毕业设计（论文）-定量自动填充包装机设计

1、河南工业大学毕业设计（论文）摘要机械电子工程自考本科毕业论文材料题 目: 定量自动填充包装机 学生姓名： 准考证号： 材 料 目 录序号名 称数量备 注1毕业设计(论文)开题报告12毕业设计(论文)13毕业设计（论文）成绩评定表1起止日期： 2013 年10月8日至 2013 年 12月26日- 3 -摘 要全自动包装机采用的计量方法主要有容积式计量、称重式计量、螺旋式计量和计数式计量。本文分别探讨了4类典型计量装置的计量原理，并对这些典型计量装置的适应性进行了比较，通过设计方案比较,提出了步进电机驱动的包装机设计方案。通过步进电机的选用，电机的转速是由不同的输入脉冲频率决定的，即可以通过改变

2、输入脉冲的频率就可以实现不同品种、不同商品的包装设计。面对当前商品包装日益多元化的趋势，只有这种包装机才能满足产品包装的多种需求。在未来的包装机设计中，只有与现代科学技术相结合，包装机设计才能永保青春。关键字：包装机 ；步进电机 ；设计；脉冲频率；螺旋式计量AbstractAsuring, weighing-measurement, measurement and spiral-count measurement. In this paper, were typical of the four categories of measurement devices measuring princi

3、ple, and these typical measures of adaptive devices were compared, by design, by the stepper motor-driven packaging machine design. Selection by stepper motor, motor speed is different from the input pulse frequency of the decision that can change the input pulse can be achieved on the frequency of

4、different species, the packaging design of different commodities. Faced with the current packaging of goods increasing trend of diversification, only such a packaging machine to meet the various needs of the product packaging. In the packaging machine design, only with modern science and technology,

5、 packaging machine design can be protected for many youth.Keywords: Packaging; Stepper motor；Design；Pulse frequency; Screw type measurement目 录1前言11.1本课题设计的目的意义11.1.1设计的目的及研究的内容11.1.2设计分类21.2本设计的发展方向与存在的问题21.2.1设计的发展方向21.2.2设计存在的问题21.3本人的工作构思和主要工作任务31.3.1工作构思31.3.2主要工作任务32总体方案设计42.1已有的定量充填包装机设计方案42.1

6、.1定容积式量杯计量装置42.1.2称重式计量装置52.1.3螺杆式容积计量62.1.4记数式计量62.2方案比较72.3设计方案比较及确立83理论计算103.1螺杆的结构设计及计算103.2电机的选择133.2.1步进电机简述133.2.2步进电机的选择143.2.3减速器的选择153.4 其他零部件选择163.5轴的设计174技术经济性分析184.1技术性分析184.2经济性分析18结束语19参考文献20附录（包装机零件列表）21致谢23设计评语24焦作大学毕业设计 1 前言1前言1.1本课题设计的目的意义1.1.1设计的目的及研究的内容商品包装是一个新兴的行业，是在商品经济日益繁荣，市场

7、竞争日趋激烈的新形式下，逐步成长起来的。在商品流通中,人们对粉状颗粒状小袋商品的包装要求主要有两个方面,一是要求包装美观,以便吸引顾客,并保证商品在流通环节中包装袋不出现任何形式的破损。其二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）,以维护商品生产厂商的信誉、形象。因此商品包装的精确计量,是包装行业时刻关注的一项重要课题。1.1.2设计分类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

8、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，这些设计方案都需要改进。1.2本设计的发展方向与存在的问题1.2.1设计的发展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：a.提高包装机械系列化、标准化和通用化水平，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。b.包装机械日趋高速化、自动化和联合化.机械设备的高速化是实现人类社会高速发展的根本措施，是提高设备生

9、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。c.重视高新技术的应用，使包装机械的功能日趋先进可靠 而针对我的课题：称量式充填设备，其发展方向为，发展各种形式的称量填充设备，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。1.2.2设计存在的问题计量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

10、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。1.3本人的工作构思和主要工作任务1.3.1工作构思我先简单介绍一下：主动件为步进电机，由它实现包装设备间歇进行，它下面利用齿轮减速连接到主动轴，进而由主动轴与一个充填螺杆相连，由充填螺杆实现颗粒物料的计量控制。另外辅助方面，由于物料需要经过搅拌系统才能实现物料的顺利填充。而搅拌系统是由减速机通过皮带传动给搅拌器，进而与充填螺杆一起实现物料的填充计量。1

