2999 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)
2999 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),咖啡,粉枕式包,裝機(jī),總體,整體,設(shè)計(jì),計(jì)量,裝置
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)開 題 論 證 報 告專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)生姓名 唐 佳 紅 班 級 BD 機(jī)制 031 學(xué) 號 0320110135 指導(dǎo)教師 陳 樹 祥 完成日期 2007 年 4月 15日 1課題名稱：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)一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1．課題來源課題來源于鹽城市盛和輕工機(jī)械廠生產(chǎn)咖啡粉，為包裝咖啡粉設(shè)計(jì)一臺咖啡粉枕式包裝機(jī)(配有計(jì)量裝置和橫封切斷裝置)。2．課題研究的主要內(nèi)容為保證封袋的外觀總體質(zhì)量和包裝密封要求、提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)一臺枕式包裝機(jī)。分析包裝過程各動作的先后順序和各動作之間的相互關(guān)系，依照咖啡粉包裝袋的包裝要求，確定咖啡粉包裝機(jī)設(shè)計(jì)配置型式及結(jié)構(gòu)方案。本課題主要進(jìn)行包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。3．國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝是中國包裝工業(yè)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用。沒有現(xiàn)代化的包裝機(jī)械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)；沒有與國際市場接軌的機(jī)電產(chǎn)品包裝，也就不能參與國際交流與合作。我國包裝的發(fā)展進(jìn)程以及現(xiàn)況：上個世紀(jì)80年代之前，我國的包裝還不是獨(dú)立的工業(yè)體系，分散于各個工業(yè)部門。作為包裝工業(yè)主要組成部分的包裝機(jī)械，分屬于不同制造業(yè)。1978年，我國確立了改革開放的方針，國民經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展的新局面。城鄉(xiāng)人民生活水平大大提高，對產(chǎn)品包裝的要求越來越高，促進(jìn)了包裝機(jī)械進(jìn)入了新的發(fā)展階段。1980年12月，在原國家經(jīng)委的支持和幫助下，各工業(yè)部門的共同努力下，成立了中國包裝技術(shù)協(xié)會。中國包裝技術(shù)協(xié)會設(shè)立包裝機(jī)械委員會，掛靠第一機(jī)械工業(yè)部。包裝工業(yè)和包裝機(jī)械工業(yè)都作為獨(dú)立的工業(yè)部門發(fā)展。1984年10月，國家計(jì)委組織編制“七五”行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，包裝機(jī)械作為新興行業(yè)首次列入國家中長期發(fā)展規(guī)劃。由機(jī)械工業(yè)部牽頭，組織輕工、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空、航天、兵器、核工業(yè)等部門進(jìn)行編制。1986年3月，機(jī)械工業(yè)部成立包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室，對包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督服務(wù)。1988年10月包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室作為司局級單位列入機(jī)械工業(yè)部機(jī)構(gòu)序列。1995年5月，經(jīng)中國包裝技術(shù)協(xié)會報國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)，國家民政部備案，成立了中國包裝技術(shù)協(xié)會機(jī)械工業(yè)分會，掛靠機(jī)械工業(yè)部。和機(jī)械工業(yè)部包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室，兩塊牌子一套機(jī)構(gòu)，承擔(dān)包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝組織行業(yè)、指導(dǎo)行業(yè)、服務(wù)行業(yè)的職能。1998年5月至2000年10月，國家機(jī)械工業(yè)部、局相繼撤消后，中國包裝聯(lián)合會機(jī)械工業(yè)分會獨(dú)立的承擔(dān)包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝的行業(yè)工作。根據(jù)國家計(jì)委1986年委托機(jī)械工業(yè)部會同輕工、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、航空、航天、兵器、船舶等部門進(jìn)行行業(yè)調(diào)查的產(chǎn)品分類目錄有12類：1)充填機(jī)械；2)封口機(jī)械；3)貼標(biāo)機(jī)械；4)容器成型機(jī)械；5)收縮包裝機(jī)械；6)裹包機(jī)械；7)捆扎打包機(jī)械；8)2集合裝箱機(jī)械；9)包裝容器制造機(jī)械；10)包裝材料制造機(jī)械；11)包裝裝潢印刷機(jī)械；12)包裝相關(guān)機(jī)械(計(jì)量、傳遞、輸送、容器清洗、干燥等)。國際總體狀況：包裝機(jī)械是集機(jī)、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競爭的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點(diǎn)。世界上一切高技術(shù)成果，都會在包裝機(jī)械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。國外的包裝機(jī)械近些年有了新特點(diǎn)，主要是：一是生產(chǎn)高效率，生產(chǎn)線高度自動化，生產(chǎn)規(guī)模大型化，以獲得最佳勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益；二是資源的高利用率，高度的綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；三是產(chǎn)品高度重視節(jié)能，重視降低成本；四是高新技術(shù)實(shí)用化，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品上水平、上檔次；五是科研成果商品化，使包裝機(jī)械產(chǎn)品向知識密集化、技術(shù)綜合化、產(chǎn)品智能化等方面發(fā)展。