顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì),顆粒,裝機(jī),封口,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 題目：顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2013年 3 月 20 日 撰寫內(nèi)容要求： 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體包括對(duì)顆粒包裝機(jī)的橫封裝置、縱封裝置以及切斷裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)，從一開(kāi)始拿到任務(wù)書正式開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)以來(lái)，按照任務(wù)書的要求，我的工作進(jìn)展還較為順利。至今為止，通過(guò)大量查閱相關(guān)資料，我了解了課題的背景和發(fā)展?fàn)顩r，完成了對(duì)課題的分析，學(xué)習(xí)了常用包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和工作原理，并提出了自己的方案，完成了開(kāi)題報(bào)告和對(duì)外文文獻(xiàn)的翻譯，對(duì)橫封機(jī)構(gòu)、縱封機(jī)構(gòu)和切斷裝置有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)其結(jié)構(gòu)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，現(xiàn)在正對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算。以下是具體的進(jìn)展?fàn)顩r： 1 一開(kāi)始對(duì)課題進(jìn)行了詳細(xì)的資料查閱。首先了解了包裝機(jī)械發(fā)展的背景、發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展的趨勢(shì)，然后根據(jù)選擇的課題，進(jìn)一步了解本課題所設(shè)計(jì)的顆粒包裝機(jī)的具體情況，包括機(jī)器的工作原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成以及各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作方式，之后繪制工藝流程圖，并提出自己的方案，最后從中選擇出了最優(yōu)的方案。圖1-1和圖1-2所示的分別是設(shè)計(jì)的包裝機(jī)工作的工藝流程圖和工作原理圖。首先的工序是給料，將物料放入進(jìn)料口并進(jìn)行計(jì)量工作，與此同時(shí)，袋膜的供送也已經(jīng)開(kāi)始，袋膜通過(guò)牽引拉膜裝置進(jìn)入成型器，成型器下方的縱封機(jī)構(gòu)對(duì)成型后的袋膜進(jìn)行縱封，由于袋膜繼續(xù)受到牽引，在繼續(xù)向下經(jīng)過(guò)橫封器時(shí)，橫封器對(duì)袋膜進(jìn)行橫向封口，此時(shí)計(jì)量后的物料進(jìn)入袋中，隨著袋膜的繼續(xù)牽引，橫封器在經(jīng)過(guò)一個(gè)袋的長(zhǎng)度后繼續(xù)橫封，這樣一個(gè)袋就封口完成，往下經(jīng)過(guò)切斷裝置對(duì)袋進(jìn)行切斷，這樣一個(gè)袋就算完成了，之后只要進(jìn)行重復(fù)的工作，包裝機(jī)就能對(duì)物料進(jìn)行連續(xù)的包裝。 圖1-1 包裝工藝流程圖 圖1-2 包裝工作原理圖 2 方案確定了之后，就要對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。本課題主要是研究顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，所以必須先了解封口系統(tǒng)的組成。在經(jīng)過(guò)大量的查閱資料后，我了解到包裝機(jī)械的封口系統(tǒng)一般由橫封機(jī)構(gòu)、縱封機(jī)構(gòu)和切斷裝置三個(gè)主要執(zhí)行部分構(gòu)成，所以，下一步就是對(duì)各個(gè)執(zhí)行單元進(jìn)行詳細(xì)的研究和設(shè)計(jì)。由于方案中，首先經(jīng)過(guò)的是縱封機(jī)構(gòu)，所以要首先對(duì)縱封機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2-1 縱封器是完成制袋成型后筒狀薄膜縱向封接功能的重要部件，方案中選擇的是連續(xù)式的輥式縱封器，所以下面就要對(duì)輥式縱封器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。輥式縱封器工作時(shí)作反向連續(xù)回轉(zhuǎn)，迭合后的包裝材料側(cè)邊通過(guò)其間，熱量由安裝在輥筒內(nèi)的電熱絲加熱，靠輻射傳遞熱能，并壓合薄膜形成縱縫，此類縱封器除了縱封作用外，還輔助對(duì)袋膜進(jìn)行牽引。根據(jù)任務(wù)書的要求和提供的數(shù)據(jù)，由袋長(zhǎng)范圍為60-180mm，取100mm，可以得到輥輪的半徑為16mm。由包裝速度（生產(chǎn)率）范圍為30-60袋/min，取30袋/min，可得到縱封輥的角速度為3.125rad/s。生產(chǎn)中輥筒半徑一般不變，若袋長(zhǎng)改變或生產(chǎn)率提高，則只需調(diào)整縱封輥的角速度即可。下圖2-1為縱封輥的結(jié)構(gòu)示意圖： 圖2-1 縱封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖 1-縱封輥 2-加熱線圈 2-2 橫封器是將經(jīng)縱封器縱向熱封合后的包裝材料，按照工藝要求的長(zhǎng)度規(guī)格進(jìn)行橫向封合，方案選擇的橫封器是旋轉(zhuǎn)式橫封器，它是由一對(duì)轉(zhuǎn)速相等、轉(zhuǎn)向相反的平行軸帶動(dòng)各自的封接刀座作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀座上安裝有加熱器，平行軸旋轉(zhuǎn)一周即完成一次封接動(dòng)作。只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主軸一般設(shè)計(jì)成中心軸位置相對(duì)固定的形式，從動(dòng)軸采取彈性浮動(dòng)形式，封接壓力來(lái)自從動(dòng)軸左右兩端安裝的壓力彈簧，根據(jù)包裝材料的性質(zhì)以及厚度尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的壓力數(shù)值。根據(jù)任務(wù)書中提供的數(shù)據(jù)，取熱封頭數(shù)為2，因袋長(zhǎng)為100mm，則可得橫封頭的回轉(zhuǎn)半徑為31.85mm。下圖2-2為橫封頭的草圖形式： 圖2-2 橫封器的封頭形式 2-3 切斷裝置選擇的是鋒利的金屬刀片，利用回轉(zhuǎn)的金屬刀片的鋒利的刀刃與刀架上的固定刀刃產(chǎn)生的剪切力將封裝好的袋進(jìn)行物理切割，這樣可以隨著制袋同時(shí)完成包裝袋的切斷。 3 通過(guò)大量的網(wǎng)上檢索，下載到了幾份相關(guān)的外文文獻(xiàn)，之后就開(kāi)始完成對(duì)外文文獻(xiàn)的翻譯工作，由于英文專業(yè)用語(yǔ)比較復(fù)雜，翻譯起來(lái)很困難，所以這用了我相當(dāng)長(zhǎng)一部分時(shí)間。 4 裝配草圖的繪制。