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1、摘要 # I摘要近年来,我国包装业的发展日新月异,成就斐然。用于特殊商品的药品包装也完成更新换代,医药包装随着行业整体的发展成为人们关注的焦点。药品的塑料泡罩包装是其中的代表。药品包装已被业界公认为是药品质量的一部分,在加强包装新材料和技术研究应用的同时,我们不应忽视医药包装机械的发展。本课题在现有热成型充填封口机的基础上,设计出一种更适合小型医药企业药品包装的连续立式热成型充填封口包装机。作者首先针对热成型充填封口包装机的发展现状提出了设计方案,其次进行了总体结构设计、典型零件的设计与校核及对轴的加工工艺的概述,最后分析了热成型充填封口包装机的经济效益。关键字:热成型泡罩包装结构设计 II

2、#AbstractAlongwiththedevelopmentofthetimes,moreandmoreenterprisesarestartingtofocusondrugpackaging.Specialcommodityforthepharmaceuticalpackagingalsocompletedupgrading.Drugsusedforspecialcommoditiesalsocompletetheupgradingofpackaging,medicalpackagingindustrywiththeoveralldevelopmentasthefocusofattent

3、ion.Drugsplasticblisterpackagingisoneoftherepresentatives.Pharmaceuticalpackagingindustryhasbeenrecognizedaspartofthequalityofdrugs,instrengtheningthenewpackagingmaterialsandtechnologyresearchandapplicationatthesametime,weshouldnotoverlookthedevelopmentofpharmaceuticalpackagingmachinery.Thecurrentho

4、ttopicinthefilling-sealingmachinemoldingonthebasisofadesignmoresuitableforsmall-scalepharmaceuticalenterprisesdrugspackagedforverticalheatmolding-filling-Sealer.TheauthorfirstheatforformingfillingSealerofthedevelopmentofthedesignprogramme,followedbyageneralstructuraldesign,typicalcomponentsofthedesi

5、gnandverificationoftheshaftandanoverviewoftheprocessingtechnology,thefinalheatofthemolding-filling-Sealer-Economicbenefits.Keywords:thermoformingblisterpackagingmachinestructuraldesign目录 ii # i目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 第一章绪论1 HYPERLINK l bookmark6 研究的背景和意义1 HYPERLINK l bookmark8 1.1.1研究的

6、背景1 HYPERLINK l bookmark10 1.1.2研究的意义1 HYPERLINK l bookmark12 热成型充填封口包装机简介2 HYPERLINK l bookmark14 1.3本课题研究的主要内容2 HYPERLINK l bookmark16 1.4热成型充填封口包装机的特点3 HYPERLINK l bookmark18 1.5本课题研究的创新点3 HYPERLINK l bookmark20 第二章热成型充填封口包装机总体设计4 HYPERLINK l bookmark22 热成型充填封口的设计思想4包装机整体设计方案的选择4 HYPERLINK l book

7、mark26 热成型充填封口的技术条件4 HYPERLINK l bookmark28 热成型充填封口的总体设计52.4.1热成型充填封口工艺流程52.4.2热成型充填封口的输送装置72.4.3热成型充填封口的成型形式62.4.4常用的泡罩包装基材82.4.5热成型充填封口的加热装置72.4.6热成型充填封口的成型装置82.4.7热成型充填封口的热封合装置102.4.8热成型充填封口的冲裁装置10 HYPERLINK l bookmark30 热成型充填封口的主要技术参数11热成型充填封口的保护与维修11 HYPERLINK l bookmark32 第三章热成型充填封口包装机典型零件的设计与

8、校核13 HYPERLINK l bookmark36 3.1电机的选择133.1.1输送装置电机的选择133.1.2传动装置的总传动比14 HYPERLINK l bookmark61 3.2链传动装置的设计14 HYPERLINK l bookmark97 3.3拉膜机构中典型齿轮的设计与验证16 HYPERLINK l bookmark121 3.4典型轴的设计与校核173.5拉膜辊齿轮连接键的设计与校核24 HYPERLINK l bookmark159 3.6轴承的选择与校验25 HYPERLINK l bookmark173 第四章轴的加工工艺27 HYPERLINK l book

