【導(dǎo)讀】指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重。要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。許他人依法合理使用。據(jù)我查證，除了文中特別加以。育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。文進(jìn)行處理，不得超越授權(quán)對(duì)論文進(jìn)行任意處置。國(guó)這方面的不足之處，明確了今后發(fā)展的方向。其次，分析了整個(gè)設(shè)備的構(gòu)成，從整體上提高設(shè)備工作的可靠性，確定了各個(gè)機(jī)構(gòu)的基本功能及作用。構(gòu)、送蓋機(jī)構(gòu)、沖裁機(jī)構(gòu)、塞紙機(jī)構(gòu)和送紙機(jī)構(gòu)。畫出了總裝配圖和部分機(jī)構(gòu)的。裝配圖，進(jìn)行強(qiáng)度校核的計(jì)算。最后總結(jié)了所設(shè)計(jì)的醫(yī)用瓶蓋充塞機(jī)相對(duì)于已有

　　

【正文】 4所示的模型。其中， O為偏心輪結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心，也是主動(dòng)軸軸心， B 為從動(dòng)軸軸心， A 為偏心輪幾何中心。 r 為偏心距， L為 A和 B之間的距離。假設(shè)偏心輪繞 D 順時(shí)針?lè)较蛞越撬俣?W 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。推導(dǎo)滑塊的運(yùn)動(dòng)方程如下。 取 A 為基點(diǎn)，則點(diǎn) B的速度用矢量方程表示為 VB=VA+VAB （ 51） 而 wrwOA ???AV ，垂直于 OA 指向左上方； VB豎直向上，大小未知； VAB垂直 AB，大小未知。則根據(jù)式（ 51），可以列寫方程組： ?? c o sVc o sV BAA ? (52) ?? s inVs inVV BAAB ?? (53) 將 VA=wr 代入式 (52)和式 (53)可得： 嘉興學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 23 ? ? ? ?? ??? ?? c o ss i nwrc o ss i nVV AB ???? (54) 則由 ABV =AB ? ABw 可得 ??coscosVw AAB? 如圖 54所示，點(diǎn) B的加速度 可以用矢量方程表示為： rBAnBAAB aaaa ??? (55) 圖 54 偏心輪運(yùn)動(dòng)模型 其中 rwwOAaa nAA 22 ???? ，方向由 A指向 O， aB垂直向上，大小未知， nBAa由 B 指向 A大小為： 22 222ABnBA wl c o sc o srwABa ????? （ 56） rBAa 垂直于 AB，大小未知。 則根據(jù)式 (55)可以列寫方程組如下： ??? cosas inas ina rBAAnBA ?? （ 57） ??? c o ss inc o sa nBArBAAB aaa ??? （ 58） 將已知條件代入式 (57)和式 (58)，可得： ? ??????? ??? ? ???? c o sc o sl c o sr c o srwa322B （ 59） 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 24 另外根據(jù)模型還有幾何關(guān)系 ?? rsinlsin ? [19]。加工要求大約每秒沖刀沖裁一次，?2w? rad/s，偏心距 r=12mm，而 l=110mm。將具體數(shù)值代入式 (54)或式 (59)即可得到任一驅(qū)動(dòng)角 0時(shí)沖刀的即時(shí)加速度和即時(shí)速度。 沖裁電機(jī)選擇 沖裁機(jī)構(gòu)由交流電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)。電機(jī)所提供的動(dòng)能，除了裁剪紙時(shí)克服摩擦阻力做工，主要轉(zhuǎn)化為各部件的動(dòng)能，以及軸間的摩擦生熱。不管是沖裁 厚的紙條做功還是損耗的熱能，比較起沖裁機(jī)構(gòu)各部件的動(dòng)能，都可以忽略不計(jì)。因此電機(jī)的功率，最主要就是用來(lái)拖動(dòng)沖裁機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。 圖 54所示的滑塊在軌道內(nèi)上下往返，行程 H=2r。運(yùn)動(dòng)模型可以類比為單擺：在最高位置和最低位置，其加速度最大，速度為零；在正中間位置時(shí)，速度最大，瞬時(shí)加速度為零。 當(dāng)滑塊恰好運(yùn)動(dòng)到最中間位置時(shí)。由幾何知識(shí)易得三角形 0AB 等腰，其中rOAl ??? ,ABOA ，則解得： l2r2sincos ?? ?? ， （ 510） 將 r=12mm，而 l=110mm 代入，可得 ?=176。 ， ?=176。 將之代入式 (54)，可得 maxBV =則此時(shí)沖刀支架消耗最大功率可以用如下方程計(jì)算，取沖頭支架為 18Kg； 5 7 .6m g VFVP B m a xB m a x ??? （ 511） 傳動(dòng)板運(yùn)動(dòng)形態(tài)不規(guī)則，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算其消耗功率。根據(jù)傳動(dòng)板和沖頭支架的質(zhì)量比，估測(cè)傳動(dòng)板消耗功率為 P/4=(w)，則沖裁系統(tǒng)總共消耗功率大約為 60w。不計(jì)兩個(gè)軸承上的摩擦損耗。電機(jī)的功率可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如 下： P 額 =η P 總耗 =η（ P+P/4） （ 512） 其中經(jīng)驗(yàn)系數(shù)η =～ ，取η =，可得至少要選取功率為 108w 的電機(jī)。 