11、.3.2主要工作任务a. 确定定量自动充填包装机的总体结构设计方案；b. 设计定量自动充填包装机的总装图；c. 设计定量自动充填包装机的部件和零件图；d. 设计说明书及相关文件河南工业大学毕业设计（论文） 2总体方案设计2总体方案设计2.1已有的定量充填包装机设计方案目前市场上的定量充填包装机种类繁多，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；d.记数计量等，下面我先简要介绍一下这几种方案。2.1.1定容积式量杯计量装置图2-1为定容积量杯式计量方案,如方案所示:转盘2随轴1在原动机的驱动下转动。转盘2上固定有定容积式量杯6。料斗4、刮

12、板3、透明罩5随机架固定不动,且刮板3、透明罩5与活动转盘2上平面形成一定容积的料仓（为12转盘面积,由料斗4补充上料）。当转盘2上的定容积量杯6转入由刮板3隔断的料仓时,量杯内充填粉状颗粒状物料;转过180°时,量杯上口被刮板刮平;再转一定角度到卸料口时,由机构顶开量杯的下底盖7,将定容积的物料倒入落料口,以完成定计量自动落料的动作要求。图2-1（）为移动式定容积量杯自动计量的方案。料斗11固定在机架上,由匀速转动的搅拌器阻止物料结块,保证落入量杯的物料比重均匀。安装在滑板上的定容积式量杯,在滑板等幅往复滑移时,将物料填入量杯刮平,再落入出料口。a b图2-1 定容积量杯计量装置简

13、图1-转轴 2-转盘 3-刮板 4-料斗 5-透明罩 6-定量量杯 7-活动底盖 8-支座 9-滑座 10-搅拌器 11-料斗 12-计量杯 13-滑板 14-漏斗 Figure 2-1 For volume measurement setup Liangbei 1 - Shaft 2 - Wheel 3 - Scraper 4 - Hopper 5 - Transparent enclosures 6 - Quantitative liangbei 7 - Activities digai 8 bearing 9 - Waterloo Block 10 Agitator 11 - Hoppe

14、r 12 - Measuring cup 13 - Skateboards 14 - Funnel 2.1.2称重式计量装置从计量原理上容易看出,容积式计量精度不高,不适合一些流动性差,比重变化较大或容易结块的物料。对于这些物料,往往采用称重式计量,而称重计量装置通常采用电子秤。图2-2为电子皮带秤称重装置示意图。称重时,物料由料斗1经闸门2流到输送带4上,连续运转的输送带4将物料送至秤台5上,物料的重量使秤台5下面的支承板弹簧7发生挠曲变形,秤台下移,其位移信号由传感器6传输给称重调节器3,使皮带秤可立即测出该段皮带上的物料重量。若重量不符合要求,称重调节器3可根据传感器6传来的信号,来调节

15、闸门2的开度,通过控制秤台的位移量来调节秤台上物料的重量,以保证待称的物料重量稳定在一定范围之内。称重控制系统的性能对计量的精确度起决定作用。在秤体结构设计方面,主要有板弹簧的设计计算,阻尼器的设定,传感器的选用等。图2-2皮带秤称重式计量装置示意图1-料斗2-闸门3-称重调节器4-输送带5-秤台6-传感器7-板弹簧Figure 2-2 Belt-weighing scales measuring setup1 Hopper 2 Gate 3 - Weighing regulator 4 -Conveyor belt 5 - Scales Taiwan 6 Sensors 7 - Spring

16、 board2.1.3螺杆式容积计量图2-3所示为螺杆式定容计量装置原理图。这种计量装置是利用计量螺杆螺旋槽的容腔来计量物料的。工作时,电机3通过皮带轮4带动螺杆轴6旋转,螺杆轴6则带动计量螺杆8转动,使计量螺杆8转过预定的圈数来实现计量。由于物料的计量是利用螺杆螺旋槽的容腔来实现的,每圈螺旋槽都有一定的理论容积,因此,只要准确地控制计量螺杆转过的圈数,就能获得较为精确的计量值。物料的重量由下式求出:G=Vn0其中,物料的体积V=2sD中t式中:G每次供送物料的重量;物料比重;n0每次送料计量螺杆转过的圈数;S计量螺杆的螺距;D中计量螺杆的中径;t计量螺杆的螺旋槽深度。计量螺杆与通常所说的螺纹