9、mark175 第五章全文总结30拉膜机构中典型齿轮的设计与验证30拉膜机构中典型齿轮的设计与验证30文献综述31致谢32第一章绪论 第一章绪论研究的背景和意义1.1.1研究的背景传统的药品包装材料主要是金属和玻璃。跟据对药品包装市场的研究表明,今后将向纸板箱和泡罩包装转变。如欧洲市场的药品包装材料市场的年销售额32.46亿美元中,容器和纸板包装各占25%,泡罩包装占22%。就包装材料而言,纸和纸板箱销售额则占37%,塑料占28%,金属占20%,玻璃仅占9%。今后几年,大体积的药品包装逐步减少,而根据需要设计的小包装则相应增加,且每个小包装都会有独立的外包装,附有标签和宣传品1。药品的塑料泡罩

10、又称热成型包装,简称“PT”(PressThroughPackaging)。这种包装形式具有很多优点,首先能给用户提供一次剂量的药品包装,方便经济。其次是塑料泡罩包装保护药品的性能好、生产速度快、成本低、贮运方便、安全性好。预计用于药品泡罩材料的包装占未来药品的生片剂、胶囊包装的60%-70%,是目前发展前景最好的包装材料之一。药品包装是一种方兴未艾的产业。随着新材料、新技术、新工艺的不断进步,药品包装将会更加方便安全,更加符合环保要求,更好地为人们服务,同时这个产业也会迅猛发展。为应对药用热成型包装的产业革新,热成型包装机设计的改进和创新势在必行。为用户创造人性化的绿色设计包装,为生产商创造

11、自动化的便捷包装工艺,是包装行业一直追求的目标,也是作者在设计连续立式热成型充填封口包装机时力求做到的。1.1.2研究的意义“酒香不怕巷子深”这句话随着时代的发展,已经不再灵验。越来越多的企业、客户开始重视产品的包装,包装的好坏将直接影响产品的质量和企业的经济效益。据估计,药品包装材料销售额将与药品销售额平行增长,降低包装重量的负面效应将会被高价值的高分子新材料和低包装所平衡药品包装销售额的增幅可能会比药品还要大。此外,考虑到医药包装的特殊性,如何解决这些问题,各国的生产企业都进行了很多尝试。其中,利用热成型充填封口包装机制造的泡罩包装取得了很好的效果。我国药品包装机械经过多年的奋斗,取得了长

12、足的进步。但是从整体上看和外国的设备还是存在着很大的差距,如产量不高、运行不稳定、零部件标准化低等。面对诸多的发展机遇和挑战,包括作者在内,我们在提高自身水平的同时,明确今后发展思路很有必要。热成型充填封口包装机简介所谓热成型包装是指利用热塑性塑料片材作为原料来制造容器,在充填物料后再以薄膜或片材密封容器的一种包装形式。热成型包装的关键是塑料片材的热成型,这是包装过程的第一步。片材经加热、深拉成型、冷却、定型并脱模,即成为包装物品的装填容器。装填容器一般呈半壳形,即俗称的托盘形状。在全自动热成型真空包装机中较常采用卷筒片材实现连续成型封装,由底膜热成型,上膜圭寸合,其成型片材厚度以0.2、0.

13、4mm居多,一般不超过1mm。热成型包装的形式有多种多样,如:托盘包装、泡罩包装、贴体包装、软膜预成型包装等。在全自动热成型真空包装机中,所应用的底膜具备成型及热封的性能,因此以复合材料最理想。全自动热成型充填封口包装机是近年开发使用的一种多功能多用途包装机型,它集薄膜拉伸成型、充填物料、抽真空、充气、热封、分切等功能于一体,在一台机械设备上具备了一条包装生产线的功能2。对食品生产等使用厂家来说,无需事先制盒或向制盒厂订购包装盒,把多个工序集中在一起一次完成。可见这类机型的性能强,适用性广,包装形式多样,可广泛应用于各种食品、药品、五金等包装领域。连续立式热成型充填封口机的工作原理与卧式相似,

14、本机的主运动方向为立式,故占地小,结构紧凑,适于小件多品种产品的生产。本课题研究的主要内容本课题的主要研究内容是在现有热成型充填封口机的基础上,设计一个结构较为简单、产品生产效率适中、质量合格的连续立式热成型充填封口机。研究整机的连续化生产;复合式成型模辊实现PVC加热成型,与计数充填器配合完成精确充填,并与热封辊联合执行铝箔与完成物料充填的成型模片的线性连续封合;实现冲裁、打印的功能。作者具体设计分析了热成型充填封口机的传动系统、加热封合机构、吸泡成型机构、冲裁打印机构、送料拉膜机构等各个组成部分的结构以及性能特点,最终设计出一种适合医药泡罩包装的连续立式热成型充填封口机。热成型充填封口包装

