顆粒藥品包裝機(jī)

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1、吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 中文摘要 題目顆粒藥品包裝機(jī)設(shè)計(jì) 顆粒藥品包裝機(jī)是具備包裝過程中的成型， 充填，封口等功能的多功 能包裝機(jī)。本包裝機(jī)采用臥式直線型布局機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)薄膜成型，量杯充 填，三邊熱封等功能，用于對(duì)顆粒藥品的包裝。該機(jī)器主要由充填裝置， 傳動(dòng)系統(tǒng)，橫封和縱封裝置，成型器，薄膜牽拉供送機(jī)構(gòu)等部件組成。本 次設(shè)計(jì)的包裝機(jī)為三邊封形式的臥式成型-充填-封口包裝機(jī)， 選用三角 板成型器，機(jī)械無級(jí)調(diào)速裝置，可調(diào)容積量杯充填裝置，間歇牽拉和帶寬 調(diào)整機(jī)構(gòu)，橫、縱封與切斷機(jī)構(gòu)等，以實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)的包裝參數(shù)要求。 關(guān)鍵詞：包裝機(jī)，充填裝置，熱封，成型器，無級(jí)調(diào)速，間歇牽拉 5

2、 外文摘要 Title Design of particulate medicine packing machine Abstract In packaging process. Particulate medicine packing machine is a type of multifunction packaging machine which can do forming, filling, sealing. This mach ine is a horiz on tal lin ear type packag ing mach ine, which used in par

3、ticulate medic ine pack in g, it has functions of film-form ing, measuri ng cup filling, three edge heat-sealing. The major structures of this machine are filling device, transmission system, sealing device, former, film traction and transmition device. This design is three edge sealing type form-fi

4、ll-seal particulate medici ne pack ing mach ine, we use deltoid plate former, mach inery stepless speed regulating device, adjustable volume mearsuring cup filling device, intermittent traction device, film width control device, traverse and Iongitudinal sealing mechanism, cutting off mechanism to s

5、atisfy the requireme nt of pack ing parameters. Keywords Packing Machine, Filling Devices, Heat sealing, Former, Stepless speed regulati on, In termitte nt tractio n 目 錄 1 引言 4 2 包裝機(jī)械概述 5 2.1包裝機(jī)械的定義 5 2.2包裝機(jī)械的分類 5 2.3包裝機(jī)械的特點(diǎn) 8 2.4袋成型-充填-封口機(jī)簡介 8 3 包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 9 3.1包裝機(jī)的功能要求 9 3.2工藝分

6、析 9 3.3確定主要執(zhí)行構(gòu)件 9 3.4設(shè)計(jì)主傳動(dòng)路線 16 3.5設(shè)計(jì)總體布局 17 4 主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 18 4.1三角板成型器設(shè)計(jì) 18 4.2蝸輪減速器設(shè)計(jì) 22 4.3直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì) 26 4.4直齒錐齒輪設(shè)計(jì) 29 4.5 V帶設(shè)計(jì) 32 4.6同步帶設(shè)計(jì) 33 4.7橫、縱封尺寸計(jì)算 35 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 37 致謝 38 參考文獻(xiàn) 39 1引言 包裝工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一， 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其在國民經(jīng)濟(jì) 中所占比重和作用越來越大。世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程證明了這一點(diǎn)。 包裝 機(jī)械是使產(chǎn)品包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)

7、化的根本保證，因此包裝機(jī)械在現(xiàn)代 工業(yè)生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的作用。 ① 能夠大幅度地提高生產(chǎn)效率。如啤酒灌裝機(jī)的生產(chǎn)宰可高達(dá)36000瓶 /小時(shí)，這是手工灌裝無法比擬的。又如蛋形巧克力的包裝，用手工包裝 每人每班可包裝20kg，而用機(jī)械包裝，每入每班可包裝 250kg以上。 ② 降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。如手工包裝糖果，一個(gè)工人8小時(shí)要 重復(fù)動(dòng)作80000多次；再如人工袋裝化肥，粉塵飛揚(yáng)污染環(huán)境等等。如果 廣泛地采用包裝機(jī)械代替手工包裝，不但能將包裝工人從繁重的體力勞動(dòng) 中解放出來，而且還大大地改善了工人的勞動(dòng)條件?！? ③ 保護(hù)環(huán)境，節(jié)約原材料，降低產(chǎn)品成本。手工包裝液體產(chǎn)品時(shí)，易造 成

8、產(chǎn)品外濺；包裝粉狀產(chǎn)品時(shí)，往往造成粉塵飛揚(yáng)，既污染了環(huán)境，又浪 費(fèi)了原材料。采用機(jī)械包裝能防止產(chǎn)品的散失，既保護(hù)了環(huán)境，又節(jié)約了 原材料。 ④ 有利于被包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生，提高產(chǎn)品包裝質(zhì)量，增強(qiáng)市場銷售的競爭 力。有些產(chǎn)品的衛(wèi)生要求很嚴(yán)格，如藥品、食品等。采用機(jī)械包裝?避免 了人手和藥品、食品的直接接觸，減少了對(duì)產(chǎn)品的污染。同時(shí)由于機(jī)械包 裝速度快，食品、藥品在空氣中停留時(shí)間短，從而減少了污染機(jī)會(huì)，有利 于食品和藥品的保潔。 另外，由于包裝機(jī)械的計(jì)量精度高，產(chǎn)品包裝的外形美觀、整齊、統(tǒng) 一、封口嚴(yán)密，從而提高了產(chǎn)品包裝的質(zhì)量，提高了產(chǎn)品銷售的競爭力， 可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。 ⑤ 延長產(chǎn)品的

9、保質(zhì)期，方便產(chǎn)品的流通。采用真空、換氣、無菌等包裝 機(jī)，可使食品和飲料等的流通范圍更加廣泛?延長食品的保質(zhì)期。 ⑥ 可減少包裝場地面積，節(jié)約基建投資。當(dāng)產(chǎn)品采用手工包裝時(shí)，由于 包裝工人多，工序不緊湊，所以包裝作業(yè)占地面積大，基建投資多。而采 用機(jī)械包裝，產(chǎn)品和包裝材料的供給是比較集中的， 各包裝工序安排比較 緊湊，因而減少了包裝的占地面積，可以節(jié)約基建投資。 改革開放以來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。商品流通的增加，物質(zhì)的不斷 豐富，生活水平的提高，人們在追求商品內(nèi)在質(zhì)量提高的同時(shí)，對(duì)商品包 裝的要求也在不斷提高，包裝工業(yè)隨之迅速發(fā)展，在我國國民生產(chǎn)總值中 已占到2%以上，與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的差距正

10、逐步縮小。 我國包裝工業(yè)雖然發(fā)展很快，成就很大，但與發(fā)達(dá)國家相比，無論 在產(chǎn)品品種、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有很大差距。 發(fā)達(dá)國家已將微機(jī) 控制、激光技術(shù)、人工智能、光導(dǎo)纖維、圖像傳感、工業(yè)機(jī)器人等高新技 術(shù)成熟的應(yīng)用于包裝機(jī)械，而這些高新技術(shù)在我國包裝機(jī)械行業(yè)才剛剛開 始采用；我國的包裝機(jī)械產(chǎn)品品種缺口約 30%— 40%，包裝機(jī)械產(chǎn)品的 性能、外觀質(zhì)量有一定差距。因此我們必須采取強(qiáng)有力的措施?進(jìn)一步加 快包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展速度，為早日趕上世界先進(jìn)水平而奮斗！ 2. 包裝機(jī)械概述 2.1包裝機(jī)械的定義 包裝機(jī)械即完成全部或部分包裝過程的一類機(jī)器。包裝過程包括充填、 裹包、封口等主要包

