毕业设计（论文）-直线型瓶装液体灌装机结构设计

毕业设计(论文)题目直线型瓶装液体灌装机结构设计学院专业班级学号学生姓名指导教师成绩年月日（4-92）（4-93）计算齿轮的啮合力圆周力：（4-94）径向力：Fr2轴向力：（4-96）求水平面支承反力，作水平面弯矩图轴在水平面内受力简图如图4-11所示图4-11轴在水平面内的受力简图其中：（4-97）（4-98）（4-99）（4-100）轴在水平面内弯矩图如图4-12所示图4-12轴在水平面内的弯矩图求垂直面内支承反力，作垂直面内弯矩图轴在垂直面内的受力简图如图4-13所示图4-13轴在垂直面内的受力简图（4-101）（4-102）（4-103）（4-104）轴在垂直面内弯矩图如图4-14所示图4-14轴在垂直面内的弯矩图求支承反力，作轴的合成弯矩图和转矩图（4-105）（4-106）（4-107）（4-108）（4-109）轴的合成弯矩图如图4-15所示图4-15轴的合成弯矩图轴的转矩图如图4-16所示图4-16轴的弯矩图2.轴的强度校核计算（4-110）由于d=34mm>16.57mm，故符合该强度要求。4.7滚动轴承的强度校核4.7.1高速轴滚动轴承的强度校核选取轴承型号为6405的深沟球滚子轴承，轴承预期寿命选取=22000h，n=8500r/min，由Fa=582.3N，Fr=199.16N，基本额定静载荷为C0r=15.2kN，Cr=31kN，则：（4-111）取e=0.26，Y=1.71：（4-112）故径向当量动载荷为：（4-113）（4-114）（4-115）因Cjs=26.48kN<Cr=31kN所以满足要求。4.7.2低速轴滚动轴承的强度校核选取轴承型号为6405的深沟球滚子轴承，轴承预期寿命选取=22000h，n=7000r/min，由Fa=202.91N，Fr=190.67N，基本额定静载荷为C0r=24.5kN，Cr=47.5kN，则：（4-116）取e=0.19，Y=2.30则：（4-117）故径向当量动载荷为：（4-118）（4-119）因Cjs=12.95kN<Cr=47.5kN所以满足要求。4.8本章小结本章主要涉及供瓶传送系统的设计，计算了板式输送机相应的参数，并计算出了板式输送机的牵引力，也相应的对输送机的链轮做了相关计算，接着对电动机进行了选取，经过考量，选取了三相异步电动机，还包括减速器传动零件的设计计算和轴的结构设计以及两种轴的强度校核。第5章执行系统的设计和选用5.1动作分析与执行件的选用5.1.1动作分析当灌装瓶的进料机构将物料送到该位置时，提升缸提升托盘和灌装瓶。填充。液压缸推回后，系统返回到下一个工作循环。灌装系统要求灌装稳定可靠，滞后较小，建议使用液压传动。5.1.2执行件的选用选用液压传动系统控制液压和速度，并将系统的油压和油缸的运动速度控制在一定范围内。它不仅符合使用要求，而且保证了系统的安全和平稳运行。5.2设计分析与方案设计设计分析油缸最大工作行程500mm额定工作油压8MPa移动负载质量36kg移动速度控制6m/min加速度的大小2m/s加速和减速时间均为0.3s为了使系统平稳可靠地运行，液压缸的操作可以分成几个过程。启动，加速，差速前进，前进，后退，停止。1.液压元件的选择和比较该系统只需要确保液压缸具有一定的压力和速度。压力控制可以通过溢流阀，减压阀进行调整，还可以通过编码传感器进行控制。在速度方面，可以使用节流阀和速度控制阀来调节排量。液压缸包括双活塞杆液压缸，单活塞杆液压缸，助力缸。机电控制部分主要由单片机和plc进行控制。对较液压缸的选择，由于活塞杆缸的运动范围较大，所以主要用于大型设备。由于本次课题负荷较小，移动速度也不大，选用符合使用要求的活塞杆液压缸，不仅制造成本低，而且安装制造方便。由于工作量不大，变化不大，速度要求不高，所以采用油门速度控制可以满足使用要求，如果选择调速阀，只能安装在油路上，出口压力会随着执行环节的负荷而变化，成本会很高。2.电气设计单片微型计算机的使用控制成本低，控制精度高，所以使用单片微型计算机。