机械咖啡粉枕式包装机总体设计及计量装置设计带CAD图纸
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毕 业 设 计横封装置三维图集专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 唐 佳 红 班 级 BD机制031 学 号 0320110135 指导教师 陈 树 祥 完成日期 2007年6月13日 图1三维图正面图2三维图侧面图3三维爆炸图正面图4三维爆炸图侧面图5销轴图6铜套图7隔套图8导杆轴头图9连接套图10导杆图11螺栓图12螺母图13切刀底板图14螺母图15弹簧图16弹簧图17推板图18压块图19螺栓图20切刀图21螺栓图22连接杆图23螺栓图24联结盘图25螺栓图26垫刀板27螺母图28刀架图29热封块图30机架图31凸轮图32轴承盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007咖啡粉枕式包装机总体设计及计量装置设计摘要：本设计是咖啡粉枕式包装机，课题来源于盐城市盛和轻工机械厂。主要设计内容为：咖啡粉枕式包装机的包装原理设计，计量装置工作原理，包装的总体结构设计及计量装置的总体结构设计。本包装机考虑到咖啡粉的特性和包装袋的要求以及该厂的实际生产条件，选用凸轮作为包装袋封口和牵引的主要机构；同时采用量杯式计量，并且通过开闭盖销对活动底盖的位置限制来实现量杯下料口的开闭，从而保证计量过程的稳定。本设计对咖啡粉包装的传动路线和包装路线进行了分析，并对传动比进行合理分配，解决了咖啡粉快速、稳定、自动包装等问题。实现了包装机的预期效果。关键词：包装机；计量装置；咖啡粉The Design of Overall Packing Machine and Measurement Device for Coffee PowderAbstract : The design of overall packing machine for coffee powder ,subjects come from Yan cheng sheng he light machinery factory . The design of the principle of the packaging for coffee powder , measuring device principle, the overall structure of packaging design and the overall measurement device structure design. The packaging machine for coffee powder accounts into characteristics and requirements of the packaging plant and the actual production conditions, cam was taken into account during the design; While using measuring cup meter, serviced through the opening and closing of activities bottom cover the location restrictions to achieve the mouth of measuring cup opening and closing, measurement process so as to ensure stability. The design of the coffee powder packaged transmission and packaging line analysis and drive reasonable allocation. Resolved quickly coffee powder, stability,automatic packaging problem and so on . Implementation of the packaging machine achived expected goal .Key words : Packaging; Metering devices; Coffee Powder 目录1前言12咖啡粉枕式包装机总体设计32.1动力设计42.1.1电动机的选择42.1.2计算传动装置运动和动力参数42.1.3传动装置的总传动比及分配各级传动比的计算53传动装置设计73.1V带设计73.2蜗轮蜗杆设计83.3同步带传动设计143.4齿轮的设计163.5料盘轴的结构设计和校核194.