洗发水全自动液体灌装机整体设计和传动系统设计

课 题 名 称 ： 洗 发 水 全 自 动 液 体 灌 装 机 整 体 设 计 和 传 动 系 统 设 计燕 山 大 学 本 科 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告学 院 ： 里 仁 学 院年 级 专 业 ： 07机 设 3班学 生 姓 名 ： *指 导 老 师 ： 闫 艳 红 就 以 下 四 个 方 面 的 问 题 开 始 汇 报 一 、 本 课 题 国 内 外 的 研 究 动 态 ， 选 题 的 依 据 和 意 义 二 、 研 究 的 基 本 内 容 ， 拟 解 决 的 主 要 问 题 三 、 研 究 步 骤 、 方 法 及 措 施 四 、 研 究 工 作 进 度 安 排 国 外 包 装 机 械 工 业 技 术 的 发 展 大 体 经 历 了 以 下 几个 阶 段 ： 简 单 化 、 初 级 自 动 化 、 自 动 包 装 生 产 线 、电 脑 控 制 的 高 度 自 动 化 生 产 线 。 现 在 已 经 广 泛 采用 了 微 电 子 技 术 、 激 光 技 术 、 超 声 波 技 术 以 及 光电 纤 维 等 高 科 技 技 术 。国 外 包 装 机 械 水 平 高 的 国 家 是德 国 美 国 日 本 意 大 利 （ 1） 国 外 包 装 机 械 研 究 动 态 ： （ 2） 国 内 包 装 机 械 研 究 动 态 近 年 来 ， 我 国 受 国 外 先 进 技 术 的 影 响 ， 发 展 速 度 很 快 ， 局 部 技术 水 平 有 了 明 显 提 高 。 1.引 进 、 消 化 、 吸 收 国 外 先 进 技 术 ； 2.重 点 发 展 中 、 小 型 包 装 机 械 ； 3.大 量 引 入 高 新 技 术 ,使 包 装 机 械 产 品 设 计 先 进 、 使 用 可 靠 ， 使 其 性 能 指 标 、 工 艺 水 平 、 “ 三 化 ” (多 功 能 化 、 高 速 化 、 自动 化 )水 平 高 ， 向 机 电 结 合 、 主 辅 机 结 合 、 成 套 联 线 方 向 发 展 。 4.满 足 重 点 商 品 的 包 装 为 出 发 点 ， 发 展 包 装 机 械 新 品 种 。 （ 3） 国 内 包 装 机 存 在 的 问 题5 6 1 234研 发 投 入 不 足 开 发 能 力 低 下进 口 依 赖 严 重产 品 层 次 低专 业 技 术 人 才 缺 乏企 业 规 模 太 小 主 要问 题 （ 4） 发 展 趋 势 1.生 产 效 率 化 提 高 包 装 机 械 自 动 化 程 度 及 运 行 可 靠 性 和 稳 定 性 。2.资 源 的 高 利 用 化 提 高 资 源 的 综 合 利 用 率 ； 提 高 有 效 成 分 的 提 取 率 ； 吸 收 其 营 养 成 分 的 损 失 。3.产 品 节 能 化 降 低 生 产 成 本 和 提 高 经 济 效 益 。4.高 新 技 术 实 用 化 采 用 微 机 技 术 、 真 空 技 术 、 无 菌 包 装 技 术 、 等 新 技 术 ， 可 提 高 产 品 品 质 。 5.大 力 加 强 科 研 、 开 发 能 力 加 快 科 研 成 果 向 商 品 转 化 的 步 伐 。 德 国 包 装 机 械 在 设 计 、 制 造 、 技术 性 能 等 方 面 都 居 于 领 先 地位 。 具 有 高 速 、 成套 、 自 动 化 程 度 高 、可 靠 性 好 等 特 点 。 美 国 美 国 是 世 界 上 包 装 机 械 发 展历 史 较 长 的 国 家 ， 早 已 形 成了 独 立 完 整 的 包 装 机 械 体 系 。 其 品 种 和 产 量 均 居 世界 之 首 。 产 品 以 高 、大 、 精 、 尖 居 多 ， 机械 与 计 算 机 紧 密 结 合 ，实 现 机 电 一 体 化 控 制 日 本日 本 与 美 国 、 德 国 相 比 起 步 较 晚 ，且 包 装 设 备 经 历 了 引 进 、 消 化 和 发展 的 过 程 ， 吸 收 国 外 的 长 处 ， 并 加以 改 进 ， 目 前 成 为 仅 次 于 美 国 的 包装 机 械 生 产 国 。 