(完整版)单冲干粉压片机说明书毕业设计论文

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1、优秀论文审核通过未经允许切勿外传摘要单冲干粉压片机是通过凸轮(或偏心轮 )连杆机构 (类似冲床的工作原理 )，使上、下冲产生相对运动而压制药片。单冲式并不一定只有一副冲模工作，也可以有两副或更多，但多副冲模同时冲压，由此引起机构的稳定性及可靠性要求严格，结构复杂，不多采用。随着现代科技的发展，压片机涉及的行业越来越广泛，高科技、高效率，低成本已成为现代压片机的一个重要的发展趋势。本次设计以小型单冲式压片机为例, 介绍了单冲式压片机的基本结构组成、工作原理及工作过程, 阐述了国内外单冲式压片机的发展现状,同时根据其发展现状分析了目前单冲式压片机所存在的主要缺陷, 并指明了其发展趋势，而且经过对压

2、片机构造和运动进行了分析与合成。使其能够稳定的运行并完成连续自动化生产的要求。关键词： 压片机；单冲；连杆机构；片剂AbstractSingle pressing machine is through the eccentric CAM (or similar) linkage (principle of work), punch, and ran down to the relative motion and suppress tablets. Single blunt type must not only a pair of stamping work, also can of the s

3、tability and reliability of complex structure, strict, So it does not often used. With the development of modem scienceand technology， tablet pressing machine is used in more and more industries. High technology, example, this paper introduced the basic structure, working principle and working proce

4、ss o f the single punchtablet press. It also introduced the development stat us of the single punch tablet press. In the meantime, this paper introduced the analysis of the major shortcomings of the current single punch tablet press and the proposition of the development direction according to the d

5、evelopment status.Mean while ,In the organization of the structure and movement is analyzed. It can make sure the operation and complete continuous automated production.Keywords： tablet machine; single punch; linkage; tablet目录摘要 . IAbstract . II第 1 章绪论 .11.1压片机的概况 .11.2国内外的发展情况 .21.2.1国内压片机现状 .21.2.

6、2国外压片机现状 .41.3本次设计的任务 .6第 2 章压片机总体设计 .72.1设计题目分析 .72.1.1给定数据 .72.1.2总功能分析 .72.1.3工作原理 .82.2机械运动方案及机构设计 .9拟订执行构件的运动形式. 92.2.2拟订运动循环图 .102.2.3确定主加压机构方案 .112.2.4评选机构方案 .12第 3 章冲压机构与凸轮机构的设计 .153.1铰链四杆机构 .153.2连杆机构的设计 .163.3凸轮机构的应用 .183.4凸轮分类 .193.4.1按凸轮的形状分类 .193.4.2按从动件的形状分类 .193.5凸轮轮廓曲线设计 .203.5.1利用作图

7、法设计凸轮廓线 .20第 4 章减速器的设计 .254.1减速器结构分析 .254.1.1分析传动系统的工作情况 .254.2传动系统运动分析计算 .25确定电机型号 . 254.2.2计算传动装置各级传动比和效率 .264.2.3计算各轴的转速功率和转矩 .274.3高速级齿轮的设计 .284.3.1按齿轮面接触强度设计 .284.3.2按齿根弯曲强度设计 .314.4低速级齿轮的设计 .334.4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.334.4.2按齿轮面接触强度设计 .334.4.3按齿根弯曲强度设计 .364.5齿轮传动参数 .384.6轴的结构设计 .394.6.1轴的结构设计 .

