畢業(yè)論文設(shè)計(jì)糖果枕式包裝機(jī)豎封裝置設(shè)計(jì).doc

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 1．設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo) 本次設(shè)計(jì)的糖果包裝機(jī)功能良好，性能可靠，操作靈活方便；在結(jié)構(gòu)上，方便工廠生產(chǎn)制造以及車間內(nèi)的安裝；在使用中，便于調(diào)試和維護(hù)，同時(shí)具有生產(chǎn)成本和使用成本低等特點(diǎn)。 2．設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容 1） 設(shè)備應(yīng)能滿足糖果包裝要求 2） 設(shè)備應(yīng)保證包裝膜對(duì)正，便于調(diào)節(jié) 3） 設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，便于維修 3. 參考文獻(xiàn) [1] 高德，包裝機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2005. [2] 尹章偉等，包裝機(jī)械[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005. [3] 張聰， 自動(dòng)化食品包裝機(jī)[M].廣東科技出版社，2003

2、. [4] 張繼忠，戴作強(qiáng)，楊建民.包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代制造工程，2005. [5] 朱旭峰.枕式包裝機(jī)的工作原理[J].肉類工業(yè)，2002,(05):42-44.. 設(shè)計(jì)各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱資料，準(zhǔn)備開題報(bào)告和開題答辯 3月3日~3月9日 2 擬定研究方案 3月10日~3月16日 3 研究方案具體實(shí)施 3月17日~4月6日 4 撰寫計(jì)算說明書 4月7日~4月27日 5 繪制圖紙 4月28日~5月25日 6 定稿裝訂，畢業(yè)答辯 5月25日~6月22日 糖果枕式包裝機(jī)豎封裝置設(shè)計(jì)

3、摘要:本次研究的題目是在目前較熱門的糖果包裝機(jī)械的基礎(chǔ)上，對(duì)其總體結(jié)構(gòu)和豎封裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。該類包裝機(jī)要求傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，維修和保養(yǎng)簡(jiǎn)單，所有控制系統(tǒng)由軟件實(shí)現(xiàn)完成，方便技術(shù)升級(jí)。 整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單實(shí)用、穩(wěn)定可靠、節(jié)省材料的設(shè)計(jì)原則，同時(shí)由于設(shè)計(jì)中使用了通用件，降低了制造的成本。在設(shè)計(jì)豎封裝置時(shí)，主要采用凸輪來控制豎封機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)。而且還采用了雙變頻器控制，帶長(zhǎng)即設(shè)即切，無須調(diào)節(jié)空走，一步到位，省時(shí)省膜。 本次設(shè)計(jì)的糖果枕式包裝機(jī)功能使用，性能良好，操作方便；在結(jié)構(gòu)方面，方便生產(chǎn)制造以及車間內(nèi)的安裝，在使用中，便于調(diào)試和維護(hù)；同時(shí)具有生產(chǎn)成

4、本和使用成本低等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：包裝機(jī)，凸輪，豎封機(jī)構(gòu) The Vertical Encapsulation Device Design of the Candy Pillow Type Packaging Machine Abstract:This topic is the design of the packing machine’s vertical closure device and the design of the overall structure foundation in the more popular pac

5、king machine present-market. This kind of packaging machine request succinct transmission system、stable work、the simple service maintenance and all controls realized by the software, It can adjust function and update technology. In the design of the transmission system, main problem is the computat

6、ion and examination of the gear transmission and the axis. The overall system design fully manifested the low-price and good-quality, the simple and practical principle, the simple structure, the material-saved, at the same time it has used the standard part massively, reduced the cost of production

7、. The design of vertical closure device in the structure, mainly use the cam to control the intermittent motion of vertical closure structure. The structure not only is extreme simple, but also has steady movement. Moreover, It also uses the double – frequency changer control, when the belt has been

8、 long, it can cut following supposes, it need not to adjust and wastes time, reaches only one step to goal instantly, time-saving and material-saving. This device about the candy pillow type packaging machine, has good function, creditable capability, and very flexible manipulating; in its structur

9、e, it convenient plant’s production and manufacture and the workshop’s installment, in its use, it is advantageous for the debugging and the maintenance; Simultaneously the characteristic is the low cost of the production and the use and so on. Key word: packaging machine, cam，intermittent motion

10、 目 錄 1前言 1 1.1 課題的主要內(nèi)容和基本要求 1 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題 1 1.3 本課題設(shè)計(jì)的總體思路 2 1.4 本課題要解決的主要問題及預(yù)期成果 3 2糖果枕式包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 4 2.1設(shè)計(jì)參數(shù)要求 4 2.2總體方案設(shè)計(jì) 4 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 2.3.1電機(jī)的選擇 8 2.3.2 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核 10 2.3.3 齒輪的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 12 2.4定量供料裝置的設(shè)計(jì) 16 2.5制袋成型器的設(shè)計(jì) 17 3豎封裝置的設(shè)計(jì) 18 3.1 豎封器裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 3.2 豎封凸輪的設(shè)計(jì) 18

11、3.2.1 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 19 3.2.2 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 19 3.3 軸承的選用 20 3.3.1 軸承類型的選擇 21 3.3.2 軸承的潤(rùn)滑 21 3.3.3 滾動(dòng)軸承的密封 22 3.4 彈簧的設(shè)計(jì) 22 3.4.1 選擇彈簧的材料并正確許用應(yīng)力 22 3.4.2 計(jì)算彈簧絲直徑 23 3.4.3 確定工作圈數(shù) 23 3.4.4 計(jì)算彈簧幾何尺寸 24 3.4.5 驗(yàn)算穩(wěn)定性 25 3.4.6 繪制彈簧兩件工作圖 25 3.5推塊桿的設(shè)計(jì) 26 3.6 銅套的設(shè)計(jì) 26 3.7 豎封燙頭的設(shè)計(jì) 27 3.8 直軸1的設(shè)計(jì) 2

12、8 3.9 直軸2的設(shè)計(jì) 28 3.10 滑移板的設(shè)計(jì) 29 結(jié) 論 30 參考文獻(xiàn) 31 致　謝 32 I 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1前言 1.1 課題的主要內(nèi)容和基本要求 本課題是為包裝糖果而設(shè)計(jì)一臺(tái)糖果枕式包裝機(jī)。具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、豎封裝置設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容有： 基本條件是：包裝物品為塊狀糖果；包裝速度為40粒/min；包裝膜為PP卷、最大寬度50mm、長(zhǎng)度50m。 技術(shù)要求:a. 設(shè)備應(yīng)能滿足糖果包裝要求。 b. 設(shè)備應(yīng)保證包裝膜對(duì)正，便于調(diào)整。 c．設(shè)備

