全自动粉料立式包装机毕业设计论文.pdf

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1、摘 要摘要全自动粉料立式包装机适用于日化、医药、食品、农药等行业的粉料类产品的灌装生产。 整机采用不锈钢制造， 清洁卫生。 它的特点是机械式传动，设计紧凑合理，外形简洁美观，调节便利，同时具有计量功能。灌装速度和灌装容量均可在一定范围内进行调节， 从而满足不同的生产需求。整机灵敏性高，低速转矩大，速度稳定，工作电压稳定，抗干扰能力强。粉料立式包装机由供料装置、供膜装置、传动系统、热封装置、切割装置、操作箱等几部分组成。本次设计主要完成传动系统（包括链轮、齿轮、轴） ，物料计量装置及总体装配的结构设计。全自动粉料立式包装机采用功能完善齐全，操作灵敏简便， 包装质量完美，安全卫生可靠，性价比高，其

2、技术参数如下：包装速度：50120 袋/分包装容量：527ml/袋电源电压：220V 50Hz整机功率：0.75kw整机重量：350 外形尺寸：1425mm735mm1430mm（长宽高）具体设计请参看图纸和说明书关键词粉料立式包装机 传动系统 链轮 齿轮 可调容积式计量盘 供膜装置 切割装置 热封装置I*大学本科生毕业设计（论文）AbstractFull-automatic powder vertical modle packing machine is used for theconsecutive filling of granuar products with varied visco

3、sity in daily chemicalindusty, medicine,foodstuffs,pesticide and petrochemical industry. The wholemachine,made of stainless steel,is clean and hygienic,and fully in compliancewith the GMP requirements for medicine production.Its features are as follows:compact and reasonable design,and simple and at

4、tractive appearance,easyadjustments and accurate filling can be achieved and counting is provided.Thefilling range and speed could be adjusted and very simple .It has characteristicsofstartbuffering,highflexibility,largetorqueatlowervelocity,stablespeed,constant working voltage and antidisturbance.F

5、ull-automatic powder vertical modle packing machine is composed bymaterial providing installlation,membrane providing installation,transmissionsystem,sealing installation,cutting installation operating box and so on. Thisdesign mainly completes the transmission system (including chain wheel, gear,ax

6、is), material measurement installment and overall assembly structural design.Full-automatic powder stand modle packing machine includes perfectfunctions and is easy to use,inaddition the machine has a beautiful package and ahigh quality/price ratio.Its specifications are as follows:Packing speed:501

7、20 bags/minPacking volume: 527ml/bagPower source: 220V 50HzPower: 0.75kwWeight: 350Dimension: 1300*800*1700mmPlease look at the diagranm paper and the specification for the concretedesign.IIAbstractKeywords ：Full-automatic powder vertical modle packing machine ;driving system ; Chain wheel ; Gear; A

8、djustable volume type measurement plate;For membrane equipment; Cutting installment; Heat-seal installment.III*大学本科生毕业设计（论文）目 录摘要. IAbstract .II第 1 章 绪论.11.1 我国粉料立式包装机械现状 .11.2 我国粉料立式包装机存在的主要问题 .21.3 我国食品包装机械存在的发展趋势 .21.4 本章小结 .4第 2 章 设计任务简介.52.1 设计题目 .52.2 主要组成部分 .52.3 主要技术参数 .52.4 用途 .62.5 包装材料： .

9、62.6.本章小结：.7第 3 章 传动系统.83.1 传动系统简介 .83.2 电机的计算与选用 .83.2.1 选择电机类型.83.2.2 确定电机容量.83.2.3 确定电机的转速 .93.2.4 总传动比的分配 .103.3 减速器的选用 .113.4 机械无极变速器的选用 .113.5 链传动 .123.5.1 链传动的特点.123.5.2 链传动的主要设计任务.123.5.3 链传动的张紧.133.5.4 链传动部分的设计.133.6 齿轮传动 .17目录3.6.1 齿轮传动特点. 173.6.2 齿轮的材料. 183.6.3 直齿圆柱齿轮传动的设计计算. 183.6.4 直齿锥齿

