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摘 要
包裝機(jī)行業(yè)是我國(guó)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，它產(chǎn)生于改革開放之初，并且在上世紀(jì)末開始了蓬勃發(fā)展。經(jīng)過二十多年的飛速發(fā)展，我國(guó)的包裝機(jī)行業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但由于起步較晚，與國(guó)外同行業(yè)相比仍有一定的差距，而這種落后主要體現(xiàn)在包裝機(jī)的精度、電器控制系統(tǒng)、機(jī)電一體化的程度等。本論文主要對(duì)國(guó)內(nèi)外包裝行業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了闡述。論述了旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)式真空包裝機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值，描述了其工藝過程，并在現(xiàn)有的真空包裝機(jī)的基礎(chǔ)上，著重對(duì)其旋轉(zhuǎn)的工作方式進(jìn)行了詳細(xì)的分析和說明，并對(duì)其機(jī)械部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)各類工件進(jìn)行了計(jì)算及驗(yàn)算。闡述了其工作過程和主要機(jī)構(gòu)及核心部件的工作原理和工藝過程，并且在滿足使用要求的基礎(chǔ)上大大提高了工作效率。
關(guān)鍵詞：真空包裝機(jī)；旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)；真空箱；偏心分度盤；升降凸輪
ABSTRACT
In china ,the manufacturing of packaging machine is a quiet new industry .During last twenty years of development , Chinese packaging machinery industry has made substantial progress, but due to a late start compared with the same industry abroad a certain gap, and this backwardness is mainly reflected in the accuracy of the packaging machine, electrical controlsystem, the degree of mechanical and electrical integration. This thesis focuses on the history, status and development trend of the packaging industry at home and abroad are described. The rotary desktop vacuum packaging machine market value, describe its process, and on the basis of the existing vacuum packaging machine, focusing on their rotating work out a detailed analysis and description. Described the course of their work and the main institutions and the core components of the working principle and process. Meet the requirements on the basis of greatly improved work efficiency.
Key words：packaging machine; vacuum; roating working bench;
Vacuum bag; dimensional tolerances
目 錄
緒論 1
第一章 總體方案設(shè)計(jì) 2
1.1課題分析 2
1.2總體方案的確定 2
1.3傳動(dòng)方案的選擇 3
第二章 計(jì)算和校核 5
2.1電機(jī)的選擇 5
2.2凸輪升降機(jī)構(gòu) 6
2.3各傳動(dòng)軸的校核 7
2.4軸承的選擇 9
2.5分度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
2.6鍵的校核 9
2.7真空箱設(shè)計(jì) 10
2.8旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)與升降機(jī)構(gòu)的工作要求 11
2.9齒輪校核 11
2.10真空泵的選擇 14
2.11聯(lián)軸器的選擇 15
第三章 其他說明 17
3.1機(jī)器的保養(yǎng) 17
結(jié)束語 18
致 謝 19
參考文獻(xiàn) 20
20
緒論
