螺旋給料定量包裝機(jī)本體設(shè)計(jì)

在生產(chǎn)和流通的日益社會(huì)化，現(xiàn)代化，尤其是半個(gè)世紀(jì)以包裝機(jī)產(chǎn)品得到了飛速的發(fā)展，在市場(chǎng)商品交換的重要地位也越來(lái)越來(lái)突出，目前，已普遍引起人們的重視?？萍嫉陌l(fā)展在當(dāng)代社會(huì)各個(gè)不同的領(lǐng)域都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。特別是機(jī)械化，自動(dòng)化設(shè)備的普遍應(yīng)用，更為這些領(lǐng)域增添了活力，機(jī)械行業(yè)也不例外?，F(xiàn)在大部分的包裝機(jī)過(guò)程已有于工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化作業(yè)。這不僅僅降低了人的勞動(dòng)程度，而且也加快了生產(chǎn)速度，提高了生產(chǎn)率，同時(shí)也使機(jī)械包裝機(jī)的形式在不斷的改進(jìn)、革新，使廣大的消費(fèi)者普遍能夠接受。這在客觀上促進(jìn)了包裝機(jī)的營(yíng)銷，提高了包裝機(jī)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，也可以為企業(yè)帶來(lái)高額的利潤(rùn)。傳統(tǒng)的定量包裝機(jī)一般是采取重力落料方式,對(duì)于流動(dòng)性差、粘度大的物料如食糖、水泥等，采用重力給料無(wú)法保證計(jì)量精度，課題在分析影響螺旋給料定量包裝機(jī)包裝精度的因素的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)包裝機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)，提出設(shè)計(jì)一種螺旋給料定量包裝機(jī)，從而可大大提高包裝機(jī)的包裝精度，滿足產(chǎn)品的包裝要求。本課題研究促進(jìn)了定量包裝機(jī)在流動(dòng)性差的物料定量包裝和配料中的應(yīng)用，促進(jìn)定量包裝機(jī)的應(yīng)用范圍。螺旋給料定量包裝機(jī)的研制不僅提高了工人的勞動(dòng)效率，改善勞動(dòng)強(qiáng)度,而且對(duì)于提高自動(dòng)稱量領(lǐng)域的自動(dòng)化水平有著十分重要的意義。關(guān)鍵詞：機(jī)械，現(xiàn)代化，雙螺旋，包裝機(jī)ABSTRCTTheproductionandcirculationoftheincreasingsocialization,modernization,especiallyforhalfacenturyhasbeenrapiddevelopmentinmechanicalproduct,animportantpositioninthemarketofcommodityexchangealsobecomesmoreandmoreoutstanding,atpresent,hasbeenwidelyattention.Thedevelopmentofscienceandtechnologyhavehadaprofoundimpactonthecontemporarysocialdifferentfields.Especiallytheuniversalapplicationofmechanization,automationequipment,moreofthesefieldsandaddadynamic,mechanicalindustryisnoexception.Nowmostofthemanualpackingprocessintomechanicalwork.Thisnotonlyreducesthelaborintensityofpeople,butalsotoacceleratethespeedofproduction,enhanceproductivity,butalsothemechanicalproductintheformofcontinuousimprovement,innovation,sothatthemajorityofconsumersaregenerallyabletoaccept.Thispromotestheproductmarketingintheobjective,improveproductcompetitivenessinthemarket,alsocanbringhighprofitfortheenterprise.Quantitativepackagingmachineisgenerallytakethetraditionalgravityblankingmethod,forthepoorliquidity,highviscositymaterialssuchassugar,cement,bygravityfeedcannotensurethemeasurementaccuracy,subjectintheanalysisofinfluencefactorsofspiraltoquantitativepackagingmachineprecisionofthetraditionalpackagingmachine,someimprovementsaremade,thefeedquantitativepackagingmachinedesignofaspiral,whichcangreatlyimprovetheaccuracyofpackagingmachinepackaging,theproducttomeetthepackagingrequirements.Thisstudypromotestheapplicationofquantitativepackingmachineinmaterialswithpoorliquidityquantitativepackagingandingredients,promotetheapplicationofquantitativepackagingmachine.Spiraltothedevelopmentofquantitativepackingmachinenotonlyimprovesthelaborefficiency,improvinglaborintensity,butalsoveryimportanttoenhancethelevelofautomationoftheautomaticweighingthefieldhasameaning.KeyWords：Machine,ModernizeUp,Spira,Packer目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1緒論4\o"CurrentDocument"1.1課題背景4\o"CurrentDocument"1.2包裝機(jī)概述51.2.1包裝機(jī)械概述51.2.2我國(guó)包裝機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展51.2.3包裝機(jī)械的特點(diǎn)及發(fā)展方向6\o"CurrentDocument"1.3效益分析與環(huán)保分析8\o"CurrentDocument"1.4包裝機(jī)設(shè)計(jì)的重要性8\o"CurrentDocument"1.5本課題主要研究?jī)?nèi)容6\o"CurrentDocument"2螺旋給料定量包裝機(jī)設(shè)計(jì)方案11\o"CurrentDocument"2.1螺旋給料定量包裝機(jī)特點(diǎn)11\o"CurrentDocument"2.2螺旋給料定量包裝機(jī)工作原理12\o"CurrentDocument"2.3螺旋給料定量包裝機(jī)設(shè)計(jì)方案12\o"CurrentDocument"3螺旋給料定量包裝機(jī)零部件設(shè)計(jì)14\o"CurrentDocument"3.1螺旋給料軸設(shè)計(jì)143.1.1已知參數(shù)和工作條件143.1.2螺旋給料機(jī)機(jī)輸送量和功率計(jì)算14\o"CurrentDocument"3.2電動(dòng)機(jī)選擇17\o"CurrentDocument"3.3帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)18\o"CurrentDocument"3.4稱重傳感器選擇24\o"CurrentDocument"3.5頭部軸承座設(shè)計(jì)校核25\o"CurrentDocument"3.6下軸的設(shè)計(jì)校核26\o"CurrentDocument"3.7主動(dòng)軸設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核283.7.1主動(dòng)軸強(qiáng)度計(jì)算283.7.2主動(dòng)軸疲勞強(qiáng)度校核293.7.3主動(dòng)軸接觸應(yīng)力校核31\o"CurrentDocument"4結(jié)論33