11、裝工序，以及與其相關(guān)的前后工序，如清洗、干燥、 殺菌、堆碼、拆卸等，也包括打印、貼標(biāo)、計(jì)量等輔助工序。 2.2包裝機(jī)械的分類 包裝機(jī)械的分類方法很多，廣義地講整個(gè)包裝工業(yè)所用的機(jī)械設(shè)備都 屬于包裝機(jī)械的范疇。它可分為兩大類：(1)用于加工包裝材料的機(jī)械； (2)用于完成包裝過程的機(jī)械。國內(nèi)外在研究包裝機(jī)械術(shù)語和分類時(shí)， 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 通常將其限定在“完成包裝過程的機(jī)械”的范圍之內(nèi)。我國國家標(biāo)準(zhǔn) GB4122—83《包裝通用術(shù)語》中對(duì)包裝機(jī)械所下定義是：“完成全部或部 分包裝過程的機(jī)器。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要包裝工序，以 及與其相關(guān)的前后工序，如清洗、堆

12、碼和拆卸等。此外，還包括蓋印、計(jì) 量等附屬設(shè)備?！? 包裝機(jī)械按其功能的不同，可分為： ① 裹包機(jī) 用撓性包裝材料全部或局部裹包產(chǎn)品的機(jī)器稱為裹包機(jī)。按裹包方式 的不同，裹包機(jī)分為： 半裹式裹包機(jī)，全裹式裹包機(jī)，纏繞式裹包機(jī)，拉伸裹包機(jī)，貼體包 裝機(jī)，收縮包裝機(jī)。 ② 充填機(jī) 將產(chǎn)品按預(yù)定量充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱為充填機(jī)。 充填液體產(chǎn)品 的充填機(jī)特稱為 灌裝機(jī)。按計(jì)量原理與充填方法的不同，充填機(jī)分為： 容積式充填機(jī)（量杯式充填機(jī)、計(jì)量泵式充填機(jī)、螺桿式充填機(jī)、插 管式充填機(jī)、料位式充填機(jī)、定時(shí)式充填機(jī)），稱重式充填機(jī)（間歇稱重 式充填機(jī)、連續(xù)稱重式充填機(jī)、稱重-離心等分式充填

13、機(jī)），計(jì)數(shù)式充填機(jī) （單件計(jì)數(shù)式充填機(jī)、多件計(jì)數(shù)式充填機(jī)），灌裝機(jī)（負(fù)壓灌裝機(jī)、常壓 灌裝機(jī)、等壓灌裝機(jī)），重力式充填機(jī)，推入式充填機(jī)，拾放式式充填機(jī) ③ 封口機(jī) 將容器的開口部分封閉起來的機(jī)器稱為封口機(jī)。按封口方法的不同， 封口機(jī)分為： 無封口材料的封口機(jī)（熱壓式封口機(jī)、熔焊式封口機(jī)、壓紋式封口機(jī)、 折疊式封口機(jī)、插合式封口機(jī)），有封口材料的封口機(jī)（滾壓式封口機(jī)、 卷邊式封口機(jī)、壓力式封口機(jī)、旋合式封口機(jī)），有輔助封口材料的封口 機(jī)（結(jié)扎封口機(jī)、膠帶封口機(jī)、粘結(jié)封口機(jī)、縫合封口機(jī)、釘合機(jī)） ④ （固定）標(biāo)簽機(jī) 在產(chǎn)品或包裝件上加貼或掛插標(biāo)簽的機(jī)器稱為標(biāo)簽機(jī)。 按固定標(biāo)簽方 法的不

14、同，標(biāo)簽 機(jī)分為： 貼標(biāo)簽機(jī)、收縮標(biāo)簽機(jī)、掛標(biāo)簽機(jī)、訂標(biāo)簽機(jī)、插放標(biāo)簽機(jī) ⑤ 多功能包裝機(jī) 能完成兩個(gè)或兩個(gè)以上包裝工序的機(jī)器稱為多功能包裝機(jī)。 常以其所 能完成的包裝工序聯(lián)合命名，但也有以其主要功能命名的。多功能包裝機(jī) 發(fā)展很快，種類日趨增多，主要有： 充填-封口機(jī)，成型-充填-封口機(jī)（箱（盒）成型-充填-封口機(jī)、袋成 型-充填-封口機(jī)、沖壓成型-充填-封口機(jī)、泡罩包裝機(jī)、熔融成型 -充填- 封口機(jī)），定型-充填-封口機(jī)（開箱（盒）-充填-封口機(jī)、開袋-充填-封口 機(jī)、開瓶-充填-封口機(jī)），真空包裝機(jī)，充氣包裝機(jī)，裹包-貼標(biāo)機(jī) ⑥ 清洗、干燥、殺菌用機(jī)器 a清洗機(jī) 清洗包裝材料

15、、包裝件等，使其達(dá)到預(yù)期清潔度的機(jī)器稱為清洗機(jī)。 b干燥機(jī) 減少包裝材料、包裝件等的水分，使其達(dá)到預(yù)期干燥程度的機(jī)器稱為 干燥機(jī)。 c殺菌機(jī) 清除或殺死包裝材料、產(chǎn)品或包裝件等上的微生物，使其降低到允許 范圍內(nèi)的機(jī)器稱為殺菌機(jī)。 ⑦ 單元貨載用集裝和拆卸機(jī) 將若干個(gè)產(chǎn)品或包裝件集合包裝而形成一個(gè)搬運(yùn)或銷售單元的機(jī)器 稱為集裝機(jī)。有的集裝機(jī)的工作原理與前述第一至第五部分中所述的包裝 機(jī)的工作原理是相同的，此外還有：捆扎機(jī)，捆結(jié)機(jī)，壓縮打包機(jī)，堆碼 機(jī)。 將集裝件拆開，并將其中產(chǎn)品取出，卸下和分離的機(jī)器稱為拆卸機(jī)。 有的機(jī)器兼有集裝和拆卸的功能。 ⑧ 輔助包裝機(jī)械和設(shè)備 凡是完成

16、對(duì)產(chǎn)品、包裝材料、包裝件有關(guān)作用，而又不能編入上述第 一至第七部分的包裝機(jī)械和設(shè)備都?xì)w屬于此類。包括： a輔助手工包裝用機(jī)械和設(shè)備，如手動(dòng)封箱器、手動(dòng)捆扎器等。 b排列、輸送或存儲(chǔ)產(chǎn)品、包裝材料及包裝件用機(jī)械和設(shè)備，如輸送 裝置、堆碼臺(tái)等。 c加工處理產(chǎn)品、包裝材料及包裝件用機(jī)械和設(shè)備，如計(jì)量機(jī)、開箱 機(jī)、涂膠器等。 d對(duì)產(chǎn)品、包裝材料及包裝件作打印、檢驗(yàn)、試驗(yàn)的機(jī)械和設(shè)備，如 打印裝置、物重選別機(jī)等。 e處理包裝廢物用機(jī)械和設(shè)備，如破碎機(jī)、分選機(jī)等。 f環(huán)境調(diào)節(jié)用機(jī)械和設(shè)備。 此外，還有兩種常用的分類方法： 按機(jī)器自動(dòng)化程度的不同，將其分為半自動(dòng)包裝機(jī)和自動(dòng)包裝機(jī)。 由 人工