10、轮传动的设计计算. 213.7 轴的设计计算 . 273.7.1 轴的强度计算. 273.7.2 轴的校核. 293.8 滚动轴承的选用 . 323.9 本章小结 . 34第 4 章 物料计量装置. 354.1 粉状物料的定量装置 . 354.2 容积定量 . 354.3 可调容积式量杯计量装置的工作原理 . 374.4 本章小结 . 38第 5 章 供膜装置. 395.1.供膜装置的选用. 395.2 供膜装置的主要组成 . 395.3 供膜装置的工作过程. 395.4 本章小结 . 40第 6 章热封装置. 416.1 热封装置概况. 416.2 热封装置主要组成部分. 416.3 本章小

11、结 . 42第 7 章 切割装置. 437.1 切割装置主要组成部分： . 437.2 切割装置的调整 . 437.3 本章小结 . 44结论. 45参考文献. 46致谢. 47附录 1. 48V*大学本科生毕业设计（论文）附录 2.54附录 3.61VI第 1 章 绪论第 1 章 绪论为满足现代化商品包装多样化的要求， 目前国内外开始不断发展适应多品种，小批量的通用包装机械和设备，从而使得包装机械的形式日趋增多，粉料立式包装机是将具有热塑特性的塑料复合膜经加热软化制成包装容器，在一台设备上自动完成制袋成型，计数充填， 封口剪切等全过程的自动包装设备。它常用于食品药品的大众包装中。1.1 我国

12、粉料立式包装机械现状我国包装机械发展较晚， 目前正处于起步应用阶段， 虽然从九十年代后，我国的制袋充填机有了较快发展， 通过参考国内外产品进行消化吸收，自主开发研制，技术上有了很大的提高，但与国外相比，国内大多数产品技术含量低，产品差异程度低，成熟产品技术易模仿和抄袭，造成低水平重复，阻碍了对包装机的技术创新和发展。 在产品技术方面， 国内粉料包装机的主要特点如下：1.速度低，品种少。国外大多数制袋充填包装机根据包装物料的不同和产量的大小， 一般在20-100 袋/分之间，大多为单列式包装，封合形式一般是三边封，四边封和背封式。2.精度低采用螺杆充填的粉料计量充填系统， 当充填量为 100g1

13、000g 时，国外机器的计量精度一般400600 ） ，结构形状复杂时宜用铸钢外，一般均用锻钢制造齿轮。铸铁： 由于抗弯和耐冲击性能均较差， 故铸铁主要用于制造低速不重要的开式传动齿轮和功率不大的场合。常用材料有HT250、HT300、QT500等。非金属材料：在高速、小功率、精度不高的齿轮传动中，也有用非 材料制造齿轮的。3.6.3 直齿圆柱齿轮传动的设计计算1)选择齿轮材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力初选齿轮材料为 45，调质，硬度 220240HBS，精度等级为 8 级，齿数Z1 Z250查图 16.2-17 及图 16.2-26 按 MQ 级质量要求取值，查得F lim 220N /

14、mm2FE 440N / mm22)按弯曲疲劳强度初步确定模数，并初选主要参数按表 16.2-3318第 3 章 传动系统m 12.63式中齿轮传递的转矩T1:KT1YFsmZ1FPT1 9550P0.183 9550 29N mn160载荷系数 K:考虑到齿轮做不对称布置，速度较低，冲击载荷不大，取K=1.9。齿宽系数m：取m8齿数比u：取u i 1许用弯曲应力FP：SF min按表 16.2-33，取最小安全系数SF min1.4FE440FPN / mm2 314N / mm2SF min1.4外齿轮的复合齿形系数YFS：查图 16.2-23 得YFS 3.99FPFE将以上数据代入计算

15、模数的公式得1.9293.99m 12.6315.2mm850314取标准模数m：m 2mm齿宽b：b mm 28 16mm分度圆直径：d1 d2 mZ 250mm 100mm3)校核齿根弯曲疲劳强度按表 16.2-34FFtKAKVKFKFYFSYbm19*大学本科生毕业设计（论文）使用系数KA：查表 16.2-36 及 16.2-37 得KA1动载荷系数KV：K1Z1vu2KV1 K22Ft1001uKAb式中齿轮分度圆上的圆周力Ft：2000T200029Ft 580Nd100圆周速度v：601000将各数据代入公式得KV1.12v d1n13.1410060 0.314m/ s6010

16、00弯曲强度计算的载荷分布系数KF：22 b b KF1.150.1810.60.31103bd1d122 16 16 31.150.1810.60.311016 1.16100100弯曲强度计算的载荷分配系数KF：查表 16.2-42 得KF1.2弯曲强度计算的重合度Y：43 11 11 1.883.21.883.21.75Z1Z25050YY41.75 0.873将以上各数值代入齿根弯曲应力计算公式得：580F11.121.163.990.871.2 98.1N / mm216220第 3 章 传动系统许用应力FP：FPFEYNTYre1TYRre1TYXSF min0.02YNT：抗弯强

