量杯充填型卧式包装机设计说明书

需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202I摘 要本课题专门针对量杯充填形卧式包装机的结构进行设计。该包装机计量最大范围 100ml，包装速度 50-70 袋/min，采用三边封。此类包装机的计量装置主要采用可调容量式充填量杯，量杯由上下两部分构成。在进行容积微调时，可以有两种方式实现：首先一种方法需要人工来操作，通过改变结构上的上量杯与下量杯的位置，使另一种调整也开始进行，并脱离人工操作。达到自动操作。封口和充填采用直移型袋成型-充填-封口机构设计以及采用间歇式牵拉机构对薄膜进行牵引。在以此为前提的情况，为了使设计的包装机达到我们现代化的要求，例如使结构变得简单，容易操作，简显易懂，为了节省经济的浪费，让经济性更加可观。因此使用热板加压封合在横、纵封的时候，在切断的部分选用热刀熔断。三角板成型器主要由等腰锐角三角形平板、导辊和固定支板联接而成。由于它可以当制袋规格有较大变化时有良好的适应性，因此在各种机型上被广泛使用。我们通过三角板成型器这种特殊的成型器，实现将薄膜折叠成型，因为本次操作的容量包装速度是可变的，所以也采用了无极调速装置，无极调速装置通过内部的旋钮的顺时针和逆时针旋转带动了可锥盘进行上下移动，这样就完成了我们本次设计的技术要求，实现完整的无极调速过程。本次毕业设计我们选取的无极调速装置，是一种结构简单的装置，它的传动性能很稳定，而且声音很小，不会影响工人们的工作效率，防止噪音污染，并且凭借了简单的操作，和很高的工作力，使其在包装机械的应用中广受好评，应用广泛。使用这样的量杯填充型卧式包装机，不但能够增加生产产量、减少劳动强度、保护了环境，节省了材料，还有利于保证被包装产品的卫生、提高产品质量、延长产品的保质期，甚至可以减少包装场地面积，节约基建投资，赢得更多的利润。关键词: 包装机 结构设计 计量需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202IIAbstractThis paper designs the structure of the measuring cup filling type horizontal packing machine. The packaging machine measures the maximum range of 100ml, packaging speed of 50-70 bags /min, using three-side sealing. The measuring device of this kind of packing machine mainly adopts adjustable capacity filling measuring cup, which consists of upper and lower parts. When the volume is fine-tuned, it can be realized in two ways: firstly, one method requires manual operation. By changing the position of the upper and lower measuring cups on the structure, another adjustment can also be started and get out of manual operation. Achieve automatic operation. The design of direct moving bag forming, filling and sealing mechanism and intermittent pulling mechanism are adopted for film traction. On this premise, in order to make the packaging machine designed to meet our modern requirements, for example, make the structure simple, easy to operate, simple and easy to understand, in order to save economic waste, make the economy more considerable. Therefore, the use of hot plate pressure seal in the horizontal and vertical seal, in the cut part of the choice of hot knife fuse. Triangle shaper is mainly composed of isosceles triangle plate, guide roller and fixed support plate. It is widely used in all