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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
機電工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 級 學(xué)生
題目： 全自動顆粒包裝機的設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計（論文）從
課題的意義及培養(yǎng)目標(biāo)：
畢業(yè)設(shè)計是在校學(xué)習(xí)課程中一個很重要的環(huán)節(jié)，通過讓學(xué)生對全自動顆粒包裝機的設(shè)計，把學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識綜合地進行應(yīng)用。使學(xué)生在學(xué)完全部理論課程和專業(yè)課程以后，進一步地鞏固和擴大專業(yè)知識，鍛煉學(xué)生實際動手能力。培養(yǎng)學(xué)生從接到一項設(shè)計課題開始到設(shè)計出完整的全套圖紙及設(shè)計說明書為止整個設(shè)計步驟的具體操作（收集資料、寫開題報告、進行方案比較并確定設(shè)計方案、設(shè)計總裝圖、部裝圖及零件圖、撰寫設(shè)計說明書），為學(xué)生畢業(yè)后的實際工作能力打下良好的基礎(chǔ)。
設(shè)計（論文）所需收集的原始數(shù)據(jù)與資料：
需收集與本課題同類型的塑料薄膜包裝機的有關(guān)數(shù)據(jù)和資料。如傳動系統(tǒng)、料缸結(jié)構(gòu)、及聚乙烯塑料薄膜的牽引系統(tǒng)、成型與墊封機構(gòu)（橫封與豎封）。1. 生產(chǎn)能力：35袋/分鐘；2. 包裝容量：5~25ml（連續(xù)可條）；
3. 精度；4. 包裝材料厚度0.08~0.mm，寬度60~140mm?！ ?
5. 外形尺寸應(yīng)盡量小。
課題的主要任務(wù)（需附有技術(shù)指標(biāo)分析）：
該生主要負(fù)責(zé)以下幾部分工作：
1. 通過畢業(yè)實習(xí)，收集所需要的有關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)、資料。
2. 整理所收集的設(shè)計數(shù)據(jù)及資料，經(jīng)分析比較后確定自己的設(shè)計方案。
3. 方案確定后，進行參數(shù)設(shè)計計算。
4. 設(shè)計裝配圖和部裝圖。
5．設(shè)計零件圖?！ ?
6．整理并打印設(shè)計說明書。
設(shè)計（論文）進度安排及完成的相關(guān)任務(wù)（以教學(xué)周為單位）：
周 次
設(shè)計（論文）任務(wù)及要求
第1～4周
畢業(yè)實習(xí)，收集所需要的數(shù)據(jù)及資料
第5周
整理資料，經(jīng)分析比較后，確定設(shè)計方案
第6～7周
進行參數(shù)設(shè)計計算
第8～10周
進行總體裝配圖的設(shè)計
第11～12周
進行部裝圖的設(shè)計
第13～15周
進行零件圖的設(shè)計
第16～17周
整理并打印設(shè)計說明書
學(xué)生簽名： 日期：
指導(dǎo)教師： 日期：
教研室主任： 日期：
3
全自動顆粒包裝機
全自動顆粒包裝機的設(shè)計
摘 要
本文主要介紹了一種包裝機械—自動顆粒包裝機的工作原理及其設(shè)計過程，對其傳動系統(tǒng)的參數(shù)進行計算和傳動部件的強度校核，對其整體外觀、箱體以及支架進行合理的改進。自動顆粒包裝機主要適合于包裝食品、茶葉、醫(yī)藥、化工等產(chǎn)品的松散狀、無粘性細(xì)小顆粒物品的小劑量自動包裝。其包裝材料為復(fù)合材料，在高溫下粘合。
本機主要有橫封機構(gòu)、縱封機構(gòu)、供料機構(gòu)、剪切機構(gòu)、傳動機構(gòu)及電器控制系統(tǒng)。在本次設(shè)計中，我們的主要任務(wù)是對其傳動系統(tǒng)的支架、整機的箱體進行改進，使其滿足設(shè)計要求，以達(dá)到所要求的生產(chǎn)效率。
本機的特點是能自動完成制袋，可調(diào)量杯計算、充填、打印日期、封合部位打口、記數(shù)等功能。本機還采用了無機調(diào)整制袋長度機構(gòu)和智能型商標(biāo)定位裝置。
關(guān)鍵詞：工作原理，傳動機構(gòu)，支架
Automatic Granular Packaging Machine
ABSTRACT
This article mainly introduces the principle and course of the design of the packing machinery (the type of DXDK40-II), and the author calculates the parameter of the transmission system, collates the drive parts and improves the appearance, the box and the bracket. This machine mainly packs the relaxed, small granule with out glutimesity in food、tea、medicine and chemical industry. The material is composite and agglutinated in high temperature.
This machine is mainly made up of the thwart and the vertical framework which encapsulate the edge of the bags, the framework which supply the materials、the transmission system and the electricity control system. The main task in this work is to improve the bracket in the transmission system and the box of the machine to meet the needs of the design and reach the efficiency we need.
It can make bags、adjust the measure of the measuring cup、filling、mimeograph the date、make the space in the enveloped parts and count automatically. It also can adjust the length of the bags and orient the position of the mark.
KEY WORDS: the principle of the work， transmission parts，the bracket
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 前言 1
2 自動顆粒包裝機工作原理 2
2.1 機械部分 2
2.1.1 無級調(diào)速機構(gòu) 2
2.1.2 間隔齒輪及錐棍無級調(diào)整機構(gòu) 2
2.1.3 偏心鏈輪機構(gòu) 3
2.1.4 行星差動輪系 4
2.1.5 可調(diào)量杯機構(gòu)及量杯零件圖 5
2.2 電器部分 5
2.3 光電控制的簡要說明 5
3 總體方案設(shè)計 6
3.1 功能和應(yīng)用范圍 6
3.2 工藝分析 6
3.3 機構(gòu)造型 7
4 運動參數(shù)的計算及傳動系統(tǒng)的設(shè)計 9
4.1 帶傳動的計算 9
4.2 鏈傳動設(shè)計 10
4.3 剪切部分齒輪傳動系統(tǒng) 11
4.4 錐齒輪的設(shè)計計算 15
4.5 料盤傳動部分 18
4.5.1 I-II 間的傳動 18
4.5.2 II-III 之間的傳動 21
4.6 隔板的設(shè)計、加工以及誤差 25
4.7 支架的設(shè)計及加工 26
5 機構(gòu)調(diào)整及事故處理方法 29
5.1 機構(gòu)本身故障 29
5.2 轉(zhuǎn)盤部位故障 29
5.3 注意事項 30
致 謝 32
參 考 文 獻 33
全自動顆粒包裝機的設(shè)計
摘 要： 本文主要介紹了一種包裝機械——自動顆粒包裝機的工作原理及其設(shè)計過程，對其傳動系統(tǒng)的參數(shù)進行計算和傳動部件的強度校核，對其整體外觀，箱體以及支架進行合理的改進。自動顆粒包裝機主要適合于包裝食品、茶葉、醫(yī)藥、化工等產(chǎn)品的松散狀、無粘性細(xì)小顆粒物品的小劑量自動包裝。其包裝材料 為復(fù)合材料，在高溫下粘合。
本機主要有橫封機構(gòu)、縱封機構(gòu)、供料機構(gòu)、剪切機構(gòu)、傳動機構(gòu)及電器控制系統(tǒng)。在本次設(shè)計中，我們的主要任務(wù)是對其傳動系統(tǒng)的支架，整機的箱體進行改進，使其滿足設(shè)計要求，以達(dá)到所要求的生產(chǎn)效率。
本機的特點是能自動完成制袋，可調(diào)量杯計算、充填、打印日期、封合部位打口、記數(shù)等功能。本機還采用了無機調(diào)整制袋長度機構(gòu)和智能型商標(biāo)定位裝置。
關(guān)鍵詞：工作原理，傳動機構(gòu)，支架
Automatic Granular Packaging Machine
ABSTRACT：This article mainly introduces the principle and course of the design of the packging machinery (the type of DXDK40-II),and the author calculates the parameter of the transmission system, collates the drive parts and improves the appearance, the box and the bracket. This machine mainly packs the relaxed, small granule without glutimosity in food、tea、medicine and chemical industry. The material is compodite and agglutinated in high temperature.
This machine is mainly made up of the thwart and the vertical framework which encapsulate the edge of the bags, the framework which supply the materials、the transmission system and the electrcity control system. The main task in this work is to improve the bracket in the transmission system and the box of the machine to meet the needs of the design and reach the efficiency we need.
It can make bags、adjust the measure of the measuring cup、filling、mimeograph the date、make the space in the enveloped parts and count automatically. It also can adjust the length of the bags and orient the position of the mark.
