-食品切断装置的设计方案说明书学士学位论文.doc
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1、宁波大红鹰学院毕业设计(论文) 分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)食品切断装置的设计所在学院机电学院专 业机械设计制造及其自动化班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日36诚 信 承 诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文食品切断装置的设计均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。 承诺人(签名): 2012年 3 月 30 日摘 要 目前国产的设备大多是对国外进口产品的简单仿制,因此针对食品机械关键部件的深入研究,对原理、结构、运动、功能等分析,提供结构简单可靠、操作方便、化程度高、使用范围广的食品机械是很有必要的。本文在分
2、析食品机械的工艺和使用要求的基础上,通过对关键部件的理论分析,提出一种实用、简单、可靠和通用的传动系统,将结构等关键部件的设计原理、结构特点等做了较为详细的研究和设计;本文分析各机构的运动学规律,提出可行的优化结构满足包装工艺;对关键部件提出完整的设计方法,旨在满足市场需求,推动企业创新步伐。 本文借助了Autocad,pro/e等软件分析运动规律和结构设计,这种利用计算机辅助设计和分析的方法,可以应用于其它类型食品机械设备的设计和分析中。关键词:食品机械 ,传动系统,结构设计,计算机辅助设计ABSTRACTAs the demand for food diversification, per
3、sonalization, automatic powder food machine applications more generally. Most of the current China-made equipment is to copy。Simple import of imitation products, the automatic food machine for powder-depth study of key components, the basic principles, structure, movement, functional analysis, to pr
4、ovide a simple and reliable structure, convenient operation, high degree of automation with a wide range of food machines is necessary. Based on the analysis of powder food machine automatic food processes and the use of the requirements on the basis of the key components of the theoretical analysis
5、, a practical, simple, reliable and versatile drive system, a single package for the bag to expand the size and output of long adjustable structure; for delivery of the film structure, the structure of closed traction, closed-end structure, such as cutting off key parts of the design principles, str
6、uctural features, such as doing a more detailed study and design; This paper analyzes the law of the Kinematics , optimizing the structure and put forward feasible to meet the food process; a key component of a complete design method, designed to meet the market demand,Promoting innovation. In this
7、paper, using the autocad, pro/e, such as movement of software analysis and structural design, such as the use of computer-aided design and analysis methods can be applied to other types of food equipment design and analysis.Keywords: automatic food machine,technology transmission,structure designing
8、,CAD目 录摘 要IIIABSTRACTIV目 录V第1章 绪 论71.1 食品切断装置(机械)的应用及适用范围71.2 食品装置(机械)的国内外发展情况71.3 食品装置(机械)研究开发的意义10第2章.课题研究的内容及要求102.1课题研究内容102.2课题的研究要求10第3章 食品切断装置的传动方案设计113.1 选择电动机的条件113.2电动机类型的选择及功率的确定113.3传动方案的确定133.4各级传动比的确定14第四章 切断装置的设计154.1 切断装置间歇比的分配154.1.3切断装置间歇比的分配164.2 不完全齿轮机构副设计174.2.1 基本型式与啮合特性174.3 凸
9、轮机构的设计274.4 刀架设计284.5 轴(凸轮,小齿轮)设计294.6 刀架上下导杆设计304.7 刀架固定定位板设计304.8 销轴(位于凸轮和刀架间)设计314.9 轴承座(轴上两端)设计324.10 箱体设计334.11切断装置的其它部件设计34总结及展望35参考文献36致 谢38第1章 绪 论1.1 食品切断装置(机械)的应用及适用范围现代经济生活中,绝大多数产品都需要经过包装成为商品,才能进入流通流域。而有些产品的包装要借助包装技术及装备。所以包装设备在包装过程中是不可或缺的工艺手段。食品切断装置是包装设备中较为重要的一种机械设备形式,可广泛应用于一般块状食品的包装,尤其适用于
