DXD-50P片劑物料自動(dòng)包裝-機(jī)送料和成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 （2010屆）本科畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)題 目 名 稱： DXD-50P片劑物料自動(dòng)包裝 機(jī)送料和成型系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 最終評(píng)定成績(jī)： 2010屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （2010屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)DXD-50P片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)送料和成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院（部）：機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 最終評(píng)定成績(jī) 2010年 5月摘 要DXD-50P使用單片機(jī)進(jìn)行控制，用光電檢測(cè)技術(shù)和步進(jìn)電機(jī)拉袋技術(shù)

2、替代傳統(tǒng)的機(jī)械式供袋技術(shù)，使得包裝精度更高、可靠性更好，包裝的產(chǎn)品計(jì)量準(zhǔn)確，封口無(wú)夾料現(xiàn)象。合理的設(shè)計(jì)，應(yīng)用得當(dāng)?shù)木C合技術(shù)還創(chuàng)造性的采用了柔性落料，緩沖充填的方法，使該機(jī)有效的提高了包裝的質(zhì)量。該包裝機(jī)適用于各種片劑物料和部分粉末物料的包裝，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。首先設(shè)計(jì)落料和成型系統(tǒng)。這包括傳送包裝材料機(jī)構(gòu)、落料充填物料裝置、成型裝置、熱封裝置、裁切裝置和成品傳送帶以及機(jī)架。特別是落料充填物料裝置根據(jù)薄層摩擦學(xué)原理，創(chuàng)造性的采用了柔性落料、緩沖充填方法，有效地解決物料破損與包裝速度問(wèn)題。其次，用一根垂直的主軸做主傳動(dòng)，用一對(duì)錐齒的垂直傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸帶的平動(dòng)；用一對(duì)凸輪在徑向的跳動(dòng)來(lái)實(shí)

3、現(xiàn)熱封器和剪切器的張開(kāi)與閉合。設(shè)計(jì)出這些能實(shí)現(xiàn)總功能的機(jī)構(gòu)，再對(duì)每個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度和壽命校核。算出每個(gè)部分的功率，查表選擇所需的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。確定每個(gè)機(jī)構(gòu)的尺寸，強(qiáng)度和平衡性也都被考慮。接著畫出各個(gè)零件圖，進(jìn)而完成整臺(tái)機(jī)器裝配圖的繪制。關(guān)鍵詞： 包裝機(jī)，片劑，熱封 ABSTRACTDXD - using SCM control 50P photoelectric detection technology, with stepper motors and replacement of traditional technology and bag bag, mechanical technology

4、for higher precision and reliability of packaging, packaging products accurate measurement, sealing clamp material without phenomenon. The reasonable design, application of integrated technology. Proper using of creative and flexible blanking method of buffer, filling machine and improve the quality

5、 of the packing. This machine is suitable for packaging materials and parts of tablet powder materials packaging, has the good social benefits and economic benefits First, design the section of sending packing materials and filled with some materials. This includes sending packing materials, packing

6、 materials blanking devices, molding equipment, equipment and the finished crop and rack. Particularly in the light of TLC terminological principle, creative use of the flexible blanking the buffer filling and effectively solute the packaging material damage and speed problem.Secondly, design a vert

7、ical spindle master drive, with a pair of grey vertical transmission belt drive to achieve the translation; use a radial cam in the beating to achieve the Heat-seal and clippers opening and closing . Designed to achieve the functions of these institutions, and the strength of each agency and to chec

8、k life. Calculate for each part of the power, look-up table to select the desired motor models. Determine the size of each agency, strength and balance are also being considered. Later draw the various parts map, and then the whole machine to complete the assembly drawing.Keywords: Packaging machine

9、, Tablet, Heat-seal目 錄第1章 緒論11.1 選題的背景、目的和意義1 1.1.1 包裝機(jī)械工業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)1 1.1.2 我國(guó)食品和藥用包裝機(jī)械的研究現(xiàn)狀2 1.1.3 本課題研究的目的和意義31.2 包裝機(jī)械的組成和特點(diǎn)3 1.2.1 包裝機(jī)械的組成3 1.2.2 包裝機(jī)械的特點(diǎn)41.3 主要研究?jī)?nèi)容及思路51.4 預(yù)期研究結(jié)果5第2章 總體方案的設(shè)計(jì)62.1 設(shè)計(jì)要求6 2.1.1 技術(shù)要求6 2.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)72.2 總體方案的確定7 2.2.1 送料和成型方案設(shè)計(jì)7 2.2.2 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)10 2.2.3 總體布局112.3 電動(dòng)機(jī)的選擇12 2.3.1

