0001-定量杯式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì)
0001-定量杯式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì),量杯,灌裝,總體,整體,設(shè)計(jì)
第一章 緒論
摘要
隨著人們對(duì)包裝的不斷重視，對(duì)包裝要求的不斷提高，人們開始把目光投向了包裝機(jī)械行業(yè)。然而，我國(guó)的包裝機(jī)械還處于剛起步的狀態(tài)，包裝機(jī)械的品種不齊全，自動(dòng)化程度不高
液體物料的灌裝, 首先要解決定量問(wèn)題。液體物料的定量方法可分為三類:即按重量定量、體積定量和控制液位定量,按重量定量,定量精度較高,但需要一套稱重裝置,從而使定量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、定量速度低,目前很少采用;后兩種定量方法, 定量精度一般, 但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、速度高。目前的灌裝機(jī)供料機(jī)構(gòu)基本采用體積定量和控制液位定量。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)適用小型飲料業(yè)的定量杯式灌裝機(jī)。我首先針對(duì)目前的發(fā)展?fàn)顩r提出了一種總體設(shè)計(jì)方案，接著對(duì)灌裝機(jī)進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)、典型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核以及對(duì)軸的加工工藝的概述，最后分析了定量杯式灌裝機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵字：定量杯，灌裝，液體物料
Abstract
Along with people’s continuously valuing packaging and the request on packaging continuously raising, people start to turn their concern to packaging machine profession. However, the packaging machine of our country is still placed in just the appearance of start and packaging machine species are not well-found.
For the filling of liquid materials,tht first we should solve the question of quantitative. The quantitative of liquid materials can be divided into three kinds: weight quantitative, volume quantitative,control the level of liquid quantitative. Quantitative precision of weight quantitative is higher, but it need a set of weight device,so the system will spend more and be complex ,now there are almost no people use it.
Quantitative precision of The posterior two quantitative methods is normal, but the structure is simple and have high speed. At preset feeding mechanism of filling machine is usually use volume quantitative and control the level of liquid quantitative.
In this graduation design, basing on the existing machine, we design a kind of continuous mode filling machine which is suitable in the small beverage industry。I first propose a plan according to the present development condition. and then carry on the blister packaging total layout design and typical parts structural design and the outlines of the axis machining process, finally analyzed the economic performance of measuring cup filling machine。
Keywords: measuring cup filling liquid material
目錄
第一章 緒論 1
1.1 研究的背景和意義 1
1.1.1 研究的背景 1
1.1.2 研究的意義 1
1.2 定量杯式灌裝機(jī)簡(jiǎn)介 2
1.3 本課題研究的主要內(nèi)容 2
1.4 定量杯式灌裝機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 2
第二章 定量杯式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì) 5
2.1 定量杯式灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)思想 5
2.2 包裝機(jī)整體設(shè)計(jì)方案的選擇 5
2.3定量杯式灌裝機(jī)的技術(shù)條件 5
2.4 定量杯式灌裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 6
2.4.1 定量杯式灌裝機(jī)工藝流程 6
2.4.2 定量杯式灌裝機(jī)的輸送裝置 7
2.4.3 定量杯式灌裝機(jī)的灌裝裝置 7
2.4.4 定量杯式灌裝機(jī)的液面控制裝置 8
2.4.5 定量杯式灌裝機(jī)的傳動(dòng)控制裝置 9
2.5 定量杯式灌裝機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 12
2.6 定量杯式灌裝機(jī)的保護(hù)與維修 12
第三章 定量杯式灌裝機(jī)典型零件的設(shè)計(jì)與校核 14
3.1 電機(jī)的選擇 14
3.1.1 輸送裝置電機(jī)的選擇 14