17、度计算的寿命系数YNT3106NL 0.9其中寿命极限NL：NL 60njlh606012830015 2.6108相对齿根圆角敏感性系数：Yre1T1相对表面状况系数：YRre1T 0.9尺寸系数：YX1所以FP安全系数4400.910.91 254.6N / mm2F1.4FEYNTYre1TYRre1TYX4400.910.91 3.63F98.1取最小安全系数SF min1.25SF所以SF SF min结论：结构符合要求4)主要尺寸mn 2mmdf mz2.5 2502.595mmz1 z250da mz2 2502104mm3.6.4 直齿锥齿轮传动的设计计算热封装置锥齿轮设计：1

18、)选择齿轮材料，初步确定齿数21*大学本科生毕业设计（论文）选择两齿轮材料为 45，调质，硬度 220240HBS，精度等级为 8 级。小齿轮齿数z119，传动比u 2，大齿轮齿数z2 38查图 16.2-17 及图 16.2-26 按 MQ 级质量要求取值，查得F lim 220N / mm2FE 440N / mm22)按弯曲疲劳强度初步确定模数，并初选主要参数设计公式me323许用弯曲应力FP：KT1YFSZ12u21FPSF min按表 16.2-33，取最小安全系数SF min1.4FE440FPN / mm2 314N / mm2SF min1.4外齿轮的复合齿形系数YFS：查图

19、16.4-25 得YFS 4.85载荷系数K：FPFEK 1.4所以me323取me 3mm3)几何计算分锥角：1.4294.85191 131422 2.94mm1 arccotu arccot2 26.572 arctanu arctan2 63.43大端分度圆直径：de1 mz1319 51mm22第 3 章 传动系统de2 mz1338102mm外锥距：Re d1/ 2sin151/ 2sin 26.57当量齿数：Z119ZV1 21.3cos1cos26.57Z238ZV 285cos2cos63.43齿宽系数取R 0.3齿宽b：b RRe 0.357 17.1取b 18mm实际齿宽

20、系数：b18R 0.315Re57中点模数：mm me10.5R310.50.3 2.55中点分度圆直径：dm1 de110.5R5110.50.3 43.35mmdm2 de210.5R10210.50.386.7mm切向变位系数：Xt1 0，Xt2 0高变位系数：X1 0，X2 0顶隙：c cme 0.23 0.6mm大端齿顶高：ha1 ha21 X1me1033mm大端齿根高：hf11c X1me10.2033.6mmhf 21c X2me10.2033.6mm23*大学本科生毕业设计（论文）全齿高：h 2cme20.23 6.6mm齿根角：hf 13.6 arctan 3.61Re57

21、hf 23.6f 2 arctan arctan3.61Re57f 1 arctan齿顶角：a1f 23.61，a2f 1 3.61（采用等顶隙收缩齿）顶锥角：a11a130.18a2a 67.0422根锥角：f 11f1 26.57 3.61 22.96f 22f 2 63.433.61 59.82大端齿顶圆直径：dae1 de12ha1cos15123cos26.57 56.4mmdae2 de22ha2cos210223cos63.43 104.7mm当量齿轮分度圆直径：dv1 dm1u21221 43.35 48.47mmu2dv2 u2dv1 2248.47 193.88mm当量齿顶

22、圆直径：dva1 dv12ha 48.472354.47mmdva2 dv22ha193.8823199.88mm当量齿轮传动中心距：11avdv1dv248.47193.88121.18mm22当量齿轮基圆齿距：24第 3 章 传动系统pvbmmcos 3.142.55cos20 7.52啮合线长度1gvdva12dvb12dva22dvb22avsin2154.47245.552 199.882182.192121.18sin 20214.55mm当量齿轮顶圆直径：dvb1 dv1cos 48.47cos20 45.55mmdvb2 dv2cos193.88cos20 182.19mm端面

