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三角包装袋形式的液体立式成型充填封口包装机设计成型充填封口包装机是能够完成包装容器的成型,充填,封口的机器。按其功能可以分为袋成型充填封口包装机和热成型充填封口包装机两大类型。其中立式袋成型充填封口包装机是包装机械中应用最广泛,批量最大的机型之一,其特点是被包装材料的供料筒设置在制袋器内侧,制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。该成型机器主要由计量装置,传动系统,横封和纵封装置,成型器,充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。本次设计的包装机为三角包装袋形式的液体立式成型充填封口包装机,选用翻领式成型器,机械无级调速装置,高频加热式横封器,纵封牵拉滚轮通过传动,执行机构实现包装机的包装参数要求。关键词:包装机,计量装置,成型器,机械无级调速装置全套图纸,加153893706Title The Design of Triangular Form of Liquid PackagingBags Vertical Shaped-filling-sealing Packaging Machine AbstractShaped-filling-sealing packaging machine is a machine which can model,fill,seal of the packing container。It can be divided intotwo types by the function ,including bag modeling packing machine and hot modeling packing machine. The upright sack modeling filling sealing packing machine is the most applicative type. The character of this type of packing machine is as following .The material canister is in the bag making ware ,and bag making and atling is completed from top to bottom . This machine is mostly composed of metering device,transmission agent,crosswise and vertical envelop device,former,stowing pipe and film hauling and pulling feed deliver mechanism. The packing machine designed now is upright sack modeling filling sealing packing machine for paper cornucopia bag . In this machine ,there is lapel type former,mechanism infinite speed variation device,dielectric heating crosswise enveloping ware and the truck of vertical enveloping.keywords packaging machine ,metering device, former, infinite speed variation目 录引言11 成型充填封口包装机概述21.1 成型充填封口包装机的发展概况21.2 成型充填封口包装机的分类及特点22 袋成型充填封口包装机32.1 分类及组成32.2 立式袋成型充填封口包装机33 立式袋成型充填封口包装机典型部件设计43.1 三角袋成型器的设计43.2 机械无级调速装置93.3 高频加热式横封器103.4 纵封牵拉滚轮103.5 总体布局图124 设计数据计算124.1 确定主轴转速144.2 轴的设计144.3 选择电动机164.4 蜗轮减速器的设计174.5 锥齿轮的设计214.6 V带设计244.7 双联滑移齿轮设计26毕业设计总结30致 谢31参考文献32附 录33- III -本科毕业设计说明书引言包装机械根据包装物与包装材料的供给方式,可分为全自动包装机械及半自动包装机械;按包装物的使用范围划分,还可分为通用包装机、兼用包装机及专用包装机;依包装种类可分为内包装机及外包装机等。