根據(jù)沖壓力估算，沖刀最大沖壓力約 100N，偏心軸偏心為 12mm，所以所需轉(zhuǎn)矩為至少 500N． mm。由上述條件可選用型號(hào)為 YY90120 的低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)。其外觀圖見(jiàn)圖 55。 嘉興學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 25 圖 55 YY90120 低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)外觀 該交流電機(jī)主要參數(shù)如下：功 率 120W，驅(qū)動(dòng)電壓 220V 50Hz，堵轉(zhuǎn)電流 2． 4A，額定轉(zhuǎn)矩 ，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) ，額定轉(zhuǎn)速 1300r/min，電容量8/450(μ F/A)。同時(shí)有配套變頻器可供選購(gòu)。變頻器采用無(wú)級(jí)調(diào)速，能實(shí)現(xiàn)我們需要的轉(zhuǎn)速 60～ 75r/min。 主動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核 由公式可得，主動(dòng)軸 M P 60 5 5 0 0 0 0 nP9 5 5 0 0 0 0WT 33T?? ????? 而鋼 45 的準(zhǔn)許扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ??????T? =25～ 45MPa，顯然 T? ? ??????T? ，所以主動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合實(shí)際要求，不會(huì)斷裂變形等失效情況。 塞紙機(jī)構(gòu) 沖刀裁好的紙片只是落在開口朝 上的瓶蓋內(nèi)。而由于紙片質(zhì)量很小，一般狀況下都是輕輕卡在瓶蓋內(nèi)側(cè)螺紋之間；即便落到蓋底，也沒(méi)有嵌入最底的一圈專用卡紙螺紋內(nèi)，所以一旦瓶蓋翻轉(zhuǎn)，紙片有很大可能會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔?，從蓋內(nèi)重新掉落出來(lái)。這勢(shì)必對(duì)后期的旋蓋入瓶的藥物包裝工序造成麻煩。合格的加工必須要將裁減下來(lái)的圓形紙片穩(wěn)固的鑲嵌進(jìn)卡紙螺紋，并嚴(yán)格保證即使瓶蓋翻轉(zhuǎn)，也不會(huì)脫落。 在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于壓入紙片，考慮過(guò)三種方案：其一是沖刀設(shè)計(jì)成中空，接入通氣管道，當(dāng)紙片裁減動(dòng)作完畢，通過(guò)“吹”的方式，將紙片送入蓋底并嵌在專用螺紋內(nèi)，沖裁和塞入一次完成。其二是 用氣動(dòng)電磁閥控制氣缸，氣缸帶動(dòng)兩個(gè)與瓶蓋內(nèi)經(jīng)差不多大小的圓形塑料沖頭。塞紙裝置在沖裁位置之后，跟沖刀同步動(dòng)作，沖裁和塞入兩步完成；第三是將沖刀和塞桿連接成一體，這樣就做到了絕對(duì)的一致，只是要是塞桿和沖到的距離保證在 5個(gè)瓶蓋直徑的長(zhǎng)度。這樣簡(jiǎn)化了很多的東西，工作也更加的穩(wěn)定，同步性保持到最好。 經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，第一種方案，效果并不理想。對(duì)氣流壓強(qiáng)有很精確的要求。當(dāng)壓強(qiáng)過(guò)大，反而容易將落入蓋中的紙片吹出來(lái)，甚至將軌道上的瓶蓋吹翻。氣醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 26 流壓強(qiáng)過(guò)小，能將紙片吹入蓋底，但是并不能使得紙片可靠的嵌入卡紙螺紋，紙片還是可能脫落。 第二種方案效果不錯(cuò)好，選用口徑合適的活塞時(shí)，一次塞紙動(dòng)作，能可靠的將紙片壓入蓋底并嵌入螺紋?？墒?，相對(duì)于第三種方案，多了一個(gè)電機(jī)，又要使活塞的動(dòng)作和沖到的行程保持一致，這樣就加大了設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定性。所以采用了第三種方案。其結(jié)構(gòu)畫在后面附錄的圖上。 嘉興學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 27 6 結(jié)論 對(duì)于現(xiàn)在的醫(yī)藥包轉(zhuǎn)行業(yè)依舊在上升趨勢(shì)的市場(chǎng)前景下，安全、可靠、適應(yīng)性強(qiáng)的生產(chǎn)移動(dòng)有比較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。醫(yī)藥關(guān)系著人們的健康，而醫(yī)藥包裝是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。就本著對(duì)人民負(fù)責(zé)的態(tài)度，包裝的衛(wèi)生安全，包裝質(zhì)量都得到了很大的提高，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。 本課題很大程度的發(fā)展了現(xiàn)今自動(dòng)化程度不高，柔性靈活性不高的缺點(diǎn)。 本課題結(jié)合任務(wù)要求，最大程度的實(shí)現(xiàn)目的。主要做了一下幾個(gè)工作： 設(shè)計(jì)了一種可調(diào)的雙排式軌道，加入了一個(gè)鋼珠彈簧，確保瓶蓋在軌道的上定位準(zhǔn)確；設(shè)計(jì)比較了多種沖裁和壓入機(jī)構(gòu)的方案，選取了一種最可靠的方案。