毕业设计（论文）-枕式包装机机械系统设计

绪论1.1课题研究的来源和意义随着时代的进步和生活水平的提高，近年来食品问题引起了人们的极大关注，国家也加大了对食品、药品质量安全的监督力度，对食品的生产加工包装技术都提出了新的要求，这使得包装机械在包装领域发挥着越来越大的作用。但我们的食品包装机械的发展水平还不能满足市场需求，尤其是在与西方发达国家竞争中还明显处于弱势。一些食品企业为了技术改造，不得不花费大量的资金从国外引进一些技术先进的、生产效率高、包装精度高的成套食品包装生产线，导致很大一部分国内的市场份额被国外品牌所占领。食品机械及食品包装机械是食品工业发展的重要保障，食品工业的发展好坏，食品机械将起主导作用。所以，食品包装机械的设计与研发对保障民族食品工业的安全，提高我国食品包装机械的竞争力有着十分重要的意义。包装机械行业面对市场的需求和如何赶上甚至超越发达国家的食品包装机械，及如何加大自主创新步伐,如何在短时间内开发出一批具有自主知识产权和国际先进水平的产品，是摆在我国食品包装机械企业面前的紧迫任务。1.2本课题研究内容本课题主要针对枕式自动包装机进行反求设计，主要作了以下几方面的工作：对枕式自动包装机工作原理和结构进行了研究和分析，在此基础上进行整机的设计。在上述基础上，对该包装机的包装部分(包括物料传送、封装)进行了详细的结构设计和计算。对计量装置进行了设计计算。

2枕式包装机的总体设计2.1枕式包装机设计的一般过程总体设计阶段总体设计阶段，主要做可行性分析与进行初步设计两方面工作。技术设计阶段技术设计内容包括各组部分的运动设计、结构设计、零件强度与刚度校核、动力计算。审核鉴定对所拟定的方案、技术计算、设计图样等进行详细审核，并对试制的样机进行鉴定。特别要注意审查整个设计方案是否合理，各个具体设计环节是否正确，设计是否完善，还需做哪些改进。2.2总体方案设计的基本内容确定功能与应用范围枕式包装机是针对固型物的包装而设计的，适合于包装各类固态有规则的物体，如食品类的饼干、面包、月饼、糖果等，以及日常用品，工业零件等，对于散状物或个体分离的物体，则须将被包物先置于盒内，或将之绑束成一体，使之形成一个整体后，才可在本机上包装，至于其它非固态的被包物亦须准此要领。工艺分析工艺分析是研究、分析和确定所设计包装机完成预定包装工序的工艺方法。一般情况下必须同时拟定几个方案，进行分析、比较，必要时通过实验之后，最后确定一个原理先进、工作可靠、结构简单、成本低廉的方案。着重考虑一下几个问题。包装方式保证包装质量放在首位，不论采取何种包装方式，都要适应被包装物品和包装材料的特性，当有多种方式都能满足要求时，应选容易实现的方式。机器类型单工位与多工位包装机的工位选择依据有：根据包装机的执行结构的多少来选择，结构简单用单工位；根据生产率的高低来选择，单工位生产率较低，图2-1是所设计的枕式包装机的工序过程图,又该图可知，包装机的执行机构比较少，工序比较简单，可承担中小型生产率的任务，每个工序在不同工位上完成，故此包装机是多工位包装机。间歇运动与连续运动由图2-1可知，包装工序是串联连续进行的，故包装机的运动也是连续运动。单头与多头“单头”，“多头”特指连续运动的多工位包装机为完成同一包装操作所配备的执行机构的数目。对一台包装机而言，若完成每一包装操作的执行机构只有一个，亦即每一物品的包装以此经过所有的执行机构，则称为单头连续运动多工位包装机。包装程序、工艺路线和工位数包装程序图2-1包装机工序过程图包装工艺路线对于多工位包装机，从被包装物品和包装材料输入到成品输出的传送路线可以有多种形式。常见的有：直线型、阶梯型、圆弧型和组合型。工位数工艺路线图运动要求和机构选型根据已定的功能、应用范围和工艺方法，分析和确定对执行机构的运动要求，进而完成机构的选型及其综合。应考虑的要求和条件主要有以下几点：运动规律运动精度承载能力和工作速度枕式包装机运动形式是连续运动的,运动精度要求较高,工作速度和承载能力比较低,一般选择,齿轮、轮系传动机构,常用的有同步带轮传递，传递效率好，平稳，没有噪声，距离较大。对于包装和端封这些执行机构的运动变换采用直齿轮、锥齿轮传动机构。2.3总体布局总体布局的步骤是布置执行机构、传动系统和操作件，确定支撑形式和绘制总体布局图。各步骤之间互相牵连，必将它们作为一个整体交叉进行，往往要经过多次反复才能完成。