负压灌装机机械设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 负压灌装机机械设计 目 录 第 1 章 绪 论 . 1 业设计的目的 . 1 业设计的主要技术参数和要求 . 1 要参数 . 1 求 . 1 压式灌装机的应用价值及设计意义 . 1 增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争能力 . 2 改善劳动条件，避免污染危害环境 . 2 节约原材料减少浪费，降 低成本 . 2 提高生产效率，加速产品的不断更新 . 2 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 艺方案设计 . 3 器的总体布局 . 3 动方案设计 . 4 行机构的方案拟订 . 5 作头 . 5 体容量的调节方法 . 6 面的控制方法 . 6 箱高度的调节方法 . 7 缸和气阀的控制方法 . 7 作台 的控制方案 . 7 出拨轮的设计方案 . 8 制方式选择 . 8 动方案的选择 . 8 源的选用 . 8 第 3 章 传动系统设计计算 . 10 动与动力参数设计计算 . 10 比法选择动力源 . 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 传动比及传动比的分配 . 10 轴参数的计算 . 11 动零件设计计算 . 13 的选择和校核 . 13 轮的确定和校核 . 16 轴的较核 . 19 承的较核 . 23 第 4 章 执行机构零部件的设计计算 . 23 拨轮的设计计算 . 23 轮的设计计算 . 24 限位器的设计计算 . 25 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 . 26 压式自动灌装机的安装 . 26 器的润滑 . 27 全技术 . 28 第 6 章 结论 . 29 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 附 录 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 s s t is to s is by is of be he is a to go to on on On he in is he in is to he is to on to to is is is is in of to in n is of or as a of s is so it In 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 第 1章 绪 论 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。 业设计的主要技术参数和要求 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： 40 80高： 60 160 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。 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、矿物油和农药买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 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 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。 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。 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。 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。 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，灌液完成买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 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 2章 负压式灌装机的总体方案设计 艺方案设计 由于本机的工作 头需要用管子与负压气源连接在一起，所以注液箱得固定，不能随托盘同步转动。 工艺原理图 ：进瓶 分瓶 工作台升 灌液 工作台降 出瓶 器的总体布局 图 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 动方案设计 图 2图 2视图 动力由电机传出来，通过带传动第一级降速传给减速器，再由减速器进行第二次降速传给轴 2，在 2 轴上有槽轮和锥齿轮两个零件，槽轮连接的是水平轴 12。在 12 轴上有两个凸轮，一个是控制气缸的凸轮，另一个是控制气阀的凸轮；槽轮连接的是轴 3，槽轮是间歇机构，可以进行机构运动和停止的功能，当槽轮机构主轴 凸轮 减速器 电机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 的圆柱销与槽相接触时，是机器的送瓶阶段。在这个阶段里整个机构处于运动状态，动力通过 3 轴、 4 轴的加速至主轴 5 轴， 5 轴是空套的，分内轴和空心轴，这两部分由花键连接，因为这样即可以传动旋转的动力，又可以使垂直运动不受阻碍。