畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）

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1、 部分原因，說明書刪除部分，完整版說明書，CAD圖紙，聯(lián)系153893706 目 錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 2 1 前言 3 2 咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì) 4 2.1動力設(shè)計(jì) 5 2.1.1電動機(jī)的選擇 5 2.1.2計(jì)算傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù) 6 2.1.3傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比的計(jì)算 7 3 傳動裝置設(shè)計(jì) 7 3.1V帶設(shè)計(jì) 8 3.3同步帶傳動設(shè)計(jì) 15 3.4齒輪的設(shè)計(jì) 17 3.5料盤軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核 19 4 計(jì)量裝置設(shè)計(jì) 21 4.1料盤裝置設(shè)計(jì) 23 4.2量杯尺寸確

2、定 23 4.3料盤結(jié)構(gòu)尺寸確定 24 4.4聯(lián)接盤設(shè)計(jì) 24 4.5料盤罩設(shè)計(jì) 25 5結(jié)論 25 參考文獻(xiàn) 26 致謝 26 附錄 27 咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì) 摘 要：本設(shè)計(jì)是咖啡粉枕式包裝機(jī)，課題來源于鹽城市盛和輕工機(jī)械廠。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：咖啡粉枕式包裝機(jī)的包裝原理設(shè)計(jì)，計(jì)量裝置工作原理，包裝的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本包裝機(jī)考慮到咖啡粉的特性和包裝袋的要求以及該廠的實(shí)際生產(chǎn)條件，選用凸輪作為包裝袋封口和牽引的主要機(jī)構(gòu)；同時(shí)采用量杯式計(jì)量，并且通過開閉蓋銷對活動底蓋的位置限制來實(shí)現(xiàn)量

3、杯下料口的開閉，從而保證計(jì)量過程的穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)對咖啡粉包裝的傳動路線和包裝路線進(jìn)行了分析，并對傳動比進(jìn)行合理分配，解決了咖啡粉快速、穩(wěn)定、自動包裝等問題。實(shí)現(xiàn)了包裝機(jī)的預(yù)期效果。 關(guān)鍵詞：包裝機(jī)；計(jì)量裝置；咖啡粉 The Design of Overall Packing Machine and Measurement Device for Coffee Powder Abstract : The design of overall packing machine for coffee powder ,subjects come from Yan cheng sh

4、eng 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 requi

5、rements 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,

6、 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 expecte

7、d goal . Key words : Packaging; Metering devices; Coffee Powder 1 前言 食品包裝是指為在流通過程中保護(hù)食品，方便儲運(yùn)，促進(jìn)銷售，按一定技術(shù)方法而采用容器、材料及輔助物等的總體名稱，也為達(dá)到上述目的而采用容器、材料和輔助物的過程中施加一定技術(shù)方法的操作活動。食品包裝是生產(chǎn)的繼續(xù)，是實(shí)現(xiàn)食品價(jià)值和使用價(jià)值并增加價(jià)值的一種手段，它對食品生產(chǎn)有著重大意義。食品包裝是食品生產(chǎn)的最后一道工序，是商品的組成部分；它是食品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件；它有利于食品的衛(wèi)生；它能減少食品損耗，降低生產(chǎn)成本。食品包裝應(yīng)主要考慮：食品的性質(zhì)和特點(diǎn)；

8、食品的生產(chǎn)、流通與消費(fèi)的社會性；合適的包裝材料與包裝機(jī)械。隨著食品生產(chǎn)與商品流通的發(fā)展，食品包裝的形式日益繁多，按照食品包裝在商品流通中的作用進(jìn)行分類，它分為銷售包裝與運(yùn)輸包裝兩類。銷售包裝（包括內(nèi)包裝和中包裝）的主要目的是促進(jìn)商品的銷售，它除具有保護(hù)食品，方便流通基本功能外，還具有美化食品、宣傳食品，促進(jìn)銷售的功能。銷售包裝一般與充填、包封、灌裝、封口及貼標(biāo)簽等機(jī)械聯(lián)系在一起[1]。 食品包裝技術(shù)的應(yīng)用及其創(chuàng)新，極大地推動著包裝機(jī)械的發(fā)展。應(yīng)用與現(xiàn)代食品工業(yè)的自動化包裝大多數(shù)以生產(chǎn)線的形式出現(xiàn)，集機(jī)、電、氣、液控制于一體，成套性強(qiáng)、可靠性高。并且，以模塊化組合的形式出現(xiàn)，具備系列化、標(biāo)準(zhǔn)化

