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)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 1前言 . 3 2咖啡粉枕式 包裝機(jī)總體設(shè)計(jì) . 5 2.1 動(dòng)力設(shè)計(jì) . 6 2.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 . 7 2.1.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) . 7 2.1.3 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級 傳動(dòng)比的計(jì)算 . 8 3 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) . 9 3.1V 帶設(shè)計(jì) . 9 3.2 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) .11 3.3 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 17 3.4 齒輪的設(shè)計(jì) . 19 3.5 料盤軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核 . 21 4.計(jì)量裝置設(shè)計(jì) . 24 4.1 料盤裝置設(shè)計(jì) . 24 4.2 量杯尺寸確定 . 25 4.3 料盤結(jié)構(gòu)尺寸確定 . 26 4.4 聯(lián)接盤設(shè)計(jì) . 26 4.5 料盤罩設(shè)計(jì) . 27 5結(jié)論 . 27 參考文獻(xiàn) . 29 致 謝 . 30 附 錄 . 28 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 1 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 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 3 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 1前言 食品包裝是指為在流通過程中保護(hù)食品，方便儲(chǔ)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(dòng)。食品包裝是生產(chǎn)的繼續(xù)，是實(shí)現(xiàn)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 食品價(jià)值和使用價(jià)值并增加價(jià)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(huì)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(dòng)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(dòng)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(gè)新 臺(tái)階。 咖啡粉枕式包裝機(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(shí)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(dòng)中解放出來，減輕了體力勞動(dòng)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(dòng)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(huì)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(shí)，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(shí)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(gè)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)械廠。本課題有兩個(gè)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、縱封棍等部件先后鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 5 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(dòng)部分是：主電機(jī)將運(yùn)動(dòng)傳入橫封傳動(dòng)軸，再經(jīng)不等速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫封頭傳動(dòng)，不等 速機(jī)構(gòu)是用來調(diào)整橫封頭的封切瞬時(shí)速度，使之與包裝袋移動(dòng)速度同步的。調(diào)節(jié)無級變速差動(dòng)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(gè)部分的尺寸，保證各個(gè)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(dòng)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(dòng)作使之運(yùn)動(dòng)或制動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ；誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)對各個(gè)部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 咖啡粉是粉狀食品，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(dòng)力機(jī)構(gòu)組成。各個(gè)裝置之間通過一定的 傳動(dòng)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(shí)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(jià)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。 2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(gè)機(jī)構(gòu)組成，主咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì) 6 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(dòng)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(gè)裝置之間運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。 圖 2.1 包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖 傳動(dòng)方案要滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動(dòng)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(dòng)方式：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) V帶輪轉(zhuǎn)動(dòng) ,經(jīng)過蝸桿蝸輪減速帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，然后一部分動(dòng)力通過用同步帶軸，同步帶軸通過一對齒輪把動(dòng)力傳給料盤軸。用蝸桿蝸輪減速是因?yàn)樗膫鲃?dòng)比大可以一次將轉(zhuǎn)速降到需要的大小，使結(jié)構(gòu)簡單；用一根軸同時(shí)帶動(dòng)橫封機(jī)構(gòu)、豎封機(jī)構(gòu)、走帶機(jī)構(gòu)既能使結(jié)構(gòu)簡單又能保證三者之間同時(shí)協(xié)調(diào)的工作；用同步帶傳動(dòng)既能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比又能實(shí)現(xiàn)較大中心距的傳動(dòng)。