在送瓶运动阶段里， 5 轴的旋转运动是靠前一级的齿轮传给空心轴，通过由花键传给内轴，从而使工作台做旋转运动。进出拨轮与主轴是内联的。先通过 6轴的锥齿轮传给水平轴 7 轴，再通过两个等传动比的直齿轮传给水平轴 8 轴和 /8轴，然后通过锥齿轮 9 轴和 /9 轴传给两个拨轮，即进拨轮和出拨轮，由于 8 轴和/8 轴上的两个直齿轮位于 7 轴直齿轮的两边，所以 9 轴和 /9 轴的旋转方向正好相反，使两个拨轮的旋转方向也正好相反，以达到送进瓶和送出瓶的作用。在进瓶的过程中，螺旋限位器有很重要的作用。当带传动把瓶送到螺旋限位器的末端时，旋转的螺旋限位器只有一端能将瓶纳入限位器的槽内，即一周只能进一个瓶，他起到 限位的作用，以防止多个瓶挤在进拨轮前使瓶发生破损的现象。 当 24 个瓶全部到位时，就是灌液的阶段了。此时的槽轮处于间歇的状态，但是轴 12 是通过锥齿轮与轴 2 相连，进行连续运动的。它所带动的两个凸轮的工作时间已经设计好：当槽轮运动时，凸轮处于近休阶段；当槽轮间歇时，凸轮就处于远休阶段。此时凸轮工作，凸轮 1 是控制升降气缸的，当凸轮升程接触到触点时气缸上升，把工作台拖起，然后凸轮远休气缸保压，使工作台处于最高点的位置，接着控制真空泵的凸轮也接触到了气阀，真空泵开启工作，吸瓶内的气体通过负压使液体流入瓶内。待液体灌装 完毕后，凸轮 2 降程真空泵停止工作。接着是凸轮 1 也与气阀脱离接触气缸下降。这是整个机器的一个循环。 然后，槽轮机构的圆柱销与槽相接触继续工作，如此循环下去，使机器 连续工作。 行机构的方案拟订 作头 在工作头的边上有一支真空管通至真空泵。在工作头与瓶口接触的地方有垫圈，能与瓶口紧密接触不留空隙，使之与外界的空气不能交流。在工作头的吸气孔施以 凸轮接触到控制真空泵的气阀 图 2，瓶内的空气经 工作头的吸气孔和回气管被抽出。此时，瓶内气压与工作头的吸气孔的气压相等，液体在吸引力的作用下经工作头对瓶进行灌装。用于灌装的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 液箱内的液体的容积是定量的，所以当液箱内的液体没了以后，液体 就不再流进瓶里，灌装结束。工作头的送液管及吸气管下端残留的液体和气泡，会在吸引力的作用下被吸到瓶内，液体不会洒落到瓶或工作台上。这就是负压灌装的过程。负压灌装时的低真空度应适当，真空度过高，可能造成软包装 (如 的变形；真空度过低，工作头上吸气管就不会将工作头送液管的口处和吸气孔的孔壁的液体吸到瓶内 ，造成液体泄漏。如图 2 液体容量的调节方法 整个定量灌液箱是环行的，在箱的内部有可以插入隔板的槽。槽的位置是计算出来的，每个槽的位置对应一个容量，当要换量灌装时，只须把隔板插入相应的槽即可。为了保证不使液体泄漏出去，在隔板的三面加上食用胶，这样就避免了泄漏。整个液箱分成 25 个区，每个区一面是定量装液的，另一面是空区，当液箱上升时定量的液体会全部被吸到瓶里，而多余的液体会顺着空区流回液箱内。保证不会存液。如图 2 2 图 2 2 液面的控制方法 本机液箱内的液体高度由传感元件控制。当液面下降到传感元件以下时，传感元件发出指令，上端的进液口打开，液体流到箱内。当液体到达一定高度时，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 上端的进液口又堵死停止进液。 箱高度的调节方法 液箱高度的调节是由高度调节器控的，它安装在四个支撑架上。高度调节器是由带有外螺纹的上、下支撑杆和带有内螺纹的旋 转可调环组成。在下支撑杆的下方有刻度线， 图 2 当调节高度时，用扳手转动可调环，使下方 的准线对准支撑杆的刻度线即可。如图2 气缸和气阀的控制方法 气缸和气阀是由凸轮控制的，两个凸轮在同一根轴上，它们的运动是同步的。而两个气阀都是触点式的，只要凸轮碰到触点， 图 2们就开始运动。如图 2 作台的控制方案 工作台的轴是空套的，分内轴和空心轴，这两部分由花键连接，因为这样即可以传动旋转的动力， 图 2可以使垂直运动不受阻碍。工作台的运动分为两个阶段：即 水平旋转运动和垂直升降运动。在水平运动阶段里，工作台的旋转运动是靠前一级的齿轮传给空心轴，通过由花键传给内轴。在垂直运动阶段里，工作台的上下垂直运动是靠下面的气缸的推力直接传给内轴使工作台上升和下降的。如图 2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 出拨轮的设计方案 进出拨轮的转动是由主轴轮直接通过齿轮传过来的，所以传动比十分准确。它的直径也是有要求的，在进出拨轮的节线处应该与上挡板的节线相切，为了避免在节线处产生冲击，进出拨的线速度应该与上挡板的线速度相同，因此 拨轮的节线应与挡板节线的直径的比值 图 2该如图 2制方式选择 工作台的升降是由气缸控制的。因为气缸即可以提供较大的动力，又没有污染，而且噪音也小。 动方案的选择 传动部分主要由工作台、进出拨轮、螺旋限位器和控制气阀的凸轮组成，所以它们的传动比应该十分准确。因此，在设计时采用传动比准确的齿轮和万向节，把它们连接在一起。 源的选用 1）它以空气为介质，工作介质容易获得，使用后的气体排放到空气中去，处理方便，不必设置回收气体的容器和管道。 2）因空气黏度很小，（约为液压油动力黏度懂得万分之一），其流动阻力损失很小，所以便于集中供气原距 离输送，如有外泄漏的情况不会像液压传动那样严重污染环境。 3）与液压传动相比，气压传动的动作迅速，反应快，维护简单，工作介质清洁，不存在介质变质等问题。