颗粒药品包装机的设计（含CAD图纸和加说明书）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共38页)
编号：1131451
类型：共享资源
大小：3.49MB
格式：RAR
上传时间：2017-04-02
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
颗粒
药品
装机
设计
cad
图纸
以及
说明书
仿单
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
工业机器人在颗粒包装机中的应用 摘要： 机械手是机器人的手臂，它使机器人能弯屈、延伸和旋转，提供这些运动的是机械手的轴，亦是所谓的机械人的自由度机械手的轴使机械手在某一区域内执行任务，我们将这个区域为机器人的工作单元，该区域的大小与机械手的尺寸相对应，。由链、齿轮和滚珠丝杠组成的机械传动链驱动着机器人的各轴。 机器人控制器是工作单元的核心。用于大多数机器人系统中的控制器代表现代电子学的水平，是更复杂的装置，即它们可以使得微处理器操纵的。动力源是给机器人和机械手提供动力的单元。例如，如果机器人的机械手是由液压和 气压驱动的，控制信号便传送到这些装置 。 关键词： 工业机器人， 包装机 工业机器人是在生产环境中用以提高生产效率的工具，它能做常规乏味的装配线工作，或能做那些对于工人说是危险的工作，例如，第一代工业机器人是用来在核电站中 更换核燃料棒，如果人去做这项工作，将会遭受有害放射线的辐射。工业机器人亦能工作在装配线上将小元件装配到一起，如将电子元件安放在电路印制板，这样，工人就能从这项乏味的常规工作中解放出来。机器人也能按程序要求用来拆除炸弹，辅助残疾人，在社会的很多 应用场合下履行职能。 机器人可以认为是将手臂末端的工 具、传感器和手爪移到程序指定位置的一种机器。当机器人到达位置后，它将执行某种任务 。这些任务可以是焊接、密封、机器装料、拆卸以及装配工作。除了编程以及系统的开停之外，一般来说这些工作可以在无人干预下完成。 如下叙述的是 机器人系统基本术语： 1。机器人是一个可编程、多功能的机器手，通过给要完成的不同任务编制各种动作，它可以移动零件、材料、工具以及特殊装置。这个基本定义引导出后续断落的其他定义，从而 描绘出一个完整的机器人系统。 2。预编程位置点是机器人为完成工作而必须跟踪的轨迹。在某些位置点上机器人将停下来做某些 操作，如装配零件、 喷涂油漆或焊接。这些预编程点贮存再机器人的贮存器中，并为后续的连续操作所调用，而且这些预编程点像其他程序数据一样，可在日后随工作需要而变化。 因而， 这正是这种可编程序的特点，一个工业机器人很像一台计算机，数据可在这里储存、后续调用与编辑。 3。机械手是机器人的手臂，它使机器人能弯屈、延伸和旋转，提供这些运动的是机械手的轴，亦是所谓的机械人的自由度。一个机械人能有 316轴，自由度一词总是与机器人轴数相关。 4。工具和手爪不是机器人自身组成 部分，但它们是安装再机器人手臂末端的附件。这些连在机器 人手臂末端的附件可使机器人抬起工件、点焊、刷漆、电弧焊、钻孔、打毛刺以及根据机器人的要求去做各种各样的工作。 5。 机器人系统还可以控制机器人的工作单元，工作单元是机器人执行任务所处的 整体环境，该单元包括控制器、机械手、工作平台、安全保护装置或者传输装置。所有这些为保证机器人完成自己任务 而必须的装置都包括在这一工作单元中。另外，来自外设的信号与机器人通讯，通知机器人何时装配工件、取工件或放工件到传输装置上。 机器人系统有三个基本部件：机械手、控制器和动力源。 机械手做机器人系统中粗重工作。它包括 两个部分：机构和附件，机械手也有联结附件基座， 表示一机器人基座与附件之间的连接情况。 机械手基座通常固定在工作区域的地基上，有时基座也可以移动，在这种情况下安装在导轨或轨道上 ，允许机械手从一个位置移到另外一个位置。 正如前面所提到的那样，附件从机器人基座上延伸出来，附件就是机器人的手臂，它可以是直动型 ，也可以是轴节型手臂，轴节型手臂也是大家所知的关节型手臂。 机械臂使机械手产生各轴的运动。 这些轴连在一个安装基座上，然后 再连到托架上，托架确保机械手停留在某一位置。 在手臂的末端上，连接着手腕，手腕由辅助轴和手 腕凸缘 组成，手腕是让机器人用户在手腕凸缘上安装不同工具来做不同种工作。 机械手的轴使机械手在某一区域内执行任务，我们将这个区域为机器人的工 作单元，该区域的大小与 机械手的尺寸相对应，。随着机器人机械结构尺寸的增加，工作单元的范围也必须相应增加。 机械手的运动由执行元件或驱动系统来控制。执行元件或驱动系统允许各轴在工作单元内运动。驱动系统 可用电气、液压和气压动力，驱动系统所产生的动力经机构转变为机械能，驱动系统与机械传动链相匹配。由链、齿轮和滚珠丝杠组成的机械传动链驱动着机器人的各轴。 机器人控制器 是 工作单元的核心。控制器储存着预编程序供后续调用、控制外设，及于厂内计算机进行通讯 以满足产品经常更新的需要。 控制器用于控制机械手运动和在工作单元内控制机械人外设。用户可通过 手持的示教盒将机械手运动的程序编入控制器。