參考文獻(xiàn)34致謝34Siad-總裝配副AutoCAD國(guó)形DWG日裁次A3-螺旋軸A3-螺旋軸AutoCAD圖形686KBA3-蓋AutoCAD囹形304KBA3-度帶輪AutoCAD圖形302KBA3-下軸A^toC?囹形曲3KBA3-料位成績(jī)考核表MicrosuftWord9...21KBA3-蓋AutoCAD囹形304KBA3-度帶輪AutoCAD圖形302KBA3-下軸A^toC?囹形曲3KBA3-料位成績(jī)考核表MicrosuftWord9...21KB答辯評(píng)分表MicrosoftWord9...22KB任舞書(shū)MicrOEott'fiord22KB設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)c論文）MicroEuftWord9...794KB指導(dǎo)教師評(píng)分表MicrosoftWord9...23KB中期檢查報(bào)告Microsoft'fiord22KB1緒論1.1課題背景定量包裝機(jī)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于糧食、食品、化工、化肥等各生產(chǎn)型企業(yè)的各種顆粒狀物料,如:塑料粒子、大米、化肥、水泥等，它對(duì)于提高企業(yè)的定量包裝能力、自動(dòng)化水平、提高生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。定量包裝機(jī)用于把物料從貯料倉(cāng)或其它貯料設(shè)備中均勻或定量的供給到受料設(shè)備中，是實(shí)行流水作業(yè)自動(dòng)化的必備設(shè)備。其實(shí)，板式喂料機(jī)的技術(shù)含量并不高，一般的給料設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)都能夠生產(chǎn)，但我國(guó)生產(chǎn)的板式包裝機(jī)卻很難打開(kāi)國(guó)外市場(chǎng)。究其原因是好多廠家的包裝機(jī)機(jī)做工都不夠精細(xì)，有的焊接地方甚至出現(xiàn)虛焊，質(zhì)量不過(guò)關(guān)。無(wú)論在國(guó)內(nèi)或國(guó)外，包裝機(jī)工業(yè)涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對(duì)人民生活，國(guó)際貿(mào)易和建設(shè)都帶來(lái)深刻的影響。我國(guó)包裝機(jī)工業(yè)起步較晚，雖然近幾年發(fā)展較快，但仍然落后于英美等發(fā)達(dá)國(guó)家，盡快發(fā)展我國(guó)的包裝機(jī)工業(yè)需要全民族的努力。就目前而言，我國(guó)的包裝機(jī)設(shè)計(jì)行當(dāng)規(guī)模偏小，專門做設(shè)計(jì)的企業(yè)也是如此，小而全是他們的主要特征之一，同時(shí)不得不承認(rèn)其中還有著一些不顧行業(yè)發(fā)展，重復(fù)生產(chǎn)成本低、工藝水平比較落后、并且易于制造的包裝機(jī)的企業(yè)。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，在行業(yè)內(nèi)目前大概有百分之二十五的企業(yè)存在低水平重復(fù)生產(chǎn)的現(xiàn)象。這不僅是對(duì)資源的極大浪費(fèi)，還會(huì)造成包裝機(jī)械市場(chǎng)的停滯不前，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。多數(shù)企業(yè)的年產(chǎn)值在幾百萬(wàn)元到一千萬(wàn)元之間，低于一百萬(wàn)元的企業(yè)為數(shù)還著實(shí)少。每年都有將近百分之十五的企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉，但又有百分之十五的企業(yè)加入這個(gè)行業(yè)，所以說(shuō)極其不穩(wěn)定，這種現(xiàn)象阻礙了行業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定性。隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種其他需要被輸送的產(chǎn)品出現(xiàn)，對(duì)包裝機(jī)技術(shù)、工藝和設(shè)備質(zhì)量都提出了新的展望。包裝機(jī)械的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，未來(lái)的包裝機(jī)械對(duì)于產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化的要求也會(huì)越來(lái)越高，因此要促進(jìn)包裝機(jī)設(shè)備總體水平提高，而發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝機(jī)，實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械機(jī)電一體化。隨著包裝加工工藝的日益提高，對(duì)于包裝機(jī)參數(shù)的要求也不斷變多了，本來(lái)的控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要，所以要采用新的技術(shù)來(lái)改變包裝機(jī)械的現(xiàn)狀。當(dāng)今的包裝機(jī)械是集合了機(jī)械、電子、氣動(dòng)、光學(xué)、磁能等于一體的機(jī)械電子設(shè)備，在設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)，應(yīng)該花大部分時(shí)間在提高包裝機(jī)的自動(dòng)化程度，最好將包裝機(jī)械的研發(fā)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制。所謂機(jī)電一體化的實(shí)質(zhì)就是從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械、電子信息、檢測(cè)等等所知所學(xué)的有關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的完美?？偟膩?lái)說(shuō)，它是把微型計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到包裝機(jī)械中，并且應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，開(kāi)發(fā)自動(dòng)化包裝機(jī)技術(shù)，按照包裝機(jī)自動(dòng)包裝機(jī)工藝要求組合來(lái)成全自動(dòng)包裝機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與控制、故障診斷與排除將實(shí)現(xiàn)全面智能化，實(shí)現(xiàn)高速、優(yōu)質(zhì)、低耗以及安全生產(chǎn)。隨著包裝機(jī)從單一技術(shù)轉(zhuǎn)向與加工相結(jié)合研究取得進(jìn)展，應(yīng)將包裝機(jī)技術(shù)領(lǐng)域延伸到加工領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)包裝機(jī)、加工一體化的加工包裝機(jī)設(shè)備。適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)要求，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)綠色包裝機(jī)械。采用新技術(shù)，建立自動(dòng)化、多樣化、多功能集成化的包裝機(jī)械新體包裝機(jī)械其技術(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、多功能組成生產(chǎn)線、采用新技術(shù)上。自從中國(guó)加入WTO后，國(guó)際包裝機(jī)械行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，國(guó)外綠色貿(mào)易壁壘對(duì)包裝機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)械行業(yè)提出更高的要求，所以，必須改變傳統(tǒng)的包裝機(jī)械設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)模式，在設(shè)計(jì)階段考慮到使包裝機(jī)械在其全生命周期中（設(shè)計(jì)、加工制造、裝配、使用、維修直至廢棄后處理處置過(guò)程）對(duì)環(huán)境無(wú)影響或影響最小化、資源低耗、易于回收等“綠色特征”，以提升我國(guó)包裝機(jī)械的核心競(jìng)爭(zhēng)力。1.2包裝機(jī)概述1.2.1包裝機(jī)械概述包裝機(jī)械即完成部分包裝機(jī)過(guò)程的一類機(jī)器，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，如、輕工、醫(yī)藥、化工、電子和國(guó)防等生產(chǎn)中，主要包括三大基本環(huán)節(jié)，即原料處理、中間加工和包裝機(jī)包裝機(jī)?