旋转工作台式真空包装机设计.doc

1、摘 要包装机行业是我国的一个新兴产业，它产生于改革开放之初，并且在上世纪末开始了蓬勃发展。经过二十多年的飞速发展，我国的包装机行业取得了长足的进步，但由于起步较晚，与国外同行业相比仍有一定的差距，而这种落后主要体现在包装机的精度、电器控制系统、机电一体化的程度等。本论文主要对国内外包装行业的历史、现状和发展趋势进行了阐述。论述了旋转工作台式真空包装机的市场应用价值，描述了其工艺过程，并在现有的真空包装机的基础上，着重对其旋转的工作方式进行了详细的分析和说明，并对其机械部分结构进行设计，对各类工件进行了计算及验算。阐述了其工作过程和主要机构及核心部件的工作原理和工艺过程，并且在满足使用要求的基础

2、上大大提高了工作效率。 关键词：真空包装机；旋转工作台；真空箱；偏心分度盘；升降凸轮 ABSTRACTIn china ,the manufacturing of packaging machine is a quiet new industry .During last twenty years of development , Chinese packaging machinery industry has made substantial progress, but due to a late start compared with the same industry abroad a

3、certain gap, and this backwardness is mainly reflected in the accuracy of the packaging machine, electrical controlsystem, the degree of mechanical and electrical integration. This thesis focuses on the history, status and development trend of the packaging industry at home and abroad are described.

4、 The rotary desktop vacuum packaging machine market value, describe its process, and on the basis of the existing vacuum packaging machine, focusing on their rotating work out a detailed analysis and description. Described the course of their work and the main institutions and the core components of

5、 the working principle and process. Meet the requirements on the basis of greatly improved work efficiency. Key words：packaging machine; vacuum; roating working bench; Vacuum bag; dimensional tolerances目 录绪论1第一章 总体方案设计21.1课题分析21.2总体方案的确定21.3传动方案的选择3第二章 计算和校核52.1电机的选择52.2凸轮升降机构62.3各传动轴的校核72.4轴承的选择92.

6、5分度机构设计92.6键的校核92.7真空箱设计102.8旋转工作台与升降机构的工作要求112.9齿轮校核112.10真空泵的选择142.11联轴器的选择15第三章 其他说明173.1机器的保养17结束语18致 谢19参考文献2019绪论我国真空包装机起步于上个世纪70年代末，形成行业仅20多年，年产值只有七八千万元产品品种仅有100多种。随着产品研发的投入，我国真空包装机的产品水平也有了新的发展，产品生产开始有了自动化，成套化，规模化的趋势高技术含量传动复杂的设备开始出现。近5年来食品和真空包装机行业每年以1112的平均增长速度发展高于同期国民经济增长速度，销售总额由1994年的150亿元增

7、加到2000年的300亿元。产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出.如我国2000年的进出13总额为2737亿美元其中出口额为129亿美元，比1999年提高了222。在出口的机械品种中以食品(乳品、糕点，肉类、水果)加工机、烤箱，封装，贴标签机、纸埋铝复合罐生产设备等机械出口较多，食品机械如制糖、酿酒、饮料。近十余年来，国际包装界十分重视提高包装机械及整个包装系统的通用能力和多功能集成能力，为市场开拓日新月异的多样化商品提供及时灵活应变的生产手段。同时基于合理简化包装和优势包装工艺方法的实际需要，不

8、断探索，明显地加快了自身技术革新的步伐。尤其是与现代自动机床同步发展相呼应，逐步明确。要想建立多样化、通用化、多功能集成化的包装机械新体系，首先必须着重解决组合化和机电一体化的大问题，无疑这是今后的重要发展方向。真空包装机等设备已开始成套出口。本次毕业设计题目方向为旋转工作台真空包装机。目前市场上的真空包装机种类型繁多。但其中旋转工作台式真空包装机尚为市场空白。其研发前景和市场预期都较为乐观。现有的包装接卸很多已经是集成机、电、光、气一体化的高新技术产品，自动化、智能化、全电脑控制、触摸屏操作显示的多功能包装机亦有成熟发展。第一章 总体方案设计1.1课题分析本次毕业设计的题目是旋转工作台式真空

9、包装机的机械部分真空包装机品种较多，通常分为机械挤压式、插管式、腔室式热成型式。机械挤压式方法较为简单，但真空度低；插管式结构紧凑，但效率低；本机采用腔室式。改进现有两工作位及链动真空包装机，可具有多个工位（4工位）生产效率大大提高。本机采用四个真空箱，4个工位，8个装卸点，人工辅助机型，每两个真空室共用一套抽真空系统。交替工作，生产效率大大提高，生产能力为20次/min。该种机型尚无国内厂家生产，具有一定的市场推广价值和前景。本次的课题研究是有一定的价值的。1.2总体方案的确定1.2.1抽气形式的选用要实现真空包装，必须要对包装袋抽气，达到真空。实现真空的方法有：（1）机械挤压式；（2）吸管

