畢業(yè)設計（論文）-螺旋給料定量包裝機本體設計(含全套CAD圖紙)

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畢業(yè)設計說明書題 目：螺旋給料定量包裝機本體設計學 院： 專 業(yè)： 學 號： 姓 名： 指導教師： 完成日期： 2014 年 4 月 6 日 優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763摘 要著生產和流通的日益社會化，現(xiàn)代化，尤其是半個世紀以包裝機產品得到了飛速的發(fā)展，在市場商品交換的重要地位也越來越來突出，目前，已普遍引起人們的重視?？萍嫉陌l(fā)展在當代社會各個不同的領域都產生了深遠的影響。特別是機械化，自動化設備的普遍應用，更為這些領域增添了活力，機械行業(yè)也不例外?，F(xiàn)在大部分的包裝機過程已有手工作業(yè)轉變?yōu)闄C械化作業(yè)。這不僅僅降低了人的勞動程度，而且也加快了生產速度，提高了生產率，同時也使機械包裝機的形式在不斷的改進、革新，使廣大的消費者普遍能夠接受。這在客觀上促進了包裝機的營銷，提高了包裝機在市場上的競爭力，也可以為企業(yè)帶來高額的利潤。傳統(tǒng)的定量包裝機一般是采取重力落料方式,對于流動性差、粘度大的物料如食糖、水泥等,釆用重力給料無法保證計量精度,課題在分析影響螺旋給料定量包裝機包裝精度的因素的基礎上，對傳統(tǒng)包裝機進行了相應改進，提出設計一種螺旋給料定量包裝機，從而可大大提高包裝機的包裝精度,滿足產品的包裝要求。本課題研究促進了定量包裝機在流動性差的物料定量包裝和配料中的應用,促進定量包裝機的應用范圍。螺旋給料定量包裝機的研制不僅提高了工人的勞動效率,改善勞動強度,而且對于提高自動稱量領域的自動化水平有著十分重要的意義。關鍵詞： 機械；現(xiàn)代化 ；螺旋；包裝機優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763ABSTRCTThe production and circulation of the increasing socialization, modernization, especially for half a century has been rapid development in mechanical product, an important position in the market of commodity exchange also becomes more and more outstanding, at present, has been widely attention.The development of science and technology have had a profound impact on the contemporary social different fields. Especially the universal application of mechanization, automation equipment, more of these fields and add a dynamic, mechanical industry is no exception. Now most of the manual packing process into mechanical work. This not only reduces the labor intensity of people, but also to accelerate the speed of production, enhance productivity, but also the mechanical product in the form of continuous improvement, innovation, so that the majority of consumers are generally able to accept. This promotes the product marketing in the objective, improve product competitiveness in the market, also can bring high profit for the enterprise.Quantitative packaging machine is generally take the traditional gravity blanking method, for the poor liquidity, high viscosity materials such as sugar, cement, by gravity feed can not ensure the measurement accuracy, subject in the analysis of influence factors of spiral to quantitative packaging machine precision of the traditional packaging machine, some improvements are made, the feed quantitative packaging machine design of a spiral, which can greatly improve the accuracy of packaging machine packaging, the product to meet the packaging requirements. This study promotes the application of quantitative packing machine in materials with poor liquidity quantitative packaging and ingredients, promote the application of quantitative packaging machine. Spiral to the development