23、重合度：gv14.55v1.93pvb7.52齿中部接触线长度：2bv1218 1.931lbm17.99mmv1.93齿中部接触线的投影长度：lbmlbm17.99mm4)齿根抗弯疲劳强度校核KAKVKFKFFtFYFSYYKYLSFPbmnm使用系数KA：查表 16.2-36 及 16.2-37 得KA1精度等级和中点圆周速度vm：3.1443.3560 0.14m/ s601000601000动载荷系数KV：KV1.02vmdm1n1KF1.5KF1.1齿轮分度圆上的圆周力Ft：25*大学本科生毕业设计（论文）Ft2000T2000291338Ndm43.35复合齿形系数YFS1 4.7

24、5，YFS2 4.42重合度系数：Y 0.250.75/v 0.250.75/1.93 0.64锥齿轮系数YK：1lbmb117.9918YK1114blbm41817.99载荷分布系数YLS ZLS21则齿根弯曲应力：11.021.51.11338F14.750.6411149N / mm2182.55YFS24.42F2F1149139N / mm2YFS14.75齿根许用弯曲应力FP:22FPFESF minYNTYre1TYRre1TYX齿根弯曲疲劳强度基本值FE 440N / mm寿命系数：YNT1(长期工作，取为无限寿命设计)相对齿根圆角敏感系数：Yre1T1相对齿根表面状况系数：

25、YRre1T1尺寸系数：YX1YX 21最小安全系数：SF min1.4许用弯曲应力值：440FP1FP21111 314.28N / mm21.4齿根弯曲强度校核结果：F1FP1，F 2FP2所以设计符合结构要求。262第 3 章 传动系统切割装置锥齿轮设计：齿数：Z1 Z230模数：me 2.5mm大端分度圆直径：de meZ 2.530 75mm中点分度圆直径：dm1 de110.5R 7510.50.3 63.75mm齿轮分度圆上的圆周力：Ft869N分锥角：12 45外锥距：Re de1/ 2sin1 75/ 2sin 45 53.04mm齿宽：b=16mm大端齿顶高：ha me 2

26、.5mm大端齿根高：hf1c Xme10.202.5mm3mm齿根角：f arctanhf3 arctan3.24Re53.04齿顶角：af 3.243.7 轴的设计计算3.7.1 轴的强度计算按许用切应力计算：受转矩 T(Nmm)的实心圆轴，其切应力TPMa为：T9.55104PTT3WT0.2d n写成设计公式，则轴的最小直径为：9.55103PPd 3 C30.2Tnn27*大学本科生毕业设计（论文）式中WTd316为轴的抗扭截面系数P：轴传递的功率n：轴的转速C：与轴材料有关的系数，轴的材料为 45 钢，取C 107T：许用切应力，取 40Mpa各轴的直径最小值计算如下：中心轴：0.1

27、83d 107315.5mm6049.5510 0.183T 0.39MPa T30.215.5 60切割装置驱动轴：0.365d 107315.5mm12049.5510 0.365T 0.39MPa T30.215.5 120凸轮轴：0.174d 107312.1mm12049.5510 0.174T 0.39MPa T30.212.1 120空转轴：0.173d 107315.2mm6049.5510 0.173T 0.20MPa T30.215.2 120计量盘驱动轴：0.167d 107315.1mm6028第 3 章 传动系统9.551040.167T 0.37MPa T0.215

28、.13603.7.2 轴的校核按安全系数法进行轴的强度校核（以切割装置驱动轴为例进行校核） ：图 3-3 切割装置驱动轴简图图 3-4 轴受力图图 3-5 水平面（XY）平面受力图29*大学本科生毕业设计（论文）图 3-6 垂直面（XZ）平面受力图图 3-7 水平面弯矩图图 3-8 垂直面弯矩图图 3-9 合成弯矩图30第 3 章 传动系统1）计算锥齿轮受力转矩T 29000N mm2T229000圆周力FtN 910Ndm163.75径向力Fr Fttancos910tan20cos45 468N轴向力Fa Fttansin910tan20sin45 468N2）计算轴承反力水平面：8998

29、5468R163.754681652N 564N25R2564468899 1931N垂直面：140910R22N 5096N25R115096910N 6006N3)画出水平面弯矩MXY图（图 3-7） ，垂直面弯矩图MXz图（图 3-8）和合成弯矩图M（图 3-9） 。4）初步分析截面 1 有较大的应力和应力集中。下面以截面 1 为例进行安全系数校核。5）轴材料选用 45 号钢调质，b 650MPa，s360MPa，求得疲劳极限： 1 0.45b 0.45650MPa 293MPa0 0.81b 0.81650MPa 527MPa1 0.26b 0.26650MPa 169MPa0 0.5

