毕业设计（论文）-粉粒袋装及封口包装机设计.docx

本次设计的粉粒袋装及封口包装机是在对原有包装机进行详细分析，以及大量的实地调研和杳阅资料的基础上，通过比较、论证，改进，设计而成的。粉粒袋装及封口包装机包括定容一充料和热成型一封两部分。定容充填部分包括机械部分和电路部分。机械部分包括：定容定量输送装置，主动力传动装置，辅助动力传动装置0定容定员输送装置是通过设定绞龙体积和转速来确定每次分装体积。主动力传动装置由一对相互啮合的锥齿轮来传动动力，控制绞龙的转速和转数。辅助动力传动装置是利用电机驱动机械传动装置，控制搅拌桨转动使物料流动、松弛“电路部分采用单片机控制主动力传动装置的步进电机，以实现包装生产的定容定量和自动化.物料从落料落出后，进入横封装置。横封装置采用凸轮连杆式间歇横封装置。加热方法是加压加热，双轨式与环带式相结合的形式完成封口。从而完成整个装袋封口过程.本次设计的粉粒袋装及封口包装机从生产实际出发，提高了包装的自动化及可靠性。关键词：包装机；定容定量；充填装式；自动化Uprighttendencybagbecometypeserveastofi1.1.-sea1.packerwhichisdesignedthistimecarryoutdetai1.ana1.ysisanddemonstrationfororigina1.packagemachine.Thep1.entyofinvestigationon-the-spotand1.ookupthefbundaiinofinformation,passthrough,WiIhprojectpeop1.eandteacherdemonstration,compare,se1.ect,improve,summarizeasetofmoreperfectovera1.1.p1.anningthataccordswithactua1.productiondemandjust.Uprighttenderwybagbecometypeserveastofi1.1.-sea1.packerinc1.udetodecidea1.1.owserveasmateria1.andheatintotype-sea1.twominute.Themechanica1.partinc1.udes:Ho1.dtherationandsendthedevice.thetransmissiondeviceofinitiativestrength,thetransmissiondeviceofauxi1.iarypowerdcfi11iidy.Ho1.draiiontransportdevicetoconfirmeachpartia1.shipmentvo1.umethroughestab1.ishingandentang1.ingdragon'svo1.umeandrotationa1.speeddefinite1.y.InitiativeStiengthtransmissiondevicecometransmissionpowerbyaw1.gearwhee1.thatcoup1.ec1.enchtheteetheachother,contro1.andentang1.etherotationa1.speedandrevo1.utionofthedragon.Thetransmissiondeviceofauxi1.iarypoweruti1.izesthee1.ectrica1.machinerytodrivethemechanica1.drivedevice,itrotatestomakethesupp1.iesf1.ow,re1.axtocontro1.padd1.es.ThepartofthecircuitadoptsMCS-51one-chipcomputertocontro1.wa1.kingintothee1.ectrica1.machineryofthetransmissiondeviceofinitiativestrength.inordertorea1.izepackingho1.dingtherationandautomizingdefinite1.yofproduction.Uprighttendencybagbecometypeserveastofi1.1.