裝配圖粉料自動(dòng)包裝機(jī)畢業(yè)論文
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粉料自動(dòng)包裝機(jī)畢業(yè)論文
摘要
全自動(dòng)粉料立式包裝機(jī)適用于日化、醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥等行業(yè)的粉料類產(chǎn)品的灌裝生產(chǎn)。整機(jī)采用不銹鋼制造，清潔衛(wèi)生。它的特點(diǎn)是機(jī)械式傳動(dòng)，設(shè)計(jì)緊湊合理，外形簡(jiǎn)潔美觀，調(diào)節(jié)便利，同時(shí)具有計(jì)量功能。灌裝速度和灌裝容量均可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而滿足不同的生產(chǎn)需求。整機(jī)靈敏性高，低速轉(zhuǎn)矩大，速度穩(wěn)定，工作電壓穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。
粉料立式包裝機(jī)由供料裝置、供膜裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、熱封裝置、切割裝置、操作箱等幾部分組成。本次設(shè)計(jì)主要完成傳動(dòng)系統(tǒng)（包括鏈輪、齒輪、軸），物料計(jì)量裝置及總體裝配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
全自動(dòng)粉料立式包裝機(jī)采用功能完善齊全，操作靈敏簡(jiǎn)便，包裝質(zhì)量完美，安全衛(wèi)生可靠，性價(jià)比高，其技術(shù)參數(shù)如下：
包裝速度：50～120袋/分
包裝容量：5～27ml/袋
電源電壓：220V 50Hz
整機(jī)功率：0.75kw
整機(jī)重量：350㎏
外形尺寸：1425mm×735mm×1430mm（長(zhǎng)×寬×高）
具體設(shè)計(jì)請(qǐng)參看圖紙和說(shuō)明書(shū)
關(guān)鍵詞 粉料立式包裝機(jī) 傳動(dòng)系統(tǒng) 鏈輪 齒輪 可調(diào)容積式計(jì)量盤(pán) 供膜裝置 切割裝置 熱封裝置
I
Abstract
III
目錄
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 我國(guó)粉料立式包裝機(jī)械現(xiàn)狀 1
1.2 我國(guó)粉料立式包裝機(jī)存在的主要問(wèn)題 2
1.3 我國(guó)食品包裝機(jī)械存在的發(fā)展趨勢(shì) 2
1.4 本章小結(jié) 4
第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介 5
2.1 設(shè)計(jì)題目 5
2.2 主要組成部分 5
2.3 主要技術(shù)參數(shù) 5
2.4 用途 6
2.5 包裝材料： 6
2.6.本章小結(jié)： 7
第3章 傳動(dòng)系統(tǒng) 8
3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 8
3.2 電機(jī)的計(jì)算與選用 8
3.2.1 選擇電機(jī)類型 8
3.2.2 確定電機(jī)容量 8
3.2.3 確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速 9
3.2.4 總傳動(dòng)比的分配 10
3.3 減速器的選用 11
3.4 機(jī)械無(wú)極變速器的選用 11
3.5 鏈傳動(dòng) 12
3.5.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 12
3.5.2 鏈傳動(dòng)的主要設(shè)計(jì)任務(wù) 12
3.5.3 鏈傳動(dòng)的張緊 13
3.5.4 鏈傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 13
3.6 齒輪傳動(dòng) 17
3.6.1 齒輪傳動(dòng)特點(diǎn) 17
3.6.2 齒輪的材料 18
3.6.3 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 18
3.6.4 直齒錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
3.7 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 27
3.7.1 軸的強(qiáng)度計(jì)算 27
3.7.2 軸的校核 29
3.8 滾動(dòng)軸承的選用 32
3.9 本章小結(jié) 34
第4章 物料計(jì)量裝置 35
4.1 粉狀物料的定量裝置 35
4.2 容積定量 35
4.3 可調(diào)容積式量杯計(jì)量裝置的工作原理 37
4.4 本章小結(jié) 38
第5章 供膜裝置 39
5.1.供膜裝置的選用 39
5.2 供膜裝置的主要組成 39
5.3供膜裝置的工作過(guò)程 39
5.4 本章小結(jié) 40
第6章 熱封裝置 41
6.1熱封裝置概況 41
6.2熱封裝置主要組成部分 41
6.3 本章小結(jié) 42
第7章 切割裝置 43
7.1 切割裝置主要組成部分： 43
7.2 切割裝置的調(diào)整 43
7.3 本章小結(jié) 44
結(jié)論 45
參考文獻(xiàn) 46
致謝 47
附錄1 48
附錄2 54
附錄3 61
V
第1章 緒論
第1章 緒論
為滿足現(xiàn)代化商品包裝多樣化的要求，目前國(guó)內(nèi)外開(kāi)始不斷發(fā)展適應(yīng)多品種，小批量的通用包裝機(jī)械和設(shè)備，該系列粉料自動(dòng)包裝機(jī)能完成制袋、計(jì)量、充填、充氮及封口等工作。適用于包裝易流動(dòng)或流動(dòng)性極差的粉粒狀物料，如面粉、奶粉、飼料、米粉、可可粉、固體飲料、白砂糖、棉白糖、味精、獸藥、葡萄糖、固體醫(yī)藥、粉狀添加劑、碳粉、爽身粉、農(nóng)藥、染料、香精香料等。
1.1國(guó)內(nèi)外粉料物品自動(dòng)包裝機(jī)械現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)的粉料物品自動(dòng)包裝機(jī)發(fā)展較晚，并且存在不少的劣勢(shì)。雖然從九十年代起，我國(guó)的包裝機(jī)有了較快的發(fā)展，對(duì)國(guó)外的產(chǎn)品進(jìn)行參考研究，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并開(kāi)發(fā)研制，技術(shù)上有了很大的提升，但是與國(guó)外的產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)的大多數(shù)產(chǎn)品技術(shù)含量低，各種產(chǎn)品都大同小異，并沒(méi)有太大的技術(shù)含量，成熟產(chǎn)品技術(shù)容易被模仿，造成了低水平重復(fù)的現(xiàn)象，阻礙了粉料自動(dòng)包裝機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。在產(chǎn)品技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)外粉料物品自動(dòng)包裝機(jī)主要有以下幾種特點(diǎn)：
1.包裝速度慢，品種少。而國(guó)外大多數(shù)粉料自動(dòng)包裝機(jī)根據(jù)包裝物料的不同和產(chǎn)量的大小，一般在20-120袋/分之間，大多為單列式包裝，封合形式一般是三邊封，四邊封和背封式。
2.精度低。而國(guó)外機(jī)器的計(jì)量精度一般<1%，而國(guó)內(nèi)一般在62%～63%之間。
3.質(zhì)量差。國(guó)內(nèi)一些企業(yè)為了能在產(chǎn)品初期快速賺錢(qián)，低價(jià)格傾銷(xiāo)，采用無(wú)質(zhì)量保證的電子元件、控件或低級(jí)的原材料，再加上無(wú)規(guī)范的加工和裝配工藝，沒(méi)有針對(duì)具體情況進(jìn)行改進(jìn)，導(dǎo)致產(chǎn)品不穩(wěn)定、質(zhì)量較差。
4.技術(shù)水平低。最近幾年內(nèi)，國(guó)內(nèi)的包裝機(jī)械雖采取了一些PLC和具有智能控制功能的儀表，但總體來(lái)說(shuō)，大多數(shù)還是低水平的機(jī)電控制。
1.2 我國(guó)粉料自動(dòng)包裝機(jī)存在的主要問(wèn)題