这些信息储存在控制器的 储存器中以备后续调用，控制器存储了机器人系统的所有编程数据，它能存储 几个不同的程序，并且所有这些程序均能编辑。 控制器要求能够在工作单元内与外设进行 通信。例如控制器有一个输入端，它能标识某个机加工操作何时完成。当该加工循环完成后，输入端接通，告诉控制器定位机械手以便能抓取以 加工工件，随后，机械手抓取一未加工件，将其放置在机床上。接着，控制器给机床发出开始加工的信号。 控制器可以由根据事件顺序而步进的机械式轮鼓组成，这种类型的 控制器可用在非常简单的机械系统中。用于大多数机器人系统中的控制器代表现代电子学的水平，是更复杂的装置，即它们可以使得微处理器操纵的 。这些微处理器可以是 8 位， 16 位或 32 位处理器。它们可以使得控制器在操作过程中显得非常柔性。控制器 能通过通信线发送电信号，使它能于机械手各轴交流信息，在机器人的机械手和控制器之间的双向交流信息可以保持系统操作和位置经常 更新，控制 器也能控制安装在机器人手腕上的任何工具。 控制器也有与厂内各计算机进行通信的任务，这种通信联系使机器人成为计算机辅助制造系统的一个组成部分。 存储器。基于微处理器的系统运行时 要与固态的存储装置相连，这些存储装置可以是磁泡，随机存储器、软盘、磁带等。每种记忆 存储装置均能贮存、编辑信息以备后续调用和编辑。 动力源是给机器人和机械手提供动力的单元。传给机器人系统的动力源有两种，一种是用于控制器的交流电， 另一种是用于驱动机械手各轴的动力源。例如，如果机器人的机械手是由液压和气压驱动的，控制信号便传送到 这些装置 in is a in to It be to do or it be to of to in of is in he in is of be a of is to an a is he is a in to It be to do or it be to of to in A be to of on as on a be of of be to to to in in in be of as a an or to a at it of be or a od be of a on of is in 1.A is a to or of a of to in a of a 2. to At of as of or in s as as be as to an is a be 3. is of It to is by s of of A 6 of to of on of on of s to of s to s do a of on is of of is in be a or a is in to do is in In in to it up or to a he of of a to of is to be In to a or a to be to of is of It be a or a is as an of of to a in is to a in At of a is is up of a to to s it to a is of to of of a As s of of is by or or to r by is to by in of be of he in is of in is to s as as to of of a is in of It of be is to an a is is to so it up a is up by to be a of of a on of 62to be in it to of a of of on of s of as of a AM)As is a of in be or or he is to of to of is C of of is of if is by or to of is to be a a or of of 毕 业 设 计 外 文 文 献 译 文 及 原 文 学 生： 郭 庆 学 号： 51403608 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 吴 春 英 2007 年 06 月 18 日 中文摘要 题目 颗粒药品包装机设计 颗粒药品包装机是具备包装过程中的成型，充填，封口等功能的多功能包装机。本包装机采用卧式直线型布局机构，可实现薄膜成型，量杯充填，三边热封等功能，用于对颗粒药品的包装。该机器主要由充填装置，传动系统，横封和纵封装置，成型器，薄膜牵拉供送机构等部件组成。本次设计的包装机为三边封形式的卧式成型充填封口包装机，选用三角板成型器，机械无级调速装置，可调容积量杯充填装置，间歇牵拉和带宽调整机构，横、纵封与切断机构等，以实现包装机的包装参数要求。 关键词： 包装机，充填装置 ，热封，成型器，无级调速，间歇牵拉 第四章 主要机构设计与计算 外文摘要 n is a of do is a in it of of is we to of 目 录 1 引言 4 2 包装机械概述 5 装机械的定义 5 装机械的分类 5 装机械的特点 8 成型 封口机简介 8 3 包装机总体方案设计 9 装机的功能要求 9 艺分析 9 定主要执行构件 9 计主传动路线 16 计总体布局 17 4 主要机构设计与计算 18 角板 成型器设计 18 轮减速器设计 22 齿圆柱齿轮设计 26 齿锥齿轮设计 29 带设计 32 步带设计 33 、纵封尺寸计算 35 毕业设计总结 37 致谢 38 参 考文献 39 1 中文摘要 题目 颗粒药品包装机设计 颗粒药品包装机是具备包装过程中的成型，充填，封口等功能的多功能包装机。