整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小。 2.1 動(dòng)力設(shè)計(jì) 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 7 2.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的容量（功率）選得是否合適，對電動(dòng)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(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或電動(dòng)機(jī)因長期過載而過早損壞；容量過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)動(dòng)，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： / 6 0 1 0 0 0v d n （ 2-1） v - 料盤的轉(zhuǎn)動(dòng)線速度 擬定 0.25 m/s d - 料盤直徑 擬定 294 mm 由公式 4-1得： 6 0 1 0 0 0 /n v d =7.5 r/min B. 傳動(dòng)效率的計(jì)算： 由于傳動(dòng)裝置較為復(fù)雜，取保險(xiǎn)效率 = 25v g g g g帶 蝸 桿 同 步 帶 齒 輪 軸 承= 250 . 9 5 0 . 8 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 9 =0.68 C. 式中 0.95 帶, 0.99 軸 承, 0.98 齒 輪， 0.8 蝸 輪， 0.98 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(shí)才進(jìn)行輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。對于開式傳動(dòng)，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 1z , 2z 查文獻(xiàn) 9表 7.2 取 1z =4 則 121241nzzn。 b.蝸輪轉(zhuǎn)矩 2T 初選 0.8 12 1 1 1 1 11/ 1 0 0 0 0 / 1 8 2 . 1 8pT T i n i n N m mn 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 MPaZ e 155 e. 12dm 2 2 2 312 23 . 2 5 3 . 2 5 1 5 5( ) 1 . 1 1 8 2 . 1 8 ( )2 4 2 4 1EH Zm d K T m mZ 39.25mm f.初選 m, 1d 查文獻(xiàn) 9表 7.1 取 m=4mm、 1d =40mm、 q=10,此時(shí) 12dm =640 3mm 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 15 g.導(dǎo)成角 1 1t a n 0 . 110zq a r c t a n 0 . 1 5 4 3 o h.許用接觸應(yīng)力 H 1 . 1 2 2 0H N O HZ M P a =242MPa 其中 2 2 0OH M P a B計(jì)算傳動(dòng)效率 a.滑移速度SV11 3 . 1 4 4 0 6 0 0 1 . 2 6 /6 0 0 0 0 c o s 6 0 0 0 0 c o s 5 . 7 1SdnV m s ob.齒合效率 1 由 Vs=1.26m/s 查文獻(xiàn) 9表 7.5 得 v 226o=2.433o 1 vta nta n ( ) （ 3-8） 1 t a n 5 4 3t a n ( 5 4 3 2 2 6 ) ooo0.70 c.傳動(dòng)效率 1 2 3 0 . 7 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 6 8 （軸承效率 2 =0.99，潤滑效率3=0.98） d.檢驗(yàn) 12dm 值 2 1 1 1 1/m d T i n （ 3-9） 21md 6 49 . 5 5 1 0 1 0 0 . 7 / 6 0 01 8 2 . 1 8 N m m =2521.3 mmN 22212 )25.3( ZZKTdm H E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) 16 3402.37mm 640 3mm 原選參數(shù)強(qiáng)度足夠 C確定傳動(dòng)的主要尺寸 m=4mm, 1d=40mm, 1z=2, 2 40z 中心距 a=100mm a.蝸桿尺寸 a）分度圓直徑 d 1d=40mm b）齒頂直徑 1 1 12 ( 4 6 . 4 2 4 ) 4 8aad d h m m c）齒根直徑 11 2 ( 4 6 . 4 2 1 . 2 4 ) 3 0 . 4ffd d h m m d）導(dǎo)程角 5 43 o 右旋 e）軸向齒距 1 4 1 2 . 5 6xp m m m f）輪齒部分長度 12( 1 1 0 . 0 8 ) 4 ( 1 1 0 . 0 8 4 0 ) 5 6 . 8b m z m m m m 取 1b =60mm b.蝸輪尺寸 a）分度圓直徑 d 2 160d mmb）齒頂圓直徑2ad22 2 ( 1 6 0 2 4 ) 1 6 8aad d h m m c）齒根圓直徑2fd22 2 (1 6 0 2 1 . 2 4 ) 1 5 0 . 4ffd d h m m d）外圓半徑2ed22 1 . 5 ( 1 6 8 1 . 5 4 ) 1 7 4ead d m m m 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 17 e）蝸輪輪齒寬度2b210 . 7 5 0 . 7 5 4 8 3 6ab d m m f）螺旋角22 5 4 3 og）齒寬角 2136s i n 0 . 92 4 0bd 128.32 o h）咽喉母圓半徑2gr22 / 2 (1 0 0 1 6 4 / 2 ) 1 8gar a d m m m m D潤滑方式 根據(jù)其具體的功用，采用噴油潤滑。 E 蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 蝸桿：車制 蝸輪：采用齒圈壓配式結(jié)構(gòu) 3.3 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)功率 0 . 7 0 5 0 . 9 9 0 . 8 0 . 5 5 8P k w 同小帶輪轉(zhuǎn)速 3 0 / m innr小 帶大帶輪轉(zhuǎn)速 1 5 / m innr大 帶傳動(dòng)用途：輕型包裝機(jī) 原動(dòng)機(jī)種類：交流電動(dòng)機(jī) 工作制度： 8-10小時(shí) /天 由于轉(zhuǎn)速不大 所以選擇模 數(shù)制同步帶 (設(shè)計(jì)查表參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 .機(jī)械傳動(dòng)成大先 主編 計(jì)算項(xiàng)目 單位 公式及數(shù)據(jù) 說明 設(shè)計(jì)功率dPkw 1 . 2 0 . 5 5 8dAP K P 查表 12-1-67AK=1.2 dP=0.67kw 帶型或模數(shù) m mm 根據(jù)dP和 n小 帶=30r/min 由圖 12-1-8 選取 m4 n小 帶 -小帶輪轉(zhuǎn)速 小帶輪齒數(shù)1z1 minzz由表 12-1-68 min 14z 取1 15z 小帶輪節(jié)圓 mm 114 1 5d m z 1 60d mm 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) 18 直徑1d帶速 v m/s 11 6 0 0 1 5 0 . 0 4 7 /6 0 1 0 0 0 6 0 0 0 0 0dnv m s maxvm=4mm m a x 3 5 4 0 /v m s :傳動(dòng)比 i 1230 215ni n 10 合適 2n-大帶輪轉(zhuǎn)速 r/min 大帶輪齒數(shù)2z212 1 5z iz 2 30z 大帶輪節(jié)圓直徑2dmm 223 0 4d m z 2 120d mm 初定中心距0amm 00 . 7 ( 1 2 0 6 0 ) 2 ( 1 2 0 6 0 )a 01 2 6 3 6 0a初選 200oa mm 初定帶的節(jié)線長度opL及其齒數(shù)bzmm 2210 2 102()2 ( )24( 1 2 0