15、机的发展趋势近年来,我国包装机虽然采用了一些PLC和具有智能控制功能的仪表,但总体来说,大多数还是低水平的机电控制,还没有带有数据储存、采集、修正功能的机器。反观技术领先国家的包装产业发展,他们近年为适应客户多元化、高效率的要求开始着重于:(1)提高流程自动化:每个机械手均由单独电脑控制,一台包装机械为完成复杂的包装动作,需由多个机械手完成。(2)努力寻求提高生产率的途径,降低工艺流程成本。(3)采用连续工作或多头工作方式、降低废品率、提供故障分析系统、使产品生产机械和包装机械一体化。(4)适应包装市场变化、注重设备柔性灵活性(量的灵活性、构造灵活性、供货灵活性)。纵观国际包装业发展情况,推动

16、包装业技术发展的主要动因有经济形势变化、人口结构变化、市场区别性、消费与市场安全考虑、包装材料与容器制品的发展、包装机械设备进步、数字化技术、电子组合技术等。今后用户最希望的包装机械性能可归纳为:柔性与组合性好;操作速度高;劳工时间少(包括维修、改型);自动化程度高;可靠性高;占地空间小;节省资源。为此,中国包装机械企业必须重视采用各种先进技术,努力开发机械、电子、气液、生物、光、磁等在包装中的应用。重点在工作效率、资源利用、节省资源、高性能上下功夫,淘汰一批高消耗低效率的产品。作为现代制造业,必须加快产业的信息化改造。1.5本课题研究的创新点本课题研究的创新点在于:1、复合模具辊一个部件可完

17、成吸泡成型和热合密封两个工作过程,与传统技术采用吸泡与热合分开作业工艺相比,简化了机器的结构,从而简化了机器的作业工艺。2、采用加热辊内部加热和复合模具相互结合,优势互补,取消了外加热弧形板,进一步缩小了复合模具辊的直径。3、采用手动离合,与传统气动热合网纹辊比较,取消了气动结构,不必配套相应的空气压缩机,更适合小型药厂的情况。第二章连续立式热成型充填封口机总体设计连续立式热成型充填封口机的设计思想热成型充填封口机是现代包装产业比较先进、比较理想的包装设备之一,与其它包装设备相比,有着许多不可替代的优越性。经过热成型充填包装的药品,不仅实现了产品对包装运输的基本要求,还具有很高的方便性和适用性

18、,适于病患定量定期用药、销售商储运及销售展示等。根据本课题的研究内容和要求,作者综合考虑了生产的安全性、实用性、经济性的同时,注重了热成型充填封口包装机器设计的创新,在满足各方面技术要求的同时,寻求了一种更经济的设计方法。连续立式热成型充填封口机整体设计方案的选择热成型充填封口包装机的主要结构包括:加热机构、成型机构、充填机构、热合机构、传动机构、供送机构、电子控制系统等。塑料片材经加热辊加热后,随即被真空成型辊的凹模吸入成型为泡状,在被冷却定型的同时,药品自动充填到泡状容器中。当运行到热封辊处,被铝箔覆盖、封合,随后脱模。此类型包装机能够用一台机器实现流水线的快速生产,可以有效的提高生产效率

19、,同时降低了工人的劳动强度、生产成本,是包装行业优质的机器设备。可广泛应用于医药行业。连续立式热成型充填封口机的技术条件按照中华人民共和国机械行业标准对作者设计的热成型充填封口包装机进行技术条件的测定3:1、包装机应能根据用户要求,在一定范围内对包装板块尺寸、包装物件排列方式作适当调整。2、包装机气控系统、真空系统、冷却系统不得有渗漏现象。3、包装机正常运转时,各运动部位和机构的动作转换应灵活可靠,无卡滞现象。4、包装机的冲裁频率可调,其值不小于表2-1的规定。表2-1包装机冲裁频率基本参数型式辊筒式辊板式平板式冲裁频率(次/min)254020第二章连续立式热成型一充填一封口包装机总体设计

20、5、包装机应有打批号装置。6、包装机正常工作时无异常声,其工作噪声不大于85dB(A)。7、包装成品外观质量应符合表2-2的要求。表2-2成品外观质量项目要求泡罩光洁、完整、挺括封合平整、无皱纹、网纹清晰、无压穿现象批号字迹清晰折裂线痕迹清晰、可折断性好冲切切口无毛刺8、电气系统安全可靠,操作时应灵敏准确。9、包装机的电路系统应有连续可靠的接地电路,并应符合GB/T5226.11996中20.2的有关规定。10、包装机的动力电路导线与保护电路之间施加500Vd.c实测得的绝缘电阻不得小于1MQ。11、包装机应能承受50Hz的正弦波交流电压1000V至少1s时间的耐压试验,无击穿或闪烁现象。12