17、件不一样,结构要简单得多,其螺旋槽的断面通常为矩形,可以用铁皮类薄板绕着圆形杆件焊接而成。设计时,要选择的主要设计参数是计量螺杆的中径D中、螺旋槽深度t、螺杆的螺距S和必要的螺杆长度。图2-3螺杆式计量装置示意图1、3-电机2-链轮4-皮带轮5-制动器6-轴7-搅料杆8-计量螺杆Figure 2-3 Screw measurement setup1,3 - Electrical 2 - Sprocket 4 - Pulley 5 - Brake 6 - Axis 7 - Stirred expected at 8 - Metering screw2.1.4记数式计量对于颗粒状物品,常采用转盘计

18、数式计量方法进行计量。转盘计数式计量装置是利用转盘上的计数板对产品进行计数的,其原理如图5所示。在包装时,转动的定量盘3上的。如图2-4：图2-4计数式计量装置原理图1-平板2-料箱3-定量盘4-卸料槽 5-底盘6-卸料盘7-支架Figure 2-4 Bount-measuring device schematics1- Plate 2- Expectedme 3- Quantitative 4-Discharge chutes 5-Chassis 6- Discharge 7- Support小孔通过料箱2的底部时,料箱中的物料就落入小孔中,每孔1粒,定量盘上的小孔计数额通常分为几组(图示为

19、3组)。当定量盘3转到卸料工位时,物料通过卸料槽4充入包装容器。该定量装置的设计主要在结构方面。为确保物料能顺利地进入计量盘的小孔中,常使定量盘3上的小孔直径略大于物料的直径(约大0.51.0mm)。盘的厚度也比物料厚度稍大些。料箱正面平板1多采用透明材料,以利于观测料箱内物料的入孔情况。此板底部与定量盘上表面的间隙不宜过大,以防多余的物料漏出或被板缝挤碎或刮碎。2.2方案比较 上面讨论的几种计量方法中,容积式计量装置结构简单,操作方便,适应性广泛,对于计量不要求很精确时,是首选方式。相对容积式计量来说,称重式计量方法生产效率高,精度也较高,适用于比重变化比较大的物料。在计量精度要求较高的生产

20、线上,可将介绍的皮带电子秤与容积式计量配合使用,能使计量精度进一步提高。计数式计量,适用于有固定形状的块状或颗粒状物料。螺杆式计量一般适用于流动性较好的颗粒状固体物料,但不宜用于计量比重变化较大的物料。对这4种计量方法,应当根据物料的性质,生产成本,计量精度等要求来进行选用。2.3设计方案比较及确立经过多方面的实习调研和资料收集，我最终确定了我的课题方案。下面我将简要的介绍一下我的方案：首先，我先介绍我的整体方案。主动件为步进电机，由它实现包装设备间歇进行，它下面利用齿轮减速连接到主动轴，进而由主动轴与一个充填螺杆相连，由充填螺杆实现颗粒物料的计量控制。另外辅助方面，由于物料需要经过搅拌系统才

21、能实现物料的顺利填充。而搅拌系统动力是由减速机通过皮带传动给搅拌器的，由于物料的计量是利用螺杆螺旋槽的容腔来实现的,每圈螺旋槽都有一定的理论容积,因此,只要准确地控制计量螺杆转过的圈数,就能获得较为精确的计量值由充填螺杆一起实现物料的填充计量。颗粒状物料因其容重的多变性、自流的不稳定性使得其准确的计量必须由称重法完成，不管是机械式还是电子式称重，过程均为时间动态过程。所不同的是，电子式称重时，过程的监控可以由软件实现，而机械式称重时，计量过程的监控必须由设计的装置和控制软件结合实现。总之，称重装置的设计就是要适当地化解称重计量时速度和精度的矛盾。而螺杆式容积计量方案，结构简单，动作灵活，传动效