對(duì)設(shè)計(jì)的裝配草圖進(jìn)行布局，然后對(duì)相應(yīng)的圖樣進(jìn)行繪制工作。 存在問(wèn)題及解決措施： 由于畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的范圍很廣，幾乎囊括了在大學(xué)里所學(xué)的全部知識(shí)，很多在大一、大二學(xué)習(xí)的知識(shí)由于很久沒(méi)有接觸造成了這些知識(shí)的模糊甚至淡忘，所以在某些細(xì)節(jié)方面總是會(huì)有多多少少的問(wèn)題，給設(shè)計(jì)帶來(lái)了不小的麻煩。主要問(wèn)題有： （1） 對(duì)傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)。在查閱了大量資料后，對(duì)資料中所提供的傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)也有了一定的認(rèn)識(shí)，弄清楚了幾種資料中提供的傳動(dòng)方式，但是不同的傳動(dòng)方式有著各自不同的優(yōu)劣性，而自己設(shè)計(jì)出的傳動(dòng)鏈又比較繁瑣，導(dǎo)致傳動(dòng)精度下降嚴(yán)重，由于自身長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有接觸有關(guān)這方面知識(shí)，導(dǎo)致在一段時(shí)間內(nèi)總是不知道怎么去設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)與同學(xué)的探討和指導(dǎo)老師的幫助，我終于在這方面找到了設(shè)計(jì)的方法，在吸取總結(jié)他人設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)后，我正一步一步的完成設(shè)計(jì)要求的后續(xù)任務(wù)。 （2） 圖紙的繪制。由于好久沒(méi)有繪制過(guò)相關(guān)圖紙，對(duì)圖樣的認(rèn)識(shí)也慢慢變得生疏，導(dǎo)致不論是讀圖還是繪制，都產(chǎn)生了一定的問(wèn)題，通過(guò)回顧以前所學(xué)的知識(shí)，翻閱曾經(jīng)學(xué)過(guò)的書本，慢慢的這個(gè)問(wèn)題也得以解決，目前制圖的工作也已經(jīng)進(jìn)行了一部分。 后期工作安排： 下一步需要做的就是在以前工作的基礎(chǔ)上加倍努力，將各個(gè)執(zhí)行單元以及整體的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)完畢，使其更合理，更簡(jiǎn)便，并接著繼續(xù)認(rèn)真學(xué)習(xí)查閱資料，按照任務(wù)書的要求進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計(jì)工作，對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)繼續(xù)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制相應(yīng)的裝配圖和零件圖，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行論證和驗(yàn)算，最終將最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書制作完成。后半段畢業(yè)設(shè)計(jì)我會(huì)更虛心地向老師和同學(xué)請(qǐng)教，認(rèn)真的學(xué)習(xí)完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)，盡量把細(xì)節(jié)做好做完善，為最終答辯做準(zhǔn)備。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 本發(fā)明涉及一種包裝機(jī)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種國(guó)內(nèi)研究的對(duì)筒狀料要求齊整性的包裝機(jī)，下面的描述就是對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行舉例說(shuō)明。 背景 已知的國(guó)內(nèi)用于包裝的材料其折疊部分通常位于沿包裝折疊封口的路徑上，并且其中每個(gè)相應(yīng)的折痕與將其折疊的組相接觸。為了獲得無(wú)折痕的折疊位置，在片材的包裝材料的其余部分必須與整個(gè)接觸折疊處的表面不干擾的情況下被折疊。折翼的大小依賴于該組的大小，而這又取決于組中各單元的大小和數(shù)量，而目前使用的包裝機(jī)的設(shè)計(jì)有固定的大小和包裝組，因此使用時(shí)不是很靈活。 發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明的目的是提供一種具有多功能包裝組的包裝機(jī)可以適用于各種尺寸。根據(jù)本發(fā)明，文章中所提供的機(jī)器在片材包裝的折疊片上的接觸位置商至少有一個(gè)折疊構(gòu)件具有至少一個(gè)有源部分。其特征在于：在包裝處設(shè)有一個(gè)調(diào)整裝置，誤碼率包括一個(gè)調(diào)整裝置，至少用于在第一方向上調(diào)整有效部分的延長(zhǎng)。 簡(jiǎn)要說(shuō)明 本發(fā)明要在一個(gè)非特定的實(shí)例中將通過(guò)舉例的方式對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明，參照附圖，其中：圖1示出了側(cè)視圖，根據(jù)本發(fā)明的文章，示例部分與其他部分為清楚起見(jiàn)，除去用于包裝的包裝組的一臺(tái)機(jī)器；圖2示出一個(gè)較大規(guī)模的側(cè)視圖，一些部件為清楚起見(jiàn)，去掉了圖1中一個(gè)折疊構(gòu)件的圖。圖3示出一個(gè)較大規(guī)模的側(cè)視圖，為清晰起見(jiàn)，圖2進(jìn)行了第一次變型，并去掉了一些部件 ；圖4示出了較大規(guī)模的側(cè)視圖，為清晰起見(jiàn)，圖2進(jìn)行了第二次變型，并去掉了一些部件；圖5示出了較大規(guī)模的側(cè)視圖，為清晰起見(jiàn)，圖2進(jìn)行了三分之一的改變，并去掉了一些部件； 圖6示出了較大規(guī)模的側(cè)視圖和零件部分，為清楚起見(jiàn)，去掉第一部分；第二個(gè)細(xì)節(jié)的一些部分以剖面形式展示， 圖7至圖11是該機(jī)器各個(gè)步驟的包裝示意圖。 摘要 國(guó)內(nèi)對(duì)筒狀料包裝的機(jī)器的研究表明，被帶進(jìn)包裝中與包裝物接觸的包裝材料的每一個(gè)折疊片層都是有源的，調(diào)節(jié)裝置用于在第一方向上延長(zhǎng)調(diào)節(jié)的活性。 發(fā)明詳情 圖1中的1表示作為一個(gè)整體的一臺(tái)機(jī)器相對(duì)于包裝片層4的包裝材料對(duì)包裝物3和包裝組2的組合以形成組件5，其中一個(gè)在圖11中示出。 參照?qǐng)D7，如圖7所示，每個(gè)組2是大致高度為H的一個(gè)平行六面體的形式，并具有兩個(gè)主面6，兩個(gè)側(cè)面7，和兩個(gè)端面8。面6和7的凹凸表面形成由圓柱形相鄰的輥3的表面，而端面8具有基本平坦的表面。在未示出的變化，第2組由輥3垂直定位，而不是水平地示于圖。 1，7-ll一樣。參照?qǐng)D。如圖1所示，機(jī)器1包括框架9輸送組2中的輸送機(jī)10， 用于支承垂直方向的Dl，和用于輸送的輸送機(jī)LL組2，部分包裹在各自的片材4的包裝材料，在水平方向的D2中所展示。 