日 本 包 装 机 械 以 中小 型 单 机 为 多 ， 具 有 体 积 小 、 精 密度 高 、 易 安 装 、 操 作 方 便 和 自 动 化程 度 高 的 特 点 ， 并 在 包 装 机 械 中 使用 了 变 频 调 速 、 光 电 追 踪 、 无 触 电开 关 、 动 态 数 据 显 示 等 技 术 。 意 大 利意 大 利 生 产 的 包 装 机 械 中 ， 40%是食 品 包 装 机 械 ， 如 糖 果 包 装 机 、 茶 叶包 装 机 、 灌 装 机 等 。 产 品 的 特 点 是 外观 考 究 、 性 能 优 良 、 价 格 便 宜 。 意 大利 包 装 机 械 行 业 的 最 大 优 势 就 在 于 可以 按 照 用 户 的 要 求 进 行 设 计 和 生 产 ，并 能 保 证 很 好 地 完 成 设 计 、 生 产 、 试验 ， 实 现 监 督 、 检 验 、 组 装 、 调 整 和用 户 需 求 分 析 等 。 （ 1） 研 究 的 基 本 内 容 1 包 装 机 总 体 结 构 设 计 ； 2 传 动 系 统 设 计 ； 3 包 装 机 基 本 形 式 与 基 本 参 数 确 定 ； 4 包 装 机 工 艺 设 计 （ 2） 拟 解 决 的 主 要 问 题 1 包 装 机 的 整 体 设 计 ： 分 析 、 确 定 的 包 装 机 的 基 本 形 式 ， 确 定 包 装 机 的 几 何 参 数 。 合 理 布 置 包 装 机 各 个 组 成 部 分 的 位 置 ， 使 其 达 到 优 化 设 计 和 工 艺 设 计 的 目 的 。 包 装 机 的 整 体 设 计 分 为 以 下 几 种 ： （ 1） 立 式 袋 成 型 充 填 封 口 机 （ 2） 卧 式 袋 成 型 充 填 封 口 机 本 机 应 为 立 式 袋 成 型 充 填 封 口 机 。 平 张 薄 膜 经 由 薄 膜导 向 器 、 张 紧 滚 筒 、 供 膜 滚 筒 纵 封 器 完 成 制 袋 ， 通 过 转 鼓 式 供料 机 构 完 成 物 料 的 填 加 ， 再 由 横 封 机 构 进 行 横 向 封 口 ， 然 后 由切 断 装 置 切 断 ， 从 而 完 成 整 个 包 装 过 程 。 其 中 包 装 机 的 整 体 设 计 还 要 考 虑 ， 包 括 供 料 机 构 、 供 膜 机构 、 成 型 器 、 纵 封 机 构 、 横 封 机 构 、 冷 却 机 构 、 切 断 机 构 等 合理 布 置 。 包 装 机 的 整 体 布 局 （ 2） 拟 解 决 的 主 要 问 题 2 包 装 机 的 传 动 系 统 设 计 将 原 动 机 的 运 动 和 动 力 传 递 给 执 行 系 统 ； 实 现 增 速 、 减 速 或 变 速 运 动 、 变 换 运 动 形 式 ； 进 行 运 动 的 合 成 和 分 解 ； 实 现 分 路 传 动 和 较 远 距 离 传 动 的 作 用 ； 实 现 传 动 系 统 的 可 靠 性 ， 稳 定 性 以 及 精 确 性 。 包 装 机 的 传 动 系 统 简 图 传 动 系 统 的 初 步 计 算 假 设 ： 生 产 能 力 ： 50袋 /分 袋 的 尺 寸 ： 75 50mm 工 作 力 ： F=200N 功 率 计 算 ： 生 产 所 需 功 率 ： m /s0625.060 105075 3 纵v 纵切横 vvv 5.1 m /s094.00625.05.1 WFvps 75.18094.0200 93.01 97.02 86.03 96.04 级 无 变 速 器 的 效 率 ：带 传 动 的 效 率 ： 减 速 器 的 效 率 ： 链 轮 的 效 率 ： 传 动 系 统 总 效 率 ： 745.0 4321 电 动 机 的 输 出 功 率 ： WPP Sr 17.25745.0 75.18 主 要 技 术 参 数1.包 装 袋 尺 寸 长 ： 30-120mm 宽 ： 30-85mm2.包 装 能 力 ： 40-60袋 /分3.袋 包 装 形 式 ： 采 用 三 边 封4.额 定 电 压 ： 220v/50HZ5.