近几年来我国的包装机械虽然发展很快,产品水平也上升到了新台阶,开始显现规模化、成套化、自动化的趋势,传动复杂、技术含量高的设备开始出现。但是与国外产品相比仍然存在很大的技术差距。我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。国内大多以生产单机为主,而国外大多为成套生产线,很少单机销售。我国的食品和包装机械单机多、成套少,通用机型多、满足特殊要求、特殊物料的设备少;技术含量低的多,高技术附加值、高生产率的产品少;智能化设备还处于研制阶段。我国食品和包装机械产品的质量差距主要表现在稳定性和可靠性差、造型落后,外观粗糙、基础件和配套件寿命短、无故障运行时间短、大修周期短,且绝大多数产品还没有制定可靠性标准。同时我国食品和包装机械主要还是仿制、测绘,稍加国产化改进,很少有自行研究开发的。目前国内的科研、开发投人较少。我们的开发手段落后,现在好一点的企业开展了“甩图版工程”,但真正使用CAD的还很少。产品开发缺少创新,难上水平。生产手段落后,大部分还是用陈旧的通用设备加工。新产品开发不但数量少,而且开发周期长。在企业管理上,往往重生产加工、轻研究开发、创新不够,不能紧跟市场需求及时提供产品。 现在随着人们膳食结构的调整和饮食习惯的改变,促进了食品加工业的快速发展,增加了对高品质的包装机械和食品加工机械的需求。所以现代包装机设计应该满足“绿色设计”,即人性化设计的要求。它是面向质量设计、装配设计、制造设计、维修设计、可靠性设计的综合设计。包装机械的设计要考虑到可靠性、安全性、环保性、低噪音等各方面的因素。充分体现原理优化、结构优化、制造优化、造型优化。按包装机械的工作原理与结构性能通常将包装机械分成八个组成要素:,被包装物品的计量与供送系统;该系统是指将被包装物品进行计量,整理,排列,并输送至预定工位的装置系统。有的还完成被包装物品的成型和分割。,包装材料的整理与供送系统;该系统是指将包装材料进行定长切断或整理排列,并逐个输送至预定工位的装置系统。,主传送系统;该系统是指将被包装物品和包装材料由一个包装工位顺次传送到下一个包装工位的装置系统。,包装执行机构;,成品输出机构。,动力机与传动系统;该系统是指将动力机的动力与运动传递给执行机构和控制元件,使之实现预定动作的装置系统。,控制系统;控制系统由各种自动和手动控制装置组成,是现代包装机械的重要组成部分,包括包装过程及其参数的控制,包装质量,故障与安全的控制等。,机身;机身用于支撑和固定有关零部件,保持其工作时要求的相对位置,并起一定的保护和美化外观等作用。本次包装机械的毕业设计涉及到大学期间所学的机械原理,机械设计,机械系统设计,机电传动控制,测试与传感等多门课程。作为大学四年的最后一次大型的综合性设计它会提升我们综合运用所学知识,融合各个学科,交叉运用各个学科知识的能力,很好的培养了我们的研究能力,设计能力和动手能力,认真完成本次的毕业设计可以为我们将来的学习和工作打下良好的基础。三角包装袋形式的液体立式成型充填封口包装机设计- 35 -1 成型充填封口包装机概述1.1 成型充填封口包装机的发展概况成型充填封口包装机是能够完成包装容器的成型,充填,封口的机器。我国的成型充填封口包装机起步较晚,80年代以前只能生产几个品种,且水平很低。自70年代末,80年代初起,由于我国改革开放,经济飞速发展,人民生活水平不断提高,对包装产品的数量和质量的需求不断增加。这种市场需求的刺激,加上国家和政府主管部门的重视,政策引导和积极扶持,使成型充填封口包装机的研究,设计和制造得到迅速的发展。