of quantitative packing machine not only improves the labor efficiency, improving labor intensity, but also very important to enhance the level of automation of the automatic weighing the field has a meaning.KEY WORDS：Machine ；Modernize Up；Spiral；Packer優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763目 錄摘 要 ................................................................2ABSTRCT.................................................................31 緒論 .................................................................41.1 課題背景 .......................................................41.2 包裝機概述 ......................................................61.2.1 包裝機械概述 ...............................................61.2.2 我國包裝機械的現(xiàn)狀與發(fā)展 ...................................71.2.3 包裝機械的特點及發(fā)展方向 ...................................71.3 效益分析與環(huán)保分析 ..............................................91.4 包裝機設計的重要性 ..............................................92 螺旋給料定量包裝機的設計方案 .........................................102.1 螺旋給料定量包裝機的特點 ........................................112.2 螺旋給料定量包裝機的工作原理 ....................................112.3 螺旋給料定量包裝機的設計方案 ....................................123 螺旋給料定量包裝機的零部件設計 .......................................133.1 螺旋給料軸的設計 ...............................................133.1.1 已知參數(shù)和工作條件 ........................................133.1.2 螺旋給料機機輸送量和功率計算 ..............................133.2 稱重傳感器的選擇 ...............................................193.3 頭部軸承座的設計校核 ...........................................203.4 下軸的設計校核 ..................................................213.5 主動軸的設計及強度校核 .........................................233.5.1 主動軸強度計算 ............................................233.5.2 主動軸的疲勞強度校核 ......................................243.5.3 主動軸的接觸應力校核 ......................................27結 論 ..................................................................29致 謝 ...............................................................30參考文獻 ...............................................................31優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631 緒論1.1 課題背景 定量包裝機己經廣泛應用于糧食、食品、化工、化肥等各生產型企業(yè)的各種顆粒狀物料,如:塑料粒子、大米、化肥、水泥等，它對于提高企業(yè)的定量包裝能力、自動化水平、提高生產效率有著十分重要的意義。定量包裝機用于把物料從貯料倉或其它貯料設備中均勻或定量的供給到受料設備中,是實行流水作業(yè)自動化的必備設備。 其實，板式喂料機的技術含量并不高，一般的給料設備生產企業(yè)都能夠生產，但我國生產的板式包裝機卻很難打開國外市場。究其原因是好多廠家的包裝機機做工都不夠精細，有的焊接地方甚至出現(xiàn)虛焊，質量不過關 。無論在國內或國外，包裝機工業(yè)涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活，國際貿易和建設都帶來深刻的影響。我國包裝機工業(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)達國家，盡快發(fā)展我國的包裝機工業(yè)需要全民族的努力。目前，我國的包裝機設計企業(yè)大部分規(guī)模偏小，小而全是其主要特征之一，同時存在著不顧行業(yè)發(fā)展要求，重復生產那些成本低、工藝水平比較落后、易于制造的機械包裝機，行業(yè)內目前大約有 1/4 的企業(yè)存在低水平重復生產現(xiàn)象。