22、率高，但容积式量杯一般只适用于某一的某一限定计量的包装，且由于量杯的制造误差，加上物料的密度变化，计量误差无法调整；螺旋输送式计量虽叫调整，但调整误差，动作不够敏捷，面对品种繁多的商品自动化包装要求，上述计量方案实用意义不大，都需要改进。而我经过改进它的主动力是由步进电机控制的。步进电机是一种将电脉冲信号换成相应的角位移或直线位移的电机执行元件，每当输入一个电脉冲时，它便转过一个固定的角度。脉冲一个一个地输入，电动机便一步一步的转动。当步进电机一定时，其转速是由脉冲的频率决定的。进而不同的输入脉冲频率决定电机的转速，就可以实现不同品种、不同商品的包装设计。解决了其适应面窄，基本上只是针对单一品

23、种单一定量的产品包装的问题。容积可调式动态计量装置,不仅操作方便,计量准确,适应性广泛,结构也十分简单,是值得推广的计量方式。尽管在调试中也发现了一些不尽人意的问题:如用步进电机作驱动元件,成本较高;步进电机矩频特性与样本显示的数据总有一定差距,影响了计量装置的工作性能与可靠性;从检测手段上动态计量误差调整的理想化还有待于进一步的解决。但笔者深信,随着科技进步的发展,步进电机应用的日益广泛,其成本会逐步降低,步进电机的性能也会不断提高,小袋物品包装的动态计量调整,作为包装行业的发展方向,一定会很快得以发展、进步、完善、提高。323理论计算3.1螺杆的结构设计及计算选螺杆的尺寸为: 又因为螺杆旋

24、转使物料下落相当于将螺母拧到螺杆上。受力分析如下：为了安全，取由步进电机到螺杆传动比为我们所选的步进电机合适，而且料斗尺寸也较合理。我们所设计的自动填充计量包装机是通过螺杆的螺旋来完成定量包装的，为使理论容积容积准确，所采用的螺杆必须经过精确加工。我们所设计的计量包装机中，螺杆的截面采用梯形。（由于在装配图中我们所画的螺杆为包装200g时的螺杆，故以次螺杆为例）取下面我们来计算一下每次定量螺杆送料的转数。每圈螺旋容积为式中梯形螺旋截面积（）S螺距（）t螺旋高度（）一圈螺旋的圆周长（）式中梯形螺旋的中径（） 螺旋中径的升角（）则又因为每次定量螺杆的送料量式中物料视密度（） 每次定量螺杆转的转数。

25、我们所设计的包装机中（以奶粉的密度为例）又因为 由步进电机的转动带动螺杆的转动须经过1：3的降速。所以 每次螺杆旋转转，则步进电机转动，即需旋转又因为所选取的步进电机的步距角为所以每次螺杆旋转，步进电机须走由步进电机的距频特性图可知运行距频特性最好取在较为平缓的一段，考虑到我们所设计的包装机的工作频率为30包/分，即每两秒钟包一包，这两秒钟中有下料的时间，也包含了手工进行包装的过程，所以取步进电机的运行距频特性为。 反推回去，计算步进电机走1.092s,即走1092又因为步距角为所以步进电机转过又由步进电机带动螺杆的旋转经过了1：3的降速，螺杆的转速为每分钟螺杆的转数为每分钟步进电机的转数为：

26、此时，步进电机走1步，螺杆下料的质量为在包装一包的过程中，1.092秒螺杆旋转下料，0.908秒步进电机停止转动，人工进行包装，当包装物料为500g/包时，我们可以采用下述方法：我们可以不改变步进电机的步数，这样，单片机的程序都不需改变，只需螺杆的螺距和螺杆的外径。我们取解方程=0.0004S=100mm此时，步进电机仍然走1092步，则每步应下的料为也可采用改变步进电机的步数，而不改变螺距。3.2电机的选择3.2.1步进电机简述步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件，每当输入一个电脉冲时，它便转过一个固定角度，这个角度称为步距角，简称为步距。脉冲一个一个地输入，