计量装置设计224.1料盘装置设计224.2量杯尺寸确定224.3料盘结构尺寸确定234.4联接盘设计244.5料盘罩设计245结论25参考文献26致 谢27附 录281前言食品包装是指为在流通过程中保护食品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用容器、材料及辅助物等的总体名称，也为达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法的操作活动。食品包装是生产的继续，是实现食品价值和使用价值并增加价值的一种手段，它对食品生产有着重大意义。食品包装是食品生产的最后一道工序，是商品的组成部分；它是食品进入流通领域的必要条件；它有利于食品的卫生；它能减少食品损耗，降低生产成本。食品包装应主要考虑：食品的性质和特点；食品的生产、流通与消费的社会性；合适的包装材料与包装机械。随着食品生产与商品流通的发展，食品包装的形式日益繁多，按照食品包装在商品流通中的作用进行分类，它分为销售包装与运输包装两类。销售包装（包括内包装和中包装）的主要目的是促进商品的销售，它除具有保护食品，方便流通基本功能外，还具有美化食品、宣传食品，促进销售的功能。销售包装一般与充填、包封、灌装、封口及贴标签等机械联系在一起1。食品包装技术的应用及其创新，极大地推动着包装机械的发展。应用与现代食品工业的自动化包装大多数以生产线的形式出现，集机、电、气、液控制于一体，成套性强、可靠性高。并且，以模块化组合的形式出现，具备系列化、标准化、通用化的特点。此外，越来越多采用的微机控制、模拟控制等高新技术，使包装机械跃上一个新台阶。咖啡粉枕式包装机是实现咖啡粉销售包装的主要机械工具。包装机械工具的使用不仅体现了现代生产的发展方向，同时也是提高经济效益的重要途径。1）包装机的使用大大提高了产品的数量和质量，提高了产品的竞争能力。2）包装机械不仅可以大大改善操作条件，而且能最大限度的避免操作人员同食品直接接触是可能产生的污染，从而保证食品的清洁卫生和金属制品的防锈防蚀。采用机械化包装就可以把人们从复杂、笨重的手工劳动中解放出来，减轻了体力劳动的强度，增进了工人的健康。3）机械包装的生产能力一般比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍，不仅提高了劳动生产率，而且能更好的适应市场的实际需要，加速产品的更新换代。4）咖啡粉在手工包装过程中容易发生逸散、飞溅现象，采用机械包装则会大大地减少损失，节约原料，有利于提高经济效益。随着市场经济的发展，包装工业在国民经济中所占的比重和作用也越来越大。我国成功加入WTO后，全球经济贸易一体化进程的发展促使商品流通领域的竞争更加激烈，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。20世纪80年代后，我国的包装机械的生产和设计取得了巨大的发展，大量填补国内空白的包装机械问世，品种规格不断增加，同时出现了很多包装机械的生产企业，许多研究机构着手研究包装机械，高等院校也纷纷设立了包装工程专业，从而形成了一个独立的的包装机械行业。进入21世纪，包装机械除继续增加新品种外，在产品的技术水平、内在质量和性能等方面都有了很大进步，这一切都与包装机械的设计有着密切的联系2。本课题设计的内容是设计咖啡粉枕式包装机。课题来源于盐城市盛和轻工机械厂。本课题有两个人共同参与，本人设计的内容为咖啡粉枕式包装机，具体任务是进行总体设计、计量装置设计及横封切断装置设计。需要解决的问题主要有:根据包装袋的形状、尺寸、袋内咖啡粉的体积、封边方式的要求完成包装袋封口位置、装料位置及计量装置形式的选择；卷筒、光电检测器、成形器、牵引棍、纵封棍等部件先后位置的确定;横封头及加料装置的设计;不等速机构、无级变速机构的设计及位置布置。本课题设计思路：分析封袋的封装要求以及封袋总体尺寸确定包装的总体工艺方案。包装过程：片状包装纸由卷筒引出，经光电检测器再由成形器成形和牵引辊，纵封辊制成包装。已充填包装物的包装袋上下整形输出，经输送带送到横封头横封并切断排出成品。传动部分是：主电机将运动传入横封传动轴，再经不等速机构带动横封头传动，不等速机构是用来调整横封头的封切瞬时速度，使之与包装袋移动速度同步的。调节无级变速差动机构可以得到所需袋长。工艺方案确定后，根据封袋的大小及咖啡粉的多少来确定各个部分的尺寸，保证各个部件之间工作连续可靠，包装机总体结构的紧凑，本装置用容积计量装置对粉式装料咖啡进行计量。为保证封袋两侧大小相等，故在机构中有成形器和牵引棍。为保证包装纸的运动速度与横封速度的同步，故用光电传感器对其进行检测并用超越电机动作使之运动或制动停止达到对速度误差进行补偿的目的。