粉料物品自動(dòng)包裝機(jī)雖然占地面積較小，成本較低，但在包裝粉末型物料的效果與物料品種兼容性這兩項(xiàng)要求上，大多數(shù)這種設(shè)備都不能盡如人意。往往這兩者不能兼得，造成需求包裝機(jī)量較大，造成資源浪費(fèi)。
粉末型產(chǎn)品顆粒比較細(xì)小，在包裝的過(guò)程中非常容易產(chǎn)生粉末的“反撲”現(xiàn)象?！胺磽洹爆F(xiàn)象會(huì)造成包裝封口不夠嚴(yán)實(shí)，并且還會(huì)在一定的程度上污染工作的環(huán)境，因?yàn)榘b機(jī)的包裝設(shè)備是垂直下料的，下料口與包裝袋袋底距離較大，并且是在包裝的同時(shí)進(jìn)行包裝袋的封合，在下料的過(guò)程中物料以包裝袋為“滑梯”滑入袋內(nèi)，如果下料過(guò)程中粉末揚(yáng)起，則會(huì)污染封口，致使封口不能被合格密封，這樣一來(lái)，包裝產(chǎn)品的質(zhì)量往往會(huì)受到極大的影響。
再者，生產(chǎn)包裝混合型物料時(shí)，粉料自動(dòng)包裝設(shè)備因?yàn)闊o(wú)法在設(shè)備上進(jìn)行混合調(diào)配，所以在包裝前必須將物料預(yù)先混合均勻才能夠下料進(jìn)行包裝，但在實(shí)際生產(chǎn)中，往往無(wú)法做到物料預(yù)先混合或傳輸過(guò)程中保持均勻，所以極大可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)品的混合比例與配方比例不太符合。
還有，粒狀物料飛濺的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，粉塵飛揚(yáng)，空氣可能會(huì)被污染的嚴(yán)重，工作環(huán)境比較惡劣，甚至有些有毒有害的粉塵對(duì)人體的傷害極其嚴(yán)重。而且對(duì)食品、藥品采用手工包裝不能達(dá)到衛(wèi)生條件的要求。所以，那些對(duì)人體有毒、有害的物品更加需要自動(dòng)化、無(wú)人化、環(huán)保化的包裝設(shè)備。
例如，供料系統(tǒng)的好壞，也將會(huì)直接影響稱量的結(jié)果，有時(shí)候，甚至?xí)斐稍O(shè)備無(wú)法正常使用的嚴(yán)重后果。因?yàn)楣┝线^(guò)程中的落差，是對(duì)一部分物料的估計(jì)值，如果供料系統(tǒng)不夠穩(wěn)定，那么落差就是處于不穩(wěn)定狀態(tài)，稱量的結(jié)果就會(huì)不穩(wěn)定。因此能夠盡快解決粉料物品包裝時(shí)的高速度、高精確度、自動(dòng)定量充填包裝的技術(shù)難題是具有非常重要意義的。
另外，在粉料物品自動(dòng)包裝機(jī)中還可能會(huì)存在卡料、包裝袋錯(cuò)邊或起皺、包裝袋封口不嚴(yán)實(shí)、包裝袋外形不規(guī)整等問(wèn)題。
1.3 我國(guó)食品包裝機(jī)械存在的發(fā)展趨勢(shì)
包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的重要基礎(chǔ)，沒(méi)有現(xiàn)代化的包裝機(jī)械就沒(méi)有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)。包裝機(jī)械的未來(lái)是各種高新技術(shù)、新機(jī)構(gòu)、新控制方法。高度結(jié)合，其技術(shù)特征將趨于“三高”，即高速、高效、高質(zhì)量、重點(diǎn)發(fā)展方向?qū)②呌诠?jié)能降耗、性能穩(wěn)定可靠、控制水平先進(jìn)、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音低、效率高操作簡(jiǎn)單、外觀造型更加注重美學(xué)設(shè)計(jì)、控制和操作更加趨于人性化。包裝機(jī)械未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)如下：
1.自動(dòng)化程度越來(lái)越高
提高自動(dòng)化程度是包裝機(jī)械發(fā)展最重要的趨勢(shì)。品種和產(chǎn)量均居世界之首的美國(guó)十分重視包裝機(jī)械與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制，將自動(dòng)化操作程序、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)更多應(yīng)用于包裝機(jī)械之中。日本的包裝機(jī)械控制系統(tǒng)也十分先進(jìn)和完善，有效地促進(jìn)了無(wú)人操作和自動(dòng)化程度的提高。在計(jì)量、制造和技術(shù)性能等方面居于世界領(lǐng)先地位的德國(guó)也高度重視提高包裝機(jī)械的自動(dòng)化程度。幾年前，德國(guó)包裝機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)系統(tǒng)操作及運(yùn)行中還只占30%，現(xiàn)在已占到50%以上。
2、高生產(chǎn)率，高可靠性
世界四大包裝機(jī)械強(qiáng)國(guó)(美、日、德、意)均十分重視市場(chǎng)及用戶需求，把提高機(jī)器轉(zhuǎn)數(shù)提高生產(chǎn)率作為設(shè)計(jì)追求的重要指標(biāo)。
3、好的柔性和靈活性
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期已越來(lái)越短，因此要求包裝機(jī)械具有好的柔性和靈活性，這樣才能符合經(jīng)濟(jì)性要求。許多專家預(yù)測(cè)，多用途、高效率、簡(jiǎn)潔化、組合化、可移動(dòng)、更小型、更加柔性和靈活性將是未來(lái)包裝機(jī)械發(fā)展的重要趨勢(shì)。為使包裝機(jī)械具有好的柔性和靈活性，更要求提高自動(dòng)化程度，大量采用微電腦技術(shù)、模塊化技術(shù)和單元組合形式。
4、注重成套性和配套性
包裝機(jī)械設(shè)備的成套性和配套性關(guān)系到包裝機(jī)械的功能能否全部發(fā)揮，只重視主機(jī)生產(chǎn)，而不考慮配套設(shè)備完整，將使包裝機(jī)械應(yīng)有的功能不能發(fā)揮出來(lái)。因此開(kāi)發(fā)配套設(shè)備，使主機(jī)的功能得到最大的擴(kuò)張，是提高設(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要的因素。
5、廣泛采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)
世界包裝機(jī)械強(qiáng)國(guó)為適應(yīng)市場(chǎng)不斷變化的要求，努力提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，廣泛采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技術(shù)。先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法有優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)和并行設(shè)計(jì)(并行工程)等。先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，已普遍采用的有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，正在推廣應(yīng)用的是計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)。
1.4 本章小結(jié)
本章主要介紹了我國(guó)粉料立式包裝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，并介紹了包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。
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第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介
第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介
2.1 設(shè)計(jì)題目
粉料立式包裝機(jī)整體及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