布置执行机构枕式包装机的执行机构包括：供料输送架，送膜机构，成型器，包装机构，端封切断机构和成品输出机构。布置执行机构，应尽量减少机构的运动副数，几何尺寸和占地空间的大小，所以要求原动件尽可能布置在一根或少数几根轴上。根据包装机包装工艺图，我们可以将各部分执行机构预定在如图2-2所示装置，这样可以使包装机的机构紧凑，占地空间比较小。1.送膜机构2.控制台3.端封及切断机构4.物料输出机构5.包装机构6.供料输送机构7.袋成型机构图2-2枕式包装机总体布局示意图布置传动系统枕式包装机主要用到机械传动系统，包括动力机、变速调速装置、传动装置、操纵与控制装置以及辅助装置等。图2-3是此包装的传动系统图1.产品输出传动轴2.端封及剪断轴3.锥齿轮组4.齿轮副5.包装拉膜轮6.分配轴7.电动机8.带式无级变速机构9.分配轴10.链轮福11.盘车手轮12.送膜辊13.挂膜轮图2-3枕式包装机传动示意图由上图，我们知道此包装机用了两个电机，电机1带动输送架和送膜辊运动，使物料和薄膜输入包装机。电机2带动包装和端封机构运动，完成包装、端封、切断及成品输出的任务。在布置传动件时应使各执行机构的动作要协调。例如：对于张紧轮的布置,图2-4(a)中张紧轮布置在松边，结果会使从动轮的相位滞后；（b）中张紧轮布置在紧边，它会使从动轮的相位超前；而（c）中在带的松、紧边都有张紧轮，若同时调节它们的位置，则可消除因带的磨损对相位同步所产生的影响，但结构较为复杂。图2-4张紧轮的布置方式布置操作件为便于操作，应保证操作者与操作件之间有合适的相对位置，为此必须注意一下几点。常用的操作件尽量布置在操作者的近旁，操作件距离地面的高度以600～1100mm为宜。包装机的工作台面的高度一般在700～900mm范围内选取。操作者应经常注意包装操作最集中和最容易发生故障的部位。在决定物品走向时，一般是使其自左向右运动或者是顺时针运动。温度、压力、转速、计数等指示仪表、以及信号灯、报警器、安全阀、排液阀和有关的铭牌，都应布置在操作者容易观察、安全可靠、便于维护的位置选择支撑形式包装机的支撑件有底座，箱体，立柱，横梁等。对其有以下几点要求：足够的刚度，足够的抗震性，重量适度，力求节省材料，便于零件的装配调试。此外，要做到外形美观，给人以协调、匀称、稳定、安全的感觉。5.拟定主要技术参数包装速度：0-10m/min包装膜宽度：最大450mm切断长度：最长200mm包装产品尺寸：最宽400mm机身重量：约1000kg电压:三相380V50Hz总功率：8kw3传送装置的设计3.1支架的选择支架用于支撑供料输送带、链轮副以及各种相关元件的机构，在输送部分起着固定、支撑、载物的作用，因此需要很好的刚度和稳定性能。我们常用角钢作为支架材料。角钢属于建造用碳素结构钢，是简单断面的型钢刚才，主要用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有较好的可焊性、塑性变形性能及一定的机械强度。生产角钢的原料钢坯为低碳方钢坯，成品角钢为热轧成型、正火或热轧状态交互。综上所述，结合枕式包装机的实际情况，我们选择大型角钢作为支架的材料。3.2传送系统的选择传动系统在枕式包装机作用很重要，一方面他将原动力传递给各个执行机构，另外，它还承担着控制执行机构动作的任务，是包装机全身的经脉。在机械传动系统中，最常见的是，齿轮传动，链传动，带传动。而在枕式包装机上，不同的部位，需要结合实际情况，选择不同的传动方式。电动机到送膜机构之间的传动图3-1同步带的传动电动机的动力经减速后将直接传递给送膜辊的主动轮，送膜辊的转速约为90n/min传递的功率约为1.5kw，作为一个高效率，高自动化的包装机，我们要求其传动系统必须平稳，不能产生噪声，结构简单，具有较好的缓冲吸振性，另外要求传递效率要高，速比范围要大，传动准确，具有恒定的传动比。综上所述，在这个部分，我们不能用链传动，此外，由于传递的距离比较大，也不适合用齿轮传动，因此我们选用同步带传动。图3-2同步带示意图供料输送装置的传动本次设计的枕式包装机采用的链式输送装置，与摩擦型的带传动相比，链传动无弹性打滑和整体滑动现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向力较小；链条采用金属材料制造，在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑。