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1、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
2、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,designcapacityoftheexistingbeveragefillingproductionlinehasbeenfarca
3、nnotmeettherequirementofproduction,mustcarryonthetransformationoftheproductionline.Beveragefillingmachineisthekeyequipmentofbeveragefillingproductionlineforselectedbeveragefillingmachine,thisfactoryinstanceasthesubject.Dialstar-shapedbottlefillingmachineroundistolimittheagencysentthebottle,fillingma
4、chineaccuratelyintothetake-offandlandingorabottlefilledwiththebodiesremovedfromtheliftconveyorbeltintothebody.Quantitativeliquidmaterials(referredtoasliquid)intothepackagingcontainerfillingmachinefillingmachinerycalled.BecausethenumbertobefilledwithliquidwithIiquid9Therefbre,thegeneralcontainerusedf
5、orrigidcontainers,suchasPETbottles,glassbottles(orcans),metalcans,cartonsandothercomposites.Conveyorbelt,sub-itemsfordeliveryscrew,star-shapedandarc-shapedguideplatePulloutthegearcombinationfortheimportationofcontainer;PulloutthegearAtthesametime,theoutputisalsousedincontainers.Spirallimitinthefield
6、ofpackagingindustry,isnowwidelyappliedtovarioustypesofsub-itemsfordeliveryscrewdevice,aprocessmayrequirerulesorirregulararrayofcontainers,objectstodeterminethespeed,directionanddistanceindividuallyorinbatchestoagivenposition.Keyword：Drinks；TheFillingMachine；Star-Sh叩edBodiesOutRound摘要2Abstract3第1章绪论6