，F(xiàn)代包裝機(jī)的基本含義是：對(duì)不同批量的包裝機(jī)，選用某種有保護(hù)性、裝飾性的包裝機(jī)材料或包裝機(jī)容器并借助適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段實(shí)施包裝機(jī)作業(yè)以達(dá)到規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量，同時(shí)設(shè)法改善外部結(jié)構(gòu)，降低包裝機(jī)成本，從而在流通直至消費(fèi)的整個(gè)過(guò)程中使之容易儲(chǔ)存搬運(yùn)，防止包裝機(jī)破損變質(zhì),不污染環(huán)境，便于識(shí)別應(yīng)用和回收廢料，有吸引力，廣開(kāi)銷路，不斷促進(jìn)擴(kuò)大再生產(chǎn).大量事實(shí)表明，實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)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)包裝機(jī)線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時(shí)也可獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益.例如：（1）能增加花色品種，改善包裝機(jī)質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力.（2）能改善勞動(dòng)條件避免污染危害環(huán)境。（3）能提高生產(chǎn)效率，加速包裝機(jī)的不斷更新。由此可見(jiàn)實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代包裝機(jī)工業(yè)，乃是關(guān)系到國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的一件大事,也是搞好社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。1.2.2我國(guó)包裝機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展我國(guó)包裝機(jī)工業(yè)起步較晚，雖然最近一些年發(fā)展很快，成就也很大，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比無(wú)論在包裝機(jī)品種，技術(shù)水平和包裝機(jī)質(zhì)量方面都有很大差距。包裝機(jī)械包裝機(jī)的性能，外觀質(zhì)量有一定的差距；一些高新技術(shù)在我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)才剛剛開(kāi)始采用；另外我國(guó)包裝機(jī)械包裝機(jī)品種有很大的缺口。因此我們必須采用強(qiáng)有力的措施，進(jìn)一步加快包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展速度，為早日趕上世界先進(jìn)水平而奮斗！我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)：引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，建立一批包裝機(jī)械骨干企業(yè)；大多數(shù)企業(yè)要重點(diǎn)發(fā)展小型包裝機(jī)械；在包裝機(jī)械生產(chǎn)中，大量引入高新技術(shù)，以滿足重點(diǎn)商品的包裝機(jī)為出發(fā)點(diǎn)，發(fā)展包裝機(jī)械新品科。1.2.3包裝機(jī)械的特點(diǎn)及發(fā)展方向包裝機(jī)械是特殊類型的專用機(jī)械，由于包裝機(jī)物品的多樣性和人們對(duì)包裝機(jī)質(zhì)量的較高要求形成了包裝機(jī)機(jī)構(gòu)復(fù)雜。國(guó)外包裝機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：簡(jiǎn)單機(jī)械化，初級(jí)自動(dòng)化，自動(dòng)包裝機(jī)生產(chǎn)線，電腦控制的高度自動(dòng)化生產(chǎn)線。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展，國(guó)外包裝機(jī)械的工業(yè)形成了獨(dú)立完整的體系，成為機(jī)械制造業(yè)的一個(gè)重要分支，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：包裝機(jī)械生產(chǎn)穩(wěn)定增長(zhǎng)；包裝機(jī)械門類齊全，品種繁多；包裝機(jī)械生產(chǎn)自成體系，包裝機(jī)械的主要用戶行業(yè)為生產(chǎn)。近年來(lái)表明行業(yè)對(duì)包裝機(jī)械的需求增大。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了包裝機(jī)械更新?lián)Q代，從而推動(dòng)包裝機(jī)械科技的投入和科研的快速發(fā)展。我國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展方向：（1）在發(fā)展專用機(jī)機(jī)種的同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)通用包裝機(jī)。包裝機(jī)械在發(fā)展專用機(jī)種的同時(shí)，為滿足現(xiàn)代包裝機(jī)的實(shí)際需要，正在不斷擴(kuò)大其通用能力，積極開(kāi)發(fā)各種通用包裝機(jī)。研制通用包裝機(jī)的目的，一是要適合被包裝機(jī)物品包裝機(jī)材料和包裝機(jī)形式的多樣化；二是要照顧到制造使用單位的技術(shù)力量，設(shè)備配備和生產(chǎn)成本，因而國(guó)際包裝機(jī)節(jié)日益重視包裝機(jī)的通用性，以便借助有限的機(jī)械設(shè)備獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。（2）包裝機(jī)械日益連動(dòng)化、高速化、自動(dòng)化。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況既要大力研制先進(jìn)的全自動(dòng)半自動(dòng)的包裝機(jī)，還要對(duì)某些行之有效，小巧的手動(dòng)包裝機(jī)工具與裝置給以足夠的重視，以發(fā)揮其相輔相成的作用。包裝機(jī)自動(dòng)化的高低會(huì)直接影響包裝機(jī)的質(zhì)量，能量的消耗，操作環(huán)境和勞動(dòng)生產(chǎn)率。實(shí)踐表明搞好包裝機(jī)自動(dòng)化不但離不開(kāi)機(jī)電光液氣（包括射流）等常規(guī)手段相互滲透和配合，同時(shí)要因地制宜的吸收對(duì)改進(jìn)包裝機(jī)械確實(shí)有價(jià)值的部分，使之保持一定的生命力。包裝機(jī)械的作用是給有關(guān)行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備，以完成所要求的包裝機(jī)包裝機(jī)工藝過(guò)程。為了對(duì)包裝機(jī)械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認(rèn)識(shí)并制訂適當(dāng)?shù)膶?duì)策，有必要深入地了解它的一些特點(diǎn)。包裝機(jī)械為特殊類型的專業(yè)機(jī)械，機(jī)種繁多，綜合研究工藝、材料、設(shè)各乃是開(kāi)拓包裝機(jī)新技術(shù)的根本途徑。首先指出，包裝機(jī)物品不僅花色品種多，而且大都是可變化的，如不同粘度的液體，不同粒度的散體和各種片狀、塊狀、束狀、環(huán)狀及異形的物體等。任何事物之間總有它們的共性與特性。若能按照具體條件探索出一種模塊化（或稱積木式）的包裝機(jī)械體系，通過(guò)適當(dāng)改變模塊的組合使之具有不同的功能和生產(chǎn)能力，那么必會(huì)有助于簡(jiǎn)化設(shè)備構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)化，縮短工作周期，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力如有的制袋成型充填機(jī)，只配備幾種加料裝置就實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。鑒于大多數(shù)包裝機(jī)機(jī)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)作精確、遠(yuǎn)行速度快、工位多，所以應(yīng)力求其工作協(xié)調(diào)可靠，盡量少發(fā)生故障和誤動(dòng)作。為此，要設(shè)法改善自動(dòng)包裝機(jī)及自動(dòng)包裝機(jī)線的整機(jī)造型、總體布局、故障顯示和安全防護(hù)等措施。包裝機(jī)材料是包裝機(jī)工業(yè)的基礎(chǔ)。選擇合適的包裝機(jī)材料為有效地利用資源，提高生產(chǎn)與運(yùn)輸效率，節(jié)約能耗，降低成本和廣開(kāi)銷路創(chuàng)造了有利的條件.在一般情況下紙木、塑料，玻璃，陶瓷、金屬等材料均各有其利弊，應(yīng)按具體條件經(jīng)綜合分折而決定取舍。從五十年代路有機(jī)合成、金屬治煉等工業(yè)部門取得了迅速發(fā)展并給包裝機(jī)工業(yè)部門提供了相當(dāng)豐富的新型材料、容器，涂料、油墨和粘合劑.