17、供給被包裝物品、包裝材料或由人工取出包裝成品， 但能自動(dòng)完成其 他包裝操作的機(jī)器，稱為半自動(dòng)包裝機(jī)。全部自動(dòng)完成供料、包裝和成品 輸出的機(jī)器，稱為自動(dòng)包裝機(jī)。 按機(jī)器應(yīng)用范圍的不同，將其分為專用、多用和通用包裝機(jī)。用于包 裝某種特定形狀尺寸及重量規(guī)格的產(chǎn)品的機(jī)器，稱為專用包裝機(jī)。能包裝 規(guī)定范圍內(nèi)任意形狀尺寸及重量規(guī)格的產(chǎn)品的機(jī)器， 稱為通用包裝機(jī)。通 過調(diào)整或更換有關(guān)工作部件，能包裝兩種或兩種以上產(chǎn)品的機(jī)器， 則稱為 多用包裝機(jī)。 2.3包裝機(jī)械的特點(diǎn) 包裝機(jī)多屬于自動(dòng)機(jī)。它既具有一般自動(dòng)機(jī)的共性，也具有其自身的 特性。包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)是； ① 大多數(shù)包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)速度快，

18、 動(dòng)作精度高。為滿足性能 要求，對(duì)零部件的剛度和表面質(zhì)量等都有較高的要求。 ② 用于食品和藥品的包裝機(jī)要便于清洗，與食品和藥品接觸的部位要 用不銹鋼或經(jīng)化學(xué)處理的無毒材料制成。 ③ 進(jìn)行包裝作業(yè)時(shí)的工藝力一般都較小， 所以包裝機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率較 小。 ④ 包裝機(jī)一般都采用無級(jí)變速裝置，以便靈活調(diào)整包裝速度、調(diào)節(jié)包 裝機(jī)的生產(chǎn)能力。因?yàn)橛绊懓b質(zhì)量的因素很多，諸如包裝機(jī)的工作狀態(tài) （機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，工作環(huán)境的溫度、濕度等）、包裝材料和包裝物的質(zhì)量 等等。所以，為便于機(jī)器的調(diào)整，滿足質(zhì)量和生產(chǎn)能力的需要，往往把包 裝機(jī)設(shè)計(jì)成無級(jí)可調(diào)的，即采用無級(jí)變速裝置，某些零件還設(shè)計(jì)成可以調(diào) 整的。 ⑤

19、 包裝機(jī)械是特殊類型的專業(yè)機(jī)械，種類繁多，生產(chǎn)數(shù)量有限。為 便于制造和維修，減少設(shè)備投資，在各種包裝機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意通用性及 多功能性。 2.4袋成型一充填一封口機(jī)簡介 將撓性包裝材料形成袋，然后進(jìn)行充填和封口的機(jī)器稱為袋成型一充 填一封口機(jī)。 撓性材料包括紙、鋁箔、塑料薄膜及其復(fù)合材料等，因其具有良好的 保護(hù)物品的性能，并且來源豐富、價(jià)格低廉，又易于印刷、制袋等，因此， 廣泛應(yīng)用于袋成型一充填一封口機(jī)。 用塑料薄膜及其復(fù)合材料制成的包裝袋形式較多，袋形及其大小主要 取決于被充填物料的性質(zhì)、容量、包裝材料的性能、制袋封口方法及使用 要求等。下列為一些常見的基本袋形： 四邊封口袋、三邊

20、封口袋、兩邊封口袋、搭接或?qū)尤娣饪谡硇未?三邊封口棱錐型袋、三邊封口自立袋、三邊封口叉形袋、三邊封口長方形 底袋 袋形的多樣化，決定了袋成型一充填一封口機(jī)機(jī)型的繁多。根據(jù)包裝 工藝路線、運(yùn)動(dòng)形式及總體布局的不同，主要機(jī)型分類如下表所列： 袋成型一充填一封口機(jī): 立式」: '連續(xù)運(yùn)動(dòng) 間歇運(yùn)動(dòng) 型連續(xù) 型連續(xù)運(yùn)動(dòng) 間歇運(yùn)動(dòng) 我選擇臥式直移型間歇運(yùn)動(dòng)方案 3. 包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 3.1包裝機(jī)的功能要求 包裝機(jī)要求的功能參數(shù)： ① 制袋尺寸：長50~100mm,寬45~90mm ② 制袋形式：三邊封 ③ 計(jì)量范圍：最大100ml ④ 計(jì)量方法：量杯充填式

21、 ⑤ 包裝速度：50~70袋/min 3.2工藝分析 確定包裝程序，工藝線路 3.2.1包裝程序 先將薄膜通過成型器折疊，再進(jìn)行兩邊縱封，然后向其中填料，再用 橫圭寸圭寸合最后一邊，最后用切刀切斷。 3.2.2工藝路線 考慮包裝過程及功能要求，選用臥式直線型工藝路線。 3.3確定主要執(zhí)行構(gòu)件 3.3.1包裝材料供送系統(tǒng) 為使機(jī)器結(jié)構(gòu)合理，更換包裝薄膜方便，將卷筒架設(shè)置在成型器的下 方，并通過兩根導(dǎo)輥引入成型器。 采用間歇式牽拉機(jī)構(gòu)對(duì)薄膜進(jìn)行牽引，牽引機(jī)構(gòu)設(shè)置在橫封機(jī)構(gòu)和切 9 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 斷機(jī)構(gòu)之間，以方便夾持熱封過的袋邊。 為實(shí)現(xiàn)間歇式

22、牽拉和袋寬調(diào)整，采用超越離合器作為裝置主要構(gòu)件。 下圖所示為間歇牽引及袋寬調(diào)整裝置示意圖。 凸輪帶動(dòng)擺桿使單向超越離 合器轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，升程時(shí)，離合器外圈帶動(dòng)離合器軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)牽拉過 程；回程時(shí)，離合器外圈與軸脫開空轉(zhuǎn)，此過程軸停轉(zhuǎn)，牽拉停止，以實(shí) 現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。凸輪每轉(zhuǎn)一圈，離合器所轉(zhuǎn)過的角度。通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺桿 1 限制單向超越離合器5的擺角大小，便可得到所需袋長。 間歇牽引及袋寬調(diào)整裝置示意圖 1-調(diào)整螺桿2-鎖緊螺母3-支架4-軸5-單向超越離合器6-凸輪7-拉簧 由于袋長取決于牽拉輥的線速度，所以在單向超越離合器和牽拉輥之 間使用較為精確的同步帶傳動(dòng)方式。 3.3.2物

23、料充填系統(tǒng) 本機(jī)器要求使用量杯式充填機(jī)構(gòu)，因?yàn)榇鼘?、袋長均可變，則容積也 要相應(yīng)可變，且限制了計(jì)量范圍為最大 100ml。為實(shí)現(xiàn)上述功能要求，故 采用可調(diào)容量式量杯充填器。如下圖所示： 可調(diào)容量式充填機(jī) 1-護(hù)圈2-上量杯 3-可調(diào)下量杯4-軸5-拉簧6-下料斗 7-物料托盤8-凸輪9-可調(diào)套筒10-頂緊螺釘 可調(diào)容量式充填機(jī)是采用可隨產(chǎn)品容量變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)容積的量杯 量取產(chǎn)品，并將其充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器。 可調(diào)容量式充填機(jī)如上圖所示：量杯由上、 下兩部分組成。通過調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)可以改變上、下量杯的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)容積微調(diào)。微調(diào)可以自動(dòng)進(jìn)行， 也可以手動(dòng)進(jìn)行。為使機(jī)構(gòu)簡單，選

