畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-液體藥品灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)與制造

目錄第一章緒論 1第一節(jié)研究液體藥品灌裝機(jī)的重要意義 1第二節(jié)液體藥品灌裝機(jī)的主要特點(diǎn)及發(fā)展動(dòng)向 2第三節(jié)灌裝機(jī)械工業(yè)的概況及展望 3第四節(jié)灌裝機(jī)械的組成 4第二章灌裝機(jī)械 5第一節(jié)概述 5一、國(guó)內(nèi)外藥品灌裝機(jī)械的發(fā)展概況 5二、我國(guó)藥品灌裝機(jī)械制造業(yè)概況 6三、國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì) 6第二節(jié)總體方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 7一、確定功能與應(yīng)用范圍 7二、工藝分析 7三、總體布局 8四、擬訂主要的工作參數(shù) 9第三章設(shè)計(jì)方案分析及確定 10第一節(jié)設(shè)計(jì)分析 10一、功能與應(yīng)用范圍 10二、工藝分析 10三、對(duì)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求 11四、機(jī)構(gòu)選型 11第二節(jié)灌裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 13第四章液料供送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用 13第一節(jié)輸送管路的設(shè)計(jì) 13第二節(jié)輸送液泵的確定 14第三節(jié)閥端孔口流量的計(jì)算 15第四節(jié)灌裝時(shí)間的計(jì)算 18第五節(jié)供液系統(tǒng)所選元件的參數(shù)與一些重要參數(shù) 19第五章供瓶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用 20第一節(jié)輸送線方案的選用 20一、板式輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 20二、布置形式 20三、板式輸送機(jī)的主要部件 20第二節(jié)電機(jī)到減速器的傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 20一、軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩的計(jì)算 21二、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 22三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26第三節(jié)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 28第四節(jié)輸送線部分的計(jì)算 32一、原始數(shù)據(jù)及資料 32二、底板寬度 32三、牽引力的計(jì)算 32第五節(jié)軸系部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 34一、軸系部件 34二、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 34三、軸承的選用和計(jì)算 38四、鍵的校核計(jì)算 39第六章灌裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選用 40第一節(jié)灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱的尺寸確定 40第二節(jié)儲(chǔ)液箱上的一些輔件的說(shuō)明 41第三節(jié)罐裝方法與定量方法的選用 41總結(jié) 44參考文獻(xiàn) 45致謝 47附錄1外文資料 1附錄2中文翻譯 3第一章緒論第一節(jié)研究液體藥品灌裝機(jī)的重要意義近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，隨著生產(chǎn)與流通日益社會(huì)化，現(xiàn)代化，藥品灌裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們的普遍重視?，F(xiàn)在灌裝的基本定義是：對(duì)不同批量的產(chǎn)品，選擇某種有保護(hù)性，裝飾性的材料或灌裝容器，并借助適當(dāng)?shù)墓嘌b方法實(shí)現(xiàn)灌裝作業(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)，降低生產(chǎn)成本，從而在流通到消費(fèi)的過(guò)程中使之容易儲(chǔ)存搬運(yùn)，防止產(chǎn)品破損變質(zhì)，便于識(shí)別回收和利用，有吸影力，廣開(kāi)銷路，不斷促進(jìn)擴(kuò)大再生產(chǎn)。無(wú)論在國(guó)外或國(guó)內(nèi)，灌裝工程已經(jīng)涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對(duì)人民生活，國(guó)際貿(mào)易和國(guó)防建設(shè)到帶來(lái)了深刻的影響，甚至在現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)了過(guò)去難以想象的新情況：經(jīng)灌裝出售的商品越來(lái)越多，而且灌裝上的失敗往往會(huì)使好的產(chǎn)品得不到好的銷售。因而不妨這樣說(shuō)，在將來(lái)，沒(méi)有現(xiàn)代化的灌裝就沒(méi)有商品的生產(chǎn)和銷售?？墒侨绻麤](méi)有先進(jìn)的工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展，也不可能出現(xiàn)現(xiàn)代化的灌裝工程。迄今，一些科技發(fā)達(dá)的國(guó)家，在食品，醫(yī)藥等部門，已經(jīng)程度不同地形成了由原料處理，中間加工和產(chǎn)品灌裝三大基本環(huán)節(jié)構(gòu)成的灌裝連續(xù)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)加工過(guò)程，有的還將灌裝材料加工，灌裝容器成型和灌裝成品儲(chǔ)存系統(tǒng)都聯(lián)系起來(lái)組成高效率的流水作業(yè)線。再者，為使灌裝產(chǎn)品更好地進(jìn)入流通領(lǐng)域，大都配有專門的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，并采用托盤集裝箱運(yùn)輸。大量事實(shí)表明，實(shí)現(xiàn)灌裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，尤其是實(shí)現(xiàn)具有高靈敏度和高靈活性的自動(dòng)化灌裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的方向，同時(shí)也可以獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。一能增加各種品種，改善產(chǎn)品質(zhì)量，增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力現(xiàn)代灌裝機(jī)械所能完成的工作已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)了簡(jiǎn)單地模仿人的動(dòng)作，甚至可以說(shuō)在很多場(chǎng)合用巧妙的機(jī)械方法灌裝出來(lái)的產(chǎn)品，不論在式樣，質(zhì)地或精度等方面，大多是手工無(wú)法勝任的。二能改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境對(duì)一些特殊的灌裝物品，實(shí)現(xiàn)灌裝的機(jī)械自動(dòng)化，便可以大大改善操作條件，避免污染危害環(huán)境。至于對(duì)需要進(jìn)行長(zhǎng)期，頻繁，重復(fù)的以及其他笨重的灌裝工作，如果能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，則可以大大減輕體力勞動(dòng)，增加工人健康和提高生產(chǎn)效率。三能節(jié)約原材料，減少浪費(fèi)，降低成本有一些液體在手工灌裝過(guò)程中容易發(fā)生起泡，飛濺，外泄等現(xiàn)象，如果改為機(jī)械灌裝則會(huì)大大減少損失。四能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新機(jī)械灌裝的生產(chǎn)能力往往比手工灌裝提高幾十倍，甚至是幾百倍，這樣將會(huì)更好地適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需要，合理地安排勞動(dòng)力，為社會(huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。由此可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)灌裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代化灌裝工業(yè)，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)主義現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。第二節(jié)液體藥品灌裝機(jī)的主要特點(diǎn)及發(fā)展動(dòng)向灌裝機(jī)械的作用是給有關(guān)行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備，以完成所需要的產(chǎn)品灌裝工藝過(guò)程。為了對(duì)灌裝機(jī)的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認(rèn)識(shí)并制定出適當(dāng)?shù)膶?duì)策，有必要深入地了解它的一些特點(diǎn)。一灌裝機(jī)械是特殊的專業(yè)機(jī)械灌裝機(jī)械是特殊的專業(yè)機(jī)械，種類很多。灌裝物品不僅花色品種多，而且多數(shù)是可以變化的。而且人們對(duì)灌裝還提出更高的要求，從而使得灌裝機(jī)械不斷地提高和改進(jìn)。灌裝不單作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門已經(jīng)取得的驚人的發(fā)展，同時(shí)也逐漸地成為一門嶄新的綜合科學(xué)。