为了避免包装过程中得到的袋长误差，故有调节无级变速差动机构可以对得到的袋长加以调整。本课题需要解决的问题主要有:根据包装袋的形状、尺寸、袋内咖啡的体积、封边方式的要求完成包装袋封口位置、装料位置及计量装置形式的选择；卷筒、光电检测器、成形器、牵引棍、纵封棍等部件先后位置的确定;横封头及加料装置的设计;不等速机构、无级变速机构的设计及位置布置;差动机构的设计;误差补偿机构对各个部分误差进行补偿。咖啡粉是粉状食品，包装速度为30袋/min，包装膜为PP卷、最大宽度50mm、长度50m。咖啡粉包装机由计量充填装置、封口装置、牵引装置、动力机构组成。各个装置之间通过一定的传动关系联系在一起，协调的工作。本设计的重点是在完成包装机总体设计的基础上完成计量装置的具体设计和横封切断机构的三围结构设计。本包装机为粉类食品专用，其料盘上的主要零件均为自行设计加工。设计时尽量使用标准件和通用件，非标准件设计尺寸是取整，以便缩短设计周期，降低加工难度，提高经济效益。所设计的包装机为企业的生产提供参考。本课题的设计意义及价值：所设计的设备应能满足咖啡粉包装要求，保证包装膜对正，便于调整，结构简单、运转平稳，工作可靠，便于维修。2咖啡粉枕式包装机总体设计咖啡粉枕式包装机的包装原理： 咖啡粉枕式包装机整体是由几个机构组成，主要有：料盘装置，横封装置，竖封装置，走袋装置，料卷装置，电机等通过一定的传动关系组成。塑料薄膜卷在料卷装置上通过成型器成型形成卷筒状然后通过竖封装置热封，再通过牵引机构向前走袋，在走袋的过程中料盘装置把计量好的咖啡粉通过料斗注入竖封好的袋中，最后通过横封机构横封切断，包装完成。根据包装机的要求，在包装过程中要确保各个装置之间运动协调。图2.1包装机总体结构图传动方案要满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率、使用维护便利、工艺和经济性好等要求。经过分析与比较,决定采用如下运动方式：电动机带动V带轮转动,经过蜗杆蜗轮减速带动凸轮轴转动，然后一部分动力通过用同步带轴，同步带轴通过一对齿轮把动力传给料盘轴。用蜗杆蜗轮减速是因为它的传动比大可以一次将转速降到需要的大小，使结构简单；用一根轴同时带动横封机构、竖封机构、走带机构既能使结构简单又能保证三者之间同时协调的工作；用同步带传动既能保证准确的传动比又能实现较大中心距的传动。整个机构结构紧凑，传动平稳，冲击小。2.1动力设计2.1.1电动机的选择电动机的容量（功率）选得是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常工作，或电动机因长期过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且因经常不在满载下运动，其效率和功率因数都较低，造成浪费。A. 料盘转速的计算： （2-1） - 料盘的转动线速度 拟定 0.25 m/s - 料盘直径 拟定 294 mm由公式4-1得： =7.5 r/minB. 传动效率的计算：由于传动装置较为复杂，取保险效率 =0.68C. 式中 ,，确定电机的输出功率 P：由于料盘的转速很慢P 0.5kw 查表16-1-288，根据其中Y系列电动机技术数据选择电动机的型号为Y802-4，额定功率0.75Kw，满载转速为1390r/min，安装类型为B5型。2.1.2计算传动装置运动和动力参数 I轴 n1 = (2-2) n1 = P1 = Po带 (2-3) P1= 0.750.950.99 = 0.705kw盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007目录1前言12咖啡粉枕式包装机总体设计32.1动力设计42.1.1电动机的选择42.1.2计算传动装置运动和动力参数42.1.3传动装置的总传动比及分配各级传动比的计算53传动装置设计73.1V带设计73.2蜗轮蜗杆设计83.3同步带传动设计143.4齿轮的设计163.5料盘轴的结构设计和校核194.计量装置设计224.1料盘装置设计224.2量杯尺寸确定224.3料盘结构尺寸确定234.4联接盘设计244.5料盘罩设计245结论25参考文献26致 谢27附 录281前言食品包装是指为在流通过程中保护食品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用容器、材料及辅助物等的总体名称，也为达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法的操作活动。食品包装是生产的继续，是实现食品价值和使用价值并增加价值的一种手段，它对食品生产有着重大意义。食品包装是食品生产的最后一道工序，是商品的组成部分；它是食品进入流通领域的必要条件；它有利于食品的卫生；它能减少食品损耗，降低生产成本。