粉料包裝機(jī)是針對(duì)粉狀物料而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)包裝而設(shè)計(jì)的單輥筒多配置的包裝機(jī)械?？蓪?shí)現(xiàn)三邊封口的包裝。
要設(shè)計(jì)完成的包裝膜供給裝置采用傾斜方式。被包裝的物料通過(guò)計(jì)量裝置的精密計(jì)量后落入下料嘴，通過(guò)下料嘴落入包裝袋內(nèi)。本機(jī)采用可調(diào)量杯式計(jì)量方式，該計(jì)量方式可根據(jù)需要調(diào)整包裝袋內(nèi)物料的體積。封口采用輥筒方式，橫封和縱封在同一封口輥上完成，封口花紋采用完整，連續(xù)的棋盤(pán)紋。切斷刀具采用鋸齒刀。整體的電器控制均采用優(yōu)質(zhì)的電器元件。其中封口輥筒溫度控制采用智能溫度控制儀，機(jī)械速度控制采用變頻器調(diào)節(jié)。
2.2 主要組成部分
(1)傳動(dòng)系統(tǒng)
(2)供膜裝置
(3)轉(zhuǎn)盤(pán)式計(jì)量裝置
(4)熱封裝置
(5)切割裝置
(6)電器控制裝置
2.3 主要技術(shù)參數(shù)
(1)生產(chǎn)率：50～120袋/分鐘
(2)計(jì)量范圍：5～27ml/袋
(3)制袋尺寸：60mm×55mm
(4)主電機(jī)功率：0.75kw
(5)電加熱器功率：150w*2
(6)電源電壓：380v/50Hz三相四線制
(7)外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高 （1425mm×735mm×1430mm）
(8)整機(jī)質(zhì)量：350kg
2.4 用途
適用于食品、醫(yī)藥、化工農(nóng)藥等各種粉末、細(xì)粉等物品的包裝。如豆粉、奶粉、調(diào)味粉料、藥品沖劑等。
2.5 包裝材料：
紙/聚乙烯，BOPP/聚乙烯，鋁箔/聚乙烯，滌綸/鍍鋁/聚乙烯，尼龍/聚乙烯等復(fù)合材料。
圖2-1 包裝機(jī)總體簡(jiǎn)圖
2.6.本章小結(jié)：
本章主要介紹了設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)任務(wù)以及包裝機(jī)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)和用途。
第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)
第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)
3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)器的重要組成部分，由它驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行部件按工藝要求完成各種動(dòng)作。傳動(dòng)系統(tǒng)的精度將直接影響機(jī)器的加工余量，傳動(dòng)系統(tǒng)的震動(dòng)、噪音是機(jī)器震動(dòng)、噪音的主要來(lái)源，傳動(dòng)系統(tǒng)直接影響機(jī)器的復(fù)雜程度，關(guān)系到機(jī)器的結(jié)構(gòu)和性能。
3.2 電機(jī)的計(jì)算與選用
3.2.1 選擇電機(jī)類型
選擇Y系列(IP44)封閉式三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，該類型的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，重量較輕，成本較低，工作效率高，負(fù)載特性較硬，能滿足大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的電器傳動(dòng)需要，而Y系列(IP44)型能防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電機(jī)內(nèi)部。
3.2.2 確定電機(jī)容量
電動(dòng)機(jī)的輸出功率主要分配給兩部分，即切割裝置和封口裝置。
切割裝置：
按最高產(chǎn)量120袋/min計(jì)算，切刀的旋轉(zhuǎn)速度為120r/min，切刀半徑約為0.04m
傳動(dòng)系統(tǒng)效率
：減速器效率
：鏈傳動(dòng)效率
：軸承效率
：直齒錐齒輪傳動(dòng)效率
：無(wú)級(jí)變速器效率
封口裝置：
封口裝置驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為60r/min，刀具轉(zhuǎn)速為30r/min,刀具旋轉(zhuǎn)一周包裝材料的消耗量為55×4=220mm，v=220n/60=110mm/s，=0.96，F(xiàn)=300N由此可得:
傳動(dòng)系統(tǒng)效率：
：減速器效率
：鏈傳動(dòng)效率
：軸承效率
：直齒錐齒輪傳動(dòng)效率
：無(wú)級(jí)變速器效率
：漸開(kāi)線直齒輪傳動(dòng)效率
所以電機(jī)容量
3.2.3 確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速
初步確定鏈輪的傳動(dòng)比為1～2，直齒錐齒輪傳動(dòng)比為1～4，減速器傳動(dòng)比約為15，無(wú)極變速器傳動(dòng)比為0.25～4，所以總傳動(dòng)比范圍3.75～480，故電機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍112.5～14400r/min,符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min,3000r/min，綜合考慮電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置的尺寸，重量，價(jià)格以及總傳動(dòng)比，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，選擇電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，額定功率為0.75KW，滿載轉(zhuǎn)速1390r/min,電機(jī)質(zhì)量為17Kg,電機(jī)型號(hào)為Y802-4。
3.2.4 總傳動(dòng)比的分配
總傳動(dòng)比
分配：直齒錐齒輪傳動(dòng)=2，鏈傳動(dòng)=2，減速器傳動(dòng)=12.5，無(wú)極變速器傳動(dòng)=0.92
3.2.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算
各軸輸入功率：
各軸轉(zhuǎn)速：
各軸轉(zhuǎn)矩：
3.3 減速器的選用
減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)增大轉(zhuǎn)矩和降低轉(zhuǎn)速，以滿足工作需要。
減速器的種類很多，按傳動(dòng)類型可分為齒輪減速器，蝸桿減速器和行星輪減速器，以及它們相互結(jié)合起來(lái)的減速器，根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，本機(jī)選擇蝸輪蝸桿減速器，采用蝸桿下置式，嚙合處冷卻和潤(rùn)滑都較好，蝸桿軸承潤(rùn)滑也方便，一般用于蝸桿圓周速度v﹤5m/s，選擇CW型圓弧圓柱蝸桿減速器，CW型圓弧圓柱蝸桿減速器具有整體機(jī)體，模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，用于傳遞兩交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和功率的機(jī)械傳動(dòng)，如冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、化工、建筑、建材、能源及輕工等行業(yè)的機(jī)械設(shè)備。
使用范圍為：減速器的輸入軸轉(zhuǎn)速≤1500r/min；減速器工作環(huán)境溫度-40°C-40°；當(dāng)工作環(huán)境溫度低于0°C，啟動(dòng)前潤(rùn)滑油必須加熱到0°C以上，或采用低凝固點(diǎn)的潤(rùn)滑油，當(dāng)工作環(huán)境溫度高于40°C時(shí)，必須采用冷卻措施，減速器輸入軸可正、反兩方向旋轉(zhuǎn)。
減速器的型號(hào)為CW-12.5-IF JB/T 7935-1999 重量20Kg,主要生產(chǎn)廠家：西安重型機(jī)械研究所。
3.4 機(jī)械無(wú)極變速器的選用
