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1、部分原因，说明书删除部分，完整版说明书，CAD图纸，联系153893706目 录摘要1关键词21 前言32 咖啡粉枕式包装机总体设计4 2.1动力设计5 2.1.1电动机的选择5 2.1.2计算传动装置运动和动力参数6 2.1.3传动装置的总传动比及分配各级传动比的计算73 传动装置设计73.1V带设计83.3同步带传动设计153.4齿轮的设计173.5料盘轴的结构设计和校核194 计量装置设计214.1料盘装置设计234.2量杯尺寸确定234.3料盘结构尺寸确定244.4联接盘设计244.5料盘罩设计255结论25参考文献26致谢26附录27 咖啡粉枕式包装机总体设计及计量装置设计 摘 要：
2、本设计是咖啡粉枕式包装机，课题来源于盐城市盛和轻工机械厂。主要设计内容为：咖啡粉枕式包装机的包装原理设计，计量装置工作原理，包装的总体结构设计及计量装置的总体结构设计，本包装机考虑到咖啡粉的特性和包装袋的要求以及该厂的实际生产条件，选用凸轮作为包装袋封口和牵引的主要机构；同时采用量杯式计量，并且通过开闭盖销对活动底盖的位置限制来实现量杯下料口的开闭，从而保证计量过程的稳定，本设计对咖啡粉包装的传动路线和包装路线进行了分析，并对传动比进行合理分配，解决了咖啡粉快速、稳定、自动包装等问题。实现了包装机的预期效果。 关键词：包装机；计量装置；咖啡粉The Design of Overall Pack
3、ing Machine and Measurement Device for Coffee Powder Abstract : The design of overall packing machine for coffee powder ,subjects come from Yan cheng sheng he light machinery factory . The design of the principle of the packaging for coffee powder , measuring device principle, the overall structure
4、of packaging design and the overall measurement device structure design. The packaging machine for coffee powder accounts into characteristics and requirements of the packaging plant and the actual production conditions, cam was taken into account during the design; While using measuring cup meter,
5、serviced through the opening and closing of activities bottom cover the location restrictions to achieve the mouth of measuring cup opening and closing, measurement process so as to ensure stability. The design of the coffee powder packaged transmission and packaging line analysis and drive reasonab
6、le allocation. Resolved quickly coffee powder, stability,automatic packaging problem and so on . Implementation of the packaging machine achived expected goal .Key words : Packaging; Metering devices; Coffee Powder 1 前言食品包装是指为在流通过程中保护食品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用容器、材料及辅助物等的总体名称，也为达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一
7、定技术方法的操作活动。食品包装是生产的继续，是实现食品价值和使用价值并增加价值的一种手段，它对食品生产有着重大意义。食品包装是食品生产的最后一道工序，是商品的组成部分；它是食品进入流通领域的必要条件；它有利于食品的卫生；它能减少食品损耗，降低生产成本。食品包装应主要考虑：食品的性质和特点；食品的生产、流通与消费的社会性；合适的包装材料与包装机械。随着食品生产与商品流通的发展，食品包装的形式日益繁多，按照食品包装在商品流通中的作用进行分类，它分为销售包装与运输包装两类。销售包装（包括内包装和中包装）的主要目的是促进商品的销售，它除具有保护食品，方便流通基本功能外，还具有美化食品、宣传食品，促进销
8、售的功能。销售包装一般与充填、包封、灌装、封口及贴标签等机械联系在一起1。食品包装技术的应用及其创新，极大地推动着包装机械的发展。应用与现代食品工业的自动化包装大多数以生产线的形式出现，集机、电、气、液控制于一体，成套性强、可靠性高。并且，以模块化组合的形式出现，具备系列化、标准化、通用化的特点。此外，越来越多采用的微机控制、模拟控制等高新技术，使包装机械跃上一个新台阶。咖啡粉枕式包装机是实现咖啡粉销售包装的主要机械工具。包装机械工具的使用不仅体现了现代生产的发展方向，同时也是提高经济效益的重要途径。1）包装机的使用大大提高了产品的数量和质量，提高了产品的竞争能力。2）包装机械不仅可以大大改善