-sea1.packerthatisdesignedthistimeproceedfromProdUCtionrea1.ity,haveimprovedtheautomationanddependabi1.ityofthepackaging.Keywords:packingmachine:a1.1.owrationsure1.y;Serveastofi1.1.insta1.1.ation;automation摘要IABSTRACTI1.1 .结论T-1.1 简介：粉粒袋装及封口包装机-I-1.2 设计目的及意义-2-2 .总体方案论证及比较-3-2.1 总体方案论证及比较-3-2.2 设计方案的确定-5-3 .包装机结构设计-7-1.1 1定容传动装置-7-1.2 2搅拌动力传动装置-7-1.3 3料斗落料头和落料头装置-8-1.4 箱体、箱盖设计-8-1.5 定容定量输送装置设计-10-1.6 定量传动装置设计、分析-13-1.7 搅拌动力传动装置设计-15-1.8 电机支架设计-16-1.9 联轴器的选择-16-4.主轴设计-18-4.1 拟订轴上零件的装配方案-18-4.2 主轴的定位-18-4.3 主轴动力输出-18-4.4 各轴段亘径和长度的确定-19-4.5 轴的结构工艺性-20-4.6 轴的校核计算-20-5横封封口装置系统设计-23-5.1 横封装置总体设计-23-5.2 2内、外横封器的设计-23-5.3 横封装置的改进设计-27-6.电机选择-29-6.1 搅拌电机选择-29-6.2 步进电机选择-29-7.电路部分设计-31-7.1 电路设计-31-7.2 系统硬件组成、选择-31-7.3 硬件部分功用说明-33-7.4 电路部分-33-7.5 软件程序框图-34-参考文献-35-结束语-37-致谢-37-附录A程序列表38附录B外文译文40附录C外文原文431 .绪论1.1 简介：粉粒袋装及封口包装机本课题是设计一台粉粒包装机，采用了塑料膜热封成袋的方式，对粉粒状物料采用定容积充填方式进行包奘，并完成电气控制电路设计，使生产实现电气化和自动化。1.1.1 包装机械行业的发展包装是现代商品生产的一项必要工序。包装，具有很多必要的功能。如保护商品、宣传商品、装饰商品、方便商品的储存、运输、销售等。在当今社会，可以说商品的包装无处不在，包装是社会和经济发展的必然产物，包装质量同时也是一个国家生产社会化、专业化和社会生产能力的综合体现。我国在建国初期就在发展包装机械，但建国30年中，由种种原因，包装机械发展的非常缓慢，加工水平和机械化程度都很低。此外，由于物资不丰富，厂家们并不重视商品的包装，包装机械的需求很低。改革开放初期，我国从国外引进r一披食品包装机械，在一定程度上促进J'我国的包装工业的发展，但发展速度不是很快。真正起到了重大的促进作用和推动作用是改革.开放。进入90年代以来，我国包装机械取得了全世帼目的成就。我国包装机械在70年代起步，在80年代发展，丁80年代末和90年代初实现高速发展，初步形成了门类比较齐全、品种基本配套的产业，成为机械行业十大产业之一O目前，世界各个国家对实现包装的自动化都发展非常看重，先进的技术和现代化的加工手段在包装机械中得到充分应用，集机械学、电了学、气动学、生物工程和磁学为载体的高新技术产品不断涌现，形成了一个高智能、高技术的发展领域。我国包奘机械经过几十年的发展，虽然取得r很大进步，但与世界先进水平相比，还有较大差距。在我国，包装机械的产值在整个告状机械工业中所占的比值虽然不大，但是它在包装西头现代化中起到的作用却很大。早在20年前，以我国的包装不当而引起的经济损失每年就高达一百亿元人民而.而今，随若社会主义市场经济的发展，很多企业已经认识到包装在商品流动中的作用。只有好的产品,而没有好的包装，是不能适应现代化的生产要求。但在我国众多的行业中，产品包装是个密集型劳动手段。实行应用全自动化包装，对提升劳动生产率,改善产品的包装，保护工人的人身安全等方面都将起到枳极影响。