本機(jī)器選用普通V帶無(wú)極變速器，傳動(dòng)比i=0.25～4,結(jié)構(gòu)為：?jiǎn)蚊婵蓜?dòng)錐盤(pán)式。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變速范圍小，，它廣泛應(yīng)用于金屬切削機(jī)床、紡織機(jī)械、造紙機(jī)械、印刷機(jī)械、化學(xué)機(jī)械、食品工業(yè)及造船工業(yè)等，起著傳遞動(dòng)力和曾減速的作用。其特點(diǎn)為：
1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精細(xì)，性能優(yōu)良，經(jīng)久耐用；
2) 依靠V帶與摩擦錐體間的摩擦傳遞動(dòng)力，輸出軸裝有螺旋自動(dòng)調(diào)壓裝置，在工作負(fù)荷變化時(shí)，仍能使V帶兩側(cè)保持一定得壓力，故保證了轉(zhuǎn)速均勻，無(wú)相對(duì)滑動(dòng);
3) V帶由滌綸，橡膠制成，外加金屬骨架，剛?cè)峤Y(jié)合，故功率損耗小，耐磨性強(qiáng)；
采用封閉式自給潤(rùn)滑，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后才需要更換潤(rùn)滑油，故維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單；
4) 安裝不受角度限制;
5) 傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲。
另外根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，所選變速器的型號(hào)為：GMWB-1-0.75。
3.5 鏈傳動(dòng)
鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，它由鏈條和鏈輪(大鏈輪和小鏈輪)組成，通過(guò)鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，鏈傳動(dòng)在機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用。
3.5.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)
與摩擦型的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，又因鏈條不需要像帶那樣張的很緊，所以作用在軸上的徑向壓力較小，鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊，同時(shí)鏈傳動(dòng)能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。
與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，成本也低，在遠(yuǎn)距離傳動(dòng)時(shí)，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動(dòng)輕便的多。
鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：只能實(shí)現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，磨損后易發(fā)生跳齒，工作時(shí)有噪聲，不易用在載荷變化很大，高速和急速反向的傳動(dòng)中。
3.5.2 鏈傳動(dòng)的主要設(shè)計(jì)任務(wù)
確定鏈條型號(hào)，鏈節(jié)數(shù)和排數(shù)，鏈輪齒數(shù)Z以及鏈輪的結(jié)構(gòu)，材料和幾何尺寸，鏈傳動(dòng)的中心距a,壓軸力，潤(rùn)滑方式和張緊裝置等。
3.5.3 鏈傳動(dòng)的張緊
鏈傳動(dòng)的張緊的目的，主要是為了避免在鏈條的松邊垂度過(guò)大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的震動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。當(dāng)中心線與水平線的夾角大于60°時(shí)，通常設(shè)有張緊裝置。張緊的方法很多，中心距不可調(diào)時(shí)，設(shè)張緊輪。張緊輪可以是鏈輪，也可以是滾輪，張緊輪的直徑應(yīng)與小鏈輪的直徑相近，張緊輪有自動(dòng)張緊和定期張緊。
3.5.4 鏈傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)
總傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖：
圖3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
1.各軸中心距的確定
減速機(jī)軸—中心軸(切割裝置驅(qū)動(dòng)軸)
(1)取小鏈輪齒數(shù),i=1,大鏈輪齒數(shù)
(2)修訂算功率
式中 工況系數(shù)
(3)確定鏈型規(guī)格，鏈節(jié)距
根據(jù)計(jì)算的功率和小鏈輪的轉(zhuǎn)速n=120r/min,可選取鏈的規(guī)格型號(hào)為08-A-1-42-GB/T 1243-1997，鏈條節(jié)距P=12.7mm
(4)初定中心距
取
(5)確定鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)X
鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)
實(shí)際鏈條節(jié)數(shù)
鏈條長(zhǎng)度
(6)最大中心距（理論中心距）
為保證傳動(dòng)松邊一定的下垂度，實(shí)際中心距應(yīng)比計(jì)算值小約2～5mm
實(shí)際中心距
(7)鏈速
(8)有效圓周力
(9)作用在軸上的拉力
(10)潤(rùn)滑方式的選定
根據(jù)鏈號(hào)08-A和鏈條速度，選用潤(rùn)滑方式為用油壺或油刷定期人工潤(rùn)滑。
同理，計(jì)算出各軸之間的中心距和其他參數(shù)如下表（其中鏈的規(guī)格型號(hào)均為08-A-1-42-GB/T 1243-1997，鏈條節(jié)距P=12.7mm）
表3-1 各軸中心距數(shù)值表
參數(shù)
減速機(jī)軸—中心軸
中心軸—凸輪軸
凸輪軸—計(jì)量盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸
X(mm)
88
66
80
L(mm)
1117.6
838.2
1016
a(mm)
440
260
350
v(mm)
0.406
0.406
0.305
FN(N)
899
432
577
FQ(N)
1078
571
736
2．鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸：
圖3-2 鏈輪尺寸示意圖
齒數(shù)均為16，節(jié)距p=12.7mm，滾子外徑dr=7.92mm
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒寬
齒側(cè)倒角
齒側(cè)半徑
輪轂厚度
輪轂長(zhǎng)度
輪轂直徑
排距
各鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸見(jiàn)下表：
3-2 各鏈輪參數(shù)數(shù)值表
鏈輪
齒數(shù)
d(mm)
da(mm)
df(mm)
bf(mm)
h(mm)
Z1 Z2
16
65.1
70.7
57.2
7.3
10.8
Z3
16
65.1
70.7
57.2
7.3
9.1
Z4 Z5
32
129.6
135.8
121.7
7.3
13.0
Z6
16
65.1
70.7
57.2
7.3
9.1
Z7 Z8
24
97.8
103.4
89.4
7.3
8.8
Z9
32
129.6
135.8
121.7
7.3
11.9
Z10
12
49
54.2
41.1
7.3
12.5
3.6 齒輪傳動(dòng)
3.6.1 齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)
1)瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。
2)傳動(dòng)比范圍大，用于增速或減速。
3)速度和傳遞功率的范圍大，可用于高速、中速和低速的傳動(dòng)功率可以小于到。
4)傳動(dòng)效率高，一對(duì)高精密的漸開(kāi)線圓柱齒輪，效率可達(dá)99%以上。
5)結(jié)構(gòu)緊湊，適用于近距離傳動(dòng)。
6)制造成本高，某些具有特殊齒形或精度很高的齒輪，故需要專用或高精密的機(jī)床、刀具和兩儀等，故制造工藝復(fù)雜，成本高。
