畢業(yè)設計_DXD-50P片劑物料自動包裝_機送料和成型系統(tǒng)設計

湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） （2010屆）本科畢業(yè)(論文)設計題 目 名 稱： DXD-50P片劑物料自動包裝 機送料和成型系統(tǒng)設計 學 院（部）： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及自動化 學 生 姓 名： 班 級： 學號 指導教師姓名： 職稱 最終評定成績： 2010屆本科畢業(yè)設計（論文）資料第一部分 設計說明書 （2010屆）本科畢業(yè)設計DXD-50P片劑物料自動包裝機送料和成型系統(tǒng)設計學 院（部）：機 械 工 程 學 院 專 業(yè)：機械設計制造及自動化 學 生 姓 名： 班 級： 學號 指導教師姓名： 職稱 最終評定成績 2010年 5月摘 要DXD-50P使用單片機進行控制，用光電檢測技術和步進電機拉袋技術替代傳統(tǒng)的機械式供袋技術，使得包裝精度更高、可靠性更好，包裝的產(chǎn)品計量準確，封口無夾料現(xiàn)象。合理的設計，應用得當?shù)木C合技術還創(chuàng)造性的采用了柔性落料，緩沖充填的方法，使該機有效的提高了包裝的質(zhì)量。該包裝機適用于各種片劑物料和部分粉末物料的包裝，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。首先設計落料和成型系統(tǒng)。這包括傳送包裝材料機構、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架。特別是落料充填物料裝置根據(jù)薄層摩擦學原理，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題。其次，用一根垂直的主軸做主傳動，用一對錐齒的垂直傳動來實現(xiàn)傳輸帶的平動；用一對凸輪在徑向的跳動來實現(xiàn)熱封器和剪切器的張開與閉合。設計出這些能實現(xiàn)總功能的機構，再對每個機構進行強度和壽命校核。算出每個部分的功率，查表選擇所需的電動機型號。確定每個機構的尺寸，強度和平衡性也都被考慮。接著畫出各個零件圖，進而完成整臺機器裝配圖的繪制。關鍵詞： 包裝機，片劑，熱封 51ABSTRACTDXD - using SCM control 50P photoelectric detection technology, with stepper motors and replacement of traditional technology and bag bag, mechanical technology 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 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 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 vertical 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 check 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, Tablet, Heat-seal湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）目 錄第1章 緒論11.1 選題的背景、目的和意義1 1.1.1 包裝機械工業(yè)概況及發(fā)展趨勢1 1.1.2 我國食品和藥用包裝機械的研究現(xiàn)狀2 1.1.3 本課題研究的目的和意義31.2 包裝機械的組成和特點3 1.2.1 包裝機械的組成3 1.2.2 包裝機械的特點41.3 主要研究內(nèi)容及思路51.4 預期研究結(jié)果5第2章 總體方案的設計62.1 設計要求6 2.1.1 技術要求6 2.1.2 設計任務72.2 總體方案的確定7 2.2.1 送料和成型方案設計7 2.2.2 傳動方案設計10 2.2.3 總體布局112.3 電動機的選擇12 2.3.1 電動機類型選擇12 2.3.2 電動機的功率13 2.3.3 電動機轉(zhuǎn)速142.4 傳動裝置運動及動力參數(shù)計算15 2.4.1 計算各軸的傳動比及分配各級的傳動比15 2.4.2 各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩152.5 V帶傳動的設計計算172.6 彈簧的選擇192.7 潤滑方式及牌號的選擇202.8 減速箱體及其附件的結(jié)構設計20 2.8.1 減速器箱體的結(jié)構設計202.8.2 減速器附件的結(jié)構設計21第3章 送料和成型系統(tǒng)的設計233.1 