21、、包装机上应有清晰醒目的操纵、润滑、安全或警告等多种标志,安全标志应符合GB2894和GB16179的规定。13、包装机应装有安全防护装置并应符合JB72331994中第4章规定。14、包装机与被包装物及包装材料相接触的表面应采用不锈、无毒及化学性能稳定的材料制造。15、包装机润滑系统、气控系统不得污染被包装物。16、包装机可用度(A)值不小于85%。17、包装机从开始使用起到第一次大修,累计工作时间不少于8000h。18、涂漆表面应完整、光亮、色调均匀,不允许有斑点、皱纹、起泡、脱落和明显划伤等缺陷。19、外露不锈钢零件表面应平整、光洁。20、其它外露零件表面应作防锈处理。连续立式热成型充填

22、封口机的总体设计2.4.1连续立式热成型充填封口机工艺流程本研究的热成型充填封口包装机应用于药片的包装,此热成型包装工艺流程为:PVC材经加热辊加热,随即导向吸泡热合复合模具辊,PVC硬片被加热至塑性变形温度,完成吸泡成型。之后,已成型吸泡的PVC带状片经导辊、给料充填机构充填药物,PVC片带的泡眼啮合入复合模具辊体泡窝内,并在复合模具辊上的一点与涂有无毒胶铝箔带汇合,在热合网纹压辊温度和压力作用下,在复合模具上方圆弧一区段完成热合工序。随后,经过打印,由冲裁装置冲裁,成品输出,废料由废料卷辊卷取,完成整个包装过程,如图2-1所示。图2-1热成型充填封口包装机流程图连续立式热成型充填封口机的输

23、送装置连续立式热成型充填封口机是一种多功能包装机,各个包装工序分别在不同的工位上进行。包装机上设置若干个薄膜输送机构,其作用是输送薄膜使其通过上述各工位,完成泡罩包装工艺。国产各种类型泡罩包装机采用的输送机构有槽轮机构、凸轮-摇杆机构、凸轮分度机构、棘轮机构等,可根据输送位置的准确度、加速度曲线和包装材料的适应性进行选择。针对本机的适应性,作者将使用偏心轴完成间歇运动的控制,连续运动则由齿轮、链轮等传动机构联合控制。连续立式热成型充填封口机的成型形式成型是整个包装过程的重要程序,成型泡罩方法可分为以下四种:吸塑成型(负压成型)利用抽真空将加热软化的薄膜吸入成型模的泡罩窝内成一定几何形状,从而完

24、成泡罩成型。吹塑成型(正压成型)利用压缩空气将加热软化的薄膜吹入成型模的泡罩窝内,形成需要的几何形状的泡罩。冲头辅助吹塑成型借助冲头将加热软化的薄膜压入模腔内,当冲头完全压入时,通过压缩空气,使薄膜紧贴模腔内壁,完成成型加工工艺。凸凹模冷冲压成型当采用包装材料刚性较大时,热成型方法显然不能适用,而是采用凹凸模冷冲压方法,即凸凹模合拢,对膜片进行成型加工。针对此次药品泡罩包装尺寸较小、结构简单的特点,作者拟采用吸塑成型。2.4.4常用的泡罩包装基材目前我国制药厂多数采用PVC硬片作为泡罩包装基材,它的优点是具有一定的加工成型性能,热封性及透明度、机械强度好,但防水蒸汽透过性差。由于药品对包装材料

25、的要求较高,尤其是对潮气湿气敏感,塑料硬片需要更高的阻隔水蒸气的性能,所以要选择塑料复合材料如PVC/PVDC、PVC/PE、PVC/PVD/PE等复合塑料基材。泡罩包装的另一种材料是密封在塑料硬片上的盖材,成为“PTP”药用铝箔,它是以硬质工业用铝箔为基材,具有无毒、耐腐蚀、不渗透、卫生、阻潮阻热等特性,所以它可很容易灭菌,并能阻光,可保护药品免受光线的破坏。考虑到适应性和成本因素,本机将采用PVC硬片和铝箔进行包装程序。2.4.5连续立式热成型充填封口机的加热装置加热装置的作用是将PVC薄膜加热软化至可塑状态,使得其在成型模辊上通过真空系统吸出泡罩。辊式泡罩包装机的加热形式一般有两种,即辐