從而使包裝機(jī)的技術(shù)方法、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和所用的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生了革命性的變化。當(dāng)前，液體軟包裝機(jī)尤其是無(wú)菌軟包裝機(jī)發(fā)展很快.借助塑料、鋁箔、紙及其多層復(fù)合材料制作的各種形式的袋、管、杯、瓶、罐大都用于充填果汁、牛奶、醬類、油脂、冰淇凌、洗滌劑和化妝品等面條。其優(yōu)點(diǎn)是，保護(hù)作用好，便于儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、攜帶、使用，而且資源豐富，成本低能回收處理。但是，對(duì)于一般用途的大型容器，為增強(qiáng)牢固性和剛性，有的則以硬質(zhì)塑料來(lái)代替。今后根據(jù)旅游、地質(zhì)勘探，國(guó)防建設(shè)的實(shí)際需要還得大力研究方便和方便包裝機(jī)新技術(shù)，隨之將進(jìn)一步促進(jìn)包裝機(jī)械的革新與創(chuàng)造。從發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的包裝機(jī)械水平來(lái)看，國(guó)際包裝機(jī)界普遍認(rèn)為，提高包裝機(jī)械系列化標(biāo)準(zhǔn)化和通用化水平，建立組合化、機(jī)電一體化的現(xiàn)代包裝機(jī)械的結(jié)構(gòu)體系仍是今后一個(gè)重要的發(fā)展方向。如臥式枕型包裝機(jī)，現(xiàn)已形成擁有完整系列及品種的組合化設(shè)備。只要更換主要操作部件，適當(dāng)調(diào)整有關(guān)參數(shù)。便可在較寬的尺寸范圍內(nèi)卷筒式柔性材料完成塊片、棒狀以及外形不規(guī)則的單個(gè)或多個(gè)物品的包裝機(jī)。不少機(jī)種具有一機(jī)多用之特點(diǎn)，既可以進(jìn)行一般的枕型包裝機(jī)，又能用于收縮包裝機(jī)。開(kāi)發(fā)與主機(jī)配套的輔助裝置是擴(kuò)充主機(jī)功能的重要一環(huán)。針對(duì)不同面條開(kāi)發(fā)的各式各樣的面條供送裝置供用戶選用，可提高包裝機(jī)的工作效率。機(jī)械設(shè)備的高速化是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)高速發(fā)展的根本措施，是提高設(shè)備生產(chǎn)率的主要途徑，故包裝機(jī)的工作速度是衡量其性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。包裝機(jī)械的高速化，隨之對(duì)相應(yīng)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)化和自動(dòng)化提出了更高的要求。微電子技術(shù)和檢測(cè)元件的發(fā)展和利用，提高了包裝機(jī)的包裝機(jī)質(zhì)量，也提高了包裝機(jī)的自動(dòng)托程度。通常包裝機(jī)的生產(chǎn)速度越高，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作同步性和協(xié)調(diào)性要求越嚴(yán)。為保證包裝機(jī)作業(yè)能夠可靠地進(jìn)行，自動(dòng)包裝機(jī)應(yīng)具有故障診斷和顯示功能，推行在線的自動(dòng)檢測(cè)與控制。研制和發(fā)展包裝機(jī)時(shí)，重視高新技術(shù)的應(yīng)用，是提高其先進(jìn)性、可靠性的主要途徑。今后應(yīng)大力開(kāi)發(fā)以下技術(shù)。（1）微機(jī)控制技術(shù)（2）模糊優(yōu)化控制技術(shù)（3）新型執(zhí)行機(jī)械（4）新型傳動(dòng)系統(tǒng)（5）傳感器的研究與開(kāi)發(fā)（6）在線顯示技術(shù)（7）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法（8）現(xiàn)代制造技術(shù)（9）先進(jìn)的新工藝將材料，工藝，技術(shù)三結(jié)合是開(kāi)拓發(fā)展機(jī)械的根本途徑.1.3效益分析與環(huán)保分析目前我國(guó)包裝機(jī)械還處于小批量生產(chǎn)階段。其成本相對(duì)較高。每臺(tái)售價(jià)可達(dá)到50000-150000元之間。但它的需求量逐日增加，很有生產(chǎn)的前景。其價(jià)格與其生產(chǎn)的效益成正比，是值得推廣的。在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)污染，安全可靠。1.4包裝機(jī)設(shè)計(jì)重要性無(wú)論在國(guó)內(nèi)和國(guó)外，包裝機(jī)已涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對(duì)人民生活，國(guó)際貿(mào)易以及國(guó)防建設(shè)等都帶來(lái)了深刻的影響。隨著人民生活水平的不斷提高，物質(zhì)和精神生活上都有了更高的要求，很難想象現(xiàn)代生活中如果沒(méi)有了包裝機(jī)會(huì)是什么樣的，但是我國(guó)的包裝機(jī)業(yè)起步相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較晚的。為了快速的發(fā)展我國(guó)的包裝機(jī)工業(yè)，需要加快步伐研制出適合中國(guó)國(guó)情的先進(jìn)的包裝機(jī)設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)的不少?gòu)S家引進(jìn)了一部分國(guó)外的設(shè)備，但是由于吸收跟消化都跟不上，帶來(lái)了一系列的問(wèn)題：比如工人素質(zhì)問(wèn)題，原材料問(wèn)題，零部件配套問(wèn)題等。所以說(shuō)目前進(jìn)行包裝機(jī)方面的探討研制出適合我國(guó)國(guó)情的、集幾點(diǎn)液一體的機(jī)械設(shè)備勢(shì)在必行。對(duì)于做畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)疑是一次很好的學(xué)習(xí)和鍛煉自己的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)和融會(huì)貫通。以前所學(xué)的全都是課本上的理論性的知識(shí)，而這樣的一次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們將課本知識(shí)和實(shí)際問(wèn)題緊密的聯(lián)系到一起了，綜合的運(yùn)用了所學(xué)的理論知識(shí)和技能。另外通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)還提高了我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)收集、閱讀和分析參考資料，運(yùn)用各種標(biāo)準(zhǔn)和工具書(shū)，編寫(xiě)技術(shù)工作文件的能力；培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究，運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理能力；培養(yǎng)翻譯外文資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算和制圖等基本技能。對(duì)于即將走向工作崗位的同學(xué)門來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)，給以后的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)每位畢業(yè)生來(lái)說(shuō)都是非常重要的，是大學(xué)生活中不可缺少的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。雖說(shuō)我們的這次設(shè)計(jì)只能作為一次練習(xí)，但是我個(gè)人認(rèn)為這的確是一次具有實(shí)際意義的設(shè)計(jì)練習(xí)。所以我們必需要認(rèn)真的對(duì)待這次的實(shí)際任務(wù)，努力的完成好這次設(shè)計(jì)的任務(wù)。本課題重點(diǎn)需解決的問(wèn)題是對(duì)確定的定量結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用所得出的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)出合理的螺旋軸，最后設(shè)計(jì)出完整的螺旋定量包裝機(jī)本體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。