本包装机采用卧式直线型布局机构，可实现薄膜成型，量杯充填，三边热封等功能，用于对颗粒药品的包装。该机器主要由充填装置，传动系统，横封和纵封装置，成型器，薄膜牵拉供送机构等部件组成。本次设计的包装机为三边封形式的卧式成型充填封口包装机，选用三角板成型器，机械无级调速装置，可调容积量杯充填装置，间歇牵拉和带宽调整机构，横、纵封与切断机构等，以实现包装机的包装参数要求。 关键词： 包装机，充填装置 ，热封，成型器，无级调速，间歇牵拉 2 外文摘要 n is a of do is a in it of of is we to of 3 目 录 1 引言 4 2 包装机械概述 5 装机械的定义 5 装机械的分类 5 装机械的特点 8 成型 封口机简介 8 3 包装机总体方案设计 9 装机的功能要求 9 艺分析 9 定主要执行构件 9 计主传动路线 16 计总体布局 17 4 主要机构设计与计算 18 角板 成型器设计 18 轮减速器设计 22 齿圆柱齿轮设计 26 齿锥齿轮设计 29 带设计 32 步带设计 33 、纵封尺寸计算 35 毕业设计总结 37 致谢 38 参 考文献 39 4 1 引言 包装工业是国民经济支柱产业之一，随着经济的发展，其在国民经济中所占比重和作用越来越大。世界各国经济发展历程证明了这一点。包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证，因此包装机械在现代工业生产中起着相当重要的作用。 能够大幅度地提高生产效率。如啤酒灌装机的生产宰可高达 36000 瓶小时，这是手工灌装无法比拟的。又如蛋形巧克力的包装，用手工包装每人每班可包装 20用机械包装，每入每班可包装 250上。 降低 劳动强度，改善劳动条件。如手工包装糖果，一个工人 8 小时要重复动作 80000 多次；再如人工袋装化肥，粉尘飞扬污染环境等等。如果广泛地采用包装机械代替手工包装，不但能将包装工人从繁重的体力劳动中解放出来，而且还大大地改善了工人的劳动条件。 保护环境，节约原材料，降低产品成本。手工包装液体产品时，易造成产品外溅；包装粉状产品时，往往造成粉尘飞扬，既污染了环境，又浪费了原材料。采用机械包装能防止产品的散失，既保护了环境，又节约了原材料。 有利于被包装产品的卫生，提高产品包装质量，增强市场销售的竞争力。有些产品 的卫生要求很严格，如药品、食品等。采用机械包装避免了人手和药品、食品的直接接触，减少了对产品的污染。同时由于机械包装速度快，食品、药品在空气中停留时间短，从而减少了污染机会，有利于食品和药品的保洁。 另外 , 由于包装机械的计量精度高，产品包装的外形美观、整齐、统一、封口严密，从而提高了产品包装的质量，提高了产品销售的竞争力，可获得较高的经济效益。 5 延长产品的保质期，方便产品的流通。采用真空、换气、无菌等包装机，可使食品和饮料等的流通范围更加广泛延长食品的保质期。 可减少包装场地面积，节约基建投资。当 产品采用手工包装时，由于包装工人多，工序不紧凑，所以包装作业占地面积大，基建投资多。而采用机械包装，产品和包装材料的供给是比较集中的，各包装工序安排比较紧凑，因而减少了包装的占地面积，可以节约基建投资。 改革开放以来，随着市场经济的发展。商品流通的增加，物质的不断丰富，生活水平的提高，人们在追求商品内在质量提高的同时，对商品包装的要求也在不断提高，包装工业随之迅速发展，在我国国民生产总值中已占到 2以上，与经济发达国家的差距正逐步缩小。 我国包装工业虽然发展很快，成就很大，但与发达国家相比，无论在产品品种、 技术水平和产品质量方面都有很大差距。发达国家已将微机控制、激光技术、人工智能、光导纤维、图像传感、工业机器人等高新技术成熟的应用于包装机械，而这些高新技术在我国包装机械行业才刚刚开始采用；我国的包装机械产品品种缺口约 30一 40，包装机械产品的性能、外观质量有一定差距。因此我们必须采取强有力的措施进一步加快包装机械行业的发展速度，为早日赶上世界先进水平而奋斗！ 2包装机械概述 装机械的定义 包装机械即完成全部或部分包装过程的一类机器。包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其 相关的前后工序，如清洗、干燥、杀菌、堆码、拆卸等，也包括打印、贴标、计量等辅助工序。 装机械的分类 包装机械的分类方法很多，广义地讲整个包装工业所用的机械设备都属于包装机械的范畴。它可分为两大类：（ 1）用于加工包装材料的机械；（ 2）用于完成包装过程的机械。国内外在研究包装机械术语和分类时，第二章 包装机械概述 6 通常将其限定在“完成包装过程的机械”的范围之内。我国国家标准83包装通用术语中对包装机械所下定义是：“完成全部或部分包装过程的机器。