机电一体化和微机控制也为研发成型充填封口包装机提供了广阔的前景。1.2 成型充填封口包装机的分类及特点成型充填封口包装机按其功能可以分为袋成型充填封口包装机和热成型充填封口包装机两大类型。1 袋成型充填封口包装机 袋成型充填封口包装机是将卷筒状的挠性包装材料制成袋筒,充入物料后,进行封口,三个功能自动连续完成的机器。袋成型充填封口包装机应用广泛,可包装液体,糊状物料,也可以包装颗粒和固体物料。包装袋的形式有枕形袋,三封袋,四封袋,砖形袋,屋形袋,角形自立袋等多种类型。2 热成型充填封口包装机 热成型充填封口包装机是在加热的条件下,对热塑性的片状包装材料进行深冲形成包装容器,然后进行充填和封口的机器。该机器一般使用两层卷料,一层是“成型”卷料,另一层是“盖封”卷料。“成型”卷料经过加热成型制成包装容器,由工人或自动充填装置填料后,再将“盖封”覆盖在容器上,用加热的方式与容器四周凸面密封,再由冲裁装置冲裁成单个的包装盒。2 袋成型充填封口包装机2.1 分类及组成袋成型充填封口包装机常用于包装块状,片状,粒状,梗枝状,粉状以及流体和半流体物料。其特点是直接用卷筒状的热封包装材料,自动完成制袋,计量和充填,排气或充气,封口和切断等多种功能。热封包装材料主要有各种塑料薄膜以及由纸,塑料,铝箔等制成的复合材料,它们具有防湿阻气,易于热封和印刷,质轻柔,价廉,易于携带和开启等优点。根据制袋与充填物料的方向不同,袋成型充填封口包装机一般分为立式和卧式两种类型。2.2 立式袋成型充填封口包装机立式袋成型充填封口包装机是包装机械中应用最广泛,批量最大的机型之一,其特点是被包装材料的供料筒设置在制袋器内侧,制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。该成型机器主要由计量装置,传动系统,横封和纵封装置,成型器,充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。其工作原理(如图1所示)为:放置在支承装置上的卷筒薄膜1,绕经导辊组2,张紧装置3,通过成型器4卷成薄膜圆筒裹包在充填管5的表面。先用纵向热封器6对卷成圆筒的接口部位薄膜进行纵向热封,得到密封管筒,然后筒状薄膜移动到横封器7处进行横封,构成包装袋筒。计量装置(图中未画出)把量好的物料,通过上部的充填管5充填到包装袋内,再由横向热封器7热封并在中间切断,形成包装袋单元体,同时形成下一个筒袋的底部封口。图1 立式袋成型充填封口包装机工作原理图1卷筒薄膜;2导辊组;3张紧装置;4成型器;5充填管;6纵向热封器;7横向热封器3 立式袋成型充填封口包装机典型部件设计3.1 三角袋成型器的设计三角袋立式成型充填封口包装机的三角袋有四个侧面,外形象粽子,常用于包装小份量的咖啡,牛奶,袋乳品,蜂蜜,糖浆,果汁或者其他类似的产品。因这种袋开口后还须保持原形而依然挺立,所以应该采用金属或其他较厚的材料制成。翻领式成型器由外表为领状而内表面为圆形的内外工作曲面组合而成,平张薄膜沿着翻领外表面翻折并沿着管子内壁下降。当其强制通过该成型器后,其纵缝就互相搭接或者对接而形成筒状,成型时运动阻力较大,容易造成拉伸等塑性变形,故对单层塑料薄膜的适应性较差,而适用于金属膜或者其他较厚的材料。这种成型器广泛的应用于立式充填封口机上,该设计中的袋宽尺寸通过更换成型器来实现。薄膜在通过该成型器的时候应该力求不产生纵向与横向拉伸变形,使成袋的外形平整美观,符合制袋要求。因此,在设计翻领式成型器的时候,不但要考虑形状和尺寸,更主要的在于确定其领口交接曲线,该设计中选用圆形加料管翻领式成型器。图2 圆形料管翻领式成型器的几何图形及参数关系图如上图2,圆形料管翻领式成型器的几何图形及参数关系图,为推导方便,取直角坐标,设料管的中心线为Oz轴,它同平面的相贯线是以r为半径的一个圆。平张薄膜经过导辊引至成型器未折弯以前要求与ABC共面,则构成等腰三角形,且与平面的夹角为,显然D是AB直线的中点,,则ACS与BCS对呈对称曲面,SCS即为翻领式成型器的交接曲线。S是该曲线的最低点,位于x轴上,c为最高点,在平面上的投影点是N,也位于x轴上。