与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低，成本也低。在远距离传动时，其机构比齿轮传动轻便的多。滚子链轮传动的设计计算已知条件和设计内容设计链传动时的已知条件包括：链传动的工作条件，传动位置与总体尺寸限制，所需传递的功率P，主传动链轮速度n1，从动链轮的速度或传动比i。设计内容包括：确定链条型号、链节数Lp和排数，链轮齿数z1、z2以及链轮的结构、材料和几何尺寸，链传动的中心距a、压轴力Fp、润滑方式和张紧装置等。拟定传递的功率为3.5，主动轮的转速n1=，设计步骤和方法选择链轮齿数z1、z2和确定传动比i一般链轮齿数在17-114之间。传动比按下公式计算（3-1）根据枕式包装机的实际情况，选择链轮齿数z1=19，z2=38.则传动比计算当量的单排链的计算功率（3-2）式中：——工况系数——主动链轮齿数系数，见机械设计书（濮良贵主编）图9-6——多排链系数，双排链时=1.75，三排链时=2.5——传递的功率，Kw查表9—6（机械设计，濮良贵主编，高等教育出版社）得：工况系数=1查表9—13（机械设计，濮良贵主编，高等教育出版社）（以下皆是）得：主动轮齿数系数=1.4因为是单排链传动，所以=1，包装机的传递功率为已知参数：=3.5kw所以单排链的功率确定链条型号和节距p链条型号根据当量的单排链计算功率和主动轮转速由图9-11得到。然后由表9-1确定链条节距p查表9—11选择链条的型号为24，查表9—1确定链条节距p=38.1计算链节距和中心距初步选中心距按下式计算链节数（3-3）带入以上的数字计算的=228链传动的最大中心距为：（3-4）式中，为中心距的计算系数，见表9—7.得=0.249带入参数得：a=3785.27mm计算链速v，确定润滑方式（3-5）根据链轮的速度，查表9—14选择的润滑方式为：定期人工润滑计算链传动作用在轴上的压轴力（3-6）式中：——有效圆周力——压轴力系数，对于水平传动=1.15；对于垂直传动=1.05链传动的布置和张紧方式链传动布置时，链轮必须位于铅垂面内，两链轮共面。中心线可以水平，也可以倾斜，但尽量不要处于铅垂位置。作为输送架的链轮传动，中心线必须水平。张紧方式采用布置另外一个链轮在松边的方式，如下图所示。图3-3齿轮传动设计在枕式包装机中用到了大量的齿轮传动，齿轮传动的主要特点有：效率高：在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高。结构紧凑：在同样的使用条件下，齿轮传动所需要的空间尺寸一般较小。工作可靠、寿命长：设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可达一、二十年，这也是其他机械传动所不能比拟的。传动比稳定：传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。我们以下面两个设计齿轮的例子，来设计包装机上所用到的齿轮传动。下图是带动横封、切断动作的一对齿轮。查资料可知，输入功率，齿轮1的转速=90r/min。齿数比u=1，由电动机驱动，工作寿命10年（每年工作300天），两班制，带式输送机平稳，转向不变。图3-4选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。包装机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095—88）选用材料。由表10—1（机械设计，濮良贵主编，高等教育出版社）（以下皆是），选择齿轮的材料为35（调制），硬度为280HBS，选择两齿轮的齿数，按齿面接触强度设计：由设计计算公式（10-9a）进行计算，即（3-7）确定公式内各计算的值:选择齿载荷系数=1.2。