13、應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。 d．設(shè)備應(yīng)便于維修。 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題 隨著包裝行業(yè)的發(fā)展, 糖果包裝機(jī)正向著連續(xù)化、高速化、自動(dòng)化方向發(fā)展?，F(xiàn)今人們生活水平不斷提高，購買能力加強(qiáng)，對(duì)休閑食品的需要日益擴(kuò)大，從而帶動(dòng)了枕式包裝的發(fā)展與應(yīng)用。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，糖果及各種休閑食品的消費(fèi)市場(chǎng)將以個(gè)別小包裝和組合包裝為主導(dǎo)。在包裝款式設(shè)計(jì)上，世界各地將趨向于標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。 我國目前立式袋成型機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整機(jī)構(gòu)多，且包裝精度低，一般在～ 之間，有的還在以上，而國外同類產(chǎn)品包裝精度為，且穩(wěn)定可靠。包裝速度低，機(jī)械式和一般伺服控制成型機(jī)耗電量大，封

14、口不結(jié)實(shí)，尤其是印有彩色圖案的商標(biāo)不能準(zhǔn)確到位，那是因?yàn)榘b紙的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度與預(yù)計(jì)的有誤差，積累起來會(huì)使商標(biāo)位置發(fā)生變動(dòng)，迫切需要改進(jìn)。 包裝機(jī)械是集機(jī)、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點(diǎn)。世界上一切高技術(shù)成果，都會(huì)在包裝機(jī)械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。 國外的包裝機(jī)械近些年有了新特點(diǎn)，主要是：一是生產(chǎn)高效率，生產(chǎn)線高度自動(dòng)化，生產(chǎn)規(guī)模大型化，以獲得最佳勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益；二是資源的高利用率和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；三是產(chǎn)品高度重視節(jié)能，重視降低成本；四是高新技術(shù)實(shí)用化，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品上水平、上檔次；五是科研成果商品化，使包裝機(jī)械產(chǎn)品向知識(shí)

15、密集化、技術(shù)綜合化、產(chǎn)品智能化等方面發(fā)展。 在這樣的新形勢(shì)下，我國的包裝機(jī)械產(chǎn)品由于品種少、技術(shù)水平低、產(chǎn)品可靠性差等原因，面臨著激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)。我國食品包裝機(jī)械存在的問題有： (1). 與國外產(chǎn)品差距大。 產(chǎn)品技術(shù)方面的差距：控制技術(shù)和產(chǎn)品可靠性方面較差，且技術(shù)更新的速度太慢，新技術(shù)、新材料、新工藝推廣的范圍太窄。 產(chǎn)品品種方面的差距：目前國外包裝機(jī)械產(chǎn)品的品種大約有2300多種，成套數(shù)量多，并且不斷有新技術(shù)、新產(chǎn)品出現(xiàn)。國外的包裝機(jī)械產(chǎn)品一方面向高精度、大型化發(fā)展，另一方面向多功能方向發(fā)展。 生產(chǎn)技術(shù)與企業(yè)管理方面的差距：目前，國內(nèi)包裝機(jī)械企業(yè)大多采用了CAD/CAM技術(shù)，

16、數(shù)控加工中心和柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用也較規(guī)范。發(fā)達(dá)國家包裝機(jī)械企業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)、銷售等管理工作基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化。而我國的包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)還存在技術(shù)裝備水平偏低、設(shè)備陳舊、效率低、精度差等問題，從而使企業(yè)缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 (2). 重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。目前，中國食品和包裝機(jī)械市場(chǎng)上充斥著成本低、工藝水平比較落后、易于制造的機(jī)械的產(chǎn)品。這樣的市場(chǎng)環(huán)境如果長(zhǎng)期不能得到改善，將不利于整個(gè)行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)換代。 (3). 開發(fā)能力不足。我國食品和包裝機(jī)械主要還是仿制、測(cè)繪、稍加國產(chǎn)化改進(jìn)，談不上開發(fā)研究。目前國內(nèi)的科研、開發(fā)投入較少。 (4)．知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)談薄。我國食品和包裝機(jī)械行業(yè)缺乏知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)，對(duì)自己

17、開發(fā)出來的新產(chǎn)品沒有及時(shí)申請(qǐng)專利權(quán)加以保護(hù)。我國食品和包裝機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度太慢，完全趕不上低水平重復(fù)生產(chǎn)的速度。許多的企業(yè)忙著就現(xiàn)有產(chǎn)品擴(kuò)大市場(chǎng)，忙著仿制和抄襲他人的設(shè)備產(chǎn)品，根本不去考慮機(jī)械產(chǎn)品如何升級(jí)換代，如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。 1.3 本課題設(shè)計(jì)的總體思路 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求擬定總體思路如下： 首先分析封袋的封裝要求以及封袋總體尺寸確定包裝的總體工藝方案。 然后認(rèn)真研究樣機(jī)，看懂其工作原理，根據(jù)具體的要求設(shè)計(jì)所需要的包裝機(jī)；在加工條件允許的前提下，選擇精度等級(jí)較高的配合制，以保證包裝機(jī)的包裝膜能準(zhǔn)確定位； 其次；嚴(yán)格按照任務(wù)書上所示的設(shè)計(jì)要求，使得包裝機(jī)的相關(guān)參數(shù)與要

18、求的相接近，參照已有的包裝機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新，去除冗余繁雜的零部件，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 最后在包裝機(jī)的設(shè)計(jì)過程中盡可能地使用通用部件，使得其在出現(xiàn)故障時(shí)易于維修，同時(shí)方便日后的調(diào)整。工藝方案確定后，根據(jù)封袋的大小確定各個(gè)部分的尺寸，保證各個(gè)部件之間工作連續(xù)可靠，包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)緊湊。 1.4 本課題要解決的主要問題及預(yù)期成果 該課題需要解決的問題主要是：根據(jù)包裝袋的形狀、尺寸以及封邊方式的要求完成包裝袋封口位置、裝料位置的選擇；豎封頭及加料裝置的設(shè)計(jì)；不等速機(jī)構(gòu)、無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及位置布置；差動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)對(duì)各個(gè)部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償。運(yùn)用AutoCAD繪制包裝機(jī)的總裝配圖、

19、各個(gè)零件的零件圖和傳動(dòng)路線圖，以指導(dǎo)各零件的加工和包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。運(yùn)用Pro/E進(jìn)行該包裝機(jī)零件的三維實(shí)體建模，生成三維爆炸視圖，指導(dǎo)該包裝機(jī)的生產(chǎn)裝配。通過專業(yè)知識(shí)核實(shí)所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)和各零部件是否合格。 設(shè)計(jì)的預(yù)期效果是：所設(shè)計(jì)的設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠,易于維修，能滿足糖果包裝要求要求，保證包裝膜對(duì)正，便于調(diào)整。 2 糖果枕式包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)參數(shù)要求 設(shè)計(jì)的糖果枕式包裝機(jī)的方案滿足如下性能、性質(zhì)要求： A.包裝物品：塊狀糖果 B.包裝速度：40粒/min；料盤轉(zhuǎn)速：10r/min；主軸轉(zhuǎn)速：40 r/min C.包裝