1 .1.2包装材料包装机械的发展和包装材料的发展密不可分。随着时代的发展，包装绿色化已十分重要.绿色包装既可以保护环境，同时也可以促进资源再生.随着改革开放,商品包装废弃物、消费活动的废弃物及派生物等对人类生存环境造成了威胁。因此，各个国家在设计包装的时候，考虑的因素除了考虑是否精美，类型是否多种，功能是否豆合的必础上，也更多地考虑产品所用材料是否环保，同时考量包装废弃物是否便于处理等因素。我国在包装行业，包装材料十分匮乏，这一点也成为了我国的一个限制发展的因素。所以我们应将重心多放在废弃物回收再生上，多发展绿色包装.粉粒袋装及封口包装机是能使被包装品成型、充填、封口的机器.我国粉粒袋装及封口包装机起步比较晚，80年以前只能生产几个品种，且水平比较低。70年代末至80年代初期，因为我国改革开放的发展，经济发迅速，人民的生活水平越来越高，同时也增加了对包装产品的质量需求.粉粒袋装及封口包装机的功能可以分为袋成型包装机和热立式袋包装机两类。粉粒袋装及封口包装机是制筒.、冲料、封口，可以做到自动连续完成的机械。粉粒袋装及封口包装机可以包装多种物料，包装成型袋也有多种类型。总之，实现包装机械化是国家长远规划的大事。1.2设计目的及意义本次设计的目的在于灵活运用大学所学知识，合理有效地进行包装设计及改进。就可以劳动生产率大大提高，使工作者劳动强度降低，降低生产成本，枳累建设资金。时于要求严格的产品，比如食物、药品、要求经过严格消毒等尽量避免手工包装的产品，实现产品包装的机械化，可以保证安全卫生。本次电计可供轻工、化工、食品、医药等行业有关技术人员在技术革新中参考，也可供其他有关总位，设计人员参考。2 .总体方案论证及比较2.1 总体方案论证及比较2.1.1 包装机的基本要求在此次设计包装机械时，首先要确保机械的运行安全，同时也要保证加工材料的损耗量以及成品的质量.随着当今科学技术发展之迅速，应最大可能的采用先进技术,用之确定此次设计的包装机自动控制部分的方案，和包装机自动化的程度时，也要结合现阶段国情，考虑经济因素，最大程度的实现科技化，现代化。2.1.2 设计方案分析此次设计是完成粉粒袋装及封口包奘机，且进行颗粒料物品、塑料材料的包装”特初步拟订以下方案：方案一：图2T粉末定容计尔装汽粉末定容装置结构由上图所示。固定容枳的粉粒通过料斗传送到设备后，粉末和颗粒刮刀刮掉材料供应转塔中包含的材料，使得量杯中包含的粉末和颗粒具有特定的体积。接下来供应门就会把固定容量的材料送到被包装的容器中。传送带中物料的重量对恒定体积法有一定的影响。因此，材料既不能太多也不能太少，具体用量由粉末和颗粒刮板控制。调整粉末和颗粒刮板的位汽可以起到调节包装材料的重量误差的作用.图2-2粉末定容计埴装置电机锥齿轮搅拌装置主轴绞龙方案二：如图2-2一定容量体积的螺旋输送式分装机构用于包装颗粒状物料，也可用于其他粉状物品的包装.同时，通过调节料斗的容积和螺旋钻的大小，可以改变每单位体积的输送员.每次定容输送的体积分装范困广泛，即从100m1.-200Om1.不等，精度可达5%。然而，被装物品是有限的，而分装体积会逐渐增加，就要保证物料在料斗中的容微是一定的。因此在每次分装容积在100m1.800m1.之间时，机器运行灵活自如。物料可以连续使用30至60分钟.操作人员的操作十分简单，只在半小时后添加物料到料斗中，保证工作的持续性就可以。动力从链轮部分分成两路输入螺旋分装机构，一路用来搅拌，一路用来传动螺旋推进器（两者转动方向是不同的）。第，动力是通过链轮由惟齿轮来带动，使搅拌桨做逆时针方向运动，连续地回转用来琉松存储在料斗中的物料。第二，另一族带动/主轴旋转，同时也带动偏心调节盘转动，通过连杆使扇形齿轮连续工作。同时一对徒齿轮与在轴上的方向相反的服向离合器，推动了螺旋推进器的单向旋转，并由扇形齿板驱动。如果调整螺丝，就可以改变偏心盘上的偏心距，这样就可以达到装配量。但是，这一方案中的传动部分均以机械传动为主，机构更杂，可靠性较低，灵活性差，加工生产困难，因此，对于以上传动部分在此次设计中将加以改进，利用电脉冲控制步进电机传递动力。