8、394.6.2轴的校核计算 .414.6.3滚动轴承的选择及寿命校核 .454.7键联接选择及校核 .454.8减速器润滑方式、密封形式 .47第 5 章传动带的设计 . 495.1 确定计算功率，选择 V 带型号 .495.1.1V 带型号的初选 .495.1.2选择带轮的基准直径和验算带数 .495.1.3确定中心距 a 和 v 带的基准长度 .505.2带轮的设计 .52第 6 章链传动的设计 .546.1滚子链的结构特点 .546.2滚子链传动的设计计算 .556.2.1链传动的失效形式 .556.3链传动的布置、张紧和润滑 .586.3.1链传动的布置 .586.3.2链传动的张紧

9、.586.3.3链传动的润滑 .586.4链轮的结构和材料 .596.4.1链轮的主要尺寸 .60结论.62致谢 . 63参考文献64CONTENTSABSTRACT .IIChapter 1Introduction .11.1Overview of tablet press .11.2Development at presses.41.3The design task.6Chapter 2 The overall design of a tablet machine.72.1The subject of design .72.1.1Rated data .72.1.2General Func

10、tional Analysis .72.1.3Theory of work .82.2The design of mechanical motion programs and institutions.92.2.1The implementation component of the movement .92.2.2Development of motion cycle chart.102.2.3Determine main ressure-agency programs .112.2.4Selection institutional programs .12Chapter 3 Press a

11、gencies and the design of cam mechanism .153.1The four-bar linkage of linkage .163.3Application of cam .183.4Cam Categories .193.4.1Classification according to the shape of the cam.193.4.2Classification according to the shape of follower .193.5Cam Profile Design .203.5.1Design of cam profile by mapp

12、ing .20Chapter 4 Design of gear .254.1Mapping and structural analysis of gear .254.1.1Analysis of the work of the transmission system.254.2Analysis and Calculation of Transmission Sports .254.2.1Determine the motor type .254.2.2Calculation of transmission gear ratio and efficiency.264.2.3Calculation

13、 of the shaft s speed power and.torque274.3The design of .284.3.2Design by tooth root strength.314.4Design of low-level gear .33Selecte gear s type, material and number of teeth. 334.4.2Strength Design by Gear Surface Contact .334.4.3Design by tooth root strength.364.5Parameter Table Gear .384.6Shaf

14、t Design.394.6.1The structural design of the shaft .394.6.2Shaft Check Calculation .414.6.3Bearing checking the selection and life .454.7Selection and check of coupling .454.8Gear lubrication and sealing .47Chapter 5 Design of belt .495.1Determine power and model calculations .495.1.1Select the belt

15、 mode.495.1.2Select the number of pulley diameter .495.1.3Determine the center distance and belt length .505.2Design of wheels .52Chapter 6 Design Chain Drive .546.1The structural characteristics of roller chain .546.2Design of roller chain drives calculated .55Failure mode of chain drive556.3Chain

16、drive layout, tension and lubrication58Chain drive layout58Tensioning chain drive58Lubrication of chain drive586.4The structure and materials sprocket59The main sprocket size60Conclusions62Gratitude63References64第1章绪论1.1压片机的概况压片机是将各种颗粒状原料压制成圆片，适用于实验室试制或制造小批量各种糖片、钙片、异型片等。是一种小型台式电动 (手动 )连续压片的机器，机上装一付冲

17、模，物料的充填深度，压片厚度均可调节。并可压制双面刻有商标、文字及简单图形的片剂，主要工作过程是将颗粒或粉状物料置于模孔内由冲头在冲模中往复冲压作用完成粉末压缩成片剂。干粉压片机的使用行业很广泛。如制药厂、电子元件厂、陶瓷厂、化工原料厂等等，而且压片机还能用来做冲压设备。最早的压片机是由一副冲模组成，冲头作上下运动将颗粒状的物料压制成片状，这一机器称单冲压片机，以后发展成电动花篮式压片机。这两种压片机的工作原理仍然是以手工压模为基础的单向压片，即压片时下冲固定不动，仅上冲运动加压。这种压片的方式，由于上下受力不一致，造成片剂内部的密度不均匀，易产生裂片等问题。针对单向压片机存在的这种缺点，一种