1.5本課題主要研究?jī)?nèi)容（1）料倉(cāng)料倉(cāng)主要作用是作為儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)，為保證輸送過(guò)程中螺旋填充系數(shù)的穩(wěn)定和均勻，設(shè)計(jì)采用圓形整體流型料斗給需稱量的物料送入機(jī)器，為保證儲(chǔ)料和物料下落均勻，根據(jù)課題要求的包裝效率計(jì)算下料速度，再由此計(jì)算料倉(cāng)傾角，防止在料倉(cāng)中產(chǎn)生死區(qū)影響物料堵死，并根據(jù)要求的斗容量計(jì)算料倉(cāng)大小。（2）螺旋給料結(jié)構(gòu)由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)大小兩個(gè)螺旋軸，給料速度由螺旋給料軸直徑和螺距來(lái)決定，再計(jì)算所需電機(jī)轉(zhuǎn)速，選擇適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)。送料過(guò)程采用大小雙螺旋給料在粗給料期間，大小螺旋同時(shí)給料，提高給料速度，減少包裝總時(shí)間，在精給料時(shí)，僅小螺旋給料，保證給料精度。也可以采用雙速電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)螺旋給料器，粗加料時(shí)采用高速，以便節(jié)省螺旋給料系統(tǒng)稱量的時(shí)間;細(xì)加料時(shí)用低速,從而達(dá)到較高的稱量精度。[6]（3）出料口在定量包裝機(jī)給料過(guò)程中，為了保證稱量精度，要保證給料穩(wěn)定均勻。螺旋給料機(jī)構(gòu)作為定量包裝機(jī)系統(tǒng)中的給料機(jī)構(gòu)，考慮到物料的流動(dòng)性、可壓縮性和螺旋機(jī)構(gòu)的自身的特點(diǎn)，對(duì)螺旋給料機(jī)構(gòu)的進(jìn)料口和出料口之間的距離需要進(jìn)行一定的設(shè)計(jì)，使物料不會(huì)從螺旋筒中自然流出。夾袋裝置包裝袋使用的是編織袋，夾袋機(jī)構(gòu)下部設(shè)計(jì)為半圓形結(jié)構(gòu)，方便套袋。夾袋時(shí)汽缸動(dòng)作帶動(dòng)有橡膠墊的支臂把編織袋加緊在收料斗的下端側(cè)壁上，保證了給料時(shí)料袋的密封,防止環(huán)境中的灰塵對(duì)產(chǎn)品的污染，或防止粉塵類物料對(duì)環(huán)境的污染，改善工人工作環(huán)境并提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)是利用張緊帶在帶輪上的柔性，借助它們之間的摩擦或嚙合，在兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力的一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，可在長(zhǎng)距離間傳遞動(dòng)力，不需潤(rùn)滑，價(jià)格低廉以及維護(hù)容易等特點(diǎn)，適用于此機(jī)構(gòu)?？傮w來(lái)講，我所要研究的內(nèi)容是設(shè)計(jì)出螺旋給料定量包裝機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，以及其中所要用到的各個(gè)零部件；其中包括這些零部件的形狀選用、尺寸設(shè)定計(jì)算；然后對(duì)整體零部件不知進(jìn)行合理安排；并且對(duì)其中所用螺旋軸、鍵、聯(lián)軸器、銷、螺母等傳動(dòng)零部件校核；其中還包括V帶的選用等，最終完成裝配圖及各個(gè)零部件圖紙并且撰寫(xiě)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。2螺旋給料定量包裝機(jī)方案設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的定量包裝機(jī)一般是采取重力落料方式，對(duì)于流動(dòng)性差、粘度大的物料如食糖、水泥等,采用重力給料無(wú)法保證計(jì)量精度，課題在分析影響螺旋給料定量包裝機(jī)包裝精度的因素的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)包裝機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)，提出設(shè)計(jì)一種螺旋給料定量包裝機(jī)，從而可大大提高包裝機(jī)的包裝精度，滿足產(chǎn)品的包裝要求。定量包裝機(jī)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于糧食、食品、化工、化肥等各生產(chǎn)型企業(yè)的各種顆粒狀物料如塑料粒子、大米、化肥、水泥等，它對(duì)于提高企業(yè)的定量包裝能力、自動(dòng)化水平、提高生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。本課題研究促進(jìn)了定量包裝機(jī)在流動(dòng)性差的物料定量包裝和配料中的應(yīng)用，促進(jìn)定量包裝機(jī)的應(yīng)用范圍。螺旋給料定量包裝機(jī)的研制不僅提高了工人的勞動(dòng)效率，改善勞動(dòng)強(qiáng)度，而且對(duì)于提高自動(dòng)稱量領(lǐng)域的自動(dòng)化水平有著十分重要的意義。2.1螺旋給料定量包裝機(jī)特點(diǎn)螺旋給料機(jī)是集粉體物料穩(wěn)流輸送、稱重計(jì)量和定量控制為一體的新一代產(chǎn)品；適用于各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的粉體物料連續(xù)計(jì)量和配料；采用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，運(yùn)行可靠，控制精度高；尤其適用于建材、冶金、電力、化工等行業(yè)粉體物料的連續(xù)計(jì)量和配料。螺旋給料機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承、尾部軸承置于料槽殼體外部減少了灰塵對(duì)軸承的影響，提高了螺旋給料機(jī)關(guān)鍵件的適用壽命。螺旋給料機(jī)中間吊掛軸承采用滑動(dòng)軸承，并設(shè)防塵密封裝置，螺旋給料機(jī)密封件用尼龍或塑料，因而密封性能好，耐磨性強(qiáng)，阻力小，壽命長(zhǎng)。螺旋給料機(jī)滑動(dòng)軸承的軸瓦有粉末冶金、尼龍和巴氏合金，可根據(jù)不同需要選用，螺旋給料機(jī)進(jìn)出料口的靈活布置使其適應(yīng)性更強(qiáng)。螺旋給料機(jī)通常由驅(qū)動(dòng)裝置、頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)、頭尾軸承、進(jìn)出料裝置等幾部分組成，如條件允許，最好將驅(qū)動(dòng)裝置安放在出料端，因驅(qū)動(dòng)裝置及出料口裝在頭節(jié)（有止推軸承裝配）時(shí)較合理，可使螺旋處于受拉裝態(tài)。其中頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)每個(gè)部分又有幾種不同的長(zhǎng)度。螺旋式輸送機(jī)各個(gè)螺旋節(jié)的布置次序最好遵循按螺旋節(jié)長(zhǎng)度的大小依次排列和把相同規(guī)格的螺旋節(jié)排在一起的原則，安裝時(shí)從頭部開(kāi)始，順序進(jìn)行。螺旋給料機(jī)在總體布置時(shí)還應(yīng)注意，不要使底座和出料口布置在機(jī)殼接頭的法蘭處，進(jìn)料口也不應(yīng)布置在吊軸承上方。2.2螺旋給料定量包裝機(jī)工作原理螺旋給料機(jī)把經(jīng)過(guò)的物料通過(guò)稱重橋架進(jìn)行檢測(cè)重量，以確定物料重量，裝在尾部的數(shù)字式測(cè)速傳感器，連續(xù)測(cè)量給料機(jī)的運(yùn)行速度，該速度傳感器的脈沖輸出正比于給料機(jī)的速度，速度信號(hào)和重量信號(hào)一起送入給料機(jī)控制器，控制器中的微處理器進(jìn)行處理，產(chǎn)生并顯示累計(jì)量/瞬時(shí)流量。該流量與設(shè)定流量進(jìn)行比較，由控制儀表輸出信號(hào)控制變頻器改變給料機(jī)的驅(qū)動(dòng)速度，使給料機(jī)上的物料流量發(fā)生變化，接近并保持在所設(shè)定的給料流量，從而實(shí)現(xiàn)定量給料的要求。1—夾緊裝置2—出料口3—除塵口4—料倉(cāng)5—螺旋軸6—電機(jī)7—機(jī)架圖2-1定量包裝機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)2.3螺旋給料定量包裝機(jī)設(shè)計(jì)方案隨著包裝機(jī)械的不斷發(fā)展，定量包裝機(jī)的適用范圍越來(lái)越大，精度要求越來(lái)越高，針對(duì)現(xiàn)實(shí)，選取了螺旋給料定量包裝的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足參數(shù)要求。根據(jù)題目進(jìn)行調(diào)研，主要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成螺旋給料定量包裝機(jī)部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)傳動(dòng)部分的帶輪，軸承壽命等進(jìn)行校核，完成最終的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。