7、1.1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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、的大国，我们很快引进德国灌装生产线的制造技术，每小时的生产效率能达到20000瓶，这在以前简直是不敢想象的。在这种基础上，我国开始了对中小型的灌装机的改进与生产，随着经验的积累，能够自发研制大型灌装机，技术上得到的飞越的提高，将我国的机械灌装行业带到了一个腾飞的时代。1.3 课题研究意义如今的世界是一个高速发展的时代，国与国之间比的就是经济与军事实力。无论是经济还是军事，现在都离不开机械的生产与加工。生产效率决定着一个国家的未来，只有高效率的生产与加工，才能使国家变得更加强大。就拿我研究的课题灌装机来说，当今国际灌装机加工成套设备向着大型化发展，工艺技术水平也逐步向智能控制和自动控制方向靠拢。
18、而我们国家的灌装机与当今国际形势比起来还是不容乐观的。其中最主要的问题在于中国的灌装机没有集合自己国家的现状，而是一味的模仿其他国家的设备，有很多的设备根本不适合我国的国情。纵观灌装机的发展历史，早已从以前简单的加工的方法转化为现在流水线的加工工艺流程，但现在值得研究是如何让各环节的转换保持良好的畅通。进入21世纪，智能控制技术已经成为灌装机的主导技术，它大大减少了人工的输出，使得灌装机的效率大大的提高。灌装机在很多行业都有着广泛的使用，主要包括食品行业、饮料行业。如今各行各业的竞争都相当的激烈，食品包装机械之间竞争更是如日中天。显而易见，今后的食品灌装机械主要靠智能控制技术对产品进行自动化生
19、产，未来的食品灌装机必须具备高效率、低消耗的生产能力。我国自从改革开放以来，人们生活水平越来越高，对饮料的需求量越来越大。不仅如此，人们对饮料的追求也越来越多，饮料的品种也越来越多种多样。到了夏天，啤酒的需求量更是大的惊人，许多地方都出现供不应求的情况。所以，饮料灌装机的生产效率决定着饮料行业的未来。让人兴奋的是，最近几年，我国科学技术有了很大的提高，灌装机行业有了飞快发展，无论是技术水平、还是设备性能、等方面都有了很大程度的提高。第2章饮料灌装机总体方案设计2.1 饮料灌装机的设计方案本次研究的这种灌装机适用用于含汽饮料(啤酒,汽水等)的灌装，它经常用于中等规模的饮料厂里使用。本文设计由于企
20、业生产发展需要，现有饮料灌装生产线类的设计能力己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(BZQP40-8型啤酒灌装压盖联合机的灌装部分)，为此，选定饮料灌装机这一工厂实例作为课题。设计参数：圆形标准玻璃瓶按国家指定标准GB4544；瓶高：H=(160-290)mm；瓶径:D=(5676)mm；瓶口内径：d=(1316)mm;装瓶头数：=40压盖头数：%二8生产能力：6000-8000(瓶/小时)，完成相关的系统结构图，零件图等。参考设计方案如图1所示：图1：饮料灌装机方案图2.2 灌装的基本方法(1)常压法类灌装：常压法灌装顾名思义，前提是在标准大气压下，
21、依靠需要灌装的液体的自身重力流入包装容器内。常压灌装的过程分为三个步骤，先将灌装的液体装进容器，与此同时将瓶中的空气排出来，等到液体达到指定的容量时，自动停止液体进入，最后将排气管中剩余的液体排除掉。(2)等压法类灌装：顾名思义等压法利用压缩空气给包装容器充气，使得两者的压力几乎相等，最后依靠液体自身重力流入包装容器内。等压灌装的操作过程分为四个阶段：先充气使得压力几乎相等，然后进液回气，接着停止进液，最后释放压力。释放压力就是指放出瓶颈内残留的压缩气体，避免瓶内突然降压而引起大量冒泡。等压法灌装的优势在于它适用于含气饮料的灌装，并且大大降低了二氧化碳的损失。最有名的饮料口渴可乐就是用这种方法
