图和拟定主要技术参数等。 （ 1）技术设计内容包括个组成个部分的运动设计、结构设计、零件强度与刚度校核、动力计算、绘制设计图样和编写技术文件等。 （ 2）对 拟定的方案、 设计图样 、 技术计算 等进行详细审核，并对试制的样机进行鉴定。特别要注意审查整个设计方案是否合理，各个具体设计环节是否正确，设计是否完整，还须做哪些改进。 每个设计阶段均有其明确的目的和中心内容，相互又有密切联系，设计中那些需要进过反复修改、校核，才能逐步完善。应该注意，定型设计、改 进设计与创新设计的每个设计阶段的重点与难度不完全一样。因此在设计时，可根据实际需要再划分若干个设计步骤，以使整个工作周密而又有秩序地进行，保证设计质量和进度。 要组成结构 配示意图 输送滚轮热封器适合于热封性复合包装材料连续装袋时纵封的封合，它由输送、封合、折边等件组成。 输送、封合是由两对滚轮 1 和 3 完成的，为了保证它们的输送速度一致，滚轮 3 的传动一般经由滚轮 1 传动轴上的链轮 6，并通过锥形变速器带动链轮 7 进行。滚轮 1 与 3 之买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 间的距离视包装材料而有所不同，每对滚轮之间的压紧程度也因包装材 料不同而需调节拉伸弹簧 5 的张力使之适当。 第一对滚轮 1 主要用于引送包装材料。为了方便地将包装材料在开始制袋时引入两滚轮之间，所有设有操纵手柄 2 当其往返转动时由于转轴端头偏心凸轮的作用使两滚轮可随意脱开或重新贴合。 第二对滚轮 3 除用于继续输送外，主要用于封合包装材料，因此两只滚轮内装有加热器 9（ 350W）。为了便于热封温度的自动控制，在其中一只滚轮内还设有热电偶测温头 10，电热电流和测温信号可由设在机架下面的滑环 12 经电刷输入或输出；滚轮封合表面包装材料不同可刻有各种花纹，务使得到满意的热封效果。当机器因故停 止或恢复运转时，电磁铁 4 能将两滚轮自动脱开或合上，以免包装材料过热烧坏。 当包装材料被第二对滚轮封合成袋后继续输出经过台面板 8 和 11 上折角处时，包装袋的纵向接缝即折向一边，紧贴于包装袋底面。 封装置 纵 向热封装置用来对卷状塑料纵向热封呈管状。当卷料经对折器 14 对折送至两纵封辊 8 之间（如点划线示），由于纵封辊 8 经加热器线圈 8 加热（常热连续式），致使塑料封合，见热纵封过程示意图。 纵封辊的相对转动由齿轮 11、 10、 9 传来，在纵封辊的热封圈柱面上则有网纹，以增加美观及封口牢度。两纵封辊之间的压力可以调整 。当拧紧调节套筒 2 时，压缩压簧，使压缩力增大，然后用调节螺母 1 锁紧。 纵封辊采用国产材料。热封温度约 180 ，有测温器 12 控制其变化范围。 向热封示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 性能 参数 根据当前产品所加工产品的对象分析得该包装机的主要性能参数，参考同类型大小的包装机型号，查阅相关机械手册。 表 1要性能参数 3 立式袋装机纵封装置设计计算 动机的选择计算 包装机属于功率较小的机械，根据工作条件：室内常温、灰尘较大 单向运动，启动频率高 ，电压为 380V 的三相交流电源，因此根据当前 产品所选用的电动机情况分析选用 主电动机功率为 考同类大小的包装机型号，因为电动机的磁极对数 ，同步转速等涉及其性能和造价，查阅机械设计标准手册，确定用 Y 系列电动机（摘自 封闭型自扇冷鼠笼型三相交流异步电动机， 如下表。 表 3动机参数 型号 额定功率 额定电流 同步转速 实际转速 效率 重量 500r/400r/2传动 传动的特点 链传动是一种挠性传动，它由链条和链轮 (大链轮和小链轮 )组成，通过链轮轮齿与链包装材料 液体 颗粒状 膏体 包装速度（袋 / 50 / 制袋尺寸 /20 240(包装袋材料 铝箔、聚乙烯、 动机功率 封器的功率 350W 电源电压 380V 外形尺寸 长 *宽 *高 550*700*2028 伺服电机 55W/220V,2700r/电动机 80V，1400r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 条链节的啮合来传递运动和动力，链传动在机械制造中广泛应用。 与摩擦型的带传动相比 ，链传动有自身的优点 ，链传动无弹性