kinds of models because of its good adaptability when the bag-making specifications change greatly. We by triangle forming the special forming, folding implementation will film forming, because the operating capacity of the packing speed is variable, so also infinitely adjustable-speed device is adopted, infinitely adjustable-speed device through internal knob clockwise and counterclockwise drive can be moved up and down zahn, this completes our technical requirements on the design and realize the full promise speed regulating process. The graduation design we choose the infinitely adjustable-speed device, is a simple device structure, its transmission performance is stable, and sound is very small, will not affect the workers work efficiency, to prevent noise pollution, and with the simple operation, and high work force, the acclaimed in the application of packaging machinery, widely used. Use of such a measuring cup filling type horizontal packaging machine, not only can increase production, reduce the labor intensity, the protection of the environment, and save the materials, and to guarantee the health of packaged products, improve product 需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202IIIquality, extend the shelf life of products, even can reduce packaging area, save infrastructure investment, and win more profits.Key words: packaging machine structure design measurement 需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202IV目 录摘 要 IAbstractII1 绪 论 1前言 11.1 包装机械概述 21.1.1 包装机械的定义 21.1.2 包装机械的分类 21.1.3 包装机械的特点 41.2 袋成型充填 封口机简介 52 包装机总体方案设计 62.1 包装机的功能要求 62.2 工艺分析 62.2.1 包装程序 62.2.2 工艺路线 62.3 确定主要执行构件 62.3.1 包装材料供送系统 62.3.2 物料充填系统 72.3.3 包装方式与封口方法 92.3.4 开袋吸嘴装置 .112.3.5 无极调速装置 .122.3.6 确定主轴转速 .132.3.7 选择电动机 .132.4 设计主传动路线 .132.5 设计总体布局 .143 主要机构设计与计算 163.1 成型器的设计与计算 .163.2 蜗轮减速器的设计 (按主轴转速 50 r/min 设计) .173.3 主轴设计及轴承与键的选择 .20需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202V3.3.1 按扭转强度条件计算 .213.3.1 轴承的选择和寿命计算 .243.4 直齿圆柱齿轮设计 .253.5 直齿锥齿轮设计 .273.6 V 带设计 .293.7 同步带设计 .303.8 横、纵封尺寸计算 .324 结 论 33致 谢 .34参考文献 .35需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320211 绪 论前言包装工业作为一种重要的国民经济产业，其作用与比重在国民经济中随着经济的发展越来越大，这点也由世界各个国家经济发展历程证明了。