计算小齿轮的转矩（3-8）由表（10-7）选取齿宽系数=0.5由表（10-6）查的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查的齿轮的接触疲劳强度极限由式10-13计算力学循环次数=60x90x（2x8x300x10）=（3-9）由图10—19区接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力去安全系数S=1，由式（10—12）得：（3-10）计算计算齿轮的分度圆直径d，带入中较小的值 （3-11）=计算圆周速度v计算齿宽b0.5x113.8mm=56.9mm（3-12）计算齿宽与齿高之比模数=mm（3-13）齿高2.25x1.89mm=4.27mm（3-14）（3-15）计算载荷系数。根据0.56m/s，7级精度，由图10—8查的动载荷系数=1.1；直齿轮。由表10—2查的使用系数=1；由表10—4插值法查的7级精度，齿轮相对支撑对称布置时，=1.158；由=13.33，=1.158查图10—13得=1.16；故载荷系数：1.28（3-16）按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（10—10a）得（3-17）计算模数m3.3供膜装置的设计3.3.1供膜装置的基本要求在商品竞争日益激烈的情形下，高效、美观精致、高的成功包装率是个好的枕式包装机所追求的效果。要达到这些要求必须要有满足各种条件的机构所支持，在这里供膜装置就必须满足以下一些基木条件才能算的上合格。在机器运行的过程中始终保持薄膜有一定的张力，且张力均匀。张力小会导褶皱，袋长不均匀等弊病，张力过大又会增加机器负荷和增大卷筒材料的应力，甚至引起材料断裂或造成停机。张力不稳时，卷筒材料会发生跳动，以致出现袋长不均匀等问题。薄膜的装卸要非常方便。要求薄膜装卸方便不仅可以提高生产效率还可以减少工人的劳动强度。卷筒薄膜的宽度能在定范围内连续司调。卷筒材料定位精确，保证小偏小斜。随着商品包装装潢水平和要求的提高，往往在卷简材料上事先印有精关图案，文字。一个包装材料上的图案数量及位置是固定的，这就要求卷筒材料定位精确，保证不偏不斜。膜的输送速度要与各部分机构的运行速度同步，保证供膜速度与供料、封切速度一致。虽然影响供送材料精度的因素是多方面的：设计计算和制造安装方面的误差、包装材料厚度、弹性模量的差别、牵引力的变化、包装车间环境的温湿度也会影响供送长度。显然要保证封切精度的关键是首先要保证膜的输送速度与其他传动速度致。3.3.2供膜装置原理供膜装置大体由:托辊，驱动辊，压力辊，过渡辊，张力调节辊，入膜角度调节辊等部分构成。薄膜的绕行示意图如图3-5所示，运动从链轮传到驱动辊，驱动辊在压力辊的作用卜与薄膜形成较大的摩擦力，由于摩擦薄膜会被牵引着运动，当薄膜被张紧时，薄膜经过过渡辊、张力调节辊然后带动托辊上的卷筒转动来完成薄膜的供送。图3-5薄膜绕行图3.3.3供膜装置的设计设计要求：挂膜辊具有放置、支撑和释放卷简薄膜的功能；张力自动调节摆杆装置能实现自动调节薄膜张力并使其稳定在定范围内的功能；渡辊:适度地保持和均匀的分配薄膜张力；入膜角度调节辊:调节薄膜进入成型器时的角度，使薄膜能顺利的进入成型器并包装顺利；驱动辊及驱动压力辊：驱动辊要具有牵引薄膜的功能；压力辊需要能增加薄膜与驱动辊的摩擦力，并且能实现快开快合的功能。3.3.4滚轴的布置薄膜的牵引输送离不开导辊组，导辊组在薄膜的输送中起承托、导引、转向及校正作用，导辊组是由定数量的导辊按规定的安装位置组装而成。导辊组在薄膜的输送过程中对薄膜的定向前进起着决定性的作用。下面是初步确定的墙板和辊轴的安装位置示意图:图3-6供膜装置布置图4包装的设计4.1包装装置的认知包装装置是完成制袋成型后筒状薄膜纵向封接功能的重要部件，适用于薄膜包装材料的纵向封口。根据包装薄膜运动方式的不同，可将包装装置分为连续式和间歇式两大类。连续式包装装置又称为辊式纵封器，采用一对作等速相向回转的封接辊轮机构，完成薄膜材料的施压、拉膜、加热及封边作用，形成一道密合的封缝。间歇式纵封装置又称为板式纵封器，大多呈斑条状结构，多采用凸轮、气缸等结构，推动热封器做往复直线运动，实现薄膜的热封合，其后还需借助其它装置完成拉膜动作。4.2包装装置的设计要求实际设计过程中，为改善纵封质量、简化机构设计、减小机构体积，一般会结合拉膜、加热、封合等多种机构，进行综合整体设计。图5-5所示为一种辊式拉膜、板式加热、辊式热封的连续式纵封器机构，同时继续牵引薄膜往前运动。