KEY WORDS: the principle of the work，transmission parts，the bracke
一、引言
自動顆粒包裝機由于功能較少應(yīng)用范圍小所以生產(chǎn)效率較高 本次設(shè)計的主要對象是包裝機的動力系統(tǒng)，介紹了包裝機的橫封機構(gòu)、縱封機構(gòu)和供料機構(gòu)，并簡單介紹了它的電氣控制部分。其機械部分主要有無級調(diào)速機構(gòu)、偏心輪機構(gòu)、行星差動輪系和可調(diào)量杯機構(gòu)：電氣部分主要有光電開關(guān)、凸輪接近開關(guān)控制機構(gòu)和減速機構(gòu)和減速電機。
在包裝機械電動化中，光電技術(shù)愈來愈起著重要作用。例如，可采用來自動檢測流水線上包裝容器的形體、口徑傷痕污垢缺蓋，以及箱體的外廓尺寸、排列間距、移動速度、裝入個數(shù)、封條有無等；還可以像混合物料按色澤逐個自動分選，斗槽那的自動控制，大型，大型物件多道捆扎的自動定位，卷筒商標(biāo)的自動對位切割，沖料軟管的自動定向封口，以及其他類似的情況。
二、自動顆粒包裝機的工作原理
本設(shè)計主要介紹了一種包裝機――自動顆粒包裝機的工作原理及其設(shè)計過程，對其傳動系統(tǒng)進行計算和傳動部件的強度校核。自動顆粒包裝即主要適合于包裝食品、茶葉、醫(yī)藥、化工等產(chǎn)品中松散狀、顆粒性細(xì)小物品的小劑量的自動包裝。其包裝材料位復(fù)合材料，在高溫下粘合。
三、機械的主要部件
1.本機主要有橫封機構(gòu)、縱封機構(gòu)、供料機構(gòu)、剪切機構(gòu)和傳動機構(gòu)。在本次設(shè)計中。我們的 主要任務(wù)似對其傳動系統(tǒng)設(shè)計，對齒輪傳動和帶傳動的計算選擇使其滿足設(shè)計要求，以達(dá)到所要求的生產(chǎn)率。
2.無極調(diào)速機構(gòu)是用來調(diào)整機器包裝速度的。調(diào)整速度時首先松開鎖母；當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)手柄時，動輪外移，主動輪一邊的動輪在彈簧作用下，使得三角皮帶向皮帶輪外邊移動，實現(xiàn)了增速運動。當(dāng)翻轉(zhuǎn)手柄時，動輪壓緊三角帶，迫使三角帶克服彈簧的壓力，向主動皮帶輪小徑方向移動，實現(xiàn)了減速運動。間隔齒輪的作用時為了改變包裝袋長而設(shè)置的，從傳動系統(tǒng)原理圖來看它的運動關(guān)系時主軸每轉(zhuǎn)一周，縱封棍送進薄紙前進一個袋長，二橫封棍旋轉(zhuǎn)半圈封合一次，因此當(dāng)改變包裝袋袋長時，必須與其相適應(yīng)的齒輪咬合，它的特點是：間隔齒輪的持?jǐn)?shù)，即相當(dāng)于袋長額尺寸。錐棍無極調(diào)速機構(gòu)與間隔齒輪配合使用，其作用在于調(diào)整以定袋長的幅度，這對于提高光跟蹤的準(zhǔn)確性起到了可靠的保障。
3.本機能源采用JY7134電容啟動單向電源電動機，功率70W電壓220V，轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/分，外線電源由于機器下放電源插座引進，轉(zhuǎn)動電源開關(guān)電源指示燈亮，撥動電機開關(guān)啟動電機，電機指示燈亮，電機接入時通過電機保險絲。、
4.熱封系統(tǒng)是采用電阻絲加熱連續(xù)封合，縱封棍采用兩個環(huán)型加熱器，每個250W，110W；橫封是兩個棒型加熱器，每個250W、110W安裝在橫封棍內(nèi)，縱封棍內(nèi)，縱封加熱器是鎖母固定在基板上，均可以直接與電源相接。
接熱的溫度是預(yù)先調(diào)到給定溫度，有兩臺DET-4301位式溫度調(diào)節(jié)儀分別對縱封及橫封進行自動溫度控制，即控制他們各自的續(xù)電器。從而使他們的加熱器通電或斷電。溫度調(diào)節(jié)儀的信號分別來自他們的熱敏電阻，將溫度的變化轉(zhuǎn)換成信號的變化進行自動控制。
5.在自動包裝中必須保持商標(biāo)位置正確，這是對包裝質(zhì)量的基礎(chǔ)要求，為此必須使縱、橫封棍速度與包裝商標(biāo)間隔長度一致，然而，包裝紙商標(biāo)實際速度有可能與預(yù)計的有誤差，此誤差積累起來就會使商標(biāo)位置改變，以至超出允差，造成廢電氣部分凸輪接近開關(guān)控制機構(gòu)。
單一的光電控制，只能使伺服電機作出一種動作，而包裝機卻需要如下三種動作：
a)縱封速度不需要修正，在光電信號下，伺服電機不動。
b)縱封棍速度偏低，商標(biāo)后移，要求在光電信號下，縱封棍增速，以實現(xiàn)“同步”
c)縱封棍速度偏高，商標(biāo)遷移。要求在光電信號下，伺服電機反轉(zhuǎn)，縱封棍減速
為此，在本機主軸上裝有凸輪機構(gòu)及接近開關(guān)。以實現(xiàn)以上三種動作，本系統(tǒng)采用電感式NPN輸出，常開型接近開關(guān)精確調(diào)節(jié)接近開關(guān)與凸輪接近距離，再凸輪接近開關(guān)的全過程中，接近開關(guān)指示燈應(yīng)保持亮度，不能有閃動，接近開關(guān)與凸輪間距離應(yīng)為2-3mm。
為使操作方便，將卷筒支架設(shè)置在機器上方。利用象鼻成型器折彎成型式充填封口機，平張卷筒薄膜經(jīng)導(dǎo)棍引至象鼻成型器被折彎成圓筒狀，然后借等速回轉(zhuǎn)的縱封棍加壓熱合并連續(xù)向下牽引。物料經(jīng)計量裝置計量后，由加料斗落入已封底的袋筒內(nèi)。要求自動顆粒包裝機的生產(chǎn)效率達(dá)到50-100袋/分，袋長為55-110毫米。因此，設(shè)置了間隔齒輪和錐滾無級調(diào)速機構(gòu)，采用兩級降速機構(gòu)，第一節(jié)用寬三角帶無級變速，第二節(jié)用錐滾無級變速。
6.機械式切斷包裝袋的方法大體上有熱切和冷切兩種?？筛鶕?jù)具體條件，如包裝材料的材質(zhì)、厚度、材袋的牽引運動形式、切割方法和切口形狀等來適當(dāng)選用。
熱切是將薄膜局部加熱熔化并用熱切元件向熔化部分施加一定壓力而使其分離的一種方法。熱切元件多采用電加熱刀或電加熱絲，常與橫封裝置組合在一起，使熱封與切割同時完成。其中高頻加熱刀既是一只具有刀口的電極，使用間歇式袋裝機熱切聚氯乙烯薄膜材料。脈沖加熱電熱絲，既是一根直徑為２mm的圓云電熱絲，根據(jù)需要可選用間歇或連續(xù)通電進行分割，因其表面不能覆蓋聚氯乙烯編制物，故分割用圓絲與封口用扁絲往往不安裝在同一熱封體上。冷切是借助鋒利的金屬刀刃使薄膜在橫截面上受剪切力而分離料袋的一種方法。冷切工具常用滾刀、鐮刀、鋸齒刀等。由于機器是連續(xù)工作的，所以采用滾刀式，它有兩種組合方式，１）滾刀與定刀、２）慢轉(zhuǎn)滾刀與快轉(zhuǎn)滾刀。前者多用于低速有少切削的場合，因此本機采用第一種組合方式。
四、機械故障及處理方法
任何機器都有可能出現(xiàn)故障，我們的機器也不例外。
部分機構(gòu)不能開動
原因：（一）電動機及接線切斷：將短線處接通，如果市電動機故障應(yīng)更換電機。
原因：（二）保險絲燒斷：更換安培值相當(dāng)?shù)谋ｋU絲。
原因：（三）齒輪各個連接螺絲、鍵等松動重新緊固松動的螺絲和鍵，應(yīng)從電動機開始，按傳動次序進行檢查。
原因：（四）異物咬入齒輪和其轉(zhuǎn)動部位，此時電動機出現(xiàn)異常聲音，不立即處理，則電動機易燒毀，取出異物。
