定量自動填充包裝機設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送 您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機械電子工程自考本科 畢業(yè)論文材料 題 目 : 定量自動填充包裝機 學(xué)生姓名： 準(zhǔn)考證號： 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備 注 1 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 1 2 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 3 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定表 1 起止日期： 2013 年 10 月 8 日至 2013 年 12 月 26 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 全自動包裝機采用的計量方法主要有容積式計量、稱重式計量、螺旋式計量和計數(shù)式計量。本文分別探討了 4 類典型計量裝置的計量原理，并對這些典型計量裝 置的適應(yīng)性進行了比較，通過設(shè)計方案比較 ,提出了步進電機驅(qū)動的包裝機設(shè)計方案。 通過步進電機的選用， 電機的轉(zhuǎn)速是由不同的輸入脈沖頻率決定的，即可以通過改變輸入脈沖的頻率就可以實現(xiàn)不同品種、不同商品的包裝設(shè)計。面對當(dāng)前商品包裝日益多元化的趨勢，只有這種包裝機才能滿足產(chǎn)品包裝的多種需求。在未來的包裝機設(shè)計中，只有與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，包裝機設(shè)計才能永保青春。 關(guān)鍵字 ： 包裝機 ；步進電機 ；設(shè)計 ；脈沖頻率；螺旋式計量 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 In of of of by by by is of be on of of of of a to of In be 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 前言 . 1 課題設(shè)計的目的意義 . 1 計的目的及研究的內(nèi)容 . 1 計分類 . 1 設(shè)計的發(fā)展方向與存在的問題 . 1 計的發(fā)展方向 . 1 計存在的問題 . 2 人的工作構(gòu)思和主要工作任務(wù) . 2 作構(gòu)思 . 2 要工作任務(wù) . 2 2 總體方案設(shè)計 . 3 有的定量充填包裝機設(shè)計方案 . 3 容積式量杯計量裝置 . 3 重式計量裝置 . 4 桿式容積計量 . 5 數(shù)式計 量 . 5 案比較 . 6 計方案比較及確立 . 7 3 理論計算 . 9 桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 . 9 機的選擇 . 12 進電機簡述 . 12 進電機的選擇 . 13 速器的選擇 . 14 他零部件選擇 . 15 的設(shè)計 . 16 4 技術(shù)經(jīng)濟性分析 . 17 術(shù)性分析 . 17 濟性分析 . 17 結(jié)束語 . 18 參考文獻 . 19 附錄（包裝機零件列表） . 20 致謝 . 22 設(shè)計評語 . 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 前言 課題設(shè)計的目的意義 計的目的及研究的內(nèi)容 商品包 裝是一個新興的行業(yè)，是在商品經(jīng)濟日益繁榮，市場競爭日趨激烈的新形式下，逐步成長起來的。在商品流通中 ,人們對粉狀顆粒狀小袋商品的包裝要求主要有兩個方面 ,一是要求包裝美觀 ,以便吸引顧客 ,并保證商品在流通環(huán)節(jié)中包裝袋不出現(xiàn)任何形式的破損。