3.1.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 15
3.2供送機(jī)構(gòu)中電機(jī)的選擇 14
3.3軸承的選擇與校驗(yàn) 26
3.4蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 15
3.5帶傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 29
第四章 軸的加工工藝 32
第五章 定量杯式灌裝機(jī)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析 36
文獻(xiàn)綜述 37
致 謝 39
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.1.1 研究的背景
隨著我國(guó)改革開放的深入，尤其是中國(guó)加入WTO后，國(guó)際上更多的飲料業(yè)進(jìn)入了中國(guó)，加劇了我國(guó)飲料業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也提高了整個(gè)行業(yè)的技術(shù)水平及質(zhì)量，從而帶動(dòng)了灌裝技術(shù)的發(fā)展，使得液體灌裝正在成為我國(guó)包裝領(lǐng)域中技術(shù)含量高、效益顯著的非常活躍的分支，其中液體灌裝機(jī)也隨之不斷推陳出新。
量杯式液體灌裝機(jī)是一種液體灌裝的主要設(shè)備, 與其它液體灌裝機(jī)(如負(fù)壓低真空灌裝機(jī)) 相比,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,對(duì)被灌裝的瓶子質(zhì)量(瓶子圓柱度、高度等) 要求低等優(yōu)點(diǎn)。目前應(yīng)用的量杯式液體灌裝機(jī)大部分是八十年代從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的, 并且多家生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的同類型灌裝機(jī)其結(jié)構(gòu)基本相同。
1.1.2 研究的意義
罐裝飲料在國(guó)際市場(chǎng)上的迅速發(fā)展, 對(duì)飲料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)與研究, 起到一種推動(dòng)的作用。事實(shí)上, 在液體產(chǎn)品及飲料的生產(chǎn)技術(shù)中, 灌裝是重要的環(huán)節(jié), 而灌裝技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)劣則直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量, 進(jìn)而影響整體的生產(chǎn)效益。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量, 各種先進(jìn)的灌裝系統(tǒng)不斷得到開發(fā)研究。灌裝設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)概念, 以衛(wèi)生為首要從生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)的效益來(lái)看, 能準(zhǔn)確快捷地把產(chǎn)品灌裝到容器里是至為重要的。
液體包裝機(jī)以其高效、經(jīng)濟(jì)、安全和可行在藥劑、飲料等的包裝中得到廣泛的應(yīng)用。液體的灌裝是包裝生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié), 如果控制不應(yīng)當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)漏灌或無(wú)瓶灌裝的錯(cuò)誤, 造成不必要的損失和浪費(fèi)
1.2 定量杯式灌裝機(jī)簡(jiǎn)介
定量杯式灌裝是常壓灌裝屬于重力灌裝，灌裝速度之取決于進(jìn)液管的流通截面及灌裝缸液位高。常壓灌裝與負(fù)壓灌裝的最大區(qū)別是不需要抽真空裝置，制造成本大大的下降。
常壓灌裝機(jī)可以灌裝任何流動(dòng)性好的液體，如不含氣體飲料，酒類，農(nóng)藥，礦物油及日化類產(chǎn)品。由于常壓灌裝機(jī)可以進(jìn)行加溫?zé)峁嘌b所以年度小于500cP的產(chǎn)品夜常用這種設(shè)備進(jìn)行包裝，只是灌裝速度要降低。
常壓灌裝機(jī)能適應(yīng)玻璃瓶，PET瓶，金屬易拉罐，塑料袋以及金屬桶等各種包裝容器及各種形狀尺寸的容器，產(chǎn)品可以是直線式的，也可以是回轉(zhuǎn)式。
1.3 本課題研究的主要內(nèi)容
本課題的主要研究?jī)?nèi)容是在現(xiàn)有灌裝機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、產(chǎn)品生產(chǎn)效率適中、質(zhì)量合格的定量杯式灌裝機(jī)。研究整機(jī)的連續(xù)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)容器的運(yùn)送及停留，并把定量杯中的液體通過(guò)滑閥注入到液體容器中。要完成這一系列動(dòng)作，需要設(shè)計(jì)合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)查詢，考證之后作者設(shè)計(jì)了這次的定量杯式灌裝機(jī)。
1.4定量杯灌裝機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
飲品類的外包裝是關(guān)系到營(yíng)銷成敗的關(guān)鍵之一。由于市場(chǎng)的大需求量，飲品類包裝業(yè)將在生產(chǎn)自動(dòng)化趨勢(shì)的影響下，呈現(xiàn)以下特點(diǎn)。
（1）高度自動(dòng)化的包裝鏈
提高自動(dòng)化程度是飲品類包裝機(jī)械發(fā)展的重要趨勢(shì)，高自動(dòng)化的設(shè)備應(yīng)具有：
第一，每個(gè)機(jī)械手均由電腦控制。一臺(tái)包裝機(jī)械為完成復(fù)雜的包裝動(dòng)作，需要由多個(gè)機(jī)械手完成。完成包裝動(dòng)作時(shí)，在電腦控制的攝像機(jī)錄取信息和監(jiān)控下，機(jī)械手按其發(fā)出的指令完成規(guī)定的動(dòng)作，確保包裝質(zhì)量。