10、電動(dòng)機(jī)類型選擇12 2.3.2 電動(dòng)機(jī)的功率13 2.3.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速142.4 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算15 2.4.1 計(jì)算各軸的傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比15 2.4.2 各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩152.5 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算172.6 彈簧的選擇192.7 潤(rùn)滑方式及牌號(hào)的選擇202.8 減速箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20 2.8.1 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)202.8.2 減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21第3章 送料和成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)233.1 工作部件的設(shè)計(jì)要求233.2 包裝膜輸送機(jī)構(gòu)23 3.2.1 包裝膜輸送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23 3.2.2 機(jī)架設(shè)計(jì)243.3 送料裝置25 3.3.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選

11、擇25 3.3.2 傳送帶和帶輪的選擇263.4 成型裝置263.4.1 成型器的選擇26 3.4.2 V形成型器的設(shè)計(jì)計(jì)算273.5 熱封裝置283.6 裁切裝置283.7 成品輸送帶29第4章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)304.1 傳動(dòng)零件齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算304.1.1 設(shè)計(jì)4-低速直齒輪傳動(dòng)齒輪30 4.1.2 設(shè)計(jì)泵3錐齒傳動(dòng)344.2 軸的計(jì)算384.2.1 求主軸上的功率38 4.2.2 求作用在傳輸錐齒輪、4-低速直齒輪和兩凸輪上的力38 4.2.3 初步確定軸的最小直徑40 4.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41 4.2.5 求軸上的載荷 414.3 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算434.4 連接鍵的選擇及計(jì)算4

12、54.5 聯(lián)軸器的選擇45 結(jié)論46參考文獻(xiàn)47設(shè)計(jì)心得49附錄1 設(shè)計(jì)圖紙51附錄2三維效果圖51第1章 緒論1.1選題的背景、目的及意義1.1.1包裝機(jī)械工業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，包裝工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比重和作用越來(lái)越大，社會(huì)對(duì)包裝機(jī)械的需求也不斷增加，尤其是與民生密切相關(guān)的食品和藥用包裝機(jī)械。綜觀世界范圍來(lái)看，包裝機(jī)械工業(yè)是一個(gè)市場(chǎng)潛力巨大的朝陽(yáng)行業(yè)，特別是在近幾年發(fā)展迅猛，已經(jīng)在各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位。它可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，提高商品檔次，增加附加值，從而增強(qiáng)商品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、帶來(lái)更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，美、日、德、意是

13、世界包裝機(jī)械的四大強(qiáng)國(guó)，這些國(guó)家生產(chǎn)的包裝機(jī)械品種多、數(shù)量大，在國(guó)際市場(chǎng)上具有較高的占有率。我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，在80年代末期和90年代中期得到迅速發(fā)展，已成為機(jī)械工業(yè)中的10大行業(yè)之一，無(wú)論是產(chǎn)量，還是品種上，都取得了令人矚目的成就，為我國(guó)包裝工業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的保障。目前，我國(guó)已成為世界包裝機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)之一。在國(guó)內(nèi)，包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)是在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上，有了一定的創(chuàng)新，產(chǎn)品科技含量也在不斷提高，這些包裝機(jī)械產(chǎn)品正在向機(jī)電結(jié)合、主輔機(jī)結(jié)合、成套連線方向發(fā)展。當(dāng)然，包裝機(jī)械產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，主要是如何面對(duì)國(guó)外企業(yè)及外資企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，如何

14、根據(jù)中國(guó)國(guó)情，提高產(chǎn)品“三化”水平，做到工作高速化，包裝產(chǎn)品規(guī)格多樣化，提高可靠性以及如何使食品和藥品包裝機(jī)達(dá)到無(wú)菌化。而這些必然需要我們著緊包裝機(jī)械的研究，不斷的開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，這樣才能加快國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械技術(shù)的提升。 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的提高，包裝工業(yè)作為一種新興的工業(yè)部門逐步發(fā)展起來(lái)，現(xiàn)代包裝機(jī)械，趨向采用先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展系列化產(chǎn)品及配套裝置，提高運(yùn)行速度，解決適應(yīng)性，配套性和可靠性問(wèn)題。我國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展，在未來(lái)十年，包裝裝備將向機(jī)電一體化，智能化，自動(dòng)化控制方向發(fā)展，以包裝工業(yè)中急需的量大面廣的成套技術(shù)裝備為重點(diǎn)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，以微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)為先導(dǎo)，引進(jìn)新技術(shù)，增強(qiáng)