使用电脉冲控制后，简化了结构，避免链轮、多轴、扇齿轮、连杆等复杂结构多次使用，同时又提而运作可靠性，用强r机械灵活性，又使生产电气化,自动化.安全化。这也便于操作，降低成本并简化人工作业。至于具体设计方案在以后的说明中将加以详细的阐述。其具体结构如图2-2所示。2.2 设计方案的确定方案一：优点：在于容积稳定，精度比较离，连续性好.缺点：对于颗粒稍大或颗粒数要求严格时，刮平器易将颗粒刮出，从而使容积内物品不饱满。方案二：优点：机构简单，操作容易，分装范围广泛，分装头随分装范围可以调整,机械适应分装物品种类多样，实现微机控制，工作劳动强度较低。缺点：机器的大尺寸使得难以确保工作的稔定性，而且占用空间会比方案一大一些。经过以上两种方案的分析比较，这次设计我就选择了方案二作为粉粒袋装及封口包装机的最终方案。确定方案的总装图如下图2-3所示：图2-3包装机总装图3 .包装机结构设计3.1 定容传动装置粉粒袋装及封口包装机是一台大型生产机械。生产过程以机械传动为主，绞龙转动是通过步进电机来控制轴进行转动，轴的另一端通过半圆健与一个主动推齿轮相连接，轴通过两个轴承来定位。因为主轴的小锥齿轮和主动锥齿轮在啮合传动中，轴同时承受两个方向的力一一轴向和径向。所以此处选择可同时承受双向力的一对角接触球轴承。主动锥齿轮的轴向极限由调节环（左）和压盘（右）调节。压板通过螺钉与轴相连接，不仅保证惟齿轮限位，同时也保证轴运动的稳定性，轴另一端用轴承端盖和密封材料（毛毡）加以密封。由于电机高速运转，必然存在惯性，而物料定容定量要求严格，所以在此选用控制步进电机，以达到物料供送的定容定量，达到较高的精确度。与主锥齿轮相啃合的另一推齿轮与主轴相连，这一-俳齿轮与主轴以相同转速运转，并旦通过个定位销对推齿轮来控制位置。但因为这个推齿轮（从动轮）要直传递动力，所以在每个推齿轮使用段时间后，应及时更换。这样来锥齿轮内孔和主轴将采用以下H7n6的过渡配合。而J1.使用推力轴承于推齿轮下方限位，目的即为可以承受向上的轴向力。调整生动力惟齿轮的调整垫圈，可以调整锥齿轮两者之间的啮合间隙，调节了主动力维齿轮的工作位置,这样才能调整两对齿轮的间隙。3.2 搅拌动力传动装置搅拌动力传动部分其动力是通过YCJ系列齿轮减速电动机控制轴进行转动。而且，轴的另一端也是通过半圆键与一个推齿轮相连接的。由于轴结构相似，同时承受径向与轴向两个方向的力，所以在这次设计中，选用了一对角接触球轴承来承受双向力，并对轴加以限位，锥齿轮与另一个锥齿轮相啮合，而这一锥齿轮上连接有一搅拌浆，此搅拌浆是用来疏松物料，使物料保持一定流动性，锥齿轮外圈有一对深沟球抽承对其加以限位，使锥齿轮与箱体中心孔保持一定同轴度，并且以轴承作为支撑，转动灵活，运动自如.锥齿轮下端内圈配合一角接触球轴承，一方面可以对锥齿轮进行定位，可以限制锥齿轮向下移位：另一方面可以对使锥齿轮和主轴保持一定的同轴度，加强运动平稳性，减少因中心偏移而产生的振动噪音及磨损.锥齿轮上端外圈配有一调整环，其作用是为r保证锥齿轮移位，调整两齿轮啮合位置或调整啮合间隙，此调整环由装配的时候来定位置和大小.锥齿轮上端用一推力球抽承来限制其向上移位，同时也可以承载向上的轴向力.3.3 料斗落料头和落料头装置料斗是用来装载物料，储存物料的容器，是包装机械行业乃至工业机械生产所不可或缺的机械部件。因为加工生产过程中，所需要被包装的物品欧式不同的，其中有很多物品对料斗材料都有特殊要求。比如会有些有腐蚀性的物料，料斗需要采用些耐酸耐腐蚀的材料：还有一些流动性很强的物体、粘度比较强的物料，这时的料斗的材料要有很强的密闭性：比如对小生要求比较泮格的物料，料斗需要容易维持消沾的材料。同时料斗的结构要方便物料的存放。由于本次粉粒袋装及封口包装机要求承我颗粒物料，而且不具有腐蚀和流动性，易于存放，并且要求操作人员对工作情况实时监控，所以在此选择强度较高，而且材料价格又不是很高，重抗较轻的轻质铝合金作为料斗但是为了便丁观察料斗内物利的工作情况，在铝合金料斗一方嵌入一片透明有机玻璃，这样一来既使丁观察分析生产情况，也不会降低料斗强度，起到了极好的效果。落料头是将定量的物料从绞龙输入给下一工序的通道.因为每次需要灌装的物料都是不同的，所以落料头的结构尺寸也随之不同。