若将AC任意延长至T点,依次作,由此得知,均为直角,且与共面,与共面。在领口交接线上任取一点P,连PT,令,P点在平面上的投影为Q点,令,。为求PQ与u的函数关系,又令,并写出P点的坐标:,同理可以写出T点的坐标:,进而求得:代入以上各坐标值则得:通过解析作图法求解,得到交接曲线上任意点P的轨迹方程:设计中如果能首先确定袋子的净宽b,料管半径r,翻领三角平面的后倾角及其半顶角,领口交接曲线的最大高度h,则可以求得e值。再利用公式(11)计算出与每一段弧长u对应的在交接曲线上各点高度,便不难连成交接曲线(scs为成型器的领口交接曲线)确定各参数必须满足包装工艺的要求:圆形料管的半径。由于袋筒的内表面与料管的外表面近似直接触,故取翻领三角平面的后倾角翻领三角平面的后倾角与三角板成型器的安装角相似,角越大则薄膜通过成型器的阻力越大,而结构尺寸却趋于减小,这样包装机的总体尺寸就显得更加紧凑。生产实践表明,翻领式成型器后倾角的可取范围较宽,即,此设计中取。翻领三角平面的尺寸由图可知,三角平面ABC是将平张薄膜从导辊牵至成型器最高点C,在开始折弯成型之前用来引导和承载包装材料的,其形状尺寸应该由底AB=2b,高DC (或者顶角)来决定。如前所述值与袋子尺寸有关,至于值的大小实际上反映了引导面的大小,若值太小不仅起不了引导与承载的作用,而且会使薄膜在交接曲线附近的运动阻力过大,容易引起拉伸变形。反之,若太大又会导致成型器结构不够紧凑,并增加了薄膜与成型器表面之间的摩擦。设计中可取,则;设计时为使领口交接曲线比较精确,对来说在范围内一般不应少于八个计算点,而在之间因曲线对称,无需重复计算。领口交接线的最大高度。由于领口交接线是一条空间曲线,因此对于某一特定的, 和而言,由式(12)可见,其领口交接线的最大高度与线段的长度有关。当值由变化时,则由某一高度值逐渐趋小,直至减为;当值取得较大时,较小,成型器较矮,薄膜在成型时变形急剧,阻力增大,不利于制袋。当值取得较小时,较大,成型器较高,虽然薄膜成型时变形和阻力较小但是结构不紧凑,而且导致加料管悬臂增长,受力情况变差,对制造与使用都会带来困难。当时,的变化已经极为缓慢,所以可以取。将(12)代入上述不等式中,得到:;(13)为了不使成型器尺寸过大,通常值在计算值附近取整数。翻领成型器的参数计算:设计参数:制袋尺寸:长120180mm,宽100150mm;后倾角。袋宽取100mm进行计算,其他袋宽尺寸的算法与此相同。确定圆形料管的半径r由式31.83mm确定三角平面的顶角及领口交接曲线的最大高度取翻领成型器的引导面长与领口交接曲线的最到高度相等,则,再运用式(13)求交接曲线的最大高度的计算值化简得:解得:;故取确定领口交接曲线的轨迹点:由式(12)代入得:若沿着料管的半周长分成10等分,并分别将u值代入下列曲线高的计算式: 经计算得出下表所示值:0102030405060708090100110109.26106.73101.9794.6984.7272.0756.9139.5420.4003.2 机械无级调速装置图3 无级调速装置1螺母;2v形带;3键;4弹性定位套;5分离锥盘;6可动分离锥盘;7调节螺母;8调节螺杆;9手轮;10锁紧螺母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1520袋/min范围内任意调节,图3所示为无级调速装置结构图。分离锥盘5是不动的,由输出轴通过弹性定位套4加以固定,当需要变速时,首先松开锁紧螺母10,转动手轮9,调节螺杆8转动时,带动调节螺母7轴向移动,分离锥盘6也轴向移动,使三角胶带沿径向外移或内嵌。因而改变输入与输出轮的作用半径,达到无级调速的要求。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24。3.3 高频加热式横封器图4 高频加热式横封器1,3 封合电极 2,弹性夹板 4,加热切刀上图4所示为高频加热式横封器的截面图。它左右两只电极,即封合电极。其间通入高频电流进行加热。在电极两外侧各配置一对弹性夹板,以利于减少电极合拢时的刚性冲击和对封口缝的拉力。