在這樣的新形勢下，我國的包裝機(jī)械產(chǎn)品由于品種少、技術(shù)水平低、產(chǎn)品可靠性差等原因，面臨著激烈的國際競爭。特別是我國近五年來，加快發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工建設(shè)節(jié)約型社會，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和加大技術(shù)創(chuàng)新力度，造成新一輪技術(shù)引進(jìn)高潮。如我國近年對農(nóng)產(chǎn)品深加工總投資達(dá)到320多億元，加工和包裝設(shè)備80％以上靠進(jìn)口。由此可見，我國在“十一五”期間包裝機(jī)械的供需矛盾十分激烈。發(fā)展重點(diǎn)為：(1)瓦楞紙板生產(chǎn)線、制箱(盒)、印刷成套設(shè)備；(2)環(huán)保型包裝機(jī)械；(3)醫(yī)藥包裝機(jī)械和包裝材料；(4)啤酒、飲料灌裝生產(chǎn)線；(5)袋成型、充填、封口設(shè)備；(6)無菌包裝設(shè)備；(7)捆扎包裝、集裝設(shè)備；(8)制罐設(shè)備；(9)煙草加工及包裝設(shè)備；(10)在線或離線檢測設(shè)備等。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)。二、本課題擬解決的問題本課題是咖啡粉枕式包裝機(jī)及其計(jì)量裝置的設(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)對各個部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償。3三、解決方案及預(yù)期效果1．解決方案分析封袋的封裝要求以及封袋總體尺寸確定包裝的總體工藝方案。包裝過程：片狀包裝紙由卷筒引出，經(jīng)光電檢測器再由成形器成形和牽引輥，縱封輥制成包裝。已充填包裝物的包裝袋上下整形輸出，經(jīng)輸送帶送到橫封頭橫封并切斷排出成品。傳動部分是：主電機(jī)將運(yùn)動傳入橫封傳動軸，再經(jīng)不等速機(jī)構(gòu)帶動橫封頭傳動，不等速機(jī)構(gòu)是用來調(diào)整橫封頭的封切瞬時速度，使之與包裝袋移動速度同步的。調(diào)節(jié)無級變速差動機(jī)構(gòu)可以得到所需袋長。工藝方案確定后，根據(jù)封袋的大小及咖啡的多少來確定各個部分的尺寸，保證各個部件之間工作連續(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。2．預(yù)期效果所設(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。4四、課題進(jìn)度安排3 月 19 日～4 月 1 日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個公司實(shí)踐，撰寫 實(shí)習(xí)報 告。4 月 2 日～4 月 15 日．開題階段。提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報告。4 月 16 日～5 月 23 日． 設(shè)計(jì)初稿階段。完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。5 月 24 日～6 月 7 日． 中期工作階段。完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期 檢查。6 月 8 日～6 月 10 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。6 月 11 日～6 月 18 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù) 查。6 月 19 日～6 月 21 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評閱。6 月 22 日～6 月 24 日．畢業(yè)答辯。6 月 25 日～6 月 28 日．材料整理裝袋。五、指導(dǎo)教師意見簽名 年 月 日5六、專業(yè)系意見簽名 年 月 日七、學(xué)院意見簽名 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課題： 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)專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 唐 佳 紅 班 級 BD 機(jī)制 031 學(xué) 號 0320110135 指 導(dǎo) 教 師 陳 樹 祥 專 業(yè) 系 主 任 王 宗 榮 發(fā) 放 日 期 2007 年 3 月 16 日 1一、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)一臺咖啡粉枕式包裝機(jī)，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、橫封切斷裝置設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容有：1．總體設(shè)計(jì)(1)制定總體方案；(2)完成動力設(shè)計(jì)、運(yùn)動設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(3)繪制總裝配圖。2．計(jì)量裝置設(shè)計(jì)(1) 計(jì)量裝置裝配圖；(2)零件圖；(3)有關(guān)計(jì)算、校核等。3．橫封切斷裝置設(shè)計(jì)橫封切斷裝置三維爆炸圖二、設(shè)計(jì)依據(jù)1．課題來源：鹽城市盛和輕工機(jī)械廠2．產(chǎn)品名稱：咖啡粉枕式包裝機(jī)3．包裝物品：咖啡粉4．包裝速度：30 袋/min5. 包裝膜：PP 卷、最大寬度 50mm、長度 50m2三、設(shè)計(jì)要求1．設(shè)備應(yīng)能滿足咖啡粉包裝要求。2. 設(shè)備應(yīng)保證包裝膜對正，便于調(diào)整。3．設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。4．設(shè)備應(yīng)便于維修。5．設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成 A0 幅面在 3 張以上；工具要求：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件繪圖。過程要求：裝配圖需提供手工草圖。6．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字。7．查閱文獻(xiàn)資料 10 篇以上，并有不少于 3000 漢字的外文資料翻譯。8．到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫不少于 3000 字實(shí)習(xí)報告。9．撰寫開題報告。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)物化成果的具體內(nèi)容及要求1、設(shè)計(jì)成果要求（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 份（2）咖啡粉枕式包裝機(jī)裝配圖 1 張（3）計(jì)量裝置裝配圖 1 張（4）計(jì)量裝置零件圖 1 張（5）橫封切斷裝置三維爆炸圖 1 張（6）其它零件圖 不少于 7 張2、外文資料翻譯（英譯中）要求：（1）外文翻譯材料中文字不少于 3000 字。