毕业设计--黏稠液体包装机的方案设计

目录

1 黏稠液体包装机的方案设计与基本原理 (3)

1.1方案设计论述 (3)

1.2运动基本原理 (4)

2 黏稠液体包装机的类型选择与主要参数 (6)

2.1包装机类型的确定 (6)

2.2机器性能参数 (6)

3 黏稠液体包装机传动系统的计算 (7)

3.1电动机的选择计算 (7)

3.2V带传送及带轮的设计计算 (7)

3.2.1 总传动比的分配 (7)

3.2.2 V带及带轮传动设计 (7)

3.3主轴（包含轴承）的设计计算 (11)

3.4减速器的设计与选择计算 (11)

3.5联轴器的选择计算 (12)

3.6无极变速器的选择与性能要求 (12)

3.7凸轮机构的设计计算 (12)

3.7.1 基圆半径的选择 (13)

3.7.2 凸轮轮廓线的设计 (13)

3.8渐开线直齿圆柱齿轮的设计计算 (18)

3.8.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (18)

3.8.2按齿面接触强度设计 (18)

3.8.3 圆柱齿轮几何尺寸计算 (20)

3.9直齿锥齿轮的设计计算 (20)

3.9.1第一对锥齿轮： (20)

3.9.2第二对锥齿轮 (23)

3.10曲柄摇杆机构的设计计算 (24)

3.10.1 曲柄摇杆机构一：充填机构阀门 (24)

3.10.2 曲柄摇杆机构二：充填机构的活塞杆处 (25)

3.11离合器的设计与选择 (25)

4 黏稠液体包装机执行机构的设计计算 (26)

4.1供料填充机构的设计 (26)

4.2薄膜送纸机构的设计 (27)

4.3步进电动机的选择 (27)

4.4成型器的设计 (28)

4.5热封与切断机构的设计 (31)

毕业设计总结 (33)

致谢 (34)

参考文献 (35)

1 黏稠液体包装机的方案设计与基本原理

1.1 方案设计论述

本次毕业设计课题为立式间歇式黏稠液体包装机——执行机构。

包装机是比较典型的集机、电、液于一体化的自动机械，此次毕业设计黏稠液体包装机属于食品包装机家族序列的一个分支，随着经济全球化的进程加快和我国城市化的快速发展，人们的生活质量要求越来越高，对食品，日用品的包装要求也急剧提高，基于现在的包装机发展趋势，我认为选取袋成型-充填-封口集成的DXD序列的多功能包装机械。

包装机主要由薄膜供送系统，物料计量与填充系统，主传动系统，执行系统，输出机构及控制系统和机架组成。

包装材料的供送装置：该机构是将薄膜进行定长或整理排列，并按要求输送到预定工位的机构，如此次设计中要求间歇式送纸，成型，输送和相应的检测等功用，采用通用的多重辊轮依次排列，使薄膜平整张紧，输送时不褶皱，拉袋时保持韧性不至于被撕裂，很好的满足了设计要求。

物料的计量与供送装置：由于流体，固体，粉末，块状等物料状态不同，决定了其采用的计量方式，供送方式都不同。因为黏稠液体产品我选取了容积式计量装置，柱塞阀式填充推进机构；因为液体的流动性相对于固体颗粒物料而言差距较大，流动性差导致不能依靠自身重力等因素，必须有推进装置（活塞）辅助，挤压液体送至下个工作空间。

主传动系统:将薄膜材料和被包装物料由一个工位传送至下一个工位的装置，为了提高生产效率和可靠性，同时增强包装机的多元化功能，包装作业通常由多个机构，其传动形式决定了整体的形式，如直线式，间歇式，或者连续式。电动机为包装机械提供动力来源，传动系统有包括轴，带轮，齿轮，涡轮蜗杆，凸轮，连杆等动力分配传输装置组成，将运动传递给执行机构和控制系统。

执行机构：直接完成包装作业的机构，是包装机械非常重要的部分，要求比较精密，其性能往往决定了包装机的整体性能，主要完成充填、裹包、封合、贴标、捆扎、切断等操作。

产品输送机构：即把合格的包装产品从机器上输出，或实施定向排列的输出

机构，通常选用输送皮带，也有用链式输送，或考机械手抓取等装置。

控制系统：由光电控制装置，各种机械辅助装置，微机芯片组成，从动力的输出，传动机构的运行，执行机构的动作及配合，都是由控制系统发号施令的。包括自动检测，故障诊断，安全保障措施等等。

机架：用于安装、固定、支承包装机械所有的零部件，满足其运动要求和装配位置要求。

本设计要求机身结构紧凑，工作能力较小，主传动系统包括电机，减速器，无极变速器，齿轮，输送带等基本上是标准件，以前课程设计都有设计经验或者涉及到，可按国标要求进行参数的选择与型号的确定；而此次设计的重点方向则是非标准件的执行部分，例如凸轮机构，连杆机构，柱塞阀式机构，成型器设计计算，热封机构（确定热封时间及转角）和辅助装置等，设计数据量大，任务繁重，难度较大，要以最优化的参数，参观了实践生产的主流包装机械，参照前人的设计经验，才能较好的完成。

1.2 运动基本原理

卷筒薄膜经由导辊被牵引入成型器，通过成型器和加料管的支承与塑形作用，形成三边封口袋的雏形；封合时，L形热封器垂直压合在薄膜的搭接处，通电加热形成牢固的纵封，随后热封器复位张开，由横封牵引滚轮对薄膜进行向下的牵引一个袋长的距离，由切刀在最终位置加压切断，可见L形热封器每次可以完成上一个袋子的下口和下个袋子的上口及同时纵封，物料的充填则是在薄膜受拉向下牵引时完成。

上述执行操作由电动机提供动力，通过联轴器与蜗轮蜗杆减速器相连接，将转矩传递至主轴及直齿轮、锥齿轮、凸轮等传动分配装置，拉袋的步进电机等提供向下牵引动力，与切刀（连在摆臂上）相互配合完成整个流程，整体示意图如下图1-1所示。

图1-1 立式间歇式黏稠液体包装机械运动简图