26、射加热和接触加热(即内加热和外加热)。外加热多采用石英玻璃加热管作为加热元件,数值加热管组成一个与成型模辊同心的弧形加热面,通电后产生远红外线,对PVC进行烘烤加热。内加热是将管状加热元件均匀置于加热辊体内,辊体与成型模辊接触且与成型模辊同步转动,通电后辊体变热,对PVC直接接触加热。现在市面上的泡罩包装机普遍采用了吸泡热合复合模具辊结构,都因采用弧形板外加热形式,使得模具辊直径较大,在200-250mm范围内,不能在减小。基于本课题连续立式热成型充填封口机的设计,主旨在于减小机械设备占地面积,增加便捷性的考虑,作者采用加热辊内部加热,不占据吸泡热合复合模具辊圆周区段,取消了外加热弧形板,因而

27、进一步缩小了复合模具辊的直径,直径可减至98-160mm。本连续立式热成型充填封口包装机采用了一种常见的内加热装置,由不锈钢制造的加热辊体,通过传动轴、轴承和轴承座安装于机体上,并通过传动齿轮有吸泡热合复合模具辊输入动力,使加热辊体与吸泡热合复合模具辊同步运动。在加热辊体内装有6支电加热管和6支控温热电偶,其导线通过传动轴左端内部孔道引至集流环,经碳刷与机器电路相连。PVC片围绕加热辊体外周围与辊体同步运动,并吸收热量加温。温度可有热电偶及温度调节仪来控制和调节。具体结构参见图2-2。图2-2加热辊部装图2.4.6连续立式热成型充填封口包装机的成型装置本连续立式热成型充填封口包装机的吸泡热合复

28、合模具辊采用了一种在常见装置上稍作改进和优化的机构设计,如图2-3所示。吸泡热合复合模具辊通过轴、轴承和轴承座安装于机体上,在轴上还安装有传动链轮和齿轮。吸泡热合复合模具辊体上铣有多排与包装药品形状、规格相适应的泡眼窝槽,每个窝槽有一至三个小孔与辊体内对应的真空气道相通,由真空泵来的真空管路通向用弹簧导柱、弹簧及固定在轴承座上的阀板、阀板与轴承座一起相对机器静止不动,并通过弹簧的压力,经摩擦盘与吸泡热合复合模具辊体相贴,辊体运动时,当某一路真空孔道与静止阀板的真空气孔相通时,贴合在辊体上已被加热至塑性变形温度的PVC硬片,由于泡眼窝槽的真空负压作用,被吸泡成型出泡眼,已吸泡的PVC片,经给料充

29、填机构填充药品,在复合模具辊圆周的上半部,其泡眼重新进入模具窝槽内,并与涂有无毒胶铝箔汇合,在热合网纹压辊温度和压力作用下完成热合密封压网纹。辊体内部需冷却水循环,循环水阀体通过卡板和支架安装在机体上,并通过轴承、密封环等与运动的传动轴相连,冷却水进水、回水管道通过传动轴内孔道与阀体相通,冷却水循环保证了PVC片吸泡成型后可较好的保持固定形状。CU图2-3成型装置部装图2.4.7连续立式热成型充填封口包装机的热封合装置热封合装置是将单面涂胶的铝箔与已填入被包装物的泡罩膜带牢固地粘合在一起,将被包装物密封在泡罩内。热封合装置由封合辊、拉膜辊、支架、支承轴等组成。不锈钢制造的圆周表面有网纹的热合网

30、纹辊体,通过轴、内外侧滑动座安装于固定在机体的支架上,内外侧滑动座可在支架导向槽内滑动,通过压簧将网纹压辊体向吸泡热合复合模具辊,气压力大小靠调整螺钉调节,热合网纹辊体离合靠离合杆扳动长支臂带动短支臂将离合传向内外侧滑动座,可使热合网纹压辊体上抬或下落。热合网纹压辊体内装有6支电加热管及控温热电偶,其导线通过传动轴内部孔道与集流环和碳刷相连,并与机器电路相连,通过电加热管使辊体加热,并通过热电偶测温和控制加热温度。与传统的气动热合网纹辊相比,由于采用了手动离合、弹簧加压热合网纹辊及离合机构,取消了气动机构,避免了购置压缩空气系统的必要,因而更加适合小型药厂的情况。同时减小了机器的总体尺寸,降低