（2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)；（3）所選外文資料應(yīng)是近 10 年的文章，并標(biāo)明文章出處。3五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃起訖日期 工作內(nèi)容 備 注3 月 17 日～3 月 18 日 布置任務(wù) 3 月 19 日～4 月 1 日 調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí)4 月 2 日～4 月 15 日 方案論證，總體設(shè)計(jì)4 月 16 日～4 月 30 日 技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)）5 月 8 日～5 月 23 日 工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)）5 月 24 日～6 月 7 日 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6 月 8 日～6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯6 月 11 日～6 月 18 日 修改資料6 月 19 日～6 月 21 日 評閱材料6 月 22 日～6 月 24 日 畢業(yè)答辯6 月 25 日～6 月 28 日 材料整理裝袋4六、 主要參考文獻(xiàn)：[1] 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.[2] 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.[3] 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.[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.[6] 葉偉昌主編.機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計(jì)手冊(下冊) [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[7] >[M]編寫組編.中國軸承新舊型號對照手冊.北京:兵器工業(yè)出版社,1995.[8] 周 暉,李興根.基于 W77E58 單片機(jī)的枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 輕工機(jī)械,2006,(03):97-99.[9] 陽斌.伺服技術(shù)在枕式包裝機(jī)中的應(yīng)用[J]. 食品與機(jī)械,2005,(03):49-51.[10] 李曉偉.機(jī)電產(chǎn)品用于自動枕式包裝機(jī)[J].現(xiàn)代制造,2006,(21):70-71.[11] 張延波,李曉偉.PLC 在枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山東科學(xué),2006,(03):80-82.[12] 周駿.枕式包裝機(jī)熱封器與封口效果分析[J].中國包裝,2004,(04):89-90.[13] 唐善華,仲淇生.枕式包裝機(jī)橫切機(jī)構(gòu)的傳動問題分析及對策[J].食品與機(jī)械,2003,(03):27-29.[14] 孫茂泉，嚴(yán)偉躍.信封式條狀包裝機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì).輕工機(jī)械,2006,(03):127-129.[15] 呂月娥.枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).機(jī)電一體化,2003,(03):32-36.七、其他5八、專業(yè)系審查意見系主任： 年 月 日九、機(jī)械工程學(xué)院意見院長： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)開 題 論 證 報 告專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)生姓名 唐 佳 紅 班 級 BD 機(jī)制 031 學(xué) 號 0320110135 指導(dǎo)教師 陳 樹 祥 完成日期 2007 年 4月 15日 1課題名稱：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)一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1．課題來源課題來源于鹽城市盛和輕工機(jī)械廠生產(chǎn)咖啡粉，為包裝咖啡粉設(shè)計(jì)一臺咖啡粉枕式包裝機(jī)(配有計(jì)量裝置和橫封切斷裝置)。2．課題研究的主要內(nèi)容為保證封袋的外觀總體質(zhì)量和包裝密封要求、提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)一臺枕式包裝機(jī)。分析包裝過程各動作的先后順序和各動作之間的相互關(guān)系，依照咖啡粉包裝袋的包裝要求，確定咖啡粉包裝機(jī)設(shè)計(jì)配置型式及結(jié)構(gòu)方案。本課題主要進(jìn)行包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。3．國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝是中國包裝工業(yè)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用。沒有現(xiàn)代化的包裝機(jī)械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)；沒有與國際市場接軌的機(jī)電產(chǎn)品包裝，也就不能參與國際交流與合作。我國包裝的發(fā)展進(jìn)程以及現(xiàn)況：上個世紀(jì)80年代之前，我國的包裝還不是獨(dú)立的工業(yè)體系，分散于各個工業(yè)部門。作為包裝工業(yè)主要組成部分的包裝機(jī)械，分屬于不同制造業(yè)。1978年，我國確立了改革開放的方針，國民經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展的新局面。城鄉(xiāng)人民生活水平大大提高，對產(chǎn)品包裝的要求越來越高，促進(jìn)了包裝機(jī)械進(jìn)入了新的發(fā)展階段。1980年12月，在原國家經(jīng)委的支持和幫助下，各工業(yè)部門的共同努力下，成立了中國包裝技術(shù)協(xié)會。中國包裝技術(shù)協(xié)會設(shè)立包裝機(jī)械委員會，掛靠第一機(jī)械工業(yè)部。包裝工業(yè)和包裝機(jī)械工業(yè)都作為獨(dú)立的工業(yè)部門發(fā)展。1984年10月，國家計(jì)委組織編制“七五”行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，包裝機(jī)械作為新興行業(yè)首次列入國家中長期發(fā)展規(guī)劃。由機(jī)械工業(yè)部牽頭，組織輕工、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空、航天、兵器、核工業(yè)等部門進(jìn)行編制。