型 号 ： Y802-4 主 电 动 机 参 数Y802-4 额 定 功 率Kw 同 步 转 速r/min 满 载 转 速r/min 效 率 % 功 率 因 数0.75 1500 1390 74.5 0.76 （ 2） 拟 解 决 的 主 要 问 题 3 相 关 部 件 的 设 计 纵 封 机 构 、 横 封 机 构 、 冷 却 机 构 切 断 机 构 的 设 计 。 必 须 保 证 各 部 件 的 同 步 性 ， 保 证 横 封 切 断 装 置 在 预 定 的 位 置 进 行 横 封 切 断 。 实 现 速 度 无 级 可 调 。 （ 1） 纵 封 机 构 可 选 择 的 方 案 ： 1） 辊 式 纵 封 器 2） 板 式 纵 封 器 选 择 方 案 ； 辊 试 式 纵 封 原 因 ： 该 种 方 案 中 ， 纵 封 机 构 连 续 做 周 转 运 动 ，具 有 连 续 性 工 作 的 特 点 ，更 加 符 合 全 自 动 灌 装 的需 要 。 辊 式 纵 封 器1-纵 封 辊 ,2-加 热 线 圈 ,3-轴 承 板 式 纵 封 器1-纵 封 器 ,2-气 缸 （ 2） 横 封 机 构可 选 择 的 方 案 ：1） 偏 心 链 轮 不 等 速 机 构2） 转 动 导 杆 机 构选 择 方 案 ： 偏 心 链 轮 不 等 速 机 构原 因 ： 偏 心 链 轮 不 等速 机 构 ， 从 调 速 范 围来 看 ， 调 速 范 围 大 ，并 且 运 动 平 稳 性 良 好 。 1-滚 花 手 轮 ,2-主 动 链 轮 ,3-套 筒 滚 子 链 , 4-从 动 链 轮 ,5-张 紧 链 轮偏 心 链 轮 不 等 速 机 构 转 动 导 杆 机 构1-导 杆 ,2-曲 柄 可 选 择 的 方 案 ： 1） 回 转 刀 2） 铡 刀 (或 剪 刀 ) 3） 锯 齿 刀 1-转 刀 ,2-定 刀 1-动 力 气 缸 2-定 刀 3-动 刀 4-压 力 弹 簧 1-上 热 封 器 ,2-锯 齿 刀 , 5-引 导 板 6-包 装 料 袋 7-转 轴 支 承 8-动 刀 定 位 块 3-下 热 封 器 选 择 方 案 ： 回 转 刀 原 因 ： 铡 刀 （ 或 剪 刀 ） 和 锯 齿 刀 切 断 机 构 一 般 用 于 间 歇 运 动 制 袋 充 填 包 袋机 上 。 回 转 刀 可 实 现 连 续 的 切 断 工 作 。 （ 3） 切 断 机 构 研 究 步 骤 、 方 法 及 措 施 第 四 步 第 三 步 第 二 步 第 一 步 查 找 文 献 资 料 ， 结 合 当 前 包 装 机 的 最 新 研 究 理 论进 行 深 入 了 解 ， 提 出 相 关 的 构 思 和 方 案 。确 定 机 器 传 动 方 式 ， 进 行 传 动 部 件 和配 件 的 设 计 和 具 体 的 参 数 设 定 。对 各 部 件 进 行 计 算 ， 运 行 强 度 ， 承 载 工 作 载荷 的 具 体 计 算 ， 对 各 个 部 件 进 行 校 核 。 进 行 机 器 的 整 体 设 定 ， 各 连 接 件 之 间 的配 合 ， 运 动 并 联 。 进 行 参 数 调 整 。 研 究 工 作 进 度 安 排1周 查 阅 相 关 资 料 和 阅 读 参 考 文 献 ， 了 解 国 内 外 包 装 机 械 的 发 展 现 状和 趋 势 。 2周 确 定 包 装 机 的 总 体 布 局 及 主 传 动 系 统 。 3周 撰 写 献 综 述 和 开 题 报 告 4周 制 作 PPT 复 查 文 献 综 述 和 开 题 报 准 备 答 辩 及 答 辩 5周 对 液 体 包 装 机 总 体 和 主 传 动 系 统 进 行 分 析 和 设 计 6-7周 用 CAXA绘 制 液 体 包 装 机 的 二 维 总 体 装 配 图 8-9周 用 CAXA绘 制 液 体 包 装 机 的 二 维 主 传 动 系 统 图10周 用 CAXA绘 制 纵 封 机 构 、 横 封 机 构 11周 用 CAXA绘 制 冷 却 机 构 、 分 切 机 构 12周 用 PROE绘 制 零 部 件 三 维 视 图 13周 进 行 液 体 包 装 机 的 运 动 仿 真 14-15周 撰 写 本 次 毕 业 设 计 论 文 16周 整 体 复 查 并 修 改 17周 制 作 PPT准 