22、进行灌装。(3)虹吸法类灌装：这类灌装法利用的是虹吸原理。这类灌装机的设备机构比较简单，主要灌装那些不含气的液体。缺点是灌装速度比较低，生产效率不容乐观O(4)压力法类灌装：顾名思义压力法灌装是依靠机械或气液压等装置控制活塞往复运动，降粘度较高的液体物料从储料缸吸入活塞缸内，最后再强制性压入待灌装的容器内。第三章灌装机传动系统设计计算3.1 类比法选择动力源根据类比法选择电机。我在扬州一家食品加工厂实习时，他们使用的电机为Y112M-6.2.2KW,因为是轻工机械的原因，所以功率不用太大，最后选择了Y系列三相异步电动机，选择Y112M-6。其功率为2.2KW额定转矩为2额定转速940rmin重
23、量45Kg3.2 工位的计算机器的生产能力范围是6000-8000瓶/时，这类机械又是轻工机械，所以按高生产率134瓶/分钟计算，不但可以满足设计要求，同时也符合安全要求。考虑到螺杆限位开关需要一定的空间，所以位置设置在水箱，进水口和出水在车轮之间的空间，在它的头上没有工作。所以，一周仍然是67个工位。67本机的工作头的旋转周期是68转，每分钟13467=2周期，使工作头转转速坦转68转3.3 拨瓶轮主要结构参数设计计算3.3.1 拨瓶轮齿槽数（齿数）确定星滚轮齿生产能力为Q,星形拨轮齿数为Zb,转盘的主轴转速为疝，根据单位时间内提供瓶数应该等于出瓶数。则Q=60Z（3.1）式中，Zb齿数；Q
24、一生产能力，瓶/时；n转速，radmin0拨瓶轮齿数由Zb=Q/60/T确定。根据提供的资料我们可以知道灌装机得生产能力Q=60008000瓶/时，大转盘主轴转速根据计算得出m=3wdmin.则可以确定拨瓶轮主轴转速n=15%min.我们可以初步确定这个拨瓶轮主轴转速与灌装机大转盘主轴转速的比例为i=5.拨瓶轮齿数Zb：Zz,=60z,=600080006015=6.78.9选取拨轮齿数Zb=8。3.32拨瓶轮节圆半径的确定让拨轮节圆半径为Rb,行星盘间距为Cb,因为在相等的时间间隔容器定时喂食，然后211Rh=Ch-Zh(3.2)Rb=CbZ,211(3.3)旋转灌装机而言，Cb应等于灌装阀
25、球场。先对灌装机的整体尺寸进行确定，然后对灌装阀节距尺寸进行确定，Cb=126mm,Rb=160mm。用Cb带入验算：Rh=Ch-Zh211(3.4)=126824=160.5帆)用Rb带入验算：Ch=211-RhZh(3.5)=21608=125.6ww最后进行检验，对Cb,Rb进行优化设计，最终确定Cb=126mm,Rb=I60mm。3.3.3拨瓶轮其它尺寸的确定毕业设计中灌装容器选用的是啤酒瓶，因此在拨瓶轮中材料选择上要选用对酒瓶不会造成伤害的材料所以我们选用尼龙1010材料。拨轮中的尺寸h和Rc都是由容器瓶的直径和高度来决定。拨轮的尺寸大小要以能很稳定地输送瓶子。设计时尺寸RC地决定的
26、方法：尺寸与拨瓶轮花盘有着不可分割的关系，拨轮外接圆和拨瓶花盘地外接圆相切这个时候，Rc就等于瓶子半径；如果与拨瓶花盘地这个外接圆相交，那么尺寸RC就大于瓶子的半径。而且拨轮在向灌装机大转盘拨瓶子的时候，可以为了达到瓶子均匀稳定地输送到大转盘并且不被拨回来的标准，这个尺寸RC应该大于瓶子半径，这些都可以由实验的结果得知。根据已知条件给定的参数瓶子的半径R=40mm,则可确定的尺寸Rc=R+(23)mm,即Rc=42mm。高度是由这个瓶高来确定的,通过测量瓶子的这个高度是280mm,拨瓶轮的厚度可以任意设计。选取拨瓶轮这个厚度是10mm,容器瓶从输送带过来瓶底离下拨瓶板的这个距离确定为25mm,
27、已知该课题给定的容器瓶瓶颈为105mm,直径是为70mm的瓶身高出上拨瓶板为25mm,保证瓶子的重心在两齿的中心附近。h=280202525105=85mm3.3.4包装容器与拨瓶轮的相对运动拨轮的结构比较简单，主要考虑的是拨轮设计。在包装容器供应过程中，容器在桩底在一起，使顺利推出不同形状的换挡轮齿，齿与轮的包装容器不发生碰撞，必须合理确定齿的形状。因此，通过供给轮之间的包装容器和相对运动的分析。可以使用相对运动瓶移位轮的简化表示和容器瓶。在现实制造中，我们多将分件供送螺杆与星形拨轮组合在一起，在这个方面的设计我们要提出一些特殊的设计要求。我们假设拨轮的节圆直径齿槽数为zz,主轴转速传，可以