1986年3月，機(jī)械工業(yè)部成立包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室，對包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督服務(wù)。1988年10月包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室作為司局級單位列入機(jī)械工業(yè)部機(jī)構(gòu)序列。1995年5月，經(jīng)中國包裝技術(shù)協(xié)會報國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)，國家民政部備案，成立了中國包裝技術(shù)協(xié)會機(jī)械工業(yè)分會，掛靠機(jī)械工業(yè)部。和機(jī)械工業(yè)部包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室，兩塊牌子一套機(jī)構(gòu)，承擔(dān)包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝組織行業(yè)、指導(dǎo)行業(yè)、服務(wù)行業(yè)的職能。1998年5月至2000年10月，國家機(jī)械工業(yè)部、局相繼撤消后，中國包裝聯(lián)合會機(jī)械工業(yè)分會獨(dú)立的承擔(dān)包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝的行業(yè)工作。根據(jù)國家計(jì)委1986年委托機(jī)械工業(yè)部會同輕工、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、航空、航天、兵器、船舶等部門進(jìn)行行業(yè)調(diào)查的產(chǎn)品分類目錄有12類：1)充填機(jī)械；2)封口機(jī)械；3)貼標(biāo)機(jī)械；4)容器成型機(jī)械；5)收縮包裝機(jī)械；6)裹包機(jī)械；7)捆扎打包機(jī)械；8)2集合裝箱機(jī)械；9)包裝容器制造機(jī)械；10)包裝材料制造機(jī)械；11)包裝裝潢印刷機(jī)械；12)包裝相關(guān)機(jī)械(計(jì)量、傳遞、輸送、容器清洗、干燥等)。國際總體狀況：包裝機(jī)械是集機(jī)、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競爭的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點(diǎn)。世界上一切高技術(shù)成果，都會在包裝機(jī)械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。國外的包裝機(jī)械近些年有了新特點(diǎn)，主要是：一是生產(chǎn)高效率，生產(chǎn)線高度自動化，生產(chǎn)規(guī)模大型化，以獲得最佳勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益；二是資源的高利用率，高度的綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；三是產(chǎn)品高度重視節(jié)能，重視降低成本；四是高新技術(shù)實(shí)用化，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品上水平、上檔次；五是科研成果商品化，使包裝機(jī)械產(chǎn)品向知識密集化、技術(shù)綜合化、產(chǎn)品智能化等方面發(fā)展。在這樣的新形勢下，我國的包裝機(jī)械產(chǎn)品由于品種少、技術(shù)水平低、產(chǎn)品可靠性差等原因，面臨著激烈的國際競爭。特別是我國近五年來，加快發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工建設(shè)節(jié)約型社會，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和加大技術(shù)創(chuàng)新力度，造成新一輪技術(shù)引進(jìn)高潮。如我國近年對農(nóng)產(chǎn)品深加工總投資達(dá)到320多億元，加工和包裝設(shè)備80％以上靠進(jìn)口。由此可見，我國在“十一五”期間包裝機(jī)械的供需矛盾十分激烈。發(fā)展重點(diǎn)為：(1)瓦楞紙板生產(chǎn)線、制箱(盒)、印刷成套設(shè)備；(2)環(huán)保型包裝機(jī)械；(3)醫(yī)藥包裝機(jī)械和包裝材料；(4)啤酒、飲料灌裝生產(chǎn)線；(5)袋成型、充填、封口設(shè)備；(6)無菌包裝設(shè)備；(7)捆扎包裝、集裝設(shè)備；(8)制罐設(shè)備；(9)煙草加工及包裝設(shè)備；(10)在線或離線檢測設(shè)備等。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)。二、本課題擬解決的問題本課題是咖啡粉枕式包裝機(jī)及其計(jì)量裝置的設(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)對各個部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償。3三、解決方案及預(yù)期效果1．解決方案分析封袋的封裝要求以及封袋總體尺寸確定包裝的總體工藝方案。包裝過程：片狀包裝紙由卷筒引出，經(jīng)光電檢測器再由成形器成形和牽引輥，縱封輥制成包裝。已充填包裝物的包裝袋上下整形輸出，經(jīng)輸送帶送到橫封頭橫封并切斷排出成品。傳動部分是：主電機(jī)將運(yùn)動傳入橫封傳動軸，再經(jīng)不等速機(jī)構(gòu)帶動橫封頭傳動，不等速機(jī)構(gòu)是用來調(diào)整橫封頭的封切瞬時速度，使之與包裝袋移動速度同步的。調(diào)節(jié)無級變速差動機(jī)構(gòu)可以得到所需袋長。工藝方案確定后，根據(jù)封袋的大小及咖啡的多少來確定各個部分的尺寸，保證各個部件之間工作連續(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。2．預(yù)期效果所設(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。4四、課題進(jìn)度安排3 月 19 日～4 月 1 日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個公司實(shí)踐，撰寫 實(shí)習(xí)報 告。4 月 2 日～4 月 15 日．開題階段。提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報告。4 月 16 日～5 月 23 日． 設(shè)計(jì)初稿階段。完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。5 月 24 日～6 月 7 日． 中期工作階段。完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期 檢查。6 月 8 日～6 月 10 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。6 月 11 日～6 月 18 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù) 查。