10、脱气室；（3）腔室方法：装有物品的包装袋放在腔室中，打开阀门，由真空泵进行抽气，然后加以热封。通常的真空包装机械都是采用的这种方案。实践证明，腔室方法工作可靠，生产效率高，易于自动化，故该机采用腔式真空法。1.2.2真空室和电热带数的确定真空室和电热带数的确定主要依据生产效率的要求。通常用单位时间内包装机能够完成的包装袋的数量表示：式中-生产效率，次/min -加热带的有效长度，mmb-袋口宽度，mm k-包装袋热封时，每袋之间的间隔,mm-包括合箱、抽气、热封、放气及开箱的时间-制袋或袋的供给、送入腔室的时间由上式可知，采用四真空箱对称布置和旋转工作台（4个工作为）可以提高机械效率。1.2.

11、3程序和气路的设计 为满足工作的需要，机器应有下面的动作程序：真空箱上升工作台旋转真空箱下降抽气热封冷却放气重复上述程序。气路原理如下图所示：1真空泵2放气阀3两位四通电磁阀4真空箱5小气室 包装过程概述：真空箱上升热封抽气真空箱下落 开启电源后，两台电机开始工作，分别带动凸轮和分度盘，实现顶杆的上升和工作台的旋转运动。重复框中动作工作位旋转至工人处，取出包装物工人在其余四个工作位放下新的未包装物工作台旋至真空箱下方放入包装物开机 13传动方案的选择旋转工作台真空包装机的传动系统分为两个部分，即工作台旋转传动系统和真空箱升降传动系统。在初做课题的时候，我选定了多种传动系统，经过比较。首先，在电

12、机控制上，初定一台电机同时控制旋转和升降系统，由此设计出来的传动系统需要一根长度贯穿整个机器的传动横轴，此传动横轴的长度约在1600mm以上，不但制造上有难度，而且由于长度、传动稳定性的原因，否定了该方案，改为双电机同步控制，两套传动系统。其次，对于真空箱升降系统，实现此工作要求，可以用四连杆机构，凸轮连杆机构、液（气）压升降机构。经过比较，四连杆机构传动性虽好，但是刚性冲击大，稳定性方面也存在问题，而液（气）压缸升降系统在控制上比较有难度，为简化电气控制，降低成本，最终选定凸轮连杆这个方案，凸轮连杆方案的优点是传动平稳，和谐，通过自身轮廓线来实现运动，控制上比较简单，此方案的原理图如下：图示

13、原理中，有一杠杆，目的是放在凸轮滚子行程，以减小设计凸轮时的尺寸，本方案所涉及的顶杆，由于较长，可能存在压杆稳定上的问题，故以套筒配以间隙配合，起到稳定顶杆的作用。再次，对于旋转分度系统的设计，有着多种方案，可以用槽轮分度，或者分度盘分度。涉及到传动考虑到工作速度和电机旋转，我所确定的传动方案都是靠齿轮的传动来实现，由电机到齿轮的直接相联，省去了减速箱。而且，对于我所采用的偏心分度盘，由于其结构上的特殊，可以省去离合器，实现电机-齿轮的不间断运动，避免了结构上的复杂和冲击。第二章 计算和校核2.1电机的选择旋转工作台真空包装机，属一般轻工机械，并且根据工作需要和传动方案的需要，我将目光投向了转

14、速低、转矩大、体积小的Y系列（IP44）的派生系列。由同轴转速器和全封闭自冷式电动机构成一个整体。B级绝缘，IC0141冷却方式、容量范围0.551.5KW。适用于驱动低转速传动机械，可供矿山、冶金、制糖、造纸、化工、橡胶等行业设备配套。本机需要低转速，考虑到简化传动方案设计，选用YCJ200-1.5-14齿轮减速电机。含义：CJ-齿轮减速 200-输出轴中心高（mm） 14-输出转速（r/min） 1.5-电动机额定功率（kw）输出转矩：941N.m配用电动机Y100L-6.由该机型的结构，组成传动装置和工作机器的各部分运动副或传动副的效率分别为（由4表10.7）得总效率联轴器 齿轮传动球推力轴承 凸轮传动所以由4表10.17得锥出轮传动比工作台转速进过齿轮和锥齿轮后，分度盘主轴的转速为所以分度盘主轴的功率其扭矩为2.2凸轮升降机构旋转工作台真空包装机，要求真空箱作升降，工作行程300mm,经杠杆原理与槽轮连接，可是凸轮设计尺寸缩小，减轻设计重量。最大速度因数 凸轮转速 5r/min由3表19-2-17，定需用压力角由33.4枝，设计参数：滚子行程h=150mm凸轮最小半径相应外径推程运动角回程运动角由3表