9、、通用化的特點(diǎn)。此外，越來越多采用的微機(jī)控制、模擬控制等高新技術(shù)，使包裝機(jī)械躍上一個(gè)新臺階。 咖啡粉枕式包裝機(jī)是實(shí)現(xiàn)咖啡粉銷售包裝的主要機(jī)械工具。包裝機(jī)械工具的使用不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時(shí)也是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。1）包裝機(jī)的使用大大提高了產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，提高了產(chǎn)品的競爭能力。2）包裝機(jī)械不僅可以大大改善操作條件，而且能最大限度的避免操作人員同食品直接接觸是可能產(chǎn)生的污染，從而保證食品的清潔衛(wèi)生和金屬制品的防銹防蝕。采用機(jī)械化包裝就可以把人們從復(fù)雜、笨重的手工勞動中解放出來，減輕了體力勞動的強(qiáng)度，增進(jìn)了工人的健康。3）機(jī)械包裝的生產(chǎn)能力一般比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾十倍，

10、不僅提高了勞動生產(chǎn)率，而且能更好的適應(yīng)市場的實(shí)際需要，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代。4）咖啡粉在手工包裝過程中容易發(fā)生逸散、飛濺現(xiàn)象，采用機(jī)械包裝則會大大地減少損失，節(jié)約原料，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。 隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，包裝工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所占的比重和作用也越來越大。我國成功加入WTO后，全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易一體化進(jìn)程的發(fā)展促使商品流通領(lǐng)域的競爭更加激烈，人們在追求商品內(nèi)在質(zhì)量的同時(shí)，對商品包裝的要求也越來越高。20世紀(jì)80年代后，我國的包裝機(jī)械的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)取得了巨大的發(fā)展，大量填補(bǔ)國內(nèi)空白的包裝機(jī)械問世，品種規(guī)格不斷增加，同時(shí)出現(xiàn)了很多包裝機(jī)械的生產(chǎn)企業(yè)，許多研究機(jī)構(gòu)著手研究包裝機(jī)械，高等院校也紛紛設(shè)立了包裝

11、工程專業(yè)，從而形成了一個(gè)獨(dú)立的的包裝機(jī)械行業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)，包裝機(jī)械除繼續(xù)增加新品種外，在產(chǎn)品的技術(shù)水平、內(nèi)在質(zhì)量和性能等方面都有了很大進(jìn)步，這一切都與包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)有著密切的聯(lián)系[2]。 本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容是設(shè)計(jì)咖啡粉枕式包裝機(jī)。課題來源于鹽城市盛和輕工機(jī)械廠。本課題一個(gè)人參與，本人設(shè)計(jì)的內(nèi)容為咖啡粉枕式包裝機(jī)，具體任務(wù)是進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、計(jì)量裝置設(shè)計(jì)及橫封切斷裝置設(shè)計(jì)。需要解決的問題主要有:根據(jù)包裝袋的形狀、尺寸、袋內(nèi)咖啡粉的體積、封邊方式的要求完成包裝袋封口位置、裝料位置及計(jì)量裝置形式的選擇；卷筒、光電檢測器、成形器、牽引棍、縱封棍等部件先后位置的確定;橫封頭及加料裝置的設(shè)計(jì);不等速機(jī)構(gòu)、無

12、級變速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及位置布置。 本課題設(shè)計(jì)原理：咖啡粉從料斗倒下進(jìn)入料斗裝置進(jìn)行定容，定容主要靠2個(gè)量杯的上下移動來調(diào)節(jié)咖啡粉的容積，因?yàn)榭Х仁蔷鶆虻乃灾亓靠梢源_定。從料斗下來，成形的咖啡粉進(jìn)入成形裝置進(jìn)行成形。已經(jīng)成形的咖啡粉被一層PP膜包圍著，然后進(jìn)入豎封裝置進(jìn)行密封，密封之后在走料裝置的作用下，咖啡粉進(jìn)入了橫封裝置進(jìn)行橫向密封，最后包裝成形。 工藝方案確定后，根據(jù)封袋的大小及咖啡粉的多少來確定各個(gè)部分的尺寸，保證各個(gè)部件之間工作連續(xù)可靠，包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)的緊湊，本裝置用容積計(jì)量裝置對粉式裝料咖啡進(jìn)行計(jì)量。為保證封袋兩側(cè)大小相等，故在機(jī)構(gòu)中有成形器和牽引棍。為保證包裝紙的運(yùn)動速度與橫封速