裝粉加入熱封合部位
原因：裝袋時間和熱封時間不協(xié)調(diào)。
解決方法：與轉(zhuǎn)盤齒輪連接的為二擋齒輪，將二擋齒輪推上，改變咬合位置，使其粉粒不在封合時間裝袋。理想的下了時間，應(yīng)在橫向封合完畢后開始，調(diào)節(jié)適當(dāng)后，不要輕易觸動。
薄膜不能咬入上部熱棍，或是脫離熱棍或是兩端不齊。
原因：（一）薄膜裝填薄膜，縱封及橫封棍或是兩端不齊。
原因：（二）薄膜導(dǎo)槽過于靠前。
原因：（三）薄膜導(dǎo)槽過于傾斜。
原因：（四）橫封熱棍偏心鏈輪失常。
調(diào)整方法：通過上述1-4的方法仍不能解決，應(yīng)做以下調(diào)整：
1.把縱封棍壓力調(diào)節(jié)鈕的“拉鈕”向右轉(zhuǎn)動，僅使眼前的薄膜厚度受拉伸。應(yīng)注意過大拉伸則不能封口。
2.降低縱封若棍的壓力，壓力過大薄膜不能夾緊，有可能被擠出。
3.縱封棍假如量要比平時多，一般為7mm應(yīng)夾入10mm。
4.通過以上調(diào)整倘兩側(cè)仍不齊時，應(yīng)使薄膜超出側(cè)的導(dǎo)槽向里彎曲。
5.薄膜導(dǎo)槽中心線有誤差，造成不良或有破損情況應(yīng)給以更換。
五、注意事項
（1）在運轉(zhuǎn)當(dāng)中，應(yīng)注意機器聲音是否協(xié)調(diào)，要迅速分清事故前的異常運轉(zhuǎn)聲音。
（2）把薄膜裝入后，如長時間不開動，縱封棍熱量不斷傳至薄膜，可將薄膜燒壞，此時應(yīng)將三個螺母順時針旋轉(zhuǎn)，將兩縱封棍和兩橫封棍相互離開。
（3）要經(jīng)常用銅刷清掃縱封棍、橫封棍的表面、若加熱棍表面粘著聚乙烯以及塵土等，則會引起熱封不良，并因此而引起縱封棍拉力減弱，使包裝失調(diào)。
（4）在進行檢查、清掃、修理時應(yīng)切斷機器電源開關(guān)。
(5)運轉(zhuǎn)過程中，在橫封棍和裁刀之間，不準(zhǔn)手及其他物品靠近。
(6)定時檢查機器各個緊固部位，是否有松動、脫接現(xiàn)象。
(7)每隔一月應(yīng)在各個緊固部位涂潤滑油，減速器油第一次用油要在10日左右更換，以后每隔2000小時更換一次新油，給油量要到油標(biāo)的中心。
通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我們掌握了機器設(shè)計的一般步驟，也是我們第一次較全面的的設(shè)計能力訓(xùn)練，在這次設(shè)計過程中，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練了綜合運用機械設(shè)計方面的知識，達(dá)到了了解和掌握自動機的設(shè)計過程和方法。
由于時間和能力有限，在設(shè)計中難免存在錯誤和缺點，懇請老師批評指正。在本次設(shè)計過程中，得到吳老師的大力幫助和指導(dǎo)，使我們得以順利完成設(shè)計，在此表示忠心的感謝。
參 考 文 獻
[1]濮良貴，紀(jì)名剛主編. 機械設(shè)計 北京：高等教育出版社，1996年
[2]鄭文緯，吳克堅主編. 機械原理。北京：高等教育出版社，1995年
[3]周開勤.機械零件手冊第四版. 北京：高等教育出版社，1994年
[4]許林成.包裝機械原理與設(shè)計. 上海：上海科技出版社，1994年
[5]龔桂義.機械課程設(shè)計指導(dǎo)書. 北京：高等教育出版社，1990年
畢業(yè)設(shè)計（縮寫稿）
題目：全自動顆粒包裝機的設(shè)計
學(xué) 生：
學(xué) 號：
院 （系）：
專 業(yè)：
指導(dǎo)教師：
畢 業(yè) 論 文
題目： 全自動顆粒包裝機的設(shè)計
學(xué) 生：
學(xué) 號：
院 （系）：
專 業(yè)：
指導(dǎo)教師：
III
全自動顆粒包裝機的設(shè)計
摘 要
本文主要介紹了一種包裝機械—自動顆粒包裝機的工作原理及其設(shè)計過程，對其傳動系統(tǒng)的參數(shù)進行計算和傳動部件的強度校核，對其整體外觀、箱體以及支架進行合理的改進。自動顆粒包裝機主要適合于包裝食品、茶葉、醫(yī)藥、化工等產(chǎn)品的松散狀、無粘性細(xì)小顆粒物品的小劑量自動包裝。其包裝材料為復(fù)合材料，在高溫下粘合。
本機主要有橫封機構(gòu)、縱封機構(gòu)、供料機構(gòu)、剪切機構(gòu)、傳動機構(gòu)及電器控制系統(tǒng)。在本次設(shè)計中，我們的主要任務(wù)是對其傳動系統(tǒng)的支架、整機的箱體進行改進，使其滿足設(shè)計要求，以達(dá)到所要求的生產(chǎn)效率。
本機的特點是能自動完成制袋，可調(diào)量杯計算、充填、打印日期、封合部位打口、記數(shù)等功能。本機還采用了無機調(diào)整制袋長度機構(gòu)和智能型商標(biāo)定位裝置。
關(guān)鍵詞：工作原理，傳動機構(gòu)，支架
Automatic Granular Packaging Machine
ABSTRACT
This article mainly introduces the principle and course of the design of the packing machinery (the type of DXDK40-II), and the author calculates the parameter of the transmission system, collates the drive parts and improves the appearance, the box and the bracket. This machine mainly packs the relaxed, small granule with out glutimesity in food、tea、medicine and chemical industry. The material is composite and agglutinated in high temperature.
This machine is mainly made up of the thwart and the vertical framework which encapsulate the edge of the bags, the framework which supply the materials、the transmission system and the electricity control system. The main task in this work is to improve the bracket in the transmission system and the box of the machine to meet the needs of the design and reach the efficiency we need.
It can make bags、adjust the measure of the measuring cup、filling、mimeograph the date、make the space in the enveloped parts and count automatically. It also can adjust the length of the bags and orient the position of the mark.
