非標包裝機設計-資料下載頁

【導讀】技術產品不斷涌現。生產高效率化、資源高利用化、產品節能化、高新技術實用化、科研。成果商業化已成為世界各國包裝機械發展的趨勢。于我國的包裝機械生產企業，并不是求大求全，而是求精求專。努力提高技術含量，把產。品做精、做細、做專、做強，靠技術進步來提升行業的發展。食品包裝技術的應用及其創新，極大地推動著包裝機械的發展。并且，以模塊化組合的形式出現，具備系列化、標準化、通用化的特點。越來越多采用的微機控制、模擬控制等高新技術，使包裝機械躍上一個新臺階。課題利用AutoCAD設計軟件作為輔助設計工具。求以及封袋總體尺寸確定包裝的總體工藝方案。經光電檢測器再由牽引輥，經過紅外傳感器至吸盤位置。在吸盤位置由機械手夾具夾緊，傳送給分度器連接的分度盤，進行開袋裝填。已充填包裝物的包裝袋左右整形輸出，經輸。送帶線縫機排出成品。傳動部分是：減速電機1驅動分度盤轉動；減速電機2驅動牽引機。的電機一致；其他機構的驅動由氣源完成。

　　

【正文】 —— 承載分支托輥動載 N； up? —— 回程分支托輥動載荷 N； sf —— 運行系數由表 236，每天運行 9～ 16 小時， sf ＝ df 沖擊系數見表： 237；暢料長度 150~ v? 2m/s。 df =。 af 工況系數見表： 238；正常工作和維護條件 af =1； 13 將數據代入公式得： 承載分支： 0 111 .09 8 1 146 .65 107 0p N N? ? ? ? ? ? ? 回程分支： 所以所選托輥及滾筒均能滿足設計要求。 （ 2）傳動滾筒校核 傳動滾筒平均表面壓強：傳動滾筒平均表面壓強不得超過其最大的允許值 ,滾筒直徑的計算公式為 : D= 2[]UFB?? 式中： []? 為滾筒表面壓強 Mpa； B— 帶寬 mm。? 為圓包角。 UF 為圓周力 N；代入個數值計算得： D≤ 300mm 所以初選適合。 分度器的選型 分度器介紹 凸輪分度器在工程上也叫做凸輪分割器，它是 一種高精度的回轉裝置。它的機械結構：一根由電機驅動的輸入軸，凸輪副，輸出軸或法蘭盤。用于安裝工件及定位夾具等負載的轉盤就安裝在輸出軸上。 凸輪分度器在結構上屬于一種空間凸輪轉位機構，在各類自動機械中主要實現了以下功能： l 圓周方向上的間歇輸送 l 直線方向上的簡寫輸送 l 擺動驅動機械手 圖 32 平臺式分度器 凸輪分度器是依靠凸輪與滾針之間的無間隙配合，并沿著既定的凸輪曲線進行重復傳遞動作的裝置。它輸入連續旋轉驅動，輸出間歇旋轉，或擺動、提升等動作。主要用于自動化加工、組裝、檢測等設備上面。 凸輪分度器，又稱凸輪分割器， 1926 年，美國機械師福克森（ FERGUSON）于 1926 年生產出第一臺凸輪分割器 ,凸輪分割器又稱福克森。它主要分弧面凸輪和平面凸輪，原理不同： 萬建周：非標包裝機 設計 14 弧面凸輪分度器是輸入軸上的弧面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無間隙垂直嚙合的傳動裝置。弧面凸輪輪廓面的曲 線段驅使分度輪轉位，直線段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過該機構將連續的輸入運動轉化為間歇式的輸出運動。 平面凸輪分度器是輸入軸上的平面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無間隙平行嚙合的傳動裝置。平面凸輪輪廓面的曲線段驅使分度輪轉位，直線段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過該機構將連續的輸入運動轉化為間歇式的輸出運動。 由于凸輪分度器為純機械傳動，并工作在全密封的油箱中，所以它具有高精度、高壽命、高可靠的傳動特點。 世界上知名的凸輪分度器生產廠家有 CDS(意大利）、 CAMCO（美國） 、三共 （日本 SANDEX）、 CKD（日本）等。 分度器選型 分度器選擇要注意幾個關鍵問題：停止工位數、每個工位停止時間、每個工位分度時間、設計轉速、工作臺直徑、工作臺重量、夾具數量。 停止工位數，按照開袋的工位是 3 個； 每個工位的時間是 t=5s，停止時間 1t =3s，每個工位分度時間 2t =1s； 設計轉速是 w=32 r/s； 工作臺直徑 D=600mm。 