6 月 19 日～6 月 21 日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評閱。6 月 22 日～6 月 24 日．畢業(yè)答辯。6 月 25 日～6 月 28 日．材料整理裝袋。五、指導(dǎo)教師意見簽名 年 月 日5六、專業(yè)系意見簽名 年 月 日七、學(xué)院意見簽名 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課題： 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)專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 唐 佳 紅 班 級 BD 機(jī)制 031 學(xué) 號 0320110135 指 導(dǎo) 教 師 陳 樹 祥 專 業(yè) 系 主 任 王 宗 榮 發(fā) 放 日 期 2007 年 3 月 16 日 1一、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)一臺咖啡粉枕式包裝機(jī)，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、橫封切斷裝置設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容有：1．總體設(shè)計(jì)(1)制定總體方案；(2)完成動力設(shè)計(jì)、運(yùn)動設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(3)繪制總裝配圖。2．計(jì)量裝置設(shè)計(jì)(1) 計(jì)量裝置裝配圖；(2)零件圖；(3)有關(guān)計(jì)算、校核等。3．橫封切斷裝置設(shè)計(jì)橫封切斷裝置三維爆炸圖二、設(shè)計(jì)依據(jù)1．課題來源：鹽城市盛和輕工機(jī)械廠2．產(chǎn)品名稱：咖啡粉枕式包裝機(jī)3．包裝物品：咖啡粉4．包裝速度：30 袋/min5. 包裝膜：PP 卷、最大寬度 50mm、長度 50m2三、設(shè)計(jì)要求1．設(shè)備應(yīng)能滿足咖啡粉包裝要求。2. 設(shè)備應(yīng)保證包裝膜對正，便于調(diào)整。3．設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。4．設(shè)備應(yīng)便于維修。5．設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成 A0 幅面在 3 張以上；工具要求：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件繪圖。過程要求：裝配圖需提供手工草圖。6．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字。7．查閱文獻(xiàn)資料 10 篇以上，并有不少于 3000 漢字的外文資料翻譯。8．到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫不少于 3000 字實(shí)習(xí)報告。9．撰寫開題報告。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)物化成果的具體內(nèi)容及要求1、設(shè)計(jì)成果要求（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 份（2）咖啡粉枕式包裝機(jī)裝配圖 1 張（3）計(jì)量裝置裝配圖 1 張（4）計(jì)量裝置零件圖 1 張（5）橫封切斷裝置三維爆炸圖 1 張（6）其它零件圖 不少于 7 張2、外文資料翻譯（英譯中）要求：（1）外文翻譯材料中文字不少于 3000 字。（2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)；（3）所選外文資料應(yīng)是近 10 年的文章，并標(biāo)明文章出處。3五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃起訖日期 工作內(nèi)容 備 注3 月 17 日～3 月 18 日 布置任務(wù) 3 月 19 日～4 月 1 日 調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí)4 月 2 日～4 月 15 日 方案論證，總體設(shè)計(jì)4 月 16 日～4 月 30 日 技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)）5 月 8 日～5 月 23 日 工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)）5 月 24 日～6 月 7 日 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6 月 8 日～6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯6 月 11 日～6 月 18 日 修改資料6 月 19 日～6 月 21 日 評閱材料6 月 22 日～6 月 24 日 畢業(yè)答辯6 月 25 日～6 月 28 日 材料整理裝袋4六、 主要參考文獻(xiàn)：[1] 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.[2] 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.[3] 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.[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.[6] 葉偉昌主編.機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計(jì)手冊(下冊) [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[7] >[M]編寫組編.中國軸承新舊型號對照手冊.北京:兵器工業(yè)出版社,1995.[8] 周 暉,李興根.基于 W77E58 單片機(jī)的枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 輕工機(jī)械,2006,(03):97-99.[9] 陽斌.伺服技術(shù)在枕式包裝機(jī)中的應(yīng)用[J]. 食品與機(jī)械,2005,(03):49-51.[10] 李曉偉.機(jī)電產(chǎn)品用于自動枕式包裝機(jī)[J].現(xiàn)代制造,2006,(21):70-71.[11] 張延波,李曉偉.PLC 在枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山東科學(xué),2006,(03):80-82.[12] 周駿.枕式包裝機(jī)熱封器與封口效果分析[J].中國包裝,2004,(04):89-90.[13] 唐善華,仲淇生.枕式包裝機(jī)橫切機(jī)構(gòu)的傳動問題分析及對策[J].食品與機(jī)械,2003,(03):27-29.[14] 孫茂泉，嚴(yán)偉躍.信封式條狀包裝機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì).輕工機(jī)械,2006,(03):127-129.[15] 呂月娥.枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).機(jī)電一體化,2003,(03):32-36.七、其他5八、專業(yè)系審查意見系主任： 年 月 日九、機(jī)械工程學(xué)院意見院長： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)橫 封 裝 置 三 維 圖 集專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)生姓名 唐 佳 紅 班 級 BD 機(jī)制 031 學(xué) 號 0320110135 指導(dǎo)教師 陳 樹 祥 完成日期 2007 年 6 月 13 日 圖 1 三維圖正面圖 2 三維圖側(cè)面圖 3 三維爆炸圖正面圖 4 三維爆炸圖側(cè)面圖 5 銷軸圖 6 銅套圖 7 隔套圖 8 導(dǎo)桿軸頭圖 9 連接套圖 10 導(dǎo)桿圖 11 螺栓圖 12 螺母圖 13 切刀底板圖 14 螺母圖 15 彈簧圖 16 彈簧圖 17 推板圖 18 壓塊圖 19 螺栓圖 20 切刀圖 21 螺栓圖 22 連接桿圖 23 螺栓圖 24 聯(lián)結(jié)盤圖 25 螺栓圖 26 墊刀板27 螺母圖 28 刀架圖 29 熱封塊圖 30 機(jī)架圖 31 凸輪圖 32 軸承鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007目 錄1．前言 .................................................................................................................................12．咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì) .........................................................................................32.1動力設(shè)計(jì) ........................................................................................................................42.1.1電動機(jī)的選擇 ............................................................................................................42.1.2計(jì)算傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù) ................................................................................42.1.3傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比的計(jì)算 ....................................................53 傳動裝置設(shè)計(jì) ....................................................................................................................73.1V帶設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................73.2蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) ................................................................................................................83.3同步帶傳動設(shè)計(jì) ..........................................................................................................143.4齒輪的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................163.5料盤軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核 ..........................................................................................194.計(jì)量裝置設(shè)計(jì) ..................................................................................................................224.1料盤裝置設(shè)計(jì) ..............................................................................................................224.2 量杯尺寸確定 ...............................................................................................................224.3 料盤結(jié)構(gòu)尺寸確定 .......................................................................................................234.4 聯(lián)接盤設(shè)計(jì) ...................................................................................................................244.5 料盤罩設(shè)計(jì) ...................................................................................................................245．結(jié)論 ...............................................................................................................................25參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................26致 謝 .............................................................................................................................27附 錄 .............................................................................................................................28鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200711．