13、度的同步，故用光電傳感器對其進(jìn)行檢測并用超越電機(jī)動作使之運(yùn)動或制動停止達(dá)到對速度誤差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)哪康?。為了避免包裝過程中得到的袋長誤差，故有調(diào)節(jié)無級變速差動機(jī)構(gòu)可以對得到的袋長加以調(diào)整。 本課題需要解決的問題主要有:根據(jù)包裝袋的形狀、尺寸、袋內(nèi)咖啡的體積、封邊方式的要求完成包裝袋封口位置、裝料位置及計(jì)量裝置形式的選擇；卷筒、光電檢測器、成形器、牽引棍、縱封棍等部件先后位置的確定;橫封頭及加料裝置的設(shè)計(jì);不等速機(jī)構(gòu)、無級變速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及位置布置;差動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì);誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)對各個(gè)部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 咖啡粉是粉狀食品，包裝速度為30袋/min，包裝膜為PP卷、最大寬度50mm、長度50m?？Х确?/p>

14、包裝機(jī)由計(jì)量充填裝置、封口裝置、牽引裝置、動力機(jī)構(gòu)組成。各個(gè)裝置之間通過一定的傳動關(guān)系聯(lián)系在一起，協(xié)調(diào)的工作。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是在完成包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成計(jì)量裝置的具體設(shè)計(jì)和橫封切斷機(jī)構(gòu)的三圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本包裝機(jī)為粉類食品專用，其料盤上的主要零件均為自行設(shè)計(jì)加工。設(shè)計(jì)時(shí)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，非標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)尺寸是取整，以便縮短設(shè)計(jì)周期，降低加工難度，提高經(jīng)濟(jì)效益。所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)為企業(yè)的生產(chǎn)提供參考。 本課題的設(shè)計(jì)意義及價(jià)值：所設(shè)計(jì)的設(shè)備應(yīng)能滿足咖啡粉包裝要求，保證包裝膜對正，便于調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，便于維修。 2 咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì) 咖啡粉枕式包裝機(jī)的包裝原理： 咖

15、啡粉枕式包裝機(jī)整體是由幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成，主要有：料盤裝置，橫封裝置，豎封裝置，走袋裝置，料卷裝置，電機(jī)等通過一定的傳動關(guān)系組成。塑料薄膜卷在料卷裝置上通過成型器成型形成卷筒狀然后通過豎封裝置熱封，再通過牽引機(jī)構(gòu)向前走袋，在走袋的過程中料盤裝置把計(jì)量好的咖啡粉通過料斗注入豎封好的袋中，最后通過橫封機(jī)構(gòu)橫封切斷，包裝完成。根據(jù)包裝機(jī)的要求，在包裝過程中要確保各個(gè)裝置之間運(yùn)動協(xié)調(diào)。 傳動方案要滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動效率、使用維護(hù)便利、工藝和經(jīng)濟(jì)性好等要求。 經(jīng)過分析與比較,決定采用如下運(yùn)動方式：電動機(jī)帶動V帶輪轉(zhuǎn)動,經(jīng)過蝸桿蝸輪減速帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動，然后一部分動力通過用同步帶軸，同步帶

16、軸通過一對齒輪把動力傳給料盤軸。用蝸桿蝸輪減速是因?yàn)樗膫鲃颖却罂梢砸淮螌⑥D(zhuǎn)速降到需要的大小，使結(jié)構(gòu)簡單；用一根軸同時(shí)帶動橫封機(jī)構(gòu)、豎封機(jī)構(gòu)、走帶機(jī)構(gòu)既能使結(jié)構(gòu)簡單又能保證三者之間同時(shí)協(xié)調(diào)的工作；用同步帶傳動既能保證準(zhǔn)確的傳動比又能實(shí)現(xiàn)較大中心距的傳動。 整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，沖擊小。對機(jī)電產(chǎn)品包裝，重點(diǎn)推進(jìn)“專業(yè)定點(diǎn)、資質(zhì)認(rèn)證、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、國際接軌、擴(kuò)大出口”的試點(diǎn)工作。按照專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場化的要求，以及建設(shè)節(jié)約型社會的要求，推進(jìn)節(jié)材代木工作，推廣應(yīng)用“單板層積材”為代表的人造板材，開發(fā)研制農(nóng)秸干包裝板材，為擴(kuò)大機(jī)電產(chǎn)品出口、為農(nóng)民增收、為改善我國生態(tài)環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)服務(wù)