对该机构进行改进，去除中间的板式加热器，将板式加热器与纵封辊结合设计，即可实现薄膜材料的连续拉膜与热封，枕式包装机的纵封器就采用此类改进机构。图4-1复合式纵封器机构图4-2枕式包装机包装装置4.3包装装置的结构原理及特点包装装置的结构原理包装装置的结构原理如图5-7所示，图中：1为复合薄膜；2为封合辊；3为封缝。两个作相向纯滚动的封合辊同样起到复合薄膜纸匀速平稳地输送作用。封合辊芯部装有电热环，它发出的热量通过辅射传给封辊体。当两片塑料薄膜通过两封合辊热合接触面时被滚压互相粘合而成一道密合的纵缝，完成糖果纵向封合。图4-3包装装置结构原理示意图1.复合薄膜2.封合辊3.封缝包装装置的结构特点包装辊采用带有网纹的金属辊，两辊之问靠弹簧力保持着适当的压力，使包装纸没有明显的松驰、打滑现象。为使卷带纸在输送辊与封辊中能快速地引进与退出，在输送辊与封辊的主动辊上设计了一个离合柄，使两输送辊封合辊迅速离合。4.4封口机械的设计4.4.1概述柔性包装材料（如普通纸、玻璃纸、蜡纸、复合薄膜、塑料等）的封口一般是粘封或热封，不需要另设封口机，封口是在相应的裹包或带装机上完成。枕式包装机所用的材料主要是薄膜等复合性材料，它采用热封封口方法。4.4.2封口机械的分类在包装容器内盛装产品后，对容器进行封口的机械，称为封口机械，在枕式包装里面，它包含两部分，包装机构和端封机构。在枕式包装机类，包装的材料是薄膜等复合性材料，常用热压封口机，根据热合方式不同，热封方法分为以下几种。板式热封这是一种最普通的热封方式。原理如图5-1所示，将要封合的薄膜3紧压在耐热橡胶4及加热到一定温度的加热板1之间实现热封。图4-4板式热封1加热板2密封部3薄膜4耐热橡胶5底座滚轮式热封如图5-2所示，它是加热一对滚轮1中的一个或两个，使叠合的薄膜2从两滚轮之间通过而热封。其特点是连续封合，适用于由基体薄膜和热封性薄膜组成的复合薄膜的热封。图4-5滚轮式热封1加热滚轮2薄膜3密封部带式热封如图5-3所示，它是将叠合的两层薄膜2夹在一对回转的聚四氟乙烯带1之间，经带内侧的加热部4和冷却部5使薄膜2封合。图4-6带式热封1聚四氟乙烯带2薄膜3密封部4加热部5冷却部滑动滚压式热封它是将叠合的两层薄膜1从一对加热板4之间通过，然后用压轮3压紧粘合。滑动式热封滑动式热封用于裹包包装。它是用薄膜3包住被包装物2，使其在加热板4上滑动，靠北包装物所加的轻微压力和加热板4的热量来粘合两层薄膜叠合部分的。脉冲热封镍铬合金条2将薄膜4压在耐热橡胶5上，瞬间通过大量电流加热镍铬合金条，利用这种热进行热封。熔切式热封利用加热刀5，同时进行薄膜2的熔融切断和缝合。图4-7熔切式热封1送膜辊2薄膜3橡胶辊4密封部5加热刀高频热封这种热封方法如图5-4所示，是利用上下电极2压紧薄膜4，加上高频电压，由聚合物的介电损失发热进行热封。4.4.3端封的设计端封器也称横封器是完成经包装器热封合后的包装材料，按工艺要求的长度规格进行横向封合。为简化机构设计、减小端封器体积，一般将横封器与切断装置结合在一起设计。按其运动方式可分为旋转式端封器和往复式端封器。回转式端封的结构形式如图5-14所示。图4-8电加热端封器4.5包装装置重要零部件的校核与计算4.5.1从动轴的抗弯扭强度校核计算图4-9从动轴从动轴是枕式包装机包装部分重要的一根轴，它起着传递运动与动力的作用，下图是所设计从动轴的结构，轴上安装了以下的零件：包装辊组件，滑动轴承，锥齿轮，直齿圆柱齿轮，以及一个电磁继电器。图4-10从动轴我们已知电机的输出功率约为2.5kw，转速90转/每分钟，结合上面设计的轴的结构，我们对其结构进行分析与计算。选择轴的材料该轴无特殊要求，因而选用调质处理的45钢，查表得45钢的抗弯强度极限根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，轴的各段直径和长度见下表。表4-1轴段位置轴段直径和长度说明安装包装辊轴段Ⅰ-Ⅱ25轴的结构，各段的长度及直径都是经过反求，以及对总体结构分析得到。25包装辊与锥齿轮之间轴段Ⅱ-Ⅲ25135锥齿轮与直齿圆柱齿轮之间的轴段Ⅲ-Ⅳ2030轴上零件的轴向与周向定位包装辊与轴的周向定位是采用平键连接；锥齿轮与轴的轴向定位有轴肩，轴阶，周向定位采用平键连接；直齿圆柱齿轮周向定位采用平键，轴向定位有继电器上端面。按弯扭合成强度进行计算做出轴的力学模型轴所受的载荷是从轴上零件传来的。