15、自主開(kāi)發(fā)能力，促進(jìn)機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合，推動(dòng)包裝裝備機(jī)電一體化，進(jìn)而向包裝機(jī)械智能化邁進(jìn)。1.1.2 我國(guó)食品和藥用包裝機(jī)械的研究現(xiàn)狀食品的包裝可以保護(hù)食品的外觀質(zhì)量，保護(hù)食品的原有品質(zhì)，防止食品污染，促進(jìn)食品流量的擴(kuò)大，增強(qiáng)食品競(jìng)爭(zhēng)，擴(kuò)大銷售。我國(guó)食品包裝技術(shù)與機(jī)械近些年所取得的成績(jī)是顯著的，其起步于20世紀(jì)70年代末，剛起步時(shí)年產(chǎn)值僅七、八千萬(wàn)元，產(chǎn)品品種僅100余種，技術(shù)水平也較低。在20世紀(jì)80年代中期至20世紀(jì)90年代中期十余年的時(shí)間里，才得到快速發(fā)展，年增長(zhǎng)率達(dá)到20%30%，到1999年底食品和包裝機(jī)械達(dá)40大類，品種達(dá)1700種，到2000年產(chǎn)值增加到300億元，且技術(shù)水平

16、也上了個(gè)臺(tái)階，開(kāi)始出現(xiàn)了規(guī)?；?、自動(dòng)化趨勢(shì)，傳動(dòng)復(fù)雜、技術(shù)含量高的設(shè)備也開(kāi)始出現(xiàn)，許多包裝機(jī)械如液體食品灌裝機(jī)等設(shè)備已開(kāi)始成套出口。藥用包裝機(jī)械對(duì)藥品的質(zhì)量、保質(zhì)期、銷售流通、使用及成本起著關(guān)鍵性的作用，國(guó)內(nèi)外特別是歐美地區(qū)國(guó)家對(duì)藥用包裝機(jī)械的研制和開(kāi)發(fā)越來(lái)越重視。我國(guó)藥品包裝機(jī)械經(jīng)過(guò)近幾年的快速發(fā)展，經(jīng)歷了從靠進(jìn)口到靠效仿到逐漸自我完善的過(guò)程，發(fā)展到今天可以說(shuō)是達(dá)到了行業(yè)發(fā)展道路上的小高峰。但目前我國(guó)的食品和藥品包裝機(jī)械從整體上來(lái)看和發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)備還是存在著相當(dāng)大的差距的，如創(chuàng)新能力差、整機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、一體化生產(chǎn)程度低等。首先，雖然我國(guó)食品包裝技術(shù)與機(jī)械在近年來(lái)取得驕人的成績(jī)，但同國(guó)外比較，

17、技術(shù)上仍存在二十年的差距，其具體表現(xiàn)在:a)產(chǎn)品品種單調(diào)，成套設(shè)備少。到2 000年為止，國(guó)外食品包裝機(jī)械達(dá)2 300余種，且大多配套生產(chǎn);國(guó)內(nèi)食品包裝機(jī)械達(dá)1 700余種，且多以單機(jī)為主。b)技術(shù)水平低。主要表現(xiàn)在產(chǎn)品可靠性差，技術(shù)更新速度慢，新技術(shù)、新工藝、新材料應(yīng)用少，單機(jī)多，成套機(jī)少，技術(shù)含量低的產(chǎn)品多，高技術(shù)含量的產(chǎn)品少，智能化的設(shè)備還處于研制階段。c)產(chǎn)品質(zhì)量低。主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性可靠性差，造型落后，外觀粗糙，且大多數(shù)產(chǎn)品還無(wú)可靠標(biāo)準(zhǔn)。d)開(kāi)發(fā)能力不足。主要表現(xiàn)是我們還在仿制、測(cè)繪或稍加國(guó)產(chǎn)化的改進(jìn)，更談不上系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究。其次，目前我國(guó)的藥品包裝機(jī)械從整體上來(lái)看和發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)備還是

18、存在著相當(dāng)大的差距的，如創(chuàng)新能力差、整機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、一體化生產(chǎn)程度低等，離制藥行業(yè)的高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還有一定的差距。隨著國(guó)家對(duì)藥品GMP認(rèn)證工作的不斷深化，GMP對(duì)藥品包裝設(shè)備的要求也有更加嚴(yán)格的規(guī)范、為適應(yīng)GMP的生產(chǎn)工藝要，求我國(guó)的藥品包裝設(shè)備無(wú)論是在包裝工藝上，還是在產(chǎn)品材質(zhì)的使用上都較前有了大幅度提高。另外，由于電子信息技術(shù)的發(fā)展，也使藥品包裝設(shè)備向自動(dòng)化邁進(jìn)了一大步，要真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)仍需進(jìn)一步努力。1.1.3 本課題研究的目的和意義片劑(Tablets)是指保健食品中的功效成分與適宜的輔料經(jīng)過(guò)加工而制成的片狀制劑。片劑物料的包裝主要指食品、化工產(chǎn)品中的圓狀和球狀物料的