24、用手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)。即通過上下旋可調(diào) 套筒9,以實(shí)現(xiàn)下量杯的位置。 物料托盤7在凸輪8轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位置時(shí)，托盤傾斜一定角度，將量杯 內(nèi)物料放出。 設(shè)計(jì)量杯數(shù)為四組，按下圖分布： 則轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)1/4周，完成一次下料，轉(zhuǎn)速為主軸的四分之一。 333包裝方式與封口方法 米用三邊圭寸方式 塑料袋的加熱封口方法，大體上分為接觸式和非接觸式兩大類。 接觸 式應(yīng)用最廣，其封合的實(shí)質(zhì)就是利用塑料薄膜本身所具有的熱熔性和熱塑 性，使其封口部位受熱、受壓而相互粘合在一起。主要有下列幾種熱封方 法： 接觸式熱封方法：熱板加壓封合、熱輥加壓封合、環(huán)帶熱壓封合、預(yù) 熱壓紋封合、脈沖加壓封合、熱刀（或電熱細(xì)絲

25、）加壓熔斷封合、高頻加 壓封合 非接觸式熱封方法：熱板熔焊封合、超聲波熔焊封合、電磁感應(yīng)熔焊 封合、紅外線熔焊封合 由于本包裝機(jī)在包裝材料和包裝精度方面都沒有特殊要求，考慮經(jīng)濟(jì) 性及為使結(jié)構(gòu)簡單化，故橫、縱封采用熱板加壓封合，切斷部分使用熱刀 熔斷。其工藝過程如下： 熱板加壓封合 如下圖所示，當(dāng)熱板1被加熱到預(yù)定的溫度后，將要封合的塑料薄膜 3緊壓在工作臺(tái)5上的耐熱橡膠墊4和熱板1之間，使其封合。這是熱封 裝置中原理與構(gòu)造最為何單的一種，封合速度較快，可恒溫控制。 熱板加壓封合 1-熱板2-封縫 3-薄膜 4耐熱橡膠墊 5-工作臺(tái) 熱刀加壓熔斷： 熱刀與薄膜接觸，使其

26、熔斷，同時(shí)得到封口和分離的方法，雖然封口 強(qiáng)度不好，但由于上步已經(jīng)封口，只需熔斷分離即可，所以適合使用。 橫、縱封與切刀都采用凸輪來實(shí)現(xiàn)工作過程，即凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，實(shí)現(xiàn) 一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。以縱封為例，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示： 哺 第 rf屯 縱圭寸結(jié)構(gòu)示意圖 1-凸輪 2-滾子 3-導(dǎo)桿 4-拉簧5-縱封熱板6-縱封固定端7-彈簧 凸輪1通過滾子2和導(dǎo)桿3推動(dòng)縱封熱板5向前移動(dòng)，進(jìn)行封合；拉 簧4起回位作用，彈簧7起緩沖作用。凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)。 由于切斷過程安排在縱封之后，即切刀切斷時(shí)要正好處在縱封過的封 縫上。本包裝機(jī)要求袋寬可變，則封縫的位置也會(huì)有相應(yīng)變化，需要

27、切刀 在水平方向可以調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)對(duì)刀，設(shè)計(jì)此部分結(jié)構(gòu)如下圖所示： 切刀調(diào)整裝置示意圖 1-導(dǎo)桿2-切刀3-切刀架4-可調(diào)螺桿 將切刀2通過螺紋旋在螺桿4上，這樣旋轉(zhuǎn)螺桿4時(shí)，切刀通過螺紋 實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)，在螺桿一端的手輪上標(biāo)上刻度即可實(shí)現(xiàn)微調(diào)對(duì)刀。 3.3.4開袋吸嘴裝置 因?yàn)殚_袋吸嘴需要同時(shí)從包裝薄膜的兩側(cè)進(jìn)行壓緊和拉開動(dòng)作， 因?yàn)? 傳動(dòng)系統(tǒng)最好都布置在包裝材料的一側(cè)，所以擬采用一個(gè)凸輪同時(shí)控制一 對(duì)吸嘴。設(shè)計(jì)為下圖所示結(jié)構(gòu)： 開袋吸嘴裝置示意圖 1-凸輪 2-氣囊3-導(dǎo)氣管4-吸嘴導(dǎo)管5-開袋吸嘴6-彈簧 將凸輪設(shè)計(jì)成如圖的橢圓狀，則轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由小徑向大徑變化時(shí)為

28、升程， 大徑向小徑變化時(shí)為回程，升程時(shí)由凸輪1通過導(dǎo)桿4推動(dòng)吸嘴5向中間 壓緊，氣囊2被松開，吸入氣體即吸住薄膜；回程時(shí)由彈簧 6使吸嘴5項(xiàng) 兩邊分開，氣囊2被壓緊，放出氣體即吹開薄膜。上述循環(huán)完成一次開袋 過程。 由于橫、縱封及切刀都是凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周開合一次， 而開袋吸嘴是凸輪 轉(zhuǎn)動(dòng)一周開合兩次。如果橫、縱封及切刀部置在主軸上，要使吸嘴開合頻 率與它們一致，就要使吸嘴凸輪軸的轉(zhuǎn)速為主軸轉(zhuǎn)速的 1/2,擬用一對(duì)傳 動(dòng)比為1： 2的齒輪來實(shí)現(xiàn)。 3.3.5無極調(diào)速裝置 本機(jī)采用機(jī)械式無級(jí)調(diào)速裝置，根據(jù)實(shí)際需要包裝速度可以在 50-70 袋/min范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，下圖為所示的無級(jí)調(diào)速裝置示

29、意圖。 通過旋鈕的 順，逆轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)可動(dòng)錐盤上下移動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)速度的增減，達(dá)到無級(jí)調(diào)速 的目的。機(jī)械無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)的類型很多，但多數(shù)是利用摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 的，由于其結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，使用維修方便，效率高，所以 在各類機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。 但由于摩擦副元件的彈性滑動(dòng)，存在速 度損失，所以不能用于要求調(diào)速精度高的場合。該設(shè)計(jì)采用寬 V帶式機(jī) 械無級(jí)調(diào)速裝置，其傳動(dòng)比范圍為 2-4。 無極調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)圖 1-螺母2-V形帶3-鍵4-彈性定位套 5-分離錐盤6-可動(dòng)分離錐盤 7-調(diào)節(jié)螺母8-調(diào)節(jié)螺桿9-手輪10-鎖緊螺母 3.3.6確定主軸轉(zhuǎn)速 該包裝機(jī)時(shí)采用牽拉輥實(shí)現(xiàn)間歇

30、牽拉，采用獨(dú)立的橫、縱封和切斷裝 置，因?yàn)檫@些機(jī)構(gòu)的一個(gè)工作循環(huán)都是由凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周而帶動(dòng)， 且凸輪均 安排在主軸上所以包裝機(jī)工作的時(shí)候其包裝速度就是主軸轉(zhuǎn)速。 由設(shè)計(jì)參 數(shù)我們知道該包裝機(jī)的包裝速度為 50-70袋/min，所以主軸的轉(zhuǎn)速為 50-70r/min。 3.3.7選擇電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)一般由專業(yè)工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批大量生產(chǎn)， 在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)該 根據(jù)工作載荷，工作要求，工作環(huán)境，安裝要求及尺寸，重量有無特殊限 制等條件從產(chǎn)品目錄中選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式， 容量和轉(zhuǎn)速，并確 定其具體的型號(hào)。生產(chǎn)單位一般采用三相交流電源，如果沒有特殊要求通 常采用丫系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。電