二在發(fā)展專用機(jī)械的同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)通用灌裝機(jī)械灌裝機(jī)械在發(fā)展專用機(jī)械的同時(shí)，為滿足現(xiàn)代灌裝的實(shí)際需要正在不斷擴(kuò)大其通用能力，積極開(kāi)發(fā)新型的通用灌裝機(jī)。研制通用灌裝機(jī)的目的，一是適應(yīng)被灌裝藥品，材料和灌裝形式的多樣化，二是要照顧制造使用單位的技術(shù)力量，設(shè)備配置和生產(chǎn)成本。所以人們?cè)絹?lái)越重視灌裝機(jī)的通用性。三灌裝機(jī)械日趨聯(lián)動(dòng)化，高速化，自動(dòng)化灌機(jī)械日趨聯(lián)動(dòng)化，高速化，自動(dòng)化，并相應(yīng)提高自動(dòng)化水平，使設(shè)備功能逐步完善。實(shí)踐表明，搞好灌裝機(jī)械自動(dòng)化不單脫離不開(kāi)機(jī)電液氣等常規(guī)技術(shù)手段的相互配合，同時(shí)還必須了解和掌握有關(guān)尖端技術(shù)，盡量吸收和改進(jìn)灌裝機(jī)械確有的價(jià)值，使之保持一定的生命力。第三節(jié)灌裝機(jī)械工業(yè)的概況及展望在世界范圍內(nèi)，灌裝工業(yè)的發(fā)展比較短。科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美各國(guó)大體上是從本世紀(jì)開(kāi)始初葉起步的，及至50年代才有大的發(fā)展。由于社會(huì)上的各方面的積極推動(dòng)和有利配合，終于逐步建立起灌裝材料，灌裝機(jī)械等生產(chǎn)部門和與之相適應(yīng)的科研，設(shè)計(jì)，教育，學(xué)術(shù)，管理等機(jī)構(gòu)，進(jìn)而形成了獨(dú)立完整的灌裝工業(yè)體系，而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。據(jù)有關(guān)專家預(yù)計(jì)，2015年我國(guó)灌裝機(jī)械產(chǎn)量將增加到67萬(wàn)臺(tái)(套)，到2020年將增至93萬(wàn)臺(tái)?？焖侔l(fā)展的藥品加工業(yè)，需要大量高品質(zhì)的灌裝機(jī)械和藥品加工機(jī)械，也給灌裝機(jī)械制造行業(yè)帶來(lái)了商機(jī)。目前我國(guó)藥品加工能力還遠(yuǎn)不能滿足需要，因此在提高藥品深加工能力的同時(shí)，藥品機(jī)械和灌裝設(shè)備的需求就必然加大。

據(jù)有關(guān)方面預(yù)計(jì)，到2015年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)藥品機(jī)械和灌裝設(shè)備的總需求應(yīng)為650億元左右，即每年保持12％以上的增長(zhǎng)率才能滿足市場(chǎng)需求。同時(shí)，這兩個(gè)行業(yè)將淘汰部分低產(chǎn)量高能耗的生產(chǎn)設(shè)備，爭(zhēng)取使新型高效設(shè)備所占比例達(dá)到60％。由于中國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)和質(zhì)量還無(wú)法滿足要求，對(duì)國(guó)外此類設(shè)備的進(jìn)口需求將增加。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)持續(xù)高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，人們對(duì)醫(yī)療健康的需求越來(lái)越高，因此帶動(dòng)了醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展，并由此推動(dòng)了對(duì)制藥機(jī)械需求的增長(zhǎng)，促進(jìn)了制藥裝備工業(yè)的繁榮。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年前3個(gè)季度，我國(guó)制藥機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)品銷售收入達(dá)到了l4．15億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)達(dá)到25．73％。今后要運(yùn)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，進(jìn)一步統(tǒng)籌規(guī)劃，分工發(fā)展食品，醫(yī)藥等部門急需的灌裝機(jī)械以及相關(guān)的灌裝配套設(shè)備，還須抓好灌裝材料加工和成型機(jī)械，灌裝檢測(cè)裝置以及灌裝基礎(chǔ)件的生產(chǎn)，并且充分利用現(xiàn)有條件全面開(kāi)展產(chǎn)品的系列化，零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化等工作，以加快灌裝機(jī)械更新?lián)Q代的步伐。第四節(jié)灌裝機(jī)械的組成灌裝機(jī)械由動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分等構(gòu)成。為便于掌握和研究灌裝機(jī)械的工作原理與結(jié)構(gòu)性能，通常又將灌裝機(jī)械分成以下9個(gè)組成要素。一被灌裝物品的計(jì)量與供送系統(tǒng)被灌裝物品的計(jì)量與供送系統(tǒng)是指將被灌裝物品進(jìn)行計(jì)量，整理，排列，運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的工位的裝置系統(tǒng)。有的還完成被灌裝物品的成型和分割。二被灌裝材料的整理與供送系統(tǒng)灌裝材料的整理與供送系統(tǒng)是指將灌裝材料進(jìn)行定長(zhǎng)切斷或整理排列，并逐個(gè)輸送到預(yù)定的工位的裝置系統(tǒng)。有的在供送過(guò)程中還完成制袋或灌裝容器的豎立，定型，定位。三主傳動(dòng)系統(tǒng)住傳動(dòng)系統(tǒng)是指將灌裝物品和灌裝材料由一個(gè)灌裝共位傳送到下一個(gè)工位的裝置系統(tǒng)。單工位灌裝機(jī)則沒(méi)有主傳動(dòng)系統(tǒng)。四灌裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)灌裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指直接進(jìn)行裹包，填充，封口，貼標(biāo)，捆扎和容器成型等灌裝操作的機(jī)構(gòu)。五成品輸出機(jī)構(gòu)成品輸出機(jī)構(gòu)是指將灌裝品從灌裝機(jī)上卸下，定向排列并輸出的機(jī)構(gòu)。有的機(jī)械的成品輸出由主傳動(dòng)系統(tǒng)完成或靠重力卸下。六動(dòng)力機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)是指將動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制元件，使之實(shí)現(xiàn)的預(yù)定動(dòng)作的裝置系統(tǒng)。七控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)由各種自動(dòng)和手動(dòng)控制裝置等組成，是現(xiàn)在灌裝機(jī)的重要組成部分，包括灌裝過(guò)程及其參數(shù)的控制，灌裝質(zhì)量，故障與安全的控制等。八機(jī)身機(jī)身用于支撐和固定有關(guān)零部件，保持其工作時(shí)要求的相對(duì)位置，并起一定的保護(hù)，美化外觀等作用。九灌裝機(jī)械的輔助件和設(shè)備輔助機(jī)械包括灌裝材料，灌裝件和相關(guān)機(jī)械和設(shè)備。第二章灌裝機(jī)械第一節(jié)概述將液體灌裝到灌裝容器內(nèi)的裝置稱為灌裝機(jī)械或灌裝設(shè)備。液體灌裝容器主要有玻璃、金屬罐以及用塑料或任性復(fù)合材料制成的各種杯、管、瓶、袋等。在我國(guó)目前廣泛采用玻璃瓶和塑料瓶。其主要特點(diǎn)是較重，成本低，化學(xué)穩(wěn)定性好，可以長(zhǎng)時(shí)間保存，無(wú)毒，可清洗，可以回收。現(xiàn)在正在進(jìn)行研制新型灌裝材料。采用機(jī)械化的灌裝方法不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)力，減少產(chǎn)品損失，保證灌裝質(zhì)量，而且可以減少生產(chǎn)環(huán)境與被灌裝液體的相互污染。一國(guó)內(nèi)外藥品灌裝機(jī)械的發(fā)展概況國(guó)外自動(dòng)化藥品灌裝設(shè)備較為完善，機(jī)電一體化、管理與自動(dòng)控制一體是當(dāng)前自動(dòng)化藥品灌裝發(fā)展的一大趨勢(shì)。藥品灌裝機(jī)械是伴隨藥品工業(yè)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并追隨藥品工業(yè)的發(fā)展而進(jìn)步的。1890年，美國(guó)研制出玻璃灌裝機(jī)械，1902年市場(chǎng)上出現(xiàn)壓力灌裝機(jī)械，1912年發(fā)明了封口機(jī)械，不久灌裝機(jī)械和封口機(jī)械合為一體。在20世紀(jì)末，德國(guó)制造出手動(dòng)灌裝機(jī)。德國(guó)的灌裝機(jī)械在計(jì)量、制造、技術(shù)性能方面均屬于世界一流。該國(guó)生產(chǎn)的藥品、自動(dòng)化藥品灌裝成套設(shè)備生產(chǎn)速度快、自動(dòng)化程度高、可靠性好。只要體現(xiàn)在：工藝流程的自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高，滿足交貨短期和降低工藝流程成本的要求；設(shè)備具有更高的柔性化和靈活性。主要體現(xiàn)生產(chǎn)的靈活性、構(gòu)造的靈活性和供貨的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品更新替代的需要；利用計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)提供的成套設(shè)備，故障率低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；對(duì)環(huán)境污染少，主要是包括噪音、粉塵和廢棄物的污染。意大利生產(chǎn)的灌裝機(jī)械中，40%是食品灌裝機(jī)械，如糖果灌裝機(jī)、茶葉灌裝機(jī)、藥品灌裝機(jī)等。產(chǎn)品的特點(diǎn)是外觀考究、性能優(yōu)良、價(jià)格便宜。意大利灌裝行業(yè)最大優(yōu)勢(shì)就在于可以按照用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，并保證很好地完成設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、檢驗(yàn)組裝、調(diào)整和用戶需求分析等。日本的藥品灌裝機(jī)械，雖然以中小藥品灌裝機(jī)為主，但設(shè)備體積小、精度高、易于安裝、操作方便、自動(dòng)化程度高。