毕业设计（论文）-饮料灌装机设计.docx

毕业设计说明书题目：饮料灌装机设计学院：无锡太湖学院专业：数控技术学号：1023079姓名：耿皓指导教师：刘新佳完成日期：成日年4月16日摘要由于企业生产发展需要，现有饮料灌装生产线的设计能力已远远不能满足生产要求，必须对生产线进行改造。饮料灌装机为饮料灌装生产线关键设备为此，选定饮料灌装机这一工厂实例作为课题。星形拨瓶轮是灌装机的一个零件，它是将限位机构送过来的瓶子准确地送入灌机中的升降机构，或是将灌满的瓶子从升降机构取下来送入传送带的机构。灌装机械是一种比较特殊的机械，他可以将定量的液体物料品（简称液料）充填入包装容器内的机器里面。因为所需要的灌入的液体具有一定的流动性，在这个情况下，我们一般选择刚性的容器，如金属罐、聚脂瓶、玻璃瓶、等等。容器的输出部分主要靠分件供送螺杆、输送链带、星形拨轮和弧形导板来相结合；同时这个拨轮也用于容器的输出。螺旋限位器用于包装工业领域内，现在已经广泛应用于多种类型的分件供送螺杆装置里面，可以按照某种工艺的要求将规则或者不规则排列的容器或物品以确定的速度、方向和间距分批或者逐个地送到给定的工位。关键词：饮料；灌装机；星型拔轮机构AbstractDuetotheneedofenterprisedevelopment,designcapacityoftheexistingbeveragefillingproductionlinehasbeenfarcannotmeettherequirementofproduction,mustcarryonthetransformationoftheproductionline.Beveragefillingmachineisthekeyequipmentofbeveragefillingproductionlineforselectedbeveragefillingmachine,thisfactoryinstanceasthesubject.Dialstar-shapedbottlefillingmachineroundistolimittheagencysentthebottle,fillingmachineaccuratelyintothetake-offandlandingorabottlefilledwiththebodiesremovedfromtheliftconveyorbeltintothebody.Quantitativeliquidmaterials(referredtoasliquid)intothepackagingcontainerfillingmachinefillingmachinerycalled.BecausethenumbertobefilledwithliquidwithIiquid9Therefbre,thegeneralcontainerusedforrigidcontainers,suchasPETbottles,glassbottles(orcans),metalcans,cartonsandothercomposites.Conveyorbelt,sub-itemsfordeliveryscrew,star-shapedandarc-shapedguideplatePulloutthegearcombinationfortheimportationofcontainer;PulloutthegearAtthesametime,theoutputisalsousedincontainers.Spirallimitinthefieldofpackagingindustry,isnowwidelyappliedtovarioustypesofsub-itemsfordeliveryscrewdevice,aprocessmayrequirerulesorirregulararrayofcontainers,objectstodeterminethespeed,directionanddistanceindividuallyorinbatchestoagivenposition.Keyword：Drinks；TheFillingMachine；Star-Sh叩edBodiesOutRound摘要2Abstract3第1章绪论61.1研究背景61.2 国内外发展现状71.3 课题研究意义8第2章饮料灌装机总体方案设计92.1 饮料灌装机的设计方案92.2 灌装的基本方法9第3章灌装机传动系统设计计算113.1类比法选择动力源113.2工位的计算113. 3拨瓶轮主要结构参数设计计算111. 3.1拨瓶轮齿槽数（齿数）确定113. 3.2拨瓶轮节圆半径的确定124. 3.3拨瓶轮其它尺寸的确定125. 3.4包装容器与拨瓶轮的相对运动136. 4螺旋限位器设计153. 4.1限位器总体计算154. 4.2螺杆等速段计算165. 4.3螺杆变加速段计算176. 4.4螺杆等加速段计算207. 5带的选择和校核228. 6液箱的计算24结论26致谢27参考文献30第1章绪论1.1研究背景该灌装机是包装机的小分支，灌装机从材料的包装点区分，可分为液体灌装机，膏体灌装机，粉剂灌装机，颗粒灌装机;如果自动化生产来区分的程度，可分为半自动灌装机和全自动灌装生产线。根据灌装原理来区分，可分为常压灌装机，液体灌装机，压力灌装机，灌装机械油，膏体灌装机，膏体灌装机，粉末灌装机，水灌装机和斗真空灌装机。(1)常压灌装机常压灌装机是将灌装机在一个标准大气压力下，靠液体自身的重力进行灌装。这类灌装机又可以分为定时灌装机和定容灌装机，但这种灌装机存在有一定的缺陷，这类灌装机只适用于灌装低粘度不含气体的液体。