9、操作条件，而且能最大限度的避免操作人员同食品直接接触是可能产生的污染，从而保证食品的清洁卫生和金属制品的防锈防蚀。采用机械化包装就可以把人们从复杂、笨重的手工劳动中解放出来，减轻了体力劳动的强度，增进了工人的健康。3）机械包装的生产能力一般比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍，不仅提高了劳动生产率，而且能更好的适应市场的实际需要，加速产品的更新换代。4）咖啡粉在手工包装过程中容易发生逸散、飞溅现象，采用机械包装则会大大地减少损失，节约原料，有利于提高经济效益。随着市场经济的发展，包装工业在国民经济中所占的比重和作用也越来越大。我国成功加入WTO后，全球经济贸易一体化进程的发展促使商品流通领域的
10、竞争更加激烈，人们在追求商品内在质量的同时，对商品包装的要求也越来越高。20世纪80年代后，我国的包装机械的生产和设计取得了巨大的发展，大量填补国内空白的包装机械问世，品种规格不断增加，同时出现了很多包装机械的生产企业，许多研究机构着手研究包装机械，高等院校也纷纷设立了包装工程专业，从而形成了一个独立的的包装机械行业。进入21世纪，包装机械除继续增加新品种外，在产品的技术水平、内在质量和性能等方面都有了很大进步，这一切都与包装机械的设计有着密切的联系2。本课题设计的内容是设计咖啡粉枕式包装机。课题来源于盐城市盛和轻工机械厂。本课题一个人参与，本人设计的内容为咖啡粉枕式包装机，具体任务是进行总体
11、设计、计量装置设计及横封切断装置设计。需要解决的问题主要有:根据包装袋的形状、尺寸、袋内咖啡粉的体积、封边方式的要求完成包装袋封口位置、装料位置及计量装置形式的选择；卷筒、光电检测器、成形器、牵引棍、纵封棍等部件先后位置的确定;横封头及加料装置的设计;不等速机构、无级变速机构的设计及位置布置。本课题设计原理：咖啡粉从料斗倒下进入料斗装置进行定容，定容主要靠2个量杯的上下移动来调节咖啡粉的容积，因为咖啡是均匀的所以重量可以确定。从料斗下来，成形的咖啡粉进入成形装置进行成形。已经成形的咖啡粉被一层PP膜包围着，然后进入竖封装置进行密封，密封之后在走料装置的作用下，咖啡粉进入了横封装置进行横向密封，
12、最后包装成形。工艺方案确定后，根据封袋的大小及咖啡粉的多少来确定各个部分的尺寸，保证各个部件之间工作连续可靠，包装机总体结构的紧凑，本装置用容积计量装置对粉式装料咖啡进行计量。为保证封袋两侧大小相等，故在机构中有成形器和牵引棍。为保证包装纸的运动速度与横封速度的同步，故用光电传感器对其进行检测并用超越电机动作使之运动或制动停止达到对速度误差进行补偿的目的。为了避免包装过程中得到的袋长误差，故有调节无级变速差动机构可以对得到的袋长加以调整。本课题需要解决的问题主要有:根据包装袋的形状、尺寸、袋内咖啡的体积、封边方式的要求完成包装袋封口位置、装料位置及计量装置形式的选择；卷筒、光电检测器、成形器、
13、牵引棍、纵封棍等部件先后位置的确定;横封头及加料装置的设计;不等速机构、无级变速机构的设计及位置布置;差动机构的设计;误差补偿机构对各个部分误差进行补偿。咖啡粉是粉状食品，包装速度为30袋/min，包装膜为PP卷、最大宽度50mm、长度50m。咖啡粉包装机由计量充填装置、封口装置、牵引装置、动力机构组成。各个装置之间通过一定的传动关系联系在一起，协调的工作。本设计的重点是在完成包装机总体设计的基础上完成计量装置的具体设计和横封切断机构的三围结构设计。本包装机为粉类食品专用，其料盘上的主要零件均为自行设计加工。设计时尽量使用标准件和通用件，非标准件设计尺寸是取整，以便缩短设计周期，降低加工难度，
14、提高经济效益。所设计的包装机为企业的生产提供参考。本课题的设计意义及价值：所设计的设备应能满足咖啡粉包装要求，保证包装膜对正，便于调整，结构简单、运转平稳，工作可靠，便于维修。2 咖啡粉枕式包装机总体设计咖啡粉枕式包装机的包装原理： 咖啡粉枕式包装机整体是由几个机构组成，主要有：料盘装置，横封装置，竖封装置，走袋装置，料卷装置，电机等通过一定的传动关系组成。塑料薄膜卷在料卷装置上通过成型器成型形成卷筒状然后通过竖封装置热封，再通过牵引机构向前走袋，在走袋的过程中料盘装置把计量好的咖啡粉通过料斗注入竖封好的袋中，最后通过横封机构横封切断，包装完成。根据包装机的要求，在包装过程中要确保各个装置之间
15、运动协调。传动方案要满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率、使用维护便利、工艺和经济性好等要求。经过分析与比较,决定采用如下运动方式：电动机带动V带轮转动,经过蜗杆蜗轮减速带动凸轮轴转动，然后一部分动力通过用同步带轴，同步带轴通过一对齿轮把动力传给料盘轴。用蜗杆蜗轮减速是因为它的传动比大可以一次将转速降到需要的大小，使结构简单；用一根轴同时带动横封机构、竖封机构、走带机构既能使结构简单又能保证三者之间同时协调的工作；用同步带传动既能保证准确的传动比又能实现较大中心距的传动。 整个机构结构紧凑，传动平稳，冲击小。对机电产品包装，重点推进“专业定点、资质认证、统一标准、国际接轨、扩大出口”的试