19、自動(dòng)包裝。如糖衣片、素片、朱古力豆、膠囊等。片劑物料（食品、制藥）裝備是特殊的專業(yè)，融食品和制藥工藝、化工機(jī)械、制冷、自動(dòng)控制、包裝機(jī)械、制造工藝、焊接、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)運(yùn)用等專業(yè)于一體。片劑物料裝備研發(fā)的思路是要把這些相關(guān)專業(yè)貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)確認(rèn)的過(guò)程?；谀壳拔覈?guó)片劑物料包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出的創(chuàng)新能力差、整機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、一體化生產(chǎn)程度低等問(wèn)題，本課題綜合考慮包裝機(jī)械行業(yè)和食品、藥品及其包裝機(jī)械的發(fā)展，為增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代包裝機(jī)械的創(chuàng)新和發(fā)展，從人性化和環(huán)境保護(hù)的角度提出以下創(chuàng)新設(shè)計(jì)原則：1 .人性化設(shè)計(jì)：藥品、食品包裝設(shè)備作為一種為了降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)更應(yīng)該考慮人的因素，且應(yīng)該

20、將這種觀念貫穿于機(jī)械設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，如操作臺(tái)面的高低、操作程序的合理化、操作界面的視覺(jué)效果(視疲勞的產(chǎn)生程度)、操作的安全性、維修的方便性、調(diào)整的方便性等。2.綠色設(shè)計(jì)：我們應(yīng)當(dāng)遵守這樣一條原則:減少一切可以避免的，一切廢品都是浪費(fèi)，都可能對(duì)環(huán)境造成污染。在這條原則的指引下，可以從結(jié)構(gòu)、工藝組合及包裝原材料等方面來(lái)考慮我們的包裝機(jī)械。另外，在注重包裝形式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提高包裝機(jī)械的自動(dòng)化程度。因本課題著重對(duì)DXD-50P片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)送料和成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，故更注重考慮落料機(jī)構(gòu)工藝的先進(jìn)、便利和熱封裝置的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。本機(jī)研究根據(jù)摩擦學(xué)原理，創(chuàng)造性地采用柔性落料、緩沖充填的方法，有效地解決了

21、物料的破損和包裝速度的問(wèn)題。在包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)中具有前瞻性和創(chuàng)造性。同時(shí)，本機(jī)的實(shí)用功能將給包裝工業(yè)帶來(lái)相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益，以及社會(huì)效益。1.2包裝機(jī)械的組成和特點(diǎn)1.2.1包裝機(jī)械的組成包裝機(jī)械屬于自動(dòng)機(jī)范疇，它的種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，新型包裝機(jī)不斷涌現(xiàn)，她們的組成不盡相同。但通過(guò)對(duì)大量包裝機(jī)械的工作原理和機(jī)構(gòu)性能的分析，可找出其組成的共同點(diǎn)。即包裝機(jī)械組成的八大要素，如圖1.1所示。圖1.1 包裝機(jī)械的組成框圖1.2.2 包裝機(jī)械的特點(diǎn)通過(guò)對(duì)大量包裝機(jī)械的分析，我們看大包裝機(jī)多屬于自動(dòng)機(jī)。它既具有一般自動(dòng)機(jī)的共性，也具有其自身的特性，包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)是：（1）大多數(shù)包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)速

22、度快且動(dòng)作配合要求高。為滿足性能要求，對(duì)零部件的剛度和表面質(zhì)量等都有較高的要求。（2）用于食品和藥品的包裝機(jī)要便于清洗，與藥品和食品接觸的部位要用不銹鋼或經(jīng)化學(xué)處理的無(wú)毒材料制成，符合藥品和食品的衛(wèi)生和安全要求。（3）包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作力一般都較小，所以包裝機(jī)的電機(jī)功率較小。（4）包裝機(jī)一般都采用無(wú)級(jí)變速裝置，以便靈活調(diào)整包裝速度、調(diào)節(jié)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力。因?yàn)橛绊懓b質(zhì)量的因素很多，諸如包裝機(jī)的工作狀態(tài)（機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，工作環(huán)境的溫度、濕度等）、包裝材料的供送和包裝物的計(jì)量等。所以，為便于機(jī)器的調(diào)整，滿足質(zhì)量和生產(chǎn)能力的需要，包裝機(jī)大多采用無(wú)級(jí)變速裝置。（5）包裝機(jī)械是特殊類型的專業(yè)機(jī)械，種類繁