我國(guó)真空包裝機(jī)起步于上個(gè)世紀(jì)70年代末，形成行業(yè)僅20多年，年產(chǎn)值只有七八千萬元．產(chǎn)品品種僅有100多種。隨著產(chǎn)品研發(fā)的投入，我國(guó)真空包裝機(jī)的產(chǎn)品水平也有了新的發(fā)展，產(chǎn)品生產(chǎn)開始有了自動(dòng)化，成套化，規(guī)?；内厔?shì)．高技術(shù)含量．傳動(dòng)復(fù)雜的設(shè)備開始出現(xiàn)。近5年來食品和真空包裝機(jī)行業(yè)每年以11％～12％的平均增長(zhǎng)速度發(fā)展．高于同期國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，銷售總額由1994年的150億元增加到2000年的300億元。產(chǎn)品品種由1994年的270種發(fā)展到2000年的3700種。可以說我國(guó)的機(jī)械生產(chǎn)已滿足了國(guó)內(nèi)的基本需求，并開始向東南亞及第三世界國(guó)家出.如我國(guó)2000年的進(jìn)出13總額為27．37億美元．其中出口額為12．9億美元，比1999年提高了22．2％。在出口的機(jī)械品種中以食品(乳品、糕點(diǎn)，肉類、水果)加工機(jī)、烤箱，封裝，貼標(biāo)簽機(jī)、紙埋鋁復(fù)合罐生產(chǎn)設(shè)備等機(jī)械出口較多，食品機(jī)械如制糖、釀酒、飲料。
近十余年來，國(guó)際包裝界十分重視提高包裝機(jī)械及整個(gè)包裝系統(tǒng)的通用能力和多功能集成能力，為市場(chǎng)開拓日新月異的多樣化商品提供及時(shí)靈活應(yīng)變的生產(chǎn)手段。同時(shí)基于合理簡(jiǎn)化包裝和優(yōu)勢(shì)包裝工藝方法的實(shí)際需要，不斷探索，明顯地加快了自身技術(shù)革新的步伐。尤其是與現(xiàn)代自動(dòng)機(jī)床同步發(fā)展相呼應(yīng)，逐步明確。要想建立多樣化、通用化、多功能集成化的包裝機(jī)械新體系，首先必須著重解決組合化和機(jī)電一體化的大問題，無疑這是今后的重要發(fā)展方向。
真空包裝機(jī)等設(shè)備已開始成套出口。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目方向?yàn)樾D(zhuǎn)工作臺(tái)真空包裝機(jī)。目前市場(chǎng)上的真空包裝機(jī)種類型繁多。但其中旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)式真空包裝機(jī)尚為市場(chǎng)空白。其研發(fā)前景和市場(chǎng)預(yù)期都較為樂觀。現(xiàn)有的包裝接卸很多已經(jīng)是集成機(jī)、電、光、氣一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品，自動(dòng)化、智能化、全電腦控制、觸摸屏操作顯示的多功能包裝機(jī)亦有成熟發(fā)展。
第一章 總體方案設(shè)計(jì)
1.1課題分析
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)式真空包裝機(jī)的機(jī)械部分
真空包裝機(jī)品種較多，通常分為機(jī)械擠壓式、插管式、腔室式熱成型式。機(jī)械擠壓式方法較為簡(jiǎn)單，但真空度低；插管式結(jié)構(gòu)緊湊，但效率低；本機(jī)采用腔室式。改進(jìn)現(xiàn)有兩工作位及鏈動(dòng)真空包裝機(jī)，可具有多個(gè)工位（4工位）生產(chǎn)效率大大提高。
本機(jī)采用四個(gè)真空箱，4個(gè)工位，8個(gè)裝卸點(diǎn)，人工輔助機(jī)型，每?jī)蓚€(gè)真空室共用一套抽真空系統(tǒng)。交替工作，生產(chǎn)效率大大提高，生產(chǎn)能力為20次/min。
該種機(jī)型尚無國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)，具有一定的市場(chǎng)推廣價(jià)值和前景。本次的課題研究是有一定的價(jià)值的。
1.2總體方案的確定
1.2.1抽氣形式的選用
要實(shí)現(xiàn)真空包裝，必須要對(duì)包裝袋抽氣，達(dá)到真空。實(shí)現(xiàn)真空的方法有：（1）機(jī)械擠壓式；（2）吸管脫氣室；（3）腔室方法：裝有物品的包裝袋放在腔室中，打開閥門，由真空泵進(jìn)行抽氣，然后加以熱封。通常的真空包裝機(jī)械都是采用的這種方案。實(shí)踐證明，腔室方法工作可靠，生產(chǎn)效率高，易于自動(dòng)化，故該機(jī)采用腔式真空法。
1.2.2真空室和電熱帶數(shù)的確定
真空室和電熱帶數(shù)的確定主要依據(jù)生產(chǎn)效率的要求。通常用單位時(shí)間內(nèi)包裝機(jī)能夠完成的包裝袋的數(shù)量表示：
式中-生產(chǎn)效率，次/min -加熱帶的有效長(zhǎng)度，mm
b-袋口寬度，mm k-包裝袋熱封時(shí)，每袋之間的間隔,mm
-包括合箱、抽氣、熱封、放氣及開箱的時(shí)間
-制袋或袋的供給、送入腔室的時(shí)間
由上式可知，采用四真空箱對(duì)稱布置和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)（4個(gè)工作為）可以提高機(jī)械效率。
1.2.3程序和氣路的設(shè)計(jì)
為滿足工作的需要，機(jī)器應(yīng)有下面的動(dòng)作程序：真空箱上升——工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)——真空箱下降——抽氣——熱封——冷卻——放氣——重復(fù)上述程序。