螺旋軸長(zhǎng)度及葉片半徑、螺距等由給定輸送要求決定，物料填充系數(shù)，螺旋傾角系數(shù)等所需數(shù)據(jù)通過(guò)查詢參考資料選取，軸與電動(dòng)機(jī)采用帶傳動(dòng)，在保證精度要求的情況下以求傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，降低成本。再對(duì)于傳動(dòng)軸、軸承、鍵等進(jìn)行校核，保證機(jī)械強(qiáng)度及壽命。料倉(cāng)采用圓形整體流型，整體流型雖然造價(jià)高，但是卸料速率穩(wěn)定，卸料密度均勻，卸料順序?yàn)橄冗M(jìn)先出，倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間一致，有助于保證精度要求。大小由給定要求參數(shù)決定。電機(jī)采用異步電機(jī)，以其變速能力的高效率來(lái)保證送料效率，型號(hào)由螺旋送料結(jié)構(gòu)及給定稱量范圍及精度決定，為防止物料因離心力過(guò)大而向外拋，需對(duì)轉(zhuǎn)速!進(jìn)行限定。大小螺旋軸各配一部電機(jī)提高粗給料效率，精給料時(shí)再停止大螺旋給料，由小螺旋單獨(dú)送料。出料口與進(jìn)料口距離通過(guò)螺旋軸直徑與物料安息角決定，保證物料不會(huì)從卸料口自然流出。并且物料具有一定滑移性，要保證在螺旋軸停止時(shí)，物料隨螺旋軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)后向前滑移距離不越過(guò)卸料口。夾帶裝置由給定包裝量及擬定包裝袋大小決定，需要有一定的兼容性，針對(duì)包裝重量要設(shè)定汽缸的夾緊力，保證包裝時(shí)袋子不會(huì)掉下來(lái)，并且能有良好的密封性，使物料不落出。3螺旋給料定量包裝機(jī)零部件設(shè)計(jì)3.1螺旋給料軸設(shè)計(jì)3.1.1已知參數(shù)和工作條件給料定量包裝機(jī)要求的技術(shù)參數(shù)為：1）稱量范圍：30-50kg;2）通過(guò)量（效率）：180-240包/小時(shí)；3）精度:±0.5%;4）稱量斗容量:80升；3.1.2螺旋給料機(jī)機(jī)輸送量和功率計(jì)算水平螺旋給料機(jī)的生產(chǎn)率可以按照下邊的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：Q=3600職（t/h）（3-1）式中：F——機(jī)槽內(nèi)物料的橫斷面積（m2）；——被輸送的物料的軸向的運(yùn)動(dòng)速度；——物料的單位容積重量（t/m3）。機(jī)槽內(nèi)物料的橫斷面積為F='D2盤防'4（3-2）式中：D——螺旋葉片直徑（m）；*機(jī)槽的填充系數(shù)；°——傾斜布置的輸送機(jī)對(duì)F的修正系數(shù)，由于本次設(shè)計(jì)的輸送進(jìn)料部分是水平方向布置，故其值為1.0；K——螺旋葉片的形式對(duì)輸送量的影響系數(shù)，見(jiàn)表3-1。表3-1（螺旋葉片形式的修正系數(shù)）葉片形式滿面式齒式帶式漿式K1.00.80.70.3螺旋輸送軸的有關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，選擇滿面式葉片的螺旋體，一般軸徑計(jì)算公式為d=0.2-0.35D，根據(jù)螺旋給料機(jī)螺旋體與螺旋軸的系列推薦尺寸，選擇大螺旋體直徑D1=350mm，對(duì)應(yīng)的螺旋軸直徑d1=100mm；小螺旋體直徑D2=200mm，對(duì)應(yīng)的螺旋軸直徑d2=60mm。再根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算（3-3）Q=47D2^SnyCK（3-3）式中：D一螺旋葉片直徑，以選擇的為350mm；W——物料的裝滿系數(shù)；S——螺距，推薦的直徑為350mm的葉片對(duì)應(yīng)的螺距為350mm；n——螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min），系列值為60、70、80、90、100、110、120、140、160、190，選擇推薦值100r/min；7——物料容重；C——傾斜修正系數(shù)，為水平布置，其值為1.0；K——螺旋葉片葉形的影響系數(shù)，選擇的為滿面式，其值1.0。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kw）計(jì)算公式N=Q.367門（wL+H）K（式中：Q給料量；w物料阻力系數(shù)：產(chǎn)品取1.2?1.3；L——螺旋給料機(jī)的水平投影長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)量為1.0m；H——傾斜輸送時(shí)物料提升的高度，向上為+，向下為-本次設(shè)計(jì)為水平布置，為0；K電機(jī)功率儲(chǔ)備系數(shù)，取1?1.4；總傳動(dòng)效率取0.94。3.1.2螺旋給料機(jī)機(jī)輸送量和功率計(jì)算螺距不僅僅決定了螺旋的升角，同時(shí)還決定著在填充系數(shù)不變的情況下物料滑移過(guò)的面的長(zhǎng)度，所以螺旋螺距的數(shù)值會(huì)直接影響物料輸送的過(guò)程。最大螺距應(yīng)該要滿足以下兩個(gè)條件：條件一：要考慮螺旋面和物料的摩擦關(guān)系；條件二：通過(guò)速度各分量間的適當(dāng)分布，以此來(lái)確定最合理的螺距尺寸。物料顆粒在螺旋面的軸向上的作用力大小為兀_d吃=P合*（以+6頃了P軸，則必須要滿足式以<2—「°在最小半徑2的螺旋升角a是最大的，輸送方向作用力〃軸最小。根據(jù)以上條件，最大的許用螺距值，即s<ndtg(3-5)(3-6)（D是螺旋外徑）代人上式，則得KD(3-7)Smax<j(3-7)另外，在確定最大許用螺距的同時(shí)，必須滿足的第2個(gè)條件是建立在物料顆粒應(yīng)具有最合理的速度各分量間的關(guān)系基礎(chǔ)上的，也就是應(yīng)該使物料顆粒有盡可能大的軸向給料速度，同時(shí)又讓螺旋面上點(diǎn)的軸向輸送速度大于圓周轉(zhuǎn)速。螺距的大小會(huì)影響速度各分量的分布。當(dāng)螺距增大時(shí)，雖然軸向輸送速度增大，但會(huì)出現(xiàn)圓周速度分布不恰當(dāng)?shù)那闆r;相反，當(dāng)螺距減小時(shí)，速度各分量的分布情況好轉(zhuǎn)，但是軸向輸送速度卻會(huì)變小。于是，根據(jù)在螺旋圓周處的'圓<匕由的要求?？傻贸鰏n一?601—Us<可得出sn一?601—Us<2兀r?——1+日sn<—?601—|LX+1(3-8)(3-9)—kDs<1-所以，s需要滿足旦—s<tg(—p)—D和4兩個(gè)條件。s=kD物料摩擦系數(shù)同物料在料槽里的運(yùn)動(dòng)取向、運(yùn)動(dòng)速度、物料尺寸、濕度及螺旋葉片材料、表面狀態(tài)等有關(guān)。輸送物料的摩擦系數(shù)參考連續(xù)運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)。通?？砂聪率接?jì)算螺距(s=kD對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)螺旋輸送機(jī)，k值一般取為0.8?1。如果傾斜布置或物料流動(dòng)性較差時(shí)則k<°.8；水平布置，可取k值等于0.8?1。故取k=1,大螺旋螺距為s=0.35m。同理，小螺旋螺距為s=0.30m。用上式檢驗(yàn)后滿足條件。螺旋軸徑大小與螺距有關(guān)，因?yàn)樗麄児餐瑳Q定著螺旋葉片的升角，也就是決定了物料的滑移方向和速度分布，所以要從考慮螺旋面、物料間摩擦關(guān)系和速度各分量的適當(dāng)分布來(lái)確定最適合的軸徑與螺距間的關(guān)系。

圖3-1螺旋葉片受力分析物料在螺旋面上軸向受到的力分量尸軸為尸廣\c°s（a+。）（a為螺旋升角）圖3-1螺旋葉片受力分析式中:a角是物料對(duì)螺旋面摩擦角p以及螺旋表面粗糙度決定的。對(duì)于一般的熱壓或用冷扎鋼板所拉制的螺旋頁(yè)片表面，可以忽略其粗糙度對(duì)p角的影響，此時(shí)可認(rèn)為甲Ap。所以，F(xiàn)軸=F合cos（a+P）因?yàn)槁菪莂在螺旋葉片根部最大，此處輸送方向作用力最小?！慌c，應(yīng)滿足關(guān)a<—-ptga=n-s-式％20，艮口2。將妙=日，—帶入上式并整理得出:ud'L（3-11）確定最小軸徑還需滿足的第二個(gè)條件即物料具有盡量大的軸向速度，同時(shí)螺旋面各點(diǎn)的軸向速度大于圓周速度。圓周速度和軸向速度分別為sn一?s60s2—r)2+1——+a2—r

1s1—ILX2冗rsn