31、了制造成本和售价。虽然取消气动机构降低了机器的自动化水平,但从使用、调整、维修简便的角度,又适应了小型药厂的计数和维修状况。具体结构参见图2-4。2.4.8连续立式热成型充填封口包装机的冲裁装置冲裁是包装机工作中最后一道工序。它是把封合、打印好的成型膜片按预定的数量和排列形式冲切成板块的装置。从传动上来看,主要有两种形式:一种是凹模固定,凸模运动;另一种是凸模固定,凹模运动。对于本机来说,采用前者。目前国内制药厂使用的铝塑泡罩包装机的冲裁装置大部分是由箱体、传动机构、偏心轴、连杆、冲裁凸模、冲裁凹模、座板及导柱、导套构成。其存在的问题是:整个冲裁装置笨重,由于冲裁箱体是通过螺栓、螺钉把合在固定

32、板上,因此,更换模具和冲裁时,需要拆卸或安装整个冲裁装置,费时费力。本机的冲裁装置是在原有基础上,结合近期发明的新型快速拆卸式冲裁装置,在立式机身上进行改进,从而提供一种结构轻巧、可快速拆装且更换方便的冲裁装置。改进是这样实现的:它有两个冲裁固定板,在冲裁固定板上设有轴承座,在轴承座上通过轴承安装有偏心轴,其特殊之处在于偏心轴的另一端通过轴承插接有冲裁推拉座,在冲裁固定板内壁下部设有滑槽,在滑槽内装有凸模安装板,其上安装有冲裁凸模集冲裁退料板。在凸模安装板上设有导套,冲裁导柱由导套引出且冲裁导柱下部安装有冲裁凹模。由于冲裁推拉座与冲裁凹模相连接,而冲裁凸模插装在冲裁固定板上,工作室冲裁凹模运动

33、,冲裁凸模相对静止。因此,整个冲裁装置结构轻巧,既省时又省力。具体结构参见图2-5。图2-5冲裁装置部装图连续立式热成型充填封口包装机的主要技术参数连续立式热成型充填封口包装机的主要技术指标为:最大成型面积90X36m包材芯径()70-76mm最大成型深度7mm耗水量1.8升/分最高冲裁速度30次/min生产效率60板/min总功率3.0KW电压380V/50Hz最大包材宽度90mm整体重量600Kg包材最大外径PVC280mmPTP160mm12.外形尺寸(长X宽X高)2340X800X1600mm连续立式热成型充填封口包装机的保护与维修为延长机器的使用寿命,保证包装产品质量,应定期对机器进

34、行必要的维护和保养。维修和保养的内容主要包括清理、润滑、调整、检查和修理4。1、清理对机器在使用中产生的一些灰尘和余屑应及时进行清理,否则会干扰机器的正常工作。清理的重点应是辊子、热封和成型部件,因为这些部件最容易粘接熔化的塑料膜和灰尘。如果辊子上沾有熔化的薄膜或其它污垢,就会影响辊子的正常运转,甚至会使包装材料粘附在辊子上无法前进;如果热封和成型部件粘上熔化的薄膜,会降低成型和热封效率及包装封合质量,因此应经常对这些部件进行清理。2、润滑良好的润滑对机器的正常运转是非常重要的。应严格按照机器的润滑表或使用说明书的要求,使用规定的润滑剂定期进行润滑。经常摩擦的部位,应每天滴1-2滴润滑油;链轮

35、和链条应保持有一层油膜;轴承应定期补充油脂。润滑油池要保持一定的油面高度,并按规定定期更换润滑油。有些机器备有自动加油装置,对这些装置要经常进行检查,以避免由于喷咀堵塞、油管损坏或其它原因导致的运动机构卡死现象。3、调整机器调整正确与否,与机器的正常运转和包装质量的保证有很大关系。机器大修后,投产前,应进行全面仔细地调整。热成型温度、加热时间,将直接影响成型容器的质量及生产效率,在保证成型质量的前提下,应尽量缩短加热时间,以提高生产效率。一般在实际操作时,先根据塑料膜的种类和厚度仔细进行调整试验,将塑料片在确定的加热条件下能成型具有较锐棱角的正方形容器而没有可见的缺陷出现时所需的加热时间为最短