第二，具有對(duì)材質(zhì)及厚度的高分辨能力。在包裝過(guò)程中，包裝材料的厚度及材質(zhì)變化不易為人眼所辨別，所以應(yīng)在包裝機(jī)械上采用由電腦控制的攝像機(jī)和探測(cè)器來(lái)分辨包裝材料厚度和材質(zhì)的變化，并在顯示屏上顯示。同時(shí)，機(jī)器會(huì)根據(jù)分辨后材料的變化來(lái)改變有關(guān)參數(shù)，進(jìn)而使設(shè)備在最優(yōu)狀態(tài)下運(yùn)行。
（2）機(jī)械功能要求多元化
飲品類產(chǎn)品已趨向精致化和多元化方向發(fā)展，單品種大批量的產(chǎn)品越來(lái)越少，而多品種小批量的產(chǎn)品日益成為主流。在大環(huán)境的變化趨勢(shì)下，多元化、彈性化、具有多種切換功能、能適應(yīng)多種包材和模具更換簡(jiǎn)單的包裝機(jī)才能夠適應(yīng)市場(chǎng)的需求。
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模塊化
對(duì)于老式傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，如果想要推出一個(gè)新機(jī)型，需要進(jìn)行大量繁重和繁瑣的工作。當(dāng)經(jīng)過(guò)大量工作之后推出的新機(jī)型，卻由于發(fā)生的大量設(shè)計(jì)成本將分?jǐn)偟叫碌脑O(shè)備上去，從而過(guò)度地提高了新機(jī)型的價(jià)格，影響了設(shè)備的銷量。
我們可以清楚地看到，未來(lái)的設(shè)計(jì)是采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)理念，能夠充分利用原有機(jī)型的模塊化設(shè)計(jì)，可以在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成新機(jī)型。在提升設(shè)備性能的同時(shí)，不至于使新型號(hào)設(shè)備的價(jià)格過(guò)高。
（4）控制功能智能化要求
控制系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備的大腦，也就是下達(dá)動(dòng)作指令的核心裝置。目前藥品包裝機(jī)械生產(chǎn)廠家普遍使用 PLC 控制器，雖然 PLC 控制器的彈性很大，但仍未具有工業(yè) PC 所擁有的強(qiáng)大功能。對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械控制設(shè)備來(lái)說(shuō)，采用 PLC 是適當(dāng)?shù)?，因?yàn)樾枰刂茀?shù)的數(shù)量有限，很多地方仍然采用機(jī)械的方式，例如扭矩控制是利用機(jī)械離合器來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。然而隨著自動(dòng)化程度的提高，計(jì)算機(jī)控制設(shè)備越來(lái)越多的被應(yīng)用，應(yīng)用到設(shè)備上的各種傳感部件、檢測(cè)部件、控制部件、執(zhí)行元件的數(shù)量非常龐大，此時(shí) PLC 就無(wú)法對(duì)如此眾多的參數(shù)進(jìn)行管理和控制了，而工業(yè)PC 將是最好的選擇。
（5）包裝重安全方便環(huán)保
藥品包裝目前關(guān)注的問(wèn)題之一，是怎樣減少兒童接觸到藥物或誤用藥物造成意外。有統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，一些國(guó)家的兒童死亡個(gè)案表明，有3成是由于誤服藥物所致。各國(guó)政府加強(qiáng)立法管制所有泡罩或其它包裝的藥物，因?yàn)檫@些藥品的包裝與許多糖果的包裝相似。據(jù)悉，歐盟也將于今年編纂一份有關(guān)藥品包裝安全的標(biāo)準(zhǔn)匯編。隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的不斷進(jìn)步，藥品包裝將呈現(xiàn)出更加方便、安全的特點(diǎn)，且更加符合環(huán)保要求的發(fā)展趨勢(shì)。
第二章 定量杯式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì)
第二章 定量杯式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1 定量杯式灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)思想
定量杯式灌裝機(jī)作為一種普遍使用的包裝機(jī)械，是現(xiàn)代先進(jìn)機(jī)械技術(shù)的產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)了多種功能的集成，提高了自動(dòng)化水平，與其它包裝設(shè)備相比，有著許多不可替代的優(yōu)越性。
根據(jù)本課題的研究?jī)?nèi)容和要求,作者綜合考慮了生產(chǎn)的安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),定量杯式灌裝機(jī)器設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,在滿足各方面技術(shù)要求的同時(shí),尋求了一種更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方法。
2.2 定量杯式灌裝機(jī)整體設(shè)計(jì)方案的選擇
定量杯式灌裝機(jī)的主要結(jié)構(gòu)包括：灌裝機(jī)構(gòu)、、注入機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、供送機(jī)構(gòu)等。液體容器經(jīng)傳送帶供送到合適的工位后停留，控制后位置后，定量中的液體通過(guò)滑閥的運(yùn)動(dòng)注入到容器中，以完成灌裝，之后繼續(xù)前進(jìn)，循環(huán)往復(fù)這一過(guò)程。
2.3定量杯式灌裝機(jī)的技術(shù)條件
按照中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)作者設(shè)計(jì)的定量杯式灌裝機(jī)進(jìn)行技術(shù)條件的測(cè)定[1]：
1、包裝機(jī)應(yīng)能根據(jù)用戶要求，在一定范圍內(nèi)對(duì)包裝板塊尺寸、包裝物件排列方式作適當(dāng)調(diào)整。
2、包裝機(jī)氣控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)不得有滲漏現(xiàn)象。
3、包裝機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各運(yùn)動(dòng)部位和機(jī)構(gòu)的動(dòng)作轉(zhuǎn)換應(yīng)靈活可靠,無(wú)卡滯現(xiàn)象。