這是對資源的極大浪費，造成包裝機械市場的混亂，阻礙行業(yè)的發(fā)展。多數(shù)企業(yè)年產值在幾百萬元到 1000 萬元之間，低于 100 萬元的企業(yè)為數(shù)還不少。每年有近 15%的企業(yè)轉產或倒閉，但又有 15%的企業(yè)加入這個行業(yè)，極其不穩(wěn)定，現(xiàn)象阻礙了行業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定性。隨著科學技術的不斷發(fā)展，各種、水產加工品的出現(xiàn)，對包裝機技術和設備都提出了新的要求。目前，包裝機械競爭日趨激烈，未來的包裝機械將配合產業(yè)自動化，促進包裝機設備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝機設備。實現(xiàn)包裝機械機電一體化。隨著加工工藝的日益提高，對包裝機參數(shù)的要求不斷增多，原有的控制系統(tǒng)已難以滿足發(fā)展的需要，應采用新的技術改變包裝機械的面貌。當今的包裝機械是集機、電、氣、光、磁于一體的機械電子設備，在設計時，應著力于提高包裝機械的自動化程度，將包裝機械的研發(fā)與計算機結合，實現(xiàn)機電一體化控制。 機電一體化優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763的實質就是從系統(tǒng)觀點出發(fā)，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關技術進行有機組合，實現(xiàn)整體最佳化?？傮w講，它是將微機技術引入到包裝機械，應用機電一體化技術，開發(fā)智能化包裝機技術，按包裝機自動包裝機工藝要求組合成全自動包裝機系統(tǒng)進行生產，生產過程的檢測與控制、故障的診斷與排除將實現(xiàn)全面自動化，實現(xiàn)高速、優(yōu)質、低耗和安全生產。可用于水產加工的精確計量、高速充填和包裝機過程自動控制等，將使包裝機械結構大為簡化，提高包裝機包裝機質量。 隨著包裝機從單一技術轉向與加工相結合研究取得進展，應將包裝機技術領域延伸到加工領域，開發(fā)包裝機、加工一體化的加工包裝機設備。適應國際市場要求，開發(fā)設計綠色包裝機械。采用新技術，建立自動化、多樣化、多功能集成化的包裝機械新體包裝機械其技術發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在高生產率、自動化、單機多功能、多功能組成生產線、采用新技術上。加入 WTO 后，國際包裝機械行業(yè)競爭日益激烈，國外的綠色貿易壁壘對包裝機設計機械行業(yè)提出更高的要求，所以，必須改變傳統(tǒng)的包裝機械設計及開發(fā)模式，在設計階段考慮到使包裝機械在其全生命周期中(設計、加工制造、裝配、使用、維修直至廢棄后處理處置過程)對環(huán)境無影響或影響最小化、資源低耗、易于回收等“綠色特征” ，以提升我國包裝機械的核心競爭力。1.2 包裝機概述1.2.1 包裝機械概述包裝機械即完成部分包裝機過程的一類機器，現(xiàn)代工業(yè)生產，如、輕工、醫(yī)藥、化工、電子和國防等生產中，主要包括三大基本環(huán)節(jié)，即原料處理、中間加工和包裝機包裝機。包裝機械是包裝機包裝機實現(xiàn)機械化、自動化的根本保證，因此包裝機械在現(xiàn)在工業(yè)生產中起著重要的作用。近半個多世紀以米隨著生產與流通日益社會化、現(xiàn)代化包裝機包裝機正以嶄新的面貌倔起，受到人們普遍重視?，F(xiàn)代包裝機的基本含義是：對不同批量的包裝機，選用某種有保護性、裝飾性的包裝機材料或包裝機容器并借助適當?shù)募夹g手段實施包裝機作業(yè)以達到規(guī)定的數(shù)量和質量,同時設法改善外部結構，降低包裝機成本,從而在流通直至消費的整個過程中使之容易儲存搬運,防止包裝機破損變質,不污染環(huán)境,便于識別應用和回收廢料,有吸引力，廣開優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763銷路，不斷促進擴大再生產.大量事實表明，實現(xiàn)包裝機的機械化和自動化，尤其是實現(xiàn)具有高度靈活性(或稱柔性)的自動包裝機線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產的發(fā)展方向,同時也可獲得巨大的經濟效益. 例如:1) 能增加花色品種，改善包裝機質量，加強市場競爭能力.2) 能改善勞動條化避免污染危害環(huán)境。3) 能提高生產效率，加速包裝機的不斷更新。由此可見實現(xiàn)包裝機械化和建立現(xiàn)代包裝機工業(yè)，乃是關系到國家長遠規(guī)劃的一件大事,也是搞好社會主義四個現(xiàn)代化的一項重要內容1.2.2 我國包裝機械的現(xiàn)狀與發(fā)展我國包裝機工業(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)達國家相比無論在包裝機品種，技術水平和包裝機質量方面都有很大差距。包裝機械包裝機的性能，外觀質量有一定的差距；一些高新技術在我國包裝機械行業(yè)才剛剛開始采用；另外我國包裝機械包裝機品種有很大的缺口。因此我們必須采用強有力的措施，進一步加快包裝機械行業(yè)的發(fā)展速度，為早日趕上世界先進水平而奮斗！我國包裝機械工業(yè)的發(fā)展趨勢：引進、消化、吸收國外先進技術，建立一批包裝機械骨干企業(yè)；大多數(shù)企業(yè)要重點發(fā)展小型包裝機械；在包裝機械生產中，大量引入高新技術，以滿足重點商品的包裝機為出發(fā)點，發(fā)展包裝機械新品科。1.2.3 包裝機械的特點及發(fā)展方向包裝機械是特殊類型的專用機械，由于包裝機物品的多樣性和人們對包裝機質量的較高要求形成了包裝機機構復雜。國外包裝機械的發(fā)展經歷了以下幾個階段：簡單機械化，初級自動化，自動包裝機生產線，電腦控制的高度自動化生產線。經過 50 年的發(fā)展，國外包裝機械的工業(yè)形成了獨立完整的體系，成為機械制造業(yè)的一個重要分支，有以下幾個特點：包裝機械生產穩(wěn)定增長；包裝機械門類齊全，品種繁多；包裝機械生產自成體系，包裝機械的主要用戶行業(yè)為生產。