第二章包装机械设计概念.pptx

第二章 包装机械设计概念;教学内容;2.1 概述;机械设计根据是否采用新的工作原理和变更现有机械的设计方案来划分，可分为以下三种类型： (1)开发性设计——在没有类似机械的情况下，根据对机械产品的功能要求，并结合有关各方面的条件，提出新的工作原理和新的设计方案，设计出满足要求的新机械产品。 (2)适应性设计——在工作原理和设计方案基本不变的情况下，对现有机械产品做局部的更改，设计出适应新的各种要求的机械产品。一般情况下，适应性设计较多。 (3)变异性设计——在功能要求和工作原理不变的情况下，改变现有机械的结构组成、布置方式和某些尺寸，设计出满足较多方面要求的机械产品。 ;2.1.2 包装机设计要求 1.功能及应用场合 功能：所能完成的包装工序的种类，例如制袋成型、充填、封口。 应用场合：适应不同产品的包装能力，例如颗粒、液体、粉剂??块体。;2.技术性能及质量要求 生产率：单位时间内生产的产品数量，分理论生产率和实际生产率。表示方法：件∕min、m∕min、kg∕min等。 工作适应性：工况发生时，设备对变化适应能力的大小。涉及两个方面：A、作业对象的形状、尺寸等发生变化；B：作业环境发生变化。一般，适应性越好，产品性能越好。 工作精度：机器正常工作时的量值与理论要求值之间的误差，可用绝对值和相对值表示。;工作可靠性：产品在规定条件下、规定使用时间内完成规定功能的能力，或说是正常工作的概率。 产品寿命： （A）自然寿命：到因自然磨损、腐蚀等原因使设备老化不能再用所经历的时间。 （B）技术寿命：到设备因技术老化而被淘汰所经历的时间。 （C）市场寿命：产品在市场上的生命期所决定的时间。;3.经济性要求 由产品总成本与产品性能质量关系图，寻找最佳设计点P，使成本最低。另外，产品成本约有70%是由方案设计决定的，故在方案设计时应注意功能与成本的协调问题。 4.人机工程学要求 （A）确保操作人员能有效的操纵和控制机器； （B）确保操作人员能正确读取设备显示信息，减少误读的可能； （C）装拆、保养维修方便。;;5.安全保护要求 6.产品外观造型要求 造??美观大方，色调和谐，给人以悦心宜人的感觉。;2.1.3 包装机设计步骤 1.产品计划 （1）选择设计产品或接受客户定单 选择适应市场需求、有较强的市场竞争力、能获得良好经济效益的产品。 （2）作可行性研究 论证项目在技术经济上的可行性；为企业或主管部门决策提供依据；为谈判、签约和贷款提供依据。 （3）明确设计任务、拟订设计要求明细表。 （4）设计要求要详细、明确、合理而且先进，符合标准。;2.方案设计 （1）设计任务的抽象 在方案设计之前，先对设计任务进行抽象，使其变成带有普遍意义的设计任务，以真正抓住设计任务的实质。 例如：设计一炉具，要求使用方便安全，清洁卫生，使用费用低。 若不对任务进行抽象化思维，则会想到：煤球炉、蜂窝煤炉、煤油炉、煤气炉、电热炉、以及太阳能炉等。 若将设计任务抽象成设计用于将某种能量转化成热能的装置，于是想出了远红外加热炉、微波炉、电磁炉、蒸汽柜等。;（2）建立黑箱 设计，实质上就是解决将输入转化为输出的技术问题。 即用一方框表示黑箱，代表待设计产品；左右箭头表示输入和输出，并可归纳为物质、能量、信息三种形式。;（3）建立功能结构 总功能：代表一个完整独立产品的技术系统。 分功能：代表某一分系统或某一零部件的技术系统。 功能结构：就是用一定的形式来表达各分功能及其相互连接关系以实现产品总功能的一种图示表达。;袋成型—充填—封口机的功能结构图 ;（4）寻找实现分功能的解 从功能原理设计到实际执行机构的设计。;（5）总体方案设计 ①总功能载体（即支撑）的初步设计，包括总体尺寸和空间布置； ②辅助装置的初步设计； ③检查总体布局设计，优化总体设计； ④编制初步技术文件； ⑤画总体设计图，包括工艺原理图、总体布局图、循环图、控制原理图、零部件草图及总装配草图等。;3.技术设计 在方案设计的基础上，围绕保证产品功能、质量、可靠性、经济合理性、工艺可能性等，进行详细的设计计算。内容包括： ①传动系统设计； ②各执行机构的详细设计； ③控制系统及辅助装置设计； ④工程图的绘制； ⑤技术文件的编制，包括设计说明书、使用说明书。;4.试制、试验、鉴定和改进 5.正式生产、销售及售后服务;机械新产品的开发设计过程可分为四个阶段：;初期规划设计;初期规划设计;初期规划设计;; （1）执行系统的方案设计。主要包括执行系统的功能原理设计、运动规律设计、执行机构的型式设计、执行系统的协调设计、执行系统的方案评价与决策。 （2）传动系统的方案设计。主要包括传动类型和传动路线的选择、传动链中机构顺序的安排、各级传动比的分配。 （3）原动机类型的选择。 （4）控制系统的方案设计