=?sn一?60s2—r)2+11s1—ILX2冗r60(三)2+1(3-13)2兀r(3-13)要使得螺旋面在葉片根部的軸向速度大于圓周速度，得出d>!+h?s1-口n(3-14)根據(jù)上式，當(dāng)H取0.3,s=(0?8-1)D時(shí)，d>(0?47-0-59)D；當(dāng)u值增加時(shí)，dD還增加，也可以說(shuō)，根據(jù)上式算出的軸徑超大，這必然會(huì)降低有效輸送截面，為了確保足夠的有效輸送截面來(lái)保證輸送的能力，就必須加大機(jī)器的結(jié)構(gòu)，使螺旋給料機(jī)結(jié)構(gòu)粗大笨重，成本也會(huì)提高。所以，螺旋軸徑與螺距的關(guān)系應(yīng)該是輸送功能和結(jié)構(gòu)的合。在可以滿足輸送要求的條件下，使結(jié)構(gòu)緊湊。因?yàn)檫@種場(chǎng)合使用的給料機(jī)填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片靠近外側(cè)的物料有較大的軸向速度，并且軸向速度略大于圓周速度就可以了。綜合分析如圖3-2所示：大螺旋直徑根據(jù)推薦螺旋給料機(jī)螺旋體與螺旋軸的系列推薦尺寸，選擇大螺旋直徑D1=350mm，對(duì)應(yīng)的螺旋軸直徑d1=100mm。因螺旋軸首尾聯(lián)接驅(qū)動(dòng)軸和下軸，為保證聯(lián)接穩(wěn)定，由裝配關(guān)系等確定聯(lián)接重合部分取/1=150mm。銷孔尺寸根據(jù)軸徑對(duì)應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)設(shè)計(jì)，取12.5mm。螺旋軸長(zhǎng)度由箱體結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系等確定，3=2487mm。同理取小螺旋體直徑D2=200mm，對(duì)應(yīng)的螺旋軸直徑d2=60mm。與下軸、傳動(dòng)軸重合部分取12=150mm。螺旋軸長(zhǎng)度取L1=2487mm。圖3-2螺旋軸圖3-2螺旋軸由于螺旋給料機(jī)屬于較小型的簡(jiǎn)單輸送設(shè)備，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，在輸送物料的時(shí)候，螺旋軸徑所占據(jù)的截面，對(duì)給料能力會(huì)有一定影響。所以在給料能力計(jì)算時(shí)不可以忽略軸徑所占截面。由輸送量公式兀［（D+2人）2一d2］小(3-15)(3-16)Q=二］x60KsnK可以得出轉(zhuǎn)速n(3-15)(3-16)n=15兀%K/s［（D+2人）2-d2］式中，n為螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)，s為螺旋的螺距(m)，人為螺旋葉片的外徑與料槽內(nèi)壁的最小間隙，一般久取5?15mm,本次設(shè)計(jì)取10mm。通常說(shuō)來(lái)，螺旋的轉(zhuǎn)速越快，生產(chǎn)能力也就越高。但是要知道當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)臨界值的時(shí)候，物料會(huì)由于離心力太大而向外拋出，以致影響包裝精度并無(wú)法輸送，所以轉(zhuǎn)速n還需要求出其不能超過(guò)的極限值。實(shí)際的轉(zhuǎn)速和最大的轉(zhuǎn)速之間有如下關(guān)系

n=J^L=4(3-17)式中:A=3^*，D螺旋的直徑（m）,A物料的綜合特性系數(shù)。(3-17)式中:A=3^*，D螺旋的直徑（m）,A物料的綜合特性系數(shù)。查表可得A=35，從上文得D=0.350m。計(jì)算可得：極限轉(zhuǎn)速n=60r/min。圓整為卜列轉(zhuǎn)速：20、30、35、45、60、75、90、120、150、190r/min。所以取大螺旋軸轉(zhuǎn)速為n=60r/min，小螺旋轉(zhuǎn)速為n=45r/min螺旋給料機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，是用于克服在物料輸送過(guò)程中的各種阻力所消耗的能量，主要包括以下幾個(gè)部分。使被輸送物料提升一定高度（不管水平或傾斜）所需要的能量；被輸送物料對(duì)料槽的壁和螺旋葉面的摩擦所引起的內(nèi)部能量的消耗；物料內(nèi)部顆粒之間的摩擦所引起的消耗；物料沿著輸送槽運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的在止推軸承處摩擦引起的消耗；中間軸承與下端軸承的摩擦引起的能量的消耗。從其他角度劃分，可以分為物料和輸送槽間的摩擦消耗的功率；物料和螺旋葉片之間摩擦所消耗的功率；軸承所在處相互摩擦所消耗的功率；提升物料和物料顆粒間相互摩擦所消耗的功率。因?yàn)檫@樣，螺旋給料機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率，就由機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的阻力來(lái)決定了。3.2電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作需要，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V2）工作機(jī)的有效功率為：Pw=TXN/9550=425x95/9550=3.24KW（3-18）從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為：nz=n0xn1xn2（3-19）由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-7可知：n0——皮帶輪效率，取為0.96；n1——輸入軸上軸承效率，取為0.99；n2——輸出軸上軸承，的傳動(dòng)效率，取為0.99；n￡=noxnixn2n￡=0.96X0.99X0.99=0.940所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為Pd=Pw/n￡=3.04/0.940=3.23KW(3-20)按手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理范圍，E表3-2：適用電動(dòng)機(jī)參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(kw)同步轉(zhuǎn)速(r/mim)滿載轉(zhuǎn)速(r/mim)總傳動(dòng)比Y132M-8340071063.3帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速Nm=400r/min,電動(dòng)機(jī)的功率Pd=3KW,i=6。確定功率：KA=1.1;Pca=KAXP=1.1X3=3.3Kw(3-21)選擇V帶的帶型：根據(jù)Pca及n選用A型。確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd，并驗(yàn)算帶速V初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=125mm；驗(yàn)算帶速vV=錯(cuò)誤！未找到弓|用源。Xdd1Xn1/60X1000=錯(cuò)誤！未找到引用源。X250X400/60X1000=5.23m/s;(3-22)因?yàn)?m/s<V<30m/s；故帶速合適；計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑；dd2=iXdd1=6X250=150mm;取標(biāo)準(zhǔn)值為dd2=150mm；確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld;0.7(dd1+dd2)^a0^2(dd1+dd2)0.7(125+150)忍a0W2(125+150)192.5^a0^550;根據(jù)實(shí)際裝配尺寸，初取a0=1000mm;計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度；兀Ld=2a0+2(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0;(3-23)帶入數(shù)據(jù)的：Ld0=2432mm;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2500mm;3)計(jì)算實(shí)際中心距Ld叫02500-2432a=a0+2=1000+2=1034;(3-24)按公式計(jì)算amin=a-0.015Ld,amax=a+0.03Ld>J(3-25)得中心距的變化范圍為997?1109；驗(yàn)算小帶輪上的包角a1；57.3。a1=180-(dd2-dd1)a(3-26)57.3。=180-(150-125)1034=178錯(cuò)誤！未找到引用源。>120錯(cuò)誤！未找到引用源。計(jì)算帶的根數(shù)計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由dd1=125mm,和n1=400r/min；查表得P0=0.67KW；由n1=400r/min，i=6和A型帶，查得△P0=0.05W查表得Ka=0.95，KL=0.98；于是Pr=(P0+AP0)XKaXKL(3-27)=(0.67+0.05)X0.95X0.98=0.67計(jì)算V帶的根數(shù)ZZ=Pca/Pr=3.3/0.67=4.92;取Z=5根；計(jì)算單根V帶的初拉力F0