其二是要求包裝袋內(nèi)的商品計量準(zhǔn)確 ,誤差?。òb行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求計量誤差小于 ） ,以維護商品生產(chǎn)廠商的信譽、形象。因此商品包裝的精確計量 ,是包裝行業(yè)時刻關(guān)注的一項重要課題。 計 分類 目前市 場上的包裝機種類繁多，性能各異。其計量方案主要有以下幾種： a. 定容積式量杯計量； b. 稱重式計量； c. 螺桿式容積計量等上述幾種落料計量方案 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,動作靈活 ,傳動效率高。上述計量方案實用意義不大 ,而且其適應(yīng)面窄，基本上只是針對單一品種單一定量的產(chǎn)品包裝，面對品種繁多的商品自動化包裝要求，這些設(shè)計方案都需要改進。 設(shè)計的發(fā)展方向與存在的問題 計的發(fā)展方向 從發(fā)達國家生產(chǎn)的包裝機械水平來看，當(dāng)代包裝機械的發(fā)展動向具有以下幾個特點： 準(zhǔn)化和通用化水平，建立組合化 、機電一體化的現(xiàn)代包裝機械的結(jié)構(gòu)體系仍是今后的一個重要的發(fā)展方向 包裝機械發(fā)展到今天，其系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化水平不斷提高。有些國家生產(chǎn)的包裝機，通用件、標(biāo)準(zhǔn)件約占整機零部件的 70%，有的高達 90%，產(chǎn)品更新的速度很快。 動化和聯(lián)合化 提高設(shè)備生產(chǎn)率的主要途徑，故包裝機的工作速度是衡量其性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。包裝機械的高速化，隨之對相應(yīng)設(shè)備的聯(lián)動化和自動化提出了更高的要求。 包裝機械的功能日趨先進可靠 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 而針對我的課題：稱量式充填設(shè)備，其發(fā)展方向為，發(fā)展各種形式的稱量填充設(shè)備，著力提高速度和精度以及穩(wěn)定性和可靠性，并與自動包裝設(shè)備配套。 計存在的問題 計量包裝機的由于包裝機械動作復(fù)雜而頻繁，執(zhí)行元件比較多，若采用傳統(tǒng)的繼電器控制電路會導(dǎo)致設(shè)備的故障率高、動作不準(zhǔn)確、包裝質(zhì)量不穩(wěn)定，停機維修時間多等弊病。因此，研制和發(fā)展包裝機時，重視高新技術(shù)的應(yīng)用，是提高其先進性、可靠性的主要途徑。 另外，跟國外包裝機械設(shè)計水平相比，我國的包裝機設(shè)計雖然品種繁多，但是其適應(yīng)面窄，基本上只是針對單一品種單一定量的 產(chǎn)品包裝，面對品種繁多的商品自動化包裝要求，跟不上包裝形式，同時，由于其標(biāo)準(zhǔn)化、通用化水平低，其生產(chǎn)成本相對偏高。這些都是需要在以后的包裝機設(shè)計中著力解決的。 人的工作構(gòu)思和主要工作任務(wù) 作構(gòu)思 我先簡單介紹一下：主動件為步進電機，由它實現(xiàn)包裝設(shè)備間歇進行，它下面利用齒輪減速連接到主動軸，進而由主動軸與一個充填螺桿相連，由充填螺桿實現(xiàn)顆粒物料的計量控制。另外輔助方面，由于物料需要經(jīng)過攪拌系統(tǒng)才能實現(xiàn)物料的順利填充。而攪拌系統(tǒng)是由減速機通過皮帶傳動給攪拌器，進而與充填螺桿一起實現(xiàn)物料的填充 計量。 要工作任務(wù) a. 確定定量自動充填包裝機的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案； b. 設(shè)計定量自動充填包裝機的總裝圖； c. 