7)精度不高的齒輪，傳動(dòng)時(shí)噪聲、振動(dòng)和沖擊大，污染環(huán)境。
8)無(wú)過(guò)載保護(hù)作用。
3.6.2 齒輪的材料
對(duì)齒輪材料的基本要求是：齒面要硬，齒芯要韌，以抵抗齒面失效和輪齒折斷。另外，選擇材料時(shí)還應(yīng)考慮加工和熱處理工藝性及經(jīng)濟(jì)性的要求。
制造齒輪的材料最常用的是各種鋼材，其次是鑄鐵，以及非金屬材料。
鋼材可分為鍛鋼和鑄鋼兩大類，處尺寸較大（d>400~600㎜），結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜時(shí)宜用鑄鋼外，一般均用鍛鋼制造齒輪。
鑄鐵：由于抗彎和耐沖擊性能均較差，故鑄鐵主要用于制造低速不重要的開(kāi)式傳動(dòng)齒輪和功率不大的場(chǎng)合。常用材料有HT250、HT300、QT500等。
非金屬材料：在高速、小功率、精度不高的齒輪傳動(dòng)中，也有用非 材料制造齒輪的。
3.6.3 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
1)選擇齒輪材料，確定試驗(yàn)齒輪的疲勞極限應(yīng)力
初選齒輪材料為45，調(diào)質(zhì)，硬度220～240HBS，精度等級(jí)為8級(jí)，齒數(shù)
查圖16.2-17及圖16.2-26按MQ級(jí)質(zhì)量要求取值，查得
2)按彎曲疲勞強(qiáng)度初步確定模數(shù)，并初選主要參數(shù)
按表16.2-33
式中齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:
載荷系數(shù)K:考慮到齒輪做不對(duì)稱布置，速度較低，沖擊載荷不大，取K=1.9。
齒寬系數(shù)：取
齒數(shù)比：取
許用彎曲應(yīng)力：
按表16.2-33，取最小安全系數(shù)
外齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)：查圖16.2-23得
將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算模數(shù)的公式得
取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：
齒寬：
分度圓直徑：
3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
按表16.2-34
使用系數(shù)：查表16.2-36及16.2-37得
動(dòng)載荷系數(shù)：
式中齒輪分度圓上的圓周力：
圓周速度：
將各數(shù)據(jù)代入公式得
彎曲強(qiáng)度計(jì)算的載荷分布系數(shù)：
彎曲強(qiáng)度計(jì)算的載荷分配系數(shù)：查表16.2-42得
彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度：
將以上各數(shù)值代入齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算公式得：
許用應(yīng)力：
：抗彎強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)
其中壽命極限：
相對(duì)齒根圓角敏感性系數(shù)：
相對(duì)表面狀況系數(shù)：
尺寸系數(shù)：
所以
安全系數(shù)
取最小安全系數(shù)
所以
結(jié)論：結(jié)構(gòu)符合要求
4)主要尺寸
3.6.4 直齒錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
熱封裝置錐齒輪設(shè)計(jì)：
1)選擇齒輪材料，初步確定齒數(shù)
選擇兩齒輪材料為45，調(diào)質(zhì)，硬度220～240HBS，精度等級(jí)為8級(jí)。小齒輪齒數(shù)，傳動(dòng)比，大齒輪齒數(shù)
查圖16.2-17及圖16.2-26按MQ級(jí)質(zhì)量要求取值，查得
2)按彎曲疲勞強(qiáng)度初步確定模數(shù)，并初選主要參數(shù)
設(shè)計(jì)公式
許用彎曲應(yīng)力：
按表16.2-33，取最小安全系數(shù)
外齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)：查圖16.4-25得
載荷系數(shù)：
所以
取
3)幾何計(jì)算
分錐角：
大端分度圓直徑：
外錐距：
當(dāng)量齒數(shù)：
齒寬系數(shù)取
齒寬：
取
實(shí)際齒寬系數(shù)：
中點(diǎn)模數(shù)：
中點(diǎn)分度圓直徑：
切向變位系數(shù)：，
高變位系數(shù)：
，
頂隙：
大端齒頂高：
大端齒根高：
全齒高：
齒根角：
齒頂角：
，（采用等頂隙收縮齒）
頂錐角：
根錐角：
大端齒頂圓直徑：
當(dāng)量齒輪分度圓直徑：
當(dāng)量齒頂圓直徑：
當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距：
當(dāng)量齒輪基圓齒距：
嚙合線長(zhǎng)度
當(dāng)量齒輪頂圓直徑：
端面重合度：
齒中部接觸線長(zhǎng)度：
齒中部接觸線的投影長(zhǎng)度：
4)齒根抗彎疲勞強(qiáng)度校核
使用系數(shù)：查表16.2-36及16.2-37得
精度等級(jí)和中點(diǎn)圓周速度：
動(dòng)載荷系數(shù)：
齒輪分度圓上的圓周力：
復(fù)合齒形系數(shù)，
重合度系數(shù)：
錐齒輪系數(shù)：
載荷分布系數(shù)
則齒根彎曲應(yīng)力：
齒根許用彎曲應(yīng)力:
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度基本值
壽命系數(shù)：(長(zhǎng)期工作，取為無(wú)限壽命設(shè)計(jì))
相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)：
相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)：
尺寸系數(shù)：
最小安全系數(shù)：
許用彎曲應(yīng)力值：
齒根彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果：
，
所以設(shè)計(jì)符合結(jié)構(gòu)要求。
切割裝置錐齒輪設(shè)計(jì)：
齒數(shù)：
模數(shù)：
大端分度圓直徑：
中點(diǎn)分度圓直徑：
齒輪分度圓上的圓周力：
分錐角：
外錐距：
齒寬：b=16mm
大端齒頂高：
大端齒根高：
齒根角：
齒頂角：
3.7 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.7.1 軸的強(qiáng)度計(jì)算
按許用切應(yīng)力計(jì)算：
受轉(zhuǎn)矩T(N·mm)的實(shí)心圓軸，其切應(yīng)力為：
寫(xiě)成設(shè)計(jì)公式，則軸的最小直徑為：
式中為軸的抗扭截面系數(shù)
：軸傳遞的功率
：軸的轉(zhuǎn)速
：與軸材料有關(guān)的系數(shù)，軸的材料為45鋼，取
：許用切應(yīng)力，取40Mpa
各軸的直徑最小值計(jì)算如下：
中心軸：
切割裝置驅(qū)動(dòng)軸：
凸輪軸：
空轉(zhuǎn)軸：
計(jì)量盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸：
3.7.2 軸的校核
按安全系數(shù)法進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核（以切割裝置驅(qū)動(dòng)軸為例進(jìn)行校核）：
圖3-3 切割裝置驅(qū)動(dòng)軸簡(jiǎn)圖
圖3-4 軸受力圖
圖3-5 水平面（XY）平面受力圖
圖3-6 垂直面（XZ）平面受力圖
圖3-7 水平面彎矩圖
圖3-8 垂直面彎矩圖
圖3-9 合成彎矩圖
1） 計(jì)算錐齒輪受力
轉(zhuǎn)矩
圓周力
徑向力
軸向力
2） 計(jì)算軸承反力
水平面：
垂直面：
3)畫(huà)出水平面彎矩圖（圖3-7），垂直面彎矩圖圖（圖3-8）和合成彎矩圖（圖3-9）。
4）初步分析截面1有較大的應(yīng)力和應(yīng)力集中。下面以截面1為例進(jìn)行安全系數(shù)校核。
5）軸材料選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，，，求得疲勞極限：
由式，得
6）求截面1上的應(yīng)力
彎矩
7）求截面1的有效應(yīng)力集中系數(shù)
因在此截面處有軸直徑變化，過(guò)度圓角，又因?yàn)?