28、得出_ChZb1268(Dh=1.=320mm(3.6)1111nb-1.-Ir2=i5rad/min(3.7)48相对旋转型灌装机，。等于灌装阀的节距能不能取整数，决定于整个川东部据。在这种情况下，Z，的决定不仅要考虑到拨轮的外轮廓尺寸，还要顾及到齿槽的结构形式，同时也要便于等分提高制造精度。通过实验表明，为了合理对星形拨轮齿槽的结构形式进行设计，必须进一步研究它同被供送瓶罐的相对运动关系。如图3.6所示，通过拨轮主轴0取一静坐标系的，在通过该点及任一齿槽中心C取一动坐标系0y最初的二次交叉垂直轴重合，然后分别用点切线拦截两段，所以。c=Ssfwbe-Cho已论证S3zjrG0我们假设星形拨
29、轮以等角速度外做逆时针方向转动，经时间t转过角度。;以上相应的齿槽中心。移至，而瓶罐中心以初速度以等加速度力移至优，令ac-xi由于其末速度v3zm-vbRMb,因此Va=Rb(Ob(3.8)nx=v+-at2(3.9)2式中0K,在此过程中瓶罐相对拨轮的运动轨迹即为-优-c。若以瓶罐中n心绝对运动轨迹上的优点极坐标(匕夕)表示它的动坐标系中的位置。以图示几何关系写出(3.10)TZV+(s)26=。+arc%-(3.11)Rb这是在瓶与转盘轮相对运动方程，由上述两种类型的抽奖和相对运动的轨迹和它的轮廓，是决定齿轮齿的形状和尺寸，也需要微调判断。然而，为了解决这两个不干扰问题根本的是，应使用分
30、析方法进一步分析。设齿槽半径P所对应的拨轮中心角为中,瓶罐相对运动轨迹终点C的切线与该点拨轮矢径的夹角为b,那么保证啮入不干涉的基本条件应是/5.Ph=arcsn-r-人22Rh(3.12)因为d/M石/tS7h=d7=r/dr_(3.13)借助(3.10)和=rarctg-Rb(3.14)应用罗比塔法则导出%=arcrg2RbSb(3.15)代入式(3.10),得aRhh-tg(arcsn-)(3.16)-=2(Q-5oi)3600(2乙+叫“)(3.17)将(3.15)带入(3.14)：Rb(Cb-S（三）2乙WC1.CSin长)”(3.18)无论如何，当AS(H,凡,g为定值时，经过调整
31、乙,口可达到瓶罐啮入拨轮齿槽(其外轮廓形状尺寸与瓶罐啮合部分完全一致)不产生任何干涉的目的。从这些方面看来，与进料螺杆转速的变化无关的呵。3.4螺旋限位器设计在包装工业的行业内，现在已经很大范围应用多种类型的分件供送螺杆装置，我们可以按照某种特定的工艺要求将一些规律或不规律排列的容器，让它们以给定的速度、方向和间距分批或者逐个地送到指定的工位。螺旋限位器的设计对灌装机有着很大的影响，它的结构特性影响着很多的方面，产品的质量与灌装机的工作效率受他的影响最大。图3.4三段式分件供送螺杆如上图所示，圆柱螺杆的前端多呈截锥台形（斜角约为3040）,而后端则有同瓶主体半径相适宜的过渡角，以利改善导入效果
32、，缓和输入输出两端的抖振和磨损，延长使用寿命。同时为了使待灌瓶逐个依次顺利导入螺旋槽内，增速达到预定间距借助拨轮有节奏地引导到包装工位，因此将螺杆应用于高速分件定时供送，其螺旋线最标准的组合模式包括：a.输入等速段：这一阶段主要用来稳定的导入。b.变加速段：在这一阶段中，加速度由零增至某个最大值，目的是用来消除冲击。C.等加速段：与输送带拖动待灌瓶的摩擦作用力相适应，运用等加速运动规律可以让它们增大间距的原理，在这种情况下，就可以确保在一整套供送过程中与螺旋槽有着可靠的接触点，达到不易晃动和倾倒的效果。d.输出等速段：输出等速段的目的主要用来调整星形拨轮齿槽的结构形式，还有其啮入状态。3.4.