二我國(guó)藥品灌裝機(jī)械制造業(yè)概況我國(guó)藥品包裝設(shè)備的生產(chǎn)廠家在60年代初到70年代末只有幾家，其生產(chǎn)能力處于一種引進(jìn)國(guó)外技術(shù)并加以仿制的階段。如70年代，廣州輕工機(jī)械設(shè)計(jì)研究所消化吸收西德、日本、美國(guó)、意大利等國(guó)的進(jìn)口設(shè)備，開(kāi)發(fā)出一條8000瓶/小時(shí)的洗瓶、灌裝、壓蓋、貼標(biāo)生產(chǎn)線。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，我國(guó)先后引進(jìn)生產(chǎn)能力為2萬(wàn)-4萬(wàn)瓶/h的生產(chǎn)技術(shù)，當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)廠家才十幾家，仍然和國(guó)外的生產(chǎn)能力有很大的差距。到90年代起，中國(guó)的藥品、自動(dòng)化藥品灌裝設(shè)備制造水平、規(guī)模進(jìn)入了一個(gè)嶄新階段，此時(shí)的藥品加工設(shè)備廠家已達(dá)600多個(gè)，然而這些企業(yè)只要還是靠引進(jìn)國(guó)外的生產(chǎn)線技術(shù)并在國(guó)內(nèi)加以仿制。引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)需要很大的資金，而且還存著很多弊端。如設(shè)備元件不是標(biāo)準(zhǔn)件，萬(wàn)一發(fā)生故障，就需要到國(guó)外去購(gòu)買而浪費(fèi)金錢和時(shí)間。在藥品生產(chǎn)旺季，損失時(shí)不可估量的，所以先進(jìn)的自動(dòng)化藥品灌裝設(shè)備越來(lái)越受我國(guó)生產(chǎn)廠家的重視。三國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)（一）灌裝機(jī)械制造水平的發(fā)展體現(xiàn)在灌裝閥核心的發(fā)展上：從機(jī)械閥到等壓閥，再到電子閥。這些都體現(xiàn)了技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。（二）灌裝機(jī)械向大型化發(fā)展。為適合食品藥品工業(yè)的大生產(chǎn)，以獲取規(guī)模經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，灌裝機(jī)械向高速化，高生產(chǎn)能力化發(fā)展。（三）灌裝機(jī)械結(jié)構(gòu)趨向于簡(jiǎn)單合理。灌裝機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來(lái)越簡(jiǎn)單，零部件在減少，設(shè)備可靠性在提高，成本降低，操作簡(jiǎn)單，維修方便。（四）灌裝機(jī)械在向多功能發(fā)展。能夠使用用戶改變灌裝容器，改變灌裝液體的需要。更換部件也能適應(yīng)封口形式的變化，產(chǎn)品的適應(yīng)性提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力加強(qiáng)。（五）灌裝機(jī)械的光機(jī)電的一體化。先進(jìn)的控制系統(tǒng)用于灌裝機(jī)械中，人機(jī)界面，故障自我診斷，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的智能化。（六）灌裝機(jī)械技術(shù)的精確，高效，自動(dòng)化。精確的灌裝量，灌裝過(guò)程的高速，可靠，盡量少的液損，整條生產(chǎn)線的最優(yōu)化控制，都由于電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用而成為可能。電子灌裝閥灌裝技術(shù)的迅速發(fā)展是大的趨勢(shì)。目前國(guó)外使用的電子灌裝閥有三種形式：探針式電子閥，配置電磁流量計(jì)的電子閥，配置定量筒的電子閥。我國(guó)的一些灌裝設(shè)備廠也在研制設(shè)計(jì)一些符合我國(guó)國(guó)情的電子灌裝閥，但是電子灌裝閥在我國(guó)的推廣使用受到了國(guó)產(chǎn)灌裝器容器幾何形狀精度不高和電子元件水平的制約。第二節(jié)總體方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容一確定功能與應(yīng)用范圍早期的灌裝機(jī)械功能單一的居多數(shù)，這樣可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，并且比較容易成功。若將多臺(tái)機(jī)械和多道工序合成由一臺(tái)灌裝來(lái)完成，可以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。確定灌裝機(jī)的功能與應(yīng)用范圍，需要注意兩個(gè)問(wèn)題：（1）可靠性。在一般情況下，功能增加灌裝操作環(huán)節(jié)變多，故障發(fā)生的可能性也相應(yīng)增大。因此，只有在單功能灌裝的操作都相當(dāng)穩(wěn)定可靠的情況下，才能考慮將它們組成多功能的多功能灌裝機(jī)。（2）適應(yīng)性。任何灌裝機(jī)的應(yīng)用范圍都是有限的，機(jī)器的功能越多，結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜。因此，常將多功能灌裝機(jī)設(shè)計(jì)成組合的形式，也可以根據(jù)用戶的不同需要靈活增加或改裝一些組合部件。二工藝分析工藝分析是研究，分析和確定所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)械完成預(yù)計(jì)灌裝工序的工藝方法。需要考慮的幾個(gè)問(wèn)題：（一）灌裝方法1、把保證灌裝質(zhì)量放在首要位置。不論選用何種灌裝方法，都要保證灌裝質(zhì)量。2、當(dāng)有多種方法可以選擇時(shí)，應(yīng)選用容易實(shí)現(xiàn)的方案。（二）機(jī)器類型1、根據(jù)灌裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的多少選擇機(jī)械類型。2、根據(jù)生產(chǎn)率的高低選擇機(jī)械類型。（三）灌裝程序，灌裝工藝和工位數(shù)1、灌裝程序是指：完成灌裝操作的先后順序。灌裝方式往往決定了灌裝程序。2、灌裝工藝路線：包括灌裝材料和灌裝物品的供送路線，以及他們?cè)诠嘌b過(guò)程中的傳送路線，灌裝成品的輸出線。（四）運(yùn)動(dòng)要求和機(jī)構(gòu)選型根據(jù)已定的功能，應(yīng)用條件和范圍，工藝方法，分析和確定對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求，進(jìn)而完成機(jī)構(gòu)的選型及其綜合。三總體布局總體布局是指灌裝機(jī)的有關(guān)組件，部件在整機(jī)中相對(duì)空間位置的合理配置。（一）布置執(zhí)行機(jī)構(gòu)布置執(zhí)行機(jī)構(gòu)是布置被灌裝物品的計(jì)量與供送系統(tǒng)、灌裝材料整理和供送系統(tǒng)、主傳送系統(tǒng)、灌裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)和成品輸出機(jī)構(gòu)。根據(jù)包裝工藝路線圖將各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件布置在預(yù)定的工作位置上。（二）布置傳動(dòng)系統(tǒng)布置傳動(dòng)系統(tǒng)，包括安排動(dòng)力機(jī)、變速與調(diào)速裝置、傳動(dòng)裝置、操作與控制裝置以及輔助裝置等的位置。布置傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)須注薏的問(wèn)題:1）選用的方案應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率較高，且容易配置。2）充分利用機(jī)體和支承機(jī)架的內(nèi)部空間，將動(dòng)力機(jī)和傳動(dòng)件盡量布置在內(nèi)部和側(cè)面，以縮小機(jī)體外型。3）在布置傳動(dòng)件時(shí)應(yīng)使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào)。4）為了便于調(diào)試，機(jī)械傳動(dòng)的手動(dòng)調(diào)整裝置安裝在操作者能夠觀察到有關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作情況的位置。（三）布置操作條件1）常用操作件盡量布置在操作者近旁，當(dāng)機(jī)器的外型較大時(shí)而須在幾個(gè)位置操作時(shí)，可采用聯(lián)動(dòng)的措施。2）包裝機(jī)工作臺(tái)面的高度一般在700-900mm之間的范圍內(nèi)選取。3）操作者應(yīng)經(jīng)常注意包裝操作最集中和最易發(fā)生故障的部位。4）溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)等儀表，以及信號(hào)燈、報(bào)警器、安全閥和有關(guān)銘牌等，都應(yīng)布置在操作者容易觀察、安全可靠、便于維護(hù)的位置。（四）選擇支承形式灌裝機(jī)的支承件有底座、箱體、立柱、橫梁等。支承件的作用是使各有關(guān)零部件正確定位并保持其相對(duì)位置。對(duì)支承件的要求是:1）足夠的剛度，支承件在承受最大載荷時(shí)的變形不超過(guò)允許值。2）足夠的抗振性，使機(jī)器能穩(wěn)定可靠地工作。3）重量適中。力求節(jié)省材料，容易搬運(yùn)。4）便于零部件安裝調(diào)試，操作保養(yǎng)和機(jī)器的吊運(yùn)安裝。5）外型美觀，給人以調(diào)和、勻稱、穩(wěn)定、安全的感覺(jué)。四擬訂主要的工作參數(shù)本設(shè)計(jì)由灌裝藥品廠提出。設(shè)計(jì)要求:對(duì)現(xiàn)有的直線型液體灌裝機(jī)做一些技術(shù)上的改進(jìn)，使直線型灌裝生產(chǎn)線性能有大的提高。用途：灌裝低粘度的液體藥品灌裝規(guī)格：灌裝體積為500ml，直徑27mm。灌裝材料：玻璃瓶/塑料瓶灌裝能力：10，0000瓶/天灌裝時(shí)間:＜12s/次設(shè)計(jì)要求：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作穩(wěn)定性較好，方便控制灌裝機(jī)械的主要技術(shù)指標(biāo)：（1）灌裝液體粘度小于1Pa.s（2）灌裝速度6次/min（3）灌裝容器尺寸范圍：高度20mm--200mm，截面直徑〈70mm（4）系統(tǒng)壓力：0.5--3MPa第三章設(shè)計(jì)方案分析及確定第一節(jié)設(shè)計(jì)分析一功能與應(yīng)用范圍用途：灌裝液體藥品灌裝規(guī)格：灌裝體積為500ml，直徑27mm。