20、膜：PP卷、最大寬度50mm、長(zhǎng)度50m D.技術(shù)要求： a.設(shè)備應(yīng)能滿足糖果包裝要求。 b.設(shè)備應(yīng)保證包裝膜對(duì)正，便于調(diào)整。 c.設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。 d.設(shè)備應(yīng)便于維修。 e.設(shè)計(jì)時(shí)考慮加工工藝性和裝配工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，以降低制造成本。 2.2總體方案設(shè)計(jì) 為了使設(shè)計(jì)的包裝機(jī)既能滿足多項(xiàng)指標(biāo)，又能結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低，在市場(chǎng)上具有一定的先進(jìn)性為此擬定二套方案對(duì)此進(jìn)行分析： (1)橫枕式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) 這個(gè)方案的動(dòng)力由主電動(dòng)機(jī)通過無級(jí)變速器，輥式縱封，輥式牽引和橫封頭。此種方案的工作特色：臥式中用得比較多，該機(jī)集自動(dòng)裹包物品、封口、

21、切斷于一體，是一種高效率的連續(xù)式包裝機(jī)，廣泛應(yīng)用于餅干、糖果等的自動(dòng)包裝上。其包裝材料為塑料或其復(fù)合材料，采用卷盤式薄膜供料，由牽引輥松卷，經(jīng)導(dǎo)輥的導(dǎo)向進(jìn)入成型器，成型器讓薄膜自然形成卷包的形式，同時(shí)待包物品由供料輸送鏈送入至薄膜卷包的空間。卷包的薄膜在牽引的作用下向前運(yùn)行并被中封輥熱融封合。物品隨薄膜同步運(yùn)行。包裝物品最后經(jīng)橫封切斷，形成一個(gè)成品包裝。這種機(jī)器接觸精度比較高，不好保證其摩擦系數(shù)。而且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本比較高。 圖2.1 橫枕式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)原理圖 1．紙卷 2． 反射光電頭3．包裝物4．下紙輥輪 5.成型器 6.牽引輥輪7．縱封輥輪8．橫封頭 9．不等速

22、機(jī)構(gòu) 10．超越離合器 11．主電機(jī) 12．無級(jí)變速器13．伺服電機(jī)14．輸送機(jī)構(gòu)15．調(diào)速機(jī)構(gòu) 16．送紙光電傳感器 17．橫封光電傳感器 18．成品19．勾爪差動(dòng)機(jī)構(gòu) (2)立式間歇制袋中縫封口包裝機(jī) 圖2.2 立式間歇制袋中縫封口包裝原理 1．加料管2．翻領(lǐng)成型器3．送紙輥4．包裝膜5．導(dǎo)輥6．縱封器7．橫封器8.切刀 這個(gè)方案的動(dòng)力由電機(jī)減速機(jī)，經(jīng)過一對(duì)齒輪軸輸出。此類機(jī)型是由卷筒薄膜塑料3經(jīng)過導(dǎo)輥5被引入成型器2，通過成型器2和加料筒1的作用形成中縫搭接的圓筒形。其中加料筒1的作用是為外作制袋管，內(nèi)為輸料管。 封合時(shí)縱封器6垂直壓合在套于內(nèi)筒1外壁的薄膜搭

23、接處，加熱形成牢固的縱封。其后，縱封器回退復(fù)位，由橫封頭7對(duì)其橫封和切斷。如圖所示可以知道每一次封合可以完成下袋上口封和上袋下口的封塑。 (3)方案對(duì)比分析 大體可以將立式包裝機(jī)與臥式包裝機(jī)的區(qū)別列出如下幾點(diǎn)： ①.由于臥式機(jī)器的高度比較低，因此上料比較容易；而立式機(jī)器由于高度的原因上料要通過很大的傳送系統(tǒng)才能完成。 ②.臥式機(jī)的制袋和灌裝是分開進(jìn)行的，所以要先制好袋子后再進(jìn)行灌裝，因此所灌裝的物料不會(huì)進(jìn)入到側(cè)封和底封中；而立式機(jī)器的制袋與灌裝是同步進(jìn)行的，一邊制袋成型一邊灌裝，所以物料較容易進(jìn)入密封區(qū)（如側(cè)封、底封處），從而影響袋子的密封質(zhì)量。 ③.另外，臥式機(jī)一般采用潛入式灌裝，

24、即灌裝頭伸入到袋的中下部進(jìn)行灌裝，灌裝過程中灌裝頭會(huì)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。潛入式灌裝縮短了物料的下落行程，避免粉末下落后的“反撲”現(xiàn)象引起的封口不嚴(yán)問題；而立式機(jī)在灌裝過程中物料的行程相對(duì)較長(zhǎng)，而且灌裝頭是固定的。 ④.臥式機(jī)的工位較多，可以加入很多的附件，如：切圓角、易撕口等；而立式機(jī)器不能同時(shí)加入這些附件。 綜上所述，方案1和方案2操作都比較方便。但方案2比方案1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，方案2更切合實(shí)際的需要，所以方案2為選用方案。 系統(tǒng)采用以 PLC為控制核心， 采用數(shù)字電路與模擬相結(jié)合，經(jīng)實(shí)踐證明，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便，而且能夠在噪音、振動(dòng)、粉塵嚴(yán)重的惡劣環(huán)境下正常工作。間歇式

25、橫封機(jī)構(gòu)是制袋封口機(jī)最重要的機(jī)構(gòu)之一。常用的橫封機(jī)構(gòu)有氣動(dòng)式、機(jī)械式和機(jī)械氣缸組合式三種。氣動(dòng)式需要兩個(gè)以上專門的氣缸和供氣系統(tǒng)； 機(jī)械氣缸組合式是經(jīng)多個(gè)典型的(機(jī)構(gòu) 如多桿組合機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊結(jié)構(gòu)、凸輪擺桿)結(jié)構(gòu)或曲擺桿機(jī)構(gòu)等與氣缸組合而成；常用的機(jī)械式橫封機(jī)構(gòu)多桿結(jié)構(gòu)或成組的齒輪擺桿機(jī)構(gòu)。如何對(duì)這些橫封機(jī)構(gòu)進(jìn)行微機(jī)控制，是當(dāng)前包裝機(jī)械工作者最熱門的題。本文采用 PLC不僅能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制，還能完成各種順序或定時(shí)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并且可靠性高， 穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，在惡劣環(huán)境下能長(zhǎng)時(shí)間不間斷進(jìn)行，編程簡(jiǎn)單且維護(hù)工作量少。 在方案2中用凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)封燙。凸輪滑桿間歇式橫封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖如圖

