【正文】 （ 4） 求支反力 在水平面內(nèi)支反力由 0?? BM 得（先假設(shè) 3F 方向?yàn)?X 軸正向） NFLFLFLFLF2697F0334433211??????????????? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 由此知 46751 ??F N 在垂直平面內(nèi)的支反力由 0?? BM 得（先假設(shè) cyF 方向?yàn)?Y 軸正向） NFFLFLFLFCYcyBCcyBDyABy4 5 0 6 6 862733 4 1 5021?????????????? ，由此知7983?byF N （ 5）作彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖 彎矩圖（圖 彎矩圖） 0?AxM 0?DxM 9 5 4 3 01 ??? ABxBx LFM N?m 6 9 1 0 02 ??? CDXCx LFM N?m 圖 T T=?m X 圖 2． 軸的強(qiáng)度校核 (1)確定危險(xiǎn)截面 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖 、扭矩圖，截面 B 處彎矩最大 ，故屬于危險(xiǎn)截面， 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 需對(duì)截面 B 進(jìn)行強(qiáng)度校核 。 簧絲長(zhǎng)度： ?? ?? cos/1DnL 。 最小工作載荷作用下的彈簧高度 ： ??? kFHH mm 最小工作載荷作用下的彈簧高度 ： ??? kFHH n mm 實(shí)際工作行程 ： ??? nHHh mm。 彈簧材料：碳素彈簧鋼絲 A 級(jí)。 彈簧外徑初定 ： mmD 152 ? 。 ??????? 鏈速 smpnZv / 11 ??? ????? Nv PF ???? ???? 12 ????????? ??? a zz ?? 鏈輪幾何尺寸計(jì)算 mmZpdd 21226180s i n180s i n121 ??????? a x2m a x1 ????????? raa dpddd mm mmdddd rff 8 8 7121 ?????? 綜上所述，鏈輪的齒 根 圓直徑為 ,齒頂圓直徑為 。 （ 2） 鏈條節(jié)距 p 查 文獻(xiàn) [17] 第 14 篇 圖 選 p 型號(hào)為 08A 節(jié)距P= mm。 （ 1） 修正功率 P P= ?ffPc kw 式中 :1f 為工況系數(shù) 查 文獻(xiàn) [17] 第 14 篇 表 得 1f =。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 表 各級(jí)轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值表 軸序號(hào) 功率 P(kW) 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 轉(zhuǎn)矩 T( Nm 5.Ⅳ軸即動(dòng)力分配軸 ?????? 承齒 ??PP kW 2534 ??齒inn r/min 3444 ???? nPT Nm 3.Ⅱ軸 即 減速器低速軸 ???? 承聯(lián) ??PP kW 273012 ??? 聯(lián)innr/min 3222 ???? nPT N 總傳動(dòng)比計(jì)算 生產(chǎn)率： 250 瓶／ 分鐘 動(dòng)力分配軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn) 完成 10 個(gè) 瓶 n 動(dòng) =1460r/min 0 ??? 動(dòng)電總 nni 傳動(dòng)比分配 帶傳動(dòng)比為 ?帶i 2 聯(lián)軸器傳動(dòng)比為 1?聯(lián)i 蝸輪蝸桿減速器傳動(dòng)比為 ?減i 24 齒輪傳動(dòng)比為 ?鏈i 3 各軸功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)計(jì)算 ：０軸即電動(dòng)機(jī)軸 w110 KPP r ?? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 14600 ?n r/min 3000 ?????? npT N 端面凸輪 彈簧 桿機(jī)構(gòu) 輸送裝置 牽引裝置 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 3章 傳動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)計(jì) 算 電機(jī)選擇 根據(jù)工作負(fù)荷的大小和性質(zhì)、工作機(jī)的特性和工作環(huán)境等， 灌封 機(jī)械在動(dòng)力方面的要求 ，不需要太高的強(qiáng)度，參考同類灌封 機(jī)械的電動(dòng)機(jī)的種類、功率、轉(zhuǎn)速的選擇，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，由類比法選擇 交流電動(dòng)機(jī)。如圖 所示。上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊的左右移動(dòng)。如圖 所示。使口服液瓶沖裁成一版一版的。如圖 所示。 圖 成型部分 切斷機(jī)構(gòu) 輸送機(jī)構(gòu) 增力機(jī)構(gòu)構(gòu)構(gòu) 冷卻機(jī)構(gòu) 封合機(jī)構(gòu) 預(yù)封合機(jī)構(gòu) 灌裝機(jī)構(gòu) 構(gòu) 換向機(jī)構(gòu) 蝸輪蝸桿 減速器 電機(jī) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 2． 口服液成型 機(jī)構(gòu) PET 無毒塑料 通過輸送滾把雙層塑料輸送到預(yù)成型機(jī)構(gòu)加熱預(yù)成型，在經(jīng)過成型機(jī)構(gòu)通過吹塑成型 。 方案 Ⅰ ： A1+B1+C3+D1+E4+F1 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 方案 Ⅱ ： A1+B2+C3+D1+E4+F2 方案 Ⅲ ： A1+B1+C3+D1+E4+F1 方案 Ⅴ ： A1+B2+C3+D1+E4+F2 表 方案Ⅰ 方案Ⅱ 方案Ⅲ 方案Ⅴ 滿足功能要求 + － + + 成本在規(guī)定范圍內(nèi) + + + + 加工裝配可行 + － + － 使用維護(hù)方便 － － + － 滿足人機(jī)學(xué)要求 + + + + 總 評(píng) 4+ 2+ 5+ 3+ 經(jīng)上述評(píng)價(jià)得出方案Ⅲ： A1+B1+C3+D1+E4+F1 為最佳方案。槽輪機(jī)構(gòu)適用于交錯(cuò)軸之間的間歇運(yùn)動(dòng)，可傳遞較大動(dòng)力，適用于高速運(yùn)動(dòng)，故不適合。 成 型：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜而且噪聲大。 圖 塑料瓶成型 PET 輸送 預(yù)加熱 裁剪去邊 出瓶 供送 牽引 合模 吹氣 加熱成型 輸送 預(yù)熱 合模 吹氣 成型 裁剪 出瓶 380V 信息 能量 信息 信息 PET塑料薄膜 成型后 的瓶子 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 功能分析 分功能原理解 預(yù) 熱 ： 電加熱，微波 上下 牽引 ： 人工牽引、吹力牽引、吸力牽引，機(jī)械牽引 成 型 ： 粘結(jié)封合 、熱封合、壓力封合 上下 牽引： 人工牽引、吹力牽引 、吸力牽引，機(jī)械牽引 瓶 板 裁剪 ： 刀具裁減 、 人工裁減 系統(tǒng)方案求解 表 分功能 解 法 1 2 3 4 A動(dòng)力源 電動(dòng)機(jī) 汽油機(jī) 柴油機(jī) B預(yù)熱 接觸式加熱 烘烤加熱 微波加熱 C前后牽引 棘輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu) D成型 凸輪機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) E上下 牽引 棘輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu) F裁剪 凸輪機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 方案評(píng)價(jià) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)方案進(jìn)行篩選： 動(dòng)力源： 口服液塑料瓶成型機(jī)由于工作過程 中受力小，所以所需動(dòng)力小， 因 此可 以排除汽油機(jī)和柴油機(jī)。 