灌裝材料：塑料瓶/玻璃瓶。灌裝能力：10，0000瓶/天。設(shè)計(jì)要求：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作穩(wěn)定性較好，方便控制。灌裝機(jī)械的主要技術(shù)指標(biāo)：（1）灌裝液體粘度小于1Pa.s（2）灌裝速度6次/min（3）灌裝容器尺寸范圍：高度20mm200mm，截面直徑〈70mm（4）系統(tǒng)壓力：0.53MPa二工藝分析（一）確定機(jī)器類型1、工位所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線批量不是較大，而且整條生產(chǎn)線的灌裝動(dòng)作也不是較多，所以用單工位的灌裝機(jī)。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可以控制成本。2、運(yùn)動(dòng)形式液體灌裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)有間歇式和連續(xù)式兩種運(yùn)動(dòng)類型。連續(xù)性的生產(chǎn)量較大，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且控制要求精度較高。間歇式的生產(chǎn)量不是很大，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。所以根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用間歇式。（二）確定灌裝程序，工藝路線和工位數(shù)1、灌裝程序灌裝瓶運(yùn)動(dòng)到位后，由推動(dòng)液壓缸將其頂起，進(jìn)行灌裝，灌裝完成后再將其推到下一個(gè)生產(chǎn)工位。2、工藝路線單工位的液體灌裝工藝路線有多種，如直線型分布，依照工藝順序?qū)⑸a(chǎn)線布置成直線，也可以將其分布成立體型等等。設(shè)計(jì)要求中指出要降低生產(chǎn)成本，要求控制方便，所以選用直線型的工藝路線。3、工位數(shù)因?yàn)樯a(chǎn)批量不是很大，所以選用單工位。這樣就可以省去主傳動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。三對(duì)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求1、輸送系統(tǒng)要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作噪聲較小，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將灌裝瓶輸送到指定的灌裝平臺(tái)上。2、頂起部件的運(yùn)動(dòng)要求可以將灌裝平臺(tái)和其上部的灌裝瓶頂起，并起支撐的作用。輸送部件運(yùn)動(dòng)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將物體推到規(guī)定的位置。3、液體灌裝要求灌裝動(dòng)作要穩(wěn)定，而且對(duì)灌裝精度有較高的要求。4、成品輸出，灌裝完成后還要將灌裝瓶推送到指定的下一條生產(chǎn)線上，再由輸送機(jī)構(gòu)將其輸出。四機(jī)構(gòu)選型（一）供送液體系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)灌裝低粘度的液體，所以液體的供送可以選用液壓泵，也可以借助高液位依靠液體的自身重力完成灌裝。但采用高液位灌裝時(shí)，灌裝速度是變量，而且對(duì)灌裝的精度有較大的影響，同時(shí)對(duì)灌裝的穩(wěn)定性也不利。所以選用一套液壓供送裝置進(jìn)行供送。（二）供送灌裝瓶系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)參考現(xiàn)有的的輸送機(jī)械，選用板式輸送機(jī)。（三）執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的選型根據(jù)工藝分析和設(shè)計(jì)要求，可以選用液壓缸、氣壓缸做執(zhí)行機(jī)構(gòu)。液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1、布置不受嚴(yán)格的空間位置限制，系統(tǒng)布局安裝有很大的靈活性，能夠組成復(fù)雜的系統(tǒng)。2、可以在運(yùn)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速。3、運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)。4、操作控制方便，省力，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。5、液壓元件是工業(yè)基礎(chǔ)件，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化。6、單位質(zhì)量輸出功率大，動(dòng)態(tài)性能好。氣壓執(zhí)行也具有上面的優(yōu)點(diǎn)，但氣壓傳動(dòng)有沖擊，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制。所以選用液壓傳動(dòng)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（四）傳動(dòng)系統(tǒng)各種傳動(dòng)形式的特點(diǎn)比較：1、帶傳動(dòng)：帶傳動(dòng)的功率不大（可以用于中小功率），結(jié)構(gòu)尺寸比其它傳動(dòng)形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸收沖擊震動(dòng)，常用于高速傳動(dòng)中。中心距變化范圍大，可以用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，噪音小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝要求不高。2、鏈傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，而且有沖擊震動(dòng)，所以不適合于高速傳動(dòng)及傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合，一般多用于底速傳動(dòng)及傳動(dòng)要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合。中心距變化范圍大，可以用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，在高溫，油，酸等惡劣條件下工作，軸承和軸的作用力小。3、齒輪齒輪傳動(dòng)：齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是不變化的，而且效率高，體積較小。外形尺寸小，圓周速度及功率范圍廣。圓柱齒輪的設(shè)計(jì)加工容易，但速度高時(shí)有噪音；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，承載能力高；人字齒輪基本上同斜齒圓柱齒輪相同，它對(duì)軸承不產(chǎn)生軸向力；錐齒輪加工困難，開(kāi)式齒輪傳動(dòng)磨損大。4、蝸桿傳動(dòng)：蝸桿傳動(dòng)速度比大，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，但效率低，消耗有色金屬。結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)比不變，無(wú)噪聲，可以做成自瑣機(jī)構(gòu)。5、摩擦輪傳動(dòng)：傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，有過(guò)載保護(hù)作用，可以在運(yùn)行中平穩(wěn)地調(diào)整傳動(dòng)比，廣泛地應(yīng)用于無(wú)級(jí)調(diào)速。6、高副傳動(dòng)：可以實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的要求的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。7、螺旋傳動(dòng)：能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，并能夠以較小的轉(zhuǎn)距得到較大的軸向力，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲，無(wú)噪聲比大，可以用于微調(diào)，可以做成自瑣機(jī)構(gòu)。8、平面連桿機(jī)構(gòu)，空間連桿機(jī)構(gòu)：可以由連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軌跡較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)，有一定位置度或相對(duì)位置的運(yùn)動(dòng)，低副運(yùn)動(dòng)，有利于潤(rùn)滑，可傳遞較大動(dòng)力。綜上所述，本次設(shè)計(jì)選用鏈傳動(dòng)。（五）自動(dòng)控制系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)灌裝生產(chǎn)的有序化和嚴(yán)格控制生產(chǎn)節(jié)奏，供液系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)需要配備自動(dòng)控制裝置，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的有序化和自動(dòng)化，所以選用單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制。（六）機(jī)身為適應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并考慮生產(chǎn)的批量，底座與箱機(jī)架都采用了槽鋼。第二節(jié)灌裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)根據(jù)灌裝容器的傳送形式，灌裝機(jī)可以分為直線型和旋轉(zhuǎn)型兩種。前者灌裝容器沿直線作周期性的間隙移動(dòng)，在停歇時(shí)完成灌裝。后者，灌裝容器繞圓周作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行灌裝。直線型灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但工作穩(wěn)定性不如旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。