26、所示 ，其結(jié)構(gòu)主要凸輪由動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)， 而內(nèi)外封合由橫封滑桿、回位彈簧和旋轉(zhuǎn)凸輪三部分組成。橫封滑桿在凸輪驅(qū)動(dòng)下，作往復(fù)移動(dòng)，將筒狀包裝材料夾持， 其夾持部位嵌有加熱器使包裝材料封口處受熱熔化并使之夾緊，從而實(shí)現(xiàn)封合?；匚粡椈膳c凸輪配合， 使滑桿能準(zhǔn)確地靠住凸輪輪廊， 在包裝材料的移動(dòng)過程中， 完成夾持、開合的動(dòng)作。凸輪由動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)， 而內(nèi)外封合機(jī)構(gòu)則通過拉簧拉緊至與凸輪接觸，凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)使內(nèi)外封合機(jī)構(gòu)作往復(fù)移動(dòng)并實(shí)現(xiàn)封口處兩熱封器間歇開合；兩熱封器張開時(shí)，凸輪驅(qū)動(dòng)兩封器合攏，最后將其包裝封壓緊，使包裝袋受熱加壓而封口。緊接著機(jī)構(gòu)再進(jìn)行下一個(gè)封口動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)中，力系處于封閉平衡狀

27、態(tài)， 使機(jī)械傳動(dòng)運(yùn)行中沖擊振動(dòng)小。封口性能好采用柔性沖擊凸輪輪廓曲線， 使得封口器在封口瞬間既降低了沖擊又保證了封口性能。 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)是用各種形式的機(jī)構(gòu)來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。當(dāng)完成了執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的預(yù)選型后，即可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件及原動(dòng)機(jī)的類型和性能參數(shù)進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)了。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提條件是對(duì)傳動(dòng)感系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性要求和動(dòng)力特性要求，其中運(yùn)動(dòng)特性一般包括轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、變速范圍和轉(zhuǎn)差率等參數(shù)，動(dòng)力特性一般包括功率及變矩系數(shù)等。 由于糖果包裝機(jī)采用了專門的控制軟件通過雙變頻控制，帶長(zhǎng)即設(shè)即切，無需調(diào)節(jié)空走，一步到位，省時(shí)省

28、膜。利用自重進(jìn)料可大大提高了工作效率。所以將工作臺(tái)設(shè)計(jì)成立式工作臺(tái)，使工作更加平穩(wěn)，更加可靠。 由于工作臺(tái)要求是快速，平穩(wěn)，所以采用二級(jí)齒輪傳動(dòng)，以減輕對(duì)工作臺(tái)的沖擊。由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再由一對(duì)直齒齒輪帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再由凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫封裝置的間歇運(yùn)動(dòng)，再通過一對(duì)斜齒輪帶動(dòng)2軸進(jìn)行牽引，再由凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)豎封裝置進(jìn)行間歇運(yùn)動(dòng)，最后主軸通過同步帶帶動(dòng)料斗部位的軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.3.1電機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的容量（功率）選得是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過載而過早損壞；容量過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量

29、不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)動(dòng)，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求包裝速度為40粒/min，由經(jīng)驗(yàn)選0.75kw的電機(jī)。 查表可得電機(jī)型號(hào)為：Y802-4 額定功率為：0.75kw 同步轉(zhuǎn)速選：n=1500r/min 滿載時(shí)：轉(zhuǎn)速為1390r/min 電流為2.01A 效率為74.5 % 功率因數(shù)為0.76 電動(dòng)機(jī)所需功率為 （3.1） 查參考

30、文獻(xiàn)[10]取 由式3.1得： (1)分配各級(jí)傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速及工作軸的轉(zhuǎn)速即可確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 具體分配傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對(duì)減速傳動(dòng)盡可能不超過允許的最大值。 ②應(yīng)注意使傳動(dòng)級(jí)數(shù)少﹑傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)少﹑傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，以減少精度的降低。 ③應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)﹑勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。 ④應(yīng)使傳動(dòng)裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。 為了使主軸箱結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪傳動(dòng)的外輪廓尺寸不宜過大，因而

31、取傳動(dòng)比 取 則 (2)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) I軸 P1 = Poη帶 = 0.750.96 = 0.72kw II軸 n2= r/min P2 = P1η斜齒= 0.720.95= 0.76kw T2 = Nm Ⅲ軸 n 3= P3 = P2η軸承=0.760.99 = 0.75kw T3 = Nm 將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于下表： 表2.1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果 參數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 轉(zhuǎn)速n/r.min

32、-1 1390 347.5 280.24 70.06 功率P/KW 0.75 0.72 0.76 0.75 轉(zhuǎn)距T/Nm 2.2 88.31 25.9 102.23 傳動(dòng)比 5.25 4.37 4.53 效率η 0.96 0.931 0.931 2.3.2 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核 (1) 主動(dòng)軸材料及熱處理方法的選擇 軸的常用材料是碳素鋼、合金鋼及球墨鑄鐵。碳素鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，經(jīng)熱處理或化學(xué)處理可得到較高的綜合力學(xué)性能（尤其在耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度兩個(gè)方面）應(yīng)用較多。常用的碳素鋼有35、40、45和50等幼稚中碳鋼，其中45

33、鋼應(yīng)用最廣，通常驚醒正火或調(diào)質(zhì)處理，一般用于比較重要或承載較大的軸。對(duì)于不重要的或承載較小的軸，也可采用Q235，Q275等普通碳素鋼。 選擇軸的材料和熱處理方法，主要根據(jù)軸的受力、轉(zhuǎn)速、重要性等組軸的強(qiáng)度和耐磨性提出的要求。研究表明，鋼材的種類和熱處理的措施對(duì)其彈性模量影響較小。軸的剛度主要取決于軸的剖面尺寸，可用適當(dāng)增加軸的截面面積來提高軸的剛度。此外，合金鋼取決于應(yīng)力集中敏感性較強(qiáng)，價(jià)格也較高。選材是應(yīng)考慮到這些。 綜合考慮軸的運(yùn)行環(huán)境以及軸材料的力學(xué)性能，軸的材料選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 表2.2常用材料的及C值 軸的材料 Q235-A,20 Q275,35 45 40