31、動(dòng)機(jī)的容量主要根據(jù)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱 條件決定，額定功率是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱不超過許用溫度的最大功 率，滿載轉(zhuǎn)速是指負(fù)荷相當(dāng)于額定功率時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速， 同一類型的電動(dòng)機(jī) 按額定功率和轉(zhuǎn)速的不同具有一定的型號(hào)，對(duì)于長期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，要 求所選的電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)該大于等于電動(dòng)機(jī)所需要的功率， 通常不必 校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。電動(dòng)機(jī)工作要求的功率Pw應(yīng)該由機(jī)器工作阻力和 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得，設(shè)計(jì)過程中按 Pw Twn—進(jìn)行計(jì)算，該包裝機(jī)的主 9550% 軸轉(zhuǎn)速為50-70r/min。通過上式可以知道所需電動(dòng)機(jī)的 Pw很小，根據(jù)設(shè) 計(jì)資料選取丫90S-4三相異步交流電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 1.1KW，

32、滿載 轉(zhuǎn)速為 1400r/mi n。 3.4設(shè)計(jì)主傳動(dòng)路線 因?yàn)樗x的電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為 1400 r/min，而主軸的轉(zhuǎn)速為50- 70r/min，調(diào)速范圍較大，所以選擇傳動(dòng)比比較大的蝸桿傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 電動(dòng)機(jī)輸出軸與無級(jí)調(diào)速裝置相聯(lián)，選用寬 V帶無級(jí)調(diào)速裝置，其傳動(dòng) 比為2-4。蝸桿傳動(dòng)的單級(jí)傳動(dòng)比為5- 80,選取傳動(dòng)比為10進(jìn)行計(jì)算。 則此時(shí)無級(jí)調(diào)速裝置的傳動(dòng)比為 2-2.8,在所選取的無級(jí)調(diào)速裝置的傳動(dòng) 比范圍之內(nèi)，所以滿足要求。 設(shè)主軸為1軸，開袋吸嘴凸輪周為2軸，充填器軸為3軸。因?yàn)?軸 轉(zhuǎn)速為主軸轉(zhuǎn)速的1/2,轉(zhuǎn)動(dòng)方向平行，則通過一對(duì)傳動(dòng)比為1:2的直齒 圓柱齒輪來實(shí)現(xiàn)

33、；3軸轉(zhuǎn)速為主軸轉(zhuǎn)速的1/4,即為2軸的1/2,轉(zhuǎn)動(dòng)方向 互相垂直，則通過一對(duì)傳動(dòng)比為 1: 2的直齒錐齒輪來實(shí)現(xiàn)。超越離合器 和牽拉輥通過同步帶傳動(dòng)。安排傳動(dòng)路線如下： 主傳動(dòng)示意圖 1-電機(jī)2-無極調(diào)速系統(tǒng) 3-蝸輪蝸桿減速器 4-切刀 5-橫封6-縱封7-開袋吸嘴8-充填器 圖中數(shù)據(jù)為：i1=2—2.8， i2=10，i3=2，i4=2 因?yàn)?n=1400 r/min 可算出：n仁500— 700 r/min n2=50— 70 r/min n3=25— 35 r/min n4=12.5—17.5 r/mi n 3.5設(shè)計(jì)總體布局 根據(jù)上述設(shè)計(jì)和計(jì)算，畫出

34、如下布局圖: 包裝機(jī)總體布局圖 1-電動(dòng)機(jī)2-無極調(diào)速裝置 3-蝸輪蝸桿減速器 4-主軸5沖項(xiàng)超越離合器 6-二軸7-三軸8-直齒圓柱齒輪 9-三角板成型器 4. 主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1成型器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 三角板成型器主要由等腰銳角三角形平板、 導(dǎo)輥和固定支板聯(lián)接而成。 在多種機(jī)型上應(yīng)用，尤其當(dāng)制袋規(guī)格有較大變化時(shí)，它具有良好的適應(yīng)性。 利用三角板成型器即可將平張薄膜折疊成型，如下圖所示： 設(shè)薄膜寬度為2b,折疊后臥式機(jī)的空袋高度為b（即袋長）；三角板與水 平面的傾斜角（即安裝角）為〉，三角板的頂角為2 一：，薄膜經(jīng)三角板翻折 的這一區(qū)段長為ao，若不計(jì)三角

35、板的厚度，而且折疊后兩膜又貼得很緊， 那末，在直角三角形 DEC中，令DE= b,DC=a故:sin =- a 直角三角形 ADC或BDC中，令A(yù)D = BD = b，DC = a故：tg 一：=- a 對(duì)同一個(gè)三角板成型器和空袋尺寸來說，顯然 sin :二 tg ：或：=arctg sin』 由此可見，三角板成型器的頂角與其安裝角有關(guān)、 而］值的大小關(guān)系 到三角板的形狀和尺寸。換言之，在給定條件下，一定的安裝角必對(duì)應(yīng)著 一定形狀尺寸的三角板成型器，否則，會(huì)影響成型器的正常制袋。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，三角板頂角的21值是加工后得到的，而安裝角:則 可調(diào)整，所以:值最好是一個(gè)易于測量的整

36、數(shù)。通?？上冗x定 :再用式 :二 arctg sin ：?求解 ：值。 19 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 實(shí)際上，安裝角〉就等于薄膜在三角板成型器頂角附近運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓力 角。〉越大表示壓力角也大，從而使薄膜折疊所受阻力也大。當(dāng)然，壓力 角過大時(shí)，薄膜容易產(chǎn)生拉伸變形，甚至被撕裂或拉斷。反之若壓力角很 小，又會(huì)使結(jié)構(gòu)不緊湊，根據(jù)上述的壓力角與結(jié)構(gòu)尺寸間的關(guān)系，三角板 成型器安裝角的選擇范圍一般為‘ =20 L 30 。由此可見，1 <30。據(jù)此, 既可將成型板制成等腰三角形，也可制成等邊三角形。 決定三角板成型器的尺寸，除頂角外還有三角板頂高 h。而它與所制 袋的最大尺寸有關(guān)

37、，即：h二bmaxCSC〉 式中bmax ――空袋的最大高度 ■ :h 余量，取 30~50mm 下面根據(jù)上述方法計(jì)算本機(jī)的成型器尺寸： 取安裝角- -30，b為袋長，則b=100mm, K 因?yàn)椋簊in —，貝q i =. a 100 200mm sin ： sin 30 41 240 又：：=arctgsin： =26.6 -30 符合范圍 h = bmax CSC： h ?。篽 =46mm， 則： 100 h 46 - 246 mm 0.5 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，畫出成型器示意圖 4.2蝸輪減速器的設(shè)計(jì)（按主軸轉(zhuǎn)速50 r/min設(shè)計(jì)