第四章液料供送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用第一節(jié)輸送管路的設(shè)計(jì)一輸液管尺寸的確定從儲(chǔ)液槽到灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱的輸液管路一般均用圓管鋪設(shè).首先要合理選擇它的內(nèi)徑和壁厚1、圓管內(nèi)徑設(shè)輸液管的內(nèi)徑為d(m)，截面積為A()，液體在管內(nèi)的流速為u(m/s)，體積流量為v()，由于:故得:(4.1)可見(jiàn)，欲求d必須先求v和u。為此，又設(shè):W管內(nèi)質(zhì)量流量（kg/s）液體的密度（）每瓶灌裝液體的質(zhì)量（kg）--灌裝機(jī)最大的生成能力（pcs/h）所以得出：（4.2）所以：在流量保持定值的條件下，雖然提高流速會(huì)使管徑和設(shè)備投資費(fèi)用都相應(yīng)減少，但往往要增加輸送液料所需的動(dòng)力和操作費(fèi)用。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，取u=3m/s所以由式（4.2）得：2、圓管壁厚圓管的壁厚一般根據(jù)系統(tǒng)的耐壓和耐腐蝕等條件，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選用，選:t=5mm。第二節(jié)輸送液泵的確定要在單位時(shí)間內(nèi)給灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱輸送一定數(shù)量的液體原料，必須借助高位槽或輸送泵作動(dòng)力源。因?yàn)楦呶徊鄄环奖憧刂埔后w的量，而且根據(jù)連續(xù)性方程可知高位槽中的液體原料在下落時(shí)會(huì)影響供液的壓力，所以用輸送泵作動(dòng)力源給灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱供液。為合理確定輸液泵的功率，應(yīng)運(yùn)用能量守恒定律，亦即流體力學(xué)的柏努力方程求解:為了求管子損失壓頭，需要算出雷諾系數(shù)其中：由于，可知液體在管內(nèi)是紊流的，動(dòng)能修正系數(shù)可取=1.另外，若取管子絕對(duì)粗糙度=0.2，經(jīng)查表得摩擦系數(shù)=0.035，則直管阻力損失壓頭:又查表得標(biāo)準(zhǔn)彎頭阻力系數(shù)=0.75，球心閥全開(kāi)時(shí)阻力系數(shù)=6.4，進(jìn)口阻力系數(shù)=0.5，出口阻力系數(shù)=1，則局部阻力損失壓頭:取=0，=3，故損失壓頭:代入有關(guān)數(shù)值，可得泵的壓頭則輸液泵所需的軸功率：第三節(jié)閥端孔口流量的計(jì)算液料經(jīng)灌裝閥孔口的體積流量用通式表示為式中孔口的流通面積（）孔口的流速（m/s）液料流速可由灌裝閥端孔口截面與儲(chǔ)液槽液面之間所建立的柏努力方程式得求:設(shè)儲(chǔ)液箱液面的表面積為，其速度折算系數(shù)為，按流體連續(xù)性原理得相應(yīng)的流速同樣，設(shè)某段的截面面積為，其速度折算系數(shù)為=，按流體力學(xué)的連續(xù)性原理得相應(yīng)的流速：顯然：將以上的，帶入，經(jīng)整理得：解出：為簡(jiǎn)化分析計(jì)算：令，并取灌裝閥的孔口截面壓頭和流速系數(shù)代入可得:由此可見(jiàn)，液料體積流量V主要取決于三個(gè)參數(shù)：通道流速系數(shù)C，孔口流通面積，孔口截面壓頭H。1、通道流速系數(shù)C液料經(jīng)灌裝閥通道所受到的阻力越小，C值就越大，但它小于1。通常，C值用實(shí)驗(yàn)的方法確定，也可以通過(guò)計(jì)算的方法算出。若已知灌裝閥的結(jié)構(gòu)及操作條件，通過(guò)查表可以確定出各段的阻力系數(shù)和。不過(guò)閥中各部位的阻力系數(shù)不僅難以求出，而且相互之間又有影響，結(jié)果使得流速系數(shù)降低，要行修正。一般建議取修正系數(shù)=0.77--0.87之間。這樣修正后的流速系數(shù)：對(duì)灌裝低粘度的液體，一般取c=0.5。查參考表，集合設(shè)計(jì)要求，取c=0.5。2、孔口流通面積在瓶口尺寸允許的條件下應(yīng)盡可能地取較大的，并且盡量增加該截面的浸潤(rùn)周邊長(zhǎng)度，以將少雷諾系數(shù)，從而使得液體流動(dòng)更加穩(wěn)定。3、孔口截面壓頭H它包括兩項(xiàng)：一是，孔口截面的靜壓頭，它除受自由出流或淹沒(méi)出流的影響外，更重要的是取決于儲(chǔ)液箱和灌裝瓶?jī)?nèi)的氣壓差。另一個(gè)是孔口截面位壓差，它除受定量方法的影響外，更重要的是取決于儲(chǔ)液箱內(nèi)自由液面對(duì)灌裝閥端面孔口截面的高度。綜合上面的計(jì)算，得出：取用V=3m/s。第四節(jié)灌裝時(shí)間的計(jì)算根據(jù)定量方法的和灌裝閥管口伸至瓶?jī)?nèi)位置的不同對(duì)灌裝時(shí)間影響也不同。若管口伸至瓶頸部分，隨定量杯內(nèi)的液位逐漸降低，液體流速也會(huì)相應(yīng)降慢，故此灌裝過(guò)程屬于不穩(wěn)定的管口自由流出出液，即液料體積流量V為變量，它是孔口截面位壓頭的函數(shù)。設(shè)定量杯的截面積為定值，當(dāng)內(nèi)存液料距離管口的高度為Z時(shí)，其瞬時(shí)流量將上式轉(zhuǎn)換為則定量杯所存的液料全部注入瓶?jī)?nèi)所需的灌裝時(shí)間式中：定量杯沖滿液料時(shí)距離管口的高度（m）定量杯流完液料時(shí)距離管口的高度（m）帶入有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得：根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析可得，可以滿足使用要求。第五節(jié)供液系統(tǒng)所選元件的參數(shù)與一些重要參數(shù)1液壓泵型號(hào)規(guī)格CB-B500排量500ml/r壓力2.5mpa轉(zhuǎn)速1450r/min效率0.93驅(qū)動(dòng)功率6.5kw表面尺寸174*120*185mm2節(jié)流閥型號(hào)規(guī)格LF-B32H公稱壓力31.5mpa公稱流量200L/min質(zhì)量15kg3溢流閥型號(hào)規(guī)格YF3-10B-*通經(jīng)10mm額定流量63ml/s調(diào)壓范圍0.516mpa卸荷壓力0.45mpa質(zhì)量1.9kg4電磁換向閥型號(hào)規(guī)格CE系列通徑10額定壓力16mpa通過(guò)流量605閥端口流量110ml/s6灌裝時(shí)間6s7管路直徑100mm8管路壁厚5mm第五章供瓶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用第一節(jié)輸送線方案的選用板式輸送機(jī)在工業(yè)部門中應(yīng)用廣泛。它可以沿水平方向或傾斜方向輸送各種散裝物料或成件物品，它也可以用于流水線生產(chǎn)。可以輸送比較沉重的，較大的物料或成件物品，也可以在較高的溫度環(huán)境下輸送物快。一板式輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1、使用范圍廣泛2、輸送能力大3、牽引鏈的強(qiáng)度高，可以作長(zhǎng)距離的輸送4、輸送線路布置靈活5、在輸送過(guò)程中可以進(jìn)行各種工藝的加工6、運(yùn)行平穩(wěn)可靠二布置形式為滿足灌裝工藝要求，簡(jiǎn)單布置形式，采用水平布置形式。三板式輸送機(jī)的主要部件1牽引鏈2底板3驅(qū)動(dòng)部分4張緊部分5機(jī)架第二節(jié)電機(jī)到減速器的傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)一級(jí)減速器，具體設(shè)計(jì)計(jì)算如下：參考現(xiàn)有的生產(chǎn)線上的電機(jī)，選用電機(jī)為：YH100L—2，轉(zhuǎn)速2700r/min，額定功率3kw，電流6A，轉(zhuǎn)差率10%，功率因數(shù)0.87。在確定中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要參數(shù)時(shí)，計(jì)算過(guò)程采用的是參考資料《機(jī)械設(shè)計(jì)》，在本節(jié)以下計(jì)算過(guò)程中所有計(jì)算公式均出自該參考資料。一軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩的計(jì)算第一根軸的轉(zhuǎn)速為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，=2700（軸1通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)相聯(lián)）第二根軸的轉(zhuǎn)速為與鏈輪相聯(lián)的軸的轉(zhuǎn)速。從上面輸送線的計(jì)算可以得知=700傳動(dòng)比為各軸功率的計(jì)算：第一根軸第二根軸=2.88kw軸的扭矩計(jì)算：從上可以得出如下表格的數(shù)據(jù)表4.1？軸號(hào)轉(zhuǎn)速n(r/min)輸出功率輸出轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比效率電機(jī)軸2700311軸27002.97105053．860．99軸7002.88392910.97二直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料查表10-1大小齒輪均用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度來(lái)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)估取圓周速度為=查表選取公差等級(jí)為8級(jí)小輪分度圓直徑，由公式可得齒寬系數(shù)查表10-7，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，可取=小輪齒數(shù)，在推薦值17-20中選則。=17大輪齒數(shù)==圓整，取齒數(shù)比傳動(dòng)比誤差=誤差范圍在的范圍內(nèi)，所以合適。