，
由查得，。
8）求表面狀態(tài)系數(shù)及尺寸系數(shù)，，由表查得，。
9）求安全系數(shù)（設(shè)無(wú)限壽命）得
結(jié)論：根據(jù)校核，截面1足夠安全，其他截面尚需進(jìn)一步分析和校核。
3.8 滾動(dòng)軸承的選用
滾動(dòng)軸承的選擇，包括類型、尺寸、精度、游隙、配合以及支撐形式的選擇與壽命計(jì)算，通?？砂匆韵虏襟E進(jìn)行：
（1）根據(jù)工作條件確定軸承部件的結(jié)構(gòu)形式。
（2）根據(jù)支承形式及軸承的工作特性確定軸承類型、精度。
（3）通過(guò)軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度與壽命的計(jì)算，具體確定軸承的型號(hào)。
（4）驗(yàn)算軸承的負(fù)荷能力與極限轉(zhuǎn)速。
滾動(dòng)軸承的工作特性：
（1）負(fù)荷能力：滾動(dòng)軸承的負(fù)荷能力與軸承類型和尺寸有關(guān)。負(fù)荷能力一般以額定動(dòng)負(fù)荷比粗略表示，其含義為某種滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)負(fù)荷值與相同外形尺寸的深溝球軸承額定動(dòng)負(fù)荷的比值。通常額定動(dòng)負(fù)荷用C表示。
（2）速度特性：在一定負(fù)荷和潤(rùn)滑條件下，滾動(dòng)軸承所能允許的最大轉(zhuǎn)速稱為軸承的極限轉(zhuǎn)速。它與軸承的類型、尺寸、負(fù)荷大小及方向、潤(rùn)滑劑的種類及用量、潤(rùn)滑方式以及散熱條件等有關(guān)。如果極限轉(zhuǎn)速不能滿足要求，需要另選軸承或采取改進(jìn)措施。如提高軸承精度，加大球軸承的游隙，采用青銅或夾布膠木保持架，采用噴油或油霧潤(rùn)滑等，綜合使用以上各項(xiàng)措施，可使極限轉(zhuǎn)速提高一倍以上。
（3）調(diào)心性：軸承能夠自動(dòng)補(bǔ)償軸和外殼孔中心線的相對(duì)偏斜，從而保證軸承正常工作狀態(tài)的能力稱為軸承的調(diào)心性。調(diào)心球軸承和調(diào)心滾子軸承都具有良好的調(diào)心性能，它們所允許的軸線偏斜角分別為3度和0.5度到2度。
（4）運(yùn)轉(zhuǎn)精度：對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)精度要求高的軸承需選用過(guò)盈配合。對(duì)于游動(dòng)支承常使用圓柱滾子軸承，因?yàn)檫@種軸承的兩個(gè)套圈在安裝時(shí)都可采用過(guò)盈配合。軸承的套圈一般比較薄，因此與軸承相配合的軸和外殼孔的形狀誤差也會(huì)影響軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，故配合件的精度必須與軸承相一致。
滾動(dòng)軸承的類型選擇：
選擇滾動(dòng)軸承類型時(shí)應(yīng)考慮軸承所受負(fù)荷，運(yùn)轉(zhuǎn)與工作環(huán)境，經(jīng)濟(jì)性及其它特殊要求等多種因素的影響。下述原則可供參考：
（1）轉(zhuǎn)速較高，負(fù)荷不大。而旋轉(zhuǎn)精度要求較高宜用球軸承；轉(zhuǎn)速較低，負(fù)荷較大或有沖擊負(fù)荷時(shí)宜采用滾子軸承。
（2）當(dāng)徑向負(fù)荷比軸向負(fù)荷都比較大時(shí)，若轉(zhuǎn)速高宜用角接觸球軸承，若轉(zhuǎn)速不高宜用圓錐滾子軸承；當(dāng)徑向負(fù)荷比軸向負(fù)荷大的多并且轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜用向心球軸承；當(dāng)軸向負(fù)荷比徑向負(fù)荷大的多并且轉(zhuǎn)速較低時(shí)，常用兩種不同類型的軸承組合，讓他們分別承受軸向及徑向負(fù)荷。支承剛度要求較高時(shí)，可以成對(duì)采用角接觸軸承。
（3）需要調(diào)整徑向間隙時(shí)，宜采用帶內(nèi)錐孔的軸承。
（4）支點(diǎn)夸距大，軸的變形大或多支點(diǎn)軸，宜采用調(diào)心軸承。
在滿足使用要求的情況下，優(yōu)先選用價(jià)格低的軸承。一般來(lái)說(shuō)，球軸承的價(jià)格低于滾子軸承；精度愈高，價(jià)格愈貴；同精度的軸承中深溝球軸承最便宜。
3.9 本章小結(jié)
本章對(duì)主要進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)鏈輪，齒輪，軸的計(jì)算，確定了其基本尺寸，并介紹了軸承的選用原則。
第4章 物料計(jì)量裝置
第4章 物料計(jì)量裝置
4.1 粉狀物料的定量裝置
在輕工業(yè)生產(chǎn)中很多物料是呈粉粒裝、液體狀、粘稠狀、顆粒狀、塊狀或梗枝狀。粉狀物料如豆奶粉、速溶咖啡、橙汁沖劑、洗衣粉、爽身粉、塑料粉粒等；液體物料如汽水、啤酒、牛奶、白酒、果汁、醬油等。粘稠狀物料如果醬、香脂、牙膏、鞋油等。顆粒狀、塊狀、梗枝狀物料如紐扣、藥片、香皂、香煙、鉛筆、火柴等。這些物料在生產(chǎn)過(guò)程中的供計(jì)量或最后做成為成品包裝需要解決按一定量的計(jì)量供送問(wèn)題，因此要有定量計(jì)量裝置。根據(jù)定量裝置的不同，定量裝置有容積定量、稱重定量和計(jì)數(shù)定量三種。對(duì)粉狀物料主要采用容積定量和稱重定量的計(jì)量方法，對(duì)液體、粘稠狀物料采用容積定量的計(jì)量方法，對(duì)顆粒狀、塊狀、梗枝狀物料采用計(jì)數(shù)定量的計(jì)量方法。對(duì)于定量裝置的要求，是具有較高的計(jì)量精度和速度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能根據(jù)計(jì)量要求進(jìn)行調(diào)整和自動(dòng)調(diào)節(jié)。
粉狀物料的定量裝置，比其他物料的定量裝置要困難的多。它與粉狀物料的物理、化學(xué)特征由直接的關(guān)系。例如物料視密度（即堆積密度）的不穩(wěn)定性，產(chǎn)品的易吸潮性，產(chǎn)品與接觸材料的易粘結(jié)性以及產(chǎn)品的不易流動(dòng)性等都給計(jì)量問(wèn)題帶來(lái)困難。還有些產(chǎn)品的粉塵飛揚(yáng)有害身體健康。故此類物料的供送、包裝或包裝過(guò)程中計(jì)量的解決，必須考慮物料的具體特性。一般說(shuō)來(lái)，粉狀物料的定容計(jì)量比稱重計(jì)量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)量速度快，造價(jià)低但計(jì)量精度低。容積定量比較適合小重量的粉料包裝和視密度較穩(wěn)定的物料，能達(dá)到包裝重量的指標(biāo)要求。
4.2 容積定量
常見(jiàn)的容積定量法有：量杯式、輪轂式、螺桿式、柱塞式、甩勺式等。
容積定量裝置：