包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关 的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等。此外，还包括盖印、计量等附属设备。” 包装机械按其功能的不同，可分为： 裹包机 用挠性包装材料全部或局部裹包产品的机器称为裹包机。按裹包方式的不同，裹包机分为： 半裹式裹包机，全裹式裹包机，缠绕式裹包机，拉伸裹包机，贴体包装机，收缩包装机。 充填机 将产品按预定量充填到包装容器内的机器称为充填机。充填液体产品的充填机特称为 灌装机。按计量原理与充填方法的不同，充填机分为： 容积式充填机（量杯式充填机、计量泵式充填机、螺杆式充填机、插管式充填机、料位式充填机、 定时式充填机），称重式充填机（间歇称重式充填机、连续称重式充填机、称重 计数式充填机（单件计数式充填机、多件计数式充填机），灌装机（负压灌装机、常压灌装机、等压灌装机），重力式充填机，推入式充填机，拾放式式充填机 封口机 将容器的开口部分封闭起来的机器称为封口机。按封口方法的不同，封口机分为： 无封口材料的封口机（热压式封口机、熔焊式封口机、压纹式封口机、折叠式封口机、插合式封口机），有封口材料的封口机（滚压式封口机、卷边式封口机、压力式封口机、旋合式封口机），有辅助封口材料的封口机 （结扎封口机、胶带封口机、粘结封口机、缝合封口机、钉合机） (固定 )标签机 在产品或包装件上加贴或挂插标签的机器称为标签机。按固定标签方法的不同，标签 机分为： 贴标签机、收缩标签机、挂标签机、订标签机、插放标签机 多功能包装机 能完成两个或两个以上包装工序的机器称为多功能包装机。常以其所能完成的包装工序联合命名，但也有以其主要功能命名的。多功能包装机发展很快，种类日趋增多，主要有： 充填 型 封口机（箱（盒）成型 封口机、 袋成型 封口机 、冲压成型 封口机、泡罩包装机、熔融成型 7 封口机），定型 封口机（开箱（盒） 封口机、开袋 封口机、开瓶 封口机），真空包装机，充气包装机，裹包 清洗、干燥、杀菌用机器 a 清洗机 清洗包装材料、包装件等，使其达到预期清洁度的机器称为清洗机。 b 干燥机 减少包装材料、包装件等的水分，使其达到预期干燥程度的机器称为干燥机。 c 杀菌机 清除或杀死包装材料、产品或包装件等上的微生物，使其降低到允许范围内的机器称为杀菌机。 单元货载用集装和拆卸机 将若干个 产品或包装件集合包装而形成一个搬运或销售单元的机器称为集装机。有的集装机的工作原理与前述第一至第五部分中所述的包装机的工作原理是相同的，此外还有：捆扎机，捆结机，压缩打包机，堆码机。 将集装件拆开，并将其中产品取出，卸下和分离的机器称为拆卸机。有的机器兼有集装和拆卸的功能。 辅助包装机械和设备 凡是完成对产品、包装材料、包装件有关作用，而又不能编入上述第一至第七部分的包装机械和设备都归属于此类。包括： a 辅助手工包装用机械和设备，如手动封箱器、手动捆扎器等。 b 排列、输送或存储产品、 包装材料及包装件用机械和设备，如输送装置、堆码台等。 c 加工处理产品、包装材料及包装件用机械和设备，如计量机、开箱机、涂胶器等。 d 对产品、包装材料及包装件作打印、检验、试验的机械和设备，如打印装置、物重选别机等。 e 处理包装废物用机械和设备，如破碎机、分选机等。 f 环境调节用机械和设备。 此外，还有两种常用的分类方法： 按机器自动化程度的不同，将其分为半自动包装机和自动包装机。由人工供给被包装物品、包装材料或由人工取出包装成品，但能自动完成其他包装操作的机器，称为半 自动包装机。全部自动完成供料、包装和成品输出的机器，称为自动包装机。 按机器应用范围的不同，将其分为专用、多用和通用包装机。用于包装某种特定形状尺寸及重量规格的产品的机器，称为专用包装机。能包装第二章 包装机械概述 8 规定范围内任意形状尺寸及重量规格的产品的机器，称为通用包装机。通过调整或更换有关工作部件，能包装两种或两种以上产品的机器，则称为多用包装机。 装机械的特点 包装机多属于自动机。它既具有一般自动机的共性，也具有其自身的特性。包装机械的主要特点是； 大多数包装机械结构复杂，运动速度快， 动作精度高。为满足性能要求，对零部件的刚度和表面质量等都有较高的要求。 用于食品和药品的包装机要便于清洗，与食品和药品接触的部位要用不锈钢或经化学处理的无毒材料制成。 进行包装作业时的工艺力一般都较小，所以包装机的电动机功率较小。 包装机一般都采用无级变速装置，以便灵活调整包装速度、调节包装机的生产能力。因为影响包装质量的因素很多，诸如包装机的工作状态(机构的运动状态，工作环境的温度、湿度等 )、包装材料和包装物的质量等等。所以，为便于机器的调整，满足质量和生产能力的需要，往往把 包装机设计成无级可调的，即采用无级变速装置，某些零件还设计成可以调整的。 包装机械是特殊类型的专业机械，种类繁多，生产数量有限。为便于制造和维修，减少设备投资，在各种包装机的设计中应注意通用性及多功能性。 成型 充填 封口机简介 将挠性包装材料形成袋，然后进行充填和封口的机器称为袋成型 充填 封口机。 