PTE 塑料薄模 塑料瓶 驅(qū)動(dòng)能 380V 黑 箱 廢 料 驅(qū)動(dòng)信息 顯 示 圖 總功能的黑箱描述 功能分解 通過對(duì)設(shè)計(jì)要求及主要功能的分析 ，得出要完成 塑料 瓶 的 成型 需要完成 PET輸送 、 預(yù)加熱 、 加熱成型 、 裁剪去邊 、 出瓶 五個(gè)工位 ，如圖 所示。 功能分析 總功能的確定 口服液塑料瓶成型 機(jī) 是 將 PET塑料薄膜 真空 吹 塑 成型 ，靠前后牽引把 PET 塑料薄膜輸送到加熱工位， 并通過壓力 合模成型 ，在一定溫度和時(shí)間條件下完成塑料瓶成型 ， 并 通過裁剪 裝置完成加工。 設(shè)計(jì)參數(shù) 1．生產(chǎn)率 (瓶 /分 )： 200～ 300 2． 灌裝容量范圍 (ml)： 550 3． 沖裁次數(shù) (次 /分 )： 20～ 30 工藝路線 PET 無毒塑料材料 塑料瓶成型 塑料瓶 沖裁 塑料瓶 輸送 口服液灌裝 封合 沖裁切口 口服液塑料瓶輸 出 PET 無毒塑料 輸送到指定工位，然后預(yù)加熱，在合模成型，接 下來機(jī)器開始裁剪，裁剪去邊完畢后塑料瓶送出進(jìn)行下一道工序。 裁減采用凸輪 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)成型刀具的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成加工。 PET 塑料薄膜 的成型采用吸塑 成型，成型 板 內(nèi) 腔為塑料瓶形狀 ， 沿壁厚方向均勻分布吸氣通道。 由于塑料瓶成型是熱成型，機(jī)器會(huì)受熱加速了零件的磨損。在藥包材與設(shè)備有機(jī)結(jié)合的 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 模式下，會(huì)使相應(yīng)設(shè)備能有效和可靠的使用。 一條腳 是承接用戶來口服液 樣瓶 和藥液性質(zhì)而定設(shè)計(jì)制造灌封機(jī)，這樣有利小試和出產(chǎn)驗(yàn)收，使調(diào)試中出現(xiàn)的問題在出廠前均解決；另 一條腳 是在我們公司旗下設(shè)有口服液易析塑料瓶的藥包材制造廠，能承接來圖或來樣加工口服液易析塑料瓶等藥包材，口服液易析塑料瓶均采用食品級(jí)優(yōu)質(zhì)進(jìn)口塑 料注塑，生產(chǎn)環(huán)境處 10 萬級(jí)潔凈度，注塑后瓶子經(jīng)多道 氣洗 ，雙層包裝后出廠，滿足藥包材要求，且有藥包材加工許可證。同樣，針對(duì)藥包材多變的客戶群體又如何走出一條藥包材與設(shè)備有機(jī)結(jié)合之路也是當(dāng)今人們所探索的課題。 目前國內(nèi)口服液易折塑料瓶灌封機(jī)的機(jī)型呈多樣性，有半自動(dòng)、自動(dòng)、單機(jī)生產(chǎn)、聯(lián)線生產(chǎn)及低速或中高速等不同機(jī)型，究竟何種速度或機(jī)型是能滿足國內(nèi)口服液普遍生產(chǎn)要求呢？這需從國內(nèi)口服液劑生產(chǎn)的規(guī)模和發(fā)展趨勢(shì)出發(fā)，由于我國無論是治療性藥物還是保健品或營養(yǎng)品的口服液均凸顯出中大型規(guī)模和品種廣的局面，故機(jī)型應(yīng)定位在中高速自動(dòng)化聯(lián)線型。其中，激光方法成本過高，且激光有一定輻射；超聲波要附帶超聲波發(fā)生器，且需接觸式的封合，只適用低速間歇式生產(chǎn)；熱燙封合有局艱性，易泄漏。為有效防 飛濺 現(xiàn)象，藥液灌裝頭能隨灌裝液位同步上升及灌裝針頭 。 由 于口服液易折塑料瓶灌裝后，需對(duì)瓶身與底蓋之間進(jìn)行熱熔性封合，并要確保二 者之間封合的質(zhì)量。服液易 折塑料瓶分為瓶身與底蓋二部分，這二者進(jìn)入喂料機(jī)構(gòu)時(shí)均為無序，就需 理瓶 和 理蓋 處理，而其特殊性在于瓶身的 細(xì)長(zhǎng) 和底蓋的 偏薄 這二個(gè)難以定向處理問題。