17、。 圖1 包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖 Fig.1 The overall structure of the packaging machine 2.1 動力設(shè)計(jì) 2.1.1 電動機(jī)的選擇 電動機(jī)的容量（功率）選得是否合適，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或電動機(jī)因長期過載而過早損壞；容量過大則電動機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)動，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。 料盤轉(zhuǎn)速的計(jì)算：

18、 (1) =7.5 r/min (2) 傳動效率的計(jì)算： 由于傳動裝置較為復(fù)雜，取保險(xiǎn)效率 式中 ,,， 確定電機(jī)的輸出功率 P： 由于料盤的轉(zhuǎn)速很慢P < 0.5kw 查表16-1-28[8]，根據(jù)其中Y系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)選擇電動機(jī)的型號為Y802-4，額定功率0.75Kw，滿載轉(zhuǎn)速為1390r/min，安裝類型為B5型。 2.1.2 計(jì)算傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)

19、 I軸 n1 = (2) n1 = P1 = Poη帶 (3) P1= 0.750.950.99 = 0.705kw T1 = (4) II軸 n2=

20、 (5) P2 = =0.7050.990.8= 0.558kw (6) T2 = Nm (7) Ⅲ軸 n3=/min (8) P3 = P2η軸 承η軸 承η齒 輪η同 步帶 = 0.5580.990.990.980.98 = 0.525kw T3 = Nm (9) Ⅳ軸 n4=

21、 (10) P4= P3=0.5250.990.98=0.51kw T4 = (11) 表1 參數(shù)表 Tab.1 Parameter table 參數(shù) 軸名 電動機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 轉(zhuǎn)速n/r.min-1 1390 600 30 15 7.5 功率P/KW 0.75 0.705 0.558 0.525 0.51 轉(zhuǎn)距T/N.m 2.2 11.22 177.63 334.25 649.4 傳動比i

22、2.3167 2 2 2 效率η 0.94 0.79 0.94 0.97 2.1.3 傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比的計(jì)算 電動機(jī)選定后，根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n m及工作軸的轉(zhuǎn)速n w即可確定傳動裝置的總傳動比i=n m /n w 。 具體分配傳動比時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1. 各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對減速傳動盡可能不超過其允許的最大值。 2. 應(yīng)注意使傳動級數(shù)少﹑傳動機(jī)構(gòu)數(shù)少﹑傳動系統(tǒng)簡單，以提高精度。 3. 應(yīng)使各級傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)﹑勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。 4. 應(yīng)使傳動裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。 電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速

23、 n m = 1390 r/min 工件（料盤）轉(zhuǎn)速 = 7.5 r/min 機(jī)構(gòu)總傳動比i =185.33 (12) ，，， 3 傳動裝置設(shè)計(jì) 3.1V 帶設(shè)計(jì) 小帶輪大帶輪 初定傳動比 傳遞功率P=0.75kw 選擇V帶型號 計(jì)算功率查表4.6得工作情況系數(shù)=1.1 =P=1.10.75=0.825Kw (13) 按=0.825kw， =1390r/min 查表4.11

24、選Z型V帶。 選擇V帶型號 計(jì)算功率查表4.6得工作情況系數(shù)=1.1，=P=1.10.75=0.825kw V帶型號按=0.825kw， =1390r/min 選Z型V帶 確定帶輪的直徑dd1 dd2 1）查圖4.11選取小帶輪的直徑dd1=71mm 2）確定大帶輪的直徑dd2 dd2 =dd1 =1390/60071mm=160mm (14) 驗(yàn)算帶速 V==m/s=5.165m/s (15) 算從動輪實(shí)際轉(zhuǎn)速 查表4.