38、） 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 丫90S — 4,額定功率為1.1KW，滿載 轉(zhuǎn)速為1400r/min。經(jīng)調(diào)速裝置傳到蝸桿軸后轉(zhuǎn)速為 500r/min蝸輪軸的轉(zhuǎn) 速為50 r/min，載荷平穩(wěn)，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)期使用壽命為 19200h。 1選擇蝸桿，蝸輪材料，確定許用應(yīng)力。 選擇材料： 選擇蝸桿的材料為40Cr,表面淬火，硬度為45— 50HRC;由于轉(zhuǎn)速 不快，先選蝸輪齒圈的材料為 ZCuAI10Fe3，金屬模鑄造。 確定許用應(yīng)力： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2 =60n2Lh =60 50 19200 = 5.76x107 查表10-4 （參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材，以下計(jì)算過程中所查的圖

39、，表未注明 的與此相同）得： 卜lOH =220MPa ; L-70MPa OH ' OF 10 - Oh =176.8MPa 「F =Yn OF - ' Of =44.6MPa 2選擇乙 根據(jù)傳動(dòng)比i =10，取乙=4Z2 = i乙=4 10 = 40,取Z2 = 40,則實(shí)際傳動(dòng)比i = 10; 3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) m2a_9KT2(罕)2 乙叫 由表10-7查得：Ka".1 ； 由于n2較低，估計(jì)V2空3m/s，取Kv =1.1 ； 因載荷平穩(wěn)，通過跑合可以改善偏載程度，取 K-： =1 ； 載荷系數(shù) K 二KaKvK，1.1 1.1 1=1

40、.21 ； T2 Ti 當(dāng)乙=4時(shí)，取 =0.9 T2 =9.55 106 pLi =9.55 106 0.0022 10 0.9=189000NLmm 由表 10-6 查得，ZE =156. MPa 將以上數(shù)值代入接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式，求得 刊一9化（舌）2 = 9「21 189000 （胳）_1001.5mm3 按疲勞強(qiáng)度要求， m2^ 一1001.5，查表10-1選出m = 5mm，4 = 50mm， W=4， q =10， Z2=40， r =21'48‘05 中心距 a (q z2) = 125mm， d2 二 mz2 = 5 40 二 200mm 2 4驗(yàn)算初設(shè)參數(shù)

41、 蝸輪圓周速度V2 V2 二 d2 n2 60 1000 =0.52m/s  原估計(jì)V2乞3m/ s選Kv值相符。 滑動(dòng)速度V Vs =1.4 ::: 6m/s，選用鋁青銅為蝸輪材料適合。 sin r 蝸桿傳動(dòng)效率 =(0.95 L 0.96) i ,根據(jù)Vs=1.4m/s,查表10-8得 V =3 43 , 1 tgr 空 0.84 tg(r J 0.477 傳動(dòng)效率 =(0.95 LI 0.96) 0.84 =0.8_ 0.81 <0.9，不相符。 則驗(yàn)算 T2 =9.55 106 Pbi =9.55 106 0.0022 10 0.81 =170000NL

42、mm 5 航_9緯(暑)2 = 9偽170000(品」906血 不影響前面的結(jié)果 5驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 Z2 m d1z2 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) 乙2二亠廠=50，由圖9-19查得Zv2 =50時(shí)的齒形系數(shù) cos r r YFa2 =2.34 , Y：,=1 0.82 120" 尺 1.6 勺.21^70000 x 2.34 匯 0.82 … …仆 2 5 50 40 ▽f蘭丘］，彎曲強(qiáng)度滿足 :- F 2 12.6MPa 6熱平衡計(jì)算 計(jì)算箱體散熱面積A, 取環(huán)境溫度t^20 C ,潤滑油工作溫度t1 =70 C ,散熱系數(shù) Kt -15W/m2 C (通風(fēng)

43、條件好)。 所需散熱面積A二100巳1 )」°°° 1.1 °.19二0.28m2 心他―t0) 15x50 7蝸桿，蝸輪幾何尺寸計(jì)算 蝸桿齒頂圓直徑：da1=d1 2ha1 = 4 2ha m = 50 2 5 = 60mm(ha =1) 蝸桿齒根圓直徑： df1 “1 -2hf = d1-2(ha c )m =50-2 (1 0.2) 5 = 38mm(c = 0.2) 蝸桿齒寬b 2.5m 勺 仁2.5 5 ,41 1 = 81mm 蝸輪喉圓直徑： da2 = d2 2ha2 = d2 2m(ha x2) = 200 2 5 1 二 210mm(x2 二 0) 蝸輪齒

44、根圓直徑： df2 =d2 -2hf2 =d2 -2m(ha「c -x2) =200-2 5 (1 0.2) =200-12 =188mm 蝸輪咽喉母圓直徑rg2二a-如=127.5-215 = 20mm g 2 2 0 蝸輪齒寬 d = d1 sin = 50 sin 50" = 38mm (取二-100 ) 2 選蝸輪輪齒端面為錐面結(jié)構(gòu)，見表 10-3 蝸輪輪緣高度： B =(da1 2c m)si n 寸 0.8m =(60 2 0.2 5)si n50「0.8 5 =(60 2)si n50「4=51.5mm 取 B = 52mm 為切去頂圓齒尖，蝸輪頂圓直徑：

45、 e c, de2 乞da2 ? 2rg2(1 _cos，)=210 2 20(1 -cos50”)= 224.3mm 為了不損傷齒寬b2 de2 - da2 2( rg2 bg ) =210 2 (20 38 218.1mm 2tg 50' 2tg 50“ 取 de2 二 220 mm 4.3直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì) 在該設(shè)計(jì)中，主軸與二軸之間采用一對(duì)直齒圓柱齒輪嚙合，以實(shí)現(xiàn)二 軸的降速，在上面的設(shè)計(jì)過程中我們知道這對(duì)齒輪之間的傳動(dòng)比 i應(yīng)為2, 對(duì)應(yīng)的二軸的轉(zhuǎn)速為 g =25~35r/min。 1選擇齒輪材料和熱處理，精度等級(jí)，齒輪齒數(shù) 因?yàn)槭且话阌猛镜拈]式齒輪傳動(dòng)，齒輪材

46、料可選用 45鋼，傳遞功率 不大，且對(duì)尺寸無嚴(yán)格要求，可選擇軟齒面齒輪傳動(dòng)，選小齒輪調(diào)質(zhì)，齒 面硬度230~240HBS,大齒輪正火，齒面硬度 190~200HBS,精度等級(jí)8 級(jí)。 選小齒輪齒數(shù) Zi =27，Z2 =iZi =54，i = 2 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 般取決于齒面接觸強(qiáng)度, 故先按 對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，承載能力 接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 u _1(ZeZhZ 2 u( [；「]h 確定式中各項(xiàng)數(shù)值: 因載荷平穩(wěn)，可初選載荷系數(shù) Kt =1.5 6 P T2 =9.55 10 — =134000N.mm 由表9-10,選取匚=0.9

47、由表 9-7，查得 ZE =1898. MPa 由圖9-14,查得Zh =2.42 1 1 1 1 ；a =[1.88—3.2( )]cos ： =[1.88—3.2( )]cos0 =1.70 乙 Z2 27 54 ；■: = 0.318 d Zitg 1 =0 由圖9-13,查得Z ； = 0.88 N^6 On jLh =6.67 107 N1 7 N2 1 =3.33 107 i 由圖 9-15,查得 Zni =1.40 , Zn2 =1.45 由圖9-16d,查得二円血=540MPa ,由圖9-16c,查得二Him2 = 390MPa 由表9-