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)食品價值和使用價值并增加價值的一種手段，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)；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、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)械躍上一個新臺階?？Х确壅硎桨b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，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，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)立了包裝工程專業(yè)，從而形成了一個獨(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)2廠。本課題有兩個人共同參與，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)、無級變速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及位置布置。本課題設(shè)計(jì)思路：分析封袋的封裝要求以及封袋總體尺寸確定包裝的總體工藝方案。包裝過程：片狀包裝紙由卷筒引出，經(jīng)光電檢測器再由成形器成形和牽引輥，縱封輥制成包裝。已充填包裝物的包裝袋上下整形輸出，經(jīng)輸送帶送到橫封頭橫封并切斷排出成品。傳動部分是：主電機(jī)將運(yùn)動傳入橫封傳動軸，再經(jīng)不等速機(jī)構(gòu)帶動橫封頭傳動，不等速機(jī)構(gòu)是用來調(diào)整橫封頭的封切瞬時速度，使之與包裝袋移動速度同步的。調(diào)節(jié)無級變速差動機(jī)構(gòu)可以得到所需袋長。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部分的尺寸，保證各個部件之間工作連續(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)哪康摹榱吮苊獍b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)對各個部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償?？Х确凼欠蹱钍称?，包裝速度為 30 袋/min，包裝膜為 PP 卷、最大寬度50mm、長度 50m?？Х确郯b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。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200732．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： 咖啡粉枕式包裝機(jī)整體是由幾個機(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裝置之間運(yùn)動協(xié)調(diào)。圖 2.1包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖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)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)4構(gòu)簡單又能保證三者之間同時協(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。整個機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，沖擊小。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，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)。A. 料盤轉(zhuǎn)速的計(jì)算：（2-??/601vdn???1）-- 料盤的轉(zhuǎn)動線速度擬定 0.25 m/s-- 料盤直徑d擬定 294 mm由公式 4-1得：=7.5 r/min??601/nvd???B. 傳動效率的計(jì)算：由于傳動裝置較為復(fù)雜，取保險效率= = =0.68?25v?::帶 蝸 桿 同 步 帶 齒 輪 軸 承 250.98.09.??C. 式中 , , ， ，0.95?帶 .軸 承 ?齒 輪 ??蝸 輪 8同 步確定電機(jī)的輸出功率 P：由于料盤的轉(zhuǎn)速很慢 P 80 100)時才進(jìn)2z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)。A.按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算a.選 ,1z2查文獻(xiàn)[9]表 7.2 取 =4 則 。1z124nz?b.蝸輪轉(zhuǎn)矩 2T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)12初選 0.8??121/0/82.1pTininNm??????c.載荷系數(shù) K 查文獻(xiàn)[9]表 7.8 得 K=1.1 d.材料系數(shù) eZ查文獻(xiàn)[9]表 7.9 得 MPae15?e. 12dm??22 23123. 3.51().18.()4EHZKTm????39.5m?f.初選 m, 1d查文獻(xiàn)[9]表 7.1 取 m=4mm、 =40mm、q=10,此時 =6401d12dm3g.導(dǎo)成角 ?1tan0.zq? rct.543???h.許用接觸應(yīng)力 []H?=242MPa1.20NOZMPa??其中 []HB．計(jì)算傳動效率a.滑移速度 SV13.4061.2/60coscos5.7Sdnms??????b.齒合效率 1?由 Vs=1.26m/s 查文獻(xiàn)[9]表 7.5得 =2.433?v?26???（3-8）1vtan()???鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007130.701??tan543(26)????c.傳動效率（軸承效率 =0.99，潤1230.79.80.?2?滑效率 =0.98）3?d.檢驗(yàn) 值12dm（3-9）211/Tin??=2521.3649.5010.7/682.Nm??????2212)3(ZKdmHE??100mm 時，單咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì)20鍵槽增大 3％，雙鍵槽增大 7％；d 100mm時，單鍵槽增大 5％～7％，雙鍵槽增大?10％～15％。最后對 d進(jìn)行圓整。查表 C=103 (當(dāng)所受彎距較小或只受轉(zhuǎn)距、載荷較平穩(wěn)，無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉(zhuǎn)；反之，[ ]取小值，C 取較大T?值。)