設(shè)計定量自動充填包裝機的部件和零件圖； d. 設(shè)計說明書及相關(guān)文件 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 2 總體方案設(shè)計 有的定量充填包裝機設(shè)計方案 目前市場上的定量充填包裝機種類繁多，性能各異。其計量方案主要有以下幾種： a. 定容積式量杯計量； b. 稱重式計量； c. 螺桿式容積計量； 面我先簡要介紹一下這幾種方案。 容積式量杯計量裝置 圖 2定容積量杯式計量方案 ,如方案所示 :轉(zhuǎn)盤 2 隨軸 1 在原動機的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤 2 上固定有定容積式量杯 6。料斗 4、刮板 3、透明罩 5 隨機架固定不動 ,且刮板 3、透明罩 5 與活動轉(zhuǎn)盤 2 上平面形成一定容積的料倉（為 1 2 轉(zhuǎn)盤面積 ,由料斗 4 補充上料）。當(dāng)轉(zhuǎn)盤 2 上的定容積量杯 6 轉(zhuǎn)入由刮板 3 隔斷的料倉時 ,量杯內(nèi)充填粉狀顆粒狀物料 ;轉(zhuǎn)過 180時 ,量杯上口被刮板刮平 ;再轉(zhuǎn)一定角度到卸料口時 ,由機構(gòu)頂開量杯的下底蓋 7,將定容積的物料倒入落料口 ,以完成定計量自動落料的動作要求。圖 2）為移動式定容積量杯自動計量的方案。料斗 11 固定在機架上 ,由勻速轉(zhuǎn)動的攪拌器 阻止物料結(jié)塊 ,保證落入量杯的物料比重均勻。安裝在滑板上的定容積式量杯 ,在滑板等幅往復(fù)滑移時 ,將物料填入量杯刮平 ,再落入出料口。 a b 圖 2容積量杯計量裝置簡圖 1 2 34 56 7 89 1011 12 13 14 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 10 11 - 12 - 13 - 14 稱重式計量裝置 從計量原理上容易看出 ,容積式計量精度不高 ,不適合一些流動性差 ,比重變化較大或容易結(jié)塊的物料。對于這些物料 ,往往采用稱重式計量 ,而稱重計量裝置通常采用電子秤。 圖 2電子皮帶秤稱重裝置示意圖。稱重時 ,物料由料斗 1 經(jīng)閘門 2 流到輸送帶 4 上 ,連續(xù)運轉(zhuǎn)的輸送帶 4 將物料送至秤臺 5 上 ,物料的重量使秤臺 5 下面的支承板彈簧 7 發(fā)生撓曲變形 ,秤臺下移 ,其位移信號由傳感器 6 傳輸給稱重調(diào)節(jié)器 3,使皮帶秤可立即測出該段皮帶上的物料重量。若重量不符合要求 ,稱重調(diào)節(jié)器 3 可根據(jù)傳感器 6 傳來的信號 ,來調(diào)節(jié)閘門 2 的 開度 ,通過控制秤臺的位移量來調(diào)節(jié)秤臺上物料的重量 ,以保證待稱的物料重量穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。 稱重控制系統(tǒng)的性能對計量的精確度起決定作用。在秤體結(jié)構(gòu)設(shè)計方面 ,主要有板彈簧的設(shè)計計算 ,阻尼器的設(shè)定 ,傳感器的選用等。 圖 2帶秤稱重式計量裝置示意圖 123467文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 1 2 3 - 4 5 - 6 7 - 螺桿式容積計量 圖 2示為螺桿式定容計量裝置原理圖。這種計量裝置是利用計量螺桿螺旋槽的容腔來計量物料的。工作時 ,電機 3 通過皮帶輪 4 帶動螺桿軸 6 旋轉(zhuǎn) ,螺桿軸 6則帶動計量螺桿 8 轉(zhuǎn)動 ,使計量螺桿 8 轉(zhuǎn)過預(yù)定的圈數(shù)來實現(xiàn)計量。 由于物料的計量是利用螺桿螺旋槽的容腔來實現(xiàn)的 ,每圈螺旋槽都有一定的理論容積 ,因此 ,只要準(zhǔn)確地控制計量螺桿轉(zhuǎn)過的圈數(shù) ,就能獲得較為精確的 計量值。