它主要由料斗、回轉(zhuǎn)盤(pán)及刮板等組成?；剞D(zhuǎn)盤(pán)由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，盤(pán)上有四個(gè)圓筒形定量杯，計(jì)量杯由活門(mén)蓋住。粉料由料斗送入粉罩內(nèi)，再靠自重流入定量杯內(nèi)?；剞D(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刮板刮去定量杯上多余的粉料。已裝好粉料的定量杯隨圓盤(pán)回轉(zhuǎn)到卸料口時(shí)，頂桿推開(kāi)定量杯底部的活門(mén)，粉料自定量杯下落入漏斗，裝入包裝袋中，當(dāng)圓盤(pán)繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，頂桿又將活門(mén)推回到定量杯底部，從而阻止物料的下落。
固定容積式量杯式定量裝置，它只能計(jì)量一定容積的物料，不能做任何調(diào)整，若要改變?nèi)莘e則必須換用另一種定量杯。另外，這種裝置只能適用于視密度非常穩(wěn)定的物料，物料視密度的變化會(huì)直接影響定量精度，所以對(duì)視密度有變化的物料需要采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜一些的可調(diào)容積式定量裝置。
可調(diào)容積式量杯由一個(gè)上量杯和一個(gè)下量杯組合而成。通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變上下量杯的相對(duì)位置，以改變?nèi)莘e，使其計(jì)量也隨著改變，但這種調(diào)整量是有限的。調(diào)整方法有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。手動(dòng)調(diào)節(jié)方法是根據(jù)灌裝過(guò)程檢測(cè)其重量波動(dòng)情況，人工轉(zhuǎn)動(dòng)手輪及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)升降上下量杯的相對(duì)位置以達(dá)到改變量杯容積。自動(dòng)調(diào)整方法則比較復(fù)雜，要在粉料進(jìn)給系統(tǒng)中，加電子檢測(cè)裝置，來(lái)測(cè)得瞬時(shí)物料變化的電訊號(hào)，信號(hào)經(jīng)放大裝置放大后，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)量杯調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以調(diào)節(jié)組合量杯的容積。
容積式量杯計(jì)量裝置的生產(chǎn)能力：
式中—驅(qū)動(dòng)量杯的轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速（r/min）
—轉(zhuǎn)盤(pán)上的量杯個(gè)數(shù)
—每個(gè)量杯的計(jì)量重量（g）
式中—量杯的容積（cm）
—物料的視密度（g/cm2）,即粉料堆積的密度，又稱堆積密度
固定量杯容積：
式中—固定量杯直徑（cm2）
—上量杯的計(jì)量高度（cm2）
可調(diào)量杯容積：
式中—上量杯內(nèi)直徑（cm）
—上量杯計(jì)量高度（cm）
—下量杯內(nèi)直徑（cm）
—下量杯計(jì)量高度（cm）
4.3 可調(diào)容積式量杯計(jì)量裝置的工作原理
量杯式計(jì)量裝置在充填機(jī)上應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)形式較多。采用量杯式計(jì)量裝置計(jì)量的物料，要求它們的容積和重量較為穩(wěn)定。為補(bǔ)償容重的變化及適應(yīng)充填量的變化，本機(jī)采用可調(diào)容積式量杯計(jì)量裝置。它由上下兩個(gè)半只組成，一個(gè)半只固定，另外半只則是可調(diào)的，通過(guò)調(diào)整上下量杯的相對(duì)位置，從而改變?nèi)莘e的大小。
其工作流程：在料斗內(nèi)加上被包裝物后，通過(guò)物料的自重和攪拌器的攪拌，計(jì)量盤(pán)以容積計(jì)量方式進(jìn)行計(jì)量，計(jì)量過(guò)得被包裝物通過(guò)卸料斗，充填到包裝袋內(nèi)。
表5-1 計(jì)量杯設(shè)計(jì)尺寸表
整體尺寸
340(mm)×450(mm)×540（mm）
固定量杯
D=25mm
H=25mm
可調(diào)量杯
D=35mm
H=15mm
容積可調(diào)范圍
4.42～26.67mm
可移動(dòng)行程
16mm
雖然此設(shè)計(jì)的計(jì)量杯在容積上可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是由于調(diào)節(jié)的方式只能通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行，那么所調(diào)節(jié)的精度就受到了一定了影響，所以此結(jié)構(gòu)仍然需要進(jìn)行進(jìn)一步的改善。
4.4 本章小結(jié)
本章介紹了粉狀物料的幾種計(jì)量方法，著重闡述了可調(diào)容積式計(jì)量盤(pán)的組成和工作原理，并對(duì)其計(jì)量容積進(jìn)行了計(jì)算。
第5章 供膜裝置
第5章 供膜裝置
5.1.供膜裝置的選用
輕工業(yè)生產(chǎn)常常是成批大量的，在生產(chǎn)過(guò)程中要把工件按一定的節(jié)拍和方位送到工作位置，經(jīng)過(guò)加工、裝配、或包裝后再取下。如果工件的供送和取下采用手工操作，不僅體力勞動(dòng)繁重，而且生產(chǎn)率也不可能提高。因此為了提高生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，采用自動(dòng)上、下料裝置是必不可少的措施。也只有實(shí)現(xiàn)上、下料的自動(dòng)化，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、裝配、包裝的全自動(dòng)化。
由于輕工業(yè)行業(yè)加工對(duì)象范圍的廣泛性與多樣性，輕工業(yè)機(jī)械的上料自動(dòng)化比其他行業(yè)的上料自動(dòng)化在裝置的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上要復(fù)雜的多。這些裝置應(yīng)滿足輕工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的一些基本要求：①卷料與條料，②板片料，③件料，④長(zhǎng)棒料，⑤液體、膠狀料，⑥粉粒料等上、下料裝置。液體、膠狀料及粉粒料屬于流動(dòng)性而不成形的物料，它們的上料裝置需解決定量供料問(wèn)題。
紙料與塑料薄膜送料裝置是輕工業(yè)機(jī)械，特別是包裝機(jī)械常用的上料裝置，以供給包裹用紙與各種商標(biāo)用紙。提供的紙料與塑料薄膜，可以是片狀的，也可以是卷狀的，相應(yīng)的有片狀送料裝置與卷料送料裝置兩類不同形式。
5.2 供膜裝置的主要組成
1.包裝薄膜安裝軸
2.包裝薄膜張力自動(dòng)調(diào)整裝置
3.薄膜終了檢測(cè)裝置
4.圖案校準(zhǔn)光電控制裝置
5.包裝薄膜送人裝置
6.包裝薄膜導(dǎo)輥筒
