負(fù)壓灌裝機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)
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大帶輪.dwg
小帶輪.dwg
負(fù)壓灌裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)裝配圖.dwg
負(fù)壓灌裝機(jī)總裝圖.dwg
負(fù)壓灌裝機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)論文.doc
負(fù)壓灌裝機(jī)灌液箱裝配圖.dwg
齒輪.dwg
負(fù)壓灌裝機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)
目 錄
第1章 緒 論 1
1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 1
1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)和要求 1
1.2.1 主要參數(shù) 1
1.2.2 要求 1
1.3 負(fù)壓式灌裝機(jī)的應(yīng)用價(jià)值及設(shè)計(jì)意義 1
1.3.1 能增加花色品種，改善產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 2
1.3.2 能改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境 2
1.3.3 能節(jié)約原材料減少浪費(fèi)，降低成本 2
1.3.4 能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新 2
1.4 負(fù)壓式灌裝機(jī)的發(fā)展水平 2
第2章 負(fù)壓式灌裝機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 3
2.1 工藝方案設(shè)計(jì) 3
2.2 機(jī)器的總體布局 3
2.3 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 4
2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案擬訂 5
2.4.1 工作頭 5
2.4.2 液體容量的調(diào)節(jié)方法 6
2.4.3 液面的控制方法 7
2.4.4 液箱高度的調(diào)節(jié)方法 7
2.4.5 氣缸和氣閥的控制方法 7
2.4.6 工作臺(tái)的控制方案 7
2.4.7 進(jìn)出撥輪的設(shè)計(jì)方案 8
2.5 控制方式選擇 8
2.6 傳動(dòng)方案的選擇 8
2.7 氣源的選用 8
第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 10
3.1 運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 10
3.1.1 類比法選擇動(dòng)力源 10
3.1.2 總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配 10
3.1.3 各軸參數(shù)的計(jì)算 11
3.2 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算 13
3.2.1 帶的選擇和校核 13
3.2.2 齒輪的確定和校核 16
3.2.3 Ⅳ軸的較核 19
3.2.4 軸承的較核 23
第4章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
4.1 出撥輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
4.2 凸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
4.3 旋限位器的設(shè)計(jì)計(jì)算 26
4.4 液箱的計(jì)算 26
第5章 負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)的安裝、潤(rùn)滑、維護(hù)和安全技術(shù) 27
5.1 負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)的安裝 27
5.2 機(jī)器的潤(rùn)滑 27
5.3 安全技術(shù) 28
第6章 結(jié)論 29
參考文獻(xiàn) 31
致 謝 32
附 錄 34
摘 要
隨著人們生活水平的提高，灌裝飲料由于它的方便、口味多樣、便宜日益被人們所接受。從此灌裝機(jī)便越來越受到商家的青睞。本論文要介紹的就是負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)。
負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)就是在密閉的灌裝容器上有一支真空管通至真空泵。在灌裝容器上腔施以的低真空氣壓，容器內(nèi)的空氣經(jīng)工作頭回氣管被抽出，此時(shí)容器內(nèi)氣壓與灌裝缸上腔氣壓相等，液體在負(fù)壓的作用下對(duì)容器進(jìn)行充填。由于負(fù)壓的作用，灌裝時(shí)不會(huì)出現(xiàn)液體泄露的現(xiàn)象。
本機(jī)器采用的是整體式液箱，箱內(nèi)有插槽，每個(gè)插槽都對(duì)應(yīng)一定的容積，在更換容積時(shí)只須將插板插入相應(yīng)的插槽內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)換液。
傳動(dòng)部分主要由齒輪組成，因?yàn)辇X輪有傳動(dòng)精度高，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，避免了因頻繁更換零件而出現(xiàn)工位誤差的缺點(diǎn)。
本灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)灌液容量的可調(diào)。有較高的效率、可靠性和可維修性。
關(guān)鍵詞：灌裝機(jī)；負(fù)壓式；灌液
Abstract
As the people's living developed,It is convenient thanks to filling packing the beverage,Person's taste is diversified,Cheaply received by people increasingly 。Thereupon the Filling packing machine simply is more and more graces of business .