当灌奘潦动性物料，落料头要求与纹龙配合紧密，以免物料挤出，不能成功保证定容定量,对于细小颗粒物料，落料头要求不是十分严格，落料头只保证不任由物料排出就可以.本次粉粒袋装及封口包装机由丁包装颗粒物料，所以落料头尺寸耍求较宽。在此选择落料头和绞龙保持H7h6的间隙配合即可.落料斗这一部分是十分重要的，因为它是落料头和料斗的链接部件。除了用来保证平稳连接落料头和料斗以外，还要保证料斗和纹龙有一定的同轴度要求。另外用来连接落料斗和箱体的掾柱其下端与落料斗孔保持定的配合，在此选择H7n6的过度配合以使落料斗和主轴保持定的垂直度要求。以上装置虽然给生产加工带来不便，但是如果保证以上精度和配合要求，机冷装配和运行才有安全和精度保证。这对于机械设计生产加工是十分必要的。3.4 箱体、箱盖设计本次设计中的箱体如图3-1所示，箱体即是我们此次设计的主体部分。此次设计中的包装机的箱体部分结构比较简单，但是体积较大，具有蛟大的重量，而且存放位置有一定的高度。这样一来，就对于机器桎定性有很高的要求。此次设计中，箱体壁厚箱体重要部分有三处。一处用来承载定址传动装置抽,搅拌动力传动装置轴。内孔和滚动轴承配合，将这两部分的轴进行定位。此次设计过程中轴与轴承内圈配合采用基孔制配合，而且两轴都选用k6配合。这样一来，箱体对于两轴轴承的定位孔就要选用p7配合。箱体还有部分装置作用是承载搅拌动力锥齿轮部分。它采用两个深沟球轴承对锥齿轮进行定位，箱体与轴承外网配合采取基轴制，箱体内孔选用68p7配合.箱体中空，上面加有箱盖.箱体上部有两个比较大的通孔，它的作用一方面是可以为加工和铸造而留有的空孔，给工人师俾提供便利，并承担合理的工艺性能和加工要求.另一方面则是为了方便装配用丁连接箱体和落料斗的撑柱。四个撑柱孔均为M8X0.75的螺纹孔。每一对螺触孔开有一个空槽，作用是对撑柱端面加以准确定位.箱体两侧为连接壁，MI2X1.5的螺纹孔开于壁上，其作用是和座地支架连接，并保证上部箱体工作稳定。连接壁的左右有两个支架。步进电机的支撑及安装都依靠左边的支架。YeT齿轮减速电动机的支撞则依靠右边支架.这两个支架和座地架不是一起的，他们是在铸造成型后，通过焊接和座地支架相连接。箝盖是用来对箱体进行封闭。此次设计的包装机内部是中空的，所以上部加一个箱盖是十分必要的。但是箱盖中部要求加工一个阅孔以方便和轴承相配合，并对主轴上部进行定位，所以这一例孔选用公差等级是中30p7的配合。轴承端盖定位及密封轴承外圈，同时紧固螺钉将轴承端盖与箱盖紧密连接“箱盖壁厚为18mm,4个M16X3的紧固螺钉将箱盖和箱体连接并加固。图3-1箱体和箱盖的设计3.5 定容定量输送装置设计粉粒袋装及封口包装机采用定容定量输送方式。其从主轴传递的动力，通过主轴转动在传递给绞龙，绞龙带动物料按照步进电机发出的迅号有序恒定的进行转动，与此同时绞龙进行输送物料.因为绞龙每一导程恒定，即长度恒定，内外圈恒定，所以对下一个固定的纹龙，它的导程内体积是恒定的，而绞龙转速和转数也是按照步进电机的要求随每一固定的产品加工类型情况来决定的，也是保持不变的。每次分装时，都要确保生产条件的合适，要保证加工的精度是足够的.本次设计完全定容定量。主要定容部件如下图所示。图3-2定容定质装置3.5.1绞龙设计绞龙是本次设计中的重要装岂，用来定容定量输送装置。有些人也称其为螺旋推进器。这样称呼它，是因为它的外形带有螺旋形式，十分像子弹出膜的轨迹，就是这样的轨迹，却完成了极其重要的功能。因为有了纹龙运转，实现了此次粉粒袋装及封口包装机设计中的定容定量V=J1.Ri2H=37O812459.6mm(3-1)每次料斗内体积可装料袋数：N=V500=741.6袋(3-2)设计过程中每充装一次在I秒钟内完成，另有2秒热封及等待时间，则总装配一次所用时间等F3秒“所以每一次料斗内总体积可供充装时间：T=N20=37.5min(3-3)其定量计并可参考卜图：(卜面计算公式均来自参考文献16Q(3-4)图3-3定量螺杆剖面尺寸每圈螺旋容积为VV=I'1.(m1)(3-5)而F=-/2式中F为矩形螺旋截面积(n?)；S为螺矩m)；t为螺旋高度m):1为一圈螺旋的圆周长m).