电极表面胶粘着环氧板及聚四氟乙烯编织物作为耐热,绝缘,防粘材料,与薄膜偶尔被热穿时可以防止高频加热切刀与封合电极直接接触而产生的电火花现象。这种高频加热式横封器兼有横封和切断的功能。3.4 纵封牵拉滚轮该立式包装机的纵封牵拉滚轮选用热辊加压封合,如图5所示,将一对或其中一个相向等速回转的辊筒1加热,使连续通过其间的薄膜2受压封合,因为三角袋立式包装机袋用材料较厚,所以易采用这种热封加压封合方法。这组纵封牵拉滚轮兼有纵封和牵拉薄膜的功能。该设计中纵封滚轮的转动是通过一对锥齿轮传动从主轴上得到。图5 热辊加热封合1辊筒;2薄膜;3封缝3.5 总体布局图1,料斗 2,阀开度调节器 3,翻领式成型器 4,锥齿轮 5,双联滑移齿轮 6,二轴 7,凸轮 8,主轴 9,蜗轮减速器 10,无级调速装置 11,电动机4 设计数据计算设计参数 制袋尺寸:长120180mm,宽100150mm 计量范围:150550ml 包装速度:1520袋/min见主传动示意图6,设电动机的转速为,无级调速装置输出轴的转速为,主轴的转速为,二轴的转速为,带动纵封滚轮转动的轴的转速为,无级调速装置的传动比为,蜗轮减速器的传动比为,主轴与二轴之间齿轮的传动比为。其中:;为两横封凸轮之间的间隔时间,(;为两凸轮之间的夹角,该设计中,即)故纵封滚轮的角速度;线速度(为纵封滚轮的半径)包装袋的袋长由上式可以看出:包装袋的袋长取决于和,纵封滚轮的半径 在设计的过程中是个定值,所以要想改变包装袋的袋长尺寸必须改变传动比。该设计采用一对双联滑移齿轮来改变的值。袋长取120和180两种尺寸规格进行计算,纵封滚轮的半径取定值,则当时,当时,4.1 确定主轴转速该包装机时采用纵封滚轮实现连续牵拉和纵封,采用两组相互垂直的横封装置连续工作实现对包装袋的横封和切断,所以包装机工作的时候其包装速度取决于两垂直横封器之间的间隔时间,间隔时间越长每分钟包装的袋子就越少,正因为这样我们可以知道横封器的间隔时间又与主轴的转速有关,主轴转速越高,两垂直横封器之间的间隔时间就越短。由设计参数我们知道该包装机的包装速度为1520袋/min,即横封器的间隔时间为34s/袋。主轴旋转一周包装机完成两次包装,所以主轴的转速为7.510r/min4.2 轴的设计轴是机器中的重要零件之一,主要用来支承旋转的机械零件(如齿轮,蜗轮,带轮,链轮和联轴器等),并且传递动力及运动。根据承受载荷的不同,轴可以分为转轴,心轴和传动轴三种。工作中既要承受弯矩又要承受扭矩的轴称为转轴,如齿轮减速器中的轴;只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴,心轴又分为转动心轴和固定心轴两种;只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。按轴线的形状不同,轴还可以分为直轴和曲轴。轴通过轴承与机架相联接,装在轴上的零件都围绕轴心线回转运动,形成了一个以轴为基础的轴系部件。因此,在轴的设计过程中,不能只考虑轴本身,还必须计及轴系零部件对轴的影响,轴的设计主要解决轴的结构设计和工作能力计算两方面的问题。轴的结构设计是根据轴上的零件的安装,定位以及轴的制造工艺等方面的要求。合理的确定轴的各部分形状和结构尺寸,轴的结构设计不合理将会影响轴的工作能力和轴上零件的可靠性,造成轴上零件装配困难等。轴的工作能力的计算指的是轴的强度,刚度和振动稳定性等方面的计算,多数情况下轴的工作能力的计算主要取决于轴的强度,这时只需要对轴进行强度计算,防止轴断裂或塑性变形,对刚度要求较高的轴和受力大的细长轴,还应该进行刚度计算,防止轴工作的时候产生过大的弹性变形。对高速运转的轴还应改进行振动稳定性的计算,防止轴因发生共振而破坏。轴的结构设计包括决定轴的合理结构和全部结构尺寸。在进行轴的结构设计时,一般应已知:装配简图,轴的转速,传递的功率,轴上零件的主要参数和尺寸等。轴的设计应该以强度计算为基础,但在轴的结构设计前,不知道支反力的作用点,因而不能按弯扭合成的强度条件确定轴的直径,通常按扭转强度初步估算出轴端直径,如果该轴端需要开键槽,应该将此轴径圆整成标准值并作为轴端最小直径,在此基础上再合理地定出轴的结构形状以及相关配置的结构。