3.电动机选型电动机种类虽然有很多。胆识经过考虑选用Y系列异步电动机更合适，效率高，功耗较低，性能较好，重量轻，运行可靠，维修方便。5.3机械液压系统设计与计算图5-11.负载移动力分析负载移动阻力为F=500N，惯性力为:，设负载动摩擦系数静摩擦阻力为，，液压缸在各个工况阶段的负载值见表5-2表5-1液压缸各运动阶段负载表运动阶段计算公式液压缸负载液压缸推力启动200223加速150166.7快进100111灌装600666.7缩回100111停止5055.62.运动分析：根据条件，快进和快退速度，因为此设定其行程分别为100mm，300mm。3确定液压缸的参数：（1）液压缸工作压力：（2）确定液压缸尺寸：选单活塞式液压缸，并使。因管路中存在压力损失所以采取差动连接。工进时，在液压缸回油路部位加上背压阀，选取背压阀。由表1－1可知，最大负载为工进阶段负载，根据，可求出液压缸大腔面积表5-2液压缸各个工况阶段工况计算公式负载液压缸开启启动22322.3______16.67_____加速166.7顶起11111.10.010.95灌装666.733.30.0041.58缩回启动22322.3______加速166.716.7______缩回11111.10.011.49停止00000（5-1）根据GB2348-80圆四舍五入的标准值，得15mm,圆整后取d=14mm,于是液压缸有效面积为：（5-2）（5-3）按照最低工进速度验算液压缸尺寸，查看产品样本，调速阀最小稳定流量为，因工进速度取最小速度，由，，满足最低的速度要求。4.计算液压缸工作阶段的工作压力，流量和功率：在背压的计算中，发电由发电支持，背压根据背压计算。5.液压缸壁厚和外径的计算采用无缝钢管材料，其壁厚根据薄壁圆筒公式计算：R>=P3/(2D[Q])式中R——液压缸壁厚（mm）D——液压缸内径（mm）——试验压力——缸筒材料的许用应力。于是可得薄壁液压缸的内径D与其厚度r的比值综上所述(这里取)6.液压缸工作行程的确定由题意得液压缸工作行程为300mm7．缸盖厚度的确定其有效厚度t根据强度要求用以下公式计算式中t——缸盖有效厚度（mm）——缸盖止口内径（mm）d——缸盖口的直径（mm）8.最小导向长度的确定对于普通液压缸，最小导向长度H应满足以下要求式中L——液压缸的最大行程D——液压缸的内径于是得(这里选取)活塞宽度B一般取，D一般取气缸盖滑动支撑面的长度L1根据液压缸内径D进行确定：当时，取，D取为了确保最小导长H,必要时可在气缸盖与活塞之间增加间隔件K来增加H的值。隔件的长度C由需要的最小引线长度H决定，即，取。9.缸体长度的确定气缸内气缸的长度应等于活塞行程和活塞宽度之和。缸体的长度还必须考虑液压缸两端盖的厚度。5.4液压系统回路方案设计（1）调速回路：调速回路：液压系统功率较小，因此采用节流阀调速方式。考虑到进退过程中的两种工况，建议使用调速阀来保证调速的稳定性，并且安装在液压缸中的调速阀恢复阻尼作用，使负载低速运动时比较平稳。（2）换向调速回路和卸荷回路：负载由单杆液压缸驱动。根据工况，系统压力和流量不大。（3）快速运动回路：为了实现负载的快速进给，选择三位四通电磁换向阀构成液压缸的差动连接。这种连接的快速移动将导致结构简单且相对经济的电路。（4）压力控制回路：由于液压系统的流量比较小，因此当负载进给时，回油路径用于节流，所以定量泵用于供油。比较简单，经济。5.5选择液压元件1.液压泵的参数计算取液压系统的泄漏系数k=1.1，则液压泵的最大流量：根据提出的液压系统，回油道节油路径的节流和进油路径pa的损失，所以液压泵的工作压力为：根据所选择的单向定量泵，检查手动选择型固定叶片泵。泵的额定压力为，速度为600-2000转/分钟。最大功率处于快速撤退阶段查电工手册选取1200w的电动机。2.选择控制元件根据系统最大工作压力的最大流量，选择各种类型阀门的规格，见表5-3。表5-3选用各类阀的规格序号控制元件名称型号规格技术数据实际流量Q额定流量时压力损失1