30、0b 0.50650MPa 325MPa2 102 10由式，得0022935272169325 0.11 0.0452732531*大学本科生毕业设计（论文）6）求截面 1 上的应力弯矩M191012N mm 10920N mmM110920aMpa 13.6Mpa3W0.120T29000Mpa 18.0MpaW0.2203am2 9.0MPa7）求截面 1 的有效应力集中系数因在此截面处有轴直径变化，过度圆角r 1mm，又因为D28r11.4， 0.05d20d20由b 650MPa查得k 2.0，k1.45。8）求表面状态系数及尺寸系数，由表查得 0.92， 0.91, 0.89。9）

31、求安全系数（设无限寿命kN1）得kN 11293S 9.0k2am13.60.920.91kN 11169S10.4k1.45am90.0490.920.89SS9.010.4S 6.8 S1.5S2S29.0210.42结论：根据校核，截面 1 足够安全，其他截面尚需进一步分析和校核。3.8 滚动轴承的选用滚动轴承的选择，包括类型、尺寸、精度、游隙、配合以及支撑形式的选择与寿命计算，通常可按以下步骤进行：（1）根据工作条件确定轴承部件的结构形式。（2）根据支承形式及轴承的工作特性确定轴承类型、精度。32第 3 章 传动系统（3）通过轴承部件的结构设计，强度与寿命的计算，具体确定轴承的型号。（

32、4）验算轴承的负荷能力与极限转速。滚动轴承的工作特性：（1）负荷能力：滚动轴承的负荷能力与轴承类型和尺寸有关。负荷能力一般以额定动负荷比粗略表示， 其含义为某种滚动轴承的额定动负荷值与相同外形尺寸的深沟球轴承额定动负荷的比值。通常额定动负荷用C 表示。（2）速度特性：在一定负荷和润滑条件下，滚动轴承所能允许的最大转速称为轴承的极限转速。它与轴承的类型、尺寸、负荷大小及方向、润滑剂的种类及用量、 润滑方式以及散热条件等有关。 如果极限转速不能满足要求，需要另选轴承或采取改进措施。如提高轴承精度，加大球轴承的游隙，采用青铜或夹布胶木保持架， 采用喷油或油雾润滑等，综合使用以上各项措施，可使极限转速

33、提高一倍以上。（3）调心性：轴承能够自动补偿轴和外壳孔中心线的相对偏斜，从而保证轴承正常工作状态的能力称为轴承的调心性。 调心球轴承和调心滚子轴承都具有良好的调心性能，它们所允许的轴线偏斜角分别为 3 度和 0.5 度到2 度。（4）运转精度：对于运转精度要求高的轴承需选用过盈配合。对于游动支承常使用圆柱滚子轴承， 因为这种轴承的两个套圈在安装时都可采用过盈配合。 轴承的套圈一般比较薄， 因此与轴承相配合的轴和外壳孔的形状误差也会影响轴承的运转精度，故配合件的精度必须与轴承相一致。滚动轴承的类型选择：选择滚动轴承类型时应考虑轴承所受负荷， 运转与工作环境，经济性及其它特殊要求等多种因素的影响。

34、下述原则可供参考：（1）转速较高，负荷不大。而旋转精度要求较高宜用球轴承；转速较低，负荷较大或有冲击负荷时宜采用滚子轴承。（2）当径向负荷比轴向负荷都比较大时，若转速高宜用角接触球轴承，33*大学本科生毕业设计（论文）若转速不高宜用圆锥滚子轴承； 当径向负荷比轴向负荷大的多并且转速较高时宜用向心球轴承； 当轴向负荷比径向负荷大的多并且转速较低时， 常用两种不同类型的轴承组合， 让他们分别承受轴向及径向负荷。支承刚度要求较高时，可以成对采用角接触轴承。（3）需要调整径向间隙时，宜采用带内锥孔的轴承。（4）支点夸距大，轴的变形大或多支点轴，宜采用调心轴承。在满足使用要求的情况下，优先选用价格低的轴