34、Cr,35SiMn,38SiMnMo /MPa 15～25 20～35 25～45 35～55 C 149～126 135～112 126～103 112～97 (2)軸的最小直徑估算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求包裝速度為40粒/min，由電機(jī)的選擇可得轉(zhuǎn)速為1390r/min。 假設(shè)取 故取>合格 (3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ①．各軸段的直徑 階梯軸各軸段直徑的變化應(yīng)遵循下列原則： 配合性質(zhì)不同的表面（包括配合表面與非配合表面），直徑應(yīng)有所不同； 加工精度、粗糙度不同的表面，一般直徑亦應(yīng)有所不同； 應(yīng)便于軸上零件的裝拆。 ②．通常從初步估

35、算的軸段最小直徑d開始，考慮軸上配合零部件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和定位、固定、裝拆、受力情況等對(duì)軸結(jié)構(gòu)的要求，一次確定軸段的直徑。具體操作時(shí)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面問題： 與軸承配合的軸頸，其直徑必須符合滾動(dòng)軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列。 軸上螺紋部分必須符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)。 軸肩定位是軸上零件最方便可靠的定位方法。軸肩分定位軸肩和非定位軸肩，定位軸肩通常用于軸向力較大的場(chǎng)合,其高度,查表3.2。軸承定位軸肩的高度必須低于軸承內(nèi)圈的高度，以便于拆卸軸承，具體尺寸可查軸承標(biāo)準(zhǔn)或手冊(cè)。非定位軸肩是為加工和裝配而設(shè)置的，其高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定，一般取1～2。 與軸上傳動(dòng)零件配合的軸頭直徑，應(yīng)盡可能圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸

36、系列（表11.5）或以0、2、5、8結(jié)尾的尺寸。 非配合的軸身直徑，可不取標(biāo)準(zhǔn)值，但一般應(yīng)取成整數(shù)。 ③．各軸段的長(zhǎng)度 各軸段的長(zhǎng)度決定于軸上零件的寬度和零件固定的可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)注意以下： 軸頸的長(zhǎng)度通常于軸承的寬度相同。 軸頭的長(zhǎng)度取決于與其相配合的傳動(dòng)輪轂的寬度。 軸身長(zhǎng)度的確定應(yīng)考慮軸上各零件之間的相互位置關(guān)系和拆裝工藝要求，各零件間的間距查參考文獻(xiàn)[11][12]。 軸環(huán)寬度一般取～或，并圓整為整數(shù)。 表2.3肩或軸環(huán)的最小高度、圓角r、零件孔端圓角半徑R倒角C 直徑d >10～18 >18～30 >30～50 >50～80 >80～100 2 2.

37、5 3.5 4.5 5.5 r 0.8 1.0 1.6 2.0 2.5 R或C 1.6 2.0 3.0 4.0 5.0 (4)軸上零件的定位與固定 ① 常用的軸向定位和固定方法兩類 軸本身的組成部分，如軸肩、軸環(huán)、圓錐面等； 附件，如套筒、鎖緊擋圈、圓螺母和止動(dòng)墊圈、緊定螺釘?shù)取? ② 軸上零件的周向定位與固定 為了傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，軸上零件必須有可靠的周向定位。該設(shè)計(jì)中的主動(dòng)軸上齒輪用平鍵做周向定位。軸承內(nèi)圈靠它與軸之間的過盈配合來實(shí)現(xiàn)周向定位。常用軸上零件周向固定的方法有鍵連接、花鍵連接、型面連接、銷連接、彈性環(huán)連接、過盈連接等。緊釘螺釘也可以

38、做周向定位。，但只用在傳力不大之處。 (5)繪制軸的零件工作圖 圖2.3主傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)示意圖 2.3.3 齒輪的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 (1)選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級(jí)、齒數(shù)、及齒寬系數(shù) 大小齒輪材料均為45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為220HBS、260HBS。初選7級(jí)精度，小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，齒數(shù)比。 齒寬系數(shù)的選擇 （3.2） 由齒輪的強(qiáng)度公式可知，輪齒越寬，承載能力也愈高，因而輪齒不宜過窄；但增大齒寬又會(huì)使齒面上的載荷分布更趨不均勻，故齒寬系數(shù)應(yīng)取得適合。圓柱齒輪

39、齒寬系數(shù)的薦用值列于下表。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪減速器，齒寬系數(shù)取為： （3.3） 所以對(duì)于外捏合齒輪傳動(dòng)的值規(guī)定為0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。運(yùn)用設(shè)計(jì)計(jì)算公式時(shí)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)減速器，可先選定再用上式計(jì)算出相應(yīng)的值 。 表2.4按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝查表6.5，取齒寬系數(shù) 裝置狀況 兩支撐相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布置 兩支撐相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱布置 小齒輪作懸臂布置 0.9～1.4（1.2～1.9） 0.7～1.15（1.1～1.65） 0.

40、4～0.6 注： 大、小齒輪皆為硬齒面時(shí)應(yīng)取表中偏下限的數(shù)值；若皆為軟齒面或僅大齒輪為 軟齒面時(shí)可取表中偏上限的數(shù)值； 括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪，此時(shí)b為人字齒輪的總寬度； 金屬切削機(jī)床的齒輪傳動(dòng)，若傳遞的功率不大時(shí)，可小到0.2； 非金屬齒輪可取≈0.5～1.2。 對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由于點(diǎn)蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動(dòng)增大，并不立即導(dǎo)致不能繼續(xù)工作的后果，故可取S==1。但是，如果一旦發(fā)生斷齒，就會(huì)引起嚴(yán)重的事故，因此在進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算時(shí)S==1.25～1.5。 (2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 確定公式中的各參數(shù)

41、 （3.4） 載荷系數(shù)：試選 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （3.5） 表2.5 材料系數(shù) 小齒輪材料 大齒輪材料 鋼 鑄鋼 球墨鑄鐵 灰鑄鐵 E/MPa 206000 202000 173000 126000 鋼 206000 189.8 188.9 181.4 165.4 鑄鋼 202000 -- 188.0 180.5 161.4 球墨鑄鐵 17300 -- -- 173.9 156.6 灰鑄鐵 126000 -- -- -- 146.0 材料

42、系數(shù)：查表2.5 大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限， 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 接觸疲勞壽命系數(shù)、：查參考文獻(xiàn) [11] 圖6.6得 , 確定許用接觸應(yīng)力、 取安全系數(shù) (3) 設(shè)計(jì)計(jì)算 試算小齒輪分度圓直徑 取 由式3.4得： 計(jì)算圓周速度 計(jì)算載荷系數(shù)K 查參考文獻(xiàn)[11]表6.2得使用系數(shù)；根據(jù)、7級(jí)精度查圖6.10得動(dòng)載系數(shù)；查圖6.13得，則 校正分度圓直徑 (4)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 計(jì)算模數(shù) 兩輪分度圓直徑、 中心距 齒寬 E. 齒高 (5)校核齒根彎曲疲