食品包装应主要考虑：食品的性质和特点；食品的生产、流通与消费的社会性；合适的包装材料与包装机械。随着食品生产与商品流通的发展，食品包装的形式日益繁多，按照食品包装在商品流通中的作用进行分类，它分为销售包装与运输包装两类。销售包装（包括内包装和中包装）的主要目的是促进商品的销售，它除具有保护食品，方便流通基本功能外，还具有美化食品、宣传食品，促进销售的功能。销售包装一般与充填、包封、灌装、封口及贴标签等机械联系在一起1。食品包装技术的应用及其创新，极大地推动着包装机械的发展。应用与现代食品工业的自动化包装大多数以生产线的形式出现，集机、电、气、液控制于一体，成套性强、可靠性高。并且，以模块化组合的形式出现，具备系列化、标准化、通用化的特点。此外，越来越多采用的微机控制、模拟控制等高新技术，使包装机械跃上一个新台阶。咖啡粉枕式包装机是实现咖啡粉销售包装的主要机械工具。包装机械工具的使用不仅体现了现代生产的发展方向，同时也是提高经济效益的重要途径。1）包装机的使用大大提高了产品的数量和质量，提高了产品的竞争能力。2）包装机械不仅可以大大改善操作条件，而且能最大限度的避免操作人员同食品直接接触是可能产生的污染，从而保证食品的清洁卫生和金属制品的防锈防蚀。采用机械化包装就可以把人们从复杂、笨重的手工劳动中解放出来，减轻了体力劳动的强度，增进了工人的健康。3）机械包装的生产能力一般比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍，不仅提高了劳动生产率，而且能更好的适应市场的实际需要，加速产品的更新换代。4）咖啡粉在手工包装过程中容易发生逸散、飞溅现象，采用机械包装则会大大地减少损失，节约原料，有利于提高经济效益。随着市场经济的发展，包装工业在国民经济中所占的比重和作用也越来越大。我国成功加入WTO后，全球经济贸易一体化进程的发展促使商品流通领域的竞争更加激烈，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。20世纪80年代后，我国的包装机械的生产和设计取得了巨大的发展，大量填补国内空白的包装机械问世，品种规格不断增加，同时出现了很多包装机械的生产企业，许多研究机构着手研究包装机械，高等院校也纷纷设立了包装工程专业，从而形成了一个独立的的包装机械行业。进入21世纪，包装机械除继续增加新品种外，在产品的技术水平、内在质量和性能等方面都有了很大进步，这一切都与包装机械的设计有着密切的联系2。本课题设计的内容是设计咖啡粉枕式包装机。课题来源于盐城市盛和轻工机械厂。本课题有两个人共同参与，本人设计的内容为咖啡粉枕式包装机，具体任务是进行总体设计、计量装置设计及横封切断装置设计。需要解决的问题主要有:根据包装袋的形状、尺寸、袋内咖啡粉的体积、封边方式的要求完成包装袋封口位置、装料位置及计量装置形式的选择；卷筒、光电检测器、成形器、牵引棍、纵封棍等部件先后位置的确定;横封头及加料装置的设计;不等速机构、无级变速机构的设计及位置布置。本课题设计思路：分析封袋的封装要求以及封袋总体尺寸确定包装的总体工艺方案。包装过程：片状包装纸由卷筒引出，经光电检测器再由成形器成形和牵引辊，纵封辊制成包装。已充填包装物的包装袋上下整形输出，经输送带送到横封头横封并切断排出成品。传动部分是：主电机将运动传入横封传动轴，再经不等速机构带动横封头传动，不等速机构是用来调整横封头的封切瞬时速度，使之与包装袋移动速度同步的。调节无级变速差动机构可以得到所需袋长。工艺方案确定后，根据封袋的大小及咖啡粉的多少来确定各个部分的尺寸，保证各个部件之间工作连续可靠，包装机总体结构的紧凑，本装置用容积计量装置对粉式装料咖啡进行计量。为保证封袋两侧大小相等，故在机构中有成形器和牵引棍。为保证包装纸的运动速度与横封速度的同步，故用光电传感器对其进行检测并用超越电机动作使之运动或制动停止达到对速度误差进行补偿的目的。为了避免包装过程中得到的袋长误差，故有调节无级变速差动机构可以对得到的袋长加以调整。本课题需要解决的问题主要有:根据包装袋的形状、尺寸、袋内咖啡的体积、封边方式的要求完成包装袋封口位置、装料位置及计量装置形式的选择；卷筒、光电检测器、成形器、牵引棍、纵封棍等部件先后位置的确定;横封头及加料装置的设计;不等速机构、无级变速机构的设计及位置布置;差动机构的设计;误差补偿机构对各个部分误差进行补偿。咖啡粉是粉状食品，包装速度为30袋/min，包装膜为PP卷、最大宽度50mm、长度50m。咖啡粉包装机由计量充填装置、封口装置、牵引装置、动力机构组成。各个装置之间通过一定的传动关系联系在一起，协调的工作。本设计的重点是在完成包装机总体设计的基础上完成计量装置的具体设计和横封切断机构的三围结构设计。