圖 33 分度器尺寸簡 圖 15 表 31 分度器選型表 分度器選擇日本三共的分度器 18DT，工位數設置為 3 個，輸出轉速 W=32 r/s。 分度器使用的電機的選型 分度器使用的減速電機簡介 分度器將采用 的設計在機械傳動行業設計是相當成熟的，傳動比由于幾到幾千甚至幾萬，轉速由 ，功率由 到幾十幾百，所以市場上的減速電機完全能達到包裝機設計的要求。采用減速電機的另外好處是不需要對傳動部分進行設計，節省設計時間，減少工作量。 減速電機是指 減速機 (馬達 )的集成體。這種集成體通常也可稱為 齒輪馬達 機。通常由專業的減速機生產廠進行集成組裝好后成套供貨。減速電機廣泛應用于鋼鐵行業、機械行業等。使用減速電機的優點是簡化設計、節省空間。 減速電機優點： 減速電機結合國際技術要求制造 ,具有很高的科技含量。 節省空間 ,可靠耐用 ,承受過載能力高 ,功率可達 95KW 以上。 能耗低 ,性能優越 ,減速機效率高達 95%以上。 振動小 ,噪音低 ,節能高 ,選用優質段鋼材料 ,鋼性鑄鐵箱體 ,齒輪表面經過高頻熱處理。 經過精密加工 ,確保定位精度 ,這一切構成了齒輪傳動總成的齒輪減速電機配置了各類電機 ,形成了機電一體化 ,完全保證了產品使用質量特征。 萬建周：非標包裝機 設計 16 產品才用了系列化、模塊化的設計思想 ,有廣泛的適應性 ,本系列產品有極其多的電機組合、安裝位置和結構方案 ,可按實際需要選擇任意轉速和各種結構形式。 減速電機分類： 大功率齒輪減速電機 同軸式斜齒 輪減速電機 平行軸斜齒輪減速電機 螺旋錐齒輪減速電機 YCJ 系列齒輪減速電機 減速電機廣泛應用于冶金、礦山、起重、運輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等各種通用機械設備的減速傳動機構。 一些減速電機的著名品牌： 日本東方 日本松下 臺灣仲益 日本椿本（ Tsubaki） 韓國三洋（ SYAMYANG) 韓國 SPG 韓國 MNI 德國 SEW 德國弗蘭德 日本住友 減速電機行業標準： JBT633792 YCJR 齒輪減速三相異步電動機 Q/ZTB032021 S 系列斜齒 蝸桿減速電機 減速電機的相關計算 F系列減速機，結合國際技術要求制造，具有很高的科技含量，節省空間，可靠耐用，承受過載能力高，功率可 90KW 一上，能耗低，性能優越，減速機效高達 95%以上，振動小嗓音低，節能高，選用優質鍛鋼材料，鋼性鑄鐵箱體，齒輪表面經過高頻熱處理，經過精密加工，確保軸平行度和定位的精度，這一切構成了齒輪傳動總成的減速機配置了各種類電極，形成了電極一體化，完全保證了產品使用質量特性 . 由于分度器上已經有軸連出來，所以減速電機將要采用 FAF 系列的。選型表如下 : 17 表 32 減速電機選型表 輸出轉速 r/min 輸出轉矩 Nm 傳動比 i 機型號 15 3000 FA97 16 3000 FAF97 17 3000 F97 18 3736 FF97 20 3333 20 3331 22 3155 25 2712 28 2313 31 2207 39 1736 33 1533 33 2029 30 1703 33 1597 選型計算功率 P=FV=,轉速 W=60 32 r/min=30 r/min。所以選型結果是上海頂益傳動機械 FAF 系列 功率電機系列里的轉速是 30 r/min 的減速電機。 相關軸的設計 軸的設計 軸的結構設計包括定出軸的合理外形和全部結構尺寸。軸的結構主要取決于 以下的因素：軸在機器中的安裝位置及其形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數量以及和軸聯接的方法；載荷的性質、大小、方向及其分布情況；軸的加工工藝等。 擬定軸上零件的裝配方案 擬定軸上零件的裝配方案是預定出軸上主要零件的裝配方向、順序和相互關 系。在這里我們以為例說明裝配方案的選取，裝配方案是： 先在軸上安裝鍵，安裝完畢后安裝轉盤，接下來安裝支撐軸承，在軸兩端安裝軸套和軸承以及端蓋。這里分析的是這根軸上的最好的裝配方案。 零件的軸向定位主要是采用軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和軸套定位相結合的方式來實 現軸向定位。