挠性材料包括纸、铝箔、塑料薄膜及其复合材料等，因其具有良好的保护物品的性能，并且来源丰富、价格低廉，又易于印刷、制袋等，因此，广泛应用于袋成型 充填 封口机。 用塑料薄膜及其复合材料制成 的包装袋形式较多，袋形及其大小主要取决于被充填物料的性质、容量、包装材料的性能、制袋封口方法及使用要求等。下列为一些常见的基本袋形： 四边封口袋、三边封口袋、两边封口袋、搭接或对接三面封口枕形袋、三边封口棱锥型袋、三边封口自立袋、三边封口叉形袋、三边封口长方形底袋 袋形的多样化，决定了袋成型 充填 封口机机型的繁多。根据包装工艺路线、运动形式及总体布局的不同，主要机型分类如下表所列： 9 袋成型 充填 封口机： 间 歇 运 动连 续 运 动回 转 型 ：间 歇 运 动连 续 运 动直 移 型 ：卧 式 ：间 歇 运 动连 续 运 动立 式 ：我选择卧式直移型间歇运动方案。 装机的功能要求 包装机要求的功能参数： 制袋尺寸：长 50100宽 4590制袋形式：三边封 计量范围：最大 100计量方法：量杯充填式 包装速度： 5070 袋 /艺分析 确定包装程序，工艺线路 装程序 先将薄膜通过成型器折叠，再进行两边纵封，然后向其中填料，再用横封封合最后一边，最后用切刀切断。 艺路线 考虑包装过程及功能要求，选用卧式直 线型工艺路线。 定主要执行构件 装材料供送系统 为使机器结构合理，更换包装薄膜方便，将卷筒架设置在成型器的下方，并通过两根导辊引入成型器。 采用间歇式牵拉机构对薄膜进行牵引，牵引机构设置在横封机构和切第三章 包装机总体方案设计 10 断机构之间，以方便夹持热封过的袋边。 为实现间歇式牵拉和袋宽调整，采用超越离合器作为装置主要构件。下图所示为间歇牵引及袋宽调整装置示意图。凸轮带动摆杆使单向超越离合器转动一定角度，升程时，离合器外圈带动离合器轴旋转，实现牵拉过程；回程时，离合器外圈与轴脱开空转，此过程 轴停转，牵拉停止，以实现间歇运动。凸轮每转一圈，离合器所转过的角度。通过调节调整螺杆 1限制单向超越离合器 5 的摆角大小，便可得到所需袋长。 间歇牵引及袋宽调整装置示意图 1234567由于袋长取决于牵拉辊的线速度，所以在单向超越离合器和牵拉辊之间使用较为精确的同步带传动方式。 料充填系统 本机器要求使用量杯式充填机构，因为袋宽、袋长均可变，则容积也要相应可变，且限制了计量范围为最大 100实现上述功能要求，故采用可调容量式量杯充填器。如下图所示： 11 可调容量式充填机 123578910可调容量式充填机是采用可随产品容量变化而自动调节容积的量杯量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。 可调容量式充填机如上图所示：量杯由上、下两部分组成。通过调节机构可以改变上、下量杯的相对位置，实现容积微调。微调可以自动进行，也可 以手动进行。为使机构简单，选用手动微调机构。即通过上下旋可调套筒 9，以实现下量杯的位置。 物料托盘 7 在凸轮 8 转动到一定位置时，托盘倾斜一定角度，将量杯内物料放出。 设计量杯数为四组，按下图分布： 第三章 包装机总体方案设计 12 则转轴旋转 1/4 周，完成一次下料，转速为主轴的四分之一。 装方式与封口方法 采用三边封方式 塑料袋的加热封口方法，大体上分为接触式和非接触式两大类。接触式应用最广，其封合的实质就是利用塑料薄膜本身所具有的热熔性和热塑性，使其封口部位受热、受压而相互粘合在一起。主要有下列几种热 封方法： 接触式热封方法：热板加压封合、热辊加压封合、环带热压封合、预热压纹封合、脉冲加压封合、热刀（或电热细丝）加压熔断封合、高频加压封合 非接触式热封方法：热板熔焊封合、超声波熔焊封合、电磁感应熔焊封合、红外线熔焊封合 由于本包装机在包装材料和包装精度方面都没有特殊要求，考虑经济性及为使结构简单化，故横、纵封采用热板加压封合，切断部分使用热刀熔断。其工艺过程如下： 热板加压封合 如下图所示，当热板 1 被加热到预定的温度后，将要封合的塑料薄膜3 紧压在工作台 5 上的耐热橡胶垫 4 和热板 1 之间，使其 封合。这是热封装置中原理与构造最为何单的一种，封合速度较快，可恒温控制。 13 热板加压封合 1 2 3 4 耐热橡胶垫 5热刀加压熔断： 热刀与薄膜接触，使其熔断，同时得到封口和分离的方法，虽然封口强度不好，但由于上步已经封口，只需熔断分离即可，所以适合使用。 横、纵封与切刀都采用凸轮来实现工作过程，即凸轮转动一周，实现一个动作循环。以纵封为例，具体结构如下图所示： 纵封结构示意图 第三章 包装机总体方案设计 14 1 2 3 467凸轮 1 通过滚子 2 和导杆 3 推动纵封热板 5 向前移动，进行封合；拉簧 4 起回位作用，弹簧 7 起缓冲作用。凸轮转动一周实现一个工作循环。 由于切断过程安排在纵封之后，即切刀切断时要正好处在纵封过的封缝上。本包装机要求袋宽可变，则封缝的位置也会有相应变化，需要切刀在水平方向可以调整，以实现对刀，设计此部分结构如下图所示： 切刀调整装置示意图 1234将切刀 2 通过螺纹旋在螺杆 4 上，这样旋转螺杆 4 时，切刀通过螺纹实现左右移动，在螺杆一端的手轮上标上刻度即可实现微调对刀。 