35、承。一般来说，球轴承的价格低于滚子轴承；精度愈高，价格愈贵；同精度的轴承中深沟球轴承最便宜。3.9 本章小结本章对主要进行了传动系统中各个链轮，齿轮，轴的计算，确定了其基本尺寸，并介绍了轴承的选用原则。34第 4 章 物料计量装置第 4 章 物料计量装置4.1 粉状物料的定量装置在轻工业生产中很多物料是呈粉粒装、液体状、粘稠状、颗粒状、块状或梗枝状。粉状物料如豆奶粉、速溶咖啡、橙汁冲剂、洗衣粉、爽身粉、塑料粉粒等；液体物料如汽水、啤酒、牛奶、白酒、果汁、酱油等。粘稠状物料如果酱、香脂、牙膏、鞋油等。颗粒状、块状、梗枝状物料如纽扣、药片、香皂、香烟、铅笔、火柴等。这些物料在生产过程中的供计量或最

36、后做成为成品包装需要解决按一定量的计量供送问题， 因此要有定量计量装置。根据定量装置的不同，定量装置有容积定量、称重定量和计数定量三种。对粉状物料主要采用容积定量和称重定量的计量方法， 对液体、粘稠状物料采用容积定量的计量方法， 对颗粒状、 块状、 梗枝状物料采用计数定量的计量方法。对于定量装置的要求，是具有较高的计量精度和速度，结构简单，并能根据计量要求进行调整和自动调节。粉状物料的定量装置， 比其他物料的定量装置要困难的多。它与粉状物料的物理、化学特征由直接的关系。例如物料视密度（即堆积密度）的不稳定性， 产品的易吸潮性， 产品与接触材料的易粘结性以及产品的不易流动性等都给计量问题带来困难

37、。 还有些产品的粉尘飞扬有害身体健康。故此类物料的供送、包装或包装过程中计量的解决，必须考虑物料的具体特性。一般说来，粉状物料的定容计量比称重计量结构简单，计量速度快，造价低但计量精度低。 容积定量比较适合小重量的粉料包装和视密度较稳定的物料，能达到包装重量的指标要求。4.2 容积定量常见的容积定量法有：量杯式、轮毂式、螺杆式、柱塞式、甩勺式等。容积定量装置：它主要由料斗、回转盘及刮板等组成。回转盘由转轴带动回转，盘上有35*大学本科生毕业设计（论文）四个圆筒形定量杯，计量杯由活门盖住。粉料由料斗送入粉罩内，再靠自重流入定量杯内。 回转盘运转时刮板刮去定量杯上多余的粉料。 已装好粉料的定量杯随

38、圆盘回转到卸料口时， 顶杆推开定量杯底部的活门，粉料自定量杯下落入漏斗，装入包装袋中，当圆盘继续回转时，顶杆又将活门推回到定量杯底部，从而阻止物料的下落。固定容积式量杯式定量装置， 它只能计量一定容积的物料， 不能做任何调整，若要改变容积则必须换用另一种定量杯。另外，这种装置只能适用于视密度非常稳定的物料， 物料视密度的变化会直接影响定量精度，所以对视密度有变化的物料需要采用结构复杂一些的可调容积式定量装置。可调容积式量杯由一个上量杯和一个下量杯组合而成。 通过调节机构改变上下量杯的相对位置，以改变容积，使其计量也随着改变，但这种调整量是有限的。 调整方法有手动和自动两种。 手动调节方法是根据

39、灌装过程检测其重量波动情况， 人工转动手轮及调节机构升降上下量杯的相对位置以达到改变量杯容积。自动调整方法则比较复杂，要在粉料进给系统中，加电子检测装置，来测得瞬时物料变化的电讯号，信号经放大装置放大后，驱动电动机，转动量杯调节机构，以调节组合量杯的容积。容积式量杯计量装置的生产能力Q：W nm(kg / min)1000式中n驱动量杯的转盘的转速（r/min）Q m转盘上的量杯个数W每个量杯的计量重量（g）W V 式中V量杯的容积（cm）物料的视密度（g/cm2）,即粉料堆积的密度，又称堆积密度固定量杯容积V定：1V定=d2l(cm3)436第 4 章 物料计量装置式中d固定量杯直径（cm2

40、）l上量杯的计量高度（cm2）可调量杯容积V调：1V调=(d12l1d22l2)(cm3)4式中d1上量杯内直径（cm）l1上量杯计量高度（cm）d2下量杯内直径（cm）l2下量杯计量高度（cm）4.3 可调容积式量杯计量装置的工作原理量杯式计量装置在充填机上应用广泛， 结构形式较多。采用量杯式计量装置计量的物料， 要求它们的容积和重量较为稳定。 为补偿容重的变化及适应充填量的变化， 本机采用可调容积式量杯计量装置。它由上下两个半只组成，一个半只固定，另外半只则是可调的，通过调整上下量杯的相对位置，从而改变容积的大小。其工作流程： 在料斗内加上被包装物后， 通过物料的自重和搅拌器的搅拌，计量盘