料盤的實(shí)際功率很小，扭矩約等于零，取 P=0.1kw,n=7.5r/min3min0.124.75dm???最小直徑處有鍵槽，增大 5%取 =26mm indC.各軸段直徑和長度的確定軸的結(jié)構(gòu)如圖 3.1所示：圖 3.1軸a.Ⅰ段軸頭的長度，此處要裝料盤、聯(lián)結(jié)盤、法蘭，取 。130Lm?b. 確定 、 選擇滾動軸承型號,取 > 查軸承樣本，選用型2d4 2430d?d號為 36206的角接觸球軸承，其內(nèi)徑 d=30mm,外徑 D=62mm,寬度 B=16mm。c.Ⅲ段直徑 ，為方便安裝， 應(yīng)略大于 ，取 =36mm。Ⅲ段長度 ，根據(jù)3333L料盤總體結(jié)構(gòu)取 =68mm。LD.軸承的選擇選擇滾動軸承的類型，一般從載荷的大小、方向和性質(zhì)入手。在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承承載能力大，適用于載荷較大或有沖擊的場合。當(dāng)承受純徑向載荷時，通常選用徑向接觸軸承或深溝球軸承；當(dāng)承受純軸向載荷時，通常選用推力軸承；當(dāng)承受較大徑向載荷和一定軸向載荷時，可選用角接觸球軸承。根據(jù)軸的應(yīng)用場合可知，軸主要受到徑向力和軸向力。查詢常用滾動軸承的性能和特點(diǎn)，選擇角接觸球軸承。角接觸球軸承的性能特點(diǎn)：可同時承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，也可承受純軸向負(fù)荷。應(yīng)用場合：適用于剛性較大跨距不大的軸及須在工作中調(diào)整游隙的場合。 E.軸承的潤滑潤滑對于滾動軸承具有重要意義。軸承中的潤滑劑不僅可以降低摩擦阻力， ，還具有散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動、防止銹蝕等。潤滑方式與軸承速度有關(guān)，一般根據(jù)軸承的 d 值（d 為滾動軸承內(nèi)徑，單位 mm；n 為軸承轉(zhuǎn)速，單位 r/min）n做出選擇。如表 3-1所示：鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200721表 3-1 深溝球軸承潤滑方式d 值界限（10 mm·r/min）n4軸承類型 脂潤滑 油潤滑深溝球軸承 16 >25軸承的潤滑方式選擇脂潤滑。F.滾動軸承的密封軸承工作時，潤滑劑不允許很快流失，且外界灰塵、水分及其他雜物也不允許進(jìn)入軸承，故應(yīng)對軸承設(shè)置可靠的密封裝置。密封裝置可分為接觸式和非接觸式兩類。a.接觸式密封通過軸承蓋內(nèi)部放置的密封件與傳動軸表面的直接接觸而起密封作用。密封元件主要用毛氈、橡膠圈、皮碗等軟性材料，也有用減磨性好的硬質(zhì)材料如石墨、青銅、耐磨鑄鐵等。b.非接觸式密封接觸式密封必然在接觸處產(chǎn)生摩擦，非接觸式密封則可以避免此類缺點(diǎn)，故非接觸式密封常用于速度較高的場合。由于轉(zhuǎn)速大于 5r/min 選擇非接觸密封?？Х确壅硎桨b機(jī)總體設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì)224.計(jì)量裝置設(shè)計(jì)料盤裝置工作原理是：料盤裝置是由料盤，料盤罩，轉(zhuǎn)軸，法蘭，連接盤，活動底蓋，開蓋銷，閉蓋銷等主要部件通過一些輔助件連接在一起。其工作原理：料盤是可以轉(zhuǎn)動的，料盤中有圓周等分裝配的 4 個量杯，在各個量杯的底部均有一個活動底蓋封閉其出口，在料盤內(nèi)還設(shè)計(jì)一個料盤罩，上部開有一個圓孔，可以通過料斗進(jìn)料。轉(zhuǎn)軸帶動法蘭旋轉(zhuǎn)，法蘭通過連接盤帶動料盤連續(xù)旋轉(zhuǎn)，由于料盤罩固定不動，因此料盤罩可以把充填入量杯的物料面刮平，保證各量杯所盛的物料容積相同。當(dāng)量杯隨料盤轉(zhuǎn)到卸料位置時，活動底蓋被開蓋銷碰開，物料靠自重向下卸出，經(jīng)成型器充填入包裝內(nèi)。隨后料盤繼續(xù)回轉(zhuǎn)，使活動底蓋碰到閉蓋銷令其回復(fù)原位，重新另一個充填的過程。4.1 料盤裝置設(shè)計(jì)圖 3.1料盤裝置結(jié)構(gòu)鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007234.2 量杯尺寸確定量杯內(nèi)徑可以按照包裝粉劑的體積多少來做相應(yīng)大小的量杯，由于包裝咖啡的體積小，選擇量杯外徑 40mm，為了加工方便其他尺寸相應(yīng)取整。其尺寸如圖3.2。圖 3.2量杯4.3 料盤結(jié)構(gòu)尺寸確定料盤直徑的大小決定了料盤裝夾量杯的尺寸和排部，料盤的直徑不宜過大，太大會增加總體的尺寸，導(dǎo)致制造成本的提高；料盤直徑過小，達(dá)不到量杯排部的要求。綜合因素考慮取料盤直徑 φ294mm,高度 100mm。料盤的材料為 2Cr13料盤上分布四個放量杯的沉孔，其尺寸同量杯外輪廓尺寸。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)24圖 3.3 料盤為保證料盤和料盤軸同步轉(zhuǎn)動料盤上端用圓頭螺母卡在料盤軸上保證軸向固定，下端用聯(lián)結(jié)盤連接法蘭，法蘭用鍵和軸連接保證同步轉(zhuǎn)動從而帶動料盤轉(zhuǎn)動。4.4 聯(lián)接盤設(shè)計(jì)聯(lián)接盤的主要作用是連接料盤和法蘭。上端用兩個銷與料盤相連，下端用四個螺釘與法蘭連接。其尺寸受料盤尺寸限制。其結(jié)構(gòu)如圖 3.4圖 3.4聯(lián)接盤鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007254.5 料盤罩設(shè)計(jì)料盤罩的作用是擋料，一方面防止料從料斗下落時發(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。圖 3.5料盤罩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，四周均勻分布四個量杯，其回轉(zhuǎn)一周可以完成四個計(jì)量動作。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。 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)26參考文獻(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[6] 葉偉昌主編.機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計(jì)手冊(下冊) [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001[7] >[M]編寫組編.中國軸承新舊型號對照手冊.北京:兵器工業(yè)出版社,1995[8] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004[9] 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A39 齒輪 BFZ30-11-07 A310 聯(lián)接盤 BFZ30-11-08 A311 料斗 BFZ30-11-09 A312 料盤罩 BFZ30-11-10 A313 活動底蓋 BFZ30-11-11 A4鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20071
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