(2)压力灌装机压力灌装机是将灌装机的产品高于一个标准大气压力下进行灌装，这种灌装机也可分为两种：第一种情况是在贮液缸内的压力与瓶中的压力相等的前提下，靠液体的自身重力流入瓶里面，从而进行灌装，我们称这个情况的灌装为等压值灌装；第二种情况是在贮液缸内的压力高于瓶中的压力的前提下，液体依靠压力差流入瓶里面。这种方法多用于高速生产线上。比起常压灌装机，压力灌装机能适用于含气体的液体灌装，如饮料、啤酒、汽水等。(3)真空灌装机真空灌装机是将灌装机产品的压力低于一个标准大气压力下进行灌装。这种情况的灌装机的结构相对比较简单，但是效率却相当的高，而且对物料的粘度适应范围也比较广，可适用于糖浆、油类、果酒等。(4)油类灌装机油类灌装机顾名思义可以灌装各类油品，比如润滑油、花生油、食用油、豆油等等。这一类的灌装机产品的开发跟研制，就是专门针对油品物料的灌装，它的优点可以实现人工操作和无人化操作的灵活配置。这一类灌装机按计量方式可分为活塞式、流量计式、称重式等。如果按照设备的样式，则可分为直线式、旋转式等等。在我国，制造油类的灌装机厂家大多数分布在沿海地区，如广东省、江苏省、山东省。(5)注塞式灌装机注塞式灌装机主要用于医学、食品、油脂、农药方面，同时也适用于一些其他特殊的行业，这类灌装机可以用于灌装各种液体、膏体类产品，比如我们日常生活中经常用到的消毒液、洗手液、牙膏、药膏、各种化妆品等物品.(6)液体灌装机液体灌装机这种类型的采用全新卧式设计，这类灌装机本身轻巧，用起来特别的方便，它能自动抽料，对于黏稠较大的膏体可加料斗加料。立式液体灌装机是液体灌装机中的一种，相比于一般的液体灌装机，立式液体灌装机有一种特殊的功能，它具有手动和自动相互切换的功能：当灌装机处于“自动”状态下的时候，它可以按照设定的速度，自动进行连续灌装。相反的，当机器处于手动状态的时候，操作人员可以踩动踏板来进行灌装操作。如果一直踩住踏板，它就处于自动连续灌装的状态下。（7）膏体灌装机这种类型的膏体灌装机适合于灌制从水剂到膏霜的各种黏度产品，是广大日化、食品、医药、农药等行业的理想填充机型。特点全新卧式的设计，轻巧和方便，自动抽料，对于黏稠较大的膏体可加料斗加料。双头卧式类型的膏体灌装机双头卧式膏体灌装机手动及自动相互切换的功能：当机器处于“自动”状态，机器按设定速度，自动进行连续灌装操作。而当机器处于手动状态，操作人员踩动踏板，来实现灌装，若一直踩住不放，则也变为自动连续灌装的状态。防滴漏灌装系统：灌装时气缸上下动作，带动闷头。（8）酱类灌装机酱类灌装机专门用于日常生活中的粘稠酱类的灌装，其中包括我们平时经常用到的调味品，比如辣椒酱、豆瓣酱、牛油火锅底料、红油火锅底料。如果我们把它按照操作流程来区分，我们可以把这种类型的分为全自动灌装机和半自动灌装机称重式灌装机，它们多用于黏度较低的液体。比如我们生活中经常见到的油漆，涂料，树脂等等。（9）颗粒浆状灌装机颗粒浆状灌装机很多行业，最主要用于医学、食品方面，是一个很实用的颗粒浆状粘度流体充填设备。（10）粉剂灌装机粉剂灌装机的用途极其广阔，它经常用于定量灌装。比如我们生活中经常见到的农药、兽药、消毒剂、洗衣粉、奶粉、调味品、味精、食盐、白糖、添加剂等。粉剂灌装机这种类型的有着其它灌装机所不具备的优点，它是靠微电脑控制，定量准确，参数是可调整的，误差可自动修正。强弱电分开，无干扰。更值得一提的是这类灌装机的可靠性非常高，适应面非常广阔。它的填充部件都是由全不锈钢制做，所以它的加工精度高，互换性非常好，而且分级非常的合理。1.2 国内外发展现状显而易见，饮料灌装机跟饮料有着千丝万缕的关系，饮料的问世对饮料灌装机的出现有着决定性的关系。随着饮料行业的越来越壮大，人们对灌装机的生产要求越来越高。饮料灌装机的开始当数美国研制出玻璃灌装机，随后，一种新型灌装机一一灌装番茄酱的压力灌装问世，紧接着人们发明了封口机械，后来人们把灌装机械和封口机械集合在了一起。纵观灌装机的历史，灌装机的更新与发展经历了3个大的阶段。第一阶段历时6年，从1952年到1957年，这个阶段的主要贡献是研究成功了含气体饮料的灌装机械由差压灌装向等压灌装。第二阶段只用了3年，从1957年开始，最早开始研究的是德国，紧接着法国与苏联也加入了研究,他们成功研制了等压弹簧阀。等压弹簧阀的研究不仅使得灌装机的结构变得简单，而且大大提高了生产效率，为后来灌装机的高速化，高效化创造了良好的条件。在灌装机的研制历史上,等压弹簧阀的研制在灌装发展史上具有重要的意义,一直到现在等压灌装机还在广泛使用，但是它的功能更的更加完善，结构安排的更加清晰合理。最后一个阶段的标志是德国一家公司发明了电动阀，电动阀的发明对灌装时间，灌装速度进行严格的控制和可靠的界定。相比于其他国家，我国饮料灌装机械制造业可以说是不容乐观，8年抗日战争，3年内战，使得我国的机械制造业远远落后于其他国家。加上后来的苏联逼债，3年自然灾害，人们能否吃饱都已经成了问题，更不用谈什么能喝上饮料，更不会有什么饮料灌装机的研究与发展。当时国内仅有的几个饮料加工场所使用的机械都是其他国家淘汰的产品，使用这种机械加工饮料，大大的影响的生产效率。1967这一年是我国灌装机械发展值得纪念的一年，这一年才是我国开始研制和生产灌装机械。进入1970年后，随时四人帮被打倒，中国才结束了10年文化的浩劫。紧接着我国就引进了国外灌转生产线，很多设备得到了很大的改进，使得我国包装机械行业开始了一个新的阶段。机械，轻工，和一些军事企业在模仿的基础和消化国外技术等领域，并发展和小品种的灌装机的发展，提供了一些饮料生产厂，推动了中国饮料行业的发展。80年代是中国发展的繁荣时期，第三次全会11清晰，走社会主义道路的中国特色，开门，改革开放。当时的德国是世界上机械制造的大国，我们很快引进德国灌装生产线的制造技术，每