轴的合理外形应该满足:轴和装在轴上的零件定位准确,便于装拆和调整,轴应该具有良好的制造和装配工艺性。轴的设计的目的,是要确定轴的形状和全部结构尺寸,轴径一般按许用扭转剪应力的计算方法估算,估算公式为,该设计中轴的材料选用的是45号钢,故式中值为: ;初估轴径作为轴的最小直径,若该轴段有键槽,应该增大3,并圆整为标准尺寸。下面是根据设计要求建立的二轴三维模型:图6 主传动示意图1锥齿轮;2凸轮;3蜗轮减速器;4纵封滚轮4.3 选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Pw应该由机器工作阻力和运动参数计算求得,设计过程中按进行计算,该包装机的主轴转速为7.510r/min。通过上式可以知道所需电动机的非常小,根据设计资料选取Y90S6三相异步交流电动机,其额定功率为0.75KW,满载转速为910r/min。4.4 蜗轮减速器的设计因为所选的电动机的满载转速为910 r/min,而主轴的转速为7.510r/min,调速范围很大,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24。蜗杆传动的单级传动比为1040,选取传动比为40进行计算。则此时无级调速装置的传动比为2.33.0,在所选取的无级调速装置的传动比范围之内,所以满足要求。电动机驱动,电动机的型号为Y90S6,额定功率为0.75KW,满载转速为910r/min。则蜗杆轴输入功率0.71 KW;蜗轮轴的转速为10 r/min,载荷平稳,单向连续运转,预期使用寿命为16000h。1 选择蜗杆,蜗轮材料,确定许用应力。选择材料:由于是自动生产线上的传送机构,较为重要,选择蜗杆的材料为40Cr,表面淬火,硬度为4550HRC;蜗轮齿圈的材料为ZCuSn10Pb1,金属模铸造。确定许用应力:应力循环次数查表10-4(参考机械设计教材,以下计算过程中所查的图,表未注明的与此相同)得:;2 选择, 根据传动比,参考10-2节的推荐,取140,取41,则实际传动比41;3 按齿面接触疲劳强度设计由表10-7查得:;由于较低,估计,取;因载荷平稳,通过跑合可以改善偏载程度,取;载荷系数;当时,取=123002由表10-6查得,将以上数值代入接触疲劳强度设计公式,求得按疲劳强度要求,查表10-1选出,中心距,不是标准中推荐的中心距,如取推荐的中心距,蜗轮变位系数,本设计不采用变位,取。4 验算初设参数蜗轮圆周速度原估计选值相符。滑动速度,选用锡青铜为蜗轮材料适合。蜗杆传动效率,根据,查表10-8得,传动效率,初选与之相符。5 验算齿根弯曲疲劳强度蜗轮当量齿数,由图9-19查得时的齿形系数,弯曲强度满足。6 蜗杆,蜗轮几何尺寸计算蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径: 蜗杆齿宽蜗轮喉圆直径:蜗轮齿根圆直径:蜗轮咽喉母圆直径蜗轮齿宽(取)选蜗轮轮齿端面为锥面结构,见表10-3蜗轮轮缘高度:取为切去顶圆齿尖,蜗轮顶圆直径:为了不损伤齿宽取4.5 锥齿轮的设计取主轴的转速设计传动比为的双联滑移齿轮,则对应的;该设计中,纵封滚轮的转动是通过一对锥齿轮传动从主轴上得到,传递功率,锥齿轮的转速为14.34r/min,传动比,载荷稳定,使用寿命为18000h;1 选择齿轮材料,热处理因是开式齿轮传动,选用软齿面齿轮,参考表9-1,选用45号钢。小齿轮调质,齿面硬度为220230HBS;大齿轮正火,齿面硬度为190200HBS。2 选择齿轮精度等级,齿数,齿宽系数选用8级精度,开式齿轮传动,推荐,选择,;锥齿轮推荐齿宽系数,因齿轮悬臂布置,取。3 确定相关参数,当量齿数:;当量齿轮端面重合度;4 按齿根弯曲疲劳强度设计开式齿轮传动,主要失效形式是齿面磨损,按弯曲疲劳强度设计,通过增大模数考虑磨损的影响。由式9-35:确定式中各项数值:因载荷平稳,转速不高,可以初选载荷系数;由式9-13,由图9-19,9-20,按,查取,由式9-12,;由图9-21,查得,;由表9-8,选;由图9-22c,按小齿轮齿面硬度均值225HBS,在ML线上查取;同理,由图9-22b,查取;齿轮单向传动;取,设计齿轮的模数。