KEY WORDS: the principle of the work， transmission parts，the bracket
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 前言 1
2 自動顆粒包裝機工作原理 2
2.1 機械部分 2
2.1.1 無級調(diào)速機構(gòu) 2
2.1.2 間隔齒輪及錐棍無級調(diào)整機構(gòu) 2
2.1.3 偏心鏈輪機構(gòu) 3
2.1.4 行星差動輪系 4
2.1.5 可調(diào)量杯機構(gòu)及量杯零件圖 5
2.2 電器部分 5
2.3 光電控制的簡要說明 5
3 總體方案設(shè)計 6
3.1 功能和應(yīng)用范圍 6
3.2 工藝分析 6
3.3 機構(gòu)造型 7
4 運動參數(shù)的計算及傳動系統(tǒng)的設(shè)計 9
4.1 帶傳動的計算 9
4.2 鏈傳動設(shè)計 10
4.3 剪切部分齒輪傳動系統(tǒng) 11
4.4 錐齒輪的設(shè)計計算 15
4.5 料盤傳動部分 18
4.5.1 I-II 間的傳動 18
4.5.2 II-III 之間的傳動 21
4.6 隔板的設(shè)計、加工以及誤差 25
4.7 支架的設(shè)計及加工 26
5 機構(gòu)調(diào)整及事故處理方法 29
5.1 機構(gòu)本身故障 29
5.2 轉(zhuǎn)盤部位故障 29
5.3 注意事項 30
致 謝 32
參 考 文 獻 33
1
全自動顆粒包裝機
1 前言
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全自動顆粒包裝機
近半個多世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)與流通日益社會化、現(xiàn)代化，產(chǎn)品包裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們的普遍重視。
現(xiàn)代包裝的普遍含義是：對不同批量的產(chǎn)品，選用某種有保護性、裝飾性的包裝材料或包裝容器，并借助適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段實施包裝作業(yè)，以達(dá)到規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量，同時設(shè)法改善外部結(jié)構(gòu)，降低包裝成本，從而在流通直至消費的整個過程中使之容易儲存搬運，防止產(chǎn)品破壞變質(zhì)，不污染環(huán)境，便于識別應(yīng)用和回收廢料，有吸引力，廣開銷路，不斷促進擴大再生產(chǎn)。
中國有著悠久的包裝歷史?？墒侵袊默F(xiàn)代化包裝工業(yè)起步比較遲緩，解放前只有幾個大城市的啤酒廠、汽水廠、罐頭廠、卷煙廠才培植一些包裝機械。直到五十年代末期，開始引進仿制，形成小規(guī)模的生產(chǎn)能力。自動顆粒包裝機實現(xiàn)了對一些無粘性顆粒的包裝，本機采用的材料為復(fù)合材料，包裝材料以紙玻璃紙滌綸膜鋁箔等為基紙引為商標(biāo)，并噴涂要均勻，復(fù)卷后外圓平整，不允許有高低不平或兩邊松緊不一致的現(xiàn)象。
自動顆粒包裝機由于功能較少應(yīng)用范圍小，但生產(chǎn)率較高，本次設(shè)計的主要對象是包裝機的動力系統(tǒng)，介紹了包裝機的橫封機構(gòu)、縱封機構(gòu)和供料機構(gòu)以及箱體和支架設(shè)計，并簡單介紹了它的電氣控制部分。其機械部分主要有無級調(diào)速機構(gòu)、偏心鏈輪機構(gòu)、行星差動輪系和可調(diào)量杯機構(gòu)。電氣部分主要有光電開關(guān)、凸輪接近開關(guān)控制機構(gòu)和減速電機。
在包裝機械電氣自動化中，光電技術(shù)越來越起著重要作用。例如，可用來自動檢測流水線上包裝容器的形狀、口徑傷痕污垢缺蓋，以及箱體的外廓尺寸、排列間距、移動速度、裝入個數(shù)、封條有無等；還可用像混合物料按色澤逐個自動分選，斗槽內(nèi)料或液位的自動控制，大型物件多道捆扎的自動定位，卷筒商標(biāo)紙的自動對位切割，沖料軟管的自動定向封口，以及其他類似的情況。畢業(yè)設(shè)計是工科大學(xué)畢業(yè)生面臨畢業(yè)時，一次綜合全，面的設(shè)計能力的訓(xùn)練。目前在于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)課程的理論能力，加強和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。
通過我們的努力，在經(jīng)過了畢業(yè)實習(xí)參觀、制定設(shè)計方案、選擇傳動機構(gòu)、計算零件尺寸及全，面考慮制造工藝、使用及維護要求，在吳春英的指導(dǎo)下，我們完成了這一機器的設(shè)計。但難免有不足之處存在，希望各位老師加以指導(dǎo)。
2 自動顆粒包裝機工作原理
2.1 機械部分
（1）包裝過程示意圖：
包裝材料（薄膜）——經(jīng)薄膜成型器成型——進行橫封熱合打字打撕口裝料——切斷——進行縱封熱合成型
（2）幾個主要部件的簡要說明
2.1.1 無級調(diào)速機構(gòu)
該機構(gòu)是用來調(diào)整機器包裝速度的，其機構(gòu)簡圖如圖2-1所示：
圖2-1 無極調(diào)速機構(gòu)
調(diào)整速度時首先松開螺母2；當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)手柄1時，動輪3外移，主動輪以便動輪4在彈簧5作用下，使它壓緊三角帶，從而使三角帶向皮帶輪外緣移動，實現(xiàn)了增速運動。當(dāng)翻轉(zhuǎn)手柄1時，動輪3壓緊三角帶，迫使三角帶克服彈簧5的壓力，向主動皮帶輪小直徑方向移動，實現(xiàn)了減速運動。
2.1.2 間隔齒輪及錐棍無級調(diào)整機構(gòu)
間隔齒輪的作用是為改變包裝袋長而設(shè)置，從傳動系統(tǒng)原理圖來看它的運動關(guān)系是主軸每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，縱封棍送進薄膜紙前進一個袋長，二橫封旋轉(zhuǎn)半周封合一次，因此當(dāng)改變包裝袋長度尺寸時，必須與其相適應(yīng)的齒輪合，它的特點是：間隔齒輪的齒數(shù)，即相當(dāng)于袋長的尺寸。錐棍無級調(diào)速機構(gòu)與間隔齒輪配合使用，其作用在于調(diào)整已定袋長的幅度，這對提高光點跟蹤的準(zhǔn)確性起到了可靠的保障，調(diào)整幅度見表2-1。
表2-1 調(diào)整幅度表
間隔齒輪齒數(shù)（袋長）
錐棍無級調(diào)速的袋長幅度（mm）
55
55-70
75
70-90
100
90-110
2.1.3 偏心鏈輪機構(gòu)
如圖2-2所示，該機器的縱封的作用有兩個：一是進行縱向封合作用，另一是帶動包裝紙進行送紙，而橫封棍的封合是間隔的，按正常的工作要求是在橫封進行封合這段時間內(nèi)，它的線速度應(yīng)與縱封棍的線速度保證一致，否則會使包裝材料受到拉伸而破損或是松弛起皺，以至造成封合不良，為此，本機設(shè)置偏心鏈輪機構(gòu)，以保證袋長在一定范圍內(nèi)變化時能使橫封棍封合時的圓周線速度與縱封棍的圓周線速度相適應(yīng)，以保證機器的正常工作。
當(dāng)包裝尺寸改變除了更換相適應(yīng)的間隔齒輪及調(diào)整錐棍外，同時還應(yīng)對偏心輪進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，首先將偏心鏈輪左邊的瑣母松開，旋轉(zhuǎn)偏心鏈輪調(diào)節(jié)旋鈕，使其標(biāo)簽少年宮的數(shù)值（即改變后的袋長）對準(zhǔn)軸上的刻線，然后將瑣母瑣緊，即調(diào)整完畢。
當(dāng)所選的袋長處于偏心鏈輪中心位置尺寸時，（此時袋長為80mm這時偏心鏈輪中心與主軸中心重合，同時橫封棍的圓周線速度與縱封棍的圓周線速度是一致
圖2-2 偏心鏈輪機構(gòu)
鏈輪中心與主軸的中心不重合有一定的偏心距，這時由于主軸的轉(zhuǎn)速是等速的，而主軸的中心和偏心鏈輪有一定的偏心距，這樣使同樣半圈時間內(nèi)偏心鏈輪左右半圈轉(zhuǎn)過的齒數(shù)不同，則使齒數(shù)多的半圈線速度就大；齒數(shù)少的半圈線速度就低，偏心鏈左右半圈轉(zhuǎn)過的齒數(shù)不同則使齒數(shù)多的平圈線速度就大；齒數(shù)少的半圈線速度就低，偏心鏈輪呈現(xiàn)為不等速運動。因此，改變包裝袋袋長尺寸后，相應(yīng)地調(diào)整偏心鏈輪地連心量，即可以實現(xiàn)橫封棍與縱封棍2著的線速度相適應(yīng)。
2.1.4 行星差動輪系
當(dāng)在本機器上使用獨立商標(biāo)之保障材料進行工作時，按照成品袋的要求，橫封封口的位置正好處于兩個商標(biāo)的中央，可是在工作過程中，由于縱封棍送進的拉伸，加熱溫度的影響，包裝紙的存放條件和時間等等因素的影響，包裝紙在使用時，不能保證橫封封合位置處于兩個商標(biāo)的中間，為了補救位置的偏差，必須對縱封棍進行速度的修整，以達(dá)到此目的，而行星差動輪系即是這種修整過程中的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)封合位置正確時，由于減速電機驅(qū)動的蝸桿Z不動 則Z10、Z100不動，主軸的運動通過 中間輪組傳到同軸時的Z250傳給星輪，行輪一方面自傳，另一方面帶動系桿齒輪Z30繞Z100作公轉(zhuǎn) 運動，經(jīng)系桿齒輪轉(zhuǎn)致縱封主動軸進行反轉(zhuǎn)運動，通過Z100、Z120使星輪轉(zhuǎn)速降低后加快，這樣兩個運動合成輸出 的速度就減慢或加快 ，以達(dá)到修整的目的。