氣路原理如下圖所示：
1——真空泵
2——放氣閥
3——兩位四通電磁閥
4——真空箱
5——小氣室
包裝過程概述：
真空箱上升
熱封
抽氣
真空箱下落
開啟電源后，兩臺(tái)電機(jī)開始工作，分別帶動(dòng)凸輪和分度盤，實(shí)現(xiàn)頂桿的上升和工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
重復(fù)框中動(dòng)作
工作位旋轉(zhuǎn)至工人處，取出包裝物
工人在其余四個(gè)工作位放下新的未包裝物
工作臺(tái)旋至真空箱下方
放入包裝物—開機(jī)— —
1．3傳動(dòng)方案的選擇
旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)真空包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，即工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)和真空箱升降傳動(dòng)系統(tǒng)。
在初做課題的時(shí)候，我選定了多種傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)過比較。首先，在電機(jī)控制上，初定一臺(tái)電機(jī)同時(shí)控制旋轉(zhuǎn)和升降系統(tǒng)，由此設(shè)計(jì)出來的傳動(dòng)系統(tǒng)需要一根長(zhǎng)度貫穿整個(gè)機(jī)器的傳動(dòng)橫軸，此傳動(dòng)橫軸的長(zhǎng)度約在1600mm以上，不但制造上有難度，而且由于長(zhǎng)度、傳動(dòng)穩(wěn)定性的原因，否定了該方案，改為雙電機(jī)同步控制，兩套傳動(dòng)系統(tǒng)。
其次，對(duì)于真空箱升降系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)此工作要求，可以用四連桿機(jī)構(gòu)，凸輪連桿機(jī)構(gòu)、液（氣）壓升降機(jī)構(gòu)。經(jīng)過比較，四連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性雖好，但是剛性沖擊大，穩(wěn)定性方面也存在問題，而液（氣）壓缸升降系統(tǒng)在控制上比較有難度，為簡(jiǎn)化電氣控制，降低成本，最終選定凸輪連桿這個(gè)方案，凸輪連桿方案的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)，和諧，通過自身輪廓線來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，控制上比較簡(jiǎn)單，此方案的原理圖如下：
圖示原理中，有一杠桿，目的是放在凸輪滾子行程，以減小設(shè)計(jì)凸輪時(shí)的尺寸，本方案所涉及的頂桿，由于較長(zhǎng)，可能存在壓桿穩(wěn)定上的問題，故以套筒配以間隙配合，起到穩(wěn)定頂桿的作用。
再次，對(duì)于旋轉(zhuǎn)分度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有著多種方案，可以用槽輪分度，或者分度盤分度。涉及到傳動(dòng)考慮到工作速度和電機(jī)旋轉(zhuǎn)，我所確定的傳動(dòng)方案都是靠齒輪的傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，由電機(jī)到齒輪的直接相聯(lián)，省去了減速箱。而且，對(duì)于我所采用的偏心分度盤，由于其結(jié)構(gòu)上的特殊，可以省去離合器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)-齒輪的不間斷運(yùn)動(dòng)，避免了結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜和沖擊。
第二章 計(jì)算和校核
2.1電機(jī)的選擇
旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)真空包裝機(jī)，屬一般輕工機(jī)械，并且根據(jù)工作需要和傳動(dòng)方案的需要，我將目光投向了轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大、體積小的Y系列（IP44）的派生系列。由同軸轉(zhuǎn)速器和全封閉自冷式電動(dòng)機(jī)構(gòu)成一個(gè)整體。B級(jí)絕緣，IC0141冷卻方式、容量范圍0.55~1.5KW。適用于驅(qū)動(dòng)低轉(zhuǎn)速傳動(dòng)機(jī)械，可供礦山、冶金、制糖、造紙、化工、橡膠等行業(yè)設(shè)備配套。
本機(jī)需要低轉(zhuǎn)速，考慮到簡(jiǎn)化傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)，選用YCJ200-1.5-14齒輪減速電機(jī)。
含義：CJ-齒輪減速
200-輸出軸中心高（mm）
14-輸出轉(zhuǎn)速（r/min）
1.5-電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）
輸出轉(zhuǎn)矩：941N.m
配用電動(dòng)機(jī)Y100L-6.
