【正文】 況時(shí)，[τT]取較大值，A。值軸的材料45[τT]/MPa23～45A。5）變速器齒輪的相關(guān)數(shù)據(jù)兩嚙合齒輪的模數(shù)m1=m2=3mm齒數(shù)z1=7（全齒時(shí)為23齒），z2=23，兩齒輪的中心距a=69mm主動(dòng)齒輪為不完全齒輪，起結(jié)構(gòu)示意圖如41所示：圖41 不完全齒輪1）主動(dòng)軸的尺寸設(shè)計(jì)及校核選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由于軸徑不大，做成實(shí)心軸。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)確定主動(dòng)輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。，速度不高，故選用7 級(jí)精度。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷表16230可知該標(biāo)準(zhǔn)減速器的外形及尺寸。表42 電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸機(jī)座號(hào)HABCDEFGGD100L1001601406328608247因?yàn)榉制繖C(jī)構(gòu)的功率未知，只知道輸送帶裝置的消耗功率，且功率比較大，取功率系數(shù)10，以確保電機(jī)功率的足夠大。主電機(jī)為輸送帶、滾塞機(jī)構(gòu)和撥輪機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。第四章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)是該分裝機(jī)的主要?jiǎng)恿碓?。圖36 改進(jìn)后的毛刷結(jié)構(gòu)示意圖 本章小結(jié)本章主要講述了分裝機(jī)分裝裝置的設(shè)計(jì)。然后端部收口，使不銹鋼絲束緊密牢固地箍在套管內(nèi)。圖35 捆綁式毛刷結(jié)構(gòu)示意圖改進(jìn)后調(diào)量毛刷結(jié)構(gòu)改為套管式，如圖36所示。在使用時(shí)，壓縮空氣或真空從毛刷側(cè)面出入，導(dǎo)致氣流強(qiáng)度不均勻，藥粉受力不均難以成型，在吸入和吹出藥粉時(shí)易飛散開，造成原料藥粉浪費(fèi)，影響生產(chǎn)成品率。其結(jié)構(gòu)就像我們生活中擦地用的拖把一樣。該毛刷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。充填量的凋節(jié)由粉劑隔離塞在分裝孔的位置確定，可調(diào)節(jié)吸粉柱端部螺桿在螺母上的位置或旋轉(zhuǎn)吸粉柱端部的滑塊嵌入有阿基米德曲線凹槽的裝量調(diào)節(jié)盤的角度來實(shí)現(xiàn)裝量的調(diào)節(jié)。裝粉筒如圖33所示，攪粉斗如圖34所示。圖32 攪拌葉片 裝粉筒的設(shè)計(jì)裝粉筒由不銹鋼圓筒體和內(nèi)裝單獨(dú)驅(qū)動(dòng)貼近筒體底部的雙葉垂直攬拌器組成。當(dāng)計(jì)量裝量規(guī)格大、爽滑性較差的粉體或裝置高速度運(yùn)行時(shí)，使用普通攪拌葉片會(huì)出現(xiàn)粉杯底部與攪粉筒之間間歇斷粉，嚴(yán)重時(shí)裝量不易控制，此時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)一種在掠袢的同時(shí)能把粉體向下方傳遞的結(jié)構(gòu)。圓柱體的攪袢葉片只能松動(dòng)粉杯上部分的粉體，對(duì)于粉杯底部與分裝盤之間間隙空間不起任何作用，只能適用一般裝量規(guī)格與流動(dòng)性行較好的粉體分裝。攬拌葉片每吸粉1次旋轉(zhuǎn)1圈，其作用是將裝粉筒落下的藥粉保持疏松并壓進(jìn)粉 劑分裝轉(zhuǎn)盤的定置分裝孔中。 攪粉筒的設(shè)計(jì)攪粉筒位于裝粉筒前下方，頂部通過方口與裝粉筒相連，下部與粉劑分裝轉(zhuǎn)盤相連。分裝轉(zhuǎn)盤后端面有與裝粉孔數(shù)相同且和裝粉孔相通的圓孔，靠分配盤與真空和無菌壓縮空氣相連,實(shí)現(xiàn)分裝頭在間歇回轉(zhuǎn)中的吸粉和卸粉。