圖2-3 行星差動輪系
2.1.5 可調(diào)量杯機構(gòu)及量杯零件圖
量杯分為內(nèi)科杯合外科杯，外科杯外形尺寸與下料盤結(jié)合。量杯規(guī)格分為三種，計量范圍(按容積),第一種：5－10mL，第二種：10－20mL第三種：20－40mL，根據(jù)用戶產(chǎn)品（即被包裝物）計量的大小，可進行上下調(diào)節(jié)，一般掌握原則是根據(jù)用戶產(chǎn)品比重來調(diào)整量杯的高度，實際調(diào)整后的劑量應(yīng)略小于劑量，其實值以調(diào)整轉(zhuǎn)盤中的刮料器與轉(zhuǎn)盤內(nèi)表明之間距離來補償，但它們之間的距離不應(yīng)該過大（即補償量）過大后會造成劑量不精確；奸細(xì)過小會引起刮料器與轉(zhuǎn)盤相互磨損。
2.2 電器部分
本機能源采用JY7134電容啟動單相電機，功率70W，電壓220V，轉(zhuǎn)速1400r/min，外線電源由于機器電源插座引進，轉(zhuǎn)動電源開關(guān)電源指示燈亮，撥動電機開關(guān)啟動電機，電機指示燈亮，電機接入事通過電機保險絲。
熱封系統(tǒng)是采用電阻絲加熱連續(xù)封合，縱封棍采用兩個環(huán)形加熱器，每個250W，100W；橫封是兩個棒形加熱器，每個250W，100W安裝在橫封棍內(nèi)，縱封棍內(nèi)，縱封加熱器是鎖緊螺母固定在基板上，均可以直接與電源相接。
加熱的溫度是預(yù)先調(diào)到的給定的溫度，由兩臺DET-4301位式溫度調(diào)節(jié)儀分別對縱封及橫封進行自動溫度控制，即使控制他們各自的繼電器，從而使他們的加熱器通電或斷電。溫度調(diào)節(jié)儀的信號分別來自他們的熱敏電阻，將溫度的變化轉(zhuǎn)化成電信號的變化進行自動控制。
2.3 光電控制的簡要說明
在自動包裝中必須保持商標(biāo)位置正確，這是對包裝質(zhì)量的基礎(chǔ)要求，為此必須使縱封，橫封棍速度與包裝商標(biāo)間隔長度一致，然而包裝紙商標(biāo)實際速度由可能與預(yù)計的有誤差，此誤差積累起來就會使商標(biāo)位置改變，以致超出允許差，造成廢電器部分。
（1）凸輪接近開關(guān)控制結(jié)構(gòu)
單一的光電控制，只能使伺服電機作一種動作，而包裝機卻需要作如下三種動作：
a) 縱封速度不需要修正，在光電信號下，伺服電機不動。
b) 縱封棍速度偏低，商標(biāo)后移，要在光電信號下，縱封棍增速，以實現(xiàn)同步。
c) 縱封棍速度偏高，商標(biāo)前移。要求在光電信號下，伺服電機反轉(zhuǎn)，縱封棍減速。
在本機主軸上裝與由凸輪積極、接近開關(guān)以實現(xiàn)三種動作，本系統(tǒng)采用電感式NPN輸出，常開型接近開關(guān)精確調(diào)節(jié)接近開關(guān)與凸輪接近距離，再者凸輪接近開關(guān)的全過程中，接近開關(guān)指示燈應(yīng)保持常亮，不能是閃動，接近開關(guān)與凸輪間距應(yīng)為2～3mm。
（2）減速電機采用YJ25E－9可逆電機作為執(zhí)行機構(gòu)，為防止主電機停轉(zhuǎn)時，減速電機被開動，而超負(fù)荷，所以與主電機采用同移撥動開關(guān)，減速電機才能接通電源。
3 總體方案設(shè)計
3.1 功能和應(yīng)用范圍
（1）用途：包裝無粘性小顆粒包裝袋規(guī)格，長55-100毫米，寬30-80毫米。包裝速度為50-100袋/分。
（2）包裝材料：主要為復(fù)合材料，在高溫下粘和，一紙玻璃紙滌綸膜鋁箔等為基紙為商標(biāo)并噴涂高壓聚乙烯制成，噴涂均勻。
（3）封合方式：熱封
3.2 工藝分析
（1）確定機器類型
a）工位：由于生產(chǎn)批量較大，故選用多工位自動包裝機。
b）根據(jù)自動機械設(shè)計理論，找到多個動作的同步點，采用連續(xù)型運動形式。
（2）確定工藝路線
a）包裝機的工藝路線：主要有直線型、階梯型、圓弧型、組合型等，其中直線型又分為立式和臥式兩種，本機采用立式直線型工藝要求路線。
b）包裝材料供送：包裝材料的供送利用縱封棍的摩擦來完成，這樣使機器的結(jié)構(gòu)簡單緊湊容易實現(xiàn)自動化。同時提高了生產(chǎn)率，使包裝材料供送與封口一次完成。
c）供料機構(gòu)：供料機構(gòu)的計量方式采用容積法計量，散體供送裝置，依其主題運動的方式分為旋轉(zhuǎn)式、擺動式、直線往復(fù)式和振動式等多種；依其傳動方式分為機械式、液壓式、氣動式和電磁式等多種。本機運動方式采用旋轉(zhuǎn)式，其傳動采用機械式。
d）主傳送：主傳送系統(tǒng)主要采用齒輪運動，使其達(dá)到生產(chǎn)要求，此外還有由減速電機帶動的蝸輪蝸桿減速機構(gòu)。
e）橫封、縱封機構(gòu)：本機的縱封器采用連續(xù)型棍式縱封器，它的熱封機構(gòu)是做等速相向回轉(zhuǎn)的一對棍筒，它對袋筒兼有施壓、牽引及加熱封邊的作用。在熱封期間，熱量有滾筒內(nèi)的電熱絲通電后供給常熱式輻射加熱，使熱融型塑料進入兩滾筒的熱合接觸面，相互粘合而形成密合的縱封。其橫封采用一種聯(lián)系橫封器結(jié)構(gòu)。熱封所需的壓力可借助兩側(cè)的壓縮彈簧加以適當(dāng)調(diào)節(jié)。熱封時，熱封頭與連續(xù)運動著的袋筒必須既有同步的線速度，否則，封口部位可能發(fā)生起皺或拉長，甚至段裂等不良現(xiàn)
f）剪切機構(gòu)：本剪切機構(gòu)采用棍刀式。切斷裝置。實際上切割過程具有雙重作用，即刃口對塑料薄膜擠壓、滾切和撕裂，因此要求滾到速度達(dá)預(yù)料袋下降速度。
3.3 機構(gòu)造型
（1）包裝材料供送機構(gòu)
為時操作方便，將卷筒紙架設(shè)置在機器上方。利用象鼻成型器折彎成型式充填封口機，平張卷筒薄膜經(jīng)導(dǎo)棍引至象鼻成型器（圖3-1）被折彎成圓筒狀，然后借等速回轉(zhuǎn)的縱封棍加壓熱合并連續(xù)向下牽引。物料經(jīng)計量裝置計量后，由加料斗落入已封底的袋筒內(nèi)。經(jīng)不等速回轉(zhuǎn)的橫封棍，將該袋筒的上口縫合，再經(jīng)回轉(zhuǎn)切刀切斷后排除機外。
（2）主傳動系統(tǒng)
卷筒式復(fù)合包裝材料經(jīng)象比成型器折疊后，即由熱封裝置先后完成分段宗封和底邊全封。
圖3-1 象鼻成型器制袋式袋裝機
1-象鼻成型器，2-加料斗，3-縱封輥，4-橫封輥，5-切刀
（3）傳動系統(tǒng)
要求自動顆粒包裝機的生產(chǎn)效率達(dá)到50-100袋/分，袋長55-110毫米。因此，設(shè)置了間隔齒輪和錐滾無級調(diào)速機構(gòu)，采用兩極降速機構(gòu)，第一節(jié)用寬三角帶無級變速，第二節(jié)用錐滾無級變速。
（4）切斷裝置
機械式切斷包裝袋的方法大體上有熱切和冷切兩種?？筛鶕?jù)具體條件，如包裝材料的材質(zhì)、厚度、材袋的牽引運動形式、切割方法和切口形狀等來適當(dāng)選擇。
熱切是將薄膜局部加熱融化并用熱切元件向融化部分施加一定壓力而使其分離的一種方法。熱切元件多采用電加熱刀或電加熱絲，常與橫封裝置組合在一起，使熱封與切割同時完成。其中高頻加熱刀既是一只具有刀口的電極，使用間歇式帶裝機熱切聚氯乙烯薄膜材料。脈沖加熱電熱絲，既是一跟直徑為２mm的圓云電熱絲，根據(jù)需要可選用間歇或連續(xù)通電進行分割，因其表面不能覆蓋聚氯乙烯編制物，故分割用圓絲與封口用扁絲往往不安裝在同一熱封體上。冷切是借助鋒利的金屬刀刃使薄膜在橫截面上受剪切力而分離料袋的一種方法。冷切工具常用滾刀、鐮刀、鋸齒刀等。由于機器是連續(xù)工作的，所以采用滾刀式，它有兩種組合方式，１）滾刀與定刀、２）慢轉(zhuǎn)滾刀與快轉(zhuǎn)滾刀。前者多用于低速有少切削的場合，因此本機采用第一種組合方式。
（5）確定電動機功率
參閱同類包裝機，確定電動機功率為0.37KW
4 運動參數(shù)的計算及傳動系統(tǒng)的設(shè)計
4.1 帶傳動的計算
取帶輪的傳動比i=1.57,小帶論直徑，小帶輪轉(zhuǎn)速=1400r/min；
（1）確定計算功率
查表得工作情況系數(shù):
所以計算功率:
（2）選取V帶帶型
根據(jù)和的值查圖確定帶型為：Z型普通V帶
（3）驗算帶的速度
所以帶的速度合適。
（4）確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距
根據(jù): ，
初步確定中心距 ，
計算所需要的帶的基準(zhǔn)長度:
根據(jù)普通V帶的基準(zhǔn)長度系列選帶長:
計算實際中心距：
（5）驗算主動輪上的包角
故主動輪上的包角合適。
（6）計算V帶的根數(shù)
由 ，， 查表得：，
，，。
所以：
取根。
（7）計算預(yù)緊力
查表得，故
（8）計算作用在軸上的壓軸力
4.2 鏈傳動設(shè)計
（1）主要參數(shù)
輸入速度：=60r/min；小輪直徑d=100mm,傳動比i=1;
輸入功率：
選用類型、材料：鏈輪的類型為滾子鏈，材料為40號鋼經(jīng)淬火回火處理。
（2）選擇鏈輪的齒數(shù)，
假定鏈速V=0.6~3m/s，==19
（3）確定計算功率
由表查得=1.0，
確定鏈條節(jié)數(shù)
初定中心距，則鏈節(jié)數(shù)為
確定鏈條的節(jié)距p
