负压灌装机机械设计
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负压灌装机灌液箱装配图.dwg
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负压灌装机机械设计
目 录
第1章 绪 论 1
1.1 毕业设计的目的 1
1.2 毕业设计的主要技术参数和要求 1
1.2.1 主要参数 1
1.2.2 要求 1
1.3 负压式灌装机的应用价值及设计意义 1
1.3.1 能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争能力 2
1.3.2 能改善劳动条件，避免污染危害环境 2
1.3.3 能节约原材料减少浪费，降低成本 2
1.3.4 能提高生产效率，加速产品的不断更新 2
1.4 负压式灌装机的发展水平 2
第2章 负压式灌装机的总体方案设计 3
2.1 工艺方案设计 3
2.2 机器的总体布局 3
2.3 传动方案设计 4
2.4 执行机构的方案拟订 5
2.4.1 工作头 5
2.4.2 液体容量的调节方法 6
2.4.3 液面的控制方法 7
2.4.4 液箱高度的调节方法 7
2.4.5 气缸和气阀的控制方法 7
2.4.6 工作台的控制方案 7
2.4.7 进出拨轮的设计方案 8
2.5 控制方式选择 8
2.6 传动方案的选择 8
2.7 气源的选用 8
第3章 传动系统设计计算 10
3.1 运动与动力参数设计计算 10
3.1.1 类比法选择动力源 10
3.1.2 总传动比及传动比的分配 10
3.1.3 各轴参数的计算 11
3.2 传动零件设计计算 13
3.2.1 带的选择和校核 13
3.2.2 齿轮的确定和校核 16
3.2.3 Ⅳ轴的较核 19
3.2.4 轴承的较核 23
第4章 执行机构零部件的设计计算 24
4.1 出拨轮的设计计算 24
4.2 凸轮的设计计算 24
4.3 旋限位器的设计计算 26
4.4 液箱的计算 26
第5章 负压式自动灌装机的安装、润滑、维护和安全技术 27
5.1 负压式自动灌装机的安装 27
5.2 机器的润滑 27
5.3 安全技术 28
第6章 结论 29
参考文献 31
致 谢 32
附 录 34
摘 要
随着人们生活水平的提高，灌装饮料由于它的方便、口味多样、便宜日益被人们所接受。从此灌装机便越来越受到商家的青睐。本论文要介绍的就是负压式自动灌装机。
负压式自动灌装机就是在密闭的灌装容器上有一支真空管通至真空泵。在灌装容器上腔施以的低真空气压，容器内的空气经工作头回气管被抽出，此时容器内气压与灌装缸上腔气压相等，液体在负压的作用下对容器进行充填。由于负压的作用，灌装时不会出现液体泄露的现象。
本机器采用的是整体式液箱，箱内有插槽，每个插槽都对应一定的容积，在更换容积时只须将插板插入相应的插槽内，即可实现换液。
传动部分主要由齿轮组成，因为齿轮有传动精度高，使用寿命长的特点，避免了因频繁更换零件而出现工位误差的缺点。
本灌装机的设计可以实现灌液容量的可调。有较高的效率、可靠性和可维修性。
关键词：灌装机；负压式；灌液
Abstract
As the people's living developed,It is convenient thanks to filling packing the beverage,Person's taste is diversified,Cheaply received by people increasingly 。Thereupon the Filling packing machine simply is more and more graces of business .
This dissertation will be introduced The minupress automatically controlled filling machine. The minupress automatically controlled filling machine is a vacuum valve to go to on the container packing till the vacuum pump on the hermetically filling packing container. On the filling packing container being living the cavity executes with coarse vacuum atmospheric pressure,The air in the container goes back that the trachea is take out after the work head,The atmospheric pressure in cavity is equal to the inner place the container,The liquid is living to carry on the back to fill to the container below the action which is getting near,
This machinery adopts is that the fluid box is entire style,There is the slot in the box,Wholly homologous specified volume of every one slot,Being living will merely thrust the plank when replacing the volume to stick in inner place the relevant slot,In immediate future may achieve trades fluid.
The drive section is main and consists of the gear,For the gear possess the high drive accuracy,Service life longly that develops distinguishing feature,Avert having raised position error defect as a result of frequently replacing the spare parts.
This machine’s measuring cup is adjustable,so it can meet various volume bottle filling. In addition,this bottle-filling machine also has three traits: high efficiency, plumy reliability and maintainability.