This dissertation will be introduced The minupress automatically controlled filling machine. The minupress automatically controlled filling machine is a vacuum valve to go to on the container packing till the vacuum pump on the hermetically filling packing container. On the filling packing container being living the cavity executes with coarse vacuum atmospheric pressure,The air in the container goes back that the trachea is take out after the work head,The atmospheric pressure in cavity is equal to the inner place the container,The liquid is living to carry on the back to fill to the container below the action which is getting near,
This machinery adopts is that the fluid box is entire style,There is the slot in the box,Wholly homologous specified volume of every one slot,Being living will merely thrust the plank when replacing the volume to stick in inner place the relevant slot,In immediate future may achieve trades fluid.
The drive section is main and consists of the gear,For the gear possess the high drive accuracy,Service life longly that develops distinguishing feature,Avert having raised position error defect as a result of frequently replacing the spare parts.
This machine’s measuring cup is adjustable,so it can meet various volume bottle filling. In addition,this bottle-filling machine also has three traits: high efficiency, plumy reliability and maintainability.
Keyword ： Filling Machine; Minupressure; Filling
第1章 緒 論
1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要的目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力以及以前所學(xué)知識(shí)的掌握能力。通過本次設(shè)計(jì)來提高學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)分析、機(jī)械設(shè)計(jì)的能力，鞏固學(xué)生對(duì)專業(yè)課知識(shí)的理解和掌握。通過這次設(shè)計(jì)我們要達(dá)到的目的
1）學(xué)會(huì)在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)用理論知識(shí)，加強(qiáng)和鞏固對(duì)這些知識(shí)的理解。
2）培養(yǎng)我們正確的機(jī)械設(shè)計(jì)的思維方式，掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)程和方法。
3）培養(yǎng)我們查閱資料的能力，并且通過本次設(shè)計(jì)使我們對(duì)國(guó)家關(guān)于零件的標(biāo)準(zhǔn)有所了解。
1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)和要求
1.2.1 主要參數(shù)
（1）灌裝頭數(shù)： 24
（2）生產(chǎn)能力： 24——48瓶/分
（3）瓶子規(guī)格： 瓶徑：40mm——80mm
瓶高：60mm——160mm
1.2.2 要求
（1）負(fù)壓式容積式灌裝機(jī)
（2）適用低黏度的果汁或飲品
（3）變料清潔方便
（4）省料不浪費(fèi)，定量準(zhǔn)確。
1.3 負(fù)壓式灌裝機(jī)的應(yīng)用價(jià)值及設(shè)計(jì)意義