近年來表明行業(yè)對包裝機械的需求增大。產業(yè)的發(fā)展推動了包裝機械更新?lián)Q代，從而推動包裝機械科技的投入和科研的快速發(fā)展。我國包裝機械的發(fā)展方向：(1)在發(fā)展專用機機種的同時，積極開發(fā)通用包裝機。包裝機械在發(fā)展專用機種的同時，為滿足現(xiàn)代包裝機優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763的實際需要，正在不斷擴大其通用能力，積極開發(fā)各種通用包裝機。研制通用包裝機的目的，一是要適合被包裝機物品包裝機材料和包裝機形式的多樣化；二是要照顧到制造使用單位的技術力量，設備配備和生產成本，因而國際包裝機節(jié)日益重視包裝機的通用性，以便借助有限的機械設備獲得較大的經濟效益。 （2）包裝機械日益連動化、高速化、自動化。根據(jù)我國的實際情況既要大力研制先進的全自動半自動的包裝機，還要對某些行之有效，小巧的手動包裝機工具與裝置給以足夠的重視,以以發(fā)揮其相輔相成的作用。包裝機自動化的高低會直接影響包裝機的質量，能量的消耗，操作環(huán)境和勞動生產率。實踐表明搞好包裝機自動化不但離不開機電光液氣（包括射流）等常規(guī)手段相互滲透和配合，同時要因地制宜的吸收對改進包裝機械確實有價值的部分，使之保持一定的生命力。包裝機械的作用是給有關行業(yè)提供必要的技術裝備,以完成所要求的包裝機包裝機工藝過程。為了對包裝機械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認識并制訂適當?shù)膶Σ撸斜匾钊氲亓私馑囊恍┨攸c。包裝機械為特殊類型的專業(yè)機械，機種繁多，綜合研究工藝、材料、設各乃是開拓包裝機新技術的根本途徑。首先指出，包裝機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)的包裝機械體系，通過適當改變模塊的組合使之具有不同的功能和生產能力，那么必會有助于簡化設備構造，實現(xiàn)設計制造的計算機化，縮短工作周期，降低生產成本，增強市場競爭能力,如有的制袋成型充填機,只配備幾種加料裝置就實現(xiàn)了一機多用。鑒于大多數(shù)包裝機機構復雜、動作精確、遠行速度快、工位多,所以應力求其工作協(xié)調可靠,盡量少發(fā)生故障和誤動作。為此，要設法改善自動包裝機及自動包裝機線的整機造型、總體布局、故障顯示和安全防護等措施。包裝機材料是包裝機工業(yè)的基礎。選擇合適的包裝機材料為有效地利用資源，提高生產與運輸效率,節(jié)約能耗,降低成本和廣開銷路創(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，應按具體條件經綜合分折而決定取舍。從五十年代路有機合成、金屬治煉等工業(yè)部門取得了迅速發(fā)展并給包裝機工業(yè)部門提供了相當豐富的新型材料、容器,涂料、油墨和粘合劑.從而使包裝機的技術方法、結構設計和所用的機械設備產生了革命性的變化。當前，液體軟包裝機尤其是無菌軟包裝機發(fā)展很快.借助塑料、鋁箔、紙及其多層復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、洗滌優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763劑和化妝品等面條。其優(yōu)點是，保護作用好,便于儲藏、運輸、攜帶、使用，而且資源豐富，成本低,能回收處理。但是，對于一般用途的大型容器,為增強牢固性和剛性，有的則以硬質塑料來代替。今后根據(jù)旅游、地質勘探,國防建設的實際需要還得大力研究方便和方便包裝機新技術，隨之將進一步促進包裝機械的革新與創(chuàng)造。從發(fā)達國家生產的包裝機械水平來看，國際包裝機界普遍認為，提高包裝機械系列化標準化和通用化水平，建立組合化、機電一體化的現(xiàn)代包裝機械的結構體系仍是今后一個重要的發(fā)展方向。如臥式枕型包裝機，現(xiàn)已形成擁有完整系列及品種的組合化設備。只要更換主要操作部件，適當調整有關參數(shù)。便可在較寬的尺寸范圍內卷筒式柔性材料完成塊片、棒狀以及外形不規(guī)則的單個或多個物品的包裝機。不少機種具有一機多用之特點，既可以進行一般的枕型包裝機，又能用于收縮包裝機。開發(fā)與主機配套的輔助裝置是擴充主機功能的重要一環(huán)。針對不同面條開發(fā)的各式各樣的面條供送裝置供用戶選用，可提高包裝機的工作效率。機械設備的高速化是實現(xiàn)人類社會高速發(fā)展的根本措施，是提高設備生產率的主要途徑，故包裝機的工作速度是衡量其性能優(yōu)劣的重要指標。包裝機械的高速化，隨之對相應設備的聯(lián)動化和自動化提出了更高的要求。微電子技術和檢測元件的發(fā)展和利用，提高了包裝機的包裝機質量，也提高了包裝機的自動托程度。通常包裝機的生產速度越高，對執(zhí)行機構的動作同步性和協(xié)調性要求越嚴。為保證包裝機作業(yè)能夠可靠地進行，自動包裝機應具有故障診斷和顯示功能，推行在線的自動檢測與控制。研制和發(fā)展包裝機時，重視高新技術的應用，是提高其先進性、可靠性的主要途徑。今后應大力開發(fā)以下技術。1) 微機控制技術2) 模糊優(yōu)化控制技術3) 新型執(zhí)行機械4) 新型傳動系統(tǒng)5) 傳感器的研究與開發(fā)6) 在線顯示技術7) 現(xiàn)代設計方法8) 現(xiàn)代制造技術9) 先進的新工藝將材料,工藝,技術三結合是開拓發(fā)展機械的根本途徑.優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631.3 效益分析與環(huán)保分析　目前我國包裝機械還處于小批量生產階段。其成本相對較高。每臺售價可達到50000－150000 元之間。但它的需求量逐日增加，很有生產的前景。其價格與其生產的效益成正比，是值得推廣的。在生產過程中無污染，安全可靠。1.4 包裝機設計的重要性無論在國內和國外，包裝機已涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活，國際貿易以及國防建設等都帶來了深刻的影響。