工作部件的設計要求233.2 包裝膜輸送機構23 3.2.1 包裝膜輸送機構設計23 3.2.2 機架設計243.3 送料裝置25 3.3.1 步進電動機的選擇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形成型器的設計計算273.5 熱封裝置283.6 裁切裝置283.7 成品輸送帶29第4章 傳動系統(tǒng)的設計304.1 傳動零件齒輪設計計算304.1.1 設計4-低速直齒輪傳動齒輪30 4.1.2 設計泵3錐齒傳動344.2 軸的計算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)構設計41 4.2.5 求軸上的載荷 414.3 滾動軸承的選擇和計算434.4 連接鍵的選擇及計算454.5 聯(lián)軸器的選擇45 結(jié)論46參考文獻47設計心得49附錄1 設計圖紙51附錄2三維效果圖51湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）第1章 緒論1.1選題的背景、目的及意義1.1.1包裝機械工業(yè)概況及發(fā)展趨勢隨著市場經(jīng)濟和經(jīng)濟全球化的發(fā)展，包裝工業(yè)在國民經(jīng)濟中所占比重和作用越來越大，社會對包裝機械的需求也不斷增加，尤其是與民生密切相關的食品和藥用包裝機械。綜觀世界范圍來看，包裝機械工業(yè)是一個市場潛力巨大的朝陽行業(yè)，特別是在近幾年發(fā)展迅猛，已經(jīng)在各國國民經(jīng)濟中具有重要的地位。它可以提高勞動生產(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，從而增強商品的市場競爭力、帶來更大的社會效益和經(jīng)濟效益。目前，美、日、德、意是世界包裝機械的四大強國，這些國家生產(chǎn)的包裝機械品種多、數(shù)量大，在國際市場上具有較高的占有率。我國包裝機械行業(yè)起步于20世紀70年代，在80年代末期和90年代中期得到迅速發(fā)展，已成為機械工業(yè)中的10大行業(yè)之一，無論是產(chǎn)量，還是品種上，都取得了令人矚目的成就，為我國包裝工業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的保障。目前，我國已成為世界包裝機械工業(yè)生產(chǎn)和消費大國之一。在國內(nèi)，包裝機械的發(fā)展趨勢是在引進、消化、吸收的基礎上，有了一定的創(chuàng)新，產(chǎn)品科技含量也在不斷提高，這些包裝機械產(chǎn)品正在向機電結(jié)合、主輔機結(jié)合、成套連線方向發(fā)展。當然，包裝機械產(chǎn)品在開發(fā)過程中也存在一些問題，主要是如何面對國外企業(yè)及外資企業(yè)的競爭，如何根據(jù)中國國情，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達到無菌化。而這些必然需要我們著緊包裝機械的研究，不斷的開發(fā)新的技術，這樣才能加快國內(nèi)包裝機械技術的提升。 進入21世紀以來，隨著經(jīng)濟的發(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，現(xiàn)代包裝機械，趨向采用先進技術，發(fā)展系列化產(chǎn)品及配套裝置，提高運行速度，解決適應性，配套性和可靠性問題。我國包裝機械的發(fā)展，在未來十年，包裝裝備將向機電一體化，智能化，自動化控制方向發(fā)展，以包裝工業(yè)中急需的量大面廣的成套技術裝備為重點，填補國內(nèi)空白，以微電子和計算機技術為先導，引進新技術，增強自主開發(fā)能力，促進機械技術和電子技術的結(jié)合，推動包裝裝備機電一體化，進而向包裝機械智能化邁進。1.1.2 我國食品和藥用包裝機械的研究現(xiàn)狀食品的包裝可以保護食品的外觀質(zhì)量，保護食品的原有品質(zhì)，防止食品污染，促進食品流量的擴大，增強食品競爭，擴大銷售。我國食品包裝技術與機械近些年所取得的成績是顯著的，其起步于20世紀70年代末，剛起步時年產(chǎn)值僅七、八千萬元，產(chǎn)品品種僅100余種，技術水平也較低。在20世紀80年代中期至20世紀90年代中期十余年的時間里，才得到快速發(fā)展，年增長率達到20%30%，到1999年底食品和包裝機械達40大類，品種達1700種，到2000年產(chǎn)值增加到300億元，且技術水平也上了個臺階，開始出現(xiàn)了規(guī)?；?、自動化趨勢，傳動復雜、技術含量高的設備也開始出現(xiàn)，許多包裝機械如液體食品灌裝機等設備已開始成套出口。藥用包裝機械對藥品的質(zhì)量、保質(zhì)期、銷售流通、使用及成本起著關鍵性的作用，國內(nèi)外特別是歐美地區(qū)國家對藥用包裝機械的研制和開發(fā)越來越重視。