由該機(jī)型的結(jié)構(gòu)，組成傳動(dòng)裝置和工作機(jī)器的各部分運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副的效率分別為（由[4]表10.7）得總效率
聯(lián)軸器 齒輪傳動(dòng)
球推力軸承 凸輪傳動(dòng)
所以
由[4]表10.17得
錐出輪傳動(dòng)比
工作臺(tái)轉(zhuǎn)速
進(jìn)過齒輪和錐齒輪后，分度盤主軸的轉(zhuǎn)速為
所以分度盤主軸的功率
其扭矩為
2.2凸輪升降機(jī)構(gòu)
旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)真空包裝機(jī)，要求真空箱作升降，工作行程300mm,經(jīng)杠桿原理與槽輪連接，可是凸輪設(shè)計(jì)尺寸縮小，減輕設(shè)計(jì)重量。
最大速度因數(shù) 凸輪轉(zhuǎn)速 5r/min
由[3]表19-2-17，定需用壓力角
由[3]3.4枝，
設(shè)計(jì)參數(shù)：
滾子行程h=150mm
凸輪最小半徑
相應(yīng)外徑
推程運(yùn)動(dòng)角
回程運(yùn)動(dòng)角
由[3]表19-2-22畫出凸輪輪廓線展開如下：
由[3]表19-2-43可知，由工作條件決定選用一般精度即可。
極限偏差：向徑
極角
基準(zhǔn)孔H7(H8)
凸輪槽寬H8
表面粗糙度
凸輪工作輪廓0.8~1.6 凸輪槽壁1.6
曲線槽坐標(biāo)值公差
支承總重量：
真空箱為鋁合金鑄件，，真空箱吊臂為角鋼，具體尺寸見圖紙所示，估算總重量為35kg，頂桿尺寸見圖紙，可以承受此重量而不發(fā)生壓潰、壓彎等變形。
2.3各傳動(dòng)軸的校核
由[2]表15-3，軸常用幾種材料的
軸選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理。
根據(jù)該機(jī)型工作條件，所受彎矩較小，主要受扭矩作用，載荷平穩(wěn)，低速度，只做單向旋轉(zhuǎn)。
由[2]式15-1，
當(dāng)軸截面上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑，從考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。對(duì)于軸徑d>100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大3%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大7%，對(duì)于直徑d《100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5%~7%，有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%~15%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。
由此最小直徑
將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑d=55mm。
由[2]式15-16，得
對(duì)于階梯軸軸向扭轉(zhuǎn)變形：
，式中，L為階梯軸受扭矩作用的長(zhǎng)度，（mm）
G為軸的材料的剪切彈性模量，單位為MPa，對(duì)于鋼材，
分別代表階梯軸第i段上的收到扭矩，長(zhǎng)度和極慣性矩。
為階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)
軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為，式中為軸每米長(zhǎng)的允許扭轉(zhuǎn)角，對(duì)于一般傳動(dòng)軸，可取
所以安全。
2.4軸承的選擇
由于傳動(dòng)方案的要求，軸承將承受機(jī)器相當(dāng)一部分的軸向載荷，故選用能夠承購較大軸力載荷的推力球軸承。
本機(jī)所選用的四種軸承型號(hào)分別為51203、51206、51210、51208。
其中51203型可承受的基本額定載荷為：
動(dòng)載荷Ca=17.0kg，靜載荷Coa=27.2kg
其中51206型可承受的基本額定載荷為：
動(dòng)載荷Ca=28.0kg，靜載荷Coa=54.2kg
其中51208型可承受的基本額定載荷為：
動(dòng)載荷Ca=47.0kg，靜載荷Coa=98.2kg
其中51210型可承受的基本額定載荷為：
動(dòng)載荷Ca=48.5kg，靜載荷Coa=112kg
其潤(rùn)滑方式選擇為脂潤(rùn)滑。
2.5分度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
本旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)真空包裝機(jī)，有四個(gè)工作真空箱、四個(gè)工位，四工人操作，所有工序連接有序，皆有賴于分度機(jī)構(gòu)是否可以準(zhǔn)確分度，此偏心輪分度定位機(jī)構(gòu)原理如下圖所示：
滑塊4、5鉸接于桿3上，可分別在桿7與固定盤6的滑槽中滑動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)軸1回轉(zhuǎn)時(shí)，通過偏心輪2使桿3繞滑塊5上的鉸銷作往復(fù)擺動(dòng)，此時(shí)，桿3帶動(dòng)滑塊4、5交替插入輸出盤的周邊孔中，當(dāng)4脫出周邊孔而5插入時(shí)，輸出盤固定不動(dòng)。反之，5脫出而4插入周邊孔，則輸出盤被帶動(dòng)，做單向間歇運(yùn)動(dòng)，且每次旋轉(zhuǎn)都為45度角（由周邊孔數(shù)目決定）。輸出盤工作平穩(wěn)，分度可靠。偏心分度盤機(jī)構(gòu)間圖紙。
2.6鍵的校核
根據(jù)工作條件決定，一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）宜放在軸上，用鍵槽銑刀銑出的鍵槽中，鍵在鍵槽中軸向固定良好，缺點(diǎn)是鍵的側(cè)面與輪轂上的鍵槽并不接觸，因而鍵的圓頭部分不能充分利用，而且軸上鍵槽端部的應(yīng)力集中放大，形式和尺寸如圖。
根據(jù)軸尺寸由[4]表18.1中查得鍵的截面尺寸，齒輪軸端直徑d=40mm。則b=12mm，h=8mm.t=5.0mm,由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L=32mm，凸輪軸段直徑d=30mm，則b=8mm,h=7mm,t=4.0mm，由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取建長(zhǎng)L=125mm。
鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由[2]表6-2查得需用擠壓應(yīng)力
鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=32-12=20mm。
鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5*8=4mm
由[2]式6-1得
所以鍵具備足夠的強(qiáng)度
鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=125-8=117mm
鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5*7=3.5mm
由[2]式6-1得
可知連接的擠壓強(qiáng)度不夠，考慮到相差很大，因此改用雙鍵，相隔180度布置，雙鍵的工作長(zhǎng)度l=1.5*117=175.5mm
由[2]式6-1得
故雙鍵可用。
2.7真空箱設(shè)計(jì)
普通真空包裝機(jī)的真空箱，熱封頭在下方的臺(tái)板上。但由于本機(jī)的工作臺(tái)在做工時(shí)不斷旋轉(zhuǎn)，如將熱封頭布置在工作臺(tái)上，則其布線和真空管都將就糾纏在一起。故將熱封頭與真空管插口處布置于真空向內(nèi)。
真空箱的尺寸（長(zhǎng)*寬*高）為490mm*280mm*193mm。
其材料為2L401，壁厚10mm。
真空箱通過角鋼和圓盤與頂桿相連接（具體形式見部件圖所示）。為使真空箱落下后與工作臺(tái)密封嚴(yán)閉，工作臺(tái)相應(yīng)的工位上開與箱形相應(yīng)的槽溝，內(nèi)嵌入密封膠圈。
本真空箱的熱封頭由加熱器、臺(tái)板、緩沖墊條、復(fù)位彈簧、活塞、壓條、玻璃布、保護(hù)膜、電熱帶、枕?xiàng)l、接線塊、鎖緊螺釘、鑲板組成、其活塞是靠上部的大氣壓與下部小氣室的真空壓差而實(shí)現(xiàn)的。加熱器見圖見部件圖。其封口方法為脈沖熱封。聚四氟乙烯墊條起到絕緣與隔熱作用，而玻璃布保護(hù)膜的作用是防止粘接。
2.8旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)與升降機(jī)構(gòu)的工作要求
本機(jī)器的設(shè)計(jì)工作能力為20次/min，即在每分鐘內(nèi)工作臺(tái)完成5次旋轉(zhuǎn)，真空箱實(shí)現(xiàn)5次升降，要求旋轉(zhuǎn)和升降要同步配合，已完成動(dòng)作。
電機(jī)轉(zhuǎn)速:
初級(jí)錐齒輪出動(dòng)比
經(jīng)初級(jí)減速后，到分度盤的轉(zhuǎn)速為10r/min.