18、旋转式多冲双向压片机14开始诞生。这种压片机上下冲同时均匀地加压，使药物颗粒中的空气有充裕的时间逸出模孔，提高了片剂密度的均匀性，减少了裂片现象。除此以外，旋转式压片机还具有机器振动小、噪声低、耗能少、效率高和压片重量准确等优点。 8旋转式压片机是由均布于转台的多副冲模按一定轨迹作圆周升降运动，通过压轮将颗粒状物料压制成片剂的机器。而冲杆随转台旋转的线速度的压片机称之为高速旋转压片机，这种高速旋转压片机具有强迫供料机构，机器由PLC 控制，有自动调节压力、控制片重、剔除废片、打印数据、显示故障停机等功能，除能控制片重差异在一定的范围内以压片机所压的片形，最初多为扁圆形，以后发展为上下两面的浅圆

19、弧形和深圆弧形，这是为了包衣的需要。随着异形压片机的发展，椭圆形、三角形、长圆形、方形、菱形、圆环形等片剂随之产生。另外，随着制剂的不断发展，因复方制剂、定时释放制剂的要求，而制成双层、三层、包芯等特殊的片剂，这些都需在特殊压片机上完成。随着市场需求的发展，压片机的适用范围也越来越广，不再单纯的局限于压制中、西药片剂，更可以广泛的压制保健食品、兽药片剂，化工片剂：诸如樟脑丸卫生球、洗涤块、蓝精灵块、美术粉饼、农药片剂等，食品片剂：鸡精块、板蓝根块、神曲茶块、压缩饼干等。各种片剂有不同的剂量要求，大的剂量调节是通过选择不同冲头直径的冲模来实现的。在选定冲模尺寸之后，微小的剂量调节是通过调节下冲伸

20、入中模孔的深度，从而改变封底后的中模孔的实际长度，达到调节模孔中粉末的填充体积的目的。因此，在压片机上应具有调节下冲在模孔中的原始位置的机构，以满足剂量调节要求。产品剂量是根据能实际需求确定的，不可更改。为了贮运、保存和崩解时限要求，压片时对一定剂量的压力也是有要求的，它也将影响产品的实际厚度和外观。压片时的压力调节是必不可少的。这是通过调节上冲在模孔中的下行量来实现的。有的压片机在压片过程中不单有上冲下行动作，同时也可有下冲的上行动作，由上、下冲相对运动共同完成压片过程。但压力调节多是通过调节上冲下行量的机构来实现压力调节与控制的。干粉压片机具有装配精度高，材质优良耐磨损，稳定可靠等优点，从

21、制药厂到电子元件厂，陶瓷厂，化工原料厂都有应用，还可以改装进行异形冲模压片，具有广阔的市场前各种各样性能好、能耗低、质优价廉的机械产品。尤其是很多中小企业例如蚊景、特别是随着科学技术和工业生产的飞跃发展，国民经济各个部门迫切需要香厂、渔药饲料厂、消毒剂厂、催化剂厂等不可能得不偿失地采购大型设备，因此小型干粉压片机更受中小企业的青睐。1.2国内外的发展情况国内压片机现状在国内到 1949 年，上海市的天祥华记铁工厂仿造成英国式33 冲压片机； 1951 年，根据美国 16 冲压片机改制成国产18 冲压片机，这是国内制造的最早制药机械；1957 年，设计制造了ZP25-4 型压片机； 1960年，

22、自行设计制造成功60-30 型压片机，具有自动旋转、压片的功能。同年还设计制造了ZP33 型、 ZP19 型压片机。“七五”期间，航空航天部 206 所 HZP26 高速压片机研制成功。1980 年，上海第一制药机械厂设计制造了ZP-21W 型压片机，达到国际上世纪80 年代初的先进水平，属国内首创产品。 1987 年，引进联邦德国Fette 公司微机控制技术，设计制造了P 型旋转式压片机，具有自动控制片剂重量、压力、自动数片、自动剔除废片等功能，封闭结构严密、净化程度达到GMP要求。1997，年上海天祥健台制药机械有限公司研发了ZP100系列旋转式压片机、 GZPK100系列高速旋转式压片机