27、电动机便一步一步地转动，步进电机便因之而命名。步进电机是位移量是与输入脉冲数严格成比例的，这就不会引起误差的累积，其转速与脉冲频率和步距角有关。控制输入脉冲数量、频率以及电动机各相绕组的接通次序，可以得到各种需要的运行特性，尤其是当与其他数字系统配套时，它将体现出更大的优越性，因此广泛应用与数字控制系统中，例如，在数控机床，将零件的加工要求编制成一定符号的加工指令，或编成程序软件存放在磁带上，然后送入数控机床的控制箱，其中的数字计算机会根据纸带上的指令，或磁带上的程序，发出一定数量的电脉冲信号，步进电机就会作相应的转动，通过传动机构，带动刀架作符合要求的动作，自动加工零件。3.2.2步进电机的

28、选择我选用的步进电机型号：110BF003具体技术参数：相数：3步距角(DEG.)：0.75°/1.5°电压(V)80-300电流(A)6保持转矩(kg.cm) 7.84(80)空载启动频率(HZ) 1400运行频率(HZ)15000下面是我选用的步进电机的外观图3-1、外型图3-2和技术参数表3-3。图3-1 步进电机外观图Figure 3-1 Step-by-steps the electrical machinery outward appearance chart图3-2 安装尺寸Figure 3-2 The mounting dimensions表3-3 技术参数

29、表Tab 3-3 Technical parameter list型号相数步距角(DEG.)电压(V)电流(A)保持转矩(kg.cm)空载启动频率(HZ)运行频率(HZ)接线图备注90BF00331.5°/3°6051.96(20)150080001 90BF34031.5°/3°3042.45(25)1000 1 90BF00650.36°/0.72°2432.156(22)2400 3 95BC340A31.5°/3°60-11063.92(40)1500800

30、05 110BC310030.6°/1.2°80-30069.8(100)1500150005 110BC3100A30.6°/1.2°80-300611.76(120)1500120005 110BF003(新）30.75°/1.5°80-30067.84(80)1400150005 110BF00430.75°/1.5°3044.9(50)500 1 110BC380B30.75°/1.5°80-30069.8(100)135015

31、0005 110BC380C30.75°/1.5°80-30069.8(100)1350150005 110BC380F30.75°/1.5°80-300611.76(120)1200150005 3.2.3减速器的选择 a. 摆线针轮减速器的应用 摆线针轮减速器具有体积小，质量轻，传动比大、传动效率高等、故障少、寿命长、运转平稳可靠、拆卸方便、容易维修；以及过载能力强、耐冲击、惯性力矩小、用于起动频繁和正反转的特点。该机应用于各种机械的减速传动。如：起重、运输、矿山、冶金、石油、化工、纺织、印染、轻工、制药、食品机械等。b

32、. 摆线针轮减速器选择减速器为定转距设计。一般机型大小不同，或同一种传动比所传递的功率也不同。若要求功率一定，用最低转速来选择机型号，转距一定时，按最高转速来选择机型号。具体选择如下：使用条件：1） 从动机：匀速转动的物料搅拌机。2） 工作时间：每日连续运转24小时。3） 输入轴转速：1000r/min4） 低速轴转速：90r/min5） 输出轴连接方式：联轴器选型：6） 工况系数：取1.27） 传动比：选取=118） 功率选择：由于减速器在运转中只承受物料的搅拌，故作用不大。只要选择减速器功率中较小的就行。我选择的是0.18kw的减速器。我选择的摆线针轮减速器的具体参数是：型号：XLD Y

33、0.18-8085-11电机：Y系列1000r/min 电机传动比：11输出转速：91 r/min电机功率：90kw。3.4 其他零部件选择我的齿轮、带轮在传动过程中受力都不大。齿轮的作用是把步进电机的输出功率传递给主传动轴，进而由螺杆完成物料的定量充填包装。在传动过程中基本不受外力，主要是零部件间的摩擦和物料的摩擦，与轴的强度校核计算来说，这些力可以忽略不记。带轮的作用是由将摆线针轮减速机输出轴转速通过皮带轮传递给搅拌轴，进而由搅拌轴连动搅拌器，实现对物料的搅拌，以免出现下料不畅，甚至堵塞现象。过程中搅拌器对物料的搅拌也不受大力，都无须进行强度校核。我的这些零部件的具体尺寸是在结合现有的产品