袋吸嘴装置 因为开袋吸嘴需要同时从包装薄膜的两侧进行压紧和拉开动作，因为传动系统最好都布置在包装材料的一侧，所以拟采用一个凸轮同时控制一对吸嘴。设计为下图所示结构： 15 开袋吸嘴装置示意图 123456将凸轮设计成如图的椭圆状，则转动时，由小径向大径变化时为升程，大径向小径变化时为回程，升程时由凸轮 1 通过导杆 4 推动吸嘴 5 向中间压紧，气囊 2 被松开，吸入气体即吸住薄膜；回程时由弹簧 6 使吸嘴 5 项两边分开，气囊 2 被压紧，放出气体即吹开薄膜。上述循环完成一次开袋过程。 由于横、纵封及切刀都是凸轮转动一周开合一次，而开袋吸嘴是凸轮转动一周开合两次。如果横、纵封及切刀部置在主轴上，要使吸嘴开合频率与它们一致，就要使吸嘴凸轮轴的转速为主轴转速的 1/2，拟用一对传动比为 1： 2 的齿轮来实现。 极调速装置 本机采用机械式无级调速装置，根据实际需要包装速度可以在 50围内任意调节，下图为所示的无级调速装置示意图。通过旋钮的顺，逆转动带动可动锥盘上下移动，即可实现速度的增减，达到无级调速的目的。机械无级调速机构的类型很多，但多数是利用摩擦传动机构实现的，由于其结构简单，传动平稳，噪声小，使用维修方便，效率高，所以在各类机械中得到了广泛的应用。但由于摩擦副元件的弹性滑动，存在速度损失，所以不能用于要求调速精度高的场合。该设计采用宽 V 带 式机械无级调速装置，其传动比范围为 2 4。 无极调速装置结构图 第三章 包装机总体方案设计 16 1 2带 3 4 5 6 7 8 9 10定主轴转速 该包装机时采用牵拉辊实现间歇牵拉，采用独立的横、纵封和切断装置，因为这些机构的一个工作循环都是由凸轮转动一周而带动，且凸轮均安排在主轴上所以包装机工作的时候其包装速度就是主轴转速。由设计参数我们知道该包装机的包装速度为 50 /以主轴的转速为50 择电动机 电动机一般由专业工厂按标准系列成批大量生产，在机械设计中应该根据工作载荷，工作要求，工作环境，安装要求及尺寸，重量有无特殊限制等条件从产品目录中选择电动机的类型和结构型式，容量和转速，并确定其具体的型号。生产单位一般采用三相交流电源，如果没有特殊要求通常采用 Y 系列三相交流异步电动机。电动机的容量主要根据运行时发热条件决定，额定功率是连续运转下电动机的发热不超过许用温度的最大功率，满载转速是指负荷相当于额定功率时的电机转速，同一 类型的电动机按额定功率和转速的不同具有一定的型号，对于长期连续运行的机械，要求所选的电动机的额定功率应该大于等于电动机所需要的功率，通常不必校验发热和启动力矩。电动机工作要求的功率 该由机器工作阻力和运动参数计算求得，设计过程中按9550进行计算，该包装机的主轴转速为 50 70r/过上式可以知道所需电动机的 小，根据设计资料选取 4 三相异步交流电动机，其额定功率为 载转速为 1400r/ 计主传动路线 因为所选的电动机的满载转速为 1400 r/主轴的转速为 5070r/速范围较大，所以选择传动比比较大的蜗杆传动实现调速。电动机输出轴与无级调速装置相联，选用宽 V 带无级调速装置，其传动比为 2 4。蜗杆传动的单级传动比为 5 80，选取传动比为 10 进行计算。则此时无级调速装置的传动比为 2 所选取的无级调速装置的传动比范围之内，所以满足要求。 设主轴为 1 轴，开袋吸嘴凸轮周为 2 轴，充填器轴为 3 轴。因为 2 轴转速为主轴转速的 1/2，转动方向平行，则通 过一对传动比为 1： 2 的直齿圆柱齿轮来实现； 3 轴转速为主轴转速的 1/4，即为 2 轴的 1/2，转动方向互相垂直，则通过一对传动比为 1： 2 的直齿锥齿轮来实现。超越离合器和牵拉辊通过同步带传动。安排传动路线如下： 17 主传动示意图 123 4 5678图中数据为： 0 ， ， 因为 n=1400 r/算出： 00 700 r/0 70 r/5 35 r/17.5 r/计总体布局 根据上述设计和计算，画出如下布局图： 第三章 包装机总体方案设计 18 包装机总体布局图 123456789型器的设计与计算 三角板成型器主要由等腰锐角三角形平板、导辊和固定支板联接而成。在多种机型上应用，尤其当制袋规格有较大变化时，它具有良好的适应性。利用三角板成型器即可将平张薄膜折叠成型，如下图所示： 19 设薄膜宽度为 2b,折叠后卧式机的空袋高度为 b(即袋长 )；三角板与水平面的倾斜角 (即安装角 )为 ， 三角板的顶角为 2 ，薄膜经三角板翻折的这一区段长为0a，若不计三角板的厚度，而且折叠后两膜又贴得很紧，那末，在直角三角形 ，令 b,DC=a 故 :直角三角形 ，令 b， a,故： 对同一个三角板成型器和空袋尺寸来说，显然 或 s 由此可见，三角板成型器的顶角与其安装角有关、而 值的大小关系到三角板的形状和尺寸。换言之，在给定条件下，一定的安装角必对应着一定形状尺寸的三角板成型器，否则，会影响成型器的正常制袋。 在生产实践中，三角板顶角的 2 值是加工后得到的，而安装角 则可调整，所以 值最好是一个易于测量的整数。通常可先选定 再用式s 求解 值。 第四章 主要机构设计与计算 20 实际上，安装角 就等于薄膜在三角板成型器顶角附近运动时的压力角。 越大表示压力角也大，从而使薄膜折叠所受阻力也大。