23、多，生產(chǎn)數(shù)量有限。為便于制造和維修，減少設(shè)備投資，在包裝機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化、通俗性及多功能性。（6）包裝機(jī)械的自動(dòng)化程度高，大部分已采用PLC、單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了智能化。1.3 主要研究?jī)?nèi)容及思路片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)屬于小型包裝機(jī)械，是一種使用單片機(jī)進(jìn)行控制，用光電檢測(cè)技術(shù)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)拉袋技術(shù)替代傳統(tǒng)的機(jī)械式供袋技術(shù)，按照事先設(shè)計(jì)的程序和方式，將片劑的物料自動(dòng)分裝成預(yù)定重量，使得包裝精度更高、可靠性更好，包裝的產(chǎn)品計(jì)量準(zhǔn)確，封口無(wú)夾料現(xiàn)象。主要研究?jī)?nèi)容是片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)送料和成型包裝，主要對(duì)其送料和成型系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)：選擇合理片劑自動(dòng)包裝機(jī)送料和成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案（工藝分析、原理圖設(shè)計(jì)、總體

24、布局）保證自動(dòng)包裝機(jī)統(tǒng)性能要求。技術(shù)設(shè)計(jì)（各組成部分及高精度計(jì)量裝置的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、零件強(qiáng)度與剛度校核、繪制設(shè)計(jì)圖樣和編寫技術(shù)文件）。降低成本選擇合理的材料和零部件。整個(gè)包裝機(jī)的設(shè)計(jì)要求滿足拆裝方便，適應(yīng)多種環(huán)境。適用范圍：本機(jī)適用于食品、醫(yī)藥、化工、農(nóng)藥產(chǎn)品中的圓狀和球狀物料的全自動(dòng)包裝；如糖衣片、素片、朱古力豆、膠囊等。封口形式可制定成三邊封、四邊封、枕形背封袋。自動(dòng)完成計(jì)量、制袋、充填、封合、切斷等全部工作。技術(shù)路線是先查閱相關(guān)資料，然后根據(jù)總體的要求，選定送料和成型方案：調(diào)查搜集相關(guān)的資料，獲取更多有用信息；片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)計(jì)原理的分析、比較、確定；總體方案的確定；

25、片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)說(shuō)明、材料選擇；送料和成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；對(duì)重要零件進(jìn)行剛度和硬度校核。1.4 預(yù)期研究結(jié)果1、DXD-50P片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)的工作條件與實(shí)際情況較符合，具有較好的工作性能，自動(dòng)化程度較高，最大限度地節(jié)省人力。2、機(jī)械整機(jī)設(shè)計(jì)合理，綜合技術(shù)應(yīng)用得當(dāng)。采用柔性落料,緩沖充填方法，有效提高包裝的質(zhì)量和速度。3、該機(jī)械適用于各種片劑物料的包裝，用于工業(yè)生產(chǎn)將產(chǎn)生良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。第2章 總體方案的確定2.1 設(shè)計(jì)要求2.1.1 技術(shù)要求片劑物料包裝機(jī)的研究設(shè)計(jì)、生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)已形成一定的規(guī)模和較為齊全的設(shè)備基礎(chǔ)，以及設(shè)計(jì)生產(chǎn)了眾多的型號(hào)。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有較大的

26、差距，較明顯的表現(xiàn)為：控制技術(shù)和產(chǎn)品可靠性方面差，且技術(shù)更新的速度太慢，新技術(shù)、新材料、新工藝推廣的范圍太窄等等。本課題著重考慮這些差距，向發(fā)達(dá)國(guó)家包裝機(jī)械設(shè)計(jì)、制造技術(shù)學(xué)習(xí)借鑒，同時(shí)結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，形成自己的特色。總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：（1） 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) ；（2） 原動(dòng)機(jī)類型的選擇和傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；（3） 控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；（4） 總體布局設(shè)計(jì)；（5） 輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)的DXD-50P片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)應(yīng)達(dá)到如下技術(shù)要求：（1）能適用于食品、醫(yī)藥、化工、 農(nóng)藥產(chǎn)品中的圓狀和球狀物料的全自動(dòng)包裝，如糖衣片、素片、朱古力豆、膠囊等；（2）封口形勢(shì)可制定成三邊