溢流阀卸荷压力2三位四通阀电磁换向阀3顺序阀4单向阀3.辅助元件选用说明滤油器：油泵吸油口需要配置粗过滤器，使用XU-16x100J线间隙式100um进油过滤油流量。5.6液压系统性能验算回程中压力损失上面已经确定了管路直径,并且在管道布置之前，通过入口管和回流管暂时计算长度。油液运动粘度取。确定液压泵的工作压力工进时，负载压力：液压泵工作压力：快退时，负载压力：液压泵工作压力：液压系统的效率由于工作在整个工作周期中占用的时间最长，因此可以使用工作时间来计算系统的效率。工作速度为0.02m/s，液压缸输出功率为：液压缸输出功率：工进时液压回路效率：液压系统效率：式中：取液压泵效率，液压缸效率液压缸效率是液压系统的发热温升验算液压泵输入功率：液压缸有效功率：系统总发热功率：油箱散热面积：油液温升：式中：取，则显然，温升超过允许最大值，应该改善液体冷却条件，如采用制冷设备制冷，同时增大油箱的散热面积（5-4）℃（5-5）故没有超过允许温度升高值25-30℃的范围。5.7本章小结本章涉及了执行系统的设计，对执行系统进行了动作分析，并针对液压系统进行了设计与计算，还对液压系统的回路方案进行设计，并且选择液压元件，还对液压系统的性能进行验算，经过验算，符合本次的设计要求，可以应用的本次设计中。结论众所周知，对于罐装一类的物品比如药，酒等瓶装，灌装机是相对较早的一种器械，而在当今社会，随着社会发现，经济不断强大，科学技术也在不断进步的前提下。我们已经可以将灌装机的应用形成一个稳定的运营体系，并且应用范围很广，而灌装机的技术在不断的更新升级下也开始向数字控制化方向发展。这次通过合理的使用条件和经济性，选择三相异步电动机作为灌装机灌装机和电气系统设计的有效部分。不仅增加了使灌装量的准确度和速度，而且也增加了工作效率。在本次设计零件的过程中，我查阅了大量的资料，进行了多次实验，最后计算出零件最合理的尺寸和形状，从而确定了最合适的选择标准。所以，本次设计的罐装器械系统可以说是比较完整，拥有结构简单化，精度准确化，投入低成本化，生产合理化的优点，可以使产品质量更好，具有良好的消费市场。参考文献[1]张景和．自动灌装机生产线改造的实践探索[J]．润滑油，2010，25（6）：55-57．[2]魏国．改进灌装机提高异形瓶灌装精度[J]．酿酒科技，2010（3）：68-70．[3]王延峰，李秀峰．多通道定量定时灌装机的研制[J]．轻工机械，2004（3）：94-6．[4]郑晓．灌装机灌装时间概率计算模型[J]．粮油加工与食品机械，2002（6）：42-44．[5]田光宇．定量灌装机检定中的几点建议[J]．中国计量，2009（10）：114-115．[6]郑长勇，姜建平，王时胜．饮料灌装机的单片机控制系统的研制[J]．电子质量，2003（10）：8-10．[7]高隆绪．对饮用纯净水生产与灌装的几点看法[J]．净水技术，2000，19（4）：43-46．[8]ZhangChun-yu．DesignoftheControlPartofaKindofLiquidFillingMachine[J]．LIGHTINDUSTRYMACHINERY，2007，25（2）：75-77．[9]袁纽．运输机械设计选用手册[M]．北京：化学工业出版社，2002：67-80．[10]任金泉．机械设计课程设计[M]．西安：西安交通大学出版社，2002：32-55．[11]濮良贵，纪名刚．机械设计[M]．北京：高等教育出版社，2007：190-221．[12]国际标准：ISO/TC122/SC4，1984[13]楼任东，包装机械结构参考图册，第一版，上海，上海科学技术出版社,1981.[14]Sang-HakLee，JaeNam,Jong-KookPark,Joo-HoLee，DoMin，Hyo-JeongKuh.

Differentialproteinexpressionandnovelbiomarkersrelatedto5-FUresistanceina3Dcolorectaladenocarcinomamodel[J].

OncologyReports.2014(4).[15] Jian-yaoChen，Li-pingLiu,Jiang-fengXu.

PrognosticvalueofincreasedexpressionofRACO-1inpatientswithhepatitisB-relatedhepatocellularcarcinoma[J] .TherapeuticsandClinicalRiskManagement.2017(default).[16] RaivoUibo，EvelynS.Sawyer.Flanagan，PenelopeC.Georges，JessamineP.Winer，PaulA.Janmey.

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