包装机械起到了非常重要的作用在现代工业生产上，因为它是产品包装实现机械化和自动化的保证。1.能够很大程度的提高生产产量，以及加强生产效率。例如啤酒灌装机可达到 36000 瓶小时的生产速度，手工无法比拟这一速度。还有巧克力的包装，每人每班手工可包装 20kg，如果使用机械包装，每人每次上班可包装 250kg 巧克力左右。2. 降低了劳动的强度，改进了劳动条件，改良劳动过程。如果手工进行糖果的包装，一个工人至少要重复动作八万多次在八个小时里，袋装化肥使用人工，会造成粉尘飞扬，环境污染等。如果大量的使用包装机械来包装，不仅能在繁重的体力劳动中将工人释放出来，而且还可以改良工人的工作条件。3. 节省材料，降低成本，保护了环境。液体产品使用手工包装时，容易引发产品溅出；颗粒状产品包装时，容易造成粉尘飞扬，不仅破坏环境，而且浪费材料。如果使用机械包装，可以阻止产品的浪费流失，不但保护环境，而且节省材料。4. 保障包装产品的卫生，提高了产品包装的质量，使市场的销售竞争力得到加强。药品和食物等产品，对卫生的要求非常严格，如果使用机械包装，就能减少产品的污染，因为它可以防止药物和食品与人手的直接接触。而且因为机械包装速度快，在空气中药物和食品停留时间很短，就能减少了大量的污染，对药物和食品的保洁很有好处。除此之外因为包装机械的高精度计量，产品包装外形统一整齐，封口严密，使产品包装的质量和产品销售竞争力得到了很大的提高，并且获得了很高的经济。5. 产品的保质期可以得到延长，使产品更容易流通。如果使用真空、换气等包装机械，可以延长食品的保质期，6. 节省建造资产，减少包装面积。当使用手工包装时，因为工人过多，导致工序之间过于松散，质量不能得到保障，而且包装过程中会产生多余的占地面积，产生浪费，是工程投资增加，钱没少花，活还没干好。但是如果采用机械包装，包装和产品的物料供给等工序之间是很集中的，各个工序安排比较紧密，所以减少了包装的占地面积，可以节省建造投资。设计包装需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432022用的机械时也要考虑是否可靠，能否安全使用，还需考虑造价是不是经济，生产过程也需要绿色环保。这一过程需要考虑在原理上的最优解，结构设计满足更高设计要求 ，制造过程中充分考虑安全、高效制造，最后在造型上要体型优化。自从改革开放以来，商品，物质，生活水平，随着市场经济的发展都开始快速提升，我们在追求商品质量提高的时，对商品包装也开始重视起来，包装工业因此快速发展，在我国国民生产总值中已达到百分之二以上，我国与发达国家的差距正在缩小。传动系统复杂并含有高技术含量的设备开始不断的被设计出来并投入使用，且取得了良好的效果。然而，虽然有看的见的进步，可是相比于国外产品，我们也必须承认在技术方面的依然存在着很大的差距。从已经有的一些包装机械产品来看，其中的技术含量虽然相比过去有进步，但相比发达国家，仍然达不到高的层次。国外已经在包装机械上结合了很多先进、前沿技术，比如采用远距离遥控(包括监控)技术，可以远距离的把握生产情况。包装机的发展历史十分悠久，作为很主要的一门产品在包装工业中的，它有着非常重要的作用，主要作用是为了包装机行业提供很多重要的技术装置设备机械，随着我们生活水平生活质量的提高，我们对包装工业也越来越重视起来了，这直接让包装机械行业的发展迎来了春天，因为对包装工业的重视，使包装机械的设备等等越来越先进，还能够在很大程度上保证包装产品的质量和生产效率, 从而产生较好的社会效益与经济效益。1.1.1 包装机械的定义一种能够在制定情况下，完成所有产品和一部分产品的包装的机械叫做包装机械。 充填、裹包、封口等工序是非常重要的，并且包括其重要工序前后的一些辅助工序，例如，清洗，堆码和拆卸等等，这些统称为包装过程。除此之外，计量和在包装产品上盖章，也是包装的部分工序。生产率的增长，劳动强度的减弱，以及大批量的生产，都离不开机械包装的使用，并且包装机械还保障了环境和卫生的要求。1.1.2 包装机械的分类包装机通常是按包装工序进行分类的，可以分为主要包装机械和辅助包装机械。主要包装机械，又称包装主机是指完成裹包、灌装、充填等包装工序的包装机械。辅助包装机械是指完成洗涤、烘干、检测、盖印、计量、输送和堆垛工作的包装机械需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432023(一)裹包包装机械裹包包装机械用于包装块状产品，由于按照裹包的不同工艺可分为多种包装机。根据各种不同的形状进行校核，更换形状，完成包装，不同工艺不同的效果，不同的性能。例如:扭结式包装机、端折式包装机、枕式包装机等。(二)充填包装机械充填包装机械用于包装粉状、颗粒状的固态物品。这是我们本次设计中主要设计的包装机，此类包装机的计量装置主要采用可调容量式充填量杯，量杯由上下两部分构成。在进行容积微调时，首先利用预先成型的袋子进行充填被称为直接填充包装机械，然后直接向容器里填充也被称为直接填充包装机械，需要完成带容器的成型，和完成将产品充填入容器内的两道工序的包装机械称之为制袋充填包装机(三)灌装包装机械灌装包装机械用于包装流体和半流体物品。