輸送機(jī)10包括一個(gè)導(dǎo)向件12與框架9一體；在垂直方向上的滑架13沿導(dǎo)向件12的運(yùn)行分升；和一個(gè)一體的平臺(tái)14與托架13和提升輸送機(jī)11和進(jìn)給方向D1中的基團(tuán)2?；?3和平臺(tái)14通過(guò)已知的操作執(zhí)行器不顯示。 輸送機(jī)11包括一個(gè)隧道15延伸的方向D2和限定了路徑P的一個(gè)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)16，用于組2和組4的包裝材料的供給沿隧道15和路徑P供給。隧道15里還包括一個(gè)底壁17固定在框架9上的方法，在方向D2上延伸并限定了滑道組2、一個(gè)頂壁18和上方壁17，可動(dòng)的方向是D1，由調(diào)整裝置19連接到框架9，用于調(diào)節(jié)頂部之間的距離D。被裝配到框架9、壁18和底壁17的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)16的具體方式不示出，其中還包括一個(gè)鏈條20。這里依次包括一個(gè)通過(guò)壁18的工作分支21，平行于方向D2的對(duì)分區(qū)22。它定義了一個(gè)座位的尺寸可容納一個(gè)第2組、第3組，并通過(guò)隧道15在壁18中形成的開(kāi)口部分（圖中未示出）。機(jī)器1還包括關(guān)于2組沿隧道15的折疊裝置23，24，25，26，27的折痕4；有關(guān)組1中密封裝置28密封片。實(shí)際上，折疊裝置23，24，25，26，27和密封裝置28是形成隧道15的一部分。折疊裝置23與兩個(gè)葉片29和30平行并與底壁17基本上共面；兩個(gè)制動(dòng)器31和32用于移動(dòng)相應(yīng)的葉片29的和30之間的其余部分（由點(diǎn)劃線所示的位置），并由連續(xù)的線表示工作位置。 折疊裝置24包括一個(gè)一體的引導(dǎo)件33與框架9和平行于方向D2的滑架34，運(yùn)行沿導(dǎo)向件33，驅(qū)動(dòng)器35用于驅(qū)動(dòng)滑架34和兩個(gè)鏡面對(duì)稱折疊件36的固定架34。參照?qǐng)D2所示，每個(gè)折疊件36包括兩個(gè)平行的桿37a和37b的螺紋緊固件38，用于連接桿37a到滑架34，一個(gè)調(diào)節(jié)裝置39，用于調(diào)整桿37a和37b的方向及分開(kāi)他們之間的距離；部件40a擴(kuò)展的方向D1的和連接桿37a和37b，在折疊操作期間，部件40a通過(guò)折疊構(gòu)件36的部分的直接接觸包裝材料片4。調(diào)整裝置41以鉸接的方式彼此連接，以形成X，并在端部固定桿37a和37b的通過(guò)銷42、卡合孔43形成沿桿37a和37b的形式。 然后，選擇性地改變引腳42相鄰孔43配置兩桿41和調(diào)整桿之間的距離37a和37b和活性部40a的延伸方向D1。 主動(dòng)部40a包括一系列平行的，側(cè)面的螺旋彈簧44，其中每一個(gè)的端部被固定在機(jī)架上，37a和37b，是在相同的方向上繞制線圈相鄰彈簧44的線圈。彈簧44的方向是選擇利用表4的推力線圈的片材4相對(duì)于部40a移動(dòng)，并且，更具體地說(shuō)，被選擇以產(chǎn)生一個(gè)向上的推力作為片4移動(dòng)相對(duì)于在方向D2部40a。彈簧44是連接桿37a和37b的點(diǎn)沿兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)各自的直線，或沿兩個(gè)彎曲的路徑，以形成發(fā)散部40a。參照?qǐng)D1所示，折疊裝置25的固定尊重隧道15，且包括兩個(gè)相對(duì)的，平行折疊構(gòu)件36由相應(yīng)的緊固件固定到框架938。 參照?qǐng)D6，折疊裝置26包括兩個(gè)面對(duì)折入部件45（只有一個(gè)在圖6中示出），每個(gè)其中包括一個(gè)具有一第一端的三角形螺釘46樞轉(zhuǎn)框架9上，在底壁17中，有關(guān)的軸線47的平行的方向D3的方向垂直于DL和D2，并且在頂壁18上，它有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二端引腳48平行于軸線47，并在螺桿46的槽49嚙合。 當(dāng)頂壁18通過(guò)調(diào)整裝置19向下降底壁17的方向DL（由虛線所示的位置線所示。 6），折疊構(gòu)件45是圍繞軸線47取向螺釘46使壁18的下方，有一個(gè)部分46a和一個(gè)壁18的上面部46b。也就是說(shuō)，調(diào)整頂壁18旋轉(zhuǎn)螺釘46繞軸線47，并調(diào)整延伸螺桿46。換句話說(shuō)，螺桿46有一個(gè)活躍的部部46a旁的頂部的位置的變化而變化的壁18，并假定螺釘46時(shí)，充分?jǐn)U展壁18是在最佳的極限位置。而不管延伸調(diào)整螺釘46，旋轉(zhuǎn)螺桿46左右軸47調(diào)整的活性部46a的延伸方向D1。 折疊裝置27包括兩個(gè)面向，鏡面對(duì)稱格律折疊構(gòu)件50，其中只有一個(gè)的是，所示的圖6每個(gè)折疊件50包括一個(gè)螺釘51積分與墻17，附錄52鉸鏈螺絲51有關(guān)，這是平行于軸線47的銷53，是一體的螺絲50，附錄52和接合槽54和調(diào)節(jié)裝置55，其具有一個(gè)螺桿 - 螺母絲杠機(jī)構(gòu)調(diào)整的方向附錄52的管腳53。 壁17有一個(gè)開(kāi)口56，通過(guò)該密封裝置28被帶入接觸包裝材料片4，每個(gè)螺釘57的凹部51具有充分延伸長(zhǎng)度，開(kāi)口56方向D1。In換句話說(shuō)，每個(gè)螺釘51是一個(gè)倒置的形式的倒U橋接開(kāi)口56。凹部57所定義的頂邊緣58和兩個(gè)由線圈彈簧60的橫向邊緣59，和部分地占用固定螺釘51的頂部邊緣58和盤繞在相同的方向，從而抬起片4作為第2組的包裝材料移動(dòng)到螺釘51所在位置。換言之，折疊部件50有一個(gè)活動(dòng)的部件50，附件52，由螺釘51和彈簧60，定義和方向延伸，其中在DL是通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)整附錄52的管腳53的移動(dòng)設(shè)備28包括一個(gè)導(dǎo)引件61平行于方向D1的； 運(yùn)行的滑架62沿導(dǎo)軌61和致動(dòng)器63。運(yùn)輸62支持墻，64，接觸壁17關(guān)閉開(kāi)口56和一個(gè)密封件65具有密封頭66和一個(gè)致動(dòng)器67，用于移動(dòng)頭66向后和向前方向D1。壁64的開(kāi)口68，用于通過(guò)密封頭66和小于開(kāi)口56；設(shè)置運(yùn)動(dòng)方向D1運(yùn)輸62封頭66開(kāi)放68至最佳位置密封各類組2。 在實(shí)際使用中，機(jī)器1被設(shè)置為收拾組2的組2的大小。即，第2組的高度H確定壁17和18之間的距離D，并延長(zhǎng)的活性的部分40a，46a和SOA的各折入部件36，45和50；和組2的大小平行于方向D2確定的設(shè)置的密封通過(guò)滑架62的頭66，在方向D2。 一旦機(jī)器1被設(shè)置為包組如圖2所示，給定類型的包裝周期的開(kāi)始，并且它提供了用于提升2組14平臺(tái)的方向D1的攔截片4保持在水平位置上通過(guò)公知的裝置（未示出），并把與壁18接觸的片材4和在分區(qū)之間22。組2和表4提出，片4的自由邊接觸的刀片29和30位于如在圖的點(diǎn)劃線所示的。如圖1所示，被折疊成U形關(guān)于第2組如圖所示。如圖7所示，其中的U-折疊包裝材料片4有兩個(gè)護(hù)翼69和70的親超過(guò)允許值向下，參照?qǐng)D 1以及葉片29。 然后移動(dòng)到閉合位置（圖中用在圖的連續(xù)線1）之間的平臺(tái)14和組2，以折疊護(hù)翼69和70上的底的主面6的第2組中，并形成管狀包裝示于圖8。