按鏈輪的轉(zhuǎn)速估計，鏈工作功率曲線左側(cè)時，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。由表查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)
，；
選取單排鏈，由表查得多排鏈系數(shù)，故得所需傳遞的功率為
根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速及功率kw，選鏈號為32A單排鏈。再查得鏈節(jié)距，
驗算鏈速
與假設(shè)相符
（4）演算小鏈輪轂孔dk
查得
（5）作用在軸上的壓軸力
有效圓周力
，故
鏈的型號為： GBH1243。1-83
4.3 剪切部分齒輪傳動系統(tǒng)
取包裝袋袋長為80mm，包裝速度為60袋/分，剪切部分的線速度
主要參數(shù)：功率；小齒輪轉(zhuǎn)速；傳動比i=1.5
（1）選取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)
選取齒輪類型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動，材料為HT250，硬度為170~241HBS；
選取精度等級：此傳動為一般齒輪傳動，故取精度等級為8級；
齒數(shù)：小齒輪：；大齒輪：
（2）按齒面接觸強度設(shè)計
由設(shè)計計算公式進行試算，即
確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值
試選載荷系數(shù)
計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
由表選取齒寬系數(shù)
由表查得材料的彈性影響系數(shù)
按齒面硬度中間值206HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限：
計算應(yīng)力循環(huán)次：
查表得接觸疲勞強度壽命系數(shù)：
，
計算接觸疲勞許用應(yīng)力:
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:
設(shè)計計算
a) 試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，
b) 計算圓周速度V:
c) 計算齒寬b和模數(shù):
，
d) 計算載荷系數(shù)K
查表得使用系數(shù):
根據(jù) ，8級精度，查得載荷系數(shù)：，的計算式：
查得:
載荷系數(shù)：
e) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為：
f) 計算模數(shù)m
（3）按齒根彎曲強度設(shè)計
a) 確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值
查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為
查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：，
b) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得：
c) 計算載荷系數(shù)K
d) 查取齒形系數(shù)
查得，
e) 應(yīng)力校正系數(shù): ，
f) 計算大小齒輪的并加以比較
所以小齒輪數(shù)值大
設(shè)計計算
對比計算結(jié)果，由齒面接觸強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承受能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)2.7mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值3mm，按接觸強度算得的分度圓直徑。
由此得，，取，，取
（4）幾何尺寸計算
a) 分度圓直徑
b) 計算中心距
c) 計算齒輪寬度
（5）驗算
，與假設(shè)符合
同理以上面算出的大齒輪作為主動齒輪，取傳動比為1.6，功率p=0.3KW，則可算出，，
4.4 錐齒輪的設(shè)計計算
主要參數(shù)：輸入功率；小齒輪轉(zhuǎn)速；傳動比u=1
（1）選取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)
選取齒輪類型、材料：工作平穩(wěn)，速度較低，功率不大，因此齒輪材料選用HT250,其硬度為170~241HBS；
選取齒輪精度等級：精度等級取為8級；
選取齒輪齒數(shù)：選取齒輪齒數(shù)；
（2）按齒面接觸強度設(shè)計
由設(shè)計計算公式進行試算，即
a) 載荷系數(shù)
b) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
c) 的值，通常取
d) 查得材料的彈性影響系數(shù)
按齒面硬度中間值206HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限：
算應(yīng)力循環(huán)次：
查得接觸疲勞強度壽命系數(shù)：
計算接觸疲勞許用應(yīng)力:
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:
設(shè)計計算
a) 小齒輪分度圓直徑:
b) 計算圓周速度:
c) 計算載荷系數(shù)K
查表得使用系數(shù):
根據(jù) ，8級精度，查得載荷系數(shù)：
由表查得，
d) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為：
，取
e) 計算模數(shù)m
（3）按齒根彎曲強度設(shè)計
a) 確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值
查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為
查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：
b) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得：
c) 計算當(dāng)量齒數(shù)
d) 查取齒形系數(shù)
查得：，
e) 應(yīng)力校正系數(shù): ，
f) 計算
設(shè)計計算
所以取m=3,
（4）幾何尺寸計算
，B=22mm
,
4.5 料盤傳動部分
4.5.1 I-II間的傳動
主要參數(shù)：傳動功率；小齒輪轉(zhuǎn)速；傳動比i=2
（1）選取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)
選取齒輪類型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動，材料為HT250，硬度為170~241HBS；
選取齒輪精度等級：此傳動為一般齒輪傳動，故取精度等級為8級；
選取齒輪齒數(shù)：選取小齒輪齒數(shù)，；大齒輪齒數(shù)：；
（2）按齒面接觸強度設(shè)計
由設(shè)計計算公式進行試算，即
確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值
試選載荷系數(shù)：
計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
由表選取齒寬系數(shù)：
由表查得材料的彈性影響系數(shù)：
按齒面硬度中間值206HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限：
計算應(yīng)力循環(huán)次：
查表得接觸疲勞強度壽命系數(shù)：
，
計算接觸疲勞許用應(yīng)力:
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:
（3）設(shè)計計算
a）試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，
b）計算圓周速度V
c）計算齒寬b
d）計算齒寬與齒高之比b/h
模數(shù)
齒高
e）計算載荷系數(shù)K
查表得使用系數(shù):
根據(jù) ，8級精度，查得載荷系數(shù)：
直齒輪，假設(shè)，查得
查得
查得
載荷系數(shù)：
f）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得：
g）計算模數(shù)m
（4）按齒根彎曲強度設(shè)計
彎曲強度的設(shè)計公式為
確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值
查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為
查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，
計算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得：
計算載荷系數(shù)K
查取齒形系數(shù)
查得，
查應(yīng)力校正系數(shù)
，
計算大小齒輪的并加以比較
所以小齒輪數(shù)值大
（5）設(shè)計計算