隨著人民生活水平的不斷提高，物質和精神生活上都有了更高的要求，很難想象現(xiàn)代生活中如果沒有了包裝機會是什么樣的，但是我國的包裝機業(yè)起步相對來說還是比較晚的。為了快速的發(fā)展我國的包裝機工業(yè)，需要加快步伐研制出適合中國國情的先進的包裝機設備。目前國內的不少廠家引進了一部分國外的設備，但是由于吸收跟消化都跟不上，帶來了一系列的問題：比如工人素質問題，原材料問題，零部件配套問題等。所以說目前進行包裝機方面的探討研制出適合我國國情的、集幾點液一體的機械設備勢在必行。對于做畢業(yè)設計的學生來說，畢業(yè)設計無疑是一次很好的學習和鍛煉自己的機會。畢業(yè)設計是對四年來所學知識的一個總結和融會貫通。以前所學的全都是課本上的理論性的知識，而這樣的一次畢業(yè)設計使我們將課本知識和實際問題緊密的聯(lián)系到一起了，綜合的運用了所學的理論知識和技能。另外通過做畢業(yè)設計還提高了我們分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)收集、閱讀和分析參考資料，運用各種標準和工具書，編寫技術工作文件的能力；培養(yǎng)實驗研究，運算和數(shù)據(jù)處理能力；培養(yǎng)翻譯外文資料的能力，進一步培養(yǎng)學生的計算和制圖等基本技能。對于即將走向工作崗位的同學門來說，無疑是一次很好的鍛煉機會，給以后的工作奠定了堅實的基礎。所以畢業(yè)設計對每位畢業(yè)生來說都是非常重要的，是大學生活中不可缺少的一個重要的環(huán)節(jié)。雖說我們的這次設計只能作為一次練習，但是我個人認為這的確是一次具有實際意義的設計練習。所以我們必需要認真的對待這次的實際任務，努力的完成好這次設計的任務。本課題重點需解決的問題是對確定的定量結構進行設計，利用所得出的相關參數(shù)設計出合理的螺旋軸,最后設計出完整的螺旋定量包裝機本體設計結構。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632 螺旋給料定量包裝機的設計方案傳統(tǒng)的定量包裝機一般是采取重力落料方式,對于流動性差、粘度大的物料如食糖、水泥等,釆用重力給料無法保證計量精度,課題在分析影響螺旋給料定量包裝機包裝精度的因素的基礎上，對傳統(tǒng)包裝機進行了相應改進，提出設計一種螺旋給料定量包裝機，從而可大大提高包裝機的包裝精度,滿足產品的包裝要求。定量包裝機己經廣泛應用于糧食、食品、化工、化肥等各生產型企業(yè)的各種顆粒狀物料,如塑料粒子、大米、化肥、水泥等，它對于提高企業(yè)的定量包裝能力、自動化水平、提高生產效率有著十分重要的意義。本課題研究促進了定量包裝機在流動性差的物料定量包裝和配料中的應用,促進定量包裝機的應用范圍。螺旋給料定量包裝機的研制不僅提高了工人的勞動效率,改善勞動強度,而且對于提高自動稱量領域的自動化水平有著十分重要的意義。2.1 螺旋給料定量包裝機的特點螺旋給料機是集粉體物料穩(wěn)流輸送、稱重計量和定量控制為一體的新一代產品；適用于各種工業(yè)生產環(huán)境的粉體物料連續(xù)計量和配料；采用了多項先進技術，運行可靠，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)計量和配料。 螺旋給料機驅動端軸承、尾部軸承置于料槽殼體外部減少了灰塵對軸承的影響，提高了螺旋給料機關鍵件的適用壽命。螺旋給料機中間吊掛軸承采用滑動軸承，并設防塵密封裝置，螺旋給料機密封件用尼龍或塑料，因而密封性能好，耐磨性強，阻力小，壽命長。螺旋給料機滑動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，螺旋給料機進出料口的靈活布置使其適應性更強。螺旋給料機通常由驅動裝置、頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)、頭尾軸承、進出料裝置等幾部分組成，如條件允許，最好將驅動裝置安放在出料端，因驅動裝置及出料口裝在頭節(jié)（有止推軸承裝配）時較合理，可使螺旋處于受拉裝態(tài)。其中頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)每個部分又有幾種不同的長度。螺旋式輸送機各個螺旋節(jié)的布置次序最好遵循按螺旋節(jié)長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，安裝時從頭部開始，順序進行。螺旋給料機在總體布置時還應注意，不要使底座和出料口布置在機殼接頭的法蘭處，進料口也不應布置在吊軸承上方。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632.2 螺旋給料定量包裝機的工作原理螺旋給料機把經過的物料通過稱重橋架進行檢測重量，以確定膠帶上的物料重量，裝在尾部的數(shù)字式測速傳感器，連續(xù)測量給料機的運行速度，該速度傳感器的脈沖輸出正比于給料機的速度，速度信號和重量信號一起送入給料機控制器，控制器中的微處理器進行處理，產生并顯示累計量/瞬時流量。該流量與設定流量進行比較，由控制儀表輸出信號控制變頻器改變給料機的驅動速度，使給料機上的物料流量發(fā)生變化，接近并保持在所設定的給料流量，從而實現(xiàn)定量給料的要求。 2.3 螺旋給料定量包裝機的設計方案隨著包裝機械的不斷發(fā)展，定量包裝機的適用范圍越來越大，精度要求越來越高，針對現(xiàn)實，選取了螺旋給料定量包裝的形式進行設計，以滿足參數(shù)要求。根據(jù)題目進行調研，主要進行結構設計，完成螺旋給料定量包裝機部分結構的設計，并對傳動部分的帶輪，軸承壽命等進行校核，完成最終的產品說明書。螺旋軸長度及葉片半徑、螺距等由給定輸送要求，物料填充系數(shù)，螺旋傾角系數(shù)等決定，軸與電動機采用帶傳動，在保證精度要求的情況下以求傳動平穩(wěn)，結構簡化，降低成本。再對于傳動軸、軸承、鍵等進行校核，保證機械強度及壽命。料倉采用圓形整體流型，整體流型雖然造價高，但是卸料速率穩(wěn)定，卸料密度均勻，卸料順序為先進先出，倉儲時間一致，有助于保證精度要求。大小由給定要求參數(shù)決定。