27、封、四邊封、枕形背封袋；（3）自動(dòng)完成計(jì)量、制袋、充填、封合、切斷及計(jì)數(shù)等全部工作靶材裝卸容易，系統(tǒng)密封性能好；（4）操作簡(jiǎn)單、可靠、安全，維護(hù)方便；（5）主要技術(shù)指標(biāo)：生產(chǎn)能力（袋/分）：40-80計(jì)量范圍（毫升）：10-50片（Pcs）制袋尺寸（毫米）：長(zhǎng)（L）50-150、寬（W）25-95總功率（瓦）：1300凈重（千克）：185電源電壓：220伏、380伏/50赫茲包裝材料：紙/聚乙烯、聚脂/鋁箔/聚乙烯、尼龍/聚乙烯、茶葉濾紙等外形尺寸：6007001500（長(zhǎng)寬高）2.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 2.1.2.1 已知條件（1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作；（2）環(huán)境

28、最高溫度35；（3）使用折舊期：8年；（4）檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；（5）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。2.1.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)熱封器和剪切工作所需力為：F1=0.3KN傳輸帶的卷筒直徑為：d=0.1m定量泵工作所需的力為：0.1KN傳輸帶工作拉力：F=0.2KN傳輸帶工作速度v=0.2m/s2.1.2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）按照給定的原始數(shù)據(jù)，制定合理的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)機(jī)器；（2）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書；（3）完成零件圖；（4）完成裝配圖相當(dāng)于3張（A0）圖紙。2.2總體方案的確定2.2.1 送料和成型方案設(shè)計(jì)2.2.1.1 方案設(shè)計(jì)目前國(guó)內(nèi)常用于藥片、藥

29、丸、巧克力糖球等規(guī)則物品的計(jì)數(shù)定量包裝和顆粒、粉末的計(jì)量包裝的裝置有轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)裝置、氣流式充填和連續(xù)式充填裝置。分析以上計(jì)數(shù)和充填方式，并根據(jù)本設(shè)計(jì)需要，針對(duì)落料裝置的設(shè)計(jì)提出以下暫定方案：方案一：氣流式充填裝置的工作原理如圖2.1所示。工作時(shí)，充填輪作勻速間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)輪中量杯口與料斗結(jié)合時(shí)，配氣閥與真空管接通，物料被吸入量杯。當(dāng)量杯轉(zhuǎn)到包裝容器上方時(shí)，量杯中的物料被經(jīng)過(guò)配氣閥送來(lái)的壓縮空氣吹入包裝容器中。1-料斗 2-抽氣座 3-密封墊 4-容器 5-充填輪 6-托瓶臺(tái)圖2.1 氣流式充填裝置示意圖方案二：轉(zhuǎn)盤式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)（如圖2.2）包裝時(shí)，定量盤2轉(zhuǎn)動(dòng)到其上的小孔與料斗1底部接通，料斗中的物

30、料落入小孔中（每孔一顆）。定量盤上的小孔計(jì)數(shù)額分為三組，互成120方位。當(dāng)定量盤上的小孔有兩組進(jìn)入裝料工位時(shí)，另一組在卸料工位卸料，物品通過(guò)卸料槽3充入包裝容器中。1-料斗 2-定量盤 3-卸料槽 4-底盤 5-卸料盤 6-支架圖2.2 轉(zhuǎn)盤式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)示意圖質(zhì)量盤在由上而下移動(dòng)時(shí)，很容易檢查所有孔是否都充填有物品以及物品是否破碎或損壞。盤上孔的布局可以一次充填一個(gè)或幾個(gè)容器。當(dāng)物品尺寸變化或每次充填數(shù)量改變時(shí)，可以換上有合適尺寸形狀的盤來(lái)代替轉(zhuǎn)盤，物品通過(guò)振蕩等方式進(jìn)入板孔。轉(zhuǎn)盤移動(dòng)帶走物料，然后物料經(jīng)過(guò)槽進(jìn)入容器。2.2.1.2 方案比較及選擇方案一中：氣流式充填裝置主要用于醫(yī)藥、化工行業(yè)粉