我國藥品包裝機械經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，經(jīng)歷了從靠進口到靠效仿到逐漸自我完善的過程，發(fā)展到今天可以說是達到了行業(yè)發(fā)展道路上的小高峰。但目前我國的食品和藥品包裝機械從整體上來看和發(fā)達國家的設備還是存在著相當大的差距的，如創(chuàng)新能力差、整機運行不穩(wěn)定、一體化生產(chǎn)程度低等。首先，雖然我國食品包裝技術與機械在近年來取得驕人的成績，但同國外比較，技術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)，成套設備少。到2 000年為止，國外食品包裝機械達2 300余種，且大多配套生產(chǎn);國內(nèi)食品包裝機械達1 700余種，且多以單機為主。b)技術水平低。主要表現(xiàn)在產(chǎn)品可靠性差，技術更新速度慢，新技術、新工藝、新材料應用少，單機多，成套機少，技術含量低的產(chǎn)品多，高技術含量的產(chǎn)品少，智能化的設備還處于研制階段。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)品還無可靠標準。d)開發(fā)能力不足。主要表現(xiàn)是我們還在仿制、測繪或稍加國產(chǎn)化的改進，更談不上系統(tǒng)的開發(fā)研究。其次，目前我國的藥品包裝機械從整體上來看和發(fā)達國家的設備還是存在著相當大的差距的，如創(chuàng)新能力差、整機運行不穩(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。隨著國家對藥品GMP認證工作的不斷深化，GMP對藥品包裝設備的要求也有更加嚴格的規(guī)范、為適應GMP的生產(chǎn)工藝要，求我國的藥品包裝設備無論是在包裝工藝上，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，由于電子信息技術的發(fā)展，也使藥品包裝設備向自動化邁進了一大步，要真正實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)仍需進一步努力。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自動包裝。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、化工機械、制冷、自動控制、包裝機械、制造工藝、焊接、自動化控制、計算機運用等專業(yè)于一體。片劑物料裝備研發(fā)的思路是要把這些相關專業(yè)貫穿于整個設計確認的過程?；谀壳拔覈瑒┪锪习b機械行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出的創(chuàng)新能力差、整機運行不穩(wěn)定、一體化生產(chǎn)程度低等問題，本課題綜合考慮包裝機械行業(yè)和食品、藥品及其包裝機械的發(fā)展，為增強經(jīng)濟全球化時代包裝機械的創(chuàng)新和發(fā)展，從人性化和環(huán)境保護的角度提出以下創(chuàng)新設計原則：1 .人性化設計：藥品、食品包裝設備作為一種為了降低人的勞動強度的產(chǎn)品來說更應該考慮人的因素，且應該將這種觀念貫穿于機械設計的每一個細節(jié)，如操作臺面的高低、操作程序的合理化、操作界面的視覺效果(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.綠色設計：我們應當遵守這樣一條原則:減少一切可以避免的，一切廢品都是浪費，都可能對環(huán)境造成污染。在這條原則的指引下，可以從結(jié)構、工藝組合及包裝原材料等方面來考慮我們的包裝機械。另外，在注重包裝形式設計的基礎上，提高包裝機械的自動化程度。因本課題著重對DXD-50P片劑物料自動包裝機送料和成型系統(tǒng)的設計，故更注重考慮落料機構工藝的先進、便利和熱封裝置的經(jīng)濟實用性。本機研究根據(jù)摩擦學原理，創(chuàng)造性地采用柔性落料、緩沖充填的方法，有效地解決了物料的破損和包裝速度的問題。在包裝機械的設計中具有前瞻性和創(chuàng)造性。同時，本機的實用功能將給包裝工業(yè)帶來相當?shù)慕?jīng)濟效益，以及社會效益。1.2包裝機械的組成和特點1.2.1包裝機械的組成包裝機械屬于自動機范疇，它的種類繁多，結(jié)構復雜，新型包裝機不斷涌現(xiàn)，她們的組成不盡相同。但通過對大量包裝機械的工作原理和機構性能的分析，可找出其組成的共同點。即包裝機械組成的八大要素，如圖1.1所示。圖1.1 包裝機械的組成框圖1.2.2 包裝機械的特點通過對大量包裝機械的分析，我們看大包裝機多屬于自動機。它既具有一般自動機的共性，也具有其自身的特性，包裝機械的主要特點是：（1）大多數(shù)包裝機械結(jié)構和機構復雜，運動速度快且動作配合要求高。