Keyword ： Filling Machine; Minupressure; Filling
第1章 绪 论
1.1 毕业设计的目的
本次毕业设计主要的目的是培养学生的综合实践能力以及以前所学知识的掌握能力。通过本次设计来提高学生对机构分析、机械设计的能力，巩固学生对专业课知识的理解和掌握。通过这次设计我们要达到的目的
1）学会在实际设计中应用理论知识，加强和巩固对这些知识的理解。
2）培养我们正确的机械设计的思维方式，掌握一般机械设计的规程和方法。
3）培养我们查阅资料的能力，并且通过本次设计使我们对国家关于零件的标准有所了解。
1.2 毕业设计的主要技术参数和要求
1.2.1 主要参数
（1）灌装头数： 24
（2）生产能力： 24——48瓶/分
（3）瓶子规格： 瓶径：40mm——80mm
瓶高：60mm——160mm
1.2.2 要求
（1）负压式容积式灌装机
（2）适用低黏度的果汁或饮品
（3）变料清洁方便
（4）省料不浪费，定量准确。
1.3 负压式灌装机的应用价值及设计意义
液体灌装是包装的重要组成部分，主要包括在食品领域中对啤酒、饮料、乳品、白酒、葡萄酒、植物油印调味品的包装．还包括洗涤类日化、矿物油和农药等化工类液体产品的包装。液体灌装机械有相当一大部分用于食品行业，尤其是饮料制造业。
负压式灌装机主要用于水饮料(矿泉水和纯净水等)，还包括植物蛋白饮料、果莱汁、茶饮料及含乳饮料。近几年来发展很快的不含气饮料助保健型和营养型，随着人民生活水平的提高，消费量会逐年增加。
大量事实表明，实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高度灵活性(或称柔性)的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展向，同时也可以获得巨大的经济效益
1.3.1 能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争能力
现代包装机械所能完成的工作已远远超出了简单地模仿人的动作，甚至可以说在很多场合用巧妙的机械方法包装出来的成品，不论在式样、质地或精度等方面大都是手工操作无法胜任和媲美的。随着商品的多样化这一点越来越引起了人们的重视。另外用机械手代替人手，就足以最大限度地避免操作人员同产品直接接触时可能产生的感染，从而保证食品、药物的清洁卫生和金属制品的防锈防蚀。
1.3.2 能改善劳动条件，避免污染危害环境
对有剧毒、刺激性的，低温、潮湿性的，爆炸、放射性的，以及必须放置在暗室中的物品，实现了包装的机械化和自动化便可大大改善操作条件避免污染危害环境，至于对需要进行长期、频繁、重复的以及其他笨重的包装工作如能实现机械化和自动化则能大大减轻体力劳动强度，增进工人健康和提高生产效率。
1.3.3 能节约原材料减少浪费，降低成本
有些粉末、液体物料在手工包装过程宁容易发生逸散、起泡、飞溅现象，若改为机械包装则会大大减少损失。
1.3.4 能提高生产效率，加速产品的不断更新
机械包装的生产能力往往比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍，无疑这将会更好地适应市场的实际需要，合理安排劳动力，为社会多创造财富。
由此可见，实现包装机械化和建立现代包装工业，是非常重要的。
1.4 负压式灌装机的发展水平
负压式灌装机只能灌装黏度不大的液体，但根据容积的不同，瓶的直径和高度是可以改变的。它最大的优点是它可以灌装带污染的液体，例如医药、农药等。它的负压式工作头与瓶口严密接触，不留空隙，液箱的容积是固定的，灌液完成后由于负压作用，液体会全部流到瓶里，不会泄漏到瓶子外面，也不会有残留液体流到外面。因此负压式灌装机的市场是很有前景的。
负压式灌装机在发展专用机种的同为满足现代灌装的实际需要正在不断扩大其通用能力，积极开发各种新型的通用灌装机。负压式灌装机正向联动化、高速化，并相应提高自动化技术水平使设备功能逐步完善。
第5章 负压式自动灌装机的安装、润滑、维护和安全技术
5.1 负压式自动灌装机的安装
1）占有少量洗涤剂的纱布擦去事先涂在机器零部件上的防锈油和沾在机器部件上的尘土、灰尘等。这是很重要的，一定要认真，以免造成不必要的机械故障。
2）在安装时要用水平仪进行水平的测量，机器的水平度要在一定范围之内，将机器安装就位。
3）需要加油的地方要加油充分。以免有润滑不足的地方，使机器磨损。
4）让机器用点动的方式试开一会，检查各运动部位动作是否润滑自如。并检查机器各个部位的螺丝、螺母、螺钉是否有松动的现象。如有，应及时拧紧，防止突然事件的发生。同时检查是否有空转的现象，是否有卡住和异常的声音。