4、包裝機(jī)的沖裁頻率可調(diào), 其值不小于表1的規(guī)定。
5、包裝機(jī)應(yīng)有打批號(hào)裝置。
6、包裝機(jī)正常工作時(shí)無(wú)異常聲，其工作噪聲不大于85dB(A) 。
7、包裝成品外觀質(zhì)量應(yīng)符合表2要求。
8、電氣系統(tǒng)安全可靠, 操作時(shí)應(yīng)靈敏準(zhǔn)確。
9、包裝機(jī)的電路系統(tǒng)應(yīng)有連續(xù)可靠的接地電路，并應(yīng)符合GB/ T5226.1—1996 中20.2的有關(guān)規(guī)定。
10、包裝機(jī)的動(dòng)力電路導(dǎo)線與保護(hù)電路之間施加500Vd.c實(shí)測(cè)得的絕緣電阻不得小于1MΩ。
11、包裝機(jī)應(yīng)能承受50Hz的正弦波交流電壓1000V至少1s時(shí)間的耐壓試驗(yàn)，無(wú)擊穿或閃爍現(xiàn)象。
12、包裝機(jī)上應(yīng)有清晰醒目的操縱、潤(rùn)滑、安全或警告等多種標(biāo)志,安全標(biāo)志應(yīng)符合GB 2894和GB 16179 的規(guī)定。
13、包裝機(jī)應(yīng)裝有安全防護(hù)裝置并應(yīng)符合JB7233 —1994 中第4 章規(guī)定。
14、包裝機(jī)與被包裝物及包裝材料相接觸的表面應(yīng)采用不銹、無(wú)毒及化學(xué)性能穩(wěn)定的材料制造。
15、包裝機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)不得污染被包裝物。
16、包裝機(jī)可用度(A) 值不小于85%。
17、包裝機(jī)從開始使用起到第一次大修, 累計(jì)工作時(shí)間不少于8000h。
18、涂漆表面應(yīng)完整、光亮、色調(diào)均勻,不允許有斑點(diǎn)、皺紋、起泡、脫落和明顯劃傷等缺陷。
19、外露不銹鋼零件表面應(yīng)平整、光潔。
20、其它外露零件表面應(yīng)作防銹處理。
2.4 定量杯式灌裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)
2.4.1 定量杯式灌裝機(jī)工藝流程
定量杯式灌裝機(jī)應(yīng)用于不含氣且粘度低的飲品，此定量杯式灌裝機(jī)有液體儲(chǔ)存室，及位于液體儲(chǔ)存室內(nèi)的定量杯；液體首先進(jìn)入液體儲(chǔ)存室，控制儲(chǔ)液箱內(nèi)頁(yè)面始終高于定量杯，定量杯與滑閥相連，通過(guò)時(shí)間差控制，液體容器首先到達(dá)工作位置并停留，之后滑閥被驅(qū)動(dòng)網(wǎng)上運(yùn)動(dòng)，定量杯高出儲(chǔ)液箱液面，開始灌裝，結(jié)束后，滑閥通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)的持續(xù)運(yùn)動(dòng)及彈簧力的作用下自動(dòng)下滑，回到初始位置，之后液體容器繼續(xù)與輸送帶上前進(jìn)，以完成灌裝工序。
2.4.2 定量杯式灌裝機(jī)的輸送裝置
定量杯式灌裝機(jī)的工作對(duì)象液體容器是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶來(lái)實(shí)現(xiàn)的，液體容器隨輸送帶往前運(yùn)動(dòng)，由凸輪擺臂機(jī)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)液體容器的停-進(jìn)功能，該機(jī)構(gòu)自動(dòng)限制容器位于合適的工位，停留后注入液體。
2.4.3 定量杯式灌裝機(jī)的灌裝裝置
實(shí)現(xiàn)灌裝這一動(dòng)作的主要機(jī)構(gòu)是作者所選擇的滑閥。滑閥與定量杯通過(guò)螺紋輔以絲線連接以防止漏水，箱體外滑閥插入空心套筒，進(jìn)入儲(chǔ)液箱?？招奶淄才c箱體通過(guò)焊接連接，套筒內(nèi)上端滑閥外壁之間有擠壓式動(dòng)密封環(huán)可以封住液體漏出外面?；y與空心套筒之間有彈簧，為了灌裝完成后幫助滑閥歸位?；y中空，中部還開有空洞，當(dāng)滑閥向上運(yùn)動(dòng)是，空洞與空心套筒上空洞對(duì)齊，液體可以流過(guò)，通過(guò)灌裝頭流入液體容器。
2.4.4 定量杯式灌裝機(jī)的液面控制裝置
在盛液缸內(nèi)增加一個(gè)圖盤式浮球, 浮球中心設(shè)有一連接桿 和閥片, 當(dāng)大液面上升時(shí)浮球上升, 帶動(dòng)閥
片上升并減小補(bǔ)液管的補(bǔ)液量,直至關(guān)閉;大
液面下降時(shí)浮球也下降并打開閥片, 增大補(bǔ)液
量,這樣就能很好地控制大液面的上下波動(dòng)。
2.4.5 定量杯式灌裝機(jī)的控制裝置
為了保證包裝線各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間相互協(xié)調(diào)及連鎖性,本灌裝機(jī)采用了各部件之間時(shí)間差來(lái)實(shí)現(xiàn)罐裝的循環(huán)過(guò)程。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中3個(gè)凸輪由于轉(zhuǎn)速的不同，起始角度的偏差，達(dá)到各控制機(jī)構(gòu)的協(xié)和運(yùn)動(dòng)。
2.5 定量杯式灌裝機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
定量杯式灌裝機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)為：
1.包裝物外形尺寸 瓶狀；
2.生產(chǎn)效率 20瓶/min；
3.包裝形式 單個(gè)包裝、若干單個(gè)產(chǎn)品集合包裝均可
4.機(jī)器外形尺寸 長(zhǎng)×寬×高=1032mm×880mm×908mm
5.生產(chǎn)效率 20瓶/min
6.總功率 4.0KW
7.電壓 380V/50Hz
2.6 定量杯式灌裝機(jī)的保護(hù)與維修
為延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)定期對(duì)機(jī)器進(jìn)行必要的維護(hù)和保養(yǎng)。維修和保養(yǎng)的內(nèi)容主要包括清理、潤(rùn)滑、調(diào)整、檢查和修理[1]。
1、清理