应用螺旋的中径展开长度来计算.-I1.-4'COS%(3-6),6式中D中为矩形螺旋的中径(m):%为螺旋中径的升角(。)。11stD2X7x7.5V=尸1.=169.3237”2c<>s<z2×cos13.2°(3-8)I川则每次送料量：G=Vf>n.式中P为物料视密度(kgm3)n“为每次定量螺杆送料的转数。3.5.2落料斗设计落料斗即为连接装置，将绞龙，料斗和落料头紧密相连。但落料斗还有使绞龙轴线和四个掾柱保持平行度要求的作用。同时也间接的调整了机器的对中平稳特性。落料头主要用来连接落料头，将物料的输送调整到合适的状态。落料斗内孔与绞龙采用H7山6的间隙配合。外壁加工成M99X3的外螺纹，以方便和落料头相连接。落料斗上面加一布层压板，除方便安装调整外，还起到一定的密封作用.3.5.3落料头设计落料头是这次设计过程中完成充填送料的最后一个工件。它的作用中一方面是保证绞龙不向下穿动，另一方面是夹紧落料头，使落料斗和主轴保持一定的同轴度。这样可以减少因线龙偏差而引起的摩擦，同时也避免了因摩擦而产生的热量。对于落料头，它的连接方式则是通过一个带有内螺纹的自制紧固螺母夹紧。图3-4落料头图37是本次设计中自制的落料头的完整结构，将落料头夹紧的即为紧固螺母.3.6 定星传动装置设计、分析定量传动装置一一给绞龙输送动力的传动装置.它的工作情况如卜:由步进电机根据指令给出一定转速和转数,来控制轴的运转情况。有一大锥齿轮与轴的右端相连,这个大齿轮的作用是通过与小锥齿轮啮合，维而向小锥齿轮传递动力。大锥齿轮与小齿轮的传动比是1:3。其中端连接联轴器，另端则是前面讲过的那个大锥齿轮。动力先传到小推齿轮,然后传递工作动力则由小齿轮上的定位销来完成。对于小锥齿轮和传动装置的参数及详细工作情况请参见下图：模数m=1.5压力角。=20"材料45齿数Z=21.图35小伞齿轮齿轮传动的主要特点有：（1）效率高。（2）结构紧凑。（3）工作可靠、寿命长。（4）传动比稳定。基于齿轮传动的上述主要特点，本次设计中也采用了齿轮传动。在材料选择时，还应该考虑零件本身的性质，例如形状尺寸、热处理方式、硬度刚度、加工工艺过程等因素。齿轮材料选择了45号钢。调质45号钢的强度极限是650MPa,屈服极限是360Mpa,硬度为217-255HBS。本次设计中的齿轮晒合情况如图3-6,因为齿轮在传动时的啮合齿面间存在摩擦。当存在摩擦阻力时，应该在啮合齿面间加入润滑剂。不但缩小摩擦阻力，同时也能促进散热，也能防锈蚀.3.7 搅拌动力传动装置设计搅拌动力传动装置如图3-7所示，其功用在前面已经讲到了，而且它的结构特点和定量传动装置基本相似。传递方式也是相同的。但是,他们也有不同点。首先,两个锥齿轮传动比1：1.另方面,搅拌动力装置传动转速较低,基本屈子低速传动装置。调整齿轮后的调整垫圈可以实现两个锥齿轮的幽合间隙。压板把抽上的锥齿轮压紧，这样就限制J'抽和锥齿轮的轴向移动.而主抽上的大锥幽轮则是间接的被限制/轴向移位。同时锥齿轮的内圈设计成带有台肩的结构,一方面是用来支撑抽承,对上下两个轴承进行定位。另一方面,通过轴承的卡位限制了主轴的轴向移动。图¥7搅拌齿轮传动装置3.8 电机支架设计这次设计中使用到r较多的电机，而且他们在机械结构中也是十分重要的。辅助电机支架的设计，是使电机直接连接到支架上。对于步进电机，设计了带有两个半网槽的支架，惦记直接把在支架的后方，前方的支架仅起到支撑作用。支架Uj"以焊接，也可以铸铁。最终支架将被焊接在座地支架上总之，无论什么结构和材料的支架作用是相同的，而口强度也是相当的。3.9 联轴器的选择3.10 1联轴涔的种类联轴蹲的作用是，使两轴运转时不分离的零件。只有机器不再工作后，将联轴曙拆开后，被它连接的一对轴才可以分离。通过联轴器联接的两轴，运转后可能存在制造误差、会变形等，经常不能严格的对中，而是可能出现某种程度的相对位移，如下图所示。所以为了防止相对位移，我们要采取一定措施。本次设计中选用的是凸缘联轴器.3.9.2联轴器的选择此次设计参考实际中轴转速的高低，传递载荷的大小和被联接两部件的安装精度等条件，选择一种合适的联轴器型。本次设计所选用的凸缘联轴器为GB/T5843-2003的GY型，公称转距是1I2Nm.