36、的加热时间。盖封时的加热温度、封合时间和施加压力对容器的封口质量有很大影响,同样也要调整适当。各执行部件的动作必须协调同步,才能保证机器平稳高效运转。4、检修在机器运转期间,要经常进行检查,以便及时发现故障并随时排除。如机器有不正常的噪音和撞击声,应及时停机检查;发现螺钉松动、链条松弛,应及时紧固和张紧;冷却系统工作不正常或有漏水现象,应及时维修。特别是在清理和润滑时,可以认真检查机器各运动部件的磨损情况,并及时更换磨损件。第三章连续立式热成型充填封口包装机典型零件的设计与校核 第三章连续立式热成型充填封口包装机典型零件的设计与校核3.1电机的选择结果设计计算内容1、选择电动机类型按已知工作效

37、率和要求,考虑同类型包装机械的选用情况作者选用Y系列三相异步Y2-100L-2-4-GHF(W)齿轮减速电动机。2、选择电动机的容量工乍机所需功率按如下公式Pw=船wKW计算,式中,根据生产实践估计F=700N,v=30X90X0.001=2.7m/s,工作机的效率耳=0.94,代入上w式得:Pw=2.01KW电动机的输出功按下式计算:式中,耳为电动机至工作机轴的传动装置总效率由耳=耳耳耳2耳,由机械设计课程设计手册表bgrc2.1-1,取链传动效率耳二0.95,滚动轴承效率耳二0.995,8b级精度齿轮传动效率耳=0.97,联轴器效率耳=0.98,则gc耳二0.95x0.97x0.9952x

38、0.98二0.9P2.01故,p=十=2.33KWd耳0.9因载荷平稳,电动机额定功率Pd只需略大于Pd即可,所edd以选电动机的额定功率Pd为3.0KW。ed3、确定电动机的转速根据本机选用的麦奇电机微型齿轮减速电机相关参数,减速比为40,工作机轴转速为:14103525/n=35.25r/mmW403.1.2传动装置的总传动比Pd=2.33KWPed=3.0KWNw=35.25r/min传动装置的总传动比:n1=m-n35.256=5.875结果z1=25z2=52Pc=1.68KWP=15.875mm3.2一级链传动装置的设计设计计算内容P二Fv二700 x2.7x0.001二1.890

39、KW1、选择链轮齿数z1、z2一级链传动的传动比为2.098,根据机械设计表5-18推荐,选择Z=25,按照订得出z2=52。2、求计算功率PccP二KKPcAZ由机械设计一工作情况系数,查得KA=1,由机械设计齿数系数,查得Kz=0.887zP=1X0.887X1.890=1.68kwc3、确定链节距由设计功率及机械设计滚子链额定功率曲线,查询得到链号,进而直接得出对应的链条节距。选择链号12A,链条节距P=19.055mm。4、初定中心距由最小中心距计算公式a二0.2z(i+l)p二15.49p0min1推荐a=(3050)p,a二30p005、确定链条参数链长节数:2az+zX=0+12

40、+0p2p=98.81实际链长节数:X经过圆整,X=990链条长度:L二X二1.891000X=99L=1.89znpznp链速:v=11=22=0.28m/s60 x100060 x1000根据公式得出理论中心距z+za=570mmc=Xt2a=570.39mm2取a=0.004a,实际中心距a=a-Aa=570mm,有效圆周力F=6071.43N作用于轴上的拉力FQ=7285.72N6、确定润滑方式根据链速和链号,查图,确定采用油谷润滑。7、链轮设计链轮材料:因是较重要的传动,链轮材料选40钢,热处理后硬度4050HRC。链轮尺寸及齿形:d=152mmd=164mm分度圆直径:d二p/si

41、n(18O/z)二152.0mm齿顶圆直径:d=164mma齿根圆直径:d=140mmf链轮工作图略。拉膜辊机构中典型齿轮的设计与校核=140mm设计计算内容1、选择齿轮材料和热处理、精度等级、齿轮齿数考虑到具体应用环境和生产效率等因素,要求结构紧凑,使用寿命较长,齿面啮合类型选择为硬齿面,大小齿轮材料用40MnB,表面淬火,齿面硬度4550HRC,8级精度。齿轮1布置形式为非对称布置(轴钢性较大);齿轮2布置形式为悬臂布置。结果选小齿轮齿数z二25,z二45。传动比i=1.792、按齿根弯曲疲劳强度设计确定式中各项数值:K=1.5,故初选K=2AtT=9.55x106P=9.55x106土1