25、4考慮到三角帶的滑動系數(shù) =0.02 則= dd1/ dd2 （1-）=71/1601390（1-0.02） (16) 得=604r/min 算實(shí)際傳動比 = /=1390/604=2.3 (17) 確定中心距a和帶長Ld 1)初選中心距a0 0.7(dd1+dd2)≤a0 ≤2(dd1+dd2) (17) 取a0 =200mm 2）求帶輪的計(jì)算長

26、度Lo Lo==772.756mm (18) 取Lo=800mm 3)計(jì)算中心距a a==()=213.5mm 4)確定中心距的調(diào)整范圍 A1=a+0.03ld=237.5mm A2=a-0.015 ld =189.3mm

27、 驗(yàn)算小帶輪的包角α1 α1=180- (dd2 -dd1 )57.3/a =156﹥120 (19) 確定V帶的根數(shù)Z 1)確定額定功率P0 由dd1=71mm, =1390r/min及=600r/min查文獻(xiàn)[9]表4.5，得單根Z型V帶的額定功率分別為0.27kw和0.3kw，用線性插值法求=1390r/min時(shí)的額定功率P0值 kw=0.293kw (20) 2)確定V帶

28、的根數(shù)Z Z≥ (21) 得 ≈0查文獻(xiàn)[9]表4.8得≈0.93得=1Z≥根 取Z=4根，合適 計(jì)算單根V帶的初拉力 q=0.06kg/m (21) =()N (22) ≈35.3N 確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，繪制帶輪工作圖 dd1 =71mm,采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)dd2 =160mm，采用孔板式結(jié)構(gòu)B=(z

29、-1)e+2f=(4-1)12+28=52mm 帶傳動效率取 ， 3.2 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) 采用阿基米德蝸桿傳動，其特點(diǎn)是： 1齒廓凹凸嚙合的形式，而共軛曲面的當(dāng)量曲率半徑大，單位齒面壓力小。因而接觸強(qiáng)度得到提高。 2瞬時(shí)接觸線方向與相對滑動速度方向的夾角比較大，有利于形成和保持共軛齒面間的動壓油膜。能夠減小磨損，提高傳動效率及可靠性。 3基本齒廓為圓弧齒形，只要齒形參數(shù)選擇合適，就能增大齒根厚度，提高齒的彎曲強(qiáng)度和抗沖擊能力。 4設(shè)計(jì)方便，工藝簡單。制造加工不需要特殊專用機(jī)床。 5采用蝸輪正變位，變位系數(shù)一般在0.5以上嚙合性能好，能保證傳動質(zhì)量，當(dāng)然也應(yīng)該注意

30、防止大變位引起的理論嚙合區(qū)減少，蝸輪齒面根切區(qū)擴(kuò)大。以至齒頂變尖等現(xiàn)象。 總之它具有承載能力大，傳動效率高。使用壽命長，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。 1)模數(shù)m和壓力角α 通過蝸桿軸線并垂直蝸輪軸線的平面稱中間平面。在中間平面上，蝸桿與蝸輪的嚙合相當(dāng)于齒條和齒輪嚙合。阿基米德蝸桿傳動中間平面上的齒廓為直線，夾角為2α=40蝸輪在中間平面上齒廓為漸開線，壓力角等于20。顯然，蝸桿軸向齒距（相當(dāng)于螺紋螺距）應(yīng)等于蝸輪端面齒距，因而蝸桿軸向模數(shù)必須等于蝸輪端面模數(shù)；蝸桿軸向壓力角必須等于蝸輪端面壓力角，即==m， ==α。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓力角α=20。 2)蝸桿標(biāo)準(zhǔn)直徑d1 為了保證蝸桿與蝸輪正確嚙

31、合，蝸輪通常用與蝸桿形狀和尺寸完全相同的滾刀加工。區(qū)別在于蝸輪滾刀有刃槽，且外徑比蝸桿稍大，以便切出蝸桿傳動的頂隙。也就是說，切削蝸輪的滾刀不僅與蝸桿模數(shù)和壓力角一樣，而且其頭數(shù)和分度圓直徑還必須與蝸桿的頭數(shù)和分度圓直徑一樣。即同一模數(shù)蝸輪將需要有許多把直徑和頭數(shù)不同滾刀。為了限制滾刀數(shù)目和有利于滾刀標(biāo)準(zhǔn)化，以降低成本，特制定了蝸桿分度圓直徑系列的國家標(biāo)準(zhǔn)，即蝸桿分度圓直徑與模數(shù)m有一定的搭配關(guān)系，由此可見，同一模數(shù)只有有限幾種蝸桿直徑。蝸桿同螺旋一樣如果旋轉(zhuǎn)一周的周長為π其螺旋升角為γ，則沿軸線移動距離為（p為蝸桿軸向齒距）則可得：