当然，压力角过大时，薄膜容易产生拉伸变形，甚至被撕裂或拉断。反之若压力 角很小，又会使结构不紧凑，根据上述的压力角与结构尺寸间的关系，三角板成型器安装角的选择范围一般为 20 30 。由此可见， 30。据此，既可将成型板制成等腰三角形，也可制成等边三角形。 决定三角板成型器的尺寸，除顶角外还有三角板顶高 h。而它与所制袋的最大尺寸有关，即 ： m a x c s ch b h 式中 空袋的最大高度 h 余量，取 3050面根据上述方法计算本机的成型器尺寸： 取安装角 30， b 为袋长，则 b=100因为： ，则 030s 0s s i n 2 6 . 6 3 0a r c t g 符合范围 m a x c s ch b h 取 46h ， 则： 100 4 6 2 4 60 . 5h m m 根据上述数据，画出成型器示意图 21 轮减速器的设计 (按主轴转速 50 r/计 ) 电动机驱动，电动机的型号为 4，额定功率为 载转速为 1400r/调速装置传到蜗杆轴后转速为 500r/轮轴的转速为 50 r/荷平稳，单向连续运转，预期使用寿命为 19200h。 1 选择蜗杆，蜗轮材料，确定许用应力。 选择材料： 选择蜗杆的材料为 40面淬火，硬度为 45 50于转速不快，先选蜗轮齿圈的材料为 属模铸造。 确定许用应力： 应力循环次数 7226 0 6 0 5 0 1 9 2 0 0 5 . 7 6 1 0hN n L x 查表 10考机械设计教材，以下计算过程中所查的图，表未注明的与此相同）得： 220 P a ； 70 78210 1 7 6 . 8 H O P 69210 4 4 . 6 F O P 2 选择1Z, 20i ，取1Z 4 第四章 主要机构设计与计算 22 2Z1 4 10 40，取2Z 40，则实际传动比 i 10； 3 按齿面接触疲劳强度设计 2212 29 ( )E d K T Z 由表 10得： ； 由于2计2 3/v m s，取 ； 因载荷平稳，通过跑合可以改善偏载程度，取 1K ； 载荷系数 1 . 1 1 . 1 1 1 . 2 1 K K ； 21T 当1 4Z 时，取 661219 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 0 . 0 0 2 2 1 0 0 . 9n =189000由表 10得， 156 以上数值代入接触疲劳强度设计公式，求得 2212 29 ( )E d K T Z 231569 1 . 2 1 1 8 9 0 0 0 ( ) 1 0 0 1 . 54 0 1 7 6 . 8 按疲劳强度要求， 21 1 0 0 1 查表 10出 5m ，1 50d 1 4z ， 10q ，2 40z ， 21 48 05r 中心距2( ) 1 2 52ma q z m m ，22 5 4 0 2 0 0d m z m m 4 验算初设参数 蜗轮圆周速度2 . 5 2 /6 0 1 0 0 0m s 23 原估计2 3/v m s选 滑动速度 . 4 6 /s i ns vv m ，选用铝青铜为蜗轮材料适合。 蜗杆传动效率 1( 0 0 )，根据 sv m s，查表 103 43v ，10 . 4 0 . 8 4( ) 0 . 4 7 7vt g rt g r 传动效率 ( 0 . 9 5 0 . 9 6 ) 0 . 8 4 0 . 8 0 . 8 1 相符。 则验算661219 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 0 . 0 0 2 2 1 0 0 . 8 1n =170000 2212 29 ( )E d K T Z = 231569 1 . 2 1 1 7 0 0 0 0 ( ) 9 0 64 0 1 7 6 . 8 不影响前面的结果 5 验算齿根弯曲疲劳强度 222121 . 6 K T Y Ym d z 蜗轮当量齿数 22 3 50c o sv zz r，由图 9得2 50时的齿形系数2 ， 1 0 . 8 2120 21 . 6 1 . 2 1 1 7 0 0 0 0 2 . 3 4 0 . 8 2 1 2 . 65 5 0 4 0F M P a F F ，弯曲强度满足。 6 热平衡计算 计算箱体散热面积 A, 取环境温度0 20, 润 滑 油 工 作 温 度1 70， 散 热 系 数21 5 / m C（通风条件好）。 第四章 主要机构设计与计算 24 所需散热面积2101 0 0 (1 ) 1 0 0 0 1 . 1 0 . 1 9 0 . 2 8( ) 1 5 5 0t t 7 蜗杆，蜗轮几何尺寸计算 蜗杆齿顶圆直径：1 1 1 12 2 5 0 2 5 6 0 ( 1 )aa a ad d h d h m m m h 蜗杆齿根圆直径： 1 1 12 2 ( ) 5 0 2 ( 1 0 . 2 ) 5 3 8 ( 0 . 2 )f f ad d h d h c m m m c 蜗杆齿宽122 . 5 1 2 . 