比較與現(xiàn)今的設(shè)備，本課題有一定的提高。但是，也是有其他的一些缺陷沒(méi)有被克服，有待后來(lái)者得改進(jìn)。比如每次只能加工兩個(gè)瓶蓋，中間需要一定時(shí)間的停頓，這樣大大減緩了加工的速度。希望將來(lái)這些問(wèn)題能得到更好的解決。 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 28 參考文獻(xiàn) [1 [2]社論 .對(duì)國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)械行業(yè)的沖擊．中國(guó)乳業(yè)． 20xx,1(3):10 [3]胡慧平．醫(yī)藥包裝產(chǎn)業(yè)商機(jī)誘人．中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息． 20xx， 1（ 13） ： 49 [4]曹巨江，湯建明，孫軍艷．論藥品包裝機(jī)械的概念設(shè)計(jì)．包裝工程． 20xx ,6(25)： 100— 101， 110 [5]賀宇紅．日本包裝機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)．中國(guó)包裝． 20xx,5:62 [6]許晟．意大利包裝機(jī)械工業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)．中國(guó)包裝工業(yè)， 1995， 02： 5354 [7]龔曄．國(guó)外包裝機(jī)械市場(chǎng)產(chǎn)需兩旺．中國(guó)包裝工業(yè)． 20xx 年 4 月： 16— 18 [8]劉守謙．改進(jìn)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)方法的新思路．輕工機(jī)械． 20xx,4(1)： 3 [9]屈平．世界包裝機(jī)械生產(chǎn)的市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)．湖南包裝． 20xx,2： 710 [10]佚名．世界包裝機(jī)械新趨勢(shì)．機(jī)電信息． 20xx,1： 30 [11]吳國(guó)榮．國(guó)外包裝機(jī)械業(yè)概況．中國(guó)新包裝． 20xx,2： 46 [12]吳國(guó)榮．我國(guó)包裝機(jī)械業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向．牙膏工業(yè)． 20xx,1： 49— 51 [13]向群．我國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀．世界制 造技術(shù)與裝備市場(chǎng)． 20xx 年 6期：4344 [14]劉又文 .彭獻(xiàn)．理論力學(xué) [d]．湖南大學(xué)出版社． 20xx 年 6 月 ,1 [15]戴宏民 .中國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展戰(zhàn)略研究 重慶工商大學(xué)， 20xx,5： 18 [16]何南至 .中國(guó)發(fā)展進(jìn)步的技術(shù)，包裝縱橫， (12):5 [17]吳宗澤 .機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) .北京，化學(xué)工業(yè)出版社， [18]江愷 .機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社， [19]鄧星鐘 .幾點(diǎn)沖動(dòng)控制，武漢，華中理工大學(xué)出版社， 嘉興學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 29 致謝 本課題在在選題及 研究中得到劉楚輝老師的悉心指導(dǎo)。劉老師多次詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓思路，精心點(diǎn)撥。劉老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，深深的影響了我。在此重重的感謝劉老師對(duì)我的幫助。 感謝我可愛(ài)的室友葉挺挺、王碧、樓侃和我共同度過(guò)了大學(xué)美好的四年，這期間的點(diǎn)點(diǎn)滴滴將會(huì)是我人生的美好回憶。 感謝大一時(shí)候的班主任李積武老師，他是我們大學(xué)唯一的班主任，在生活上給予我很大的幫助。 感謝李思益老師在學(xué)業(yè)上對(duì)我的指導(dǎo)，大學(xué)四年學(xué)到的知識(shí)就數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)影響最深，與李思益老師的悉心教導(dǎo)是分不開的。 感謝遠(yuǎn)在 溫州的爸爸媽媽，在時(shí)時(shí)刻刻牽掛我的同時(shí)，又給予我最大程度的信任，不干涉我的生活，關(guān)心我的生活，關(guān)心我的學(xué)業(yè)，關(guān)心我的一切一切，他們是我這輩子的港灣。 最后真心的感謝所有對(duì)我?guī)椭^(guò)我的老師同學(xué)們。 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 30 附錄 附錄一 總裝配圖 嘉興學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 31 附錄二 偏心軸 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 32 附錄三 送蓋導(dǎo)軌 附錄四 沖裁部件 嘉興學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 33 附錄五 沖塞頭 附錄六 軸套 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 34 附錄七 傳動(dòng)板