3包装机械设计
包装机械中变螺距螺杆的设计与加工
包装机械中变螺距螺杆的设计与加工随着包装行业的不断发展，包装机械的设计也在进一步的完善和改进中。
其中，变螺距螺杆是包装机械中常见的一种设计形式。
本文将从设计和加工两个方面来介绍这种技术。
一、变螺距螺杆的定义及作用变螺距螺杆是一种特殊的螺杆，它的螺距是在螺杆轴向上发生变化的，它的作用是对物料进行输送、挤压和混合。
在包装机械中，变螺距螺杆的运用可以满足不同物料的输送需求，同时也可以保证包装机械工作的高效性和稳定性。
二、变螺距螺杆的设计1.螺旋线形状的设计变螺距螺杆的设计首先是要确定螺旋线的形状，以满足物料的输送需求。
螺旋线形状的设计需要考虑以下几个方面：1）螺旋线的半径和螺距的变化范围：在实际应用中，需要按照实际物料的特点，对螺旋线的半径和螺距进行调整，以满足不同物料的输送需求。
2）螺旋线的宽度和深度：这两个参数的确定需要根据物料的流动特性和包装机械的工作要求进行确定。
3）螺旋线的角度和步长：这两个参数的确定需要根据物料的物性、粘度、密度等特征综合考虑，以确保输送的稳定性和效率。
2.螺杆结构设计螺杆结构设计是变螺距螺杆设计的另一个重要方面。
螺杆结构的设计需要考虑以下几个因素：1）材料的选择：螺杆的材料需要选择高耐磨、高强度、高温度、耐腐蚀等性能的材料。
通常使用的材料有不锈钢、铝合金、钛合金等。
2）结构形式：主要有滚动和滑动两种结构形式。
其中，滚动式结构可以有效减小运动阻力，使螺杆的传动效率更高。
3）螺杆轴的设计：螺杆轴的设计需要考虑到强度和卡紧力，以保证螺杆的运转稳定性和传动效率。
三、变螺距螺杆的加工1. 数控机床加工数控机床加工是变螺距螺杆的有效加工方式之一。
数控机床可以在不影响精度的情况下，实现一次性加工多个螺旋块，提高加工效率和加工精度。
2. 模具铸造模具铸造是变螺距螺杆加工的另一种方式。
模具铸造加工适用于较大的螺杆。
在模具铸造中，需要首先确定好模具的设计，然后将合适的材料加热至熔融状态，倒入模具中进行浇铸，最后进行后续的加工和调整工作。
包装机械设计原理
包装机械设计原理1. 概述包装机械是指用于包装各种产品的机械设备，其设计原理旨在提高包装效率、降低包装成本、确保包装质量，并满足不同包装要求。
2. 设计原理包装机械的设计原理是综合考虑包装要求和工艺流程，通过相应的机械运动和控制系统，实现产品的自动化包装。
2.1 包装要求在设计包装机械时，首先需要了解产品的包装要求，包括尺寸、形状、重量等。
不同的产品要求不同的包装方式，如盒装、袋装、瓶装等。
同时，还需要考虑包装的保护性能、外观要求以及包装速度等因素。
包装机械的设计依赖于各种机械运动，包括输送、分拣、灌装、封口、贴标等。
这些运动需要通过驱动装置（如电机、气动装置等）来实现。
通过合理设计机械运动的轨迹、速度和力度，可以实现高效的包装过程。
2.2.1 输送运动输送运动是指将待包装产品从起始位置输送到包装位置的运动，常见的方式有传送带、滚筒、链条等。
该运动需要根据产品的尺寸和包装速度来确定输送的速度和长度。
2.2.2 分拣运动分拣运动是指将待包装产品按照一定规则分配到不同的包装位置的运动。
通过合理设计分拣装置，可以实现自动分拣和定位，提高包装的效率。
灌装运动是指将产品灌装到包装容器中的运动，常见的方式有重力灌装、气压灌装等。
该运动需要根据产品的性质和灌装量来确定灌装方式和速度。
2.2.4 封口运动封口运动是指将包装容器进行密封的运动，常见的方式有热封、胶封、扣盖等。
该运动需要根据包装容器的材质和密封要求来确定封口方式和工艺参数。
2.2.5 贴标运动贴标运动是指将标签贴附到包装容器上的运动，常见的方式有自动贴标、手动贴标等。
该运动需要根据标签的尺寸和位置要求来确定贴标设备和操作方式。
包装机械的设计还需要考虑相应的控制系统，以实现机械运动的协调和自动化。