分裝轉(zhuǎn)盤是由不銹鋼制成的圓柱體，分裝轉(zhuǎn)盤上有8等分分布單排（或2排）直徑一定的光滑圓孔,即分裝孔。進(jìn)粉時(shí)負(fù)壓接通，將與排氣流式分裝頭相連的料斗中的粉劑吸入分裝孔一定容積的粉腔內(nèi)，裝粉時(shí)，負(fù)壓關(guān)閉，高壓氣流接通，將粉腔內(nèi)的粉劑吹出粉腔進(jìn)入停歇中的進(jìn)瓶撥輪的瓶子內(nèi)。 分裝頭的設(shè)計(jì)氣流式分裝頭屬于容積計(jì)量式，是利用氣流原理實(shí)現(xiàn)真空吸取定量容積的粉針劑，再通過凈化干燥、壓縮空氣等工序?qū)⒎蹌┐等肟股仄績(jī)?nèi)，從而完成一定容積的粉針劑計(jì)量分裝。粉劑分裝充填系統(tǒng)功用是充填粉劑，通過攪拌和分裝轉(zhuǎn)盤進(jìn)行粉劑定量，在真空和壓縮空氣輔助下周期性地將粉劑分裝于瓶?jī)?nèi)。 本章小結(jié)本章主要介紹了分裝機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案，包括確定工藝路線，分析工作過程，從而對(duì)總體進(jìn)行布局。所述的進(jìn)瓶撥輪為二進(jìn)一停間歇式即進(jìn)瓶撥輪每轉(zhuǎn)兩個(gè)齒停頓一次亦即每次進(jìn)二個(gè)瓶再停歇一次，停歇期間配合雙排氣流式分裝頭完成裝粉工序，進(jìn)瓶撥輪只需一個(gè)。 圖22 整體示意圖技術(shù)方案：如圖22所示，包括輸送部件、進(jìn)瓶撥輪和排氣流式分裝頭，它們裝在機(jī)架上，進(jìn)瓶撥輪為二進(jìn)一停間歇式，進(jìn)瓶撥輪兩相鄰撥齒節(jié)圓的弦長(zhǎng)與雙排氣流式分裝頭的軸向兩相鄰分裝孔的孔距相等，進(jìn)瓶撥輪的安裝軸與雙排氣流式分裝頭的安裝軸垂直，兩軸心的水平距離等于進(jìn)瓶撥輪的分度圓半徑，小于氣流式分裝頭的半徑+瓶的高度（R分+h瓶＞H＞R分）。根據(jù)工藝流程和生產(chǎn)要求可確定，粉針分裝機(jī)平面工藝布置如圖21。軋蓋是防繃彈的手段，但為避免污染，軋蓋與裝粉、蓋塞分開進(jìn)行。粉針劑生產(chǎn)工藝流程大致如下：準(zhǔn)備玻璃瓶、膠塞、藥粉→裝粉→蓋膠塞→軋鋁蓋→貼簽。3％；(3)適用于5~25ml規(guī)格的瓶子。工效高、價(jià)格低，是適合我國國情的一種好的分裝粉劑的裝置。它們裝在機(jī)架上，進(jìn)瓶拔輪兩鄰拔齒節(jié)圓的弦長(zhǎng)與雙排氣流式分裝頭的軸向亮相鄰分裝空的孔距相等，進(jìn)瓶拔輪的安裝軸與氣流式分裝頭的安裝軸垂直，兩軸心的水平等于進(jìn)瓶拔輪分度圓半徑。本產(chǎn)品涉及醫(yī)藥、食品、化工行業(yè)中精細(xì)粉劑的分裝裝置，是一種氣流式分裝裝置。對(duì)于采用螺桿式的粉針劑計(jì)量與充填系統(tǒng)，計(jì)量螺桿旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)過去多為機(jī)械傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)節(jié)繁鎖，而且計(jì)量精度很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)?？梢姡b量或瓶子規(guī)格變化會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)能力降低。大規(guī)范GMP改造時(shí)期粉針劑生產(chǎn)線所配置的分裝機(jī)規(guī)格一般為中等裝量或7ml抗生素瓶，但近幾年隨著藥品包裝規(guī)格趨于低等裝量與大容量瓶子規(guī)格的變化，當(dāng)時(shí)的設(shè)備配置與現(xiàn)狀已難以匹配。由于此原因，國內(nèi)分裝機(jī)只能在名義生產(chǎn)能力指標(biāo)的80%90%狀態(tài)下正常生產(chǎn)，分裝機(jī)的生產(chǎn)能力是達(dá)不到預(yù)期值的。只要其中一項(xiàng)條件發(fā)生變化，其生產(chǎn)能力便會(huì)下降。國內(nèi)大多數(shù)藥廠所釆用的機(jī)型均為國產(chǎn)螺桿式分裝機(jī)，其存在的問題主要有以下幾個(gè)方面：(1)生產(chǎn)能力很難達(dá)到技術(shù)指標(biāo)值。