經(jīng)主傳動(dòng)齒輪（工作臺(tái)聯(lián)接）（i=2）減速后，工作臺(tái)轉(zhuǎn)速為5r/min。
經(jīng)主傳動(dòng)齒（與頂桿凸輪聯(lián)接）（i=2）減速后，行程凸輪的轉(zhuǎn)速v=5r/min。
對(duì)于凸輪推程轉(zhuǎn)角
凸輪經(jīng)回轉(zhuǎn)后，進(jìn)入推程作用，（經(jīng)時(shí)3s）帶動(dòng)杠桿上頂真空箱，向下運(yùn)動(dòng)。3s后
達(dá)到工作臺(tái)面。滾子進(jìn)入水平軌道，頂桿靜止（經(jīng)時(shí)6s）,真空箱完成熱封。凸輪經(jīng)回轉(zhuǎn)進(jìn)入回程（經(jīng)時(shí)3s），帶動(dòng)杠桿上推真空箱上升，完成熱封。
杠桿尺寸（mm）:
2.9齒輪校核
與工作臺(tái)相連接的傳動(dòng)齒輪（D=240mm.d=120mm）是本次設(shè)計(jì)中需要校核的重點(diǎn)，其承受的轉(zhuǎn)矩和載荷可能會(huì)引起齒輪的損傷，因此以下校核：
（1） 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
（2） 包裝機(jī)為低轉(zhuǎn)輕載機(jī)器，故用7級(jí)精度（GB10095-88）
（3） 材料選擇。由[2]表10-1選用小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，而這材料硬度差為40HBS。
（4） 選用小齒輪齒數(shù)（在此處，選擇多齒是因?yàn)樘岣邆鲃?dòng)精度和穩(wěn)定性）。大齒輪齒數(shù).
由設(shè)計(jì)計(jì)算公式[2]10-9a進(jìn)行試算，即
1)確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值。
（1） 試選載荷系數(shù)
（2） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
（3） 由[2]表10-7選取齒寬系數(shù)
（4） 由[2]表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)
（5） 由[2]圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。
（6） 由[2]式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
（7） 由[2]圖10-19查得接觸疲勞系數(shù)
(8)計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由[2]式10-12得：
2)計(jì)算
（1） 計(jì)算小齒輪的圓周速度V
（2） 計(jì)算齒寬b,
（3） 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h
模數(shù),齒高
則， b/h=120/6.75=17.78
（4） 計(jì)算載荷系數(shù)
根據(jù)V=0.0628m/S,7級(jí)精度，由[2]圖10-8插得動(dòng)載荷系數(shù)；
直齒輪，假設(shè),由[2]表10-3查得
由[2]表10-2查得使用系數(shù)
由[2]表10-4查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，
將數(shù)據(jù)代入后得，
由b/h=17.78, ,查[2]圖10-13，得,故載荷系數(shù)
由[2] 式10-5得彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為
1）確定工室內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
（1）由[2]圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的疲勞強(qiáng)度極限
（2）由[2]圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)
(3)計(jì)算彎曲疲勞需用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由[2]表10-12得
(4)計(jì)算載荷系數(shù)K:
(5)查取齒形系數(shù)
由表10-5查得
(6)查取應(yīng)力校正系數(shù)
由[2]表10-5可查得
（7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。
，
所以大齒輪的數(shù)值大
小于初定模數(shù)
由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒數(shù)和模數(shù)乘積有關(guān)，因計(jì)算模數(shù)小于初定摸數(shù)，故初定各值可滿足安全要求。
2.10真空泵的選擇
在選擇真空泵時(shí)應(yīng)該考慮到一下幾個(gè)方面：
1.真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求。如：真空鍍膜要求1×10-5mmH的真空度，選用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)備真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。
2.正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍，如：擴(kuò)散泵為10-3~10-7mmHg，這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化，其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個(gè)范圍之內(nèi)，而不能讓它在10-8mmHg下長(zhǎng)期工作。
3.真空泵在其工作壓強(qiáng)下，應(yīng)能排走真空設(shè)備工藝過程中產(chǎn)生的全部氣體量。
4.真空設(shè)備對(duì)油污染的要求。若設(shè)備嚴(yán)格要求無油時(shí)，應(yīng)該選各種無油泵，如：水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格，可以選擇有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、擋油阱等，也能達(dá)到清潔真空要求。
