四段式分件供送螺杆设计

目录

第一章设计概述 (2)

1.1设计的目的 (2)

1.2 四段式分件供送螺杆与星形拨轮装置概述 (3)

第二章四段式分件供送螺杆与星形拨轮装置的参数确定 (4)

2.1星形拨轮的设计 (4)

2.2螺杆螺旋线的组合特征 (4)

2.3螺杆螺旋线的基本参数 (5)

2.4组合螺旋线的设计 (7)

2.4.1输入等速段 (7)

2.4.2螺杆变加速段螺旋线 (8)

2.4.3螺杆等加速度段螺旋线 (10)

2.4.4螺杆输出等速段螺旋线 (12)

2.5螺旋槽轴向剖面的几何形状设计 (14)

2.6利用程序设计的方法输出结果并自动生成图形 (16)

2.6.1 Matlab软件的运用 (16)

2.6.2 Pro.e画图工具的运用 (18)

第三章总结 (20)

设计心得 (20)

参考文献 (21)

第一章设计概述

1.1设计的目的

这个课程设计是一个重要的实践性教学环节，也是提高我们这些工科学生工程设计能力的一个重要途径。是让我们这些包装机械专业方向的学生学好专业知识课程和充分利用所学资源进行设计分析的重要方法，对我们以后的学习工作具有非常重大的意义。

1.1.1设计的主要技术参数

供送物品为圆柱体：尺寸：直径为40 mm、高为100 mm

1.1.2设计任务

1、根据有关参数进行计算或编写有关设计计算程序；

2、利用程序设计的方法输出结果并自动生成图形；

3、画出装配图及其主要零件图；

4、完成设计计算说明书。

1.2 四段式分件供送螺杆与星形拨轮装置概述

目前，在包装工业领域，已广泛应用多种类型的分件供送螺杆装置。这种装置可按某种工艺要求将规则或不规则排列的容器、物料以确定的速度、方向和间距分批或逐个地供送到给定的工位。特别是为了适应包装容器日新月异的变化和提设备生产能力的实际需要，分件供送螺杆装置正朝着多样化、通用化和高速化方向发展，并不断扩大它在灌装、充填、封口、贴标、计量、检测以及自动包装线上的应用，如分流、合流、升起、起伏、转向和翻身等。

如图1.1为分件单列送正圆柱形及某些异形瓶罐的典型组合装置，从实用角度出发比较系统地阐述了变螺距分件供送螺杆与星形拨轮的理论、设计等关键问题。

图1.1典型变螺距螺杆与星形拨轮组合装置图

分件供送装置结性能的好坏直接影响到产品的质量、工作效率、总体布局和自动化水平。所以，设计应在满足被供送瓶罐形体尺寸、星形拨轮节距及生产能力等条件下，合理确定螺杆直径及长度、螺旋线旋向及组合形式、螺旋槽轴向剖面几何形状和星形拨轮齿廓曲线，进而校核罐受螺杆、导向板、输送带等综合作用后能达到给定的速度和间距，减轻冲击、震动、卡滞现象，实现平稳可靠运动。

第二章 四段式分件供送螺杆与星形拨轮装置的参数确定

2.1星形拨轮的设计

图2.1所示为星形拨轮的结构简图。

图2.1星形拨轮的结构简图

为了满足课程设计任务要求，假定设星形拨轮齿数为8=b Z ；拨轮的转速为b n =100r/min ；拨轮同时传送两个被供送体时入手所需距离为70mm ；因被供送体的直径直径为ρ2=40mm ，高mm h 100=，则取拨轮的节距为

b C =112mm,设拨轮节圆半径为b R ，因为容器以等间距定时供送，则

b b b Z C R •=•π2 )2/(πb b b Z C R •= 则拨轮的节圆半径为mm R b 6.14228

112=⨯⨯=

π

拨轮高度依据被供送体的高度为b h =60mm.。 拨轮转速与螺杆转速的关系应满足：b

b z n

n =

，则螺杆的转速可确定。 min /8008100r n =⨯=

2.2螺杆螺旋线的组合特征

在工件传送过程中，有的能顺利导入螺旋槽，有的却被螺杆端面阻挡甚至同

输送过来的其他瓶罐产生冲撞，另外还可能使输出过程出现：“局部断流”现象。面对这些错综复杂的工作状况，为了更好地实现缓冲和“定时整流”的目的，对分件供送来说，就不宜采用螺距全是

C的等螺距螺杆，而应在螺杆的进中附近

b

配备可调式减速装置，使瓶罐自动减速相互靠近，以便逐个依次顺利地导入螺旋槽内，接着再增速达到预定间距，借助拨轮有节奏地引导到包装工们。因此，当螺杆应用于高速度分件定时供送时，其螺旋线最标准的组合模式最好是四段式：

①输入等速段，螺距小于

C，有助于稳定的导入口

b

②变加速度段，加速度由零增至某最大值，以消除冲击。

③等加速段，与输送带拖动瓶罐的摩擦作用力相适应，采用等加速运动规

律使之增大间距，以保证在整个供送过程中与螺旋槽有可靠的接触摸点

而不易晃动和倾倒。

C，以改善星形拨轮齿槽的结构形式及其啮入

④输出等速段，使螺距等于

b

状态，这对供送导形瓶罐尤为重要。

2.3螺杆螺旋线的基本参数

参阅图2.2,所示为四段式变螺距螺杆。通常螺杆的前端多呈圆锥台形，而后端则有同瓶罐主体半径 相适应的过渡角，以利改善导入效果，缓和输入输出两

端的陡振和磨损，延长使用寿命。设螺杆的内外直径各为,2,200R D r d ==为使螺旋槽对瓶罐产生适宜的侧向力，一般取R=（0.7～1.0）（ρ+0r ）。

图2.2变螺距螺杆

对供送正圆柱形容器，其圆弧半径为ρ=20mm ，螺杆的内外半径分别为0r 、R ，则可取

ρ+≤0r R （ 2-1）

至于0r 的值，一般情况下主要根据螺杆芯部及其支轴的结构尺寸等因素加以确定。实际中也可从满足某种工艺要求的角度来考虑这个问题，例如供送安瓿，为防止倾倒挤碎，应选用较大的螺杆内径和较小的螺旋角。因为设计要求供送主体瓶灌的尺寸为：直径为ρ2=40mm ，高mm h 100=。为满足设计任务要求，我们

先暂取供送螺杆的内径为mm

r 400=，根据式（2-1）取螺杆的外径mm R 50=