它通常与封口机、贴标机等连接起来成为一条机械化灌装流水线。按照灌装产品的工艺可分为常压灌装机、真空灌装机、加压灌装机等。（四）封口机械封口机械适用于各种包装容器的封口。而且封口也有很多种方法，就比如我们本次设计选用的三边封封口方法。按封口的不同工艺又可分为各种封口机械。例如：玻璃罐加盖机械(压盖、旋盖等)、封箱机械、塑料袋和纸袋等(五)贴标机械贴标机械是用于将商标纸或标签粘贴于包装件上的机械。(六)捆扎机械捆扎机械有带状捆扎机、线装或绳状捆扎材料的结扎机等。(七)熟成型包装机械熟成型包装机械按加工工艺的不同分为泡罩包装机和贴体包装机。(八)真空包装机械真空包装机械可分为真空包装机和充气包装机两种，区分办法主要是使用抽取空气的方法，使其形成真空状态，观察其真空后可不可以继续填充低活性的气体。(九)收缩包装机械收缩类型的包装机械包括小型收缩包装机和大型收缩包装机。小型收缩包装机主要是用来包装需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432024小件，单件以及一些零零散散的产品的，大型收缩包装机主要是用来包装大型产品，设备，主要放在托盘包装在内的产品。(十)其他包装机械除以上几类包装机械外，还有这些单机，例如：洗瓶和烘干机，包装材料和规格的检测机、盖印机、计量机等。它们在一般情况下可以和其他包装机联合成包装机组。包装机械是一种很繁多的机械，我对他们的了解还是太浅薄，本次毕业设计让我主要了解了填充包装机，也使我对包装机有了更多的了解。常见包装机械：有两种常用的分类方法：一是；首先是半自动包装机，它既有手工的操作，也需要机械的运转，例如，需要手工供送物料，包括包装材料和一些产品，或者人工提取包装后的成品，并且机器也可以完成剩下的运转操作，然后就是自动包装机，自动包装机就是可以自动完成所有的包装工序，例如，物料的供给。包装过程以及取出成品。这就是自动包装机与半自动包装机，主要是根据按包装机械的自动化区分的。二是；还按机器应用范围的不同，将其分为专用、多用和通用包装机。用于包装某种特定形状尺寸及重量规格的产品的机器，称为专用包装机。能包装规定范围内任意形状尺寸及重量规格的产品的机器，称为通用包装机。通过调整或更换有关工作部件，能包装两种或两种以上产品的机器，则称为多用包装机。我们经常应用的主要有以下几种类型：(一)制袋充填封口包装机制袋充填封口包装机所采用的包装材料主要是薄膜制品，如塑料薄膜、纸、铅箔和复合薄膜等。其主要工序由包装袋成型、充填、封口、切断等。(二)热成型包装机械热成型包装机械根据包装容器不一样的成型工艺，区分出了两种包装机，首先是贴体包装机，贴体包装可以减少产品在包装过程中因为一些外界情况造成的材料损失，因为他使材料在包装过程中保持不动的状态，然后是泡罩包装机，他与贴体包装机很相似，两者的区别主要存在于二者的成型模具不同，但是泡罩包装机使用的是很广泛的，说最广泛也不为过，它主要是将包装的产品在预成型的泡罩与底板之间封合。（三）收缩包装机械收缩包装机械，是一种比较特殊的包装机械收缩包装机械，正如其字面意思一样，以收缩需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432025拉伸为主，通过拉伸，对一些受热就会产生形变的产品进行操作，随后进行合适加热处理，这么做的目的，主要是想让薄膜受热收缩，裹紧需要包装的产品，随后上下两边的卷筒张力增加，张紧，将被薄膜包裹的包装产品。完整的推向薄膜，进行全面包裹，包裹成功后，采用三边封合。因为具有热量，通过传送带取出，经过加热设备，裹紧产品，随后降温，使其冷却裹紧包装件。1.1.3 包装机械的特点总的而言，自动机包括包装机。大部分包装机都是自动机，但是他们在具有自动机功能的同时，也拥有自己一些独有的特点。一些被我们逐渐重视起来的特点，因为他们无时无刻不在改善我们的生活。而这些包装机械的主要特点是；（1）很多包装机械的内部构造很复杂，机构运动之中也是环环相扣，正因如此，包装机械的工作精细，能注意到很多细节操作，能满足很多对产品质量的高性能要求，而且，包装机械的零件的质量和材质都是有很高的要求的（2）包装机械地参与，让食品与药物的包装更加卫生，因为避免了工人手工的接触，减少了细菌感染的机会，而且包装机械与食物与药品的接触部位，全部都采用不锈钢以及消毒的无毒材料制造，让人们更加放心的使用。符合国家发布的卫生安全要求。（3）包装机械的功率小，节省能源，安全环保，因为包装过程中，包装执行机构的工作力大多都是很小的。（4）无极调速装置，存在于很多包装机械之中，因为技术要求不同，而且也有很多影响因素，例如，包装机械的工作状态，包装过程中的工作环境的不同，温度，湿度等等，在这种情况下。无极调速装置就发挥出了作用，他可以灵活的改变包装机工作的速度，调整包装机械的工作效率，因此，采用无极调速装置具有很多好处，符合现在我们对高性能机械的要求，所以应用广泛。（5）包装机械是一种很特殊的工业机械，在各种包装机的设计中，人们为了更加方便，减少支出，更加注重了包装机的通用性以及多功能性，这使包装机的性能更加优化，更加符合我们的要求，减少了很多不必要的支出，让我们不再因为包装机的种类繁多而烦恼。享受包装机给予我们的快捷。