控制系统通常由传感器、执行器和控制器组成。
传感器用于检测产品的位置、尺寸等信息，执行器用于驱动机械运动，控制器用于接收传感器信号，并输出相应的控制信号。
2.3.1 传感器常见的传感器包括光电传感器、接近开关、压力传感器等。
《包装机械》课程教学大纲
《包装机械》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：03140104 课程名称：包装机械课程英文名称：Packaging Machinery 课程所属单位：机械系包装工程教研室课程面向专业：包装工程课程类型：必修课先修课程：机械原理、包装工艺学等学分： 3总学时：48 ( 其中理论学时：25、实验学时：4、讨论学时：4、综合设计学时：15)二、课程性质与目的本课程是包装工程专业的必修专业课，其教学目的是使学生通过全面系统地学习包装机械（如袋装机、灌装机、裹包机、贴标机和装盒与纸箱机等）的功能、结构、原理、主要零部件设计计算及使用性能等知识，提高学生选用、设计和开发包装机械产品的能力。
三、课程教学内容与要求第一章绪论⏹基本要求：了解包装机械与其它相关机械的不同点及其实现的功能与作用；包装机械分类及型号编制，掌握包装机械的组成。
⏹授课内容（1）包装机械的定义、分类和作用（2）包装机械工业概况（3）我国包装机械分类和型号编制方法（4）包装机械的组成和特点（5）包装机械国内外现状和发展趋势之我见⏹本章重难点内容：（1）掌握包装机械的定义；（2）了解包装机械的作用、特点及分类；（3）认识国内包装机械的现状及未来的发展趋势。
第二章包装机械的概念设计⏹基本要求建立包装机械概念设计的设计概念、方法和设计策略⏹授课内容（1）基本概念（2）包装机械设计过程（3）包装机械的概念设计（4）包装机械概念设计应用举例⏹本章重难点内容：在于了解包装机械概念设计的过程模型及其推理策略，并掌握获得最优结构解的方法。
第三章袋装机械⏹基本要求本章要了解容积式、称重式和计数式充填机械的定量方法。
⏹授课内容（1）概述（2）容积式充填机（3）称重式充填机（4）计数式充填机⏹本章重难点内容：三类充填机的工作原理及适用范围。
第四章灌装机械⏹基本要求本章要了解灌装机械的工作原理、定量方法、供料装置及灌装传动与执行机构。
⏹授课内容（1）概述（2）常压灌装机（3）负压灌装机（4）等压灌装机（5）压力式灌装机⏹本章重难点内容：负压灌装机和等压灌装机工作原理及灌装时间计算方法。
包装机械设计手册
包装机械设计手册一、引言包装机械是一种专门用于商品包装的机械设备，具有包装效率高、包装质量稳定等特点。
包装机械设计是一个综合性很强的工程，需要结合机械设计、工艺技术、自动化控制等多个领域知识，才能做出高效、稳定的包装机械设计。
本手册旨在介绍包装机械设计的基本原理和流程，引导读者了解和掌握包装机械设计的基本知识。
二、包装机械的分类根据包装物质的性质和包装形式不同，包装机械可以分为多种类型，主要包括：纸箱包装机、包装袋封口机、灌装机、贴标机、打包机等。
每种类型的包装机械都有其特定的设计原则和结构特点。
1. 纸箱包装机：主要用于纸箱包装的设备，有自动纸箱成型、上盖封箱等功能。
2. 包装袋封口机：适用于各种袋装产品的封口和包装，如食品袋、化妆品袋等。
3. 灌装机：适用于液体、粉末等产品的灌装和密封，包括自动灌装、计量、封口等功能。
4. 贴标机：主要用于标签贴附于产品上，有粘贴标签和打印标签等功能。
5. 打包机：用于对产品进行打包，如包装箱、胶带捆扎等。
设计不同类型的包装机械需要考虑其适用范围、使用环境、包装方法等特点，以满足不同行业和产品的需求。
三、包装机械的设计原则1. 标准化设计：包装机械设计应遵循国家相关标准和规范，确保设备的安全性和稳定性。
标准化设计有利于设计和制造的规范化，提高产品的整体质量。