管狀包裝有兩個(gè)管狀部分71超過(guò)允許值從相對(duì)的端面8的第2組，每個(gè)管狀部71具有兩個(gè)側(cè)折翼72平行于方向D1，和兩個(gè)主要的平行于方向D2折片73；作為一個(gè)整體，有一個(gè)管狀包裝部74所定義的疊加折片69和70的端部。 一旦形成管狀包裝，折疊裝置24移動(dòng)折疊部件36到一個(gè)工作位置，在其中折疊的橫向折翼72位于上游側(cè)的行進(jìn)組2的方向（從左至右在圖1中）。鏈，然后，傳送帶16饋送在方向D2上，以使第2組下游側(cè)皮瓣折疊位置72接觸固定折疊裝置25和36折的下游側(cè)折片73上，如示于圖2組9。作為組2，相對(duì)于表4，2組部分折疊，被送入前方進(jìn)一步，底部主瓣73被折疊正視由折疊裝置27，如示于圖10在停止位置。 操作輸送機(jī)16，密封頭66通過(guò)開(kāi)口68與74的接觸部分插入，被加熱到熔體沿部件74的包裝材料4，組2推壓而變形，使密封頭66滲入隧道15和變形的螺旋彈簧60。接觸式密封頭66一旦密封，密封頭66即被撤回，和組2被供給由右至左的方向D2，所以折疊裝置26和折疊瓣73正視形成圖5所示的包裝式樣。參照?qǐng)D11，組3發(fā)生變化，折疊件36包括兩個(gè)桿75a和75b，其中的彈性由彈簧44的延伸部分40a和一個(gè)調(diào)節(jié)的移動(dòng)設(shè)備76控制。每個(gè)桿75A，75B不同于桿37A，37B只具有一個(gè)孔43和槽77的地方的孔43。調(diào)整裝置76包括兩桿41，每在孔43的銷42上，在一端樞轉(zhuǎn)，而在另一端上的銷78卡合槽77和一個(gè)螺桿——螺母螺釘機(jī)構(gòu)79位于沿欄75b中，以確定沿槽77和銷78的位置，因此，該活動(dòng)的部分40a向方向D1擴(kuò)展。桿75A連接螺釘緊固架34、38。上述變化的折疊件36提供準(zhǔn)確以及快速的調(diào)整，憑借螺桿——螺母螺釘部40a的方向D1的機(jī)構(gòu)79參照?qǐng)D4進(jìn)行改變，折疊件36包括三個(gè)平行的桿80a和80b以及80c，以及用于調(diào)節(jié)桿80a和80b距離的一個(gè)調(diào)節(jié)配合裝置81；兩個(gè)活性部件在部件40a之間，在兩個(gè)相鄰桿80a和80b中，在80c的每一個(gè)之間進(jìn)行延伸。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 題目： 顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2012年 12 月 28 日 一．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.課題的目的與意義 封口是將充填有包裝物的容器進(jìn)行封閉，一般有熱封和冷封兩種基本方式。封口系統(tǒng)由縱封裝置、橫封裝置和切斷裝置組成。本課題主要研究顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)中的縱封機(jī)構(gòu)、橫封機(jī)構(gòu)以及切斷裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)，袋料為塑料膜，封口方式選擇熱封。 實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，為改善封口的質(zhì)量、簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、減小機(jī)構(gòu)的體積，一般會(huì)結(jié)合拉膜、加熱、封合等多種機(jī)構(gòu)，進(jìn)行綜合整體設(shè)計(jì)。 封口對(duì)于包裝來(lái)說(shuō)是一道不可缺少的工序，只有封口以后才能密封保存和便于運(yùn)輸銷售。隨著包裝產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，封口系統(tǒng)也應(yīng)隨之同步發(fā)展以適應(yīng)高速發(fā)展的現(xiàn)代化工業(yè)。因此，對(duì)封口系統(tǒng)的詳細(xì)研究設(shè)計(jì)就具有了一定的意義。 2.國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 國(guó)外： 美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利是世界上包裝機(jī)械四大強(qiáng)國(guó)。美國(guó)是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史較長(zhǎng)的國(guó)家，早已形成了獨(dú)立完整的包裝機(jī)械體系，其封口技術(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國(guó)家。1861年德國(guó)建立了世界上第一個(gè)包裝機(jī)械廠，并于1911年設(shè)計(jì)完成了全自動(dòng)成形充填封口技術(shù)，將封口技術(shù)第一次進(jìn)行了突破與創(chuàng)新。世界各國(guó)對(duì)包裝機(jī)械的封口技術(shù)的發(fā)展都十分重視，封口系統(tǒng)也完成了從一開(kāi)始的全手工封口發(fā)展到人機(jī)結(jié)合封口，再發(fā)展到機(jī)電一體化封口，最后到現(xiàn)在向機(jī)、電、氣、光、生、磁為一體的高新技術(shù)的蛻變。生產(chǎn)高效率化、資源高利用化、產(chǎn)品節(jié)能化、高新技術(shù)實(shí)用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國(guó)包裝機(jī)械封口系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，封口技術(shù)的發(fā)展同時(shí)引領(lǐng)包裝機(jī)械向集成化、高效化、智能化等方向發(fā)展。 國(guó)內(nèi)： 我國(guó)的封口技術(shù)的發(fā)展整體起步較晚，國(guó)內(nèi)缺乏非常高端的科研技術(shù)人員，不會(huì)合理運(yùn)用科學(xué)技術(shù)研究出智能化的封口系統(tǒng)，封口技術(shù)落后發(fā)達(dá)國(guó)家很大一截，雖然經(jīng)過(guò)近些年的快速發(fā)展，總體水平已經(jīng)得到了很大的提高，但是在高速發(fā)展的工業(yè)世界，還是被其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)甩在身后。在經(jīng)過(guò)幾年殘酷的競(jìng)爭(zhēng)后,盡管封口技術(shù)得到了迅速發(fā)展,但是在這幾年競(jìng)爭(zhēng)中,全行業(yè)自主發(fā)展的能力仍不足,贏利能力低,對(duì)于解決一些關(guān)鍵性的問(wèn)題,也沒(méi)有足夠的資本和技術(shù)支持。國(guó)內(nèi)的封口技術(shù)仍停留在國(guó)外已經(jīng)淘汰的技術(shù)層面，這些對(duì)我國(guó)封口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是不利的,而且將長(zhǎng)期制約著全行業(yè)的贏利能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力,行業(yè)也會(huì)陷入低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的惡性循環(huán)。