對比計算結(jié)果，由齒面接觸強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承受能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)2.86mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值3mm，按接觸強度算得的分度圓直徑。
算出小齒輪齒數(shù)，取
大齒輪齒數(shù)
（6）幾何尺寸計算
a) 分度圓直徑
b) 計算中心距
c) 計算齒輪寬度
，取，
（7）驗算
，與假設(shè)符合
4.5.2 II-III之間的傳動
主要參數(shù)：輸入功率；
齒輪3的轉(zhuǎn)速；齒數(shù)比u=2
（1）選取齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)
選取齒輪類型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動，材料為HT250，硬度為170~241HBS；
選取齒輪精度等級：此傳動為一般齒輪傳動，故取精度等級為8級；
選取齒輪齒數(shù)：選取小齒輪齒數(shù)：；大齒輪齒數(shù)：；
（2）按齒根彎曲強度設(shè)計
由設(shè)計計算公式進行試算，即
確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值
試選載荷系數(shù)：
計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
選取齒寬系數(shù)
查取齒形系數(shù)
，
查得應(yīng)力校正系數(shù)
，
查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限為
計算應(yīng)力循環(huán)次：
查表得彎曲疲勞壽命系數(shù):
，
計算彎曲疲勞許用應(yīng)力:
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:
計算大小齒輪的并加以比較
所以小齒輪數(shù)值大
（3）設(shè)計計算
a) 計算齒輪模數(shù)
b) 計算分度圓直徑
c) 計算圓周速度V
d) 計算齒寬b
e) 計算齒寬與齒高之比b/h
，
f) 計算載荷系數(shù)
根據(jù)，8級精度，查得動載系數(shù)：
直齒輪，假設(shè)，查得
查得
查得
故載荷系數(shù)：
g) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的模數(shù)，得
將其圓整，則m =3mm
h) 計算分度圓直徑
（4）按齒面接觸強度設(shè)計
由設(shè)計計算公式進行試算，即
a) 確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值
計算載荷系數(shù)k
查得材料的彈性影響系數(shù)
按齒面硬度中間值206HBS得大小齒輪的接觸疲勞強度極限
查得接觸疲勞壽命系數(shù)，
計算接觸疲勞許用應(yīng)力:
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則:
b) 設(shè)計計算
試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值，
所以取，，
（5）幾何尺寸計算
a) 計算分度圓直徑
b) 計算中心距
c) 計算齒輪寬度
，取，
（6）驗算
，與假設(shè)符合
4.6 隔板的設(shè)計、加工以及誤差
（1）隔板的設(shè)計
通過前面的設(shè)計及較核，隔板的外觀尺寸見圖。隔板選45鋼，厚10mm的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，隔板是整個傳動部分的支撐部分，所以其設(shè)計的合理性直接影響整機的性能。
（2）隔板的加工
a) 刨削加工
刨削板類零件一般可以分為粗刨和精刨兩個階段，粗刨的目的就是將毛坯上的加工余量盡快地刨去，只留一些精刨余量，此時不要求工件達(dá)到圖紙要求的尺寸精度和表面粗糙度。加工是可選用大的吃刀量。粗刨厚一般要經(jīng)過實效處理（自然實效、振動實效、人工實效、熱處理回火）等以消除因粗加工在工件內(nèi)部產(chǎn)生地各種殘余應(yīng)力，減少工件變形。精刨是將工件上經(jīng)過粗刨后留下地殘余量刨去，使工件達(dá)到圖紙或工藝規(guī)定地尺寸精度和表面粗糙度。加工時要嚴(yán)格控制吃刀量，勤松壓板多次裝刀、翻個，均勻地去除部分余量。由于本隔板選用標(biāo)準(zhǔn)板，故可挑主副后面平整光潔，能控制好切屑的流向，從而獲得較好的精度和較高的表面質(zhì)量。故選用平頭精刨刀。要注意的時：刨削時工件必須裝夾牢固，定位合理，在切削過程中隨時檢查，以防工件松動。刨削前必須看清楚圖紙的工藝要求，刨削時及測量工件的尺寸精度要求，以保證激光只來那個。刀具安裝合理，夾持牢固，發(fā)現(xiàn)刨刀磨損時應(yīng)及時更換刀具。合理選用切削用量，首先考慮吃刀量，其次是走刀量，最后就是合理的切削速度。精刨時應(yīng)該力求消除或減少工件的彈性變形，以保證加工質(zhì)量。
b) 孔的加工
由于隔板上的孔較多，主要用于傳動齒輪的固定，所以孔加工的好壞，直接影響整臺包裝機的性能。對于多孔的隔板，可采用多的頭車床多的＝孔同時加工，減少基準(zhǔn)的個數(shù)提高孔的位置精度。
4.7 支架的設(shè)計及加工
（1）支架的設(shè)計
支架是用來固定傳動齒輪、行星輪系等的一些板件，其外形尺寸主要由各齒輪及箱體的形體決定。為了加工及安裝方便簡單，各支架均采用凸式，用螺栓固定在隔板上。這樣也方便以后的維護及維修。
（2）支架的加工
采用鑄造加工，對于固定用的軸承孔及隔板接觸的才用較高的精度，以保證安裝的精度，而其他則可以只需去除余量即可。
（3）誤差分析
在實際生產(chǎn)中，影響加工精度的因素往往樣式錯中復(fù)雜的，并且常常樣式隨即性。通常受多種原是誤差的影響。各種加工誤差根據(jù)其在一批零件中出現(xiàn)的規(guī)律不同，可分為為系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩大類。
系統(tǒng)性誤差：大小和方向已經(jīng)確定的誤差，例如機床、夾具和刀具的制造誤差、原理誤差、調(diào)整誤差均屬于系統(tǒng)性誤差。又分為誤差的大小和方向始終保持不變的常值系統(tǒng)誤差和誤差大小和方向按照一定規(guī)律變化的變值系統(tǒng)誤差。
隨機性誤差：大小和方向沒有任何規(guī)律的誤差。例如毛坯的誤差復(fù)映、加緊誤差、內(nèi)應(yīng)力引起的變形等屬于隨機性誤差。必須指出的是，同一種誤差在不同的場合下，可能會不同性質(zhì)的誤差。如對一次調(diào)整加工的一批工件來說，調(diào)整誤差是常值系統(tǒng)性誤差，但對多次調(diào)整加工的一批工件來說，調(diào)整誤差卻是隨機性誤差。又如刀具的熱變形，在熱平衡之前，其受熱變形引起的加工誤差微變值系統(tǒng)誤差，而熱平衡后，刀具變形基本穩(wěn)定，就成了常值性誤差。
（4）提高加工精度的工藝措施
a) 減少原始誤差是提高加工精度的主要途徑。
b) 誤差補償法
誤差補償?shù)姆椒ň褪侨藶榈脑斐鲆环N新的誤差去抵消工藝系統(tǒng)中出現(xiàn)的關(guān)鍵性的原始誤差。誤差抵消的方法是利用原有的一種誤差去抵消另一種我誤差。無論何種方法 ，力求是兩者大小相等，方向相反，從而達(dá)到減少，甚至完全消除原始誤差的目的。
c) 轉(zhuǎn)移原始誤差
轉(zhuǎn)移原始誤差法就是把影響加工精度的原始誤差轉(zhuǎn)移到不影響（或者少影響）加工精度或其他零件上。
d) 均勻與均化誤差
當(dāng)上道工序的加工誤差太大，使得本工序不能保證工序技術(shù)要求，若提高上道工序的加工精度又不經(jīng)濟時，可采用分組調(diào)整，均勻誤差的方法。即：將上道工序的尺寸按誤差大小分為n組，使每組工件的誤差縮小為原來的1/n，然后按照各組調(diào)整刀具與工件的相互位置，或者采用適當(dāng)?shù)亩ㄎ辉詼p少上道工序加工誤差對本道工序加工精度的影響。
e) “就地加工”保證精度
在機械加工裝配中，有些精度問題牽涉到很多零件地相互關(guān)系，如果僅從提高零件本身的精度著手，有些精度不能達(dá)到，即使達(dá)到，成本也很高。采用“就地加工”這以簡便地方法不但能保證裝配后地最終精度，而且，在零件的機械加工中也常常用來不保證加工精度。
（5）工藝路線地擬定
擬定工藝路線使制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵步驟，其主要內(nèi)容包括定為基準(zhǔn)，確定各表面地個加工方法，安排工序地先后順序。確定工序集中與分散地程度。設(shè)計使一般提出幾種方法。但是，目前還沒有一套通用的完整地工藝路線擬定的方法。只總結(jié)出一些綜合性原則，在具體運用這些原則時，要根據(jù)具體條件綜合分析。
a) 定位分析地選擇
精基準(zhǔn)地選擇原則：基準(zhǔn)符合重合原則，統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則，自為基準(zhǔn)原則。