31、料的計(jì)量，主要優(yōu)點(diǎn)是計(jì)量精度高，可減少物料的氧化。但對(duì)不同形式的物料，其最佳的真空壓力是不一樣的。真空度過(guò)高，某些物料會(huì)被壓成粉末；真空度太低可能達(dá)不到所需的夯實(shí)效果。考慮片劑物料采用該包裝時(shí)真空壓力較難控制，且從經(jīng)濟(jì)、便利方面考慮，不采用此方案。對(duì)于方案二，因帶孔轉(zhuǎn)盤僅適用于尺寸較大的藥粒，轉(zhuǎn)盤厚度要滿足小孔內(nèi)只能容納一粒藥的要求，且常用于裝瓶。故本方案不采用。綜上，兩種方案均不能較好地符合課題要求。對(duì)于尺寸不大的藥片、藥丸、巧克力糖以及部分含粉末的物料，考慮其質(zhì)量較輕，體積小，故根據(jù)摩擦學(xué)原理，創(chuàng)造性地采用柔性落料，對(duì)轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)裝置加以改造，可有效解決包裝物料的破損與包裝速度問(wèn)題。如圖2.3

32、所示為落料充填裝置傳動(dòng)原理圖:1-步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 2-傳送帶 3-轉(zhuǎn)盤 4-傳動(dòng)輥?zhàn)?5-帶輪 6-錐齒輪軸 7-錐齒輪圖2.3 落料充填裝置傳動(dòng)原理示意圖圖2.4所示為落料充填裝置示意圖:1-卸料口 2-擋料板 3-漏斗 4-轉(zhuǎn)盤 5-錐齒輪軸 6-轉(zhuǎn)軸 7-塑料料罩圖2.4 落料充填裝置示意圖錐齒輪和錐齒輪軸5由傳動(dòng)系統(tǒng)控制，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)透明塑料料罩7轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤4是固定在機(jī)箱上的，在轉(zhuǎn)盤和透明塑料料罩之間的物料將與兩者發(fā)生靜摩擦，摩擦到卸料口后將進(jìn)入漏斗，隨之落入包裝袋中。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于：由于透明塑料料罩的轉(zhuǎn)動(dòng)速度受落料裝置中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制，使得轉(zhuǎn)速與放膜步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、熱封器處步

33、進(jìn)電動(dòng)機(jī)和整機(jī)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的包裝成品輸送帶同步轉(zhuǎn)動(dòng)，故而物料將均勻落入漏斗，這樣保證了每個(gè)包裝袋中包裹固定數(shù)量的物料。同時(shí)，由于摩擦力較小，保證了物料不會(huì)破損。2.2.2傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) （1）合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，其次應(yīng)滿足工作可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，工藝性好，使用和維護(hù)方便等要求。任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要多方面來(lái)擬定和評(píng)比各種傳動(dòng)方案，統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要和最基本的要求，然后加以確認(rèn)。（2）由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱布置，因而沿齒向載荷分布不均，要求有一定的剛度。（3）因V帶傳動(dòng)承載能力較低，傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較大，但

34、是傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，過(guò)載時(shí)打滑，減小電動(dòng)機(jī)被損壞。傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖如下：1-傳輸帶滾筒 2-墊板 3-齒輪傳動(dòng) 4-凸輪傳動(dòng)5-錐齒傳動(dòng) 6-聯(lián)軸器 7-減速箱圖2.5 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖2.2.3 工藝分析及總體布局經(jīng)過(guò)以上方案的設(shè)計(jì)和結(jié)合，最后確定的片劑物料自動(dòng)包裝機(jī)送料和成型系統(tǒng)布局如圖2.6所示。它主要由包裝膜輸送機(jī)構(gòu)、落料充填裝置、成型裝置、熱封裝置、裁切裝置、輸送機(jī)構(gòu)和整體支撐機(jī)構(gòu)等組成?；谄瑒┪锪习b機(jī)沿直線型工藝路線，各工序逐個(gè)完成，并有放膜步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、熱封器處步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和整機(jī)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的包裝成品輸送帶同步轉(zhuǎn)動(dòng)。則工藝流程為： 成 型裁 切輸送成品熱 封 拉 膜滾 壓送 料送 膜由

35、工藝流程圖，因考慮重力作用，將包裝膜卷筒放于最頂部放膜桿上，隨后，包裝膜被拉膜桿11下拉，經(jīng)V形成型器6成型并落料，經(jīng)熱封器封合板7進(jìn)行三邊封口，后由拉膜步進(jìn)電動(dòng)機(jī)將包裝膜（袋）下拉后裁切，隨后落到輸送帶上被送入成品箱。1-包裝膜卷筒 2-支撐桿 3-放膜步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 4-光桿 5-軸承滾動(dòng)光桿6-漏斗（V形成型器） 7-封合板 8-拉膜輥?zhàn)?9-裁切板10-輸送帶 11-拉膜桿 12-支架 13-機(jī)箱圖2.6 落料和成型系統(tǒng)總體布局圖2.3電動(dòng)機(jī)的選擇2.3.1電動(dòng)機(jī)類型選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)8表13常用電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)知：電動(dòng)機(jī)功率較大，驅(qū)動(dòng)效率高，調(diào)速性能好，結(jié)構(gòu)尺寸較大，對(duì)環(huán)境影響小，與被