電機采用異步電機，以其變速能力的高效率來保證送料效率，型號由螺旋送料結構及給定稱量范圍及精度決定，為防止物料因離心力過大而向外拋，需對轉速 n進行限定。大小螺旋軸各配一部電機提高粗給料效率，精給料時再停止大螺旋給料，由小螺旋單獨送料。出料口與進料口距離通過螺旋軸直徑與物料安息角決定，保證物料不會從卸料口自然流出。并且物料具有一定滑移性，要保證在螺旋軸停止時，物料隨螺旋軸旋轉運動后向前滑移距離不越過卸料口。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，針對包裝重量要設定汽缸的夾緊力，保證包裝時袋子不會掉下來，并且能有良好的密封性，使物料不落出。如圖 1 所示：優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 1：螺旋給料定量包裝機方案圖優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397633 螺旋給料定量包裝機的零部件設計3.1 螺旋給料軸的設計3.1.1 已知參數(shù)和工作條件給料定量包裝機要求的技術參數(shù)為:1)稱量范圍:30-50kg;2)通過量(效率):180-240 包/小時;3)精度:±0.5%;4)稱量斗容量:80 升;3.1.2 螺旋給料機機輸送量和功率計算水平螺旋給料機的生產率可以按照下邊的經驗公式進行計算:(t/h) ?FVQ360?式中: —— 機槽內物料的橫斷面積（m2） ；—— 被輸送的物料的軸向的運動速度；—— 物料的單位容積重量（t/m3） 。?機槽內物料的橫斷面積為??KDF???42?式中: —— 螺旋葉片直徑（m） ；—— 機槽的填充系數(shù)；—— 傾斜布置的輸送機對 的修正系數(shù)，由于本次設計的輸送進料部?F分是水平方向布置，故其值為 1.0；—— 螺旋葉片的形式對輸送量的影響系數(shù)，見表 3-1。K優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763表 3-1（螺旋葉片形式的修正系數(shù)）螺旋輸送軸的有關設計技術要求，選擇滿面式葉片的螺旋體，根據(jù)螺旋給料機螺旋體與螺旋軸的系列推薦尺寸，選擇螺旋體直徑 D=350mm，對應的螺旋軸直徑d=100mm。再根據(jù)以下公式進行計算CKSnDQ??247?式中: —— 螺旋葉片直徑，以選擇的為 350mm；—— 物料的裝滿系數(shù)；—— 螺距，推薦的直徑為 350mm 的葉片對應的螺距為 350mm；S—— 螺旋軸轉速（r/min） ，系列值為n60、70、80、90、100、110、120、140、160、190，選擇推薦值 100r/min；—— 物料容重，上面表格可查閱；?—— 傾斜修正系數(shù)，為水平布置，其值為 1.0；C—— 螺旋葉片葉形的影響系數(shù)，選擇的為滿面式，其值 1.0。K驅動電動機功率（kw）計算公式??KHwLQN???367式中: —— 給料量；—— 物料阻力系數(shù)：產品取 1.2～1.3 ；—— 螺旋給料機的水平投影長度，設計量為 1.0m；L—— 傾斜輸送時物料提升的高度，向上為+，向下為-本次設計為水平H布置，為 0；—— 電機功率儲備系數(shù)，取 1～1.4；K—— 總傳動效率取 0.94。?螺距不僅決定著螺旋的升角，還決定著在一定填充系數(shù)下物料運行的滑移面，所以螺距的大小直接影響著物料輸送過程。最大螺距應滿足下列兩個條件:葉片形式 滿面式 齒式 帶式 漿式K1.0 0.8 0.7 0.3優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763要考慮螺旋面與物料的摩擦關系以及速度各分量間的適當分布關系兩個條件，來確定最合理的螺距尺寸。物料顆粒在螺旋面軸向方向上的作用力為 為了 , 則必須滿)cos(????上上P上P足條件 。在最小半徑 處的螺旋升角 是最大的，輸送方向的作用力?????22dr?最小。根據(jù)這個條件，最大的許用螺距值，由下式確定上p??????????2maxdtgs?ax若以 (D是螺旋的外徑 )代人上式，則得DdK?1??ks1max?另外，在確定最大的許用螺距時，必須滿足的第二個條件是建立在使物料顆粒具有最合理的速度各分量間的關系的基礎上的，即應使物料顆粒具有盡可能大的軸向給料速度，同時又使螺旋面上各點的軸向輸送速度大于圓周速度。螺距的大小將影響速度各分量的分布。當螺距增加時，雖然軸向輸送速度增大，但是會出現(xiàn)圓周速度不恰當?shù)姆植记闆r;相反，當螺距較小時，速度各分量的分布情況較好，但是軸向輸送速度卻較小。于是，根據(jù)在螺旋圓周處的 的條件。上上V?12601260??????????????????rsnrsn???即 tgs??4????可得出 Dtgs??????????4所以， 需要滿足 ，和 兩個條件。?k1Dtgs??)4(??優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763物料的摩擦系數(shù)同物料在料槽里的運動取向、運動速度、物料的尺寸、濕度以及螺旋葉片材料及表面狀態(tài)等有關。輸送物料的摩擦系數(shù)可參考連續(xù)運輸機設計手冊。通?？砂聪率接嬎懵菥? kDs?對于標準的螺旋輸送機， 值一般取為 0.8～1。當傾斜布置或輸送物料流動性較差時 ；當水平布置，可取 值等于 0.8～1。0.8k?故取 ，那么螺旋螺距為 =0.35m。1?s螺旋軸徑的大小與螺距有關，因為兩者共同決定了螺旋葉片的升角，也就決定了物料的滑移方向及速度分布，所以應從考慮螺旋面與物料的摩擦關系以及速度各分量的適當分布來確定最理的軸徑與螺距之間的關系。物料在螺旋面上軸向受力分量 為上F（α 為螺旋升角） )cos(????上上F式中:a角是由物料對螺旋面的摩擦角P以及螺旋表面粗糙程度決定的。對于一般熱壓或用冷扎鋼板拉制的螺旋片表面，可以忽略螺旋葉面粗糙程度對9)角的影響，此時可認為 。所以， ???)cos(????上上F因為螺旋升角a 在葉片根部最大，此處的輸送方向(軸向)作用力最小。 與 應ds滿足關系之一是 ，即 。將 ， 帶入上式并整理得出：0?上 ????2??tgdst??sud??