16、点工作。按照专业化、标准化、市场化的要求，以及建设节约型社会的要求，推进节材代木工作，推广应用“单板层积材”为代表的人造板材，开发研制农秸干包装板材，为扩大机电产品出口、为农民增收、为改善我国生态环境和发展循环经济服务。 图1 包装机总体结构图 Fig.1 The overall structure of the packaging machine2.1 动力设计2.1.1 电动机的选择电动机的容量（功率）选得是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常工作，或电动机因长期过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且因经常不在满
17、载下运动，其效率和功率因数都较低，造成浪费。料盘转速的计算： (1) =7.5 r/min (2)传动效率的计算：由于传动装置较为复杂，取保险效率 式中 ,，确定电机的输出功率 P：由于料盘的转速很慢P 80100)时才进行轮齿弯曲疲劳强度计算。对于开式传动，则按蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度进行设计。按接触疲劳强度计算 1)选 , 取=4则 (30) 2)蜗轮转矩初选 3)载荷系数K 查文献9表7.8 得K=1.1 4)材料系数 查文献9表7.9 得5) (31)6)初选m, 查文献9表7.1 取m=4mm、=40mm、q=10,此时=6407.导成角8.许用接触应力=242MPa其中计算传动效率1
18、)滑移速度 此处已删除4.5 料盘罩设计料盘罩的作用是挡料，一方面防止料从料斗下落时发生的逸散、飞溅，另一方面是在装料过程中刮平量杯里的料，其结构尺寸由料盘尺寸和量杯的位置确定。5 结论 本课题是经过对包装要求和条件的分析，选择型号为Y802-4的电机，选择了v带和蜗杆蜗轮机构作为减速机构，运用了齿轮传动和同步带传动并且对齿轮、轴、带轮、蜗杆蜗轮进行了设计校核，所设计的包装机横封、竖封、走带都是用凸轮机构，主要针对用塑料袋包装的食品。其计量装置采用容积计量主要是针对咖啡粉一类粉状食品设计的。计量用的量杯可以根据包装食品体积的不同做相应大小的内径。料盘采用回转式圆盘，四周均匀分布四个量杯，其回转
19、一周可以完成四个计量动作。设计的包装机能满足加工要求，运转平稳，工作可靠，结构简单，便于调整和维修。 参考文献1 宫相印主编.食品机械与设备M. 北京：中国商业出版社，19932 陆振曦、陆守道主编.食品机械原理与设计M.北京：中国轻工业出版社，19953 伍水顺、张裕中主编.食品机械自动控制M. 北京：中国轻工业出版社，19944 徐灏主编.新编机械设计师手册M.北京:机械工业出版社,19955 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(上册) M.北京:机械工业出版社,20016 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(下册) M.北京:机械工业出版社,20017 M编写组编.中国轴承新
20、旧型号对照手册.北京:兵器工业出版社,19958 成大先主编.机械设计手册M.北京:化学工业出版社,20049 徐锦康主编.机械设计M.北京:机械工业出版社，200110张聪主编.自动化食品包装机M.广东:广东科技出版社,200311王旭、王积森主编.机械设计课程设计M.北京:机械工业出版社,200412THURNERH.New compaction conceptZ.The World Road Congress Sydney Australia,198413Wen B C,zhang Y M,liu Q L,Response of Uncertain Nonlinear Vibration
21、Systems With 20 Matrix Functions.Int.J.Nonlinear Dynamice,1998(2)17919014 侯书林 朱海.机械制造基础（上册）M，北京：京大学出版社，2006:7-30.15 侯书林 朱海.机械制造基础（下册）M，北京：京大学出版社，2006:8-40.16 杨培元，朱福元液压系统设计简明手册M北京：机械工业出版社,1994：10-27.17 刘鸿文材料力学M 北京：科学技术出版社，2004 :1-20. 18 成大先机械设计手册第四版M.北京：高等教育出版社，2006:2-30.19 濮良贵，纪名刚.机械设计第八版M.高等教育出版社，2
22、006.5.20 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册第三版M.高等教育出版社，2006.5. 致 谢本次毕业设计到此为止已接近尾声，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。毕业设计作为在大学里的最后一道学习环节，使理论与实践更加接近，加深了我对理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。对于计量装置，我们还是比较陌生的，而咖啡粉枕式包装机又是计量研究领域的先进设备，因此，我的毕业设计必定存在不少问题。在解决这些问题时，我查阅了许多相关资料，并得到了吴彬老师的指点。毕业设计是我们走向工作的前奏，作好毕业设计对我们以后的工作有很大帮助。而毕业设计完成得好坏离不开指导老师的帮助。完成本次毕业设计，首先要感谢吴彬老师，他在百忙之中抽出时间来指导、监督我们，为我们纠正不少常见错误。其次要感谢我们所到的实习单位的技术人员，从他们身上我学到了不少相关知识。附录附录1：（装配图A01）附录2：（零件图A12）附录3：（零件图A23)附录4：（零件图A36）附录4：（零件图A41）15