周向定位的目的是限制軸上的零件與軸發生相對轉動，本軸主要采用鍵和過盈配合來實現周向定位。 各軸段直徑和長度的確定 按照所求的軸的扭矩初步估算軸所需要的直徑，將初步估算的直徑作為承受扭矩最小軸段的最小直徑 dmm，然后根據軸上零件的裝配方案和定位要求，從 dmim 處起逐一確定個軸段的直徑 (一般為大 5～ 8mm)。由公式 : mmnpAd 250m in ?? 考慮到其上開有鍵槽可適當增大軸徑，故本例中取 和圓錐齒輪相配合的軸段的直徑作為，圓整后即 dmin=30mm 作為最小軸徑。選取軸的材料為 35鋼，并且調質處理。 萬建周：非標包裝機 設計 18 軸的強度校核： 結合設計圖中處的截面軸徑大小，可以計算出危險截面位于截面附近 (位于截面右端 )，這樣將截面當作危險截面計算，其誤差非常小，可以忽略。現校核截面。 軸的彎扭合成強度條件為： ? ? ? ?12222 24 ?????????????????? ?? W aTMWaTWMca 其中 ? ? ? ? aca 2424 ???????? 由于前已經選定軸的材料是 35 鋼，調質處理，查表可得 ? ? aMP601 ??? ；符合彎扭強度。 軸的剛度校核 (1) 軸的完全剛度校核計算： 進行軸的彎曲剛度和扭轉剛度的校核，軸的彎曲剛度條件為： 撓度 ??yy? 偏轉角 ????? 由 于 此 軸 為 安 裝 齒 輪 的 軸 ， 所 以 其 允 許 的 撓 度 為 ? ? ? ?~?y ，? ? ~~ ???nm ；由于軸端安裝有圓錐滾子軸承，可以知道其允許的偏轉角度 ? ? ?? ；由材料力學計算撓度和偏轉角的公式進行計算可知，此設計符合彎曲剛度要求。 (2) 軸的扭轉剛度校核計算：軸的扭轉剛度校核條件為： ???? zi piiI LiTLG 14 ? 可知 ? ? m/ 。?? ；軸的扭轉剛度條件為： ????? ；對于一般傳動軸，可取? ? ? ?m。1~?? ，可以知道軸的扭轉剛度是合適的。由以上分析可知，設計的軸徑 mind 以及各軸段軸徑是符合實際需要的。 依據以上的設計步驟和原理以及校核方案可以設計其余三根傳動軸的軸徑和本軸尺寸完全一樣。 輸送機構的傳動設計 輸送機構的電動機的選擇 19 圖 34 輸送帶的傳動機構簡圖 1電動機 2大帶輪 3小帶輪 3輸出軸 V帶 的有效拉力 F=8000（ N） , 帶的速度 V=,筒的直徑 D=200mm。輸送 機在常溫下連續單向工作，載向較平穩，無其他特殊要求。 選擇已知條件選用上海頂益傳動機械有限公司 F系列 FA 系列的減速電機。 選擇電動機容量 電動機所需功率為 : dP =?wP (11) 工作所需工作功率為： WP =1000FV = ? =1(KW) 傳動裝置的 總效率為： ? = 1? 確定效率為： V帶傳動效率 1? = 電動機所需功率 dP =?wP= ? KW 因為載荷平穩，電動機額定功率 dP 應大于 即可。 確定電動機的轉速 輸送機構卷筒的轉速為： 萬建周：非標包裝機 設計 20 wn =D? 12 0060 ?? =20 12 0060 ???=（ r/min） 通常， V 帶的傳動比常用范圍為 i=23，故電動機轉速范圍為 : dn =i wn =(23) =(r/min) 符合這一轉速的范圍有 23,30,3,39,30,33 r/min。功率取 ，轉速取 33 r/min。 傳動裝置的傳動比計算： wn =(r/min) 傳動比 i=wmnn = = 輸送機構傳動部分 V 帶的設計 傳動系統中第一級的普通 V 帶傳動。已知電機功率 P=,轉速 mn =33r/min,傳動比i=,每天工作 10小時。 確定計算功率 caP 由文獻查得工作情況系數 AK =,故 caP = AK P= = 選擇 V帶的帶型 根據 caP 、 mn 由機械設計查得選用 Y型。 確定帶輪的基準直徑 d 并算帶速 v 1） 初選小帶輪的基準直徑 d 。由機械設計表 86 和表 88，取小帶輪的基準直徑d =25mm。 2） 計算帶速 V。按機械設計式（ 813）計算帶的速度 V= 100060? mdnd? = 100060 ? ?? m/s 故帶速合適 3） 計算大帶的基準直徑。根據式（ 815a） ,計算大帶輪的基準直徑 2d 2d =i d = 2