國外設(shè)備由于成套引進(jìn)價(jià)格較高，維護(hù)、使用不便，增加了生產(chǎn)投資成本。在產(chǎn)品研發(fā)的資金來源、試驗(yàn)條件、產(chǎn)品的穩(wěn)定性、自動(dòng)控制和人性化設(shè)計(jì)等方面也沒有達(dá)到國際領(lǐng)先水平。我國粉針劑分裝機(jī)部分程度上己與當(dāng)前國際上最新技術(shù)進(jìn)展實(shí)現(xiàn)了同步，但總體水平還是存在很大差距[9]。荷蘭Calumatic公司已研發(fā)出有8個(gè)分裝頭的螺桿分裝機(jī)，其最高速度為300瓶/min，主要運(yùn)動(dòng)均使用控制電機(jī)完成,并帶有檢測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高，但在后期使用中發(fā)現(xiàn)，這種分裝機(jī)只適用于物性較好的粉針劑，并且很難改變充填規(guī)格?？刂葡到y(tǒng)釆用微機(jī)控制，并設(shè)有一個(gè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫顯東屏,可顯示配料和在最小及平均重量范圍以內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)。德國制造商Wueste在新型容積式粉末、顆粒充填機(jī)的基礎(chǔ)上研制出了一種Preminer2000旋轉(zhuǎn)式真空粉末充填機(jī)。目前，美國、日本、德國的粉針劑分裝機(jī)普遍引入計(jì)算機(jī)控制，提高了生產(chǎn)效率及自動(dòng)控制的精確性和可靠性。控制技術(shù)方面已經(jīng)非常成熟，只是在針對(duì)不同性質(zhì)的粉料分裝時(shí)，對(duì)螺桿的要求不同，因此在很多分裝機(jī)上都是在分裝不同的粉料時(shí)換不同螺距的分裝螺桿，采用不同規(guī)格的螺桿、粉杯、下料嘴組合，來完成對(duì)不同性質(zhì)的粉料的分裝。由于其過濾孔徑達(dá)到微米級(jí)，且受到分量盤定量孔空間限制，無法制成這么小的過濾器，所以采用這種結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)過濾功能。分量盤和調(diào)量毛刷是該機(jī)直接接觸藥粉的核心部件，其中調(diào)量毛刷是采用極細(xì)的不銹鋼絲束制成，通過密排鋼絲之間的間隙對(duì)真空（吸入藥粉時(shí)）或壓縮空氣（吹出藥粉時(shí)）進(jìn)行過濾、分流、細(xì)化，使之均勻分散柔和地作用于藥粉上，保證藥粉在吸入和吹出的過程中穩(wěn)定成型，不松散，不飛揚(yáng)，從而完成分裝操作。氣流分裝機(jī)的填充藥粉原理是利用真空定量吸入藥粉，再經(jīng)壓縮空氣吹出藥粉裝瓶，如圖12所示。因此該分裝頭還有一定的不足。圖11 分裝機(jī)示意圖圖11是螺桿式分裝機(jī)的機(jī)構(gòu)示意圖。分裝速度從每分鐘60瓶提高到了120瓶，減少了藥料的損耗。7%提高到177。輸入脈沖停止時(shí)，步進(jìn)電機(jī)能立即鎖定，這樣它就沒有積累誤差，因而精確地控制了裝粉螺桿的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，從而保證了粉針劑的裝量精度。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)裝粉螺桿旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)軸插入下粉軸端部的開口螺紋孔內(nèi)，然后通過螺母緊固，并經(jīng)下粉軸下端的吊軸與裝粉螺桿連在一起。該類型分裝機(jī)的動(dòng)作是這樣實(shí)現(xiàn)的：它由送粉盒、螺旋送料口、空瓶輸入和成品輸出系統(tǒng)、瓶塞震動(dòng)給料器及真空吸盤、撥瓶盤和導(dǎo)向凸輪、機(jī)殼、電源、分裝頭所組成。7%以上，藥粉容易散落在外，造成損耗。目前應(yīng)用的分裝機(jī)有齒輪單頭螺桿分裝機(jī)或氣流式分裝機(jī)，他們均以傳統(tǒng)的機(jī)械方式來控制粉針劑的裝量精度。螺桿分裝機(jī)特別適用于粉針劑分裝機(jī)。