目前，我國(guó)正在努力發(fā)展以達(dá)到世界先進(jìn)水平。 二．本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 1.主要內(nèi)容和要求 主要內(nèi)容： (1) 縱封機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 縱封器是完成制袋成型后筒狀薄膜縱向封接功能的重要部件，分為連續(xù)式和間歇式兩大類，設(shè)計(jì)中不僅要考慮到封口方式，還應(yīng)結(jié)合拉膜、加熱、封合等多種機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合整體設(shè)計(jì)，包括機(jī)構(gòu)的尺寸、形式、封口壓力和封口溫度。 (2) 橫封機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 橫封器是將經(jīng)縱封器縱向熱封合后的包裝材料，按照工藝要求的長(zhǎng)度規(guī)格進(jìn)行橫向封合，橫封器分為旋轉(zhuǎn)式橫封器和往復(fù)式橫封器兩種，根據(jù)需要和包裝特點(diǎn)對(duì)其封合方式、尺寸結(jié)構(gòu)、封口溫度及壓力進(jìn)行分步設(shè)計(jì)。 (3) 切斷機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 切斷的方式有冷切和熱切，要根據(jù)封口的方式、包裝材料在制袋過(guò)程中運(yùn)動(dòng)形式和切口的形狀等綜合考慮來(lái)選擇和設(shè)計(jì)。 (4) 對(duì)系統(tǒng)的論證和驗(yàn)算； 設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)總體的結(jié)構(gòu)、尺寸、經(jīng)濟(jì)性和使用性能進(jìn)行系統(tǒng)的論證，對(duì)所有的數(shù)據(jù)計(jì)算等要進(jìn)行多次驗(yàn)算，以得到正確結(jié)果。 要求： (1) 包裝速度：30—60袋/min； (2) 薄膜直徑不超過(guò)500mm； (3) 薄膜寬度不超過(guò)400mm； (4) 制袋尺寸(長(zhǎng)X寬高)：(60—180)mmX(70—120)mmX(20—70)mm； 2.研究方法和方案 橫封裝置 旋轉(zhuǎn)式橫封器 往復(fù)式橫封器 縱封裝置 輥式縱封器 板式縱封器 切斷方式 電弧切斷 激光切斷 回轉(zhuǎn)刀切斷 齒形刀切斷 總方案共有2×2×4=16種。 旋轉(zhuǎn)式橫封器是由一對(duì)轉(zhuǎn)速相等、轉(zhuǎn)向相反的平行軸帶動(dòng)各自的封接刀座作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀座上安裝有加熱器，平行軸旋轉(zhuǎn)一周即完成一次封接； 往復(fù)式橫封器的橫封頭作相向運(yùn)動(dòng)，可橫封厚度較大的物料，橫封質(zhì)量較好； 輥式縱封器的熱封結(jié)構(gòu)是作等速相向回轉(zhuǎn)的一對(duì)輥筒，在熱封期間，熱量由滾筒內(nèi)的電熱絲通電后供給，常熱式輻射加熱，使熱熔性塑料進(jìn)入兩輥筒的熱合接觸面，相互黏合而形成一道密合的縱縫，它對(duì)袋筒兼有施壓、牽引及加熱封邊的作用； 板式縱封器呈板條狀結(jié)構(gòu)，大都用氣缸作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)袋筒停歇時(shí)，縱封器可對(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縱封，釋放后由其他裝置完成牽引； 電弧切是用電弧進(jìn)行切割，激光切是用激光進(jìn)行切割，回轉(zhuǎn)刀和齒形刀都是利用金屬刀具的鋒利刀刃進(jìn)行分割； 根據(jù)上述材料，擬定如下四種方案： 方案一：旋轉(zhuǎn)式橫封器，板式縱封器，電弧切； 方案二：往復(fù)式橫封器，板式縱封器，回轉(zhuǎn)刀； 方案三：旋轉(zhuǎn)式橫封器，輥式縱封器，回轉(zhuǎn)刀； 方案四：旋轉(zhuǎn)式橫封器，輥式縱封器，齒形刀； 方案一中，由于本次設(shè)計(jì)是用的包裝袋是塑料膜，若使用電弧切可能引起塑料膜表面被燒熔破壞； 方案二中，往復(fù)式橫封器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，橫封速度較慢，結(jié)構(gòu)尺寸較大，而且還需要另外的牽引系統(tǒng)來(lái)完成袋膜的牽引工作，加大了工作量； 方案三中，輥式縱封器不僅具有封口功能，還可以作袋膜的牽引工作，旋轉(zhuǎn)式橫封器可連續(xù)工作，回轉(zhuǎn)刀可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割； 方案四中，齒形刀切割需要考慮齒形刀的連續(xù)工作問(wèn)題，會(huì)增加傳動(dòng)鏈，加大工作量。 結(jié)論：根據(jù)以上四種方案的綜合分析，方案三選為最優(yōu)方案，將方案三定為執(zhí)行方案。 3.重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)： 1) 縱封器的工作原理及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 2) 橫封器的工作原理及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 3) 縱封器與橫封器的協(xié)調(diào)關(guān)系處理； 4) 切斷裝置的切斷方式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 難點(diǎn)： 1) 縱封器、橫封器對(duì)薄膜的牽引； 1) 縱封器、橫封器具體封口時(shí)的工作情況； 2) 封口系統(tǒng)與供料系統(tǒng)的協(xié)調(diào)處理。 4．前期已開(kāi)展工作 1) 我查閱了相關(guān)資料，了解了課題的背景和發(fā)展?fàn)顩r; 2) 學(xué)習(xí)了常用包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，并提出初步的原理方案; 3) 對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案。 三．完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫） 1—2周：接受設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)資料，了解課題的背景和發(fā)展?fàn)顩r； 3—4周：學(xué)習(xí)常用包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、原理方案的提出； 5—6周：傳動(dòng)系統(tǒng)方案的優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案； 7周：縱封裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 8周：橫封裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 9周：切斷裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 10周：對(duì)系統(tǒng)的論證和驗(yàn)算； 11—12周：繪制相關(guān)設(shè)計(jì)的零件圖和裝配圖； 13—14周：撰寫畢業(yè)論文； 15周：準(zhǔn)備答辯。