43、勞強(qiáng)度 確定公式中各參數(shù)值 （3.5） ， 彎曲疲勞壽命系數(shù)、 取定彎曲平老強(qiáng)度安全系數(shù)，應(yīng)力修正系數(shù),得 齒寬系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)， 查參考文獻(xiàn)[11]表6.4得，，， 計(jì)算大小齒輪的與，并加以比較取其中大值帶如公式計(jì)算 校核計(jì)算 由式3.5得： 2.4定量供料裝置的設(shè)計(jì) 對(duì)于不同的包裝物品有不同的計(jì)量方式，對(duì)于糖果這樣顆粒狀的物品用轉(zhuǎn)盤式的供料裝置比較合理。采用可調(diào)容積的轉(zhuǎn)盤，這樣提高其多功能性。根據(jù)要求，包裝速度為40顆／分鐘，將轉(zhuǎn)盤做四個(gè)量杯，在各個(gè)量杯

44、底部都有一個(gè)活動(dòng)底蓋，當(dāng)轉(zhuǎn)到其位置時(shí)通過開蓋銷撥開，使糖壞掉入加料筒里。同時(shí)也有閉蓋銷推動(dòng)活動(dòng)底蓋，不讓糖果掉下來。 2.5制袋成型器的設(shè)計(jì) 在自動(dòng)制袋包裝機(jī)中，卷筒薄膜由舒展平坦輸送到卷折成各種袋型的全過程中，制袋成型器起了一個(gè)關(guān)鍵的作用，它對(duì)包裝的形式、尺寸及質(zhì)量有直接的影響。因此正確選擇成型器是非常重要的。常用的制袋成型器主要有以下幾種：翻領(lǐng)成型器、三角板成型器、象鼻成型器、U型板成型器以及缺口導(dǎo)板成型器等。正確設(shè)計(jì)和制造成型器的關(guān)鍵點(diǎn)為： (1)少薄膜通過成型器所受的阻力，使薄膜不產(chǎn)生縱向或橫向的拉伸變形以及皺折等。 (2)膜自然貼合、無拉伸、無騰空地通過成型器，自然卷

45、合，正確成型。 (3)單可靠，制造方便，調(diào)試容易。 可熱封薄膜包裝制袋的形式很多，主要有以下幾種： 圖2.4常用成型器示意圖 1.三角形 2.U形 3. 象鼻式 4.缺口導(dǎo)板式 搭接式和對(duì)接式包裝袋，一般采用 “翻領(lǐng)”立式成形器制袋。成卷薄膜經(jīng)導(dǎo)輥，由商標(biāo)光電定位裝置檢測(cè)后，進(jìn)人翻領(lǐng)式成形器卷成圓筒狀，縱向封接器進(jìn)行縱向縫封接，由橫向封接器封接前一袋的上部封口和下一個(gè)袋子的下部封口。一般由橫向封接器的上下運(yùn)動(dòng)配合張合，實(shí)現(xiàn)薄膜的向下牽引，高速包裝機(jī)也有利于輥式縱封器加牽引器，完成薄膜的牽引。所以本課題用的就是翻領(lǐng)成型器。 3 豎封裝置的設(shè)計(jì) 該包裝機(jī)采用的是板式豎封

46、器，其結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)一般比較簡(jiǎn)單，主要通過凸輪來驅(qū)動(dòng)控制豎封的間歇運(yùn)動(dòng)的。當(dāng)帶筒停歇時(shí)，豎封裝置可對(duì)其疊合的側(cè)邊壓緊并進(jìn)行脈沖式熱封，使其形成一道密合的豎縫。釋放后，再借助其他裝置完成牽引的動(dòng)作。該機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)可靠、平穩(wěn)、效率高,使得整套動(dòng)作均能嚴(yán)格按規(guī)律進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)。 3.1 豎封器裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3.1 豎封裝置的總體結(jié)構(gòu)圖 1-豎封凸輪 2-主動(dòng)軸 3-鍵 4-推塊桿 5-法蘭套 6-直軸1 7-直軸2 8-豎封燙頭 上圖為豎封裝置的總體設(shè)計(jì)圖,該機(jī)構(gòu)的工作順序如下：在凸輪的驅(qū)動(dòng)下，推動(dòng)拉桿塊帶動(dòng)豎封裝置完成往復(fù)左右運(yùn)動(dòng)，而豎封裝置通過一滑移板在一對(duì)開有平槽的兩螺

47、栓桿上實(shí)現(xiàn)豎封的間歇運(yùn)動(dòng)，而兩螺栓桿均固定在墻板上，整個(gè)運(yùn)動(dòng)相當(dāng)平穩(wěn)。在設(shè)計(jì)又考慮到行程的調(diào)節(jié)，故在拉桿的頂頭加了個(gè)調(diào)節(jié)螺母，更方便了整個(gè)機(jī)構(gòu)的可調(diào)性。 3.2 豎封凸輪的設(shè)計(jì) 該豎封凸輪在豎封裝置中有著及其重大的作用，整個(gè)豎封裝置是通過凸輪來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的往復(fù)間歇運(yùn)動(dòng)。 設(shè)計(jì)該凸輪首先確定工作行程 ，為使設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，設(shè)的從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)使凸輪機(jī)構(gòu)具有較好的動(dòng)力學(xué)性能為此，必須優(yōu)選從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 3.2.1 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 選擇除了要滿足機(jī)械的具體工作要求外，還應(yīng)使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性，以及應(yīng)使所設(shè)計(jì)的凸輪廓線便于加工等。而這些往往又是相互制

48、約的，因此，在學(xué)則或設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，必須根據(jù)使用的場(chǎng)合、工作條件等分清主次綜合考慮，確定選擇或設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要依據(jù)。 (1)機(jī)械的工作過程只要求從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)一定的工作行程，而對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律無特殊要求時(shí)，應(yīng)學(xué)則使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性和便于加工的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)于減速輕載的凸輪機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@是動(dòng)力特性不是主要的，可主要從凸輪廓線便于加工來考慮，選擇圓弧、直線等便于加工曲線作為凸輪廓線。而對(duì)于速度較高的凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)考慮其定理特性，避免產(chǎn)生較大的沖擊。 (2)機(jī)械的工作過程對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)能夠規(guī)律有特殊要求時(shí)，耳凸輪的轉(zhuǎn)速又不太高時(shí)，應(yīng)滿足工作需要出發(fā)來選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其次考慮其動(dòng)力特性