本包装机为粉类食品专用，其料盘上的主要零件均为自行设计加工。设计时尽量使用标准件和通用件，非标准件设计尺寸是取整，以便缩短设计周期，降低加工难度，提高经济效益。所设计的包装机为企业的生产提供参考。本课题的设计意义及价值：所设计的设备应能满足咖啡粉包装要求，保证包装膜对正，便于调整，结构简单、运转平稳，工作可靠，便于维修。2咖啡粉枕式包装机总体设计咖啡粉枕式包装机的包装原理： 咖啡粉枕式包装机整体是由几个机构组成，主要有：料盘装置，横封装置，竖封装置，走袋装置，料卷装置，电机等通过一定的传动关系组成。塑料薄膜卷在料卷装置上通过成型器成型形成卷筒状然后通过竖封装置热封，再通过牵引机构向前走袋，在走袋的过程中料盘装置把计量好的咖啡粉通过料斗注入竖封好的袋中，最后通过横封机构横封切断，包装完成。根据包装机的要求，在包装过程中要确保各个装置之间运动协调。图2.1包装机总体结构图传动方案要满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率、使用维护便利、工艺和经济性好等要求。经过分析与比较,决定采用如下运动方式：电动机带动V带轮转动,经过蜗杆蜗轮减速带动凸轮轴转动，然后一部分动力通过用同步带轴，同步带轴通过一对齿轮把动力传给料盘轴。用蜗杆蜗轮减速是因为它的传动比大可以一次将转速降到需要的大小，使结构简单；用一根轴同时带动横封机构、竖封机构、走带机构既能使结构简单又能保证三者之间同时协调的工作；用同步带传动既能保证准确的传动比又能实现较大中心距的传动。整个机构结构紧凑，传动平稳，冲击小。2.1动力设计2.1.1电动机的选择电动机的容量（功率）选得是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常工作，或电动机因长期过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且因经常不在满载下运动，其效率和功率因数都较低，造成浪费。A. 料盘转速的计算： （2-1） - 料盘的转动线速度 拟定 0.25 m/s - 料盘直径 拟定 294 mm由公式4-1得： =7.5 r/minB. 传动效率的计算：由于传动装置较为复杂，取保险效率 =0.68C. 式中 ,，确定电机的输出功率 P：由于料盘的转速很慢P 80100)时才进行轮齿弯曲疲劳强度计算。对于开式传动，则按蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度进行设计。A.按接触疲劳强度计算a.选 ,查文献9表7.2 取=4则 。b.蜗轮转矩初选 c.载荷系数K 查文献9表7.8 得K=1.1 d.材料系数 查文献9表7.9 得e. f.初选m, 查文献9表7.1 取m=4mm、=40mm、q=10,此时=640g.导成角h.许用接触应力=242MPa其中B计算传动效率a.滑移速度 b.齿合效率由Vs=1.26m/s 查文献9表7.5得 =2.433 （3-8）0.70c.传动效率 （轴承效率=0.99，润滑效率=0.98）d.检验值 （3-9） =2521.3 640 原选参数强度足够C确定传动的主要尺寸 m=4mm, =40mm, =2, 中心距 a=100mma.蜗杆尺寸a）分度圆直径d =40mmb）齿顶直径 c）齿根直径 d）导程角 右旋e）轴向齿距f）轮齿部分长度 取=60mm b.蜗轮尺寸a）分度圆直径d b）齿顶圆直径 c）齿根圆直径 d）外圆半径e）蜗轮轮齿宽度f）螺旋角g）齿宽角h）咽喉母圆半径 D润滑方式 根据其具体的功用，采用喷油润滑。E蜗轮蜗杆的结构设计 蜗杆：车制 蜗轮：采用齿圈压配式结构3.3同步带传动设计传动功率小带轮转速 大带轮转速 传动用途：轻型包装机 原动机种类：交流电动机 工作制度：8-10小时/天由于转速不大 所以选择模数制同步带(设计查表参照机械设计手册.机械传动成大先 主编计算项目单位公式及数据说明设计功率kw查表12-1-67=1.2=0.67kw带型或模数mmm根据和=30r/min由图12-1-8选取m4-小带轮转速小带轮齿数由表12-1-68 取小带轮节圆直径mm带速vm/s m=4mm 传动比i10 合适-大带轮转速r/min 大带轮齿数大带轮节圆直径mm初定中心距mm初选mm初定带的节线长度及其齿数mm=687.244mm查表12-1-548取实际中心距amm鉴于整体结构中心距不可调查表12-1-71得a=202.178mm小带轮啮合齿数带宽mm模数制=148.4mm取=-小带轮啮合齿数系数=7所以=1.00单位带宽许用应力查表12-1-768得：=因为v100mm时，单键槽增大3，双键槽增大7；d100mm时，单键槽增大57，双键槽增大1015。