物料的重量由下式求出 :G=物料的體積 V=2t 式中 :G每次供送物料的重量 ;物料比重 ;次送料計量螺桿轉(zhuǎn)過的圈數(shù) ;S計量螺桿的螺距 ;D 中 計量螺桿的中徑 ;t計量螺桿的螺旋槽深度。 計量螺桿與通常所說的螺紋件不一樣 ,結(jié)構(gòu)要簡單得多 ,其螺旋槽的斷面通常為矩形 ,可以用鐵皮類薄板繞著圓形桿件焊接而成。設(shè)計時 ,要選擇的主要設(shè)計參數(shù)是計量螺桿的中徑 D 中、螺旋槽深度 t、螺桿的螺距 S 和必要的螺桿長度。 圖 2桿式計量裝置示意圖 1、 324578,3 - 2 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 記數(shù)式計量 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 對于顆粒狀物品 ,常采用轉(zhuǎn)盤計數(shù)式計量方法進行計量。轉(zhuǎn)盤計數(shù)式計量裝置是利用轉(zhuǎn)盤上的計數(shù)板對產(chǎn)品進行計數(shù)的 ,其原理如圖 5 所示。在包裝時 ,轉(zhuǎn)動的定量盤 3 上的。如圖 2 圖 2數(shù)式計量裝置原理圖 1234 567- 2- 3- 456- 7- 孔通過料箱 2的底部時 ,料箱中的物料就落入小孔中 ,每孔 1粒 ,定量盤上的小孔計數(shù)額通常分為幾組 (圖示為 3 組 )。當(dāng)定量盤 3 轉(zhuǎn)到卸料工位時 ,物料通過卸料槽4 充入包裝容器。該定量裝置的設(shè)計主要在結(jié)構(gòu)方面。為確保物料能順利地進入計量盤的小孔中 ,常使定量盤 3 上的小孔直徑略大于物料的直徑 (約大 盤的厚度也比物料厚度稍大些。料箱正面平板 1 多采用透明材料 ,以利于觀測料箱內(nèi)物料的入孔情況。此板底部與定量盤上表面的間隙不宜過大 ,以防多余的物料漏出或被板縫擠碎或刮碎。 案比較 上面討論的幾種計量方法中 ,容積式計量裝置結(jié)構(gòu)簡單 ,操作方便 ,適應(yīng)性廣泛 ,對于計量不要求很精確時 ,是首選方式。相對容積式計量 來說 ,稱重式計量方法買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 生產(chǎn)效率高 ,精度也較高 ,適用于比重變化比較大的物料。在計量精度要求較高的生產(chǎn)線上 ,可將介紹的皮帶電子秤與容積式計量配合使用 ,能使計量精度進一步提高。計數(shù)式計量 ,適用于有固定形狀的塊狀或顆粒狀物料。螺桿式計量一般適用于流動性較好的顆粒狀固體物料 ,但不宜用于計量比重變化較大的物料。對這 4 種計量方法 ,應(yīng)當(dāng)根據(jù)物料的性質(zhì) ,生產(chǎn)成本 ,計量精度等要求來進行選用。 計方案 比較及確立 經(jīng)過多方面的實習(xí)調(diào)研和資料收集，我最終確定了我的課題方案。下面我將簡要的介紹一下我的方案： 首先，我先介紹我的整 體方案。主動件為步進電機，由它實現(xiàn)包裝設(shè)備間歇進行，它下面利用齒輪減速連接到主動軸，進而由主動軸與一個充填螺桿相連，由充填螺桿實現(xiàn)顆粒物料的計量控制。另外輔助方面，由于物料需要經(jīng)過攪拌系統(tǒng)才能實現(xiàn)物料的順利填充。而攪拌系統(tǒng)動力是由減速機通過皮帶傳動給攪拌器的，由于物料的計量是利用螺桿螺旋槽的容腔來實現(xiàn)的 ,每圈螺旋槽都有一定的理論容積 ,因此 ,只要準(zhǔn)確地控制計量螺桿轉(zhuǎn)過的圈數(shù) ,就能獲得較為精確的計量值由充填螺桿一起實現(xiàn)物料的填充計量。 顆粒狀物料因其容重的多變性、自流的不穩(wěn)定性使得其準(zhǔn)確的計量必須由稱重法完成， 不管是機械式還是電子式稱重，過程均為時間動態(tài)過程。所不同的是，電子式稱重時，過程的監(jiān)控可以由軟件實現(xiàn)，而機械式稱重時，計量過程的監(jiān)控必須由設(shè)計的裝置和控制軟件結(jié)合實現(xiàn)?？傊Q重裝置的設(shè)計就是要適當(dāng)?shù)鼗夥Q重計量時速度和精度的矛盾。