2. 适用性和灵活性：包装机械设计应考虑适用于不同规格和形状的产品，尽可能实现模块化设计，以应对市场上多样化的产品需求。
3. 高效节能：在设计过程中应考虑如何提高生产效率和减少能源消耗。
采用先进的传动技术、自动化控制系统等手段，实现包装机械的高效节能。
4. 可靠性和稳定性：包装机械的设计应考虑设备的稳定性和可靠性，避免故障和停机，确保生产连续进行。
5. 维护保养性：包装机械的设计应考虑维护保养的便捷性，尽可能减少设备的维修工作量，延长设备的使用寿命。
四、包装机械的设计流程1. 需求分析：包装机械设计的首要任务是明确用户的需求，包括包装物质的性质、规格要求、包装速度等，以此为基础确定设计方案。
机械原理课包装课程设计
机械原理课包装课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械基本原理，理解机械在包装工业中的应用；2. 使学生能够描述并分析不同包装机械的工作原理及其优缺点；3. 培养学生运用物理知识解释包装过程中机械操作的相关现象。
技能目标：1. 培养学生运用机械原理进行简单包装机械的设计与计算能力；2. 提高学生通过小组合作、讨论等方式解决实际包装问题的能力；3. 培养学生运用科技手段，对包装机械进行模拟与实验操作的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理在包装工程中应用的兴趣，激发学生的创新意识；2. 培养学生关注包装行业的发展，认识到包装机械在现代社会中的重要性；3. 培养学生在团队合作中学会尊重他人、沟通协作，形成良好的职业素养。
本课程针对初中年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点，注重理论与实践相结合，引导学生通过观察、实践、讨论等方式，深入了解机械原理在包装领域的应用，培养学生的创新意识和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 教学大纲：a. 引言：介绍机械原理在包装行业中的重要性；b. 包装机械的基本原理：包括力学、运动学、动力学等基本概念；c. 常见包装机械的类型及工作原理：如填充机、封口机、裹包机等；d. 包装机械的设计与计算：以实际案例为引导，教授简单包装机械的设计与计算方法；e. 包装机械的实际应用与案例分析：分析现代包装工业中的典型应用实例。
2. 教学内容安排与进度：a. 引言（1课时）：让学生了解课程背景和目标；b. 包装机械基本原理（4课时）：系统讲解力学、运动学、动力学等基本概念；c. 常见包装机械类型及工作原理（4课时）：介绍各类包装机械及其工作原理，结合教材实例进行分析；d. 包装机械设计与计算（4课时）：教授设计方法和计算步骤，结合实际案例进行讲解；e. 包装机械实际应用与案例分析（3课时）：分析现代包装工业中的实际应用，让学生了解行业动态。
糖果包装机械设计(涵盖了机构设计、机械手装置设计、链轮、凸轮、棘轮、六槽轮、电机选用轴的设计)
糖果包装机械设计（涵盖了机构设计、机械手装置设计、链轮、凸轮、棘轮、六槽轮、电机选用轴的设计）第1章绪论 (1)1.1 包装机械化的重要意义 (1)1.2 包装机械的主要特点及发展动向 (1)1.3 糖果包装的概况 (2)1.4 本次设计的主要内容 (3)第2章糖果包装机总体方案设计 (5)2.1技术过程图 (5)2.2糖块规格 (5)2.3工艺过程分析 (6)2.4对执行部件的运动要求 (8)2.5包装机总体布置（图） (9)2.6机构的确定 (9)3.1机械手装置设计 (12)3.2链轮设计 (17)3.3凸轮设计 (23)3.4 棘轮设计 (26)3.5 六槽槽轮机构设计 (26)3.6选用电机 (28)3.7带轮设计 (29)3.8带轮转轴的设计计算 (34)3.9其他相关设计 (38)结论 (39)致谢 (41)本设计所需图纸请联系QQ380752645 加Q时请说明是一柱香推荐第1章绪论1.1 包装机械化的重要意义现代包装的基本含义是：对不同批量的产品，选用某种有保护性、装饰性的包装材料或包装容器，并借助适当的技术手段实施包装作业，以达到规定的数量和质量，同时设法改善外部结构，降低包装成本，从而在流通直至消费的整个过程使之容易储存搬运，防止产品破损变质，不污染环境，便于识别应用和回收废料，有吸引力，广开销路，不断进行扩大再生产。
包装机械化的重要意义：1、能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争力。
2、能改善劳动条件，避免污染环境。
3、能节约原材料，减少浪费，降低成本。
4、能提高生产效率，加速产品的不断更新。
机械包装的生产能力往往比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍，无疑这将会更好地适应市场化的需要，合理安排劳动力，为社会多创造财富。
由此可见，实现包装机械化和建立现代化包装工业，乃是关系到国家长远规划的一件大事。
1.2 包装机械的主要特点及发展动向包装机械应用于食品、医药、化工及军事等多种行业，具有以下特点：（1）种类繁多由于包装对象、包装工艺的多样化，使包装机械在原理与结构上存在很大差异，即使是完成同样包装功能的机械，也可能具有不同的工作原理和结构。
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3.2.2 机械手的构成
用于不同工业的机械手结构的复杂程度也不同。从结构形式来看，由执行 机构、驱动系 统、位置检测装置和控制系统构成[9]。
图 3-3 机械手结构示意图
（一） 执行机构 执行机构由手、腕、臂、立柱和基体构成： 1.手部——用来夹持工件的部件。机械手的手部由爪和夹紧装置构成。机 械爪具有夹紧和松开功能[1]。抓取物品的爪有人手指型和真空和电磁吸盘型。 有的专用手爪可抓取特殊工具。 2.腕部——用于手部和臂部的连接件。可以实现上下往复、左右往复和旋 转三个动作。需要的话可以增添水平移动。 3.臂部——起到支持手部、腕部作用。臂部是模仿人类手臂的动作，但是 无法做到人类手臂这么灵活和多功能。所以，需要把机械手的臂部动作简化成 前后伸缩、左右旋转、上下往复或者上下摆动这几个动作。 4.立柱——起到支撑手臂的作用。立柱一般作为固定作用，但也可以设计 成横向运动。 5.行走机构——如果机械手需要做远处的动作，可以增添滚轮、滚道作为 行走机构。 （二） 驱动系统
此次课题旨在汲取国内外相同产品的新成果，经过思考和讨论设计出的一 台包装机械。由于个人水平有限，所做设计较为原始，不能对多种规格的纸盒 进行包装，缺少一定的灵活性。如何增加此机械的包装灵活性也是以后所要改 进的内容。
此课题的设计的包装机械结构由凸轮—连杆机构、电气控制、机械手臂等 单元组合成。由于本人专业为先进制造，所学知识不能很好应用电气控制，机 械手臂等电气类知识，所以设计的主要内容为包装机的结构设计。
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第三章 包装机主要机构设计及三维建模
确定了本课题的总的设计思路后，进行到下一步对包装机的机械结构进行 设计。包装机由凸轮—连杆机构、前后推板机构、顶部压板机构。
包装机械设计课程设计
包装机械设计 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解包装机械设计的基本原理和概念，掌握包装机械的组成部分及各部分功能。
2. 使学生掌握包装机械设计中常用的设计方法和工程制图技巧，能够阅读并分析包装机械图纸。