23、。进入21 世纪，随着GMP认证的深入，完全符合GMP 的 ZP 系列旋转式压片机相继出现：上海的ZP35A 、山东聊城的ZP35D 等。高速旋转式压片机在产量、压力信号采集、剔废等技术上有了长足的发展，最高产量一般都大于300000 片小时，最大预压力20kN ，最大主压力80kN 或 10080kN。譬如，北京国药龙立科技有限公司的GZPLS-620 系列高速旋转式压片机、上海天祥健台制药机械有限公司的GZPK3000 系列高速旋转式压片机、 北京航空制造工程研究所的PG50 系列高速旋转式压片机等。随着制造加工工艺水平、自动化控制技术的提高以及压片机使用厂家各种不同的特殊需求，各种特殊用

24、途的压片机也相继出现。譬如，实验室用ZP5 旋转式压片机、用于干粉压片的干粉旋转式压片机、用于火药片剂的防爆型ZPYG51 系列旋转式压片机等12 。我国的压片机主要有如下的特点9 ：1. 压片机规格众多、数量大压片机虽然是我国生产历史最久的制药装备，以及出口最早、产量最大的制药装备。据不完全统计：我国压片机制造商近40 家，产量近2000 台年，产品规格多大60 个，可压制圆形片、刻字片、异型片、双层片、多层片、环型片、包芯片等片型。压片机制造商的数量、品种规格、产量居世界首位，是不争的事实。2. 操作简单这几年压片机制造企业开始重视产品质量，大都奉信“以质取胜”的经营理念。 针对国内制药厂

25、家众多、 片剂品种繁多、 生产规模小特点。压片机制造企业，开发的压片机产品具有操作简单、清理方便快捷的特点，特别是更换品种时，清场迅速方便。3. 技术含量较低、技术创新后力不足目前，国内 40 余家制药装备企业生产六十多压片机个品种规格的压片机。虽然，每年都有新的产品在不断推出。但这其中真正技术水平高、附加值大的品种却寥寥无几。产品重复开发严重、抄袭剽窃盛行，某一品种的压片机生产厂家多达几十家。为了生存，许多小规模的制药装备企业不仅在技术创新上采取“模仿型”战略，有的厂家甚至完全靠抄袭别人的技术作为自己的技术“创新”，有的甚至在“粗制滥造” 。为了争夺定单，往往采取压价手段，因为品牌忠诚度低，

26、价格战打起后，这些品牌更加吃亏， 现在品牌正在不断贬值。如果这种情况得不到扭转，必将导致我国压片机设计制造水平整体倒退。我国绝大部分的企业都是民营的企业，在技术、设备、人才等方面都不具备优势，严重制约企业的技术创新。部分企业研发机构缺乏、创新体系不健全，技术人员缺乏技术创新意识，企业整体技术实力不强，科研生产技术装备更新速度十分缓慢。国外压片机现状压片机在欧美压片机出现的较早，经过一个世纪的发展，欧美已形成了完善、先进的技术体系，我们与国外发达国家的压片机与压片技术的差距还在扩大，高速高产、密闭性、模块化、自动化、规模化及先进的检测技术是国外压片机技术最主要的发展方向。先进的压片机基本在欧美，

27、如德国 FETTE 、KORSCH ，英国 MANESTY ，比利时 COURTOY ，美国 STOKES 等。其产品自动化程序高 ,符合 FDA 要求及21CFRPART11 的要求。 (1)高速高产量。高速高产量是压片机生产厂商多年以来始终追求的目标，目前世界上主要的压片机厂商都已拥有每小时产量达到 100 万片的压片机。如 Manestry 公司生产的 Xpress700 型压片机高产量达 100 万片； Korsch 公司生产的 XL800 型压片机最高产量达 102 万片，若以电动机作为原动机，则该传动系统应有减速功能。2)因上冲头是往复直线运动(输出 )，故该系统要有运动形式转换功