轴径范困为25,它的许用转为9500rmin,无补偿性能,要求两轴严格精确对中。选择它的原因是由于其刚性好，结构简单，制造容易，工作可靠，装拆方便，传递转距大。4.主轴设计粉粒袋装及封口包装机工作生产的主要动力是由步进电机来控制。并通过一对相互啮合的推齿轮来传递动力，同时由推齿轮传递来的动力再转由主轴进行最后的输出。因此，在工业机械设计生产及实践中，主轴是机械设计的重要部分，同时也是工业生产十分重要的核心部件。4.1 拟订轴上零件的装配方案装配方案即设计出轴上主要零件的装配方向、零件的顺序和零件间相互关系。本次设计中的安装顺序是（自卜而上）：滚动轴承斜齿轮止推轴承小伞齿轮角接触球轴承嵌入包盖4.2 主轴的定位为了防止轴上的部件受到应力时的轴向方向上的相对移动，轴上的部件必须沿轴向或周向定位，以确保其精确的工作位置，除了自由运动的要求或空转。此次设计的粉粒袋装及封口包装机的主轴，相比较而言体积较大，长度较长。基于这两点，主釉就很难定位。而角接触球轴承能够直接承受双向力。所以将一对轴承各连接在轴承的两侧，这样-来就可以定位主轴了。以内机械设计中股选用基孔制，在主轴的选用k6作为配合。箱体内孔采用基轴制p7配合。从而满足主轴径向定位的要求。下端的定位轴承与上端类似，不同的是这个轴承的外圈是坐在个推齿轮内圈之中。这个锥齿轮内圈是在装配过程中定过位的。（上端外圈在箱体里）上端轴承的轴向限位是由釉承端盖来完成。螺钉把轴承端盖固定在箱体的末端。限制了轴承的轴向移动，也保证了主轴轴向限位。下端轴承的轴向限位是由索固螺母来实现的。4.3 主轴动力输出主轴的动力输出一一通过在主轴下端连接的绞龙来实现。但是，主轴与纹龙之间还仃定程度的同轴度要求，所以在主轴下端设计了精度较高的恻柱面，并选用少24K7h6的基轴制配合。主轴的下端有个小6的网柱销孔,它的用途是将已经和主轴定位好的送料绞龙紧固在一起，并保证牛产要求。1.主轴其他主要装置部件主动力传动装置的锥齿轮和主轴以同一转速运转，并传递动力。这一-锥齿轮卜端配有一个推力球轴承，除对锥齿轮加以定位外，还能辅助动力传递装置的大锥齿轮轴向限位。主轴轴径42上有个销孔，它的作用是将推齿轮固定在主轴上，并保证推齿轮轴向限位。2.主轴参数设计主轴设计采用f6级精度，主要用车削加工。同部装置也会采用磨削加工的形式.对主要设计参数的说明：18k6和中30k6两个轴颈，由于与滚动釉承的内圈配合，为了确保能够精准配合，采用单一要素的包容要求。两个轴颈与G级滚动轴承相匹配，就要求它们的配合版盘应该是很高的，并确保安装后轴颈的几何精度。因此，进一步提出了要求在轴颈表面保证0.OO1.mm的圆柱度公差。60和51的两个轴向在定位中起到定作用，并J1.都是止推面。因此，根据规定，相对于参考基准抽线AB的端面圆周跳动公差为0.015m。因为需耍保证42齿轮的运动精度，基准A-B径向圆跳动的公差为0.015m。对于42的抽颈上的销孔，为r确保中心平面与钻孔过程中尽可能通过轴预的平面重合，使用0005亮米的对称性要求，参考抽为轴颈轴线.倒圆角采用In（中等级），线性尺寸限制偏差值选择m（中等级）。-42的轴颈主轴表面粗糙度为0.8（打磨加工）：力48,-30锥度为1.6：力48和30的端面轴肩为3.2,其余粗糙度值等于6.3即可（普通车削加工）。主轴下端用来和绞龙相连接，而且要求和绞龙连接后，绞龙和主轴有一定的同轴度并且配合紧密。特此主轴和绞龙选用基轴制配合24K7h6,4.4 各轴段直径和长度的确定通过上述工作，我们己经大体上确定J'抽的形状。轴上的我荷和每个轴段的直径有关。因为还不知道支反力的作用点，只能暂时先拟定釉的直径，现阶段不能确定的即为弯矩大小与受力点分布。同时无法考虑轴所受的具体载荷以及考虑受到载荷应力后的轴直径的大小。就先按轴所受的扭矩来拟定每个轴所需的直径。图41釉有图可知，上轴需要安装三处轴承，根据这三段轴将会承担的栽荷，可以大致确定长度分别为：30.33,21.其余各个轴段根据结构也确定J'它们的长度.4.5 轴的结构工艺性通过调整装配轴上零件的结构.可以使它们更容易装配“这种调整就是结构工艺性。