计算时，通常轴上的分布载荷化为集中力，其作用点取为载荷分布段的中点。下图是根据驱动轴实际受力情况做的力学模型，模型简图中作出了，弯矩模型图和扭矩模型图。图4-11校核轴的强度已知轴的弯矩和扭矩后，可针对某些危险截面做弯扭合成强度校核计算。按第三强度理论，计算应力（4-1）通常由弯矩所产生的弯曲应力是对称循环变应力，而由扭矩所产生的扭转切应力则常常不是对称循环应力。为了考虑两者循环特性不同的影响，引入折合系数，则计算应力为式中弯曲应力为对称循环变应力，当扭转切应力为静应力时，取；当扭转应力为脉动循环变应力时，取；若扭转切应力亦为对称循环变应力时，则取对于直径为的圆轴，弯曲应力为，扭转切应力将和代入式，则弯扭合成强度条件为式中：——轴的计算应力，M——轴所受的弯矩，T——轴所受的扭矩，W——抗弯截面系数，圆轴的抗弯截面系数计算公式是:(4-2)经计算轴的强度满足要求。4.5.2深沟球轴承型号选择计算在枕式包装机送膜部分的轴上，主要承受径向载荷，所以用到了大量的深沟球轴承，图4-12深沟球轴承上图所示的一对深沟球轴承，是用在驱动轴上的，已知轴承径向载荷=1500N,轴向载荷N,轴承的转速为，装轴承的直径可在20—30之间选择，运转时有轻微的冲击，预期计算寿命，根据上面的数据，来选择轴承的型号。1.求比值(4-3)根据表13-5（机械设计，濮良贵主编，高等教育出版社）（以下皆是），深沟球轴承的最大值为0.44，故此时2初步计算当量载荷P，根据式（7-4）(4-4)按照表13-6，，取=1.2按照表13-5，X=0.56，Y值需在已知型号的基本额定静载荷后才能求出，现暂选一近似中间值，取Y=1.5，则3根据式（7-5），求轴承应有的基本额定动载荷(4-5)按照轴承样本的手册选择6005ZZ型号的轴承。次轴承的基本额定静载荷=5850N,验算如下：1)求相对轴向载荷对应的值与Y值。相对轴向载荷为(4-6)在表中介于0.07～0.13之间，对应的值为0.21～0.31，Y值1.6～1.4用线性插值法求(4-7)求当量动载荷P验算6005ZZ轴承的寿命，根据式（13-5）(4-8)故选择6005ZZ轴承能满足寿命要求，该轴承的内径为25。5.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。5.1料盘装置设计图5.1料盘装置结构5.2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5.2。图5.2量杯5.3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φ294mm,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5.3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。5.4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5.4联接盘5.5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5.5料盘罩总结总结本次的设计，对要设计的部件所要满足的基本要求及所要达到的性能指标做了认真的分析，并以此完成了对包装装置的整体结构进行了仔细的探索学习以及对部分零部件进行了基本的校核分析。然后用CAD软件绘制各个部件的二维图。通过本次设计，我了解了一般机械设计的设计流程，对设计有了比较理性的认识，懂得运用计算机以及查阅资料文献来辅助设计，通过不断反复的改进，使自己的设计更优化。不仅提高了综合设计、设计分析、设计计算以及CAD软件应用的能力，还学会了怎么样更有效的利用图书馆的机械专业书籍，使我深深地认识到机械专业理论知识与实际紧密联系，在提高了自身各方面的素质，更增强了实践能力和动手能力。我认为自己在设计和画图过程中，增强了分析和解决问题能力，也提高了自学能力，为今后的工作打下基础。同时，思维的严密性也得到了很好的锻炼，培养了一种严谨、认真、团结合作的工作态度和良好的工作习惯。经过这一学期的毕业设计工作，我各方面都取得了较大的进步。毕业设计过程是一个创新的过程，也是对所学知识的一次回顾。特别是让我对《机械设计》、