34、资料尺寸，利用类比法设计的。3.5轴的设计轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等。因此，轴的结构设计是轴设计中的重要内容。为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，轴上零件除了有游动或空转的要求者外，都必须进行轴向和周向定位，以保证其准确的工作位置。1）轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等来保证的。套筒定位结构简单，定位可靠，轴上不需开槽、钻孔和切制螺

35、纹，因而不影响轴的疲劳强度，一般用于轴上两个零件之间的定位。本设计中轴上的齿轮之间的轴向定位采用的就是轴肩加套筒定位。轴端挡圈适用于固定轴端零件，可以承受较大的轴向力。轴端挡圈可采用单螺钉固定，为了防止轴端挡圈转动造成螺钉松脱，可加圆柱销锁定轴端挡圈，也可采用双螺钉加止动垫片防松等固定方法2）轴的工作能力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，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时只需对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的

36、办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常用的是45钢。因此，本设计中的轴均采用45钢。本设计中轴只传送转矩所以不需要做校核计算。4技术经济性分析4.1技术性分析我设计的定量自动填充包装机已圆满完成设计要求的各项技术要求。步进电机的转速是由输入的脉冲频率决定的，每输入一个不同的脉冲，就对应一个电机转速。而物料的计量是通过充填螺杆的容积型腔来控制的，每转动一圈，就有一定体积量的物料填充。螺杆的转速是通过齿轮传递给螺杆的，最终实现对包装机的不同定量的填充。另外，该包装机人性化设计，操作方便，安全可靠。4.2经济性分析 该自动填充包装机中选择了大量的标准件，有效地降低了生产成本

37、。其他零件的设计也充分考虑到加工的工艺可行性。唯一有一些缺陷是步进电机的选用。步进电机是新的科技产品，现在相对成本稍高，但是随着科技的发展，步进电机的性能和成本必然下降，而且包装机只有与现代科技充分结合，才能永远跟得上当代的新的包装形势。另外，步进电机的选用使它的适用场合明显提高，肯定会带来更大的市场需求。总之，在经济性方面，该包装机的设计方案整体还是可行的。结束语 结论要求简明扼要地概括全部设计说明书所得的若干条重要结果，包括理论分析、数值计算及实验研究等结果，着重介绍专科生本人的在教师指导下所完成的工作。用词要准确、精炼、实事求是。然而在短短两个多月的时间里，想要设计一个有实际价值的定量自

38、动充填包装机还是有相当的难度的，设计中还存在着一些这样或那样的问题，无论是理论的研究还是内部结构的设计，都还有很多不尽合理和不够完善的地方。有些问题是因为时间关系没能精益求精，而有些问题则是由于水平所限，需要在今后的学习中不断提高。还存在许多可以改进和提高之处，这些都可以在以后的设计中进一步的改进。 总之，这次毕业设计是成功的。通过这次毕业设计，我不仅掌握了许多新的知识，更为重要的是，我的自学能力和把所学知识应用于实践的能力也有了很大的提高，为今后的学习和工作奠定了良好的基础。参考文献1.吴宗泽.机械设计实用手册.北京：化学工业出版社，2003.62.汪恺.机械设计标准应用手册.北京：机械工业

39、出版社，1996.103.濮良贵，纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，20014.孙恒，陈作模.机械原理.北京：高等教育出版社，2000.85.许林成.包装机械原理与设计.上海：上海科学技术出版社，2004.26.赵则祥.公差配合与质量控制.开封：河南大学出版社，2005.87.徐灏.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2000.18.黄利.包装机械原理与设计.北京：机械工业出版社，2004.79.邓星钟.机电传动控制.武汉：华中理工大学出版社，200310.Wright R T. Processes of Manufacturing. The Coodheart - Willcox Co

40、mpany , 2001.911.Creamer R H . Machine Design. Addison Wesley Pub. Co ,1996.1012.Ball and Roller Screws. Engineering Material and Design .19(12),2005.1附录（包装机零件列表）序号代号名称数量材料01筛粉格11Cr18Ni9Ti02灌装筒11Cr18Ni9Ti03螺杆14Cr1304料斗11Cr18Ni9Ti05搅拌器11Cr18Ni9Ti06连接套145钢07套筒145钢08搅拌轴14Cr1309油封145钢10进料口11Cr18Ni9Ti11轴