41、以容积计量方式进行计量，计量过得被包装物通过卸料斗，充填到包装袋内。表 5-1 计量杯设计尺寸表整体尺寸固定量杯可调量杯容积可调范围可移动行程340(mm)450(mm)540（mm）D=25mmD=35mm4.4226.67mm16mmH=25mmH=15mm虽然此设计的计量杯在容积上可以进行调节， 但是由于调节的方式只能通过手动进行， 那么所调节的精度就受到了一定了影响，所以此结构仍然需要进行进一步的改善。37*大学本科生毕业设计（论文）4.4 本章小结本章介绍了粉状物料的几种计量方法， 着重阐述了可调容积式计量盘的组成和工作原理，并对其计量容积进行了计算。38第 5 章 供膜装置第 5

42、章 供膜装置5.1.供膜装置的选用轻工业生产常常是成批大量的， 在生产过程中要把工件按一定的节拍和方位送到工作位置，经过加工、装配、或包装后再取下。如果工件的供送和取下采用手工操作，不仅体力劳动繁重，而且生产率也不可能提高。因此为了提高生产率，降低劳动强度，保证加工质量，采用自动上、下料装置是必不可少的措施。也只有实现上、下料的自动化，才能实现机械加工、装配、包装的全自动化。由于轻工业行业加工对象范围的广泛性与多样性， 轻工业机械的上料自动化比其他行业的上料自动化在装置的结构和设计上要复杂的多。 这些装置应满足轻工业机械生产的一些基本要求： 卷料与条料， 板片料， 件料，长棒料，液体、胶状料，

43、粉粒料等上、下料装置。液体、胶状料及粉粒料属于流动性而不成形的物料，它们的上料装置需解决定量供料问题。纸料与塑料薄膜送料装置是轻工业机械， 特别是包装机械常用的上料装置，以供给包裹用纸与各种商标用纸。提供的纸料与塑料薄膜，可以是片状的， 也可以是卷状的， 相应的有片状送料装置与卷料送料装置两类不同形式。5.2 供膜装置的主要组成1.包装薄膜安装轴2.包装薄膜张力自动调整装置3.薄膜终了检测装置4.图案校准光电控制装置5.包装薄膜送人装置6.包装薄膜导辊筒7.包装薄膜导向器5.3 供膜装置的工作过程39*大学本科生毕业设计（论文）将一卷包装薄膜经初级导向辊筒，橡胶辊筒，由薄膜引导器对折，接着由热

44、辊筒进行封口，制成袋状后，各袋子通过切口装置，然后经旋转切割装置按规定尺寸切割后，由成品排出槽排入下道工序。5.4 本章小结本章对供膜装置进行了简单介绍， 并概括了供膜装置的组成部分和工作原理。40第 6 章 热封装置第 6 章热封装置6.1 热封装置概况将容器的开口部分封闭起来的机器成为封口机。 食品原料经过加工成成品后，为了能够长期保存，必须装入相应的容器并封口杀菌，使装入容器内的食品与外界隔绝， 不在受到外界空气及微生物的污染而引起腐败。不论是铁罐、玻璃罐等容器，或是其他包装材料如铝、塑料等以及由塑料薄膜、铝箔等制成的复合薄膜，如不能严密封口蜂蜜，就不能达到长期保存的目的。所以封口是食品

45、加工过程中主要工序之一。常用的封口方法可分为：热压式封口；压纹式封口；辊压式封口；卷边式封口；压力式封口；旋合式封口。本机采用热封方式，主要装置是封口热辊筒装置。热封广泛使用在塑料薄膜的封口上， 大多数采用电热丝加热，加热温度在 130150C 之间。有常热式、脉冲加热式、油热式等数种。对于卷筒平张塑料薄膜来说， 制成袋形尚需经过纵封和横封操作。纵封又分为间歇式和连续式两种，横封一般均采用间歇式。6.2 热封装置主要组成部分1.封口热辊筒装置2.左右挤压调整螺栓3.定位螺栓4.热辊筒座固定螺栓5.热辊筒齿轮6.驱动变向齿轮7.热辊筒座8.调整用垫片9.辊筒安装座41*大学本科生毕业设计（论文）