备 答 辩 、 答 辩 主 要 参 考 文 献 【 1】 关 振 球 轻 工 业 包 装 机 与 生 产 线 轻 工 业 出 版 社 1991 【 2】 孙 凤 兰 食 品 包 装 机 械 学 黑 龙 江 科 学 出 版 社 1990 【 3】 包 装 机 械 参 考 图 册 上 海 科 学 技 术 出 版 社 1981 【 4】 孙 凤 来 马 喜 川 包 装 机 械 概 论 印 刷 工 业 出 版 社 1998 【 5】 赵 淮 包 装 机 械 选 用 手 册 化 学 工 业 出 版 社 2001 【 6】 成 大 先 机 械 设 计 图 册 化 学 工 业 出 版 社 2002 【 7】 许 立 忠 龚 景 安 机 械 设 计 机 械 工 业 出 版 社 2002 【 8】 张 春 林 曲 继 方 张 美 麟 机 械 创 新 设 计 M 机 械 工 业 出 版 社 1999 【 9】 杨 晓 清 包 装 机 械 与 设 备 国 防 工 业 出 版 社 2009 【 10】 黄 颖 包 装 机 械 结 构 与 设 计 化 学 工 业 出 版 社 2007 【 11】 刘 筱 霞 包 装 机 械 化 学 工 业 出 版 社 2007 【 12】 胡 兴 军 我 国 包 装 机 械 行 业 存 在 的 主 要 问 题 湖 南 包 装 2010/02 【 13】 徐 兴 利 我 国 食 品 包 装 机 械 与 国 际 的 差 距 中 国 食 品 2010/10 【 14】 周 建 新 中 西 方 国 产 食 品 包 装 机 械 的 差 距 上 海 包 装 2010/08 【 15】 许 林 成 包 装 机 械 原 理 与 设 计 上 海 科 学 技 术 出 版 社 1988 【 16】 德 国 包 装 机 械 设 计 趋 势 中 外 食 品 2005/01 主 要 参 考 文 献 【 17】 固 正 .我 国 食 品 包 装 机 械 与 国 际 的 差 距 J.包 装 检 测 ,2010,04:54 【 18】 The Fundamental Knowledges and Skills of Robotic/Automated Packaging. 【 19】 Jacxsens L.Devlieghere F.De Rudder T Designing equilibrium modified atmosphere packages for fresh-cut vegetables subjected to changes in temperatu- re 2000(33)9.Lusas E W Final report： IPA as an extraction solventJ INFORM， 1997， 8(3)： 290 306 【 20】 Peng Yanqing.The development and application of humanmachineinterfaceJ Journal of Lujiang University， 2004(4)： 82 85 【 21】 D.Deneux,X.H.Wang.A Knowledge Model for Functional Re-design J. Engineering Applications of Artificial Intelligence.2000,13:85-98 【 22】 M.F.Rahaman, S.Bari ,D.Veale. Flow investigation of the product fill valve of filling machine for packaging liquid productsJ. Journal of Food Engineering. 2008,(85):252258 【 23】 Constraint-based approach to investigate the process flexibility of food processing equipment Jason Matthews *, Baljinder Singh, Glen Mullineux, Tony Medland 感 谢 观 看