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432026（6）正如之前所说，包装机械根据自动化分为全自动与半自动，说明了包装机械自动化程度很高，大部分采用了我们在大学学习的很多软件，例如 PLC，C51 单片机，使包装机达到了智能化的标准。1.2 袋成型充填封口机简介将挠性包装材料形成袋，然后进行充填和封口的机器称为袋成型充填封口机。定义: 用柔性材料制成的包装袋,将粉状、颗粒状、流体或半流体等物品装入其中,然后进行排气(或充气)、封口，以完成产品包装的工艺过程。制袋采用的那些柔性材料拥有很多优点，比如纸或者蜡纸，质量很轻小，价格很低廉，而且印刷起来非常方便，还有塑料薄膜以及复合材料等等，他们容易开启使用。也容易被处理掉，不会污染环境，而且还可以保护好产品不受到破坏,因而所制成的袋装产品很受推广凭借着他们符合现代人们生活而需求，例如美观，方便等等，是软包装产品中的重要组成部分。其中尤以塑料薄膜及其复合材料的使用较广，发展最为迅速。特别六十年代以来,石油化学工业的高速发展，为软包装提供了丰富多样的柔性包装材料,再加上塑料薄膜具有独特的良好的热封性、印刷性、透明性、防潮防气性等，致使袋装软包装新产品更是层出不穷。内装物由最初的散粒体发展到胶体、液体、气体和大块状的固体，与此同时也促进了袋装机不断地更新与发展，我国自六十年代初从国外引进样机,发展到近年来已能自已设计、制造多种袋装设备。袋形具有多元化。多样性，因为这些原因。导致封口机型种类变得繁多，根据包装工业中包装工艺以及运动过程和总体结构的不同，主要机型分类如下表所列：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432027需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320282 包装机总体方案设计2.1 包装机的功能要求包装机要求的功能参数：制袋尺寸：长 50100mm, 宽 4590mm制袋形式：三边封计量范围：最大 100ml计量方法：量杯充填式包装速度：50 袋/min70 袋/min2.2 工艺分析确定工艺线路,以及包装程序2.2.1 包装程序使用成型器将薄膜折叠，随后开始进行两边纵封，然后向其中填充物料，再用横封封合另一边，最后用切刀切断。2.2.2 工艺路线考虑到了功能要求及包装过程，选用卧式直线型工艺路线。2.3 确定主要执行构件2.3.1 包装材料供送系统为了使机器构造更加合理，包装薄膜更换更容易，在成型器的下方设置卷筒架，引入成型器通过两根导辊。对薄膜采用间歇式牵拉运动从而进行牵引，在切断机构和横封机构之间设置牵引机构，以此方便夹持热封过的袋边。为实现袋宽调整和间歇式牵拉，使用超越离合器作为重要构件。如图 2-1 所示为间歇牵引需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q19690432029及袋宽调整装置示意图。凸轮带动摆杆使其超越离合器转动一定角度，升程时，离合器轴跟随着离合器外圈旋转，完成牵拉运动；在做往复运动的时候，轴脱开始空转，离合器外圈也开始空转，在这个往复运动中，离合器轴停止转动，牵拉运动停止。以此来完成运动过程中间的间歇运动，每一次凸轮转动一圈时，就是离合器转动的角度。使用调整螺杆调节来限制单向超越离合器的摆角大小，就可以得到所需袋长度。图 2-1 间歇牵引及袋宽调整装置因为牵拉辊的线速度取决于带长，所以在牵拉辊和单向超越离合器之间使用相对而言比较精确的同步带传动方式。 2.3.2 物料充填系统本机器要求使用量杯式充填机构，因为袋长、袋宽均可变，所以容积也相应可变，并且最大计量为 100ml。为了实现这些功能要求，所以使用可调容量式量杯充填器。如图 2-2 所示：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320210图 2-2 可调容量式充填机装置可调容量式充填装置是使用可随物料多少变化可自动调节容积的量杯量取物料，并将其填充到包装容器内的装置。可调容量式充填机如上图所示：上下两部分组成量杯。上、下量杯的相对位置可以通过调节机构调整，实现容积微调。微调不仅可以自动操作，而且可以进行手动操作。为了使操作简单，使用手动操作。即通过上下旋可调套筒，来调整下量杯的位置。在凸轮转动到一定位置时，推动物料托盘倾斜到一定角度，可以将物料倒出。设计量杯数为四组，按下图 2-3 分布：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320211图 2-3 量杯转轴旋转四分之一周，完成一次下料。2.3.3 包装方式与封口方法采用三边封方式接触式和非接触式为塑料袋加热封口方法的两大类，应用最广泛的是接触式，热熔性和热塑性作为塑料薄膜本身独有的属性，也是接触式封和的本质，使其封口部位粘合在受压和受热的情况下。主要有下列几种热封方法：非接触式热封方法：热板熔焊封合、超声波熔焊封合、电磁感应熔焊封合、红外线熔焊封合，这些热封方法存在一些风险，所以不能直接接触。