49、和便于加工。 (3)機(jī)械的工作過程對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有特殊要求時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)速由特別高時(shí)，應(yīng)兼顧兩者來設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通?？蛇x用組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律來滿足這種要求。 (4)選擇和設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除了要考慮沖擊性外，還應(yīng)考慮具有較大的速度，，最大加速度，最大躍度，較小。這些因素回影響帶技術(shù)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，因此總希望其越小越好。特別對(duì)于告訴凸輪機(jī)構(gòu)，這一點(diǎn)尤其重要。 3.2.2 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 (1) 凸輪機(jī)構(gòu)類型選擇，確定凸輪形狀、從動(dòng)件形狀與運(yùn)動(dòng)形式及凸輪與從動(dòng)件維持高副接觸的方式。從動(dòng)件是滾動(dòng)軸承，故選擇平底式凸輪。 (2) 從動(dòng)件規(guī)律的設(shè)計(jì)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)從

50、動(dòng)件行程和運(yùn)動(dòng)特性的要求，確定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 (3)凸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)設(shè)計(jì)，確定從動(dòng)件行程各運(yùn)動(dòng)角、凸輪基圓半徑、偏距、滾子半徑、中心距、從動(dòng)件長(zhǎng)度等。 (4) 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)。 (5) 凸輪機(jī)構(gòu)承載能力計(jì)算 (6)凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)裝配圖和各零件的工作圖。 凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線如圖3.2所示： 圖3.2 凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線 凸輪的結(jié)構(gòu)如圖3.3所示： 圖3.3 豎封凸輪 3.3 軸承的選用 軸承是支撐軸或軸上回轉(zhuǎn)體的部件。滾動(dòng)軸承依靠元件之間的歸動(dòng)接觸來承受載荷，相對(duì)于滑動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承具有摩擦小，效率高，啟動(dòng)容易，潤(rùn)滑簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用很

51、廣。其缺點(diǎn)是耐沖擊性能較差，高速時(shí)壽命低及噪聲和振動(dòng)較大。 3.3.1 軸承類型的選擇 選擇滾動(dòng)軸承的類型，一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。 (1)高、載荷較小、要求旋轉(zhuǎn)精度高時(shí)宜選用球軸承；轉(zhuǎn)速較低、載荷較大或有沖擊載時(shí)則選用滾子軸承。 (2)上同時(shí)受徑向和軸向聯(lián)合載荷，一般選用角接觸肄軸承或圓錐滾子軸承；若徑向載荷較大、軸向載荷小，可選用深溝球軸承；而當(dāng)軸向載荷較大、徑向載荷小時(shí)，可采用推力角接觸球軸承、四點(diǎn)接觸球軸承或選用推力球軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。 (3)軸承使用時(shí)內(nèi)、外圈間的候斜角應(yīng)控制在允許角偏斜值之內(nèi)，否則會(huì)增大軸承的附加載荷而降低壽命。當(dāng)兩軸承座孔

52、軸線不對(duì)中咸由于加工、安裝誤差和軸撓曲變形大等原因使軸承內(nèi)、外圈傾斜角較大時(shí)，選用調(diào)心軸承對(duì)軸和軸承的工作情況會(huì)有一定改善。帶座外球面軸承則特別適用于補(bǔ)償安裝不良引起的對(duì)中性誤差。 (4)于安裝拆卸和調(diào)整間隙常選用內(nèi)、外圈可分寓的分離型軸承 (如圓錐滾子軸承、四點(diǎn)接觸球軸承) 、具有內(nèi)錐孔的軸承或帶緊定套的軸承。 (5)承時(shí)要注意經(jīng)濟(jì)性 (各類型軸承價(jià)格比) 。球軸承比滾子軸承便宜。同型號(hào)尺寸公差等級(jí)為P0、P6、P5、P4、P2的滾動(dòng)軸承價(jià)格比約為1：1．5：2：7：10。 根據(jù)以上考慮，選擇深溝球軸承602。 3.3.2 軸承的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑對(duì)于滾動(dòng)軸承具有重要意義。軸承中的

53、潤(rùn)滑劑不僅可以降低摩擦阻力，還具有散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕等。潤(rùn)滑方式與軸承速度有關(guān)，一般根據(jù)軸承的值（d為滾動(dòng)軸承內(nèi)徑，單位mm；n為軸承轉(zhuǎn)速，單位r/min）作出選擇。 式中d=32mm;n=1390r/min ＝321390＝4.410mm?r/min 表3.1適用于脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑的值極限 軸承類型 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 角接觸球軸承 16 >25 對(duì)照上表3.1軸承的潤(rùn)滑方式選擇脂潤(rùn)滑。 3.3.3 滾動(dòng)軸承的密封 軸承工作時(shí)，潤(rùn)滑劑不允許很快流失，且外界灰塵、水分及其他

54、雜物也不允許進(jìn)入軸承，故應(yīng)對(duì)軸承設(shè)置可靠的密封裝置。密封裝置可分為接觸式和非接觸式兩類。 接觸式密封 通過軸承蓋內(nèi)部放置的密封件與傳動(dòng)軸表面的直接接觸而起密封作用。密封件主要用毛氈、橡膠圈、皮碗等軟性材料，也有用減磨性好的硬質(zhì)材料如石墨、青銅、耐磨鑄鐵等。軸與密封件接觸部位需要磨光，以增強(qiáng)防泄漏能力和延長(zhǎng)密封件的壽命。 非接觸式密封 接觸式密封必然在接觸處產(chǎn)生摩擦，非接觸式密封則可以避免此類缺點(diǎn)，故非接觸式密封常用于速度較高的場(chǎng)合。 鑒于磨頭主軸在靠近砂輪端受到的振動(dòng)比較大，在磨削時(shí)產(chǎn)生的磨削四處飛濺。假如用接觸式密封，主軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)軸和密封圈摩擦厲害，磨簧機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間密封圈就達(dá)

55、不到密封效果。磨屑容易進(jìn)入軸承，影響軸承壽命和磨削精度。權(quán)衡利弊，我選擇非接觸式密封，即選用迷宮式密封，在縫隙中填脂。 3.4 彈簧的設(shè)計(jì) 3.4.1 選擇彈簧的材料并正確許用應(yīng)力 選擇彈簧的材料：，試選擇鋼絲直徑，查參考文獻(xiàn)[11]表15.5取，由表15.4查得載荷彈簧的許用剪應(yīng)力 3.4.2 計(jì)算彈簧絲直徑 計(jì)算 由結(jié)構(gòu)定中徑 計(jì)算曲度系數(shù) 計(jì)算彈簧絲的直徑 ，與初選相符，故 3.4.3 確定工作圈數(shù) 初算彈簧剛度 初算 確定切變模量 查參考文獻(xiàn)[11]表15.4,得 確定工作圈數(shù) 取