48、8，選取SH min - 1 Hlim 11_Z N1 ［匚］H1 756MPa SH min Hlim 2L-ZN2 卜］H2 566MPa SH min ?。鄱軭2 =566MPa設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)參數(shù)。 將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)式中，得: d1t 1.5X34000,3.81 + 1 V 0.9 * 3.81 189.8 2.42 0.88 566 =65.9mm ^d1tn1 V 口 0.17m/s 60 1000 由表9-5，查得Ka =1.0 由圖9-7，查得Kv =1.05 由圖 9-10，查得 K -： =1.08 由表9-6，

49、查得K 一 =1.1 貝U K 二 KaKvK 理=1.25 |1.25 d1 =65.9%y5 =62mm m 主=輕=2.30mm，選 mn = 2.5mm 乙 27 3.齒輪主要幾何尺寸： a = mn(Zl 型=101.25mm，取中心距 a=101mm, 2 mnZ^ 2.5 27 = 67.5mm d2 二 mnZ2 =2.5 54 = 135mm b

50、= dLd^i^Ot 67.5 = 60.75mm ,取 B2 = 62mm， B1 = 66mm 4 ?校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由式9-13, Y，0.25 °75 ' % 由圖9-19、 圖9-20,查得: YFa1 二 2.58 Ysa1 =1 .62 冷2 =2.35 Ysa2 =1 .73 YFaYsaYY［；「］F 二 F 2K「 bd1m 由圖 9-21,查得 Yn1 =0.87 Yn2 =0.9 由圖9-22c,按小齒輪齒面硬度均值 235HBS，查得匚=340MPa ; 同理，由圖 9-22b査得二Flim2 =310MPa 由表 9-8

51、，選取 Sf min =1.25 ［；「］F1 = FeIXm =236MPa ［二 g2 = Fli 血 / 2 2MPa SF min SH m i n 將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入彎曲強(qiáng)度校核公式，得 2 1.25 134000 2.58 1.62 0.69 = 92MPa 十］F1 Y^a 2Ysa2 YFa1YSa1 62 67.5 2.5 二 92 2.35 1.73 二 89.5MPa 十］F2 2.58 1.62 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 4.4直齒錐齒輪設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)中，三軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)從二軸上得到， 三軸的 轉(zhuǎn)速為12.5~17.5r/min

52、,傳動(dòng)比i =2，載荷穩(wěn)定，使用壽命為19200h; 1選擇齒輪材料，熱處理 選用軟齒面齒輪，參考表 9-1，選用45號(hào)鋼。小齒輪調(diào)質(zhì)，齒面硬 度為220-230HBS大齒輪正火，齒面硬度為 190- 200HBS 2選擇齒輪精度等級(jí)，齒數(shù)，齒寬系數(shù) 選用8級(jí)精度，選擇Z1 -22，Z2 “Z1 =44; u二生=2 Z1 錐齒輪推薦齒寬系數(shù)：r=0.25L0.3，因齒輪懸臂布置，取 R = 0.26 3確定相關(guān)參數(shù) cos「= _2 0.8944，「= 26.57； ■ 1 u2 1 22 1 u 1 、 cos「2 2 2 =0.4472， 2 =63.43 ■1

53、 u 12 當(dāng)量齒數(shù): Z1 Zv1 25; cos 心1 Zv2 Z2 COS「2 -99 當(dāng)量齒輪端面重合度；va 1 1 va =1.88-3.2(- —)=1.72 ; Zv1 Zv2 4按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) d 打 4KT /eZhZ 2 1 ［0.85鼻(1-0.5 r)2u lH 確定式中各項(xiàng)數(shù)值： 因載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不高，可以初選載荷系數(shù) kt =1.5 ； h =9.55 106 - ^210100 N_mm n 由表 9-7，選取 ZE =189.8, M-a 由圖9-14,查得Zh =2.5 由圖 9-13,查得 Z,. =

54、 0.88 N1 =60n 1jLh =60 50 1 19200 =5.76 107 N1 7 N2 1 =2.88 107 i 由圖 9-15，查得 Zn1 =1.36，Zn2 =1.42 由圖 9-16d，查得二Hlim1 =530MPa，由圖 9-16c，查得二=390MPa 由表9-8,選取Sh min -1 ［；「］H1 二 “1么1 二 720.8MPa SH min ［匚］H2 = hmz^n2 二 553$MPa SH min ?。鄣驢2 =553.8MPa設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)參數(shù)。 將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)式中，得： ,、 4".5沃210

55、100 189.^2.^0.88 2 d1t _ 3 2 ( 0.85 0.26(1-0.5 0.26) 4 553.8 =113.7mm 60 1000 = 0.29m/s 由表9-5，查得Ka =1.0 由圖9-7，查得Kv =1.02 由圖 9-10，查得 K =1.08 由表9-6，查得K：. =1.1 d1 = 貝U K 二 KaKvK 0 =1.21 K =1143 1.25 = 106.1mm Kt1.5 mn =蟲=106.1 = 4.8mm，選 mn = 5mm Z1 22 5.齒輪主要幾何尺寸： d2 二 mnZ2 =5 44 = 2

56、20mm R = m Z； Z； = 5222 442 = 122.98mm，取 R = 123mm 2、 2 b - r|_R =0.26 122.98 = 31.98mm,取 B^ = B^32mm （錐齒輪 B 應(yīng) 相等） d 門=d1 —2hf cos「1 = d1 -2 1.2mcos、1 = 110 2 1. 2 5 0. €9 44mn9 9 df2 二 d2 —2hf cos、2 =220 一2 1.2 5 0.4472 = 214.63mm da1 =d1 2ha cos「=110 2 5 0.8944 = 118.94mm da2 =d2 2hacos、2

57、 =220 2 5 0.4472 = 224.47mm 4.5 V帶設(shè)計(jì) 所選的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 丫90 — 4,額定功率P= 1.1KW，轉(zhuǎn)速1400r/min, 傳動(dòng)比i =2 ; 1確定設(shè)計(jì)功率Pd Fd *P，由表 7-7 查 kA =1.1 ; Pd =1.1 1.1 =1.21kw ； 2選擇V帶型號(hào) 選用普通V帶，根據(jù)Pd和n ,由圖7-8選取用spz型V帶 3選擇帶輪直徑D1，D2 由表7-4查，spz型V帶Dmin =75mm，應(yīng)使D^ Dmin。考慮小帶輪轉(zhuǎn)速 不是很高，結(jié)構(gòu)尺寸又沒有特別的限制，所以選取 D^ 125mm ； 驗(yàn)算帶速v: 二 Dm

58、 v - 9.16m/ s ； 60 1000 帶速在5L25m/s之間，也不過低，D1選擇合適。 D2 = iD1 =125 2 = 250mm ； 查考表7-8給出的帶輪基準(zhǔn)直徑系列， D2屬于基準(zhǔn)直徑系列，故取 D2 = 250mm ； 4確定中心距a和帶長Ld 設(shè)計(jì)條件中沒有限制中心距a，故初選中心距30，由式7-18 0.7(D1 D2)乞30 ^2(D1 D2) 得：262.5mm 二 a0 二 750mm ； 初選 a。=500mm ； 二 (D2-DJ 二 (250 -125)2 Ld =2a。 (Di D2) 2 1 2 500 (125 250) 15

59、96mm 2 4ao 2 4 500 查表 7-3，取 Ld = 1600mm ; Ld-Ld 1600-1596 中心距 a = a0 - - =500 502mm ; 2 2 a的調(diào)整范圍： amin 二a-0.015Ld =502 -0.015 1600 = 478mm ； amax = a 0.03Ld =502 0.03 1600 =550mm ； 5驗(yàn)算小帶輪的包角?1 由公式 7-5，冷=180： _ °2 _D1 57.3得： a 冷=180： - 250 一125 57.3=166 120，合適。 502 4.6同步帶設(shè)計(jì) 上一章的設(shè)計(jì)過程中，在