接触式热封方法：热板加压封合、热辊加压封合、环带热压封合、预热压纹封合、脉冲加压封合、热刀（或电热细丝）加压熔断封合、高频加压封合。因为在包装精度与包装材料方面，包装机没有特殊的要求。使用热板加压封合，在故横，纵封时，切段部分采用热刀熔断，在考虑到经济性和简单的结构的前提下。其工艺过程如下:1.热板加压封合：如图 2-4 所示，当热板达到预定的温度后，在耐热橡胶垫和热板之间，压紧要封合的塑料薄膜，使它封合。这是一种方法，其原理和构造都是热封装置中最简单的一种，可以在恒定的温度下控制而且封合的速度很快。图 2-4 热板加压封合装置需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202122.热刀加压熔断：薄膜与热刀接触，薄膜熔断，这是一种分离和封口的方法，因为第一步完成封口，只用来熔断分离即可，所以封口强度不好的问题也可以忽略，所以这个方法很合适。使用凸轮转动来实现横封，纵封的运动过程，完成以此运动循环，凸轮转动一周，我们以纵封为例子，具体结构如图 2-5 所示：图 2-5 纵封结构示意图封合过程，凸轮可以向前进行移动，是因为在导杆和滚子的运动下=下，推动纵封热板得以实现的。在这之间，弹簧发挥了缓冲的性能，拉簧起到回位功能，一个运动循环是由凸轮旋转一周来完成 。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320213纵封结束后再开始进行切断，所以在纵封后的封缝的位置正好和切刀切断后的位置一致。在要求中，因为包装机的袋宽会发生变化的，因此相应发生变化的也有封缝的位置，因此为了成功的实现对刀这一操作，需要在水平方向上对切刀进行适当的调整。设计此部分结构如图 2-6所示：-图 2-6 切刀调整装置示意图通过螺纹将切刀旋在螺杆上，这样的话，可以实现微调对刀，只需要在螺杆一侧的手轮上标上刻度，切刀可以完成左右移动通过螺纹，在旋转螺杆的前提下。2.3.4 开袋吸嘴装置拟采用一个凸轮来同时控制吸嘴，因为薄膜两侧进行压紧和拉开的运动需要同时进行，最好把传动装置和包装材料安排在同一侧。所以拟采用一个凸轮同时控制一对吸嘴。设计为图 2-7所示。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320214图 2-7 开袋吸嘴装置基本工作原理是，由小径向大径变化时为升程，大径向小径变化时为回程，升程时由凸轮1 通过导杆 4 推动吸嘴 5 向中间压紧，气囊 2 被松开，吸入气体即吸住薄膜；回程时由弹簧 6 使吸嘴 5 向两边分开，气囊 2 被压紧，放出气体即吹开薄膜。因此将凸轮设计成如图的椭圆状，转动时，上述循环完成一次开袋过程。本机拟用一对传动比为 1：2 的齿轮来实现：由于横、纵封及切刀都是凸轮转动一周开合一次，而开袋吸嘴是凸轮转动一周开合两次。如果横、纵封及切刀部置在主轴上，就要满足吸嘴凸轮轴的转速为主轴转速的 1/2。从而使吸嘴开合频率与它们一致的目的。2.3.5 无极调速装置如图 2-8 所示的无级调速装置示意图。因为本次操作的容量包装速度是可变的，所以也采用了无极调速装置，无极调速装置通过内部的旋钮的顺时针和逆时针旋转带动了可锥盘进行上下移动，这样就完成了我们本次设计的技术要求，实现完整的无极调速过程。本次设计选用无极调速装置，因为本次设计的技术要求中有一点，因为包装速度是有范围的，可以在范围内调节的，类似的无极调速装置是有很多种的，但大部分并不符合本次设计需求，因为很多摩擦传需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320215动机构零件的弹性滑动，存在误差，影响速度，不能作用于高精度要求的设计中，随后经过挑选我们选择了宽 V 带式机械无极调速装置，其传动比范围为 2-4，并且它具有很多优点，例如结构简单操作容易，也容易分析，理解，噪音小，防止噪音污染，方便维修，节省了维修资金，具有良好的经济性，提高了经济收益，经济可观性。并且工作效率很高。图 2-8 无极调速装置结构2.3.6 确定主轴转速设计包装机时使用独立的横、纵封与切断装置和牵拉辊一起合作，从而可以实现间歇牵拉，因为是凸轮旋转一周来带动这些装置的一个运动循环，并且因为凸轮都安装在主轴位置上，所以包装机在运动的时候，主轴转速就是包装机的包装速度。由上述可得该包装机的包装速度为50-70 袋/min，所以主轴的转速为 50-70r/min。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202162.3.7 选择电动机电动机一般都是在工厂中按照相关的标准规定大批量生产的，在机械设计的过程中按照相关的标准和条件来选定设计目录中电动机的型号和构造类型，容积和转速，并且选定电动机的具体型号。