查表得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.105KG/m;(3-28)=500錯(cuò)誤！未找到引用源。(OSx3.3+0.105x6.2320.95x5x5.23(2.5(3-28)=500錯(cuò)誤！未找到引用源。(OSx3.3+0.105x6.2320.95x5x5.23=107N計(jì)算壓軸力Fnai(3-29)Fn=2XZXF0Xsin2178=2X5X107Xsin2N=1069N(3-29)主要設(shè)計(jì)結(jié)論選用A型普通V帶5根，基準(zhǔn)長(zhǎng)度2500mm;帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=125mm,dd2=150mm;中心距控制在a=997~1109mm;單根帶初拉力F0=107N；3.4稱重傳感器選擇定量包裝機(jī)的稱量形式主要分為毛重式和凈重式兩種。與包裝袋一起稱重的方法叫做毛重式,另一種采用稱量斗對(duì)物料稱重之后再充填到包裝袋的方法叫做凈重式。這種包裝的工作過(guò)程是直接把料包里的物料填充到包裝袋中，在包裝的同時(shí)對(duì)包裝袋中的物料進(jìn)行稱重，直到被稱物料的重量達(dá)到所需要的值時(shí)，填充會(huì)自動(dòng)停止。因?yàn)槭沁B同包裝袋一道稱量的，所以我們稱其為毛重式包裝機(jī)。毛重式的稱量機(jī)構(gòu)利用杠桿原理，在傳感器普及之前被廣泛使用。但其稱量度較低，在包裝時(shí)容易產(chǎn)生誤差。目前普遍使用壓力稱重傳感器稱重提高了效率與精確度。結(jié)構(gòu)上，本文將舍棄杠桿結(jié)構(gòu)，直接將稱量桶吊裝到稱量傳感器上。稱量裝置的壁頂部加裝一個(gè)小型1/4圓形加強(qiáng)肋，防止落料桶受力變形。稱量裝置的吊架直接采用角鋼，剛性較好另外在與吊裝傳感器的螺栓兩邊加裝加強(qiáng)肋，防止橫梁變形。稱量裝置落料桶口蓋的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，機(jī)電包裝機(jī)的桶蓋與桶身及氣缸的連接桿是直接焊接在一起的，不能活動(dòng)。桶蓋的自由度與連接桿一樣，只能繞轉(zhuǎn)動(dòng)副在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的話一旦轉(zhuǎn)動(dòng)副松動(dòng)或連接桿變形，桶蓋與桶口的接觸關(guān)系就會(huì)被破壞，造成密封不良。本文將桶蓋與連接桿間又加了一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，這樣桶蓋的受力方向只能豎直向上，即使出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)副松動(dòng)，桶蓋仍然能夠與桶口保持密切接觸。另外，可以在需要時(shí)在桶蓋內(nèi)側(cè)加裝橡膠密封墊，以適應(yīng)對(duì)不同的物料的稱量。由于稱重裝置要求稱量精度，而且稱量的物料可能含有化學(xué)成分，會(huì)有腐蝕金屬的現(xiàn)象。為了保證稱量精度和稱重裝置的整體結(jié)構(gòu)及功能性，本文選擇了白鐵皮、不銹鋼板作為候選稱量桶的制作材料。考慮到重力式顆粒料定量包裝機(jī)工作的連續(xù)性，儲(chǔ)料斗內(nèi)的糧食至少要保證兩次包裝所需的質(zhì)量，^陽(yáng)0kg。由于是雙稱包裝，以實(shí)現(xiàn)必要時(shí)粒料分別稱重與混合。每個(gè)稱重桶的容積為V料斗=匕口+Vy體=0.072m3（3-30）儲(chǔ)料斗的容量為M料斗=°*匕斗斗（3-31）由于容重p的取值關(guān)系到儲(chǔ)料斗所裝糧食的最小質(zhì)量，因此在本文中以容重較輕的大米為例來(lái)進(jìn)行計(jì)算P大米=1200kg/m3由計(jì)算結(jié)果可知，儲(chǔ)料斗容積是滿足要求的。3.5頭部軸承座設(shè)計(jì)校核頭部軸承座的材料為45鋼。結(jié)構(gòu)如圖3所示，直徑為300mm。圖3-3頭部軸承座在實(shí)際工作中頭部軸承座只受到支撐力的作用，因此只要校核頭部軸承座的支撐應(yīng)力即可。從圖3可以看出，頭部軸承座在連接處的面積最小，即屬于危險(xiǎn)截面。g]=L=730=486.667(MPa)n1.5s（3-32）右端連接處最大應(yīng)力1332.54『=1332-54.55.522(MPa)<【°〕A0.0015x0.008x2（3-33）左端連接處的最大應(yīng)力=^^max^1332.54=13.325<[°]A0.01x0.013.6下軸設(shè)計(jì)校核本次設(shè)計(jì)的下軸如圖3-4所示:圖3-4下軸下軸長(zhǎng)度為262mmFaxa-FB(a+b)+435(a+b+c)=0FBxc-FA(b+c)+435(a+b+c)=0Fa=Fb；=435X262=fb=2849NA40許用應(yīng)力用插入法查得：t0b〕=94.6依a許用應(yīng)力值C-1b]=44依a應(yīng)力校正系數(shù)t-J44應(yīng)力校正系數(shù)t-J44——=0.4794.6（3-34）當(dāng)量彎矩aT=0.47x1785.5=839.2N?mm（3-35）M'=JM2+(aT)2=573.87N-mm

當(dāng)量彎矩（3-35）=(M2+(aT)2=573.87N-mm設(shè)計(jì)的最小直徑d=75mmmin下軸直徑d=31~^=80mm.-1b（3-36）dA''min；驗(yàn)算合格。3.7主動(dòng)軸設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核主動(dòng)軸的材料為20Cr13，設(shè)計(jì)如圖所示:圖3-5圖3-5主動(dòng)軸3.7.1主動(dòng)軸強(qiáng)度計(jì)算（3-37）P15779q1==——=17532N/mb0.9主動(dòng)軸的均布載荷；P力；b寬度。（3-37）主動(dòng)軸的均布載荷；P力；b寬度。（3-38）式中：q2均布載荷；R反力；L2長(zhǎng)度425q2=R±^=1袂+2x600=578^/mL（3-38）式中：q2均布載荷；R反力；L2長(zhǎng)度425安坪=嘉=70.6N/m式中：q3前后均布載荷(T^R=127x°.388=27376N/m―02b2x0.9（3-39）式中：平面上附加的均布力矩按扭轉(zhuǎn)條件計(jì)算截面的強(qiáng)度T453201tT=—[-==17.1MPa<k」=115MPacalWTi0.2x0.513-1(3-40)因此截面安全。按彎扭合成條件計(jì)算截面°ca\；M°ca\；M2+(aT)2

W■v'15774282+83923.220.1x0.7763=33.8MPa<卜_J=133MPa因此截面安全。3.7.2主動(dòng)軸疲勞強(qiáng)度校核l截面的直徑最小，有應(yīng)力集中；II截面為連接處，由于直徑發(fā)生突然變化，會(huì)產(chǎn)生明顯的集中應(yīng)力；由于直徑最大且無(wú)應(yīng)力集中，故不必對(duì)其他地方處進(jìn)行校核，而只需對(duì)l、II截面進(jìn)行校核。截面l右側(cè)Ht453201

0.2dHt453201

0.2d34532010.2x0.513=17.08MPa(3-41)因?yàn)閘截面受扭矩作用，所以ta=tm=8.66MPa由于變化形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)aT由表查取。因-=—=0.015，—=80=1.23,d65d65經(jīng)插值后可查得a=2.5軸的材料的敏性系數(shù)為qT=0.85有效應(yīng)力集中系數(shù)為k=1+q(a-1)=1+0.85x(2.5-1)=2.28尺寸系數(shù)%=0.75表面質(zhì)量系數(shù)為

P=0.88處未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即3q=1，則得綜合系數(shù)值為孕+上-1=3.18(3-42)(3-42)取W一=0.05計(jì)算安全系數(shù)T-1住+W&1153.18x8.97+0.05x8.97=3.86>T-1住+W&1153.18x8.97+0.05x8.97=3.86>S=1.5(3-43)可知其安全。截面II左側(cè)彎曲應(yīng)力M184733184733八?！啊癈b====9.37MPaW0.1d30.1x0.5823(3-44)所以Ca=10.9MPa,476013扭轉(zhuǎn)應(yīng)力ttTWT02d30.2X0.5423476013=13.1MPa所以Ta=Tm=8.97MPa由于軸徑變化形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)口t因-=-=0.077,-=80=1.23經(jīng)插值d65d65后可查得七=1.8，a=1.53軸的材料的敏性系數(shù)為q=0.83q=0.85有效應(yīng)力集中系數(shù)為k=1+q(a-1)=1+0.83x(1.8-1)=1.66k=1+q(a-1)=1+0.85x(1.53-1)=1.45尺寸系數(shù)%=0.55尺寸系數(shù)七=0.75表面質(zhì)量系數(shù)為P=p=0.91k―^+￡o此處未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即Pq=1，則得綜合系數(shù)值為k―^+￡o廠1=場(chǎng)+頑-1=.o-1=2.03取wo=0.1，vt=0.05計(jì)算系數(shù)值LaScao

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Ko0+KOmK/Sc