7.包裝薄膜導(dǎo)向器
5.3供膜裝置的工作過(guò)程
將一卷包裝薄膜經(jīng)初級(jí)導(dǎo)向輥筒，橡膠輥筒，由薄膜引導(dǎo)器對(duì)折，接著由熱輥筒進(jìn)行封口，制成袋狀后，各袋子通過(guò)切口裝置，然后經(jīng)旋轉(zhuǎn)切割裝置按規(guī)定尺寸切割后，由成品排出槽排入下道工序。
5.4 本章小結(jié)
本章對(duì)供膜裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并概括了供膜裝置的組成部分和工作原理。
第6章 熱封裝置
第6章 熱封裝置
6.1熱封裝置概況
將容器的開(kāi)口部分封閉起來(lái)的機(jī)器成為封口機(jī)。食品原料經(jīng)過(guò)加工成成品后，為了能夠長(zhǎng)期保存，必須裝入相應(yīng)的容器并封口殺菌，使裝入容器內(nèi)的食品與外界隔絕，不在受到外界空氣及微生物的污染而引起腐敗。不論是鐵罐、玻璃罐等容器，或是其他包裝材料如鋁、塑料等以及由塑料薄膜、鋁箔等制成的復(fù)合薄膜，如不能?chē)?yán)密封口蜂蜜，就不能達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的。所以封口是食品加工過(guò)程中主要工序之一。
常用的封口方法可分為：熱壓式封口；壓紋式封口；輥壓式封口；卷邊式封口；壓力式封口；旋合式封口。
本機(jī)采用熱封方式，主要裝置是封口熱輥筒裝置。
熱封廣泛使用在塑料薄膜的封口上，大多數(shù)采用電熱絲加熱，加熱溫度在130～150°C之間。有常熱式、脈沖加熱式、油熱式等數(shù)種。對(duì)于卷筒平張塑料薄膜來(lái)說(shuō)，制成袋形尚需經(jīng)過(guò)縱封和橫封操作?？v封又分為間歇式和連續(xù)式兩種，橫封一般均采用間歇式。
6.2熱封裝置主要組成部分
1.封口熱輥筒裝置
2.左右擠壓調(diào)整螺栓
3.定位螺栓
4.熱輥筒座固定螺栓
5.熱輥筒齒輪
6.驅(qū)動(dòng)變向齒輪
7.熱輥筒座
8.調(diào)整用墊片
9.輥筒安裝座
口熱輥筒裝置用等速旋轉(zhuǎn)的單熱輥筒牽引包裝薄膜，并將薄膜熱壓熔接，此時(shí)縱向與橫向封口將同時(shí)進(jìn)行。
熱輥式加壓封合工作原理：本機(jī)采用熱輥熱封。機(jī)用電熱絲對(duì)輥形熱封頭恒溫加熱，經(jīng)過(guò)與熱的一對(duì)輥輪(加熱也可以是其中的一個(gè))作連續(xù)對(duì)滾運(yùn)動(dòng)，將要封合的薄膜送入兩輥輪之間，在薄膜向前輸送的過(guò)程中被加熱封合。由于熱輥式加熱能連續(xù)工作，因此生產(chǎn)率較高，可用于復(fù)合薄膜的制袋。
6.3 本章小結(jié)
本章對(duì)熱封裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并概括了熱封裝置的組成部分和工作原理。
第7章 切割裝置
第7章 切割裝置
7.1 切割裝置主要組成部分：
（1）割裝置離合器手柄
（2）切割位置調(diào)整旋轉(zhuǎn)
（3）割位置微調(diào)手柄
（4）螺旋齒輪
（5）旋轉(zhuǎn)刀具
（6）固定刀具
（7）固定刀具安裝螺栓
（8）固定刀具軸
（9）旋轉(zhuǎn)刀具軸
（10）切割裝置地板
7.2 切割裝置的調(diào)整
1）切割裝置的微調(diào):用切割位置微調(diào)手柄對(duì)切割的位置進(jìn)行微調(diào)。在手柄不能調(diào)整的范圍內(nèi)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使螺旋齒輪位于中心部位。
2）切割位置的粗調(diào)：
①將切割裝置離合器手柄放在“ON”的位置。
②向里按進(jìn)切割位置固定側(cè)的咬合齒，再旋轉(zhuǎn)刀具，按旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，切割位置下降，按逆方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則切割位置上升。
3)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀具至如下圖所示位置，調(diào)整使其在斜線圍內(nèi)再固定。
注意:在切割之前，包裝品接觸旋轉(zhuǎn)刀具的安裝部位時(shí)，會(huì)造成切割位置偏移。
4）封口部位被斜切時(shí)的調(diào)整：根據(jù)薄膜的特性，有時(shí)填充密封后發(fā)生傾斜，則松動(dòng)固定螺栓進(jìn)行調(diào)整。
①松動(dòng)切割臺(tái)固定用螺母，使切割臺(tái)整體傾斜，用切割臺(tái)調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后不要忘記擰緊固定螺栓及調(diào)整螺栓。
②不同的薄膜以及在填充后及空袋的情況下，在切割臺(tái)其切口的傾斜度是不同的。
5）切割刀具的更換及切割情況調(diào)整：松動(dòng)固定切割裝置的螺母，使固定刀的刀口在距離機(jī)器基板200㎜處水平安裝。
6）松動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀具安裝螺栓后，使旋轉(zhuǎn)刀刃剛接觸到固定刀刃之后固定。
7）然后，再次用手轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀刃，切割使用的薄膜。觀察其切割狀況，用銅錘輕輕敲擊固定刀進(jìn)行調(diào)整。為使其能理想的切割薄膜，脫開(kāi)離合器，用手轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，來(lái)確認(rèn)其切割程度。
注意事項(xiàng):
①熱輥筒起密封薄膜的作用，也起著牽引薄膜的作用。
②擠壓的程度要達(dá)到能夠拉緊薄膜為止。注意擠壓過(guò)強(qiáng)易造成薄膜破裂。
③用擠壓調(diào)整螺栓調(diào)整，使密封強(qiáng)度達(dá)到所要求的強(qiáng)度。
④薄膜安裝軸的中心和縱向熱封口的咬合位置都要距襯底195㎜，其理由是在縱向封口之前，薄膜從中央部分開(kāi)始對(duì)折，然后才能進(jìn)行封口。
因熱輥筒的部位會(huì)有與熱輥筒幾乎一樣的溫度，為盡可能地延長(zhǎng)輥筒座的使用壽命，要使用專門(mén)的耐熱油，注入輥筒座的注油孔。如果使用一般的透平油，因其不具備耐熱性，會(huì)立即變質(zhì)固化，固化后再輥筒座與熱輥筒之間積聚，會(huì)妨礙輥筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，使輥筒很快磨損。
7.3 本章小結(jié)
本章簡(jiǎn)要介紹了切割裝置的主要組成部分和調(diào)整方法。
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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附錄2
五、主要參考文獻(xiàn)
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