3. 培养学生对包装机械系统的整体认识，了解不同包装机械在实际生产中的应用和选型。
技能目标：1. 培养学生运用CAD等软件进行包装机械零部件设计的能力，提高学生的实际操作技能。
2. 培养学生运用工程制图知识，绘制包装机械图纸，并进行合理的尺寸标注和工艺分析。
3. 培养学生运用所学知识解决实际包装机械设计问题的能力，提高学生的创新意识和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对包装机械设计学科的兴趣，激发学生的学习热情和探究精神。
2. 培养学生严谨、务实、创新的学习态度，使其具备良好的职业素养。
3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑节能、环保和可持续发展。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
课程注重理论与实践相结合，以提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力为主要目标，为学生的未来职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 包装机械概述：介绍包装机械的定义、分类、应用领域和发展趋势，结合课本第一章内容，让学生对包装机械行业有全面的认识。
2. 包装机械设计原理：讲解包装机械设计的基本原理、设计方法和设计流程，以课本第二章为基础，使学生掌握包装机械设计的基本知识。
3. 包装机械主要部件及功能：分析包装机械的各个主要部件及其功能，结合课本第三章内容，让学生了解包装机械的组成结构。
4. 包装机械设计制图：教授包装机械设计制图的基本知识，包括图纸绘制、尺寸标注、工艺分析等，依据课本第四章内容，提高学生的制图能力。
5. CAD软件在包装机械设计中的应用：介绍CAD软件在包装机械设计中的应用，结合课本第五章内容，培养学生运用软件进行设计的能力。
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是指包装物料按个数进行计量和包装的方法。常用 计数方法有如下几种类型。
1.单件计数 通常用于块状物料，可使物料单列定向排列并依次
通过光电计数装置，光电计数器发出电信号输入计数 电路进行计数，并由数码管加以显示。当计数达到给 定量时，控制信号即控制输送物料闸门，从而完成一 次计数循环。
2.多件计数 由计量腔一次装入多件物料进行计量，
量杯定量的包装速度可达300～600次／分。若与 真空充填装置相配合，既可以防止粉尘飞扬，又可 以加快落料速度，提高包装速度．这里还应注意使 下料斗5的物流道尽可能地短些，以使物料落人容器 6的时间减到最小，减少粉尘的飞扬。
3.转鼓式充填机构 转鼓式充填机的定量装置， 也有人称之为“计量
泵式定量装置”。转鼓的形式有圆柱形、菱形等形 式,也有采用齿轮轮齿形状的。计量腔在转鼓外缘,容 腔形状有槽形、 扇形和叶轮形等多种。计量腔容积 又有定容积型和可调容积型两种。
量杯式充填机适合于小粒状、碎片状及粉末状等
流动性能良好的物料充填。生产中根据物料的视比重 稳定性的好与差,量杯分为固定式和可调式两种。
固定式量杯充填机的定量装置如图3.1所示。物料 经供料斗1自由落到计量杯内。
圆盘口上装有数个(图中为4个)量杯和对应的活 门底盖4，圈盘的上部为粉罩2。当支轴11带动圆盘 12旋转时，粉料刮板9(与供料斗1固定在一起)将量 杯3上面多余的物料刮去,当量杯转到卸粉工位时,预 杆7推开定量杯底部的活门4,于是量杯中的物料在自 重作用下充填到下方的容器中去。