36、驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)械連接簡(jiǎn)便，其種類和型號(hào)較多，并具有各種運(yùn)動(dòng)特性，可滿足不同類型機(jī)械的工作要求。由于包裝機(jī)是在室內(nèi)使用，有相應(yīng)的電源具備。則我們可以選擇電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)。2.3.2.電動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量由額定功率表示。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載，發(fā)熱大而過(guò)早損壞；容量過(guò)大，則增加成本，并且由于功率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。2.3.3.1 傳輸帶部分功率P=Fv=0.045kw=0.96 是運(yùn)輸帶輪的效率；=0.97 是滾動(dòng)軸承的效率；=0.955 是錐齒輪傳動(dòng)的效率；=0.97 是直齒輪傳動(dòng)的效率；=0.99

37、 是聯(lián)軸器的效率；=0.935 是無(wú)級(jí)變速器的效率；=0.96 是V帶傳動(dòng)的效率。查8表1-7機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值可得。2.3.3.2 凸輪傳動(dòng)部分功率圖2.7 凸輪圖圖2.8 凸輪傳動(dòng)夾具簡(jiǎn)圖由上圖計(jì)算出B=0.190m由理論力學(xué)知 F1=0.3KN得 F2=94.7N由凸輪的輪廓圖知是靜休角，是運(yùn)動(dòng)角?？梢运愠鐾馆喗佑|點(diǎn)5的速度：V=0.072m/s可算出功率：=2.3.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速因YL系列電動(dòng)機(jī)通常多選用同步轉(zhuǎn)速為3000r/min和1500r/min的電動(dòng)機(jī)，如無(wú)特殊需要，不選用低于750r/min的電動(dòng)機(jī)。在本設(shè)計(jì)中取n=1500r/min 。查8表12-16得，電動(dòng)機(jī)型

38、號(hào)：Y801-4。電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)如下表：表2.1 電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速(r/min)功率因數(shù)額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kgY801-40.5513900.922.417該型號(hào)電動(dòng)機(jī)安裝尺寸如圖2.9所示。圖2.9 電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸圖2.4 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.4.1 計(jì)算主軸的傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 由技術(shù)指標(biāo)：速度 80包/min；以及初步確定的原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可確定主軸的傳動(dòng)比：主軸的傳動(dòng)比其中主軸的轉(zhuǎn)速由工作速度80包/min確定 根據(jù) 分配各傳動(dòng)比,其中：為電動(dòng)機(jī)軸到變速器的傳動(dòng)比：=2為變速器到主軸的傳動(dòng)比： 2.4.2 各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩2.4.2.1 各

39、軸的轉(zhuǎn)速傳輸帶軸的轉(zhuǎn)速： 6-錐齒傳動(dòng)比為2傳輸帶傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速因?yàn)闄C(jī)器本身要求熱封、剪切、進(jìn)料是同步的，所以要求泵部分各軸的轉(zhuǎn)速和主軸是一樣的。2-墊板那根軸：40r/min3-錐齒傳動(dòng)上部分的錐齒那根軸：40r/min2.4.2.2 各軸的功率（1）主軸的功率： （2）傳輸帶軸的功率：可以根據(jù)稍大于 作計(jì)算依據(jù)取 （3）2-墊板軸與3-錐齒傳動(dòng)上部分的錐齒軸可以用同上的方法來(lái)取：0.21kw 0.20kw2.4.2.3 各軸轉(zhuǎn)矩（1）主軸的轉(zhuǎn)矩： Nm（2）傳輸帶軸的轉(zhuǎn)矩： Nm（3）2-墊板軸的轉(zhuǎn)矩： Nm（4）3-錐齒傳動(dòng)上部分的錐齒軸的轉(zhuǎn)矩： Nm其中：為電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 Nm Nm 綜述得表：表2.2 各軸的參數(shù) n（r/min）P（kw）T（Nm）主軸w500.458.31軸1250.04811.46軸2500.2125.07軸3500.2028.652.5 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。因此，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)的原始數(shù)據(jù)為：傳遞的功率為：P=0.37kw 傳遞的傳動(dòng)比為：i=2設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：確定帶