而螺桿式容積計量方案，結(jié)構(gòu)簡單，動作靈活，傳動效率高，但容積式量杯一般只適用于某一的某一限定計量的包裝，且由于量杯的制造誤差，加上物料的密度變化，計量誤差無法調(diào)整；螺旋輸送式計量雖叫調(diào)整，但調(diào)整誤差，動作不夠敏捷，面對品種繁多的商品自動化包裝要求，上述計量方案實用意義不大，都需要 改進。而我經(jīng)過改進它的主動力是由步進電機控制的。步進電機是一種將電脈沖信號換成相應(yīng)的角位移或直線位移的電機執(zhí)行元件，每當(dāng)輸入一個電脈沖時，它便轉(zhuǎn)過一個固定的角度。脈沖一個一個地輸入，電動機便一步一步的轉(zhuǎn)動。當(dāng)步進電機一定時，其轉(zhuǎn)速是由脈沖的頻率決定的。進而不同的輸入脈沖頻率決定電機的轉(zhuǎn)速，就可以實現(xiàn)不同品種、不同商品的包裝設(shè)計。解決了其適應(yīng)面窄，基本上只是針對單一品種單一定量的產(chǎn)品包裝的問題。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 容積可調(diào)式動態(tài)計量裝置 ,不僅操作方便 ,計量準(zhǔn)確 ,適應(yīng)性廣泛 ,結(jié)構(gòu)也十分簡單 ,是值得推廣的計量方式。盡管在調(diào)試中也發(fā) 現(xiàn)了一些不盡人意的問題 :如用步進電機作驅(qū)動元件 ,成本較高 ;步進電機矩頻特性與樣本顯示的數(shù)據(jù)總有一定差距 ,影響了計量裝置的工作性能與可靠性 ;從檢測手段上動態(tài)計量誤差調(diào)整的理想化還有待于進一步的解決。但筆者深信 ,隨著科技進步的發(fā)展 ,步進電機應(yīng)用的日益廣泛 ,其成本會逐步降低 ,步進電機的性能也會不斷提高 ,小袋物品包裝的動態(tài)計量調(diào)整 ,作為包裝行業(yè)的發(fā)展方向 ,一定會很快得以發(fā)展、進步、完善、提高。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 3 理論計算 桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 選螺桿的尺寸為 : 15 5 3 0 , 5 0 5 , 1 0 0D m m D m m L S m m 中 內(nèi)， 物 料 的 體 積 為 1 2 3V V V V 2 2 2 211 ()3 h R R r r r h h r 2 2 2 21 3 5 0 ( 2 1 0 2 1 0 3 5 3 5 ) 2 1 0 3 5 5 0 5 1 . 53 h 319757607. 1 33( 0 . 8 1 0 / )m V K g m 取 30 . 0 1 9 8 0 . 8 1 01 5 . 8 又因為螺桿旋轉(zhuǎn)使物料下落相當(dāng)于將螺母擰到螺桿上。 受力分析如 下 ： ()2 中 為了安全，取 1 0 . 0 5 5 1 5 . 8 9 . 8 ( 3 0 3 1 )27 . 6 7 由步進電機到螺桿傳動比為 3i m a 6 7 / 3 2 . 5 6/ 0 . 4 2 . 5 6 / 0 . 4 6 . 4 7 . 8 4 N m N m 我們所選的步進電機合適，而且料斗尺寸也 較合理。 我們所設(shè)計的自動填充計量包裝機是通過螺桿的螺旋來完成定量包裝的，為使理論容積容積準(zhǔn)確，所采用的螺桿必須經(jīng)過精確加工。我們所設(shè)計的計量包裝機中，螺桿的截面采用梯形。（由于在裝配圖中我們所畫的螺桿為包裝 200g 時的螺桿，故以次螺桿為例） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 取 7 0 , 5 0 , 3 0 , 2 0 , 5 0D m m D m m D m m t m m S m m 外 中 內(nèi)下面我們來計算一下每次定量螺桿送料的轉(zhuǎn)數(shù)。 