液體灌裝是包裝的重要組成部分，主要包括在食品領(lǐng)域中對(duì)啤酒、飲料、乳品、白酒、葡萄酒、植物油印調(diào)味品的包裝．還包括洗滌類日化、礦物油和農(nóng)藥等化工類液體產(chǎn)品的包裝。液體灌裝機(jī)械有相當(dāng)一大部分用于食品行業(yè)，尤其是飲料制造業(yè)。
負(fù)壓式灌裝機(jī)主要用于水飲料(礦泉水和純凈水等)，還包括植物蛋白飲料、果萊汁、茶飲料及含乳飲料。近幾年來發(fā)展很快的不含氣飲料助保健型和營(yíng)養(yǎng)型，隨著人民生活水平的提高，消費(fèi)量會(huì)逐年增加。
大量事實(shí)表明，實(shí)現(xiàn)包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，尤其是實(shí)現(xiàn)具有高度靈活性(或稱柔性)的自動(dòng)包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展向，同時(shí)也可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益
1.3.1 能增加花色品種，改善產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力
現(xiàn)代包裝機(jī)械所能完成的工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單地模仿人的動(dòng)作，甚至可以說在很多場(chǎng)合用巧妙的機(jī)械方法包裝出來的成品，不論在式樣、質(zhì)地或精度等方面大都是手工操作無法勝任和媲美的。隨著商品的多樣化這一點(diǎn)越來越引起了人們的重視。另外用機(jī)械手代替人手，就足以最大限度地避免操作人員同產(chǎn)品直接接觸時(shí)可能產(chǎn)生的感染，從而保證食品、藥物的清潔衛(wèi)生和金屬制品的防銹防蝕。
1.3.2 能改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境
對(duì)有劇毒、刺激性的，低溫、潮濕性的，爆炸、放射性的，以及必須放置在暗室中的物品，實(shí)現(xiàn)了包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化便可大大改善操作條件避免污染危害環(huán)境，至于對(duì)需要進(jìn)行長(zhǎng)期、頻繁、重復(fù)的以及其他笨重的包裝工作如能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化則能大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度，增進(jìn)工人健康和提高生產(chǎn)效率。
1.3.3 能節(jié)約原材料減少浪費(fèi)，降低成本
有些粉末、液體物料在手工包裝過程寧容易發(fā)生逸散、起泡、飛濺現(xiàn)象，若改為機(jī)械包裝則會(huì)大大減少損失。
1.3.4 能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新
機(jī)械包裝的生產(chǎn)能力往往比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾十倍，無疑這將會(huì)更好地適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需要，合理安排勞動(dòng)力，為社會(huì)多創(chuàng)造財(cái)富。
由此可見，實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代包裝工業(yè)，是非常重要的。
1.4 負(fù)壓式灌裝機(jī)的發(fā)展水平
負(fù)壓式灌裝機(jī)只能灌裝黏度不大的液體，但根據(jù)容積的不同，瓶的直徑和高度是可以改變的。它最大的優(yōu)點(diǎn)是它可以灌裝帶污染的液體，例如醫(yī)藥、農(nóng)藥等。它的負(fù)壓式工作頭與瓶口嚴(yán)密接觸，不留空隙，液箱的容積是固定的，灌液完成后由于負(fù)壓作用，液體會(huì)全部流到瓶里，不會(huì)泄漏到瓶子外面，也不會(huì)有殘留液體流到外面。因此負(fù)壓式灌裝機(jī)的市場(chǎng)是很有前景的。
負(fù)壓式灌裝機(jī)在發(fā)展專用機(jī)種的同為滿足現(xiàn)代灌裝的實(shí)際需要正在不斷擴(kuò)大其通用能力，積極開發(fā)各種新型的通用灌裝機(jī)。負(fù)壓式灌裝機(jī)正向聯(lián)動(dòng)化、高速化，并相應(yīng)提高自動(dòng)化技術(shù)水平使設(shè)備功能逐步完善。
第5章 負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)的安裝、潤(rùn)滑、維護(hù)和安全技術(shù)
5.1 負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)的安裝
1）占有少量洗滌劑的紗布擦去事先涂在機(jī)器零部件上的防銹油和沾在機(jī)器部件上的塵土、灰塵等。這是很重要的，一定要認(rèn)真，以免造成不必要的機(jī)械故障。