對(duì)機(jī)器在使用中產(chǎn)生的一些灰塵和余屑應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理，否則會(huì)干擾機(jī)器的正常工作。清理的重點(diǎn)應(yīng)是輥?zhàn)?、熱封和成型部件，因?yàn)檫@些部件最容易粘接熔化的塑料膜和灰塵。如果輥?zhàn)由险从腥刍谋∧せ蚱渌酃?，就?huì)影響輥?zhàn)拥恼＿\(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)拱b材料粘附在輥?zhàn)由蠠o(wú)法前進(jìn)；如果熱封和成型部件粘上熔化的薄膜，會(huì)降低成型和熱封效率及包裝封合質(zhì)量，因此應(yīng)經(jīng)常對(duì)這些部件進(jìn)行清理。
2、潤(rùn)滑
良好的潤(rùn)滑對(duì)機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是非常重要的。應(yīng)嚴(yán)格按照機(jī)器的潤(rùn)滑表或使用說(shuō)明書的要求，使用規(guī)定的潤(rùn)滑劑定期進(jìn)行潤(rùn)滑。經(jīng)常摩擦的部位，應(yīng)每天滴1-2滴潤(rùn)滑油；鏈輪和鏈條應(yīng)保持有一層油膜；軸承應(yīng)定期補(bǔ)充油脂。潤(rùn)滑油池要保持一定的油面高度，并按規(guī)定定期更換潤(rùn)滑油。有些機(jī)器備有自動(dòng)
加油裝置，對(duì)這些裝置要經(jīng)常進(jìn)行檢查，以避免由于噴咀堵塞、油管損壞或其它原因?qū)е碌倪\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)卡死現(xiàn)象。
3、調(diào)整
機(jī)器調(diào)整正確與否，與機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和包裝質(zhì)量的保證有很大關(guān)系。機(jī)器大修后，投產(chǎn)前，應(yīng)進(jìn)行全面仔細(xì)地調(diào)整。熱成型溫度、加熱時(shí)間，將直接影響成型容器的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，在保證成型質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量縮短加熱時(shí)間，以提高生產(chǎn)效率。一般在實(shí)際操作時(shí)，先根據(jù)塑料膜的種類和厚度仔細(xì)進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，將塑料片在確定的加熱條件下能成型具有較銳棱角的正方形容器而沒(méi)有可見的缺陷出現(xiàn)時(shí)所需的加熱時(shí)間為最短的加熱時(shí)間。蓋封時(shí)的加熱溫度、封合時(shí)間和施加壓力對(duì)容器的封口質(zhì)量有很大影響，同樣也要調(diào)整適當(dāng)。各執(zhí)行部件的動(dòng)作必須協(xié)調(diào)同步，才能保證機(jī)器平穩(wěn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、檢修
在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)期間，要經(jīng)常進(jìn)行檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并隨時(shí)排除。如機(jī)器有不正常的噪音和撞擊聲，應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查；發(fā)現(xiàn)螺釘松動(dòng)、鏈條松弛，應(yīng)及時(shí)緊固和張緊；冷卻系統(tǒng)工作不正常或有漏水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)維修。特別是在清理和潤(rùn)滑時(shí)，可以認(rèn)真檢查機(jī)器各運(yùn)動(dòng)部件的磨損情況，并及時(shí)更換磨損件。
第三章 定量杯式灌裝機(jī)典型零件的設(shè)計(jì)與校核
3.1 電機(jī)的選擇
3.1.1 輸送裝置電機(jī)的選擇
1、選擇電動(dòng)機(jī)類型
按已知工作效率和要求，考慮同類型包裝機(jī)械的選用情況，作者選用Y系列三相異步Y(jié)CJ71單級(jí)減速電動(dòng)機(jī)。
2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量
工作機(jī)所需功率按如下公式計(jì)算，
式中，F(xiàn)=7000N（查表包裝學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)），
估算速度v=0.06m/s，工作機(jī)的效率=0.94，代入上式得：
=0.42kw
電動(dòng)機(jī)的輸出功按下式計(jì)算
式中，為電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)軸的傳動(dòng)裝置總效率
由，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.1-1，取帶傳動(dòng)效率，滾動(dòng)軸承效率，蝸輪傳動(dòng)效率，凸輪效率，則
故， =0.42/0.85=0.49kw
考慮到在傳動(dòng)工程中還有其他的因素存在，所以選擇了電動(dòng)機(jī)額定功率Ped大于Pd即可，所以選電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped為0.75KW。
3、 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
查表可得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為237
3.1.2 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比
傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比
3.2 供送機(jī)構(gòu)中電機(jī)的選擇
設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容
結(jié)果
一、選擇電動(dòng)機(jī)
1.選擇電動(dòng)機(jī)類型
按已知工作條件和要求，選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)。
2.選擇電動(dòng)機(jī)的容量
根據(jù)同類型裝置所需功率估計(jì)，預(yù)設(shè)本機(jī)構(gòu)的初始功率為
由于電動(dòng)機(jī)的輸出軸在設(shè)計(jì)中直接與毛刷輥連接在一起來(lái)作為最終的輸出機(jī)構(gòu)。同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速有很大的限制，故此作者把目光投向了低功率的減速電動(dòng)機(jī)。