5.了解被抽氣體成分，氣體中含不含可凝蒸氣，有無顆?；覊m，有無腐蝕性等。選擇真空泵時(shí)，需知道氣體成分，針對(duì)被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體，應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備，如冷凝器、除塵器等。
6.真空泵排出來的油蒸氣對(duì)環(huán)境的影響如何。如果環(huán)境不允許有污染，可以選無油真空泵，或者把油蒸氣排到室外。
7.真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)工藝過程及環(huán)境有無影響。若工藝過程不允許，應(yīng)選擇無振動(dòng)的泵或者采取防振動(dòng)措施。
而泵的類型主要由工作所需的氣量、真空度或排氣壓力而定。
當(dāng)泵所需的真空度或氣體壓力不高時(shí)，可優(yōu)先在單級(jí)泵中選取。如果真空度或排氣壓力較高，單級(jí)泵往往不能滿足，或者，要求泵在較高真空度情況下仍有較大氣量，即要求性能曲線在較高真空度時(shí)較平坦，可選用兩級(jí)泵。如果真空度要求在－710mmHg以上，可選用水環(huán)－大氣泵或水環(huán)－羅茨真空機(jī)組作為抽真空裝置。
由于本機(jī)有4個(gè)真空箱，而且是同步工作，所以宜選用功率大，抽速快的真空泵，對(duì)此，選擇2SK型號(hào)真空泵，該型號(hào)是國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)雙級(jí)水環(huán)真空泵，相當(dāng)于兩臺(tái)SK水環(huán)泵串聯(lián)使用，比較單級(jí)水環(huán)泵具有真空度高及高真空下抽速較大的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)主流水環(huán)式真空泵。極限真空度為-735mmHg，工作真空度-300~700mmHg，抽速范圍1.5~30.采用盤根機(jī)械密封方式。
2.11聯(lián)軸器的選擇
常用聯(lián)軸器大多已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化，一般情況下只需正確選擇聯(lián)軸器的類型、確定聯(lián)軸器的型號(hào)及尺寸。必要時(shí)，可對(duì)其易損的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行負(fù)荷能力的校核計(jì)算，轉(zhuǎn)速高時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算其外緣的離心應(yīng)力和彈性元件的變形，進(jìn)行平衡檢驗(yàn)等。
1、聯(lián)軸器類型的選擇
選擇聯(lián)軸器類型時(shí)，應(yīng)考慮：
(1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對(duì)緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等。
(2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等引起兩軸軸線的相對(duì)位移程度。
(3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間。對(duì)于大型的聯(lián)軸器，應(yīng)能在軸不需作軸向移動(dòng)的條件下實(shí)現(xiàn)裝拆。
此外，還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤(rùn)滑和密封和經(jīng)濟(jì)性等條件，再參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。
2、聯(lián)軸器型號(hào)、尺寸的確定
對(duì)于已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的聯(lián)軸器，選定合適類型后，可按轉(zhuǎn)矩、軸直徑和轉(zhuǎn)速等確定聯(lián)軸器的型號(hào)和結(jié)構(gòu)尺寸。
聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：
Tca=KAT
式中：T 為聯(lián)軸器的名義轉(zhuǎn)矩(N.m)；
Tca為聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩(N.m)；
KA為工作情況系數(shù) (此系數(shù)也適用于離合器的選擇)。
根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸直徑和轉(zhuǎn)速等，由下面條件，可從有關(guān)手冊(cè)中選取聯(lián)軸器的型號(hào)和結(jié)構(gòu)尺寸。
Tca[T]
n
式中：[T]為所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩(N.m)；
n為被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速(r/min)；
為所選聯(lián)軸器允許的最高轉(zhuǎn)速(r/min)。
多數(shù)情況下，每一型號(hào)的聯(lián)軸器適用的軸徑均有一個(gè)范圍。標(biāo)準(zhǔn)中已給出軸徑的最大與最小值，或者給出適用直徑的尺寸系列，被聯(lián)接的兩軸應(yīng)在此范圍之內(nèi)。一般情況下，被聯(lián)接的兩軸的直徑是不同的，兩個(gè)軸端的形狀也可能不同。本次設(shè)計(jì)電機(jī)功率為1.5kw，轉(zhuǎn)速為1400r/min，電機(jī)機(jī)動(dòng)軸和齒輪輸入軸的直徑均為16mm.為了緩沖和減輕震動(dòng)，選用彈性套用柱銷聯(lián)軸器。
第三章 其他說明
3.1機(jī)器的保養(yǎng)
真空包裝機(jī)排除了包裝容器中的部分空氣（氧氣），能有效地防止食品腐敗變質(zhì)，它采用阻隔性（氣密性）優(yōu)良的包裝材料及嚴(yán)格的密封技術(shù)和要求，能有效防止包裝內(nèi)容物質(zhì)的交換，即可避免食品減重、失味，又可防止二次污染，真空包裝機(jī)廣泛用于熟制品如雞腿、火腿、香腸等；腌制品如各種醬菜以及豆制品、果脯等各種各樣需要保鮮的食品中，所以真空包裝機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)也是非常重要的。
3.1.1真空室的保養(yǎng)
對(duì)于真空室的保養(yǎng)而言，保持干燥以及清潔是必須的。同時(shí)真空室蓋上的橡膠密封圈是保證真空密封性的關(guān)鍵件,一定要防止劃傷?斷裂和腐蝕?若己損壞,須及時(shí)更換?另一種可能是蓋子有變形,引起密封不良,也需修理矯正?