将确定的数值代入设计式,求得:修正:由表9-5,查取;由图9-7,按,精度等级为9级查取值,;由图9-10,查取,图中;由表9-6,查取;因是开式齿轮传动,考虑磨损影响,将模数加大,即:;由表9-1,选取锥齿轮大端标准模数。5 确定锥齿轮传动主要几何参数;取齿宽;4.6 V带设计所选的电动机的型号为Y906,额定功率P0.75KW,转速910r/min,传动比;1 确定设计功率,由表7-7查;2 选择V带型号选用普通V带,根据和,由图7-8选取用型V带3 选择带轮直径,由表7-4查,型V带,应使。考虑小带轮转速不是很高,结构尺寸又没有特别的限制,所以选取;验算带速:;带速在之间,也不过低,选择合适。;查考表7-8给出的带轮基准直径系列,考虑滑动率的影响,应该往小圆整至基准直径系列,故取;转速误差;4 确定中心距和带长设计条件中没有限制中心距,故初选中心距,由式7-18得:;初选;带长:查表7-3,取;中心距;的调整范围:;5 验算小带轮的包角由公式7-5,得:,合适。4.7 双联滑移齿轮设计在该设计中,主轴与二轴之间采用双联滑移齿轮啮合,通过操纵机构拨动齿轮之间的啮合关系从而改变二轴的转速,用以实现对包装机包装袋长的改变,在上面的数据计算过程中我们知道两对齿轮之间的传动比分别为1.3和1.9,对应的二轴的转速为;,功率0.52以下是对双联滑移齿轮设计的数据计算和校核:1 选择齿轮材料和热处理,精度等级,齿轮齿数考虑到传递功率较小,并且要求结构紧凑,使用寿命长,由表9-3选大小齿轮材料用40MnB钢,齿面硬度48-55HRC。精度等级8级,参考机械制造装备设计教材中有关双联滑移齿轮的设计,查表选取两对齿轮的齿数和;第1对齿轮齿数:;。第2对齿轮齿数:;2 对闭式硬齿面齿轮传动,承载能力一般取决于齿面弯曲强度,故先按弯曲强度设计,验算接触强度,由式9-15:确定式中各项数值:;根据相关资料,查得,;插图9-19,9-20查得;根据式9-12,齿轮工作应力循环次数:;,;由图9-21查得:,;由表9-8查得:;由图9-22d,按齿面硬度均值51HRC,在ML线上查得:则;取设计齿轮模数。将确定的各项数值代入设计公式,求得:;修正:;同理求得;由图9-7查得;由图9-10查得;由表9-6查得;则;,则;由表9-1,选取第一系列的标准模数;齿轮的主要几何尺寸:第1对齿轮:,;取,;第2对齿轮:,;取,;3 校核齿面接触疲劳强度由表9-7查得;由图9-14查得;由图9-13查得;由图9-15,按不允许出现点蚀,查得, ;由图9-16e,按齿面硬度均值51HRC,在MQ和ML线中间查出;由表9-8,选取;,;将确定的各项数值代入接触强度校核公式,得:第1对齿轮: ;第2对齿轮:;所以两对齿轮的接触强度满足要求。毕业设计总结本次包装机械的毕业设计涉及到大学期间所学的机械原理,机械设计,机械系统设计,机电传动控制等多门课程。作为大学四年的最后一次大型综合性的毕业设计很好的提升了我们综合运用所学知识,融合各个学科,交叉运用各个学科知识的能力,很好的培养了我们的研究能力,设计能力和动手能力,本次毕业设计我设计的题目是三角袋形式的液体立式成型充填封口包装机,本次所涉及的设计内容是自己在本科阶段没有接触过的,对包装机械也没有太多的了解。在这次毕业设计的过程中自己查阅了大量包装机械的相关内容,对包装机械也有了很大程度的了解,这无疑是对自己知识的进一步扩充。从了解包装机械到着手设计包装机械,这个过程不仅仅是对自己以前所学知识的综合运用和总结,也是对自己能力的最大考验和肯定,毫无疑问这次毕业设计给我们提供了一次很好的锻炼机会。在这次毕业设计过程中,自己难免会遇到很多困难,但是自己从来都没有放弃过,遇到困难的时候我会首先查阅相关的参考资料,实在是自己解决不了的问题我会请教身边的同学和老师,在困难中学习,每次从遇到困难到解决困难的过程都是知识的进一步积累,也是自己经验和能力的一种提高,在这

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