由于所需功率P>0.1KW,故而選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率為
=0.12kw
該減速電動(dòng)機(jī)的為Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)
型號(hào)為YSJ6314GLF(W)18
轉(zhuǎn)速n=1380r/min
減速比i=（5-50）
輸出載荷為F=1500N
輸出轉(zhuǎn)速n1=27.6r/min
2、總效率的確定
設(shè)為電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)軸的傳動(dòng)裝置總效率
電動(dòng)機(jī)的輸出功率到執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝有1對(duì)聯(lián)軸器和1個(gè)軸承。按照《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.1-1中，滾動(dòng)軸承效率，聯(lián)軸器效率，則
故，
3.3軸承的選擇與校驗(yàn)
設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容
結(jié)果
1. 選擇軸承類型
軸承需要承受徑向載荷和沒(méi)有的軸向載荷，所以選擇
深溝球軸承。軸承的內(nèi)徑d=30mm選擇其型號(hào)為6106C查有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：，
查表11-11得：f=1.2(中等沖擊)；查表11-9得=1.0（工作溫度不高）
2.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算
P＝fR=1.2R
2)確定軸承的徑向載荷：
1）在水平面內(nèi)的支反力：
解出：＝554N，=281N
2）在垂直面內(nèi)的支反力 由圖可知：
解出：=1217N，=708N
軸承所受合力：
1337N
761N
所以，＝f=1.21337N=1604.4N
=f=1.2761N=914N
所以，軸承的壽命為：
L＝ h
=
=1209695h
L= h
=
=6542781h
軸2上的軸承所受的徑向力同軸1，軸承壽命同軸1的。
經(jīng)驗(yàn)算可知，軸承的壽命為：1209695小時(shí)。
2、選擇軸承的潤(rùn)滑形式：
n·d=630=180mmr/min<（1.5-2）
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-17查得：選用脂潤(rùn)滑形式。
3、密封形式：由于轉(zhuǎn)速不高，可采用氈圈密封。
f=1.2
=1337N
=761N
＝1604.4N
=761N
L＝1209695h
L=6542781h
脂潤(rùn)滑
氈圈密封
Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)
=0.12kw
YSJ6314GLF(W)18減速電動(dòng)機(jī)
i=50
3.4蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容
結(jié)果
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，蝸桿軸輸入功率P=0.6kW，轉(zhuǎn)速n1=40r/min，
蝸輪轉(zhuǎn)速n2=6r/min，載荷平穩(wěn)，單向不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)期使用壽命16000h。
1） 選擇蝸桿、蝸輪材料，確定許用應(yīng)力
選擇材料：
由于是自動(dòng)生產(chǎn)線上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，較為重要，選蝸桿材料為40Cr，表面淬火，硬度45～50HRC；蝸輪齒圈材料為ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造。
確定許用應(yīng)力：
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=60n2Lh=60×6×16000=0.576×107
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-5得=220MPa
=70MPa
===235.7MPa
===75.0MPa
2） 選擇、
參照第三章，，=4，=60
3）按齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-8查得=1.1；
由于較低，估計(jì)<3m/s，取=1.1；
因載荷平穩(wěn)，通過(guò)跑合可以改善偏載程度，取=1；
載荷系數(shù)==1.21。
=
當(dāng)=4時(shí)，=0.89～0.92，取=0.90
==3438000
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-7查得=155
將以上數(shù)值代入接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式，有
=4497.5
按接觸強(qiáng)度要求，，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-1查得，選出，，，18′36″
= ,
不是標(biāo)準(zhǔn)中推薦的中心距，如取推薦中心距，蝸輪變位系數(shù)。本設(shè)計(jì)不采用變位，取
3） 檢驗(yàn)初設(shè)參數(shù)
蝸輪圓周速度
0.15m/s
原估計(jì)<3m/s，選值，相符。
滑動(dòng)速度
0.88m/s，較小，選用錫青銅合金為蝸輪材料合適。
蝸桿傳動(dòng)效率（0.95～0.96）
由=0.88m/s，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-9查得，=2°5′，=0.94，
傳動(dòng)效率（0.95～0.96）=0.893～0.902，初選0.9與之相符。
4） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
蝸輪當(dāng)量齒數(shù)=≈65，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-19查得=65時(shí)的齒形系數(shù)=2.16。
=0.9
=MPa
=42MPa
<，滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。
5） 蝸桿、蝸輪幾何尺寸計(jì)算
蝸桿齒頂圓直徑
（）
蝸桿齒根圓直徑
（）
蝸桿齒寬
156.2
取
蝸輪喉圓直徑
（）
蝸輪齒根圓直徑
蝸輪咽喉母圓半徑
蝸輪齒寬
（?。?