5 5 4 1 1 8 1b m z m m 蜗轮喉圆直径： 2 2 2 2 2 22 2 ( ) 2 0 0 2 5 1 2 1 0 ( 0 )a a ad d h d m h x m m x 蜗轮齿根圆直径： 2 2 2 2 22 2 ( ) 2 0 0 2 5 ( 1 0 . 2 ) 2 0 0 1 2 1 8 8f f ad d h d m h c x m m 蜗轮咽喉母圆直径 22 2151 2 7 . 5 2 022ag dr a m m 蜗轮齿宽21 5 0 s i n 5 0 3 8 （取 100 ） 选蜗轮轮齿端面为锥面结构，见表 10轮轮缘高度： 1( 2 ) s i n 0 . 8 ( 6 0 2 0 . 2 5 ) s i n 5 0 0 . 8 5 ( 6 0 2 ) s i n 5 0 4 5 1 d c m m m m 取 52B 为切去顶圆齿尖，蜗轮顶圆直径： 2 2 22 ( 1 c o s ) 2 1 0 2 2 0 ( 1 c o s 5 0 ) 2 2 4 . 32e a gd d r m m 为了不损伤齿宽2 2 382 ( ) 2 1 0 2 ( 2 0 ) 2 1 8 . 12 5 0 2 5 0e a g bd d r m mt g t g 取2 220ed 25 齿圆柱齿轮设计 在该设计中，主轴与 二轴之间采用一对直齿圆柱齿轮啮合，以实现二轴的降速，在上面的设计过程中我们知道这对齿轮之间的传动比 i 应为 2，对应的二轴的转速为3 2 5 3 5 / m i 1 选择齿轮材料和热处理，精度等级，齿轮齿数 因为是一般用途的闭式齿轮传动，齿轮材料可选用 45 钢，传递功率不大，且对尺寸无严格要求，可选择软齿面齿轮传动，选小齿轮调质，齿面硬度 230240齿轮正火，齿面硬度 190200度等级 8级。 选小齿轮齿数1 27Z ，2154Z ， 2i 2 按齿面接触强度设计 对闭式软齿面齿轮传动，承载能力一般取决于齿面接触强度，故先按接触强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度 21312 1 () 确定式中各项数值： 因载荷平稳，可初选载荷系数 6 1219 . 5 5 1 0 1 3 4 0 0 0 m 由表 9取 由表 9查得 1 8 9 P a由图 9得 12111 . 8 8 3 . 2 ( ) c o Z = 11 1 . 8 8 3 . 2 ( ) c o s 0 1 . 7 02 7 5 4 10 . 3 1 8 0d Z 由图 9得 第四章 主要机构设计与计算 26 7116 0 6 . 6 7 1 0hN n 712 3 . 3 3 1 0NN i 由图 9得1 ，2 由图 9得li m 1 540H M P a ，由图 9得li m 2 390H M P a 由表 9取111m i n 7 5 6H l i m P 222m i n 5 6 6H l i m P 取2 5 6 6H M P a 设计齿轮传动参数。 将确定出的各项数值代入接触疲劳强度设计式中，得： 231 2 1 . 5 1 3 4 0 0 0 3 . 8 1 1 1 8 9 . 8 2 . 4 2 0 . 8 8()0 . 9 3 . 8 1 5 6 6 =1 0 . 1 7 /6 0 1 0 0 0m s 由表 9查得 由图 9查得 由图 9查得 由表 9查得 则 1 . 2 5 K K K3311 1 . 2 56 5 . 9 6 21 . 5d m 27 1162 2 . 3 027m ，选 3. 齿轮主要几何尺寸： 12() 1 0 1 . 2 52nm z za m m，取中心距 a=10111 2 . 5 2 7 6 7 . 5nd m Z m m 22 2 . 5 5 4 1 3 5nd m Z m m 1 0 . 9 6 7 . 5 6 0 . 7 5db d m m ,取2 62B 1 66B 校核齿根弯曲疲劳强度 112 F F a S a Y Yb d m 由式 90 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 6 91 . 7Y 由图 9 9得： 1 1 2 2 由图 9得1 2 由图 9小齿轮齿面硬度均值 235得li m 1 340F M P a ； 同理，由图 9得li m 2 310F M P a 由表 9取l i m 1 11m i n 2 3 6 P l i m 2 22 m i n 2 2 3Y M P 将确定出的各项数值代入弯曲强度校核公式，得 第四章 主要机构设计与计算 28 112 1 . 2 5 1 3 4 0 0 0 2 . 5 8 1 . 6 2 0 . 6 9 9 2 6 2 6 7 . 5 2 . 5 P a 222 1 2112 . 3 5 1 . 7 39 2 8 9 . 5 2 . 5 8 1 . 6 2F a S FF a S P 齿根弯曲疲劳强度足够。 齿锥齿轮设计 该设计中，三轴的转动是通过一对锥齿轮传动从二轴上得到，三轴的转速为 动比 2i ，载荷稳定，使用寿命为 19200h； 1 选择齿轮材
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号