步進(jìn)電機(jī)螺桿粉劑分裝機(jī)國內(nèi)的分裝機(jī)主要是采用自動(dòng)雙頭螺桿分裝機(jī)，對(duì)國產(chǎn)自動(dòng)雙頭螺桿式分裝機(jī)而言，目前為止大致可分為3個(gè)技術(shù)時(shí)期：第1代為螺桿裝量由步進(jìn)電機(jī)與集成電路控制的技術(shù)；第2代為螺桿裝量由步進(jìn)電機(jī)與PLC控制的技術(shù)；第3代為螺桿裝量由伺服電機(jī)與PLC控制的技術(shù)。螺桿式分裝機(jī)，原理是通過控制螺桿的轉(zhuǎn)速，來量取定量粉劑再分裝到抗生素瓶?jī)?nèi)。各種分裝機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)都有其不同之處。分裝機(jī)從整體結(jié)構(gòu)上來分，主要有氣流式分裝機(jī)和螺桿式螺旋下料分裝機(jī)。在粉體的運(yùn)輸和包裝過程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于粉體阻塞料斗的排料口,從而導(dǎo)致無法正常工作。同時(shí),由于偏析致使顆粒較大的粉粒分散在邊緣并且浮在粉體的表層。因?yàn)榉垠w流動(dòng)過程中的不通暢造成了粉體的偏析和架橋。粉體的宏觀表現(xiàn)由它的基本物理特性所決定。粉體的分類如表11所示[5]。它是一種干燥、分散的固體粒子組成的細(xì)小顆粒,和普通的顆粒不完全相同。所以，對(duì)粉體加料分裝系統(tǒng)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能分析以及應(yīng)用研究，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和重要的實(shí)用價(jià)值。當(dāng)前粉體定量包裝過程中存在速度比較低，誤差相對(duì)較大，環(huán)境污染嚴(yán)重等缺陷。分裝機(jī)在日常的生產(chǎn)生活中扮演著重要的角色。此設(shè)計(jì)能滿足藥量計(jì)量精確、填充速度快、衛(wèi)生性、廣泛適用性等要求。這種劑型有利于促進(jìn)藥物的溶解與吸收、提高藥物的生物利用度，并且容易制成其他劑型，以適應(yīng)多種給藥途徑的需要由于藥品包裝的衛(wèi)生要求很嚴(yán)格，釆用填充機(jī)械可以有效避免人手和藥品的直接接觸，減少了對(duì)產(chǎn)品的污染,同時(shí)由于機(jī)械填充速度快，藥品在空氣中停留時(shí)間短，也會(huì)減少被污染的機(jī)會(huì)，有利于藥品的衛(wèi)生[3]。因此研究高水平的醫(yī)藥包裝機(jī)械，不僅能滿足速度、精度、質(zhì)量、衛(wèi)生條件等方面的要求，而且能適應(yīng)多品種、多規(guī)格的需要[2]具有重要意義。自從我國國民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國家對(duì)制藥行業(yè)強(qiáng)制性推行GPM (藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)認(rèn)證制度以后，藥品包裝機(jī)械的發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，規(guī)?；?、自動(dòng)化等高技術(shù)含量的設(shè)備開始出現(xiàn)，據(jù)了解，目前我國生產(chǎn)制藥裝備的企業(yè)己達(dá)800余家，產(chǎn)品品種規(guī)格超過3000種。粉料氣流分裝機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文目 錄摘要................................................................................................................................I Abstract...................................................................................................................... II摘 