選蝸輪輪齒端面為錐形結(jié)構(gòu)，見《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-3。
蝸輪輪緣寬度
取
為切去頂圓齒尖，蝸輪頂圓直徑
為不損傷齒寬，蝸輪齒頂圓直徑
取
6）蝸桿、蝸輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、精度選擇、繪制工作圖（參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）
蝸桿材料
40Cr
表面淬火，
硬度
45～50HRC
蝸輪材料
ZCuSn10Pb1
=235.7MPa
=75.0MPa
=4
=60
按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：
18′36″
右旋蝸桿
<
滿足彎曲疲勞強(qiáng)度
18′36″
右旋蝸輪
3.5帶傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7-7查得
設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容
減速電機(jī)Y2-100L2-4，額定功率2.7kW，滿載轉(zhuǎn)速為720r/min
1、確定設(shè)計(jì)功率
= KW
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-6查得工況系數(shù)：=1.0
= ==2.7kW
2、選擇V帶型號(hào)
根據(jù)和，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-7取B型V帶
3、選擇帶輪基準(zhǔn)直徑和
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-7，查取B型V帶 ，應(yīng)使
?？紤]小帶輪轉(zhuǎn)速不是很高，結(jié)構(gòu)尺寸又無(wú)特別限制，故選。
驗(yàn)算帶速度v
帶速在5～25m/s之間，也不過(guò)低，選擇合適。
參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-8給出的基準(zhǔn)直徑系列，取
4、確定中心距和帶長(zhǎng)
結(jié)合題目要求，初選中心距
得
初選
帶長(zhǎng)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-3，取。
中心距
計(jì)算帶的長(zhǎng)度：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-5，選基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1971mm
計(jì)算實(shí)際中心距：
的調(diào)整范圍
驗(yàn)算小帶輪包角
，合格。
6、確定V帶根數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-5查得
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-10查得
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-9查得
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-3查得
代入求根數(shù)公式，得
=0.87
取
7、確定初拉力Fo
8、計(jì)算壓軸力
第五章 軸的加工工藝分析
軸是整個(gè)機(jī)器中最基礎(chǔ)的零件，選擇合理的加工工藝對(duì)增強(qiáng)軸的性能以及延長(zhǎng)使用壽命都有很大的好處。
1) 定位基準(zhǔn)的選擇
(一) 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇軸線作為定位基準(zhǔn)。依次加工出符合精度要求的階梯軸。
(二) 粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇毛坯的外圓作為基準(zhǔn)，用于加工軸的端面。
2) 加工方法的選擇
外圓加工主要采用車削的方法，對(duì)精度要求較高的軸，可以在粗車－精車后再磨削等。
3) 加工階段的劃分
（一）粗加工；（二）半精加工；（三）精加工；
4) 加工工藝路線
①用三爪卡盤夾住毛坯，用切斷刀切出長(zhǎng)280mm的毛坯料，尺寸如圖4-1所示。
圖4-1
②車毛坯料端面，車后毛坯的長(zhǎng)度為275mm，鉆中心定位孔。尺寸如圖4-2所示
圖4-2
③中心孔定位，粗車階梯軸上的外圓，尺寸如圖4-3所示。
圖4-3
④半精車階梯軸上的各級(jí)外圓，尺寸如圖4-4所示。
圖4-4
⑤精車9、10和14的外圓，并對(duì)軸兩端倒角1.5×45o，尺寸如圖4-5所示。
圖4-5
⑥銑削14和9上的鍵槽，尺寸如圖4-6所示。
圖4-6
機(jī)床型號(hào)：
CA6140車床
刀具：切斷刀
機(jī)床型號(hào)：
CA6140車床
刀具：端面車刀中心鉆
機(jī)床型號(hào)：
CA6140車床
刀具：外圓車刀
機(jī)床型號(hào)：
CA6140車床
刀具：外圓車刀
機(jī)床型號(hào)：
CA6140車床
刀具：外圓車刀
機(jī)床型號(hào)：
X6132臥式萬(wàn)能銑床
刀具：鍵槽銑刀
5） 其它軸的加工工藝分析與此略同，在這不再一一列舉介紹。