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2013年05月 顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 本論文是對(duì)顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先以相似類型的顆粒包裝機(jī)為參考，討論了許多包裝機(jī)的封口方法，并指出各個(gè)封口方式的優(yōu)劣，然后重點(diǎn)對(duì)熱封形式進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。依據(jù)包裝工藝路線，確定了設(shè)計(jì)方案，根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果，確定了橫封、縱封以及切斷機(jī)構(gòu)的形式，從基本理論、基本工作原理、基本分析方法上對(duì)設(shè)計(jì)作了闡述，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算。 封口對(duì)于包裝來(lái)說(shuō)是一道不可缺少的工序，只有封口以后才能密封保存和便于運(yùn)輸銷售，因此對(duì)封口系統(tǒng)的詳細(xì)研究設(shè)計(jì)就具有了一定的意義。 本設(shè)計(jì)能進(jìn)一步提高包裝機(jī)封口系統(tǒng)的性能，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)尺寸較小，便于安裝和維護(hù)，操作簡(jiǎn)單方便。 關(guān)鍵詞：包裝機(jī)；縱封；橫封；切斷 I Design of Sealing System for Granule Packaging Machine Abstract The paper is about granule packaging machine , discusses the sealing method for many packaging machine, and points out that various sealing methods, and then focus on the research and design of the heat sealing form. On the basis of the packaging process, the design scheme is determined, according to the results of comparative analysis, to determine the horizontal, longitudinal sealing and cutting mechanism of form. From the basic theory, basic principle, basic analysis method of design is expounded, and the structure design and calculation. Sealing is an indispensable procedure for packaging, only the sealing to storage and convenient transportation sales, so the design of a detailed study of the sealing system has a certain significance. This design can improve the properties of packing packing machine, and has the advantages of simple structure, small size, convenient installation and maintenance, the operation is simple and convenient. Keywords：packaging machine; sealing system; transverse sealing davice; the vertical sealing device 目 錄 1 緒 論 …………………………………………………………………………1 1.1研究背景及意義 ……………………………………………………………1 1.2包裝機(jī)封口系統(tǒng)簡(jiǎn)介 …………………………………………………………2 1.3包裝機(jī)、封口機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ……………………………………………5 1.4本文主要研究工作 ……………………………………………………………6 2 包裝機(jī)封口系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ……………………………………………7 2.1總體方案分析 …………………………………………………………………7 2.2總體方案提出 …………………………………………………………………7 2.3總體方案確定 …………………………………………………………………9 2.4傳動(dòng)方案確定…………………………………………………………………10 2.5小結(jié)……………………………………………………………………………11 3 包裝機(jī)封口系統(tǒng)部件設(shè)計(jì)………………………………………………… 13 3.1縱封器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………13 3.2橫封器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………15 3.3偏心鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………15 3.4剪切機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………20 3.5剪切相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………21 3.6小結(jié)……………………………………………………………………………22 4 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………………………23 4.1鏈輪的介紹……………………………………………………………………24 4.2鏈輪的失效形式………………………………………………………………24 4.3鏈輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………24 4.4鏈傳動(dòng)的合理布置……………………………………………………………25 4.5鏈傳動(dòng)的張緊…………………………………………………………………26 4.6鏈條的材料選用………………………………………………………………27 5結(jié)論………………………………………………………………………………28 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………29 致謝…………………………………………………………………………………30 III 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 ……………………………………………31 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 ………………………………………………32 IV 1 緒論 1 緒論 1.1研究背景及意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的包裝要求也越來(lái)越高，而我國(guó)的包裝工業(yè)發(fā)展相對(duì)緩慢，故進(jìn)行包裝機(jī)的設(shè)計(jì)研究具有一定的意義。 