要 I第一章 緒論 1 1 1 1 3 5 5 6 6 7第二章 分裝機(jī)整體設(shè)計(jì)方案 8 8 8 總體布局 8 本章小結(jié) 9第三章 分裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 分裝頭的設(shè)計(jì) 10 10 10 攪粉筒的設(shè)計(jì) 11 裝粉筒的設(shè)計(jì) 12 13 本章小結(jié) 14第四章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 15 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇 15 16 16 18 22 23 23 24 25 25 26 26 28 29 30 31第五章 機(jī)架的設(shè)計(jì) 32 32 32 32 32 33結(jié)論與展望 34參考文獻(xiàn) 35附 錄 37致謝 46IIXXXX大學(xué)XXXX學(xué)院2016屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 緒論隨著我國經(jīng)濟(jì)高速的發(fā)展以及人們對(duì)醫(yī)療健康的重視程度越來越高，醫(yī)藥市場(chǎng)持續(xù)快速擴(kuò)大。醫(yī)藥工業(yè)銷售收入從2000年的1686億元增長(zhǎng)至2009年的9539億元，%[1]。但這與國際先進(jìn)水平相比還存在著很大的差距，國產(chǎn)醫(yī)藥包裝機(jī)械不能完全滿足商品化和國際化的發(fā)展要求，對(duì)于先進(jìn)的藥品包裝設(shè)備仍主要依賴于進(jìn)口。在藥劑生產(chǎn)中，粉針劑所占市場(chǎng)份額較大，粉針劑主要指固體物料的粒度在1mm以下的集合體。所以本課題針對(duì)粉針劑這種藥品的充填裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，其研究成果具有廣泛應(yīng)用性。分裝機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，從食品分裝加工到藥劑分裝加工，還有建筑材料的分裝加工，到處都有分裝機(jī)的影子。在很多行業(yè)，諸如醫(yī)藥、食品、粉末冶金等行業(yè)，我們需要對(duì)粉體進(jìn)行定量加料或者分裝。我們需要設(shè)計(jì)高性能的粉體加料系統(tǒng)，在提高粉體的定量生產(chǎn)效率、節(jié)約資源、改善工作環(huán)境、加強(qiáng)環(huán)保和安全生產(chǎn)等方面進(jìn)行改進(jìn)。小于一定粒徑的顆粒組合我們通常叫做粉體。總的來講粉體比顆粒的粒徑尺寸更加細(xì)微。表11 粉體的分類粉體類粉體顆粒粗粒塊狀不規(guī)則塊體顆粒直徑范圍≥200目200目3mm3mm12mm≥12mm纖維,絞索狀在需要進(jìn)行定量包裝的物料中,粉體占有相對(duì)比較大的比例。在粉體處理過程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的兩個(gè)問題是偏析和架橋。偏析是由于粉體流動(dòng)時(shí)粒度分布不均勻?qū)е碌?。所謂的架橋是指粉體在自由卸料的時(shí)候,由于微小顆粒相繼排出而大顆粒由于相互的支撐作用形成的球表面。分裝機(jī)作為粉針劑生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的設(shè)備將不斷受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，其之所以受關(guān)注是因?yàn)榉盅b機(jī)還沒能像其它制劑設(shè)備那樣得到快速發(fā)展，同時(shí)粉針劑在藥品市場(chǎng)所占份額的潛在性也同樣受到關(guān)注。從其應(yīng)用對(duì)象上來分又有液體分裝機(jī)、粉料分裝機(jī)和大顆粒分裝機(jī)。氣流式分裝機(jī)，原理是利用真空吸取定量容積粉劑，再通過凈化干燥壓縮空氣將粉劑吹入抗生素瓶?jī)?nèi)。粉料分裝機(jī)的計(jì)量方式主要分三種：體積定量、稱重定量和螺桿旋轉(zhuǎn)定量方式?？刂?