每圈螺旋容積為 V 3()V F l m 式中 F 梯形螺旋截面積（ 2m ） 2()4SF t m S螺距（ m ） t螺旋高度（ m ） l 一圈螺旋的圓周長（ m ） 中 中式中 梯形螺旋的中徑（ m ） 中螺旋中徑的升角（ ） 則4S t lC o s 中中又因為每次定量螺桿的送料量 0 ( / )G V n K g 次式中 物料視密度（ 3/Kg m ） 0n每次定量螺桿轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)。 我們所設(shè)計的包裝機中 （以奶粉的密度為例） 4S t 中中224()S t 中中中買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 224 ( ) 中220 . 0 5 0 . 0 240 . 0 0 0 1 6 4 8 4 5 （ （ 0 30 . 0 20 . 0 0 0 1 6 4 8 0 . 8 1 0 1 6 5 7 2 4 ( ) 轉(zhuǎn) 又因為 由步進電機的轉(zhuǎn)動帶動螺桿的轉(zhuǎn)動須經(jīng)過 1： 3 的降速。所以 每次螺桿旋轉(zhuǎn)0步進電機轉(zhuǎn)動03n， 即需旋轉(zhuǎn)03 6 0 3 3 6 0 3 1 . 5 1 6 5 7 2 4n 1 6 3 7 8 1 9 2又因為所選取的步進電機的步距角為 所以每次螺桿旋轉(zhuǎn)0n，步進電機須走 1 6 3 7 . 8 9 8 1 9 2 / 1 . 5 / 1 0 9 1 . 9 3 2 1 2 8S T E P S T E P 由步進電機的距頻特性圖可知運行距頻特性最好取在較為平緩的一段，考慮到我們所設(shè)計的包裝機的工作頻率為 30 包 /分，即每兩秒鐘包一包，這兩秒鐘中有下料的時間，也包含了手工進行包裝的過程，所以取步進電機的運行距頻特性為1000 / 。 1 0 9 1 . 9 3 2 1 2 8 1 . 0 9 1 9 3 2 1 2 2 8 1 . 0 9 2S T E P s s 步 進 電 機 走 需 取 近 似 值 為。 反推回去，計算0走 1092又因為步距角為 所以步進電機轉(zhuǎn)過 1 . 5 1 0 9 2 1 6 3 8 1 6 3 8 / 3 6 0 4 . 5 5即 轉(zhuǎn) 過 了 轉(zhuǎn) 又 由步進電機帶動螺桿的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過了 1： 3 的降速， 螺桿的轉(zhuǎn)速為 0 4 . 5 5 / 3 1 . 5 1 6 7n 、 轉(zhuǎn) 每分鐘螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 06 0 / 1 2、6 0 1 . 5 1 6 7 / 1 . 0 9 28 3 . 3 / m i 每分鐘步進電機的轉(zhuǎn)數(shù)為： 1 3 3 8 3 . 3 2 4 9 . 9 / m i nn n r 步 進 電 機 的 轉(zhuǎn) 數(shù) 是 合 適 的 。 此時，步 進電機走 1 步，螺桿下料的質(zhì)量為 m=200/1092= 在包裝一包的過程中， 螺桿旋轉(zhuǎn)下料， 步進電機停止轉(zhuǎn)動，人工進行包裝，當(dāng)包裝物料為 500g/包時，我們可以采用下述方法：我們可以不改變步進電機的步數(shù)，這樣，單片機的程序都不需改變，只需螺桿的螺距和螺桿的外徑。 我們?nèi)?8 0 , 5 5 3 0 , 2 5 , ?D m m D m m D m m t m m S 外 中 內(nèi)，001 6 7、轉(zhuǎn) 3300 . 5 0 . 0 0 0 41 . 5 1 6 7 0 . 8 1 0 、 解方程 220 . 0 2 5 0 . 0 5 50 . 0 5 54( 0 . 0 5 5 )= S=100時，步進電機仍然走 1092 步，則每步應(yīng)下的料為 500 0 . 4 5 81092 也可采用改變步進電機的步數(shù)，而不改變螺距。 