確定最小軸徑還應滿足的第二個條件是物料具有盡可能大的軸向速度，同時螺旋面上各點的軸向速度大于圓周速度。圓周速度和軸向速度分別為1)2(60???rsnV??上)(2??rs上要使得螺旋面在葉片根部的軸向速度大于圓周速度，得出優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763nsd?????1根據(jù)上式計算，當 取0.3 ， 時， ；當u值增加時，Ds)18.0(??Dd)59.047(??還增加，也就是說，根據(jù)上式計算得出的軸徑相當大，這勢必降低有效輸送截Dd面為了保證足夠的有效輸送截面從而保證輸送能力，就得加大結構，使得輸送機結構粗大笨重，成本提高。所以，螺旋軸徑與螺距的關系應是輸送功能與結構的合。在能夠滿足輸送要求的前提下，應盡可能使結構緊湊。由于這種場合使用的輸送機填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片外側的物料具有較大的軸向速度，且向速度大于圓周速度即可。如圖2所示：圖2：螺旋軸由于螺旋給料機夠屬于小型的連續(xù)輸送設備，結構簡單。在輸送物料的時候，對于螺旋軸徑所占據(jù)的截面，對輸送能力有一定的影響。所以在輸送能力計算時不能忽略軸徑所占的截面。由輸送量公式 ????snKdDd604])2[(2????可以得出轉速 n優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763]-)2[(152dDrsKQnd?????式中， 為螺旋轉數(shù)(r/ min)，s為螺旋螺距(m)， 為螺旋葉片外徑與料槽內壁n最小間隙，一般λ為5～15mm。一般說來 ，螺旋轉速加快，生產能力提高。但是當轉速超過一定的極限值時，物料會因為離心力過大而向外拋，以致無法輸送，所以轉速n還需要有一定的限定，不能超過某一極限值。實際轉速與最大轉速之間有一定的限定關系gR???2max2?DArkn??式中： ， —— 螺旋直徑(m)， —— 物料綜合特性系數(shù)。kgA???2D螺旋給料機的驅動功率，是用于克服在物料輸送過程中的各種阻力所消耗的能量，主要包括以下幾個部分。使被運物料提升高度H(水平或傾斜)所需的能量；被運物料對料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消耗；物料內部顆粒間的相互摩擦引起的能量消耗；物料沿料槽運動造成在止推軸承處的摩擦引起的能量消耗；中間軸承和末端軸承處的摩擦引起的能量消耗。從另外的角度,可以這樣分，物料與料槽間摩擦消耗的功率；物料與螺旋葉片間摩擦消耗的功率；軸承處摩擦消耗的功率；提升物料及物料顆粒間相互運動消耗的功率。這樣，螺旋給料機的電動機驅動功率，就由機構運動過程中所產生的阻力來決定的。3.2 稱重傳感器的 選擇集裝袋定量包裝機的稱量形式基本分為毛重式和凈重式。連同包裝袋一起進行稱重的方式稱為毛重式,采用稱量斗對物料進行稱重后再充填到包裝袋的方式為凈重式。該種包裝機工作過程是直接將料包內的待稱物料充填到包裝袋,在充填的同時對袋 內物料進行稱量,當被稱物料的重量達到設定值時,充填自動停止。由于是連同包裝袋一起稱量的,所以稱之為毛重式包裝機。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763毛重式稱重機構采用杠桿原理，在傳感器普及之前被廣泛使用。但其稱量度較低，在包裝時容易產生誤差。目前普遍使用壓力稱重傳感器稱重提高了效率與精確度。結構上，本文將舍棄杠桿結構，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小型 1/4 圓形加強肋，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肋，防止橫梁變形。稱量裝置落料桶口蓋的結構改進，機電包裝機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。桶蓋的自由度與連接桿一樣，只能繞轉動副在豎直方向轉動。這樣的話 一旦轉動副松動或連接桿變形，桶蓋與桶口的接觸關系就會被破壞，造成密封不良。本文將桶蓋與連接桿間又加了一個轉動副，這樣桶蓋的受力方向只能豎直向上，即使出現(xiàn)轉動副松動，桶蓋仍然能夠與桶口保持密切接觸。另外，可以在需要時在桶蓋內側加裝橡膠密封墊，以適應對不同的物料的稱量。由于稱重裝置要求稱量精度，而且稱量的物料（化肥）含有化學成分，會有腐蝕金屬的現(xiàn)象。為了保證稱量精度和稱重裝置的整體結構及功能性，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工作的連續(xù)性，儲料斗內的糧食至少要保證兩次包裝所需的質量，即 50kg。由于是雙稱包裝，以實現(xiàn)必要時粒料分別稱重與混合。每個稱重桶的容積為3072.mV???上上上儲料斗的容量為 上上M??由于容重ρ的取值關系到儲料斗所裝糧食的最小質量，因此在本文中以容重較輕的大米為例來進行計算 3/kg120m?上?由計算結果可知，儲料斗容積是滿足要求的。3.3 頭部軸承座的設計校核頭部軸承座的材料為 45 鋼。結構如圖 3 所示，直徑為 300mm。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 3：頭部軸承座零件圖在實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，即屬于危險截面。730[]486.7()1.5s MPan??右端連接處最大應力max2.41.89()0.506NFaA????[]??左端連接處的最大應力max12.12.7()0NMPa???[]3.4 下軸的設計校核本次設計的下軸如圖 4 所示：優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 4：下軸零件圖下軸長度為 282mm0)(35)(?????cbaFaBA4cb；BA?435283060BFFN??許用應力 用插入法查得： ??012.5bMPa??許用應力值 6?應力校正系數(shù) ??100.582b?????當量彎矩 .5938.67.TNm??22()AMT??5.B????