32、 (23) 　　　　 (24) 式中q為蝸桿分度圓直徑與模數(shù)的比值，稱為蝸桿直徑系數(shù)，由上式可知，q值越小，即蝸桿直徑越小，則升角越大，傳動效率越高，但直徑變小會導(dǎo)致蝸桿的剛度和強(qiáng)度削弱，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮。一般轉(zhuǎn)速高的蝸桿可取較小q值，蝸輪齒數(shù)較多時(shí)可取較大q值。 3)蝸桿螺旋升角與蝸輪螺旋角β 一對蝸桿蝸輪嚙合時(shí)，蝸輪螺旋角β與蝸桿螺旋升角γ大小相等，且旋向相同，才能吻合一致，

33、即=β。 4)蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù) 蝸桿頭數(shù)愈多，角愈大，傳動效率高；蝸桿頭數(shù)少，升角γ也小，則傳動效率低，自鎖性好。一般自鎖蝸桿頭數(shù)取=1。常用蝸桿頭數(shù)=1、2、4，過多，制造高精度蝸桿和蝸輪滾刀有困難。蝸輪齒數(shù)=i。和取推薦值。為了避免根切，不應(yīng)少于26，但也不宜大于60～80。過多時(shí)，會使結(jié)構(gòu)尺寸過大，蝸桿支承跨距加大，剛度下降，影響嚙合精度。 5)傳動比i和中心距a 對于減速蝸桿傳動 (25） 式中：和分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)速r/min。對于單級動力蝸桿傳動，i=5～80，常用15～50。

34、普通圓柱蝸桿減速裝置傳動比i的公稱值，推薦按下列數(shù)值選取：5；7.5；10；12.5；15；20；25；30；40；50；60；70；80，其中10；20；40和80為基本傳動比，應(yīng)優(yōu)先采用。非變位的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿傳動的中心距為 （26） 式中，為蝸輪分度圓直徑，=m國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中心距標(biāo)準(zhǔn)系列值：40．50．63．80．100．125．160．（180）．200．250. （280）. 315. 355. 400. 450. 500另外，為了配湊中心距，蝸桿傳動常需要變位。 所以取中心距a=80mm 蝸桿頭數(shù)Z1=1 蝸輪齒數(shù)Z2=30 蝸桿傳動

35、的受力分析： 蝸桿傳動的受力分析與斜齒輪傳動相似。通常不考慮摩擦力的影響。 蝸桿傳動時(shí)，齒面間相互作用的法向力可分解為三個(gè)相互垂直的分力：切向力，徑向力r和軸向力。蝸桿，蝸輪所受各分力大小和相互關(guān)系如下: (27) 式中：、、分別為蝸桿所受的切向力，軸向力，徑向力；、、分別為蝸輪的切向力，軸向力，徑向力；、分別為蝸桿、蝸輪的分度圓直徑；α為壓力角，T1、T2分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)矩，,i為傳動比，η為蝸桿傳動的總效率。 蝸桿，蝸輪上各分力方向的判定方法如下：切向力方向?qū)χ鲃蛹仐U，與其運(yùn)動方向相反；對從動件蝸輪，與其受力點(diǎn)運(yùn)動方向相同。徑向

36、力各自指向輪心。而蝸桿軸向力的方向則與蝸桿轉(zhuǎn)向和螺旋線旋向有關(guān)。用左（右）手定則來判定比較方便：右旋蝸桿用右手，左旋蝸桿用左手，四指順著蝸桿轉(zhuǎn)動方向，四指伸直所指方向即為蝸桿軸向力的方向。蝸桿軸向力的反方向即蝸輪的切向力的方向。 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算主要是為了防止齒面產(chǎn)生點(diǎn)蝕。鋼蝸桿與青銅或灰鑄鐵蝸輪配對時(shí)，齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式如下： 校核公式 （28） 設(shè)計(jì)公式 （29） 式中，K為載荷系數(shù)，用以考慮載