粗基準(zhǔn)的選擇：選擇初基準(zhǔn)的時候，主要考慮如何保證加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合零件圖的要求。并注意盡快獲得精基準(zhǔn)。a 如果主要要求保證工件上某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)該選擇該表面為粗基準(zhǔn)。b 若主要要求保證加工面與不加工面的位置要求，則應(yīng)該選不加工表面為粗基準(zhǔn)。C 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光潔，有一定面積，以使工件定位可靠，夾緊方便。d 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。
b) 表面加工方法的選擇
表面加工方法的選擇 ，就是為零件上的每一個有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工方法。在選擇時，一般先根據(jù)表面的精度和粗糙鍍要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準(zhǔn)備工序的加工方法，即確定加工方法。
c) 加工階段的劃分
當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求比較高時，一般把整個加工過程劃分為以下幾個階段：
粗加工階段：主要是切除各表面上的大部分余量。
半精加工：完成次要表面的加工，并為主要的精加工作準(zhǔn)備。
精加工階段：保證主要表面達(dá)到圖紙的要求。
光整加工階段：對于精度要求很高、表面粗糙鍍要求很小的表面，還需要進行光整加工。
d) 工序的集中與分散
制定工藝路線時，選定了各表面的加工方法和劃分加工階段后，就可以將同一階段中的若干工序組合成若干工序。組合時就需要考慮采用工序集中還是工序工序分散的方法。工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模、零件的機構(gòu)特點和技術(shù)要求，有時開要考慮各工序生產(chǎn)節(jié)拍的一致性。
e) 加工工序的安排
切削工序的安排原則是前面工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，作好基準(zhǔn)準(zhǔn)備。具體如下：先基面后其他；先主后次；先粗后精；先面后孔。
熱處理工序的安排：預(yù)備熱處理；最終熱處理；時效熱處理；表面熱處理。
輔助工序的安排：檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一，是工藝過程不可缺少的內(nèi)容。除此之外，其他輔助工序有：表面強化和去毛刺、倒棱、清洗、防銹等均要同等重視。
5 機構(gòu)調(diào)整及事故處理方法
5.1 機構(gòu)本身故障
（1）部分機構(gòu)不能開動
原因一：電動機及接線切斷：將短線處接通，如果是電動機故障應(yīng)更換電機。
原因二：保險絲燒斷：更換安培值相當(dāng)?shù)谋ｋU絲。
原因三：齒輪各個連接螺絲、鍵等松動重新緊固松動的螺絲和鍵，應(yīng)從電動機開始，按傳動次序進行檢查。
原因四：異物咬入齒輪和其轉(zhuǎn)動部位，此時電動機出現(xiàn)異常聲音，不立即處理，則電動機易燒毀，取出異物。
（2）橫封棍不轉(zhuǎn)動
原因：熱棍的軸承部位未及時注油，引起燒毀，齒輪固定瑣圈和鍵等脫開，應(yīng)向熱棍注油，重新緊固鎖圈和鍵。
5.2 轉(zhuǎn)盤部位故障
（1）裝粉加入熱封合部位
原因：裝袋時間和熱封時間不協(xié)調(diào)。
解決方法：與轉(zhuǎn)盤齒輪連接的為二擋齒輪，將二擋齒輪推上，改變咬合位置，使其粉粒不在封合時間裝袋。理想的下了時間，應(yīng)在橫向封合完畢后開始，調(diào)節(jié)適當(dāng)后，不要輕易觸動。
（2）已經(jīng)作過定時裝袋調(diào)節(jié)，再次失常
原因：轉(zhuǎn)盤固定不良，鍵和固定蝸絲松動，或固定位置不對，轉(zhuǎn)盤內(nèi)的開閉器，開閉不良。
修理和調(diào)整：將轉(zhuǎn)盤在正確位置固定，重新將鍵和蝸絲固定，把開閉器的開閉機構(gòu)調(diào)節(jié)到正確位置后將開閉器固定。此外，在裝如顆粒很小的粉末或比重極其不同的混合料時，裝袋需要時間長，因此球狀粉粒咬入封口部位，促使應(yīng)將包裝速度稍微放慢，使其轉(zhuǎn)數(shù)要適合被包裝粉粒物理性能。
（3）切口刀不能打斷薄膜
原因一：主打口刀刃與副打口刀面間隙未調(diào)整好。
調(diào)整方法：主打口刀刃與副打口刀刃要全部接觸，并適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)壓緊彈簧螺栓，使兩側(cè)彈簧壓力平衡。
原因二：打口刀刀刃破損。
調(diào)整方法：破損小，油石研磨，但要注意刀刃的直線破壞太大時，應(yīng)用平磨修復(fù)，修復(fù)量不要太大，太大刀就無調(diào)節(jié)量。
原因三：導(dǎo)槽靠外，縱封口窄，字體不清或有深有淺。
原因四：字體沒有裝好或有松動現(xiàn)象。
原因五：橫封棍彈簧螺栓沒有調(diào)整好。
調(diào)整方法：將字體緊固螺釘擰緊，適當(dāng)時調(diào)節(jié)壓緊彈簧螺栓，使側(cè)彈簧平衡。
（4）封熱棍故障
封口鼻梁
原因一：熱調(diào)節(jié)不良，彈簧壓力不足或壓力不均。
調(diào)整方法：應(yīng)按照材料厚度和種類不同，選出合適的強度進行熱封，封合的溫度過高則封口呈白色，封合部位易于剝開。
各熱封棍壓力是靠推簧進行調(diào)整的。實現(xiàn)良好的封口、需使熱封棍具備適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫Α？v封熱棍，再一處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)鈕，橫封熱棍二處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)鈕，每處的調(diào)節(jié)鈕又由“推鈕”和“拉狃”組成，倘僅“推鈕”則對熱封棍加以過大的力量，易造成封口不良，所以應(yīng)設(shè)法使用“推鈕”和“拉鈕”，橫封熱棍兩處設(shè)有調(diào)節(jié)鈕是為了防止橫向手力不均進行調(diào)節(jié)使用的。
原因二：兩打口刀、或字體凸出太高
調(diào)整方法：兩打口刀，在熱封棍調(diào)整好后，再進行調(diào)整。
（5）薄膜導(dǎo)槽部分故障
薄膜不能咬入上部熱棍，或是脫離熱棍或是兩端不齊。
原因一：薄膜裝填薄膜，縱封及橫封棍或是兩端不齊。
原因二：薄膜導(dǎo)槽過于靠前。
原因三：薄膜導(dǎo)槽過于傾斜。
原因四：橫封熱棍偏心鏈輪失常。
調(diào)整方法：通過上述1-4的方法仍不能解決，應(yīng)做以下調(diào)整：
a) 把縱封棍壓力調(diào)節(jié)鈕的“拉鈕”向右轉(zhuǎn)動，僅使眼前的薄膜厚度受拉伸。應(yīng)注意過大拉伸則不能封口。
b) 降低縱封若棍的壓力，壓力過大薄膜不能夾緊，有可能被擠出。
c) 縱封棍假如量要比平時多，一般為7mm應(yīng)夾入10mm。
d) 通過以上調(diào)整倘兩側(cè)仍不齊時，應(yīng)使薄膜超出側(cè)的導(dǎo)槽向里彎曲。
e) 薄膜導(dǎo)槽中心線有誤差，造成不良或有破損情況應(yīng)給以更換。
5.3 注意事項
（1）在運轉(zhuǎn)當(dāng)中，應(yīng)注意機器聲音是否協(xié)調(diào)，要迅速分清事故前的異常運轉(zhuǎn)聲音。
（2）把薄膜裝入后，如長時間不開動，縱封棍熱量不斷傳至薄膜，可將薄膜燒壞，此時應(yīng)將三個螺母順時針旋轉(zhuǎn)，將兩縱封棍和兩橫封棍相互離開。
（3）要經(jīng)常用銅刷清掃縱封棍、橫封棍的表面、若加熱棍表面粘著聚乙烯以及塵土等，則會引起熱封不良，并因此而引起縱封棍拉力減弱，使包裝失調(diào)。
（4）在進行檢查、清掃、修理時應(yīng)切斷機器電源開關(guān)。
（5）運轉(zhuǎn)過程中，在橫封棍和裁刀之間，不準(zhǔn)手及其他物品靠近。
（6）定時檢查機器各個緊固部位，是否有松動、脫接現(xiàn)象。
（7）每隔一月應(yīng)在各個緊固部位涂潤滑油，減速器油第一次用油要在10日左右更換，以后每隔2000小時更換一次新油，給油量要到油標(biāo)的中心。
致 謝
通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我們掌握了機器設(shè)計的一般步驟，也是我們第一次較全面的的設(shè)計能力訓(xùn)練，在這次設(shè)計過程中，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練了綜合運用機械設(shè)計方面的知識，達(dá)到了了解和掌握自動機的設(shè)計過程和方法。
本次設(shè)計的主要目的和主導(dǎo)思想是對顆粒包裝機的傳動系統(tǒng)進行設(shè)計和改進，在設(shè)計中我們主要采用了齒輪傳動，進一步加深了機械設(shè)計的實踐能力，也對在大學(xué)四年里學(xué)到的其他相關(guān)課程進行了全面的復(fù)習(xí)和運用。尤其在綜合分析和解決問題，獨立工作能力方面得到很大的鍛煉。鍛煉了我們查閱資料的能力，培養(yǎng)了我們協(xié)同工作的能力，但也暴露了我們的弱點，比如基礎(chǔ)不牢，缺乏經(jīng)濟觀念等。
由于時間和能力有限，在設(shè)計中難免存在錯誤和缺點，懇請老師批評指正。在本次設(shè)計過程中，得到老師的大力幫助和指導(dǎo)，使我們得以順利完成設(shè)計，在此表示忠心的感謝。
參 考 文 獻
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