第五章定量杯式灌裝機(jī)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析
第五章 定量杯式灌裝機(jī)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析
本次設(shè)計(jì)題目的定量杯式灌裝主要應(yīng)用于不含氣及粘度低的液體灌裝，屬于銷售包裝范疇，充分滿足了銷售包裝的要求，不但可保護(hù)好產(chǎn)品，延長(zhǎng)液體的貨架壽命，同時(shí)可以起到陳列觀賞性，消費(fèi)者可以通過(guò)PTP看到內(nèi)部商品的真實(shí)效果，達(dá)到一種更好的宣傳效果，可以獲得消費(fèi)者的青睞，從而獲得較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
1. 產(chǎn)品從充填到裁切成成品的整個(gè)過(guò)程不需要人接觸，達(dá)到更高的衛(wèi)生要求；
2. 提高生產(chǎn)率；
3. 成本低廉；
4. 擴(kuò)大了市場(chǎng)的購(gòu)買率；
5. 設(shè)備更加小巧，節(jié)省了占地空間；
6. 提高了自動(dòng)化程度；
7. 工人操作更加安全；
文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
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[鍵入文字]
致 謝
通過(guò)幾個(gè)月的艱辛奮斗，此刻完成設(shè)計(jì)之后的心情真是無(wú)法形容，渾身輕松之余，我真心地向曾經(jīng)給予我?guī)椭椭С值膸熼L(zhǎng)、同學(xué)和朋友表示衷心的感謝！
即將走出校園，然而我內(nèi)心卻走不出這撒滿回憶母校。在這片陽(yáng)光的土地上，我不但學(xué)到了豐富的科學(xué)文化知識(shí)，而且學(xué)會(huì)了如何做一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。因?yàn)槲覀冇兄鴥?yōu)秀的老師，我感到知足感到幸福。
今天我在這里寫這篇文章不僅僅是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)做一個(gè)匯報(bào)，更是對(duì)大學(xué)四年作出的一個(gè)總匯。此時(shí)此刻，我想，我要感謝的人實(shí)在是太多太多了。學(xué)習(xí)是我一生的任務(wù)，我會(huì)堅(jiān)持不懈。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)和工作中，以更加豐厚的成果來(lái)答謝這些關(guān)心、幫助和支持過(guò)我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友。
致謝
致 謝
在最后的一學(xué)期，我把所有的精力都投入了畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)這幾個(gè)月的辛苦，我終于圓滿的完成了設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中，我并不是那么順利。有過(guò)迷茫，有過(guò)痛苦，也有過(guò)快樂(lè)。當(dāng)我對(duì)設(shè)計(jì)無(wú)從下手的時(shí)候，我很彷徨；當(dāng)我的工作停滯不前的時(shí)候，我很痛苦；當(dāng)老師和同學(xué)帶來(lái)溫馨的回答的時(shí)候，我感到很幸福、快樂(lè)。
走過(guò)的路很多，經(jīng)歷的事很雜，遇過(guò)的人越來(lái)越模糊，然而短短數(shù)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)將我們和老師緊緊的拉近，使我終身難忘。他們是那么和藹，那么可親，讓我真正體驗(yàn)了什么是師生情誼，什么是同學(xué)友誼，這種從來(lái)沒(méi)有過(guò)的感覺(jué)就像地窖的老酒散發(fā)出的清香永遠(yuǎn)珍藏在我的回憶里，越久越醇，經(jīng)久不衰。
歲月匆匆，四年的時(shí)光轉(zhuǎn)眼即逝。我即將走出校園，然而我內(nèi)心卻走不出這撒滿回憶母校。在這片陽(yáng)光的土地上，我不但學(xué)到了豐富的科學(xué)文化知識(shí)，而且學(xué)會(huì)了如何做一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。因?yàn)槲覀冇兄鴥?yōu)秀的老師，我感到知足感到幸福。
今天我在這里寫這篇文章不僅僅是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)做一個(gè)匯報(bào)，更是對(duì)大學(xué)四年作出的一個(gè)總匯。此時(shí)此刻，我想，我要感謝的人實(shí)在是太多太多了，我內(nèi)心的情感也是也是萬(wàn)分復(fù)雜，我不知道用一句什么樣的話來(lái)表達(dá)對(duì)授業(yè)4年于我的恩師的感激之情，因?yàn)槲抑?，一句感謝的話根本無(wú)法代替我的情義。我只能默默的祝福你們，祝你們以后的生活更加美好，身體健康，事業(yè)順利。
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