2）在安裝時(shí)要用水平儀進(jìn)行水平的測(cè)量，機(jī)器的水平度要在一定范圍之內(nèi)，將機(jī)器安裝就位。
3）需要加油的地方要加油充分。以免有潤(rùn)滑不足的地方，使機(jī)器磨損。
4）讓機(jī)器用點(diǎn)動(dòng)的方式試開一會(huì)，檢查各運(yùn)動(dòng)部位動(dòng)作是否潤(rùn)滑自如。并檢查機(jī)器各個(gè)部位的螺絲、螺母、螺釘是否有松動(dòng)的現(xiàn)象。如有，應(yīng)及時(shí)擰緊，防止突然事件的發(fā)生。同時(shí)檢查是否有空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，是否有卡住和異常的聲音。
5）在將氣缸接在主軸上之前，先讓氣缸做升程運(yùn)動(dòng)，調(diào)整它的升程使它為規(guī)定的高度。然后，將氣缸接在主軸上。
6）將負(fù)壓氣源接在工作頭上，交接的地方要密封好，以免漏氣影響灌裝。
5.2 機(jī)器的潤(rùn)滑
良好的潤(rùn)滑是合理使用機(jī)器，使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要條件。
1） 軸承的潤(rùn)滑
本機(jī)的潤(rùn)滑主要是軸承的潤(rùn)滑。在軸承座內(nèi)要添加好適量的油脂：油脂少了，會(huì)使?jié)櫥蛔?，使軸承的壽命降低；油脂多了，會(huì)使軸承的散熱不好，也使軸承壽命降低。
2） 齒輪的潤(rùn)滑
由于齒輪比較分散，不能集中潤(rùn)滑，所以齒輪的潤(rùn)滑是定期進(jìn)行的。在工作300小時(shí)后，打開機(jī)箱對(duì)個(gè)齒輪進(jìn)行加油潤(rùn)滑。
3、機(jī)器的維護(hù)和保養(yǎng)
1）本機(jī)的操作者要充分熟悉本機(jī)的性能和構(gòu)造。
2）使用前檢查各部分運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和電器等是否正常，然后按照潤(rùn)滑要求，加上足夠的潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油。
3）潤(rùn)滑妥當(dāng)以后，即可進(jìn)行試運(yùn)行，即點(diǎn)動(dòng)式運(yùn)行操作。以檢查全機(jī)運(yùn)作是否正常：如不正常，可及時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，不傷害機(jī)器的零部件；如果正常，可以進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
4）在使用過程中，應(yīng)注意安全，對(duì)各零部件要仔細(xì)保養(yǎng)，尤其是氣缸和負(fù)壓式灌裝頭以及吸氣管等不得有任何劃傷和碰撞，本機(jī)應(yīng)整齊、清潔，不得拆卸、生銹或有污物集結(jié)，既防止污染液體，又防止灌裝頭的損壞。
5）應(yīng)經(jīng)常作好設(shè)備的清潔衛(wèi)生工作，尤其是在停止使用時(shí)，應(yīng)清除附著在機(jī)器上的所有污垢和帶有腐蝕性的液體，然后用清水刷洗干凈；然后對(duì)各運(yùn)動(dòng)部位和精密機(jī)構(gòu)上的加工表面涂上潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂和防銹漆。在正式工作運(yùn)轉(zhuǎn)之前，先讓機(jī)器空轉(zhuǎn)片刻，以使?jié)櫥秃蜐?rùn)滑脂充分的滲透到運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的間隙當(dāng)中去。
6）當(dāng)需要長(zhǎng)時(shí)間停止使用時(shí)，還需對(duì)機(jī)器進(jìn)行防銹密封處理，然后用防塵罩或塑料袋蓋之。
5.3 安全技術(shù)
1）機(jī)器在工作時(shí)，在傍邊必須有工作人員看守，以防突然事件的發(fā)生。
2）如機(jī)器過載時(shí)，帶輪會(huì)自動(dòng)保護(hù)，此時(shí)工作人員要及時(shí)是機(jī)器停止運(yùn)行，以免過載時(shí)間過長(zhǎng)，使帶受損。
3）機(jī)器應(yīng)該定期檢查，如發(fā)現(xiàn)螺絲有松動(dòng)的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)將螺絲加緊，以免損壞零件。
第6章 結(jié)論