5）在将气缸接在主轴上之前，先让气缸做升程运动，调整它的升程使它为规定的高度。然后，将气缸接在主轴上。
6）将负压气源接在工作头上，交接的地方要密封好，以免漏气影响灌装。
5.2 机器的润滑
良好的润滑是合理使用机器，使机器正常运转的重要条件。
1） 轴承的润滑
本机的润滑主要是轴承的润滑。在轴承座内要添加好适量的油脂：油脂少了，会使润滑不足，使轴承的寿命降低；油脂多了，会使轴承的散热不好，也使轴承寿命降低。
2） 齿轮的润滑
由于齿轮比较分散，不能集中润滑，所以齿轮的润滑是定期进行的。在工作300小时后，打开机箱对个齿轮进行加油润滑。
3、机器的维护和保养
1）本机的操作者要充分熟悉本机的性能和构造。
2）使用前检查各部分运动机构和电器等是否正常，然后按照润滑要求，加上足够的润滑脂和润滑油。
3）润滑妥当以后，即可进行试运行，即点动式运行操作。以检查全机运作是否正常：如不正常，可及时停止运动，不伤害机器的零部件；如果正常，可以进行运转。
4）在使用过程中，应注意安全，对各零部件要仔细保养，尤其是气缸和负压式灌装头以及吸气管等不得有任何划伤和碰撞，本机应整齐、清洁，不得拆卸、生锈或有污物集结，既防止污染液体，又防止灌装头的损坏。
5）应经常作好设备的清洁卫生工作，尤其是在停止使用时，应清除附着在机器上的所有污垢和带有腐蚀性的液体，然后用清水刷洗干净；然后对各运动部位和精密机构上的加工表面涂上润滑油、润滑脂和防锈漆。在正式工作运转之前，先让机器空转片刻，以使润滑油和润滑脂充分的渗透到运转机构的间隙当中去。
6）当需要长时间停止使用时，还需对机器进行防锈密封处理，然后用防尘罩或塑料袋盖之。
5.3 安全技术
1）机器在工作时，在傍边必须有工作人员看守，以防突然事件的发生。
2）如机器过载时，带轮会自动保护，此时工作人员要及时是机器停止运行，以免过载时间过长，使带受损。
3）机器应该定期检查，如发现螺丝有松动的现象，应及时将螺丝加紧，以免损坏零件。
第6章 结论
毕业设计是大学里最后一次教学环节，经过16周的紧张的设计终于结束了。这次设计无疑是对专业课程的最全面的一次训练，同时也是对所学知识的一次关键的检验。毕业设计较以前的课程设计相比更加系统、更加全面，在设计当中用到了以前所学的各种基础知识如机械制图、机械设计、机械原理等许多知识，而这些知识正是在大学所学的主要课程，这些知识学的好坏将直接影响到毕业设计的进度。而且通过这次毕业设计还熟练的掌握了运用工具书和查阅资料的能力。扎实的基础、领悟能力和充分的知识储备是顺利完成毕业设计的首要条件而且也是对综合能力的培养。
这次的毕业设计题目是负压式自动灌装机。由于人们对灌装饮料的需求量越来越大，所以灌装机也越来越受到重视。作为包装机的一种形式，灌装机以灌装准确、效率高成为饮料灌装的首选机器。
本次课题主要研究了负压式灌装机的灌液机构和传动机构。通过从利于环保、高效率等方面设计考虑设计此负压式自动灌装机。设计包括：电机的选择，零件的设计计算、执行机构的设计计算、总体布局等。
负压式自动灌装机发展迅速，其技术发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能、组成生产线、采用相关新技术这五个方面。
高生产率：负压式灌装机的生产率已从每分钟数件发展到数10件，热成型－充填－封口机的生产率可达500件/分钟以上。
自动化：向自动化程度相当高的多工位灌装机发展。该机型有充填和抽真空两个转台，充填转台有6个工位，完成供袋、投料、注液预封口，直至将包装件转至抽真空转台。抽真空转台有12个工位，也就是12个真空室，完成抽真空和封口，直至成品输出，生产率可达40袋/分钟，主要用于包装软罐头。
单机多功能：在单机上实现多功能，可方便地扩大使用范围。实现单机多功能必须采用模块化设计，通过功能模块的变换和组合，成为适用于不同包装材料、包装物品、包装要求的不同类型的真空包装机。代表性的产品有德国BOSCH公司所属的HESSER厂生产的多工位制袋真空包装机，其制袋、称重、充填、抽真空、封口等多种功能可在一台单机上完成。
组成生产线：当需要的功能越来越多时，将所有的功能集中在一个单机上会使结构非常复杂，操作维修也不方便，这时可把功能不同、效率相匹配的几种机器组合成功能较齐全的生产线。如法国CRACECRYOYA和ISTM公司研制的鲜鱼真空包装生产线、瑞典树宏国际有限公司与瑞典纺织研究院研制的纺织品真空包装系统等。
采用相关新技术：在包装方法上大量采用充气包装取代真空包装，将充气成分、包装材料与充气包装机三方面的研究紧密结合起来；在控制技术上，更多地应用计算机技术和微电子技术；在封口方面应用热管和冷封口技术，也可以将先进的装置直接安装在真空包装机上，如装上计算机控制的粗粒物料高精度组合秤；在旋转或真空包装机上，应用先进高速的圆弧面凸轮分度机械等。