設計的最小直徑 min7d優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下軸直徑 ??'3180.AAbMdm???； 驗算合格。min?3.5 主動軸的設計及強度校核主動軸的材料為 20Cr13，設計如圖所示：圖 5：主動軸零件圖3.5.1 主動軸強度計算優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631631792N/m0.Pqb?式中： ——主動軸的均布載荷；——力；——寬度。b22163208457N/m.WRFqL?????式中： ——均布載荷；——反力；R——長度2L103270.6N/m.9Tqb????式中： ——前后均布載荷3q103()27.3876/9TRmb????式中： ——平面上附加的均布力矩3按扭轉條件計算Ⅰ－Ⅰ截面的強度 ??MPa159.175.02463????????PaWTcaⅠⅠⅠ因此Ⅰ－Ⅰ截面安全。按彎扭合成條件計算Ⅳ－Ⅳ截面 ??Pa133.8760.1)5.23(784) 2222 ??????? ???? PaTMcaⅣ ⅣⅣⅣ ＋ （因此截面安全。3.5.2 主動軸的疲勞強度校核Ⅰ截面直徑最小，且有應力集中；Ⅱ截面為連接處，由于直徑發(fā)生實然變化，優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763產生明顯的應力集中；由于直徑最大且無應力集中，故不必對其他地方處進行校核，而只需對Ⅰ、Ⅱ截面進行校核。截面Ⅰ右側 MPa94.175.02463.0713???dWTⅠⅠ ＝?因為Ⅰ截面受扭矩作用，所以 a.8ma?由于變化形成的理論應力集中系數(shù) 由表查取。因 ，??0.1658?dr，經插值后可查得1.0538?dD.2??軸的材料的敏性系數(shù)為 85.0?q有效應力集中系數(shù)為 28.)1.(.1)(1???????????k尺寸系數(shù) 75.0???表面質量系數(shù)為 8.0???處未經表面強化處理，即 ，則得綜合系數(shù)值為1?q?18.3.075.2????????kK取 ?計算安全系數(shù) 5.197.3.80597.1831 ???????? SKSmaca???可知其安全。截面Ⅱ左側優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763彎曲應力 MPa7.1542.0861.0233????dWMb?所以 ，a?0m?扭轉應力 Pa9.1452.07632.043????dT?所以 Mma?由于軸徑變化形成的理論應力集中系數(shù) 因 ，??0.83542?dr，經插值后可查得1.354270?dD，8.1??.?軸的材料的敏性系數(shù)為，3.0?q5.?有效應力集中系數(shù)為 6.1)8.(.1)(1???????????k 45350??q尺寸系數(shù) 5.0???尺寸系數(shù) 7?表面質量系數(shù)為 91.0????此處未經表面強化處理，即 ，則得綜合系數(shù)值為1?q?12.39.05.6???????kK..7.41?????取 ，0??05?計算系數(shù)值 caS優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976364.305.712.31 ???????maKS??? .7.4.01??a?? 5.129.36.7.322 ?????SSc??故安全。3.5.3 主動軸的接觸應力校核最大壓應力Hbq2max637.0??式中： ——均布載荷；2——接觸區(qū)寬度的一半。H????m05.814.3.0128457.152.1921 ??????REqb式中： ——模數(shù)；——半徑；1R——半徑。2所以 ??2max84570.637.1.02.MPa.HqPab? ????????max45ax..03.26.7? ??故安全。最終設計的螺旋給料定量包裝機本體設計如圖 6 所示:優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 6：螺旋給料定量包裝機本體設計裝配圖優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763結 論通過這次螺旋給料定量包裝機本體設計，我認識到了單純的理論知識學習和 實際設計之間的差距。 通過這次畢業(yè)設計既鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際應用問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計 規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力的水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且使我的毅力，意志力以及耐力都得到了不同程度的提高。這些都是我希望得到的 也是畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計內容繁多，過程繁瑣，但我的收獲也是非常的多。各種設計方案的適用條件，各種零部件的選用標準，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。從畢業(yè)設計中學來的這些寶貴的知識和經驗，必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。本次設計參考了許多資料，吸取了其優(yōu)點，并在考慮我國實際的基礎上完成了螺旋給料定量包裝機本體設計，表達了自己的設計思想，完成了設計任務。但是由于缺乏生產和設計經驗，問題一定很多，這些都需要老師改正，使之更合乎生產實際。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763致 謝本文是在老師的精心指導下完成的。老師師淵博的學識、開闊的視野、敏銳的洞察力、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求實創(chuàng)新的工作作風，永遠是我學