最后对d进行圆整。查表C=103 (当所受弯距较小或只受转距、载荷较平稳，无轴向载荷或只有较小的轴向载荷、减速器的低速轴、轴只作单向旋转；反之，取小值，C取较大值。)料盘的实际功率很小，扭矩约等于零，取P=0.1kw,n=7.5r/min最小直径处有键槽，增大5%取=26mm C.各轴段直径和长度的确定轴的结构如图3.1所示：图3.1轴a.段轴头的长度，此处要装料盘、联结盘、法兰，取。b. 确定、选择滚动轴承型号,取 查轴承样本，选用型号为36206的角接触球轴承，其内径d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm。c.段直径，为方便安装，应略大于，取=36mm。段长度，根据料盘总体结构取=68mm。D.轴承的选择选择滚动轴承的类型，一般从载荷的大小、方向和性质入手。在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承承载能力大，适用于载荷较大或有冲击的场合。当承受纯径向载荷时，通常选用径向接触轴承或深沟球轴承；当承受纯轴向载荷时，通常选用推力轴承；当承受较大径向载荷和一定轴向载荷时，可选用角接触球轴承。根据轴的应用场合可知，轴主要受到径向力和轴向力。查询常用滚动轴承的性能和特点，选择角接触球轴承。角接触球轴承的性能特点：可同时承受径向负荷和轴向负荷，也可承受纯轴向负荷。应用场合：适用于刚性较大跨距不大的轴及须在工作中调整游隙的场合。 E.轴承的润滑润滑对于滚动轴承具有重要意义。轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力，还具有散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等。润滑方式与轴承速度有关，一般根据轴承的d值（d为滚动轴承内径，单位mm；n为轴承转速，单位r/min）做出选择。如表3-1所示：表3-1深沟球轴承润滑方式d值界限（10mmr/min）轴承类型脂润滑油润滑深沟球轴承1625轴承的润滑方式选择脂润滑。F.滚动轴承的密封轴承工作时，润滑剂不允许很快流失，且外界灰尘、水分及其他杂物也不允许进入轴承，故应对轴承设置可靠的密封装置。密封装置可分为接触式和非接触式两类。a.接触式密封通过轴承盖内部放置的密封件与传动轴表面的直接接触而起密封作用。密封元件主要用毛毡、橡胶圈、皮碗等软性材料，也有用减磨性好的硬质材料如石墨、青铜、耐磨铸铁等。b.非接触式密封接触式密封必然在接触处产生摩擦，非接触式密封则可以避免此类缺点，故非接触式密封常用于速度较高的场合。由于转速大于5r/min 选择非接触密封。4.计量装置设计料盘装置工作原理是：料盘装置是由料盘，料盘罩，转轴，法兰，连接盘，活动底盖，开盖销，闭盖销等主要部件通过一些辅助件连接在一起。其工作原理：料盘是可以转动的，料盘中有圆周等分装配的4个量杯，在各个量杯的底部均有一个活动底盖封闭其出口，在料盘内还设计一个料盘罩，上部开有一个圆孔，可以通过料斗进料。转轴带动法兰旋转，法兰通过连接盘带动料盘连续旋转，由于料盘罩固定不动，因此料盘罩可以把充填入量杯的物料面刮平，保证各量杯所盛的物料容积相同。当量杯随料盘转到卸料位置时，活动底盖被开盖销碰开，物料靠自重向下卸出，经成型器充填入包装内。随后料盘继续回转，使活动底盖碰到闭盖销令其回复原位，重新另一个充填的过程。4.1料盘装置设计图3.1料盘装置结构4.2量杯尺寸确定 量杯内径可以按照包装粉剂的体积多少来做相应大小的量杯，由于包装咖啡的体积小，选择量杯外径40mm，为了加工方便其他尺寸相应取整。其尺寸如图3.2。图3.2量杯4.3料盘结构尺寸确定 料盘直径的大小决定了料盘装夹量杯的尺寸和排部，料盘的直径不宜过大，太大会增加总体的尺寸，导致制造成本的提高；料盘直径过小，达不到量杯排部的要求。综合因素考虑取料盘直径294mm,高度100mm。料盘的材料为2Cr13料盘上分布四个放量杯的沉孔，其尺寸同量杯外轮廓尺寸。图3.3 料盘 为保证料盘和料盘轴同步转动料盘上端用圆头螺母卡在料盘轴上保证轴向固定，下端用联结盘连接法兰，法兰用键和轴连接保证同步转动从而带动料盘转动。4.4联接盘设计 联接盘的主要作用是连接料盘和法兰。上端用两个销与料盘相连，下端用四个螺钉与法兰连接。其尺寸受料盘尺寸限制。其结构如图3.4图3.4联接盘4.5料盘罩设计料盘罩的作用是挡料，一方面防止料从料斗下落时发生的逸散、飞溅，另一方面是在装料过程中刮平量杯里的料，其结构尺寸由料盘尺寸和量杯的位置确定。图3.5料盘罩5结论本课题是经过对包装要求和条件的分析，选择型号为Y802-4的电机，选择了v带和蜗杆蜗轮机构作为减速机构，运用了齿轮传动和同步带传动并且对齿轮、轴、带轮、蜗杆蜗轮进行了设计校核，所设计的包装机横封、竖封、走带都是用凸轮机构，主要针对用塑料袋包装的食品。