為滿足性能要求，對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)化學處理的無毒材料制成，符合藥品和食品的衛(wèi)生和安全要求。（3）包裝執(zhí)行機構的工作力一般都較小，所以包裝機的電機功率較小。（4）包裝機一般都采用無級變速裝置，以便靈活調(diào)整包裝速度、調(diào)節(jié)包裝機的生產(chǎn)能力。因為影響包裝質(zhì)量的因素很多，諸如包裝機的工作狀態(tài)（機構的運動狀態(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量等。所以，為便于機器的調(diào)整，滿足質(zhì)量和生產(chǎn)能力的需要，包裝機大多采用無級變速裝置。（5）包裝機械是特殊類型的專業(yè)機械，種類繁多，生產(chǎn)數(shù)量有限。為便于制造和維修，減少設備投資，在包裝機的設計中應注意標準化、通俗性及多功能性。（6）包裝機械的自動化程度高，大部分已采用PLC、單片機控制，實現(xiàn)了智能化。1.3 主要研究內(nèi)容及思路片劑物料自動包裝機屬于小型包裝機械，是一種使用單片機進行控制，用光電檢測技術和步進電動機拉袋技術替代傳統(tǒng)的機械式供袋技術，按照事先設計的程序和方式，將片劑的物料自動分裝成預定重量，使得包裝精度更高、可靠性更好，包裝的產(chǎn)品計量準確，封口無夾料現(xiàn)象。主要研究內(nèi)容是片劑物料自動包裝機送料和成型包裝，主要對其送料和成型系統(tǒng)進行設計：選擇合理片劑自動包裝機送料和成型系統(tǒng)的設計方案（工藝分析、原理圖設計、總體布局）保證自動包裝機統(tǒng)性能要求。技術設計（各組成部分及高精度計量裝置的運動設計、結(jié)構設計、材料選擇、零件強度與剛度校核、繪制設計圖樣和編寫技術文件）。降低成本選擇合理的材料和零部件。整個包裝機的設計要求滿足拆裝方便，適應多種環(huán)境。適用范圍：本機適用于食品、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。自動完成計量、制袋、充填、封合、切斷等全部工作。技術路線是先查閱相關資料，然后根據(jù)總體的要求，選定送料和成型方案：調(diào)查搜集相關的資料，獲取更多有用信息；片劑物料自動包裝機設計原理的分析、比較、確定；總體方案的確定；片劑物料自動包裝機設計計算、結(jié)構說明、材料選擇；送料和成型系統(tǒng)的設計；對重要零件進行剛度和硬度校核。1.4 預期研究結(jié)果1、DXD-50P片劑物料自動包裝機的工作條件與實際情況較符合，具有較好的工作性能，自動化程度較高，最大限度地節(jié)省人力。2、機械整機設計合理，綜合技術應用得當。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)生良好的社會效益和經(jīng)濟效益。第2章 總體方案的確定2.1 設計要求2.1.1 技術要求片劑物料包裝機的研究設計、生產(chǎn)在國內(nèi)已形成一定的規(guī)模和較為齊全的設備基礎，以及設計生產(chǎn)了眾多的型號。但與發(fā)達國家相比，仍有較大的差距，較明顯的表現(xiàn)為：控制技術和產(chǎn)品可靠性方面差，且技術更新的速度太慢，新技術、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)達國家包裝機械設計、制造技術學習借鑒，同時結(jié)合我國實際情況，形成自己的特色?？傮w方案設計的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：（1） 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設計 ；（2） 原動機類型的選擇和傳動系統(tǒng)的方案設計；（3） 控制系統(tǒng)的方案設計；（4） 總體布局設計；（5） 輔助系統(tǒng)的設計；設計的DXD-50P片劑物料自動包裝機應達到如下技術要求：（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包裝，如糖衣片、素片、朱古力豆、膠囊等；（2）封口形勢可制定成三邊封、四邊封、枕形背封袋；（3）自動完成計量、制袋、充填、封合、切斷及計數(shù)等全部工作靶材裝卸容易，系統(tǒng)密封性能好；（4）操作簡單、可靠、安全，維護方便；（5）主要技術指標：生產(chǎn)能力（袋/分）：40-80計量范圍（毫升）：10-50片（Pcs）制袋尺寸（毫米）：長（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（長寬高）2.1.2 設計任務 2.1.2.1 已知條件（1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作；（2）環(huán)境最高溫度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：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。