機的選擇 進電機簡述 步進電機是一種將電脈沖信號變換成相應(yīng)的角位移或直線位移的機電執(zhí)行元件，每當(dāng)輸入一個電 脈沖時，它便轉(zhuǎn)過一個固定角度，這個角度稱為步距角 ，簡買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 稱為步距。脈沖一個一個地輸入，電動機便一步一步地轉(zhuǎn)動，步進電機便因之而命名。 步進電機是位移量是與輸入脈沖數(shù)嚴格成比例的，這就不會引起誤差的累積，其轉(zhuǎn)速與脈沖頻率和步距角有關(guān)?？刂戚斎朊}沖數(shù)量、頻率以及電動機各相繞組的接通次序，可以得到各種需要的運行特性，尤其是當(dāng)與其他數(shù)字系統(tǒng)配套時，它將體現(xiàn)出更大的優(yōu)越性，因此廣泛應(yīng)用與數(shù)字控制系統(tǒng)中，例如，在數(shù)控機床，將零件的加工要求編制成一定符號的加工指令，或編成 程序軟件存放在磁帶上，然后送入數(shù)控機床的控制箱，其中的數(shù)字計算機會根據(jù)紙帶上的指令，或磁帶上的程序，發(fā)出一定數(shù)量的電脈沖信號，步進電機就會作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，通過傳動機構(gòu)，帶動刀架作符合要求的動作，自動加工零件。 進電機的選擇 我選用的步進電機型號： 110體技術(shù)參數(shù)： 相數(shù)： 3 步距角 (： 電壓 (V)80流 (A)6 保持轉(zhuǎn)矩 (0) 空載啟動頻率 (1400 運行頻率 (5000 下面是我選用的步進電機的外觀圖 3型圖 3技術(shù)參數(shù)表 3 圖 3進電機外觀圖 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 3裝尺寸 he 3術(shù)參數(shù)表 號 相數(shù) 步距角( 電壓(V) 電流(A) 保持轉(zhuǎn)矩(空 載 啟 動 頻 率(運行頻率(接線圖 備注 90 3 60 5 0) 1500 8000 1 90 3 30 4 5) 10 00 1 90 24 3 2) 2400 3 95 3 60 0) 1500 8000 5 110 80 00) 1500 15000 5 110 80 20) 1500 12000 5 110） 3 80 0) 1400 15000 5 110 30 4 0) 500 1 110 80 00) 1350 15000 5 110 80 00) 1350 15000 5 110 80 20) 1200 15000 5 速器的 選擇 a. 擺線針輪減速器的應(yīng)用 擺線針輪減速器具有體積小，質(zhì)量輕，傳動比大、傳動效率高等、故障少、壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠、拆卸方便、容易維修；以及過載能力強、耐沖擊、慣性力矩小、用于起動頻繁和正反轉(zhuǎn)的特點。 該機應(yīng)用于各種機械的減速傳動。如：起重、運輸、礦山、冶金、石油、化工、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 紡織、印染、輕工、制藥、食品機械等。 b. 擺線針輪減速 器選擇 減速器為定轉(zhuǎn)距設(shè)計。一般機型大小不同，或同一種傳動比所傳遞的功率也不同。若要求功率一定，用最低轉(zhuǎn)速來選擇機型號，轉(zhuǎn)距一定時，按最高轉(zhuǎn)速來選擇機型號。 具體選 擇如下： 使用條件： 1） 從動機：勻速轉(zhuǎn)動的物料攪拌機。 2） 工作時間：每日連續(xù)運轉(zhuǎn) 24 小時。 3） 輸入軸轉(zhuǎn)速： 1000r/） 低速軸轉(zhuǎn)速： 90r/） 輸出軸連接方式：聯(lián)軸器 選型： 6） 工況系數(shù)：取 ） 傳動比：選取 =11 8） 功率選擇：由于減速器在運轉(zhuǎn)中只承受物料的攪拌，故作用不大。