其计量装置采用容积计量主要是针对咖啡粉一类粉状食品设计的。计量用的量杯可以根据包装食品体积的不同做相应大小的内径。料盘采用回转式圆盘，四周均匀分布四个量杯，其回转一周可以完成四个计量动作。设计的包装机能满足加工要求，运转平稳，工作可靠，结构简单，便于调整和维修。 参考文献1 宫相印主编.食品机械与设备M. 北京：中国商业出版社，19932 陆振曦、陆守道主编.食品机械原理与设计M.北京：中国轻工业出版社，19953 伍水顺、张裕中主编.食品机械自动控制M. 北京：中国轻工业出版社，19944 徐灏主编.新编机械设计师手册M.北京:机械工业出版社,19955 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(上册) M.北京:机械工业出版社,20016 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(下册) M.北京:机械工业出版社,20017 M编写组编.中国轴承新旧型号对照手册.北京:兵器工业出版社,19958 成大先主编.机械设计手册M.北京:化学工业出版社,20049 徐锦康主编.机械设计M.北京:机械工业出版社，200110张聪主编.自动化食品包装机M.广东:广东科技出版社,200311王旭、王积森主编.机械设计课程设计M.北京:机械工业出版社,2004致 谢本次毕业设计到此为止已接近尾声，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。毕业设计作为在大学里的最后一道学习环节，使理论与实践更加接近，加深了我对理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。对于计量装置，我们还是比较陌生的，而咖啡粉枕式包装机又是计量研究领域的先进设备，因此，我的毕业设计必定存在不少问题。在解决这些问题时，我查阅了许多相关资料，并得到了陈树祥老师的指点。毕业设计是我们走向工作的前奏，作好毕业设计对我们以后的工作有很大帮助。而毕业设计完成得好坏离不开指导老师的帮助。完成本次毕业设计，首先要感谢陈树祥老师，他在百忙之中抽出时间来指导、监督我们，为我们纠正不少常见错误。其次要感谢我们所到的实习单位的技术人员，从他们身上我学到了不少相关知识。27盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007附 录序号 图 名 图 号 图 幅1 咖啡粉包装机总装配图 BFZ30-00 A0 2 料盘装置装配图 BFZ30-11-00 A1 3 料盘 BFZ30-11-01 A1 4 轴承座 BFZ30-11-02 A25 转轴 BFZ30-11-03 A2 6 机架 BFZ30-11-04 A27 量杯 BFZ30-11-05 A3 8 法兰 BFZ30-11-06 A39 齿轮 BFZ30-11-07 A310 联接盘 BFZ30-11-08 A311 料斗 BFZ30-11-09 A312 料盘罩 BFZ30-11-10 A313 活动底盖 BFZ30-11-11 A428盐城工学院本科生毕业设计说明书 20071 毕 业 设 计 说 明 书咖啡粉枕式包装机总体设计及计量装置设计专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 唐 佳 红 班 级 BD机制031 学 号 0320110135 指导教师 陈 树 祥 完成日期 2007年6月13日 毕业设计 文 献 资 料专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 唐 佳 红 班 级 B D机制031 学 号 0320110135 指 导 教 师 陈 树 祥 文 献 资 料1 周 晖,李兴根.基于W77E58单片机的枕式包装机控制系统的设计J. 轻工机械,2006,(03):97-99.2 阳斌.伺服技术在枕式包装机中的应用J. 食品与机械,2005,(03):49-51.3 李晓伟.机电产品用于自动枕式包装机J.现代制造,2006,(21):70-71.4 张延波,李晓伟.PLC在枕式包装机控制系统中的应用J.山东科学,2006,(03):80-82.5 周骏,潘晓铭.枕式包装机热封器与封口效果分析J.中国包装,2004,(04):89-90.6 唐善华,仲淇生.枕式包装机横切机构的传动问题分析及对策J.食品与机械,2003,(03):27-29.7 吕月娥,李相伟.枕式包装机控制系统的设计与实现.