無(wú)論在國(guó)內(nèi)或國(guó)外，包裝工作已涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對(duì)人民生活、國(guó)際貿(mào)易和國(guó)防建設(shè)都帶來(lái)深刻的影響，甚至在現(xiàn)代生活中出現(xiàn)了過(guò)去難以想象的新情況:未經(jīng)包裝出售的商品變得越來(lái)越少了，而且包裝上的失敗往往會(huì)使很好的產(chǎn)品得不到成功的銷售。因而不妨這樣說(shuō)，在將來(lái)，如果沒(méi)有現(xiàn)代化的包裝就沒(méi)有商品的生產(chǎn)和銷售;可是如果沒(méi)有先進(jìn)的工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展，也不可能出現(xiàn)高水平的現(xiàn)代化包裝。迄今，一些科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家，在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、紡織、電子、儀表和兵器等工業(yè)部門，已經(jīng)程度不同地形成了由原料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié)所組成的包裝連續(xù)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程，有的還將包裝材料加工、包裝容器成型及包裝成品儲(chǔ)存系統(tǒng)都聯(lián)系起來(lái)組成高效率的流水作業(yè)線。大量事實(shí)表明，實(shí)現(xiàn)包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，尤其是實(shí)現(xiàn)具有高度靈活性(或稱柔性)的自動(dòng)包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時(shí)也可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 現(xiàn)代包裝機(jī)械所能完成的工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單地模仿人的動(dòng)作，甚至可以說(shuō)在很多場(chǎng)合用巧妙的機(jī)械方法包裝出來(lái)的成品，不論在式樣、質(zhì)地或精度等方面，大都是手工操作無(wú)法勝任和媲美的。隨著商品的多樣化，這一點(diǎn)越來(lái)越引起了人們的重視。另外，用機(jī)械手代替人手，就足以最大限度地避免操作人員同產(chǎn)品直接接觸時(shí)可能產(chǎn)生的感染，從而保證食品藥物的清潔衛(wèi)生和金屬制品的防銹防蝕。對(duì)有劇毒、刺激性的，低溫、潮濕性、爆炸、發(fā)射性的，以及必須放置在暗室的物品，實(shí)現(xiàn)了包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，便可大大改善操作條件，避免污染危害環(huán)境。至于對(duì)需要進(jìn)行長(zhǎng)期、頻繁、重復(fù)的以及其他苯重的包裝工作，如能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，則能大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度，增進(jìn)工人健康和提高生產(chǎn)效率。有些粉末、液體物料在手工包裝過(guò)程中容易發(fā)生逸散、起泡、飛濺現(xiàn)象，若改善機(jī)械包裝則會(huì)大大減輕損傷。機(jī)械包裝的生產(chǎn)能力往往比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾十倍，無(wú)疑這將會(huì)更好地適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需要，合理安排勞動(dòng)力，為社會(huì)多創(chuàng)造財(cái)富。 本課題所設(shè)計(jì)的顆粒包裝機(jī)適用于包裝散粒食品、藥品、化學(xué)試劑、茶葉等顆粒小包產(chǎn)品。而目前全自動(dòng)顆粒包裝機(jī)的應(yīng)用仍舊不夠廣泛，全自動(dòng)顆粒包裝 36 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)應(yīng)最多的要屬食品包裝了，據(jù)調(diào)查多數(shù)小型食品制造商仍使用的是半自動(dòng)，甚至是全手動(dòng)的包裝機(jī)，這種包裝機(jī)不僅效率低，而且耗費(fèi)人力，但是優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)便宜操作簡(jiǎn)單，所以現(xiàn)在急需要一種造價(jià)既便宜，操作又簡(jiǎn)便的顆粒包裝機(jī)。封口系統(tǒng)是包裝機(jī)的主要組成部分，所以它的設(shè)計(jì)對(duì)于包裝機(jī)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，包裝機(jī)的效率、包裝準(zhǔn)確性直接決定了包裝機(jī)的優(yōu)劣。 1.2包裝機(jī)封口系統(tǒng)簡(jiǎn)介 目前我國(guó)包裝機(jī)、封口機(jī)應(yīng)用極為廣泛。除單獨(dú)使用的封口機(jī)外，還有許多封口機(jī)與其它機(jī)器共同組成的生產(chǎn)自動(dòng)線，大大提高了生產(chǎn)自動(dòng)化程度及效率，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了包裝質(zhì)量。塑料袋裝產(chǎn)品的封口方法有扎結(jié)、熱封、釘封、粘封等，其中以熱封封口方法較簡(jiǎn)單可靠，應(yīng)用最廣。 熱封是利用塑料具有熱塑性，使封口部位的塑料薄膜加熱、加壓相互粘合在一起。熱封的方式很多，有熱板封合、熔斷封合、高頻封合、超聲波封合、電磁感應(yīng)縫合和紅外線封合等。 熱板封合如圖1.1所示， 把加熱板加熱到一定的溫度，將要封合的塑料薄膜緊壓在一起，這是熱封原理與結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的一種，封合速度較快，可恒溫控制，這種方法常應(yīng)用于封合聚乙烯等復(fù)合薄膜，而對(duì)受熱易收縮與分解的薄膜，如各種熱收縮薄膜，聚氯乙烯等不宜應(yīng)用。 1-熱板 2-封縫 3-薄膜 4-耐熱橡膠 5-工作臺(tái) 圖 1.1 熱板封合 回轉(zhuǎn)輥筒封合如圖1.2所示，將一對(duì)反向等速回轉(zhuǎn)輥筒的一方或者雙方加熱，兩輥中間通過(guò)重合膜進(jìn)行加熱、加壓封合，本方法的一大特點(diǎn)是能連續(xù)封合。主要適用于復(fù)合包裝薄膜，因單層薄膜受熱易變形會(huì)導(dǎo)致封縫外觀質(zhì)量較差而不宜應(yīng)用。 1-熱輥 2-薄膜 3-封縫 圖1.2 回轉(zhuǎn)輥筒封合 帶狀縫合如圖1.3所示，一對(duì)相向回轉(zhuǎn)的金屬帶之間，夾著要封合的薄膜直線運(yùn)動(dòng)，在前進(jìn)中通過(guò)鋼帶兩側(cè)加熱、加壓、冷卻。本結(jié)構(gòu)稍為復(fù)雜，一般用于袋口的最后封口上，既能再運(yùn)動(dòng)中封合，以能適應(yīng)受熱易變形的薄膜。 1-加熱區(qū) 2-冷卻區(qū) 3-鋼帶 4-薄膜 圖1.3 帶狀封合 滑動(dòng)加壓封合如圖1.4所示，薄膜首先通過(guò)一對(duì)熱板中間受到加熱（電加熱或空氣加熱），再經(jīng)一對(duì)反向回轉(zhuǎn)輥加壓封合。