46、口热辊筒装置用等速旋转的单热辊筒牵引包装薄膜，并将薄膜热压熔接，此时纵向与横向封口将同时进行。热辊式加压封合工作原理： 本机采用热辊热封。机用电热丝对辊形热封头恒温加热，经过与热的一对辊轮(加热也可以是其中的一个)作连续对滚运动， 将要封合的薄膜送入两辊轮之间， 在薄膜向前输送的过程中被加热封合。由于热辊式加热能连续工作，因此生产率较高，可用于复合薄膜的制袋。6.3 本章小结本章对热封装置进行了简单介绍， 并概括了热封装置的组成部分和工作原理。42第 7 章 切割装置第 7 章 切割装置7.1 切割装置主要组成部分：（1）割装置离合器手柄（2）切割位置调整旋转（3）割位置微调手柄（4）螺旋齿轮

47、（5）旋转刀具（6）固定刀具（7）固定刀具安装螺栓（8）固定刀具轴（9）旋转刀具轴（10）切割装置地板7.2 切割装置的调整1）切割装置的微调:用切割位置微调手柄对切割的位置进行微调。在手柄不能调整的范围内时转动手柄，使螺旋齿轮位于中心部位。2）切割位置的粗调：将切割装置离合器手柄放在“ON” 的位置。向里按进切割位置固定侧的咬合齿，再旋转刀具，按旋转方向转动，切割位置下降，按逆方向转动，则切割位置上升。3)转动旋转刀具至如下图所示位置，调整使其在斜线围内再固定。注意:在切割之前，包装品接触旋转刀具的安装部位时，会造成切割位置偏移。4）封口部位被斜切时的调整：根据薄膜的特性，有时填充密封后发生

48、倾斜，则松动固定螺栓进行调整。松动切割台固定用螺母， 使切割台整体倾斜，用切割台调整螺栓进行43*大学本科生毕业设计（论文）调整,调整后不要忘记拧紧固定螺栓及调整螺栓。不同的薄膜以及在填充后及空袋的情况下， 在切割台其切口的倾斜度是不同的。5）切割刀具的更换及切割情况调整：松动固定切割装置的螺母，使固定刀的刀口在距离机器基板 200 处水平安装。6） 松动旋转刀具安装螺栓后， 使旋转刀刃刚接触到固定刀刃之后固定。7）然后，再次用手转动旋转刀刃，切割使用的薄膜。观察其切割状况，用铜锤轻轻敲击固定刀进行调整。为使其能理想的切割薄膜，脱开离合器，用手转动旋转轴，来确认其切割程度。注意事项:热辊筒起密

49、封薄膜的作用，也起着牵引薄膜的作用。挤压的程度要达到能够拉紧薄膜为止。注意挤压过强易造成薄膜破裂。用挤压调整螺栓调整，使密封强度达到所要求的强度。薄膜安装轴的中心和纵向热封口的咬合位置都要距衬底 195 ， 其理由是在纵向封口之前，薄膜从中央部分开始对折，然后才能进行封口。因热辊筒的部位会有与热辊筒几乎一样的温度， 为尽可能地延长辊筒座的使用寿命，要使用专门的耐热油，注入辊筒座的注油孔。如果使用一般的透平油，因其不具备耐热性，会立即变质固化，固化后再辊筒座与热辊筒之间积聚，会妨碍辊筒的转动，使辊筒很快磨损。7.3 本章小结本章简要介绍了切割装置的主要组成部分和调整方法。44结论结论经过半个学期

50、的努力， 通过资料查阅， 参照多本机械设计手册及老师的多次指导， 我完成了粉料立式袋包装机的传动系统设计和总体设计。本次设计中包含的传动系统的设计， 可调容积式量杯的结构设计，总体装配图的绘制以及轴和齿轮等部分的绘制。 其工作原理为： 通过传动系统驱动供料系统下料， 进入可调容积式计量盘， 同时供膜系统动作， 使包装材料经过成型器，在热封辊的拉动下进行热封，最终经过切割装置切断输出成品。它的优点是设计结构紧凑，外形简洁美观大方，调节方便，实现计量的可调节性，制袋的速度和每袋的容量均可调节，具有启动缓冲功能，速度稳定，工作电压稳定，抗干扰能力强。它的缺点是计量盘调节及切割角度调节都是手工调节，