2.1.2.2 設計參數(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 設計內(nèi)容（1）按照給定的原始數(shù)據(jù)，制定合理的傳動方案設計機器；（2）編寫設計計算說明書；（3）完成零件圖；（4）完成裝配圖相當于3張（A0）圖紙。2.2總體方案的確定2.2.1 送料和成型方案設計2.2.1.1 方案設計目前國內(nèi)常用于藥片、藥丸、巧克力糖球等規(guī)則物品的計數(shù)定量包裝和顆粒、粉末的計量包裝的裝置有轉(zhuǎn)盤計數(shù)裝置、氣流式充填和連續(xù)式充填裝置。分析以上計數(shù)和充填方式，并根據(jù)本設計需要，針對落料裝置的設計提出以下暫定方案：方案一：氣流式充填裝置的工作原理如圖2.1所示。工作時，充填輪作勻速間歇轉(zhuǎn)動。當輪中量杯口與料斗結(jié)合時，配氣閥與真空管接通，物料被吸入量杯。當量杯轉(zhuǎn)到包裝容器上方時，量杯中的物料被經(jīng)過配氣閥送來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-托瓶臺圖2.1 氣流式充填裝置示意圖方案二：轉(zhuǎn)盤式計數(shù)機構（如圖2.2）包裝時，定量盤2轉(zhuǎn)動到其上的小孔與料斗1底部接通，料斗中的物料落入小孔中（每孔一顆）。定量盤上的小孔計數(shù)額分為三組，互成120方位。當定量盤上的小孔有兩組進入裝料工位時，另一組在卸料工位卸料，物品通過卸料槽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)盤式計數(shù)機構示意圖質(zhì)量盤在由上而下移動時，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或幾個容器。當物品尺寸變化或每次充填數(shù)量改變時，可以換上有合適尺寸形狀的盤來代替轉(zhuǎn)盤，物品通過振蕩等方式進入板孔。轉(zhuǎn)盤移動帶走物料，然后物料經(jīng)過槽進入容器。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)粉料的計量，主要優(yōu)點是計量精度高，可減少物料的氧化。但對不同形式的物料，其最佳的真空壓力是不一樣的。真空度過高，某些物料會被壓成粉末；真空度太低可能達不到所需的夯實效果?？紤]片劑物料采用該包裝時真空壓力較難控制，且從經(jīng)濟、便利方面考慮，不采用此方案。對于方案二，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)摩擦學原理，創(chuàng)造性地采用柔性落料，對轉(zhuǎn)盤計數(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題。如圖2.3所示為落料充填裝置傳動原理圖:1-步進電動機 2-傳送帶 3-轉(zhuǎn)盤 4-傳動輥子 5-帶輪 6-錐齒輪軸 7-錐齒輪圖2.3 落料充填裝置傳動原理示意圖圖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由傳動系統(tǒng)控制，帶動轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動，進而帶動透明塑料料罩7轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤4是固定在機箱上的，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入漏斗，隨之落入包裝袋中。該方案的優(yōu)點在于：由于透明塑料料罩的轉(zhuǎn)動速度受落料裝置中的步進電動機控制，使得轉(zhuǎn)速與放膜步進電動機、熱封器處步進電動機和整機電動機帶動的包裝成品輸送帶同步轉(zhuǎn)動，故而物料將均勻落入漏斗，這樣保證了每個包裝袋中包裹固定數(shù)量的物料。同時，由于摩擦力較小，保證了物料不會破損。2.2.2傳動方案設計 （1）合理的傳動方案，首先應滿足工作機的性能要求，其次應滿足工作可靠，轉(zhuǎn)動效率高，結(jié)構簡單，結(jié)構緊湊，成本低廉，工藝性好，使用和維護方便等要求。任何一個方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要多方面來擬定和評比各種傳動方案，統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要和最基本的要求，然后加以確認。（2）由于齒輪相對于軸承為不對稱布置，因而沿齒向載荷分布不均，要求有一定的剛度。