如：工作要求，工作载荷，安装要求及尺寸，重量等无特殊限制等条件，一般都选择使用 y 系列三相交流异步电动机，在生产期间没有特殊要求的情况下，随后根据电动机的加热条件来确定电动机的容积，额定功率时在不断地运动中的发电机的加热不高于正常温度的最大功率，工作负荷等于额定功率时的点击转动速度是满载转速，而即使是相同类型的电动机也会有不同的型号，这取决于额定功率的不同和转动速度的不同导致的，而且当机械处于长期工作中，选用的电动机的额定功率一定要高于或等于电动机所需要的正产功率，一般情况下不需要校正测验发热和启动力矩，而电动机工作时要求的正常功率 Pw 是由机械运行时的阻力和运动的参数结合计算求出来的，设计过程中按运行计算，该包装机的主轴转速等于包装机的包装速度为 5070r/min。以此可以了解到所需电动机的功率很小，根据设计资料选取 Y90S4 三相异步交流电动机，其额定功率为 1.1KW，满载转速为 1400r/min。2.4 设计主传动路线因为选定的 Y90s-4 三相异步交流电动机的满载转速为 1400 r/min，而主轴的转速等于包装机转速为 5070r/min，调速的范围很大，以此选择传动比较大的蜗杆传动来完成调速。无级调速装置轴与电动机输出相联，选择宽 V 带无级调速装置，其传动比为 24。蜗杆传动的单级传动比为 580，选取传动比为 10 进行计算。则此时无级调速装置的传动比为 22.8，在所选取的无级调速装置的传动比范围之内，因此满足要求。设主轴为 1 轴，开袋吸嘴凸轮周为 2 轴，充填器轴为 3 轴。因为 2 轴转速为主轴转速的1/2，转动方向平行，则通过一对传动比为 1：2 的直齿圆柱齿轮来实现；3 轴转速为主轴转速的1/4，即为 2 轴的 1/2，转动方向互相垂直，则通过一对传动比为 1：2 的直齿锥齿轮来实现。超越离合器和牵拉辊通过同步带传动。安排传动路线如下：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320217图 2-9 主传动示意图图中数据为： =22.8 ， =10 ， =2 ， =2 。1i2i3i4i因为 n=1400 r/min可算出： =500700 r/min1n=5070 r/min2=2535 r/min3=12.517.5 r/min4n2.5 设计总体布局根据上述参数计算以及构件选择，画出如下布局图：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320218图 2-10 包装机总体布局3 主要机构设计与计算3.1 成型器的设计与计算等腰锐角三角形平板、导辊和固定支板联接而成构成了三角板成型器。改成型器具有很好需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320219的适应性，特别是在有大变化的制袋规格的情况下，在许多机型上适用。利用三角板成型器即可将平张薄膜折叠成型，如图 3-1 所示：图 3-1 三角成型器的尺寸图设薄膜宽度为 2b,b 是折叠后的卧式机的空袋高度；水平面与三角板之间的夹角(即安装角)为 ，三角板的顶角为 2 ，薄膜在三角板翻折经过的这一区段长为 ，如果不计算三角板的0a厚度，并且折叠后的两膜又贴得很紧凑，这样的话，在直角三角形 DEC 中，设 DEb,DC=a 故:sinba直角三角形 ADC 或 BDC 中，设 ADBDb，DCa,故： btga对同一个三角板成型器和空袋尺寸来讲，可得或 sintgsinarctg由此可得，三角板成型器的顶角与水平面与三角板之间的夹角有关、三角形的尺寸与形状与 值的大小有关系。换言之，为了不影响成型器的正常工作，在正常情况下，安装角一定对应着一定形状尺寸的三角板成型器。在生产实践中，加工后得到的三角板顶角的 2 值，可以调整的是安装角 ，所以 值最好是一个容易测量的整数。一般来说可先选定 再用式 求解 值。sinarctg实际上，安装角 等于薄膜在三角板成型器顶角附近运动时的压力角。 越大说明压力角也越大，从而使薄膜折叠所受阻力也大。当然，薄膜容易产生拉伸变形，甚至被撕裂或拉断。因为压力角过大，反之若压力角很小，又会使结构不紧密，根据上述的压力角与结构尺寸间的需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320220关系，三角板成型器安装角的选择范围一般为 。由此可见， 。据此，既203:30可将成型板制成等腰三角形，也可制成等边三角形。决定三角板成型器的尺寸，除顶角外还有三角板顶高 h。而它与所制袋的最大尺寸有关，即 ：（3-maxcshb1）式中 空袋的最大高度maxb余量，取 3050mmh下面根据上述方法计算本机的成型器尺寸：取安装角 ，b 为袋长，则 b=100mm,30因为： ，则 （3-2）sina102sini3m又： 符合范围i26.rctg取 ， （3-3）maxshbh4则： 1062.5m根据上述数据，画出成型器示意图图 3-2 成型器确定厚度、直径等其他尺寸。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202213.2 蜗轮减速器的设计 (按主轴转速 50 r/min 设计)电动机无级驱动，Y90S4 三相异步交流电动机，额定功率为 1.1KW，满载转速为1400r/min。经调速装置传到蜗杆轴后转速为 500r/min，蜗轮轴的转速为 50 r/min，载荷平稳，单向连续运转，预期使用寿命为 19000h。1.