机电一体化, 2003,(03):32-36.8 梁燕飞.枕式包装机横封机构设计J.机械工程师,1999,(10):15-16.9孙茂泉,严伟跃.信封式条状包装机的开发设计.轻工机械,2006,(03):127-129.10刘云霞,周春国,杨军良.多功能枕型包装机光电自动定位系统分析J.包装与食品机械,2000,(02):8-11.11项新建,郑春水.多功能枕式包装机自动定位控制系统的研究J.电工技术杂志,2001,(08):19-21. 毕业实习报告 专 业 机械设计制造及其自动化学 生 姓 名 唐 佳 红 班 级 BD机制031 学 号 0320110135 指 导 教 师 陈 树 祥 日 期 2007年4月 1日 实习报告一概述 这次为期两周的参观实习，使我们对毕业设计课题所涉及的内容有一个感性的知识。我此次毕业设计的课题是咖啡粉枕式包装机，属于食品包装机械，课题具有典型性和实用性，食品包装是一门综合性的应用学科。食品包装工程是一个系统工程，它包含了食品工程、机械力学工程、化学工程等领域。因此，做好食品机械首先要掌握以及综合运用与食品包装相关的知识和技术，然后进行包装设计及操作的能力和方法。本次毕业实习是毕业设计的重要环节之一，对以后的毕业设计将发挥很大的作用。在学习了有关机械设计，机械原理等方面的专业知识以后，对传动机构、计量装置和横封切断装置的原理有了初步的了解。本次毕业实习的主要目的就在于让我们围绕毕业设计的课题，通过现场生产实习，进一步了解与之有关的实际知识，然后进行资料的收集，达到增强感性认识，开阔视野为目的，以便在毕业设计过程中能充分利用所掌握的知识以及收集的资料，更好的完成毕业设计。二实习过程为了毕业设计的需要，我们在陈树祥等老师的带领下进行为期两周的工厂实习。我们实习的流程如下：1、第一次我们去了盐城江淮动力股份有限公司，该公司主要从事柴油机及单缸汽油机开发、研制及生产制造，我们对零件加工车间，箱体加工车间进行了参观。主要对C6136A型组合机床、CZK系列数控机床、XYCP250型磁性排屑器进行了解。2、第二次我们去了盐城市悦达拖拉机有限公司，该厂主要生产180型，250型，350型，500型四轮拖拉机，我们对零件加工车间，装配车间，涂装车间及焊接车间进行参观。主要对焊接技术进行了解。3、第三次我们去了盐城市机床有限公司，主要对B2010A龙门刨床的结构、性能、组成部分、夹具、工作台、加工工艺以及产品的质量测量进行了解。三、实习内容在做毕业设计前期，首先在陈老师的指导下，我从图书馆中借来了一些有关本课题的参考资料，并从网上下载了不少资料。通过对这些资料的学习，我对自己的毕业设计课题有了一定的了解和认识，丰富了其理论知识。但理论还必须与实际相结合，才能更好地解决实际问题，为此，在系方领导的组织下，由陈书祥、黄晓峰、袁铁军、许晓琴、王宗荣、刘道标、郁倩、朱龙英、陈西府等老师领队，我们相继参观了江淮动力机械有限公司，江苏悦达盐城拖拉机厂以及盐城市机床有限公司。首先,我们参观了盐城市江淮动力股份有限公司，盐城市江淮动力集团股份有限公司主要生产柴、汽油发动机配件，电动工具配件及汽车配件等。这虽然与我的毕业设计课题不是紧密相关，但是其加工设备的传动装置还是值得学习的。其次，我们参观了江苏悦达拖拉机厂。拖拉机厂主要生产黄海牌-12型、151型、81型系列手扶拖拉机和黄海金马-180、200、220、250、300、350、400、450、500、550、700、720、750系列及四轮驱动系列轮式拖拉机，在那里我们参观了传动箱体的加工生产线。首先，铣削两个基准面，通过粗铣，然后精铣。在一基准面上钻两个销孔，为后面的定位做好准备，然后同样通过粗铣精铣两个步骤加工两端面，同样另外两侧面通过粗铣精铣两个步骤进行加工。用组合机床进行多孔的钻削加工时夹紧工具定位就非常重要了，在工厂里，我们看到各个面都有其自己的夹紧工具，设计的非常巧妙，随行夹具的使用保证了工件的加工精度。在此加工生产线上的每个生产步骤都很有讲究，随行夹具的使用能保证加工精度，不仅提高了人的劳动强度，而且效率高，而唯一的遗憾就是增加了加工成本。这更使我下定决心一定要把我的课题做好。最后，我们参观了盐城市精密机床厂，在机床厂我们参观了各种机床的生产和装配情况，使我对零件的生产有了深刻的了解，对我的设计有促进作用。在参观了该厂及听了工厂里工人师傅的讲解后,明白了一般零件的加工过程如下：胚料-划线-刨床(工艺上留加工余量)-粗车-热处理,调质-车床半精加工-磨-齿轮加工-淬火(齿面)-磨面。齿轮零件加工工艺：粗车-热处理-精车-磨内孔-磨芯,轴端面-磨另一端面-滚齿-钳齿-剃齿-铡键槽-钳工-完工。四.分析组合机床是以系列化、标准化的通用组
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