56、 確定彈簧剛度 確定 3.4.4 計(jì)算彈簧幾何尺寸 彈簧中徑 彈簧內(nèi)徑 彈簧外徑 總?cè)?shù) 節(jié)距 自由高度 螺旋升角 彈簧絲展開長(zhǎng)度 3.4.5 驗(yàn)算穩(wěn)定性 故穩(wěn)定性滿足 3.4.6 繪制彈簧兩件工作圖 A. 計(jì)算 B. 計(jì)算 C. 計(jì)算 D. 計(jì)算 E. 計(jì)算 F. 繪制彈簧工作圖 圖3.4 彈簧受力圖 圖3.5 彈簧結(jié)構(gòu)圖 3.5推塊桿的設(shè)計(jì) 推塊桿是由拉桿和推塊焊接而成，推塊主要是用于連接軸承與凸

57、輪的運(yùn)動(dòng)的。拉桿主要是用于帶動(dòng)縱封板來實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)的熱封，其尺寸是根據(jù)主動(dòng)軸與墻板之間的距離來決定的。 在凸輪的運(yùn)動(dòng)過成中，為了機(jī)構(gòu)能夠得到緩沖，故在拉桿上加了個(gè)彈簧。又考慮到拉桿是往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的且穿國墻板，時(shí)間久了容易使墻板損壞，所以在拉桿與墻板之間加個(gè)銅套與法蘭盤，并且此處的接觸面要求精度高。 具體結(jié)構(gòu)如圖3.6所示： 圖3.6 推塊桿 1-推塊 2-拉桿 3.6 銅套的設(shè)計(jì) 銅套的直徑由拉桿的與銅套接觸的那段直徑確定，為，外徑擬確定為?？紤]到其他零件的安裝尺寸，以及豎封裝置的行程，導(dǎo)向套的長(zhǎng)度擬確定為。 導(dǎo)向套剛度校核： V> V 所以導(dǎo)向套滿足

58、剛度要求。 3.7 豎封燙頭的設(shè)計(jì) 豎封燙頭是豎封裝置中較為重要的一個(gè)部件，豎封燙頭的結(jié)構(gòu)圖如下所示： 圖3.7 豎封燙頭 1-加熱器 2-豎封板 壓燙頭取寬，是取決于糖果紙的尺寸來要求的。該豎封燙頭利用在左孔中加入U(xiǎn)形電熱絲進(jìn)行加熱來實(shí)現(xiàn)壓燙的，其橫向定位是通過豎封燙頭右邊與滑移板之間用螺釘進(jìn)行固定，縱向固定是通過在豎封燙頭上面用兩個(gè)螺釘與墊板1進(jìn)行固定。具體尺寸根據(jù)總體結(jié)構(gòu)而定。 此外由于燙頭直接壓燙于材料易出現(xiàn)高溫而影響熱封的效率，故在壓燙頭前端繞一圈四氟帶。熱封用四氟膠帶熱封用四氟膠帶，是以浸漬聚四氟乙烯的玻璃布、聚四氟乙烯車削膜為基本材料制成的熱封專業(yè)的

59、帶狀抗沾材料。為能夠適用于各熱封器，在厚度、寬度上備有多種規(guī)格。 主要用途：該產(chǎn)品廣泛用于米袋、藥袋、糕點(diǎn)袋、糖果袋，以及豆腐、液體容器的熱封。還用于其它聚乙烯等塑料制包裝用薄膜的熱封。主要特長(zhǎng)：1、耐熱性能好，即使在過熱的加熱器上也能夠安全使用。 2、抗粘性好，熔化的包裝薄膜的“渣屑”不會(huì)粘到加熱器上。 3、電絕緣性極佳。 3.8 直軸1的設(shè)計(jì) 該結(jié)構(gòu)中用到了兩端有螺紋的直軸1，該直軸的作用一方面是與墻板固定，另一方面是讓豎封機(jī)構(gòu)在切有平槽的直軸1上滑移，實(shí)現(xiàn)豎封行程的控制。 具體結(jié)構(gòu)如下所示： 圖3.8 直軸1 3.9 直軸2的設(shè)計(jì) 該軸中間開個(gè)小縫

60、的主要作用是繞四氟帶，長(zhǎng)度由豎封燙頭的高度來決定的。 具體結(jié)構(gòu)如下所示： 圖3.9 直軸2 3.10 滑移板的設(shè)計(jì) 滑移板主要用來連接豎封機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)豎封的進(jìn)程運(yùn)動(dòng)。 具體結(jié)構(gòu)如下所示： 圖3.10 滑移板 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)理論聯(lián)系實(shí)踐的工作，可以讓我們學(xué)生把書本上學(xué)來的東西融會(huì)到實(shí)踐中去，是檢驗(yàn)我們對(duì)理論知識(shí)的掌握程度和動(dòng)手能力的有效手段。 通過功能需求分析，確定了總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)生產(chǎn)率的要求，選擇了Y802-4電機(jī)，并對(duì)主動(dòng)軸和齒輪進(jìn)行了計(jì)算與校核，設(shè)計(jì)了豎封裝置的具體結(jié)構(gòu)，尤其其中采用了凸

61、輪來實(shí)現(xiàn)豎封機(jī)構(gòu)的周期間歇運(yùn)動(dòng)，該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎、合理。但由于該設(shè)備采用的是立式的，故存在進(jìn)料高度高等問題，需要進(jìn)一步提高。 參考文獻(xiàn) [1] 高德，包裝機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2005. [2] 尹章偉等，包裝機(jī)械[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005. [3] 張聰， 自動(dòng)化食品包裝機(jī)[M].廣東科技出版社，2003. [4] 張繼忠，戴作強(qiáng)，楊建民.包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代制造工程，2005. [5] 朱旭峰.枕式包裝機(jī)的工作原理[J].肉類工業(yè)，2002,

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64、生及補(bǔ)償方法[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2000,(03):42-44. 致　謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是糖果枕式包裝機(jī)的豎封切斷裝置設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，需要運(yùn)用到機(jī)械方面的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我基本上掌握了機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的方法和步驟，以及如何運(yùn)用CAD繪圖軟件來畫零件，裝配圖，對(duì)AutoCAD繪圖進(jìn)行了回顧，還有運(yùn)用Pro-E三維造型。并且也掌握了如何查閱各種文獻(xiàn)和相關(guān)的手冊(cè)等。 總的來說，這次設(shè)計(jì)把我以前所學(xué)的理論知識(shí)綜合運(yùn)用，提高了我獨(dú)立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力，為以后的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我在解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的鍛煉。 本次設(shè)計(jì)任務(wù)雖然已完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗(yàn)，也會(huì)存在一些問題，在此懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)多多指教。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在佘老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的，佘老師經(jīng)常為我解答一些疑難問題。每次遇到困難，佘老師都會(huì)幫我解決問題，鼓勵(lì)我，給我克服困難的勇氣和信心。在此，我衷心地向佘老師表示誠摯的感謝和敬意！ 32