33、1 限位器总体计算由。=60切得,二2=90008000=2.53.3=3mJ/min60j604011,=340=120rad/min拨轮节圆周长I=2兀R=2rx160=1005mm,则Ch=-=1=126mm88已知螺杆的转速（其值与供送能力相当）川=120皿/min,行星拨轮的齿数Zz,=8及节距G=I26相机，则拨轮的转速见=乙=。=15M/minZb8拨轮节圆的直径&=必=强q=320nn1111当物件被等速的输送带拖动前进时，如果让整个变螺距螺杆对它仅起一定的阻挡作用，并在末端与星形拨轮取得速度的同步，显然应保证输送带的运动速度匕，螺杆的最大供送速度和拨轮的节圆线速度以均相等：V
34、c=v3m=vb=Chn=12615=31.5tww53.4.2 螺杆等速段计算供送正圆柱形物件，令其主体部位的圆弧半径为p,螺杆的内外半径各为小R,可取R+p饲喂不同物体的形状，使它的身体部分的长度（或轴），宽度（或短轴）各为24，b2,可取n1,RF+qH进而求螺杆等速段的螺距S01=22+或品=2b+式中一两相邻物件的平均间隙本设计令=8/77/2?,则DO85ZIap=-=43mm22S01=Z）o+=85+8=93mm令q=22mm,则R%+夕=22+43=65mm,取R=MriTim设等速段螺旋线的最大圈数为ib11（通常取为1）,而其中间任意值（）4h单头螺旋的外部扩展图形为斜线
35、引起的，因此相应的螺旋角F*言34所以=arc火0.34=18.8周向展开长度：1.I=11Dji=88=276mm1.ltn=TrDiIm=4X88=276mm轴向长度：/=S01zl=931=93mnHbM=Solk=93x1=93丽螺杆输入速度：v0=S(M=IS_23.3mmS6060式中D一螺杆外直径(O=2R=88机加)若物件的输入速度匕%,那么最好借助调试波形尼龙拌和刷板等缓冲装置使其减速；反之当匕%时，就只能依靠输送带对无建起的摩擦拖动作用加速已接近螺杆的初始供送速度，居此获得供入段的输送长度式中，一物件与输送带的滑动摩擦系数g一重力加速度另外，设螺杆物件与输送带的最大速差vw
36、=匕-v,11=(Ch-S01)n=(126-93)15=8.25mm/S故知拨轮节距和螺杆转速都不宜过大，以免加快板链工作表面的磨损，病防止对物件引起强烈的震动。3.4.3 螺杆变加速段计算上述数据，使这段螺旋进给加速度的增加而变化的正弦函数值为零到最大，然后写4=Gsin工工2”,ft进而解出相应的供送速度及轴向位移v2=a1dt=-C1工+C,J112t2m2H2=Jv2Jr2=-C1sin-+C2Z2+C3112t2m式中，2、*分别表示被供送物件移过行程”2及其最大值“2,”所需的时间，有边界条件得知：当G=O时，%=0V2=V0；而当，2=自4时，%=。，顾可确定各待定系数：C=a
37、C2=p011C3=O将G、G、G代入式，并取b=咽右切=”羽，式中、2“,分别表示变加速nn段螺旋线的圈数的任意值和最大值（即0i2乙，通常取乙=12）,取，2=1，2w,=lo等加速段螺旋线的最大圈数为口（通常取35或更多）而其中坚任意值0i3*,取4=3,口=3。经推导求出加速段螺旋线展开图形的轴向长度:HTi,KGf）（何%一与也+律心+西工元.11i-f-sin2乙=93x1+的工26W(N_4)11(2l+311)212=95mmH_1.,2jg2)Cf)n2m-DoI十7T.；一：乃(2%+%1.)19312x1(乃-2)(126-93)乃(2xl+3;F)95mm周向长度：1.
38、2=11Di2=881=276mm1.2m=rDi2m=rx88x2=552mm外螺旋线的螺旋角:-=*Jmcossin2乙+呜1.24口包,41(126-93)12111(2-).11cos-sin2+311211414x1=95nvn螺杆的供送速度-2乙+小I22J=23.3+2x1x120(12693)，111-cos21+113I21=33.9mn/s“cJxlxl20(126-93)ZJJ+2X1+3;T=33.9mm/s供送加速度登里匚汕in正2%+国,2J”-1202(126-93).11l=sin2xl+321=23.6mms2以上表明，当其他条件一定时，过渡段的外螺旋线螺旋角