41、套145钢12挡圈145钢13轴承套145钢14轴承端盖1HT20015轴145钢16挡圈145钢17皮带轮1HT15018齿轮145钢19下箱体1HT20020隔板1A321轴承座A322轴145钢23齿轮145钢24上箱体1A325隔板1A326皮带轮1HT15027料斗盖11Cr18Ni9Ti28底座1HT15029GB1099-79键4×16130GB117-76销8×45131GB30-76螺栓M10×40832GB97-76垫圈10833GB30-76螺栓M8×20534GB97-76垫圈8935GB30-76螺栓M8×25436G

42、B30-76螺栓M6×16537GB30-76螺栓M6×20338GB30-76螺栓M6×25239GB30-76螺栓M6×30440GB97-76垫圈6441GB30-76螺栓M5×12442GB/T897螺柱M8×25443GB/T897螺柱M20×400444GB/T41螺母M8445GB/T41螺母M20446GB810-76螺母M68×2147GB858-76垫圈68148GB97-76垫圈20449GB94.1-86-50挡圈250GB/T292-1994滚动轴承7214C251GB/T276-1994

43、滚动轴承6202252GB/T1096-1079键8×25153GB/T1096-1079键6×25154110BF003步进电机155XLDY 0.18-8085-11摆线针轮减速器156GB4323-85连轴器14×32157Q/ZB68-77毡圈70158Q/ZB68-77毡圈25259三角带1致谢毕业设计历时两个多月之久，是我大学三年来最具意义的设计工作。整个设计过程中自己感觉到自己学的知识太少，经常是不够用。而且，随着设计知识的不断巩固和增多，但是，我知道，在马上要面临的工作中，我们还会遇到许多困难，我们的知识还是很欠缺，必须的一边工作一边学习，学习是我

44、们生活的一部分，只有坚持学习学习再学习，才能在胜任以后的各项工作。相信困难是有的，但是只要有学习不断充实自己，就一定会成功。短短的毕业设计已接近尾声了，在设计期间我遇到了许多的困难。设计期间，我的指导老师和我的同学提供给我了很大的帮助，可以说，要不是他们的帮助我完不成这次毕业设计。在课题刚开始我就遇到了困难，CAD绘图不好，许多东西脑子里有但是不知道在CAD怎么表达。但是在我的努力下CAD水平得到了明显的提高。感谢我的同学。我们在一块讨论方案的可行性，遇到问题时和同学在一块讨论解决。在画图遇到困难，解决不了时，同学帮助我。更感谢在设计中给我提供无私帮助的张曙灵老师。在我设计遇到困难的时候总是张

45、老师及时给予耐心的引导，既保证了我的设计质量，也使我的设计进度得到有效保证。感谢设计过程中提供过帮助的宋老师赵老师和同学！谢谢你们！机械设计理论机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸、形状和详细结构的基本构思，还要研究产品在制造、销售和使用等方面的问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者机械设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创造性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺学等方面具有深厚的基础知识。 如前所诉，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。

46、发明、发现和科技知识本身并不一定能给人类带来好处，只有当它们被应用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定的产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是机械设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制定产品的制造工艺学的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就使用原来的方法。因此，设计人员必须

47、要有耐心，因为 所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位机械设计师应该不断地探索改进现有的产品的方法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新方法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束

48、。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即绘制图纸之前被改正掉。只有这样，才不致于堵塞创新的思路。通常，要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。 心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个重要问题，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和磋商。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和磋商，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了进行有效的交流 ，需

49、要解决下列问题：（1） 所设计的这个产品是否真正为人们所需要？（2） 此产品与其他公司的现有同类产品相比有无竞争能力？（3） 生产这种产品是否经济？（4） 产品的维修是否方便？（5） 产品有无销路？是否可以盈利？ 只有时间能对上述问题给出正确答案。但是， 产品的设计、制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行磋商。通常 ，在制造过程中会出现某个问题。可能会要求对某个零件尺寸或公差作一些更改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的更改必须要经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装箱外运前的