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)里最后一次教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過16周的緊張的設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。這次設(shè)計(jì)無疑是對(duì)專業(yè)課程的最全面的一次訓(xùn)練，同時(shí)也是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次關(guān)鍵的檢驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)較以前的課程設(shè)計(jì)相比更加系統(tǒng)、更加全面，在設(shè)計(jì)當(dāng)中用到了以前所學(xué)的各種基礎(chǔ)知識(shí)如機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等許多知識(shí)，而這些知識(shí)正是在大學(xué)所學(xué)的主要課程，這些知識(shí)學(xué)的好壞將直接影響到畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度。而且通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還熟練的掌握了運(yùn)用工具書和查閱資料的能力。扎實(shí)的基礎(chǔ)、領(lǐng)悟能力和充分的知識(shí)儲(chǔ)備是順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的首要條件而且也是對(duì)綜合能力的培養(yǎng)。
這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)。由于人們對(duì)灌裝飲料的需求量越來越大，所以灌裝機(jī)也越來越受到重視。作為包裝機(jī)的一種形式，灌裝機(jī)以灌裝準(zhǔn)確、效率高成為飲料灌裝的首選機(jī)器。
本次課題主要研究了負(fù)壓式灌裝機(jī)的灌液機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過從利于環(huán)保、高效率等方面設(shè)計(jì)考慮設(shè)計(jì)此負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)。設(shè)計(jì)包括：電機(jī)的選擇，零件的設(shè)計(jì)計(jì)算、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算、總體布局等。
負(fù)壓式自動(dòng)灌裝機(jī)發(fā)展迅速，其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在高生產(chǎn)率、自動(dòng)化、單機(jī)多功能、組成生產(chǎn)線、采用相關(guān)新技術(shù)這五個(gè)方面。
高生產(chǎn)率：負(fù)壓式灌裝機(jī)的生產(chǎn)率已從每分鐘數(shù)件發(fā)展到數(shù)10件，熱成型－充填－封口機(jī)的生產(chǎn)率可達(dá)500件/分鐘以上。
自動(dòng)化：向自動(dòng)化程度相當(dāng)高的多工位灌裝機(jī)發(fā)展。該機(jī)型有充填和抽真空兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，充填轉(zhuǎn)臺(tái)有6個(gè)工位，完成供袋、投料、注液預(yù)封口，直至將包裝件轉(zhuǎn)至抽真空轉(zhuǎn)臺(tái)。抽真空轉(zhuǎn)臺(tái)有12個(gè)工位，也就是12個(gè)真空室，完成抽真空和封口，直至成品輸出，生產(chǎn)率可達(dá)40袋/分鐘，主要用于包裝軟罐頭。
單機(jī)多功能：在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)多功能，可方便地?cái)U(kuò)大使用范圍。實(shí)現(xiàn)單機(jī)多功能必須采用模塊化設(shè)計(jì)，通過功能模塊的變換和組合，成為適用于不同包裝材料、包裝物品、包裝要求的不同類型的真空包裝機(jī)。代表性的產(chǎn)品有德國(guó)BOSCH公司所屬的HESSER廠生產(chǎn)的多工位制袋真空包裝機(jī)，其制袋、稱重、充填、抽真空、封口等多種功能可在一臺(tái)單機(jī)上完成。
組成生產(chǎn)線：當(dāng)需要的功能越來越多時(shí)，將所有的功能集中在一個(gè)單機(jī)上會(huì)使結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，操作維修也不方便，這時(shí)可把功能不同、效率相匹配的幾種機(jī)器組合成功能較齊全的生產(chǎn)線。如法國(guó)CRACECRYOYA和ISTM公司研制的鮮魚真空包裝生產(chǎn)線、瑞典樹宏國(guó)際有限公司與瑞典紡織研究院研制的紡織品真空包裝系統(tǒng)等。
采用相關(guān)新技術(shù)：在包裝方法上大量采用充氣包裝取代真空包裝，將充氣成分、包裝材料與充氣包裝機(jī)三方面的研究緊密結(jié)合起來；在控制技術(shù)上，更多地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)；在封口方面應(yīng)用熱管和冷封口技術(shù)，也可以將先進(jìn)的裝置直接安裝在真空包裝機(jī)上，如裝上計(jì)算機(jī)控制的粗粒物料高精度組合秤；在旋轉(zhuǎn)或真空包裝機(jī)上，應(yīng)用先進(jìn)高速的圓弧面凸輪分度機(jī)械等。