小輪轉(zhuǎn)矩由前面的計(jì)算可知載荷系數(shù)K使用系數(shù)，查表10-2得=1動(dòng)載荷系數(shù)，查圖10-8得初值=齒向載荷分布系數(shù)，查表10-4得=齒向載荷分配系數(shù)，由下式及得查表10-3可以得出則載荷系數(shù)K的初值=1.34彈性系數(shù)查表得=節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)，查表（）得=重合度系數(shù)，查得許用接觸應(yīng)力接觸疲勞極限應(yīng)力，，查圖10-25得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=則查圖得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)，（不允許有點(diǎn)蝕）==1硬化強(qiáng)度=1接觸強(qiáng)度安全系數(shù)，按一般可靠度=，取=故由上面的一系列參數(shù)可以得出齒輪模數(shù)查表10-9取小齒輪分度圓直徑的參數(shù)值圓整==25.5圓周速度V與估取值誤差不大，對(duì)取值影響不大，不必修正小輪分度圓直徑大輪分度圓直徑中心距a齒寬b大輪齒寬小輪齒寬3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算：齒形系數(shù)查圖10-17小輪=2.9大輪=2.8應(yīng)力修正系數(shù)查圖10-18小輪=1.54大輪=1.73重合度系數(shù)許用彎曲應(yīng)力彎曲疲勞極限查圖10-24==彎曲壽命系數(shù)=1=1尺寸系數(shù)=1安全系數(shù)=1.3則故三軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）第一根軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分配軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、擬定軸上零件的裝配方案2、根據(jù)軸向定位要求確定直徑和長(zhǎng)度軸段1：軸段1與聯(lián)軸器相連。由最小直徑及剖分式軸承段軸的直徑。根據(jù)工作需要及工藝要求取軸段1長(zhǎng)為軸段2：根據(jù)端蓋的定位及，，確定軸段2的長(zhǎng)度和直徑為軸段3：根據(jù)所選的深溝球軸承6404直徑為d=20mm，可以確定軸段3的直徑，以及軸承的寬度為19mm，可以定軸的長(zhǎng)度為38mm軸段4：由于小齒輪直徑為26mm，與軸的直徑相差不大，所以可以將小齒輪與軸段4做成一體，可以定軸段4的直徑為，=小齒輪寬度+與箱壁的距離。軸段5同軸3段一樣。（二）第二根軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分配根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度軸段1：根據(jù)鏈輪的直徑為270mm，以及寬為100mm，可以將軸的第一段作成花鍵軸段2：根據(jù)端蓋的定位及，，確定軸段2的長(zhǎng)度和直徑為軸段3：根據(jù)所選的軸承型號(hào)6407直徑為35mm，寬為25mm，以及擋圈?？啥ㄝS段3的直徑及長(zhǎng)度為軸段4：長(zhǎng)度比軸一的長(zhǎng)度略短些?？扇≥S段5：軸段5+軸段6=軸段3?？啥ㄝS段5的直徑為軸段6：軸段6=60-20=40mm第三節(jié)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和各種傳動(dòng)形式的特點(diǎn)，選用鏈傳動(dòng)，根據(jù)減速器的輸出軸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。輸送鏈水平布置，按低速設(shè)計(jì)。1、鏈輪齒數(shù)Z1，Z2：（1）按表8-6選z1。取。（2）（3）速比i1)通常2)若載荷平穩(wěn)，尺寸允許可取i=8--10。2、確定鏈條節(jié)距p：(1)計(jì)算功率式中p額定功率工作情況系數(shù)因?yàn)楣ぷ髌椒€(wěn)，所以從表8-6中得：=1.0所以Pc=1.0*7.5=7.5kw。（2）特定條件下，單排鏈傳遞功率Po小鏈輪齒數(shù)系數(shù)。查圖8-13，取=1.12傳動(dòng)比系數(shù)。查表8-10，取=1.09中心距系數(shù)。查表8-11，取=1.0多排鏈系數(shù)。查表8-12，取=1.0（3）由P0，n，在圖8-12中查出節(jié)距P和鏈號(hào)：鏈號(hào)05B節(jié)距P=8mm，排距Pt=5.64mm，滾子外徑=5mm，內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬=3.0mm銷軸=8.6mm，極限拉伸載荷=4400N，質(zhì)量q=0.18kg/m3、確定中心距a和鏈條節(jié)數(shù)Lp（1）若a過(guò)小，則循環(huán)次數(shù)增加，加速磨損疲勞，而且包角a1變小，容易發(fā)生跳齒。（2）若a過(guò)大，可以減少鏈磨損，延長(zhǎng)壽命，但可能有抖動(dòng)，而且尺寸加大。（3）一般取a0=30p50p。amax=80p。取=40p=40*7.5=300mm。（4）則鏈條長(zhǎng)度為：（5）Lp圓整，取偶數(shù)L=196。

（6）計(jì)算實(shí)際中心距：

（7）a的差值為1.7mm<2mm5mm。所以可以選用。4、驗(yàn)算鏈速在范圍內(nèi)（2m/s8m/s），所以安全，可以選用。5、計(jì)算壓軸承力Q 有效拉力軸承力系數(shù)=1.0--1.3，因?yàn)闊o(wú)沖擊，所以取=1.0所以Q=4076.1*1.0=4076.1N6、鏈輪的主要尺寸（1）選材：45鋼，沾火處理。要求：足夠強(qiáng)度和耐磨性，小鏈輪材料比大鏈輪材料好一些。

（2）主要尺寸：A節(jié)圓直徑：B齒頂圓直徑：C齒根圓直徑：D齒側(cè)凸圓最大直徑：選=45mm查表8-15，得=26mm.選=250mmE最大齒根距離：Lx=(偶數(shù)齒)Lx=（奇數(shù)齒）所以：F軸面主要尺寸：ba=1.6mm=13.5mm=7.1mmh=6.4mm=0.5=5.64mm（3）鏈輪結(jié)構(gòu)對(duì)中小直徑可采用整體式結(jié)構(gòu)。（4）鏈輪的潤(rùn)滑結(jié)合系統(tǒng)要求采用人工潤(rùn)滑。第四節(jié)輸送線部分的計(jì)算一原始數(shù)據(jù)及資料名稱：灌裝瓶物品重：0.6kg材料：塑料形狀：圓柱形最大橫向尺寸：60*10=600mm，考慮托盤的間隙，取最大橫向尺寸為700mm。最大輸送能力：20000瓶/小時(shí)。二底板寬度（一）結(jié)合物料尺寸校核和圓整B底板寬度（mm）b成件物的最大橫向尺寸（mm）所以B=60*10+100=700mm另一條輸送線也同樣依次計(jì)算，其B=60*4+100=340mm，圓整，取B=400mm?？紤]輸送過(guò)程中必須要有擋邊保證輸送的方向準(zhǔn)確性。（二）擋邊高度：擋邊高度應(yīng)保證成件物在底板上的位置可靠，參照現(xiàn)有的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，取h=1600mm。三牽引力的計(jì)算（一）輸送機(jī)單位長(zhǎng)度載荷的計(jì)算對(duì)于承載分支：行走部分單位長(zhǎng)度的載荷（kg/m）底板上單位長(zhǎng)度的重量（kg/m）成件物的單重（kg）成件物的距離(kg)底板的寬度(m)底板的中立重量系數(shù)，A=40mm.所以：=40*0.7=28kg=60*0.4+0.04=24.04m=28+24.04=52.04（kg/m）（二）牽引鏈的最小張力牽引鏈的最小張力可以取所選用的許用張力的5%，但單根鏈條的張力不锝小于50N。最小張力可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算：承載分支的水平投影長(zhǎng)度（m）所以，=300*0.4+2*30=180kg>50kg所以，可以使用，安全。（三）動(dòng)載荷的計(jì)算：板式輸送機(jī)牽引力的動(dòng)載荷計(jì)算可按下式計(jì)算牽引鏈動(dòng)載荷（kg）牽引鏈的最大加速度（）重力加速度（取10）輸送機(jī)行走部分換算質(zhì)量的減少系數(shù)。因?yàn)長(zhǎng)c=30m，所以=0.5Z驅(qū)動(dòng)鏈輪齒數(shù)t牽引鏈條節(jié)距（m）參考現(xiàn)有的灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu)得知，可以使用。第五節(jié)軸系部件的設(shè)計(jì)計(jì)算一軸系部件軸系部件包括傳動(dòng)軸，軸承，傳動(dòng)件以及鍵。本系統(tǒng)中傳動(dòng)件為鏈傳動(dòng)，其設(shè)計(jì)已計(jì)算完成，現(xiàn)計(jì)算傳動(dòng)軸和對(duì)軸承進(jìn)行選用和計(jì)算。二軸的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)件裝在軸上以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和傳遞功率，支撐傳動(dòng)件是機(jī)器中不可缺少的通用零件。（一）軸的材料要求：由于軸的載荷通常是變載荷，或變應(yīng)力，故材料應(yīng)具備較好的強(qiáng)度和韌性。對(duì)軸的表面與支承有相對(duì)滑動(dòng)的軸，還需要求材料有較好的耐磨性。（二）材料：通常材料與熱處理1、碳素鋼：主要是45號(hào)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火等熱處理；輕載荷或不重要的場(chǎng)合可以使用Q235，Q255，Q275等普通碳素鋼。2、合金鋼：常用40Cr，38CrSi，20CrMnTi，35SiMn，38CrMnAlA等合金鋼，可以用于重載荷，要求重量輕或耐磨的公況下。熱處理后或沾火后皆可以提高強(qiáng)度。但對(duì)應(yīng)力集中較為敏感，所以應(yīng)采用較低的表面粗糙度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)盡量消除或減少應(yīng)力集中源。要求以剛度為軸的主的重要軸，由于合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不大，所以不宜采用較貴的合金鋼。3、球墨鑄鐵：吸收沖擊較好，對(duì)應(yīng)力集中適應(yīng)性強(qiáng)，可以鑄，獲得較復(fù)雜的形狀，但韌性低（三）毛坯一般可以用圓鋼為毛坯，較重要的軸則需鍛造，也有鑄造毛坯。（四）初算軸徑計(jì)算公式：c——與材料的許用應(yīng)力有關(guān)p——軸的傳動(dòng)功率（kw）n——軸的轉(zhuǎn)速（r/min）所以：因?yàn)檩S上有雙鍵，所以d增加7%d=43.29*1.07=46.32mm取d=60mm（五）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、計(jì)算轉(zhuǎn)矩：T=9550*P/n=9550*7/140=477.5N.m查表10-5得K=1.5Tc=477.5*1.5=716.252、為軸向夾緊，須取與配合的軸長(zhǎng)度要小一些3、定位軸肩直徑一般須增大不小于5mm.。4、取軸徑d=60mm，軸段長(zhǎng)L=82mm5、查手冊(cè)確定鍵的尺寸參數(shù)選用A型鍵14*9*75和A型鍵18*11*70與軸承蓋子相關(guān)的尺寸：由軸徑線速度選密封形式V=當(dāng)v<5m/s，時(shí)可以使用氈圈密封；當(dāng)v>10m/s，時(shí)用皮碗密封；當(dāng)v=6m/s30m/s，時(shí)用非接觸式密封；V=0.44m/s<5m/s，所以使用氈圈密封。定位軸肩選取（1）查手冊(cè)選直徑（2）軸承凸出點(diǎn)與箱外活動(dòng)件須留15mm25mm間隔。留出尺寸43mm。與滾動(dòng)軸承相關(guān)的尺寸：1）在前一直徑上考慮安裝，加工方便，而且尾數(shù)為0，5，或用前一段直徑；或再起軸肩，取軸承內(nèi)徑2）選用適當(dāng)軸承類別，查手冊(cè)得尺寸參數(shù)選30211正裝，尺寸d*D*T=55mm*100mm*22.75mm3）按dn值選軸承潤(rùn)滑形式>2*100000r()時(shí)可以用油潤(rùn)滑。