选择蜗杆，蜗轮材料，确定许用应力。选择材料：选择蜗杆的材料为 40Cr，表面淬火，硬度为 4550HRC；由于转速不快，先选蜗轮齿圈的材料为 ZCuAl10Fe3，金属模铸造。确定许用应力：应力循环次数 726050192.610hNnL查表 10-4（参考机械设计教材，以下计算过程中所查的图，表未注明的与此相同）得：； （3-20OHMPa70OFPa4）（3-782116.8NHOHOHZM5）（3-692104.6NFOFOFYPa6）2.选择 , 1Z2根据传动比 ，参考 10-2 节的推荐，取 40i1Z 40，取 40，则实际传动比 10；2142i3.按齿面接触疲劳强度设计（ 3-22129()EHZmdKT7）需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320222由表 10-7 查得： ；1.AK由于 较低，估计 ，取 ；2n23/vms1.V因载荷平稳，通过跑合可以改善偏载程度，取 ；K载荷系数 ；12AVK21Ti当 时，取4Z0.9=18900066129.5.50.21.9PTinNm:由表 10-6 查得:（3-8）156EZMPa将以上数值代入接触疲劳强度设计公式，求得 （3-9）22129()EHmdKT 231569.80()01.547.8m按疲劳强度要求， ，查表 10-1 选出 ， ， ，21.5d1d14z， ， 。10q24z80r中心距 ，2()maqz25402mzm4.验算初设参数蜗轮圆周速度 2v（3-10）220.5/61dns原估计 选 值相符。23/vmsVK滑动速度 s，选用铝青铜为蜗轮材料适合。21.46/insvsr蜗杆传动效率 ，根据 ，查表 10-8 得 ，1(0.95.):.4/svm34v需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320223（3-11）10.4.8()7vtgr传动效率 0.9，不相符。(0.95.6)0.8.1:则验算 =1700006125.02.8PTinNm:= （3-12）22129()EHZmdK 231569.17()9047.不影响前面的结果5.验算齿根弯曲疲劳强度（3-13）21.6FaFFKTYmdz蜗轮当量齿数 ，由图 9-19 查得 时的齿形系数 ，2350cosvzr250v2.34FaY1.80rY2.67.481.650F MPa，弯曲强度满足。6.热平衡计算计算箱体散热面积 A。取环境温度 ,润滑油工作温度 ，散热系数 （通02tC170tC215/tKWmC风条件好）。所需散热面积 210().9.8150tPAK7.蜗杆、蜗轮几何尺寸计算蜗杆齿顶圆直径： 1122560(1)aaa adhdmmh 蜗杆齿根圆直径： 112()50(.)38(.2)ffadhcc 蜗杆齿宽 2.5.41bmz蜗轮喉圆直径：需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q196904320224222 2()0510()aaadhdmhxmx蜗轮齿根圆直径： 222()(.)18ff ac m蜗轮咽喉母圆直径 （3-14）157.0gdr蜗轮齿宽 （取 ） （3-15）21sinb50si38m选蜗轮轮齿端面为锥面结构，见表 10-3蜗轮轮缘高度：（3-16） 1(2)sin0.8(620.5)sin0.85aBdcm60541取为切去顶圆齿尖，蜗轮顶圆直径：（3-17）22(1cos)20(1cos50)24.3eagdr m为了不损伤齿宽 b（3-18）22 38()10(2)21.550eagdrt tg 取 20em3.3 主轴设计及轴承与键的选择由设计参数我们知道该包装机的包装速度等于主轴转速为 50-70 袋/min，所以主轴的转速为 50-70r/min，主轴材料的选择为 45 钢。3.3.1 按扭转强度条件计算这是根据扭矩来计算轴的强度的方法，主要是利用轴承受的扭矩，如果出现一些特殊情况，例如还是存在一点小的弯矩的时候，我们就会考虑一下别的办法来应对这种特殊情况，比如降低扭转的切应力。在涉及轴承的时候，我们对轴径进行估算，对于有些不太重要的轴，使用这种方法很合理，也可以直接用在最后的结果上。需要购买图纸咨询 Q1459919609 或 Q1969043202251.轴的扭转强度条件为：（3-319502T TPn19）由上式可得轴的直径 ：（3-20）31133950.2TpdAn考虑轴端有键槽，轴径应增大百分之四到百分之五，取 d 等于三十五毫米。2.键联接的强度校核 选用 A 型平键（GB1096-79），与齿轮联接处键的尺寸 ,与蜗轮联接处128bhL键的尺寸 ，因与齿轮联接处键的尺寸及轴径均较小且受载大，故只需校16052bhL验此键。键联接强度校核按表 5-3-16 公式计算，式中各参数为 ，2150/PNm， 。0.5.84khm2816lLbm键联接传递扭矩 T 为： 2910.N/PTn轴键工作面的比压 为：p22.164/30p pm3.计算支承反力、弯矩及扭矩轴的受力简图、水平面及垂直面受力简图