结构工艺性也能提高生产率，降低成本。荷单来说要使结构工艺性好，就要把轴的结构设计的简单些。例如，轴端应设计出45°的倒角，而且处理掉不平整处，这样会装配零件变得方便：在后续磨削的轴段，也应该提前留有砂轮越程槽等此类方案。4.6 轴的校核计算（1）选择轴的材料选择主轴的材料为40Cr,同时同要调质处理。由表6-1-1杳得（：q=735MZg=540.1.=355jW,<j.i=2（X）Vz（2）初步定轴端宜径取A=112（按表选取，因轴启停频繁）轴的扭转强度条件为：(3-1)(3-2)(3-3)955OoOOCrTj1.M即7W10.2/T=95S0000Pn得P=0.72k½=PX=0.72X0.93=0,67kWd=A书=112'匹=20.63mm(3-4)轴径的要求有个键槽增大5%7%有两个键槽增大1()%-15%对于直径d<1.(X)nn的轴:因为键槽对轴的强度会有一定程度削减，所以会提出以上要求.由表得工作情况系数4=1.6,故PtI=KP=1.6*1.5=2.4kw(3-5)带送=Jdn3.14x42x24060100O-60x1000=0.52752s(3-6)作用在轴上的力产J(X)I皤=10.12N从图4-2中可以出藏"上1截面B是轴的危险截面。面A图4-2轴的载荷分析图计算出的截面A和B的M和T的值列于下表4-14-1.械面受力分析IV1（3-8）我荷极而A截面B支反力F10.12N10.I2N弯矩M18964.3Nm18964.3Nmm扭矩T11324.5Nmm11324.5N11m校核A，B面的强度，根据轴弯扭合成强度的条件如下公式:进行计算，其中¾轴的计算应力，单位MpjM为所受的弯矩，单位为N,""j;，W=JmJsMj(3-9)Mh为水平面上的弯矩，单位为NMV为垂直面上的弯矩，单位为NT为所受的扭矩，单位为Nmm:W为轴的抗弯截面系数，单位为加对于圆轴，W为1-O.1J,=176.4mw,.对于折合系数,弯曲应力为对祢循环变应力。当扭转切应力为脉动周期性变应力时，取ft=0.6>计算f：69.56MPi1.。<<¾355MPa,5横封封口装置系统设计5.1横封装置总体设计横封装四是包装机实现封口功能的关键。本节将完成横封装罚.中内，外横封器的设计、凸轮轮麻设计、切断机构设计及其他装罚.的理论研究。横向密封装置的功能是使用加热元件和直线运动，从而实现在底部或顶部的横向密封的包装袋。密封包装是包装技术的一个不可缺少的过程。密封性好或坏，将直接影响产品包装外观质量和保质期的产品。因此，包装质量在很大程度上取决于密封质So横向密封装置是粉剂包装机的完整袋制作，灌装和密封功能是其中最重要的机构之%故横封装置的改进设计是甚是重要。如图5-1横封机构的总体装配图。5.2内、外横封器的设计5.2.1驱动形式本设计采用凸轮连杆式间歇横封装置，该装置是在汲取许多间歇横封机构所具有优点的基础上，在自己对其机构优化之后得到的新的横封机构。5.2.2封口形式横封机构封口形式有以下几种：（1）采用加热加压的方式（热压式）进行包装封口。主要有以下几种形式：热板式加压封合热板压力密封法具有结构简单、宓封速度快等优点，适用于聚乙烯，但是对与拿卜易分解或受热易收缩的聚丙烯和聚氟乙烯薄膜不适用，示意图见图5-1I-热板2-焊缱3-薄股”耐热橡胶5-承受台图5T热板加热封合示意图热辑式加压封合，因为采用热瓶式加热封口，能连续工作，所以生产率较高。适用于复合薄膜的袋成型，普遍用于枕式包装机。示意图见.5-2°图5-2热犍式加压封合示意图I-热混2-薄膜3-焊缝环带式热压封合使用此封合形式具有能连续工作，封口质量好的特点，故其效率商。但其作用机构较为复杂，广泛用于易热变形的塑料薄膜以及其他复合材料的封口，示意图见图5-3。1卜钢带2-薄膜3-加热郃件4-冷却部件5-焊缝图5-3环带式热压封合示意图脉冲加热封合该封合方式的封口质量高，封合对象适用于那些薄膜，易受热分解，易受热变形，但是其缺点是冷却时间长，密封速度慢，示意图见图5*4。I-压板2-电热丝3-时脱4-焊鳍5-耐热椽胶6-承受台图54电热容熔断封合示意图高频加热热封因为封令方法是对内部加热，使得热封块中心温度高，故薄膜表