<2*100000r()時(shí)可以用脂潤(rùn)滑。=55*140=7700()，所以用脂潤(rùn)。4）油潤(rùn)滑時(shí)，軸承應(yīng)距箱體內(nèi)壁3mm5mm。脂潤(rùn)滑時(shí)，軸承應(yīng)距箱體內(nèi)壁可以大一些，取5mm5）箱內(nèi)傳動(dòng)件應(yīng)距內(nèi)壁15mm25mm，取24mm。與齒輪和其它相關(guān)的尺寸：1）為裝配較緊配合的傳動(dòng)件，一般再起軸肩，取2）軸段應(yīng)比輪轂長(zhǎng)短一些，以獲得軸向定位較緊，取L軸=87mm。3）軸向定位可以使用套筒，軸肩，軸環(huán)，彈性擋環(huán)等措施。選用套筒和軸環(huán)定位，軸環(huán)直徑1）求各支點(diǎn)在垂直面V與水平H中支反力，。水平面內(nèi)：垂直面內(nèi)：由得：得：=由得：得=求合成彎矩：2）3）軸承損耗的扭矩可以忽略4）確定轉(zhuǎn)換系數(shù)a為靜應(yīng)力時(shí)，a=0.3為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)。a=1為對(duì)循環(huán)時(shí)，a=15）計(jì)算aTT=可見(jiàn)C點(diǎn)處有最大載荷，所以對(duì)其進(jìn)行彎扭合成校核。忽略鍵的影響所以合格，可以使用。按彎扭矩合成校核軸的強(qiáng)度計(jì)算公式計(jì)算受載荷最大點(diǎn)處抗彎端面模數(shù)W值，查表9-5。其它計(jì)算項(xiàng)目忽略繪制軸的工作圖查閱有關(guān)手冊(cè)圖例。三軸承的選用和計(jì)算已知條件：軸承用于輸送線上，軸頸d=55mm，轉(zhuǎn)速n=140r/min，軸承所承受的徑向載荷R=2000N，軸向載荷為500N，要求使用壽命=5000h。（一）求當(dāng)量動(dòng)載荷受復(fù)合載荷作用的深溝球軸承，求時(shí)用到的系數(shù)X，Y要根據(jù)來(lái)查取。在軸承型號(hào)選定前又不可知，故采用試算法，根據(jù)表12-6暫取=0.08，則e=0.22因，X=0.56，Y=1.99，得=XR+YA=0.56*2000+1.99*500=2115N（二）計(jì)算軸承所需要的徑向額定載荷因軸承的溫度不高，工作載荷只有輕微的沖擊，由表13-6查得。按式8-6有（三）選擇軸承型號(hào)查滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)GB/T272—93，選得6211軸承。其=25700N>=22001N;，因=500/15300=0.0349，用線形插值法可求得e=0.23，與原估計(jì)相近，適用。四鍵的校核計(jì)算鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)連接的具體結(jié)構(gòu)，使用要求以及工作條件選擇合適的類型，最后按連接的直徑從標(biāo)準(zhǔn)中選用相應(yīng)的剖面尺寸，并選擇鍵的長(zhǎng)度。鍵長(zhǎng)要比輪轂的長(zhǎng)度短并且符合鍵長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)，然后進(jìn)行鍵連接的強(qiáng)度進(jìn)行校核因?yàn)槭褂闷胀ㄆ芥I，所以對(duì)其進(jìn)行校核，鍵的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，軸的直徑為d的平鍵。當(dāng)軸傳遞轉(zhuǎn)矩T時(shí)，鍵的工作平面壓力N的作用，工作面受擠壓，鍵受剪切，失效形式是鍵，軸槽和輪轂槽三者中最弱的工作面被擠壓破壞和鍵被剪壞。當(dāng)鍵是用45鋼制造時(shí)，主要失效形式是壓潰，所以通常只進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算。假定擠壓應(yīng)力在鍵的接觸面上是均勻分布的，此時(shí)擠壓強(qiáng)度條件是剪切強(qiáng)度強(qiáng)度條件為式中：d軸的直徑（mm）h鍵的接觸長(zhǎng)度（mm）許用擠壓應(yīng)力（MPa）許用剪切(MPa)鍵的材料一般采用抗拉強(qiáng)度極限的精拔鋼制造，常用材料為45號(hào)鋼；軸的材料一般為鋼；而輪轂材料可能是鋼或鑄鐵。當(dāng)計(jì)算結(jié)果不能滿足強(qiáng)度要求時(shí)，可以用雙鍵。所選用的鍵符合強(qiáng)度要求，可以使用。第六章灌裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選用第一節(jié)灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱的尺寸確定一儲(chǔ)液箱容量的計(jì)算儲(chǔ)液箱容量應(yīng)能保證系統(tǒng)工作時(shí)儲(chǔ)液箱其最底液面高于定量杯口5mm以上，但不能大于定量杯的最高位置，儲(chǔ)液箱應(yīng)能保證供液的充足.系統(tǒng)停止工作時(shí)其最高液面不超過(guò)儲(chǔ)液箱高度的80%，當(dāng)系統(tǒng)中的液體全部返回儲(chǔ)液箱時(shí)，液體不能溢出箱外.儲(chǔ)液箱有效容積確定:泵的流量（ml）與系統(tǒng)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于低壓系統(tǒng)，取24；對(duì)于中壓系統(tǒng)，取57；對(duì)于高壓系統(tǒng)，去812。取=2。=2*=2*20000ml=40000ml二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)儲(chǔ)液箱的長(zhǎng)寬高尺寸是根據(jù)儲(chǔ)液箱的有效容積來(lái)確定，它的長(zhǎng)寬高按1:1:11:2:3結(jié)合系統(tǒng)的發(fā)熱和散熱及熱平衡原則開(kāi)計(jì)算，因?yàn)橄到y(tǒng)中發(fā)熱少，所以無(wú)需熱平衡效核.參照現(xiàn)有的水箱結(jié)構(gòu)尺寸，定其長(zhǎng)寬高分別為：900mm，500mm，200mm。儲(chǔ)液箱內(nèi)壁應(yīng)進(jìn)行加工處理。儲(chǔ)液箱需要進(jìn)行噴丸，酸洗和表面清洗，內(nèi)壁可以涂一層塑料簿膜或清漆。第二節(jié)儲(chǔ)液箱上的一些輔件的說(shuō)明1、灌裝的液體中沒(méi)有需要過(guò)濾的雜質(zhì)，所以不需要增加過(guò)濾器件。2、儲(chǔ)液箱的上腔必須維持一定的壓力，保證灌裝的速度，所以儲(chǔ)液箱上應(yīng)設(shè)置保壓氣孔，而且需要增加空氣過(guò)濾器件。3、系統(tǒng)中不需要蓄能器.因?yàn)楸玫牧髁拷?jīng)節(jié)流閥后所得流量同灌裝容積相等，而且泵的工作是穩(wěn)定的，不考慮系統(tǒng)泄露。4、管路直徑和接頭參照供料系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)中使用的管子種類有剛管，紫銅管，橡膠管。5、管路中需要壓力表。6、管路中需要溫度表。7、管路中需要有液位觀察器件。8、密封件的選用:0型密封圈。第三節(jié)罐裝方法與定量方法的選用一灌裝方法由于液料的物理化學(xué)性質(zhì)各有差異，在灌裝時(shí)，就有著不同的灌裝要求。液料由儲(chǔ)液裝置灌入灌裝容器常采用以下幾種方法。（一）常壓法灌裝常壓法灌裝是在大氣壓力下，直接依靠常壓法灌裝液體的自重流入灌裝容器內(nèi)。常壓法灌裝的工藝過(guò)程為：1）進(jìn)液排氣：液體進(jìn)入容器，同時(shí)容器內(nèi)的空氣被排除。2）停止進(jìn)液：容器內(nèi)的液體到達(dá)定量的要求時(shí)，進(jìn)液停止。3）排除余液：排除氣管中的殘液，該過(guò)程對(duì)排氣至儲(chǔ)液箱上部氣室的那些結(jié)構(gòu)是必須的。常壓法灌裝主要用于灌裝低粘度的不含氣體的液體。（二）等壓法灌裝等壓法灌裝利用儲(chǔ)液箱上部氣室的壓縮空氣，給灌裝容器沖氣，使壓力接近相等，然后被灌裝的液體靠自重流入容器內(nèi)。等壓法灌裝的工藝過(guò)程為：1）沖起等壓2）進(jìn)液回氣3）停止進(jìn)液4）釋放壓力。等壓法灌裝法適用于含氣液體，如啤酒，汽水等的灌裝，以利減少所含氣體的損失。（三）真空法灌裝真空法灌裝是在低于大氣壓的條件下進(jìn)行灌裝。它有兩種基本方法：一種是差壓真空式，讓儲(chǔ)液箱內(nèi)部處于常壓狀態(tài)，而只對(duì)灌裝容器內(nèi)部抽氣，使其形成一定的真空度，液體依靠?jī)扇萜鲀?nèi)的壓力差，流入灌裝容器內(nèi)。一種是重力真空式，讓儲(chǔ)液箱和灌裝容器處于接近相等的真空狀態(tài)，液體靠自重流入該容器內(nèi)。目前，國(guó)內(nèi)常用差壓真空式，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。真空法灌裝的工藝過(guò)程為：1）瓶抽真空2）進(jìn)液排氣3）停止進(jìn)液4）余液回流。真空法灌裝法適用于灌裝粘度較大的液體和有毒的液體。這種方法不但能提高灌裝速度而且能減少液體與容器內(nèi)的殘存空氣的接觸和作用，故有利于保存產(chǎn)品，還能限制有毒性的氣體和液體的外散，從而改善操作條件，但對(duì)灌裝含有芳香性氣體的酒類卻是不適用的。（四）虹吸法灌裝虹吸法灌裝是應(yīng)用虹吸原理使液料經(jīng)虹吸管被吸入容器，直至兩者液位相等為止。虹吸法灌裝適合灌裝低粘度不含氣體的液體灌裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但灌裝速度較低。（五）壓力法灌裝壓力法灌裝是借助機(jī)械或氣液壓等裝置活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將粘度較大的液體從儲(chǔ)液箱吸入活塞缸內(nèi)，然后再?gòu)?qiáng)制壓入待灌裝的容器內(nèi)。這種方法有時(shí)也用于汽水之類液體的灌裝，可依靠本身所具有的氣力直接灌入瓶?jī)?nèi)。在灌裝方法的選擇時(shí)，除考慮液體本身的粘度特性以外，還必須認(rèn)真分析產(chǎn)品的工藝要求以及灌裝機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)與運(yùn)轉(zhuǎn)情況。同時(shí)，在灌裝過(guò)程中，還要求設(shè)法減少液體和空氣的接觸，并盡量消除瓶頸殘留空氣的影響。綜上敘述，選用常壓法灌裝。二定量方法液體定量多用容積式定量法，大體上有如下三種。（1）控制液位定量法控制液位定量法是通過(guò)灌裝時(shí)控制被灌裝容器的液位來(lái)達(dá)到定量值的。（2）定量杯定量法定量杯定量法是將液料先注入定量杯中，然后再進(jìn)行灌裝。若不考慮液損，則每次灌裝的液體容積應(yīng)與定量杯的相應(yīng)容積相等。（3）定量泵定量法定量泵定量法是采用機(jī)械壓力灌裝的一種定量方法。每次灌裝物料的容積與活塞往復(fù)的行程成正比。