10、大批量的转移、称重、封口 、码放等过程。利用小型自动包装机械包装是提高装袋速度,减轻工人劳动强度的有效方法。1.2 食品装置(机械)的国内外发展情况食品机械,最初是由美国于上世纪五十年代开发出来的产品。后来日本得到发展,并于上世纪六七十年代随日本经济高速发展,技术性能得到长足的进步。上世纪八十年代初,我国大量引进食品机械并生产出自己的产品。以日清品牌为代表,主要针对方便面生产线配套使用。上世纪九十年代,这种机型开始大量用于粮食流通,同时派生出各种各样的类似包装机。随着机电一体化的应用,粉料自动包装也向着高速全自动模块化的方向发展及创新。现今国外开发的食品机械已极其人性化:高速、节能、全自动、模
11、块化。就国内外食品机械的开发情况来看,主要从以下几点进行:(l)不断扩大其通用能力,以满足多种属性粉料的包装。(2)高速全自动,配备微机控制系统,借助预先储存的程序控制多台伺服电机,分别驱动有关执行机构。(3)参数化调整和设置,对主要操作部件(供送、袋成型、牵引、封切等)作适当调整有关工作参数,便可在较宽的尺寸范围内,满足不同品种不同尺寸的包装。(4)模块化结构设计,对供送、牵引、封切等主要部件进行相对独立并又能较为自由组合的结构设计,以满足卧式组合和立式组合的包装机。德国与美国、日本、意大利均为世界食品机械机械大国。在食品机械机械设计、制造、技术性能等方面居于领先地位。德国食品机械机械的设计
12、是依据市场调研及市场分析结果进行的,其,目标是努力为客户,尤其是为大型企业服务。为满足客户要求,德国食品机械机械制造厂商和设计部门采取了诸多措施: (1)工艺流程自动化程度越来越高,以提高生产率和设备的柔性及灵活性。采用机械手完成复杂的动作。操作时,在由电脑控制的摄像机录取信息和监控下,机械手按电脑指令完成规定动作,确保包装的质量。 (2)提高生产效率,降低生产成本,最大限度地满足生产要求。德国食品机械机械以饮料、啤酒灌装机械和塑料食品机械机械见长,具有高速、成套、自动化程度高和可靠性好等特点。其饮料灌装速度高达12万瓶/h,小袋食品机械机的包装速度高达900袋min。 (3)使产品机械和食品
13、机械机械一体化。许多产品要求生产之后直接进行包装,以提高生产效率。如德国生产的巧克力生产及包装设备,就是由一个系统控制完成的。两者一体化,关键是要解决好在生产能力上相互匹配的问题。 (4)适应产制品变化,具有良好的柔性和灵活性。由于市场的激烈竞争,产品更新换代的周期越来越短。如化妆品生产三年一变,甚至一个季度一变,生产量又都很大,因此要求食品机械机械具有良好的柔性和灵活性,使食品机械机械的寿命远大于产品的寿命周期,这样才能符合经济性的要求。(5)普遍使用计算机仿真设计技术。随着新产品开发速度不断加快,德国食品机械机械设计普遍采用了计算机仿真设计技术,大大缩短了食品机械机械的开发设计周期.食品机
14、械设计不仅要重视其能力和效率,还要注重其经济性。所谓经济性不完全是机械设备本身的成本,更重要的是运转成本,因为设备折旧费只占成本的68,其他的就是运转成本。我国食品机械行业起步于20世纪70年代,在80年代末和90年代中得到迅速发展。已成为机械工业中的10大行业之一,无论是产量,还是品种上,都取得了令人瞩目的成就,为我国包装工业的快速发展提供了有力的保障。目前,我国已成为世界食品机械工业生产和消费大国之一。 食品机械作为一种产品,它的含义不仅仅是产品本身的物质意义,而是包括形式产品、隐形产品及延伸产品3层含义。形式产品是指食品机本身的具体形态和基本功能;隐形产品是指食品机给用户提供的实际效用;
15、延伸产品是指食品机的质量保证、使用指导和售后服务等。所以食品机的设计应该包括:市场调研、原理图设计、结构设计、施工图设计、使用说明书编写及售后服务预案等。 食品机械设计的类别主要有:测绘仿制设计、开发性设计、改进性设计、系列化设计。如啤酒灌装生产线生产能力为164万瓶/h,其中灌装机的灌装阀工位数从48个、60个、90个到120个就属于系列化设计。 由普通啤酒灌装生产线到纯生啤酒灌装生产线的设计就属于改进、开发性设计。对于中低速运行的食品机,目前我们基本上可以进行自主设计。而高速运行的食品机,特别是一些先进机型,大多是测绘、仿制国外的同类机型,进行国产化设计和系列化设计。其主要的原因是:(1)
16、大多数设计人员还没有真正掌握先进的设计方法,如高速食品机械的动力学设计理论和方法等,对高速工况下机构的动态精度分析等问题还不能模拟解决;(2)产、学、研结合不够紧密,理论上的科研成果不能及时地在实际设计中运用,设计人员缺乏及时的技术培训;(3)整个行业缺乏宏观调控的力度,优势资源不能得到合理的配置与调整。在食品机械设计领域,绝大多数设计人员仍沿用以前的设计方法:(1)根据设计任务书寻找同类机型作为样机;(2)参考样机制定各项技术性能指标及使用范围;(3)设计工作原理图、传动系统图;(4)设计关键零件,部件;(5)设计总装图方案和动作循环图;(6)设计部件图、总装图和零件图;(7)对主要部件中的
17、关键零件进行强度、刚度校核;(8)设计控制原理图、施工图等。而今,国内一些大学的设计软件,可以对食品机中常用机构进行有限元分析和优化设计,其开发的凸轮连杆机构CADCAM软件已经能够满足企业进行凸轮连杆机构自主设计的能力,但在实际食品机械的设计中应用还不普遍。新型食品机械往往是机、电、气一体化的设备。充分利用信息产品的最新成果,采用气动执行机构、伺服电机驱动等分离传动技术,可使整机的传动链大大缩短,结构大为简化,工作精度和速度大大提高。其中的关键技术之一是采用了多电机拖动的同步控制技术。其实掌握这种技术并不很难,只是一些设计人员不了解食品机械的这一发展趋势。如果说以前我国食品机械设计是仿制、学
18、习阶段,那么现在我们应该有创新设计的意识。我国食品行业技术与机械近些年所取得的成绩是显著的,其起步于20世纪70年代末,刚起步时年产值仅七、八千万元,产品品种仅100 余种,技术水平也较低。在20纪80年代中期至20世纪年代中期十余年的时间里,才得到快速发展,年增长率达到20%30% ,到1999年底塑料和食品机械达40 大类,品种达1700种,到2000年产值增加到300亿元,且技术水平也上了个台阶,开始出现了规模化、自动化趋势,传动复杂、技术含量高的设备也开始出现,许多食品机械如液体塑料灌装机等设备已开始成套出口。1.3 食品装置(机械)研究开发的意义 针对国内许多部门对食品切断机械的需求
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