39、螺距和供送速度均随螺旋圈数的增大而增大。若取，2=0,则%=%)V2=Vo这是完全的两个直线位移，速度和加速度的收敛要求县在螺杆。344螺杆等加速段计算令螺杆等加速段的供送加速度=4,则相应的供送速度及轴向位移yj=adt3=at3+C4“3=J匕力3=外+。4,3+G式中，3表示被供送物件移过行程所需的时间。有边界条件得知：当4=（）时，H3=Ov3=v2m,故可确定各待定系数：C4=v2,n,C5=O0由于A=占，经推导求出等加速段处螺旋线展开图形的轴向长度n93+4I.(G-SOJ0,2(2乙+小Q(126-93)Mxl2(213-)3-315nun(G-sj(4乙十小,”)i2(2邑”
40、+叫Q3(126-93)(41+3)2(213)=330%周向长度：A乃X88x3=829加1.im=万Ow=%X88X3=S29mm螺旋线的螺旋角：吆%=吆劭”+Me厂*J32w,D2,”+小G=0.45ay=arc0.45=24.2o匹二监+=W=照二46a3m=arc0.46=24.7o螺距:S)f119/77/77c=.(G-Sojb2(2,h)6*=122mtnCh螺杆的供送速度:匕=%+11n,(-)f2z2w=23.3+%xl20(126-93)(2l32+31184.0zmsv3zh=Cbn=11Dtgaim=126120=252mm/s供送加速度:咽牝儿)=12。2(126-
41、93)=33.4-2x1+3开这表明进料和螺杆的加速期间转向加速度成比例的平方。如果星轮间距和间距是确定不变区间的值，和螺旋线后可以增加，这有利于减少螺杆馈送加速度或速度（生产量）。再次，当其它条件固定时，外螺旋角加速期间，间距和相同的进给速度与螺旋的数量增加的增加。若取Z；=。，则V3=v2n丹=4,这完全符合螺杆后两段的位移、速度及加速度曲线的衔接要求。最后指出，螺杆等速段最大轴向长度”加仅与螺距Sol及圈数ibH有关，而过渡段和等加速段的最大轴向长度“2心,”都与拨轮节距G、螺距S（M及圈数1.、口有关。所以可求得高速分件供送螺杆组合螺旋线展开图形轴向和周向全长:“I3=,，+“2m+”
42、而=93+95+330=51Smm3=+Gm+km=276+552+829=1657w113.5带的选择和校核D计算功率P，已知P=2.2Kwn=940rmin由表3-4查工作情况系数KA=I由式3-23得E=KXP=IX2.2=2.2KW2)V带型号根据PC和“由机械设计图3-12确定，选A型带。3）定带轮基准直径选择小带轮直径4由表35表3-6确定取4=75加验算带速：由式3-12得601000万X75X94060I000=3Jm/s小于25mlsd=ddii=75x2.5=198.5三?4）确定中心距a和带的基准长度1.C初定中心距由式3-25得0.7(dj+d)a2(dt+d)183.
43、75a525取ao=5OOmm由式3-26得1.c=2a+-(dd+d)=1418.7M2取标准1.C按机械设计表33取1.d=1400mm确定中心距a由式3-27得1.d-1.ecnn1400-1418.7a=an+-=500+=490.657WW22a的调整范围Qmax=+0031.4=500+0.031400=52nnamn=a-0.0i51.d=500-0.0151400=4J9nn5)验算包角由式3-28得166.24a=180o-x60o=180o-187,575x60o=180o-13.757a2=166.24。A120o6)确定带的功率及根数查机械设计书C1=3.28IOy。2
44、=9.81l()Tc3=9.610,5c4=4.65IO-5%=170060602加211250“lo=26.18166.757Ka=125(-5,80)=1.25(l-5,80p)=0.96736=c4ddgJ(1.l)l+K)cM,=0.0267=c4dtlg=-0.007691.QPq=ddcl-c3(dd)2-c4lg(ty)=0.18460=解(庶+鸟)=0.9673(0.1836+0.0267-0.00769)=0.197Pc_0.5570.197=2.793初拉力V=-=26.167=0.98m!s22查机械设计书表31得q=0kgmF0=500”(生-l)+v2=500vzKa0,55(2,5-1)+0.1X0.9812=148.09N0.98130.96732=2Zsin=2l48.093sin=882N3.6液箱的计算已知的油罐内径r=4(XW帆，外径根据目前常用的升容量的饮料为2.5升,灌装头为的最大容积为1.=250040103=10107wn3因为此机的灌液区有一个空区，得乘以系数色68他们每个人都有一个单独的冲洗液区空区，占体积的工，乘以系数工88所以有公式1.11R2-r2)hX68得液箱的高度为1.,d)267711(R-r)X