只要選擇減速器功率中較小的就行。我選擇的是 減速器。 我選擇的擺線針輪減速器的具體參數(shù)是： 型號： 機： Y 系列 1000r/機 傳動比： 11 輸出轉(zhuǎn)速： 91 r/機功 率： 90 他零部件選擇 我的齒輪、帶輪在傳動過程中受力都不大。齒輪的作用是把步進電機的輸出功率傳遞給主傳動軸，進而由螺桿完成物料的定量充填包裝。在傳動過程中基本不受外力，主要是零部件間的摩擦和物料的摩擦，與軸的強度校核計算來說，這些力可以忽略不記。帶輪的作用是由將擺線針輪減速機輸出軸轉(zhuǎn)速通過皮帶輪傳遞給攪拌軸，進而由攪拌軸連動攪拌器，實現(xiàn)對物料的攪拌，以免出現(xiàn)下料不暢，甚至堵塞現(xiàn)象。過程中攪拌器對物料的攪拌也不受大力，都無須進行強度校核。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 我的這些零部件的具體尺寸是在結(jié)合現(xiàn)有的產(chǎn)品資料尺寸， 利用類比法設(shè)計的。 的設(shè)計 軸的設(shè)計包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作能力計算兩方面的內(nèi)容。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是軸設(shè)計中的重要內(nèi)容。 為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置。 1）軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端 擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證的。 套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上不需開槽、鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強度，一般用于軸上兩個零件之間的定位。 本設(shè)計中軸上的 齒輪 之間的軸向定位采用的就是軸肩加套筒定位。 軸端擋圈適用于固定軸端零件，可以承受較大的軸向力。軸端擋圈可采用單螺釘固定，為了防止軸端擋圈轉(zhuǎn)動造成螺釘松脫，可加圓柱銷鎖定軸端擋圈，也可采用雙螺釘加止動墊片防松等固定方法 2）軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。這時只需對軸進行 強度計算，以防止斷裂或塑性變形。 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是 45鋼。因此，本設(shè)計中的軸均采用 45鋼。 本設(shè)計中軸只傳送轉(zhuǎn)矩所以不需要做校核計算。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 4 技術(shù)經(jīng)濟性分析 術(shù)性分析 我設(shè)計的定量自動填充包裝機已圓滿完成設(shè)計要求的各項技術(shù)要求。步進電機的轉(zhuǎn)速是由輸入的脈沖頻率決定的，每輸入一個不同的脈沖，就對應(yīng)一 個電機轉(zhuǎn)速。而物料的計量是通過充填螺桿的容積型腔來控制的，每轉(zhuǎn)動一圈，就有一定體積量的物料填充。螺桿的轉(zhuǎn)速是通過齒輪傳遞給螺桿的，最終實現(xiàn)對包裝機的不同定量的填充。 另外，該包裝機人性化設(shè)計，操作方便，安全可靠。 濟性分析 該自動填充包裝機中選擇了大量的標(biāo)準(zhǔn)件，有效地降低了生產(chǎn)成本。其他零件的設(shè)計也充分考慮到加工的工藝可行性。唯一有一些缺陷是步進電機的選用。步進電機是新的科技產(chǎn)品，現(xiàn)在相對成本稍高，但是隨著科技的發(fā)展，步進電機的性能和成本必然下降，而且包裝機只有與現(xiàn)代科技充分結(jié)合，才能永遠跟 得上當(dāng)代的新的包裝形