50、试验中才发现设计中的某种缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。近些年来，工程材料的选择已经显得重要。此外，选择过程应该是一个对材料的连续不断的重新评价过程。新材料不断出现，而一些原有的材料的能够获得的数量可能会减少。环境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面经常会对材料选择附加新的限制条件。为了减轻重量或者节约能源，可能会要求使用不同的材料。来自国内和国际竞争、对产品维修保养方便性要求的提高和顾客的反馈等方面的压力，都会促使人们对材料进行重新评价。由于材料选用不当造成的产品责任诉讼，已经产生了深刻的影响。

51、此外，材料与材料加工之间的相互依赖关系已经被人们认识得更清楚。因此，为了能在合理的成本和确保质量的前提下获得满意的结果，设计工程师的制造工程师都必须认真仔细地选择、确定和使用材料。制造任何产品的第一步工作都是设计。设计通常可以分为几个明确的阶段：（a）初步设计；（b）功能设计；（c）生产设计。在初步设计阶段，设计者着重考虑产品应该具有的功能。通常要设想和考虑几个方案，然后决定这种思想是否可行；如果可行，则应该对其中一个或几个方案作进一步的改进。在此阶段，关于材料选择唯一要考虑的问题是：是否有性能符合要求的材料可供选择；如果没有的话，是否有较大的把握在成本和时间都允许的限度内研制出一种新材料。在

52、功能设计和工程设计阶段，要做出一个切实可行的设计。在这个阶段要绘制出相当完整的图纸，选择并确定各种零件的材料。通常要制造出样机或者实物模型，并对其进行试验，评价产品的功能、可靠性、外观和维修保养性等。虽然这种试验可能会表明，在产品进入到生产阶段之前，应该更换某些材料，但是，绝对不能将这一点作为不认真选择材料的借口。应该结合产品的功能，认真仔细地考虑产品的外观、成本和可靠性。一个很有成就的公司在制造所有的样机时，所选用的材料应该和其生产中使用的材料相同，并尽可能使用同样的制造技术。这样对公司是很有好处的。功能完备的样机如果不能根据预期的销售量经济地制造出来，或者是样机与正式生产的装置在质量和可靠

53、性方面有很大不同，则这种样机就没有多大的价值。设计工程师最好能在这一阶段完全完成材料的分析、选择和确定工作，而不是将其留到生产设计阶段去做。因为，在生产设计阶段材料的更换是由其他人进行的，这些人对产品的所有功能的了解不如设计工程师。 在生产设计阶段中，与材料有关的主要问题是应该把材料完全确定下来，使它们与现有的设备相适应，能够利用现有设备经济地进行加工，而且材料的数量能够比较容易保证供应。在制造过程中，不可避免地会出现对使用中的材料做一些更改的情况。经验表明，可采用某些便宜材料作为替代品。然而，在大多数情况下，在进行生产以后改换材料要比在开始生产前改换材料所花费的代价要高。在设计阶段做好材料选

54、择工作，可以避免多数这样的情况。在生产制造开始后出现了可供使用的新材料是更换材料的最常见的原因。当然，这些新材料可能降低成本、改进产品的性能。但是，必须对新材料进行认真的评价，以确保其所有性能都满足要求。应当记住，新材料的性能和可靠性很少像现有材料那样为人们所了解。大部分的产品失效和产品责任事故案件是由于在选用新材料作为替代材料之前，没有真正了解它们的长期使用性能而引起的。产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时，采用最好的程序。在材料过程中，五个最常见的问题为：（a）不了解或者不会使用关于材料应用方面的最新最好的信息资料；(b)未能预见和考虑擦黑年品可能的合理用途（如有可能，设计人员还应进一步预测和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中，由于错误地使用产品而受到伤害的原告控告生产厂家，并且赢得判决）；(c)所使用的材料的数据不全或是有些数据不确定，尤其是当其长期性能数据是如此的时候；(d)质量控制方法不适当和未经验证；(e)由一些完全不称职的人员选择材料。通过对上述五个问题的分析，可以得出这些问题是没有充分理由存在的结论。对这些问题的研究分析可以为避免这些问题的出现指明方向。尽管采用最好的材料选择方法也不能避免发生产品责任诉讼，设计人