比較上面的三種定量方法，不難了解，第二種方法由于直接受到瓶子容積精度以及瓶口密封程度的影響，其定量精度較差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，至今還被使用。實(shí)際上，選擇定量方法首先應(yīng)考慮產(chǎn)品所需要的精度。而定量的精度與產(chǎn)品有關(guān)，越是名貴的產(chǎn)品，其計(jì)量誤差應(yīng)取得較小。此外，選擇定量方法還要考慮液體本身的工藝特性。結(jié)合設(shè)計(jì)要求選用定量杯定量法?？偨Y(jié)自動(dòng)化藥品灌裝生產(chǎn)流水線的設(shè)計(jì)主要包括對(duì)各個(gè)藥品灌裝機(jī)的選擇，輸送系統(tǒng)的選擇，個(gè)藥品灌裝機(jī)在工廠中的布置，根據(jù)生產(chǎn)能力和工廠面積要求，盡可能把藥品灌裝機(jī)布局得結(jié)構(gòu)緊湊，布局簡(jiǎn)單，節(jié)省成本。本設(shè)計(jì)中，為了生產(chǎn)能力為10萬(wàn)/天的自動(dòng)化藥品灌裝生產(chǎn)流水線，以藥品灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力為公稱生產(chǎn)能力，在其前后的藥品灌裝機(jī)生產(chǎn)能力以10%左右遞增，根據(jù)個(gè)藥品灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力，選擇各藥品灌裝機(jī)的機(jī)型。此次設(shè)計(jì)，我采用直線型布置。輸瓶系統(tǒng)我采用鏈傳動(dòng)，輸箱系統(tǒng)采用流水線輸送。本次布局能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化藥品灌裝生產(chǎn)的順利進(jìn)行，結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理。對(duì)灌裝壓蓋的傳動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其藥品灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力為10萬(wàn)瓶/天，傳動(dòng)系統(tǒng)較復(fù)雜，從電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶輪的驅(qū)動(dòng)，帶輪帶動(dòng)蝸輪蝸桿，然后通過(guò)各個(gè)齒輪加速或者減速，帶動(dòng)灌裝區(qū)、壓蓋機(jī)，使其線速度一致，能夠正常運(yùn)動(dòng)，保證其協(xié)調(diào)性、平穩(wěn)性。未來(lái)對(duì)自動(dòng)化藥品灌裝生產(chǎn)流水線的研究更多是在其更大的生產(chǎn)能力，更快的灌裝速度，更環(huán)境的生產(chǎn)工廠。同時(shí)對(duì)輸瓶系統(tǒng)或者輸箱系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)完成自動(dòng)化，能準(zhǔn)確無(wú)誤、平穩(wěn)快速地控制整條流水線，實(shí)現(xiàn)智能化。而藥品灌裝機(jī)則生產(chǎn)能力越大，結(jié)構(gòu)更緊.參考文獻(xiàn)濮良貴，陳國(guó)定，吳立言，機(jī)械設(shè)計(jì)，第九版，北京，高等教育出版社，2016中國(guó)輕工年鑒2007[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007:168.黃穎為.包裝機(jī)械機(jī)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2007:2~3:283~285.屈能勝.中國(guó)食品包裝機(jī)械發(fā)展綜述[J].中國(guó)食品，2004(9).杜景寧.330ml瓶裝藥品包裝生產(chǎn)線的效率改進(jìn)方案研究[D].碩士學(xué)位論文.華南理工大學(xué)，2010:1.周文玲，劉安靜.藥品包裝線的布局及藥品灌裝機(jī)的選配[J].包裝工程，2007(05):63.王湘宏.藥品包裝線的設(shè)計(jì)[J].藥品科技，2005(08):13.陳曉非.藥品、藥品包裝車間瓶裝流水線的設(shè)計(jì)方法[J].藥品科技，2017(06):14.曹菲，李光.基于生產(chǎn)物流系統(tǒng)分析的藥品灌裝機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2007(9):74.范春陽(yáng).料灌裝輸送線專用設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D].碩士學(xué)位論文.浙江大學(xué)，2017:26.GB4544-2003，藥品瓶[S].中國(guó)：國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，2003.魏連榮.變頻器應(yīng)用技術(shù)及實(shí)例解析[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2007:3~4.方大千.變頻器、軟啟動(dòng)器及PLC實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M].人民郵電出版社，2008:80.姚屏，王曉軍.電氣與PLC控制技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008:3.趙大民.FGZ-10負(fù)壓藥品灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)[D].碩士學(xué)位論文.大連交通大學(xué)，2017:18~19.周文玲，劉安靜.灌裝線設(shè)備安裝與維護(hù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011:49~52.劉安靜，周文玲.高生產(chǎn)能力含汽液體灌裝封蓋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2016(6).徐雪萌，孫建平，文向前.用于藥品灌裝機(jī)械中的星形拔輪的設(shè)計(jì).鄭州糧食學(xué)院學(xué)報(bào)[J]，2017(9).許林成，趙治華，王治.包裝機(jī)械原理與設(shè)計(jì)洲[M].上海科技出版社，1988:61~65.陳立德，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].高等教育出版社，2007:138~139.王永寧，多電機(jī)同步控制策略在液體藥品灌裝機(jī)中的應(yīng)用研究，2009唐一平，《Advance

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Enginnering，1996致謝本論文是在導(dǎo)師李瑞斌老師的悉心指導(dǎo)下完成的。感謝老師對(duì)我的辛勤培育。從論文的立題到設(shè)計(jì)以及論文的撰寫整個(gè)過(guò)程無(wú)不浸透著老師的心血。李老師對(duì)本論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心的指引和教導(dǎo)！他廣博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，靈活的思維方式，耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我，將使我終身受益！老師不但在學(xué)習(xí)上給予我耐心細(xì)致的指導(dǎo)，在生活中也給了我莫大的關(guān)懷，這份師恩我將終身難忘。此外，我的論文也受到了其他很多老師的很多幫助，在此對(duì)他們表示深深的感謝。最后，我要向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝！附錄1英文原文DevelopmentofliquiddrugfillingmachineIntheworld，thedevelopmentofthefillingindustryisrelativelyshort.ThecountriesinEuropeandtheUnitedStateswithadvancedscienceandtechnologygenerallystartedfromthebeginningofthiscentury，anddidnothavemajordevelopmentuntilthe1950s.Thankstotheactivepromotionandfavorablecooperationofallsectorsofsociety，productiondepartmentssuchasfillingmaterialsandfillingmachineryhavebeengraduallyestablished，aswellasscientificresearch，design，education，academia，managementandotherinstitutionscorrespondingtothem.Thenformedanindependentandcompletefillingindustrysystem，andoccupiesanimportantpositioninthenationaleconomy.Accordingtorelevantexperts，China'sproductionoffillingmachinerywillincreaseto670，000unitsin2015and930，000unitsby2020.Therapiddevelopmentofthepharmaceuticalprocessingindustryrequiresalargenumberofhigh-qualityfillingmachineryandpharmaceuticalprocessingmachinery，whichalsobringsbusinessopportunitiestothefillingmachinerymanufacturingindustry.Atpresent，thedrugprocessingcapacityinChinaisfarfrommeetingtheneeds.Therefore，whileimprovingthedrugprocessingcapacity，thedemandfordrugmachineryandfillingequipmentwillinevitablyincrease.Accordingtoestimates，thetotaldemandforpharmaceuticalmachineryandfillingequipmentinthedomesticmarketshouldbeabout65billionyuanby2015，thatis，maintainagrowthrateofmorethan1.2billionyuanperyeartomeetmarketdemand.Atthesametime，thesetwoindustrieswilleliminatesomelow-yieldandhigh-energyproductionequipmentandstrivetoachieve