3.1.2真空泵的保養(yǎng)
根據(jù)真空泵的型號(hào)及時(shí)做好維護(hù)保養(yǎng)工作，一般而言，一般3月一換油,一年一換排氣過濾器,及時(shí)對(duì)油質(zhì)進(jìn)行檢查跟換。
3.1.3電機(jī)的保養(yǎng)
為了保證電機(jī)正常工作，除了按操作規(guī)程正常使用、運(yùn)行過程中注意正常監(jiān)視和維護(hù)外，還應(yīng)該進(jìn)行定期檢查，做好電機(jī)維護(hù)保養(yǎng)工作。這樣可以及時(shí)消除一些毛病，防止故障發(fā)生，保證電機(jī)安全可靠地運(yùn)行。定期維護(hù)的時(shí)間間隔可根據(jù)電機(jī)的形式考慮使用環(huán)境決定。
結(jié)束語
截止今日19時(shí)30分，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作宣告完工，前后共歷經(jīng)4個(gè)月的時(shí)間，在這百來天的時(shí)間里，使我對(duì)四年依賴的所學(xué)有了一個(gè)系統(tǒng)的回顧和綜合應(yīng)用?？梢哉f，在這白來天的時(shí)間里學(xué)到的東西要比以前多很多。
在本次設(shè)計(jì)的過程中，我曾走了許多彎路，也不止一次喪失設(shè)思路和靈感，但是在老師與同學(xué)們的幫助下，樹立信心，克服了這些困難。在沒有任何可供參考借鑒的條件下，充分發(fā)揮了自己的創(chuàng)新意義和自己的設(shè)計(jì)能力?？梢哉f，雖然我的設(shè)計(jì)還存在很多的缺陷和不足，但是它卻是充滿了我的知識(shí)，我將自己四年的所有知識(shí)應(yīng)用到這里，來完成這次設(shè)計(jì)。這是值得我所驕傲的。
通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)本專業(yè)有了更新更深的認(rèn)識(shí)，使我明白了一個(gè)合格的設(shè)計(jì)師的重任，所要承受的責(zé)任是非常重的。雖然在以后的工作中，我不一定有機(jī)會(huì)能夠再次設(shè)計(jì)產(chǎn)品，但是有了這次設(shè)計(jì)經(jīng)理，必將在我以后的學(xué)習(xí)生涯中書寫下濃重的一筆，在設(shè)計(jì)中學(xué)到的知識(shí)以及積累的經(jīng)驗(yàn)也必將使我受益終身。
本文對(duì)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)真空包裝機(jī)的設(shè)計(jì)部分作出了說明，并對(duì)其數(shù)據(jù)及校核進(jìn)行了驗(yàn)算。
致 謝
在這次的畢業(yè)論文中，我得到了諸多的幫助和照顧，使得我的論文能得到順利的完成，這次畢業(yè)論文的結(jié)束，也代表了我這四年的學(xué)校將要結(jié)束了，在我大學(xué)的四年中，不管是同學(xué)還是老師，都給了我很大的鼓舞以及幫助，特此感謝：
首先，感謝我的導(dǎo)師對(duì)我的悉心指導(dǎo)。老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)于我的論文經(jīng)多次修改更正，對(duì)我有耐心的進(jìn)行教導(dǎo)，不止一次的對(duì)我的論文進(jìn)行編排，好使我的論文能夠如期順利的完成，特此感謝我的老師在這期間對(duì)我的悉心照料。
其次，感謝學(xué)校為我提供豐富的資料，良好的編寫環(huán)境和諸多方便，使我在寫作中完成一切不安和后顧之，讓我在遇到困難的時(shí)候，能夠順利的進(jìn)行查詢資料，及時(shí)的解決自己的錯(cuò)誤，完善自己的論文
最后，感謝四年來所有教導(dǎo)過我的各位老師，是他們傳授的知識(shí)支持我順利完成這四年的學(xué)習(xí)，是他們教導(dǎo)我了經(jīng)驗(yàn)，讓我在步入社會(huì)前能夠更擁有更多的自信以及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我的幫助非常大。
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