37、荷集中和動載荷的影響。一般K=1.11.5。當(dāng)載荷平穩(wěn)、蝸輪圓周速度≤3m/s和7級以上精度時(shí)，取較小值，否則取較大值；為蝸輪許用接觸應(yīng)力（MPa），G為承載能力提高系數(shù)，對于普通圓柱蝸桿傳動，G=1；對于圓弧圓柱蝸桿傳動，G=1.10-3.9。當(dāng)中心距a和蝸輪齒數(shù)較小時(shí)，G取較大值；其他符號意義和單位同前。2．蝸輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算對于閉式蝸桿傳動，輪齒彎曲折斷的情況較少出現(xiàn)，通常僅在蝸輪齒數(shù)較多(>80100)時(shí)才進(jìn)行輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。對于開式傳動，則按蝸輪輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1)選 , 取=4則

38、 (30) 2)蝸輪轉(zhuǎn)矩 初選 3)載荷系數(shù)K 查文獻(xiàn)[9]表7.8 得K=1.1 4)材料系數(shù) 查文獻(xiàn)[9]表7.9 得 5) (31) 6)初選m, 查文獻(xiàn)[9]表7.1 取m=4mm、=40mm、q=10,此時(shí)=640 7.導(dǎo)成角 8.許用接觸應(yīng)力 =242MPa 其中 計(jì)算傳動效率 1)滑移速度 此處已刪除 4.5 料盤罩設(shè)計(jì)

39、 料盤罩的作用是擋料，一方面防止料從料斗下落時(shí)發(fā)生的逸散、飛濺，另一方面是在裝料過程中刮平量杯里的料，其結(jié)構(gòu)尺寸由料盤尺寸和量杯的位置確定。 5 結(jié)論 本課題是經(jīng)過對包裝要求和條件的分析，選擇型號為Y802-4的電機(jī)，選擇了v帶和蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)作為減速機(jī)構(gòu)，運(yùn)用了齒輪傳動和同步帶傳動并且對齒輪、軸、帶輪、蝸桿蝸輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)校核，所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)橫封、豎封、走帶都是用凸輪機(jī)構(gòu)，主要針對用塑料袋包裝的食品。其計(jì)量裝置采用容積計(jì)量主要是針對咖啡粉一類粉狀食品設(shè)計(jì)的。計(jì)量用的量杯可以根據(jù)包裝食品體積的不同做相應(yīng)大小的內(nèi)徑。料盤采用回轉(zhuǎn)式圓盤，四周均勻分布四個(gè)量杯，其回轉(zhuǎn)一周可以完成四個(gè)計(jì)量動

40、作。 設(shè)計(jì)的包裝機(jī)能滿足加工要求，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，便于調(diào)整和維修。 參考文獻(xiàn) [1] 宮相印主編.食品機(jī)械與設(shè)備[M]. 北京：中國商業(yè)出版社，1993 [2] 陸振曦、陸守道主編.食品機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1995 [3] 伍水順、張?jiān)Ｖ兄骶?食品機(jī)械自動控制[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，1994 [4] 徐灝主編.新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995 [5] 葉偉昌主編.機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計(jì)手冊(上冊) [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001

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44、作為在大學(xué)里的最后一道學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了我對理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。 對于計(jì)量裝置，我們還是比較陌生的，而咖啡粉枕式包裝機(jī)又是計(jì)量研究領(lǐng)域的先進(jìn)設(shè)備，因此，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)必定存在不少問題。在解決這些問題時(shí)，我查閱了許多相關(guān)資料，并得到了吳彬老師的指點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走向工作的前奏，作好畢業(yè)設(shè)計(jì)對我們以后的工作有很大幫助。而畢業(yè)設(shè)計(jì)完成得好壞離不開指導(dǎo)老師的幫助。完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，首先要感謝吳彬老師，他在百忙之中抽出時(shí)間來指導(dǎo)、監(jiān)督我們，為我們糾正不少常見錯(cuò)誤。其次要感謝我們所到的實(shí)習(xí)單位的技術(shù)人員，從他們身上我學(xué)到了不少相關(guān)知識。 附錄 附錄1：（裝配圖A01） 附錄2：（零件圖A12） 附錄3：（零件圖A23) 附錄4：（零件圖A36） 附錄4：（零件圖A41） 15