60、牽拉機(jī)構(gòu)中使用同步帶將單向超越離合器軸 的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到牽拉輥上，是因?yàn)橥綆鲃?dòng)有傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高， 維護(hù)保養(yǎng)方便的特點(diǎn)。 由于超越離合器轉(zhuǎn)過的角度由凸輪推動(dòng)，因此不可能轉(zhuǎn)太大的角度， 根據(jù)畫圖過程中的實(shí)際情況，取擺桿擺動(dòng)的最大角度為63，凸輪轉(zhuǎn)一周， 牽拉輥轉(zhuǎn)過的距離應(yīng)該等于袋長，即 '2二R=L，袋長L=90mm 360 360L 360 90 則 R 81.8mm : 82mm 2□兀 2匯63匯兀 對(duì)于牽拉輥來說，R過大，所以同步帶傳動(dòng)比不能為1，取R=41mm, 比較符合實(shí)際，則定牽拉輥直徑為82mm,選取傳動(dòng)比i為2，為方便計(jì)算， 使小帶輪直徑d1t和牽拉輥直徑同為

61、82mm 則大帶輪直徑d2t = id1t = 2 82 = 164mm 選同步帶帶型為L型，由表3-7 (本節(jié)所查的圖表均出自《機(jī)電一體 化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》）查得對(duì)應(yīng)節(jié)距pb= 9.525mm 82 二 Pb 一 9.525 一「 pbZ1 9.525 27 JI pbZ2 9.525 54 兀 ji 二 dit =81.86mm =163.72mm 驗(yàn)算帶速: d1 d2 ，取乙=27，則 Z2 "Z1 =54， v -二d2n2/(60 1000) 63° n2 二 70r /min 二 360 12.25r /min 16

62、3.72 12.25 二 0.105m/ s 60 1000 對(duì)L型同步帶，Vmax = 40 ~ 50m/s V < Vmax，所以合格 考慮到機(jī)器整體結(jié)構(gòu)，取中心距 a=239mm 因?yàn)?.7（ d1+d2）<239<2（d1+d2）,所以此中心距合適 選擇帶寬 根據(jù)式（3-16）計(jì)算所需帶寬 1.14 bs - bs0 式中 Kz =1，由表 3-10 查得 Fn =2 4 4. 4J6 ； m= 0.095kg/m ； bs0 = 25.4 mm 基準(zhǔn)額定功率 P0 二(Fn _mv )v =0.026Kw 1000 1 ,, i* 0.026 0

63、故 bs =25.4 =1.1mm 1 0.93 為配合帶輪尺寸，按國標(biāo) GB11616-89取帶寬bs = 19.1mm 4.7橫、縱封尺寸計(jì)算 縱圭寸長度 L! _袋長=100mm 頂端為橫封留了一點(diǎn)距離，可以選 Li -100mm,寬度取10mm 橫圭寸長度L? 一帶寬=90mm 為保證封嚴(yán)，L2可適度取長一點(diǎn) 取 L2=110mm,寬度取 20mm 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 作為我大學(xué)期間最后也是最重要的一次綜合性設(shè)計(jì)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目：顆粒藥品包裝機(jī)設(shè)計(jì)，不僅涉及到大學(xué)期間所學(xué)的多門課程 ：機(jī)械 制圖，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造等，還涉及了包裝機(jī)械概論等我們 沒有學(xué)

64、習(xí)過的課程。很好的提升了我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力， 很好的 培養(yǎng)了我們的研究能力，設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。本次所涉及的設(shè)計(jì)內(nèi)容有 很大一部分知識(shí)是自己沒有接觸過的， 對(duì)包裝機(jī)械也沒有太多的了解。所 以在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，不得不查閱大量包裝機(jī)械的相關(guān)內(nèi)容， 迫使 自己增加對(duì)包裝機(jī)械的了解程度。 這種大量吸收新知識(shí)的學(xué)習(xí)過程，是對(duì) 自己知識(shí)的進(jìn)一步擴(kuò)充，也是對(duì)自己原有知識(shí)體系的一次拓展。 從了解包 裝機(jī)械到著手設(shè)計(jì)包裝機(jī)械，這個(gè)過程不僅僅總結(jié)了自己以前所學(xué)知識(shí)使 之更加系統(tǒng)，也是對(duì)自己學(xué)習(xí)能力的最大考驗(yàn)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中， 遇到了很多困難，但是自己從來都沒有放棄過，幸運(yùn)的是遇到困難的時(shí)候 我

65、能查閱到相關(guān)的參考資料，還有身邊的同學(xué)和老師給予幫助。 每次從遇 到困難到解決困難的過程都是知識(shí)的進(jìn)一步積累， 也提高了自己學(xué)習(xí)和運(yùn) 用新舊知識(shí)的能力，在這些困難中我學(xué)到了很多以前沒有涉及到的知識(shí)。 感謝學(xué)校學(xué)院能給我這次鍛煉自己的機(jī)會(huì)，也感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中給 予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在曹師今老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 從拿到設(shè)計(jì)題目 的那一天，我就感到了很大的壓力，因?yàn)槲业脑O(shè)計(jì)題目對(duì)于我來說比較陌 生，因?yàn)樵诒究频膶W(xué)習(xí)過程中我很少接觸包裝機(jī)械的相關(guān)內(nèi)容。 題目確定 下來以后，為了消除我們對(duì)課題的陌生感，曹老師第一時(shí)間帶領(lǐng)我們到交 通館參觀了包裝機(jī)的實(shí)物，并且給我

66、們詳細(xì)講解了包裝機(jī)的各部分組成原 理和工作原理，使我對(duì)包裝機(jī)有了一個(gè)大致的了解，不再是一片空白。在 確定方案時(shí)，因?yàn)橄嚓P(guān)知識(shí)的欠缺和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的缺乏，很長時(shí)間我都感到 無從下手，只能一次次的嘗試，又一次次的失敗。后來隨著知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的 積累，設(shè)計(jì)方案開始有了頭緒。當(dāng)有了稍微具體的方案后我經(jīng)常就這些方 案和曹老師交流，每次曹老師都會(huì)特別耐心的幫我分析方案的可行性， 以 及方案中存在的一些問題和不足，同時(shí)給我提出一些解決問題的辦法， 幫 我進(jìn)一步完善和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在老師的幫助下，我順利的完成了這個(gè)階 段。同時(shí)也要感謝機(jī)械學(xué)院，是學(xué)院給我提供了這次難得的鍛煉機(jī)會(huì)。感 謝所有幫助過我的同學(xué)們，他們在設(shè)計(jì)的過程中也給我提出了很多好的意 見提供了很大幫助。 再次向幫助過我的老師同學(xué)們致以衷心的感謝! 參考文獻(xiàn) 1許成林.包裝機(jī)械原理與設(shè)計(jì)?上?？萍汲霭嫔?1988.9 2孫鳳蘭、馬喜川.包裝機(jī)械概論.印刷工業(yè)出版社.1998.6 3賀素良.包裝設(shè)備數(shù)字控制技術(shù).國防科大出版社.2000.6 4王懷奧.包裝工程測試技術(shù).化工出版社.2004.7 5侯洪生.機(jī)械工程圖學(xué).科學(xué)出版社.2