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 4）工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、震动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越。 5） 本低，过载能自动保护。 基于以上原因，所以决定选用气源装置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 第 3章 传动系统设计计算 动与动力参数设计计算 比法选择动力源 根据类比法选择电机。在金叶食品厂实习时，其电机选择为 由于我在设计时没加入变速机构，所以决定选用调速电机，又由于是轻工机械所以功率不用太大。选择 功率为 额定转矩为 转速范围 125_1250r/ 额定转差率为 重量 55 总传动比及传动比的分配 机器的工作效率范围是 24 /分，又因为是轻工机械，所以按高生产率 48计算，完全可以满足设计和安全要求。 考虑到螺旋限位器的摆放位置需要一定的空间，所以在液箱周围设置了 25个工位，在进、出拨轮之间的 一个是空位，其上无工作头。所以，一周仍然是 24个工位。 此机器的工作头一周期是2524转，每分钟 22448 周期，所以工作头每分钟转过2548转。 在设计时，槽轮机构的动停比设为21k，槽数为 6 槽，圆柱销为 1 的槽轮，每周期 30 秒，运动时间即送瓶时间为 10 秒，停止时间即灌液时间为 20 秒。 在计算总传动比时，其工作头转速应为瞬时转速，即每分钟不停转动时的总转数。 托盘转速： m r进出拨轮转速： m r 螺旋限位器转速： m r 总传动比为： 各传动比的分配如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 i 带轮的传动比 502 i 减速器的传动比 313 i 槽轮的时间比 1254 i 轴与轴的传动比 1255 i 轴与轴的传动比 216 i 轴与轴的传动比 217 i 轴与轴的传动比 18i 轴与轴的传动比 219 i 轴与轴的传动比 3110i 轴与轴的传动比 2111i 轴与轴的传动比 112i 轴与轴的传动比 1 = 传送带的效率 2 = 3 4 5 轴参数的计算 电机轴 50r/式 50T= 00 （ 3 轴 1 = （ 3 1n = 10in m r（ 3 T 139 55 9 55 0 528 10100 50 424 . . . . 轴 2 =n ni 210050 2 / m i n N 239 55 9 55 0 4752 102 2269 . . .轴 3 4 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 n i n 16 131 / m i n N 339 55 9 55 0 4234 101 4043 47 . . . . 轴 4 5=n ni 41512125 2 4 . / m i n T 439 55 9 55 0 4066 102 4 1617 9 . . . . 轴 4 5=n ni r 52 451214425 5 76 . / m i n . / m i n 539 55 9 55 0 3905 105 76 647 4 . . . . / m i n 轴 4 5=n ni 65 761211 52 . . / m i n N 639 55 9 55 0 375 1011 52 310 87 . . . . 轴 4 5=m T 739 55 9 55 0 36 1023 04 169 22 . . . . 轴 4 5=n ni 823 041 23 04 . . / m i 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 T 839 55 9 55 0 3457 1023 04 143 3 . . . . 轴 4 5=n ni 923 041246 08 . . / m i n N 939 55 9 55 0 332 1046 08 68 8 . . . . 轴 4 5=n ni 1023 041369 12 . . / m i n N 01039 55 9 55 0 3457 1069 12 47 76 . . . . 轴 4 5=n ni 01169 1212138 24 . . / m i n N 11139 55 9 55 0 332 10138 24 22 94 . . . . 轴 4 5=n n 2 / m i n T 21239 55 9 55 0 4066 102 1941 5 . . . 传动零件设计计算 的选择和校核 1） 计算功率 P= n=250r/表 3工作情况系数 1由式 3 c （ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 2） V 带型号 根据械设计图 3定，选 A 型带。 3）定带轮基准直径 选择小带轮直径 3定 取 5验算带速： 由式 3 d /5075100060 1 （ 3 小于 5 d （ 3 4）确定中心距 0.7(dd+d) a 2(dd+d) （ 3 a 525 取 00式 3 )(22 +02)( = （ 3 取标准械设计 表 3 取 400确定中心距 a 由式 3 （ 3 a 的调整范围 d 5 4 21 4 0 a x （ 3 d 4791 4 0 i n （ 3 5）验算包角 由式 3 a dd d （ 3 6）确定带的功率及根数 查机械设计书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专 业论文设计图纸资料在线提供，优质质 量 ，答辩无忧 41 c 3