42、Nmm=1.42x106Nmm16.8由公式:1.88-3.2r1+Izz12二1.77由公式:0.75Y=0.25+=0.7Ea查表选取,二0.7。dz1=25z2=45i=1.7912由图查得:Y=2.25,Fa1Y=1.65,Y=2.78,Sa1Fa2Y=1.75,由Sa1表查得:Y=0.85,N1YN2=0.88,取S=1.25。Fmin按齿面硬度均值衡量,在ML线上查得:a=aFlim1=450MPa,Flim2aYFlimlN1=306MPaSFminaYFlim2N2=316MPaSFmina=306MPaF1a=316MF2将相关系数带入设计公式,求得齿轮模数:=3.34mm查

43、表得到系数K:mtm二mm=4mm=3.48mmKt由表选取第一系列模数m=4mm。齿轮主要几何尺寸:d=180mm1d=100mm2B=70mm1B=75mm23、校核齿面接触疲劳强度2KTu土1Ia=ZZZiWaHEHbd2UH11由表查得:Z=189.800;Z=2.5;Ze=0.881;EH第三章连续立式热成型充填封口包装机典型零件的设计与校核第三章连续立式热成型充填封口包装机典型零件的设计与校核 0 按不允许出现点蚀,查得:Z=0.88,Z=0.91;N1N2并查表得出b=1060MPa,b=1060MPa;Hlim1Hlim2取S=1,则可以求出:Hminb=HlimlN1=932

44、MPaH1SHminH2bZ=Hlim2_N2SHmin=964MPa根据接触强度校核公式:ri2KTu土1b=ZZZ1wbHEHbd2uHb=809MPaH再求得:b=809MPaS,该轴D截面是安全的。3.5拉膜辊齿轮联接键的选择与校验结果圆头普通平键bXhXl=10X8X46设计计算内容1、选择键联接的类型和尺寸根据使用要求和工作条件,选择圆头普通平键(A型)。根据d=34mm从机械设计课程设计手册中在键的标准型号中查得键的横截面尺寸为:宽度b=10mm,高度h=8mm。由齿轮宽度并参考键的长度系列,取键长L=56mm(比齿轮宽度小些)。2、校核键联接的强度键、轴和齿轮的材料都是钢,查机

45、械设计手册得许用挤压应力二100120MPa,取其平均值b=p110MPa。键的工作长度l=L-b=56-10=46mm,键和齿轮键槽的接触高度k=0.5h=4mm。由公式可得:2Tx1032x200 x103b=Pkld4x56x34=52.52MPa9.6mmm由结构确定。D4二D-(1015)mm=90-(1015)mm=8075mm取D4=75mm第四章轴的加工工艺分析 第四章轴的加工工艺分析轴是整个机器中最基础的零件,选择合理的加工工艺对增强轴的性能以及延长使用寿命都有很大的好处。一、定位基准的选择1、精基准的选择根据基准重合的原则,选择轴线作为定位基准。依次加工出符合精度要求的阶梯

46、轴。2、粗基准的选择根据粗基准的选择原则,选择毛坯的外圆作为基准,用于加工轴的端面。二、加工方法的选择外圆加工主要采用车削的方法,对精度要求较高的轴,可以在粗车精车后再磨削等。三、加工阶段的划分1、粗加工;2、半精加工;3、精加工;四、加工工艺路线用三爪卡盘夹住毛坯,用切断刀切出长585X58mm的毛坯料。机床型号:CA6140车床刀具:切断刀车毛坯料端面,车后毛坯的长度为580mm,钻中心定位孔。机床型号:CA6140车床刀具:端面车刀中心钻中心孔定位,粗车阶梯轴上的外圆。机床型号:CA6140车床刀具:外圆车刀半精车阶梯轴上的各级外圆。机床型号:CA6140车床刀具:外圆车刀精车42、46

47、、48、50的外圆,并对轴两端倒角1X45。机床型号:CA6140车床刀具:外圆车刀铣削40和Q42、46上的键槽,如图4-1所示。机床型号:X6132卧式万能铣床刀具:键槽铣刀其它轴的加工工艺分析与此略同,在这不再一一列举介绍。第五章全文总结5.1研究存在的问题本论文的研究工作涉及到机电控制、药用泡罩包装材料等方面的知识,因本作者所学专业知识局限等原因,没有深入地对该机器的机电控制系统方面进行研究分析,所以机电部分的设计调研还不够全面。后期的方案校核以及论证,因设计条件、时间等多方面原因,也没有进行试验性的加工、生产、校核、验证、应用等。本文与预设想的结果略有不同,现提出几点建议以供其他研究人员参考:1、设备的无菌系统本文的研究工作没有具体分析机器本身对药厂生产环境的适应性,在无菌生产环

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