（3）因V帶傳動承載能力較低，傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構尺寸較大，但是傳動平穩(wěn)，能緩沖吸振，過載時打滑，減小電動機被損壞。傳動方案簡圖如下：1-傳輸帶滾筒 2-墊板 3-齒輪傳動 4-凸輪傳動5-錐齒傳動 6-聯(lián)軸器 7-減速箱圖2.5 傳動方案簡圖2.2.3 工藝分析及總體布局經(jīng)過以上方案的設計和結(jié)合，最后確定的片劑物料自動包裝機送料和成型系統(tǒng)布局如圖2.6所示。它主要由包裝膜輸送機構、落料充填裝置、成型裝置、熱封裝置、裁切裝置、輸送機構和整體支撐機構等組成?；谄瑒┪锪习b機沿直線型工藝路線，各工序逐個完成，并有放膜步進電動機、熱封器處步進電動機和整機電動機帶動的包裝成品輸送帶同步轉(zhuǎn)動。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進行三邊封口，后由拉膜步進電動機將包裝膜（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-放膜步進電動機 4-光桿 5-軸承滾動光桿6-漏斗（V形成型器） 7-封合板 8-拉膜輥子 9-裁切板10-輸送帶 11-拉膜桿 12-支架 13-機箱圖2.6 落料和成型系統(tǒng)總體布局圖2.3電動機的選擇2.3.1電動機類型選擇由機械設計課程設計手冊8表13常用電動機特點知：電動機功率較大，驅(qū)動效率高，調(diào)速性能好，結(jié)構尺寸較大，對環(huán)境影響小，與被驅(qū)動的工作機械連接簡便，其種類和型號較多，并具有各種運動特性，可滿足不同類型機械的工作要求。由于包裝機是在室內(nèi)使用，有相應的電源具備。則我們可以選擇電動機作為驅(qū)動。2.3.2.電動機的功率標準電動機的容量由額定功率表示。所選電動機的額定功率應等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機正常工作，或使電動機長期過載，發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于功率和功率因數(shù)低而造成浪費。2.3.3.1 傳輸帶部分功率P=Fv=0.045kw=0.96 是運輸帶輪的效率；=0.97 是滾動軸承的效率；=0.955 是錐齒輪傳動的效率；=0.97 是直齒輪傳動的效率；=0.99 是聯(lián)軸器的效率；=0.935 是無級變速器的效率；=0.96 是V帶傳動的效率。查8表1-7機械傳動和摩擦副的效率概略值可得。2.3.3.2 凸輪傳動部分功率圖2.7 凸輪圖圖2.8 凸輪傳動夾具簡圖由上圖計算出B=0.190m由理論力學知 F1=0.3KN得 F2=94.7N由凸輪的輪廓圖知是靜休角，是運動角?？梢运愠鐾馆喗佑|點5的速度：V=0.072m/s可算出功率：=2.3.3 電動機轉(zhuǎn)速因YL系列電動機通常多選用同步轉(zhuǎn)速為3000r/min和1500r/min的電動機，如無特殊需要，不選用低于750r/min的電動機。在本設計中取n=1500r/min 。查8表12-16得，電動機型號：Y801-4。電動機主要參數(shù)如下表：表2.1 電動機主要參數(shù)電動機型號額定功率/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該型號電動機安裝尺寸如圖2.9所示。圖2.9 電動機的安裝尺寸圖2.4 傳動裝置運動及動力參數(shù)計算2.4.1 計算主軸的傳動比及分配各級的傳動比 由技術指標：速度 80包/min；以及初步確定的原動機的轉(zhuǎn)速可確定主軸的傳動比：主軸的傳動比其中主軸的轉(zhuǎn)速由工作速度80包/min確定 根據(jù) 分配各傳動比,其中：為電動機軸到變速器的傳動比：=2為變速器到主軸的傳動比： 2.4.2 各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩2.4.2.1 各軸的轉(zhuǎn)速傳輸帶軸的轉(zhuǎn)速： 6-錐齒傳動比為2傳輸帶傳動軸的轉(zhuǎn)速因為機器本身要求熱封、剪切、進料是同步的，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 作計算依據(jù)取 （3）2-墊板軸與3-錐齒傳動上部分的錐齒軸可以用同上的方法來?。?.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-錐齒傳動上部分的錐齒軸的轉(zhuǎn)矩： Nm其中：為電動機軸的輸出轉(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帶傳動的設計計算帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