28、能，即由单向连续转动变为住复运动。3)因有保压阶段，故上冲头在下移至行程末端要有一段停歇或近似停歇功能。4)因冲头受到压力较大，所以希望机构具有增力的功能，以增大有效作用力，而不必采用功率较大的原动机。先取上述 1)、 2)、 3)三种必须具备的功能来组成机构方案。若每一功能仅由一类基本机构来实现， 可组合成许多种方案。 在这许多方案中，有些机构， 如曲柄滑块机构， 就兼有运动转换和交替换向的功能。 这样，有些方案的动作结构或机构组合就显得繁琐而不合理，因而可以直观进行判断，从而舍弃一些方案。加压机构是多种冲压机构的主体部分 4 ，该机构的设计是完成整个机器设计的关键。目前，冲压机构常用的加压

29、机构有凸轮机构、曲柄滑块机构、曲柄导杆滑块机构、六杆机构及一些组合机构。其中凸轮机构虽能得到理想的运动规律，但由于某些冲压机械行程较大，至使凸轮向径较大，且高副机构不宜用于低速、大压力场合。曲柄滑块机构虽然结构较紧凑，但滑块在行程末端只作瞬时停歇， 某些有保压要求的场合不适宜。六连杆机构虽然可得到较好的运动规律，但曲柄滑块机构的曲柄和四杆机构的摇杆只能在特殊位置 ( 摇杆速度接近为零时的位置 ) 固接起来 , 设计复杂 , 保压范围较小 , 且调节困难。 其它机构的适用范围具有一定的局限性 , 而且设计起来也较麻烦。因此本次设计采用的是一种具有特殊尺寸的双曲柄机构和曲柄滑块机构串联而成的组合机

30、构。评选机构方案为实现其运动要求， 对每个机构列出如下的方案表，如表 2-1 所示。表 2-1 各部分方案选择表功能元分解功能元1234一级减速二级减速带传动减速带传动减速蜗杆减速链传动减速齿轮减速齿轮减速链传动减速蜗杆减速曲柄导杆滑块偏置曲柄滑块上冲头凸轮机构六杆机构机构机构送料机构下冲头移动凸轮机构双导杆间歇运动机构蜗轮蜗杆机构移动凸轮机构凸轮曲柄滑块机构曲线槽导杆机构偏置曲柄滑块机构双凸轮联动机构对于减速的运动单元而言，带传动结构简单、运动平稳、噪声小，能缓和冲击，有过载保护作用，安装维修要求不高，成本低，故此出可以选用带传动对于传动的运动单元而言，齿轮或蜗杆传动能满足确定传动比的要求。

31、齿轮传动的优点是1、齿轮传动平稳，传动比精确2、承载能力大，效率高。3 相对于其它传动装置，传动效率高。但是齿轮传动距离小，需要经常润滑，且噪声大。蜗杆传动的特点是：1、可以得到很大传动比，结构紧凑。2、传动平稳无噪声。3、有自锁性，在一些机械中起安全保护的作用。缺点有： 1、啮合时相对滑动速度较大，易磨损，易发热，故其效率较低。 2、为了减少散热与磨损，常采用贵重的抗磨材料和良好的润滑装置，故成本较高。 3、蜗杆轴向力较大。综上所述，考虑传动的效率及为了满足机构长期运行与制造成本问题。由此选用齿轮传动。对于上冲头运动，要实现往复直线运动，还要考虑保压特性，目前，常用的加压机构有凸轮机构、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构等一些组合机构。其中，凸轮机构虽然可得到理想规律，但是行程较大，使得凸轮径向间隙大，且高副不适宜于低速、大压力场合。曲柄滑块机构虽然结构紧凑，但是在行程末端停歇时间较短，不能保压一定时间，因此选曲柄滑块和连杆的组合机构。送料机构主要作用是将坯料送到加工位置，且能实现间歇要求，对承载能力要求低，故采用凸轮或凸轮串联曲柄滑块的组合机构。下冲头运动需要较高的承载能力，且能实现往复运动和急回特性，所以下冲头采用凸轮机构或者六杆组合机构。经过认真思考和讨论，干粉压片机机构系统的运动方案现可初步确定为以下两个方案：方案一：如图2-6 所示。