转鼓是由充填机的传动系统带动回转的，物料靠 自重由上料口装入计量容腔，且边转动边上料。 物料在容腔中随转鼓转到出料口而自由落入包装 容器——袋或盒中。转鼓的转速。视包装物料及 计量容腔的结构不同，可在0.025—1m/s范围内变 化。如果转速过快，会使计量不够准确。 4.螺杆式充填计量机构
该充填计量机构的工作原理如图3.5 所示，它是 利用螺杆的螺旋糟的容腔来计量物料的。由于每 个螺距中都有一定的理论容积,因此。只要准确地 控制螺杆的转速及转数，就能获得较为准确的计 量值。这种装置适合于流动性良好的细颗粒物料、 粉末物料，也适用于
这种固定式量杯的定量装置用于那些视比重较 为稳定的物料，如果容积的大小不同、则还可以更 换量杯。
2.可调式量杯充填机 如图3.2所示。量杯是由上、下两部分组成的。通过 调节机构组， 可以改变上下量杯的相对位置，藉以
实现容积的微调。微调时，可以手动，也可以自动。 自动调整的信号可以根据最终产品的重量或物料视 比重的检测获得，其精确度一般可达2～3％左右。
将被包装物料按预定的容量充填至包装容器内的
充填机称容积式充填机，这类充填机适合于干料或稠 状体物料。主要机型有：量杯式、转鼓式、螺旋式、 柱塞式、气流式、插管式及定时式等。 图3.1 固定武量杯计量装置示意图1-料斗2-粉罩3—量 杯4—活门5—粉袋 6-闭合圆销 7-开启圆销8-下粉闸门 9—粉料刮板 10-护圈 11-转盘主轴 12-圆盘 1.量杯 式充填机构
3.转盘计数 主要适用于药片,钢珠等规则颗粒物料，它是在
转盘上平均分布的扇区面内均布一定数量的小孔， 形成若干组均分的间隔孔区，改变每一扇形区的 孔数即改变计数值。
4.履带计数 多适用于片状和球形等规则物料计数，主要由
具有若干匀布凹槽的履带带动物料依次通过传感 器进行计数。
二.定容法 定容法广泛用于密度稳定的粉状、颗粒状、膏状物
第三章 计量充填机构
第一节 计量方法 计量是物料包装的一个必要工序，其精确程度直接
影响包装产品的质量。在自动包装机组中，计量机构 可以是包装机的一个组成部分，与充填机构合二为一， 也可以是单独的计量机械。它是一种机、电、气相结 合，自动化程度较高的机构和设备。
根据被包装物料的特性和生产需要，计量可按其实 重、容积，个数进行，具体计量方法如下： 一、计数法
料的计量。常见的有以下几种方法。 1.量杯式
利用量杯的容积进行计量。 2.螺杆式
利用螺杆的螺旋槽在单位转速中的总旋容积进行计 量。
三.称重法 主要应用于受潮易结块，颗粒大小不均匀，密度的变 化幅度较大的物料的计量。 1.间歇式称重
用于低速称量充填中，生产率低。 2.连续式称重 用于高速称量充填中。
第二节 典型计量充填机构 所谓充填机构是指将具有一定数量的被包装物料
粘稠状的物料，但不宜用于易破碎的片、块状物料或视比重变化较 大的物料。
图3.3 固定式转鼓计量机构示意图
1-料斗 2-转鼓机壳 3-转鼓 4-出料口
3.4 可调式转鼓计量机构示意图
1-料斗 2-转鼓 3-调节螺钉 4-活门 5-出料口
计量螺杆通常作垂直安装使用，这样做主要是
为了让物料易于充满螺旋槽中，从而获得较为精确 的计量值。在一般情况下，螺杆式充填机的计量装 置的计量速度为80次／分,其精度则为5％。 5、柱塞式充填计量重式、计数式等典型计量装置的结 构及工作原理。
科学的灵感，决不是坐等可以等来的。 如果说，科学上的发现有什么偶然的机 遇的话，那么这种“偶然的机遇”只能 给那些学有素养的人，给那些善于独立 思考的人，给那些具有锲而不舍的精神 的人，而不会给懒汉。---华罗庚（中国）
(1)固定型转鼓计量机构 如图3.3所示。 (2)可调型转鼓计量机构 如图3.4所示，它是槽形截面可调容腔结构的圆柱 转鼓计量机构。容腔计量容积的调整是通过螺钉改 变计量容腔塞片活门4的位置来实现的，这个调节量 相当有限，故此，它只适用于视比重变化范围较小 的调节。
若要使计量精度有较大改变时，则需要更换转鼓。