而口服液易折塑料瓶用灌封設(shè)備需應(yīng)對(duì)塑料瓶反向定向灌裝，再進(jìn)入瓶身與底蓋間的封合。雖然，口服液易折塑料瓶有上述優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)口服液玻璃瓶灌封設(shè)備已不能適應(yīng)其生產(chǎn)，設(shè)備要應(yīng)對(duì)藥包材變更而 貼身 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 研制是日后藥機(jī)發(fā)展的方向。 企業(yè)和消費(fèi)者認(rèn)可，同時(shí)各種型式的易折塑料瓶灌封機(jī)研發(fā)與制造也在制藥 裝備行業(yè)中悄然興起。而新型的口服液易折塑料 瓶采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)塑料原料制作而成 。隨著人們對(duì)藥 包材的審美性、個(gè)性、實(shí)用性和安全性等要求的提高，口服液劑包裝的發(fā)展趨勢(shì)是用塑料瓶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的棕色玻璃瓶的包裝，當(dāng)今有些具有一定規(guī)模的口服液劑生產(chǎn)企業(yè)將一直延用多年的玻璃瓶改為外型獨(dú)特的易折塑料瓶包裝，使口服液劑包裝帶來一次外觀和材質(zhì)的大變革，而新型的口服液塑料瓶的問世， 在很多的品牌 口服液等產(chǎn)品上的成功應(yīng)用，相信今后會(huì)有較好的市場(chǎng)前景。在眾多的制藥劑型生產(chǎn)中，無論是治療性藥物還是保健品或營養(yǎng)品，口服液劑所占比重均在不斷提高。本文就現(xiàn)今流行口服液易折塑料瓶（類似 太太口服液 的包裝）灌封的特殊性展開探討，并對(duì)永和制藥機(jī)械有限公司所研制的口服液易折塑料瓶灌封機(jī)特點(diǎn)作闡述，相應(yīng)提出了今后制藥機(jī)械要適應(yīng)藥包材而 貼身定裁 研發(fā)的思路，同時(shí)也提出了制藥機(jī)械與相應(yīng)藥包材制造同步發(fā)展的觀點(diǎn)。從廣義來說，能給設(shè)備制造商帶來新品研發(fā)的機(jī)遇，將促動(dòng)傳統(tǒng)設(shè)備的更新，也為藥包材生產(chǎn)商帶來新的商機(jī)。特別是在某些產(chǎn)品的生產(chǎn)上，進(jìn)口設(shè)備占據(jù)主導(dǎo)地位，如中國耐熱 PET 瓶的生產(chǎn)，幾乎全部是由進(jìn)口設(shè)備完成的；高檔薄膜生產(chǎn)設(shè)備也全部是引進(jìn)的生產(chǎn)線。 2020 年中國進(jìn)口塑料機(jī)械用匯 億美元，而出口塑料機(jī)械只有 億美元。除幾十個(gè)大型塑料企業(yè)集團(tuán)擁有先進(jìn)設(shè)備外，絕大多數(shù)塑料加工企業(yè)均以國產(chǎn)設(shè)備為主。注塑機(jī)、擠出機(jī)和擠出機(jī)生產(chǎn)線、中空吹塑機(jī)是中國應(yīng)用最廣、產(chǎn)銷量最大的塑機(jī)品種。 2020 年中國塑機(jī)業(yè)產(chǎn)值大約為 100 億元左右，國內(nèi)巿場(chǎng)需求大約在 200 億元，還有很大的巿場(chǎng)空間 。 2020 年中國塑機(jī)行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值 81 億元，利潤(rùn) 億元，利潤(rùn)率增長(zhǎng)遠(yuǎn)高于工業(yè)總產(chǎn)值的增長(zhǎng)?？傊?，創(chuàng)新發(fā)展，是中國塑料機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必由之路。 因此口服液灌封機(jī)器的設(shè)計(jì)是很必要的。但是，對(duì)于 這種新包裝，傳統(tǒng)口服液玻璃瓶的灌封設(shè)備已不能適應(yīng)生產(chǎn)，適用于 塑料瓶的灌封機(jī)的研發(fā)與制造在制藥裝備行業(yè)中悄然興起。 cutting device 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II