本方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能適應(yīng)那些熱變形大的薄膜的連續(xù)封合。 1-熱板 2-加熱輥 3-封縫 4-薄膜 圖1.4 滑動(dòng)加壓封合 脈沖封合如圖1.5所示，用捏鉻合金扁電熱絲壓著薄膜，再瞬時(shí)通以大電流加熱，接著用空氣或通冷卻水強(qiáng)制封縫冷卻，最后放開(kāi)壓板。本方法結(jié)構(gòu)上略比熱板封合復(fù)雜，但適用于易熱變形與受熱易分解的薄膜，所得封口質(zhì)量較好，因冷卻占有時(shí)間，故生產(chǎn)率受到限制，只適用于間歇封合，在熱電絲與薄膜間常用耐熱防粘的聚四氟乙烯織物，薄膜另一端承壓臺(tái)上帶耐熱的硅橡膠襯墊，使焊縫均勻。 1-壓板 2-扁電熱絲 3-防粘材料 4-封縫 5-薄膜 6-耐熱橡膠墊 7-工作臺(tái) 圖1.5 脈沖加壓封合 熔斷封合如圖1.6所示，將熱源與要封合的薄膜靠近，使封口部融化成球狀。這種封縫的封口強(qiáng)度較大，適用于熱收縮薄膜，但不適應(yīng)熱分解性的薄膜。 1，3-薄膜 2-封縫 4，5-冷卻板 6-加熱板 圖1.6 熱板熔焊封合 高頻封合如圖1.7所示，薄膜用上、下電極壓著，外加高頻電源時(shí)，聚合物有感應(yīng)阻抗而發(fā)熱融化形成封縫，因是內(nèi)部加熱，中心溫度較高而不過(guò)熱，所得封縫強(qiáng)度較高，對(duì)聚氯乙烯很適合，但不適用低阻抗薄膜。 1-壓頭 2-高頻電極 3-封縫 4-薄膜 5-工作臺(tái) 圖1.7 高頻加壓封合 電磁感應(yīng)封合，向圈狀的電阻通上高頻電流，就在其周圍產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，磁場(chǎng)內(nèi)如有磁性材料就會(huì)根據(jù)磁滯損耗而發(fā)熱，若在薄膜之間加上很薄的磁性材料，或在塑料中預(yù)先摻加一些磁性氧化鐵粉，塑料即瞬時(shí)熔化粘合，加熱部分可不需直接和塑料袋接觸，因此能連續(xù)又高速地進(jìn)行封合，適合于生產(chǎn)線的生產(chǎn)，這是近幾年內(nèi)熱封塑料的新方法。 紅外線封合，將紅外線直接照射在薄膜有關(guān)位置進(jìn)行熔化封口，照射源的發(fā)熱極高，深色容易加熱，對(duì)透明薄膜只要在封口層下鋪上黑布即可。本方法能對(duì)一般加熱無(wú)法封口的聚四氟乙烯和厚度達(dá)5～6毫米以上的聚乙烯片進(jìn)行封合，這亦是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研制出熱封塑料的新方法。 1.3包裝機(jī)、封口機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)封口機(jī)等包裝機(jī)械起步較晚，1990年尚未形成完備的工業(yè)體系，95籌劃后，我國(guó)封口機(jī)等包裝機(jī)械得到快速發(fā)展，年平均增長(zhǎng)速度大于30%，進(jìn)入2000年以后，仍以20%的速度增長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，我國(guó)封口機(jī)等包裝機(jī)械已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一。無(wú)論是產(chǎn)量還是產(chǎn)值，都取得了令人矚目的成績(jī)[1]。近20年來(lái)的發(fā)展，我國(guó)封口機(jī)已經(jīng)從人工參與較多的手工封口技術(shù)逐漸發(fā)展到現(xiàn)在全自動(dòng)封口技術(shù)。隨著電子技術(shù)和機(jī)械制造的成熟和發(fā)展，全自動(dòng)封口機(jī)也向著更加高精尖的領(lǐng)域發(fā)展。但是手動(dòng)和半自動(dòng)的封口機(jī)應(yīng)用較為廣泛，還并未擺脫人力需求較多的缺點(diǎn)。目前我國(guó)的封口機(jī)研究主要分為三個(gè)方面：1.創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的研究；2.安全設(shè)計(jì)技術(shù)方面的研究；3.衛(wèi)生設(shè)計(jì)技術(shù)方面的研究[2]。 國(guó)外的包裝封口技術(shù)成熟較早，高頻封合，超聲波封合，電磁感應(yīng)封合，紅外線封合等封口方法研究較早，已經(jīng)非常成熟了。德國(guó)、意大利、英國(guó)、瑞士、和法國(guó)等，都是世界上很重要的包裝機(jī)、封口機(jī)生產(chǎn)國(guó)家。德國(guó)的封口機(jī)在制造和技術(shù)性能等方面居世界領(lǐng)先地位。一些大公司生產(chǎn)的封口機(jī)采用光電感應(yīng)，以光標(biāo)控制，并配有防靜電裝置。德國(guó)的包裝封口機(jī)出口比例占80%左右，是世界上最大的包裝機(jī)械出口國(guó)。意大利是僅次于德國(guó)的第二包裝封口機(jī)制造大國(guó)，其封口機(jī)械多用于食品工業(yè)，具有性能優(yōu)良，外觀考究，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。目前世界各國(guó)對(duì)包裝機(jī)封口機(jī)的發(fā)展十分重視，尤其是封口機(jī)的精確化、智能化和自動(dòng)化的研究，高科技產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。生產(chǎn)高效化、資源高利用化、產(chǎn)品節(jié)能化、實(shí)用化、科研成果商業(yè)化已經(jīng)成為世界各國(guó)的包裝封口機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，應(yīng)用最廣泛的還是熱封式的封口機(jī)，縱封器多選用滾輪式熱封器，選擇這種熱封方法的好處就是穩(wěn)定、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于維修；橫封器千差萬(wàn)別，但主要還是以熱封為主。國(guó)外高檔包裝、精密包裝多用超聲波封合，因?yàn)檫@種封口方式熱效應(yīng)極小，不起皺，無(wú)封合痕跡。量產(chǎn)時(shí)也經(jīng)常用到紅外線封合的方式，這種方式不但封合精確，而且封合深度可達(dá)5～6mm，是比較新的封合方式。國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化較高的封口機(jī)對(duì)本課題的研究有很大幫助。 1.4本文主要研究工作 本文首先確定了包裝機(jī)的總體布局，然后提出了封口系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)方案，主要的設(shè)計(jì)和研究?jī)?nèi)容有： a. 顆粒包裝機(jī)的原理方案設(shè)計(jì)； b. 顆粒包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)； c. 縱封機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； d. 橫封機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； e . 切斷機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。 2 包裝機(jī)封口系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2 包裝機(jī)封口系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.1總體方案分析 包裝機(jī)中封口的方法多樣，但是效率高，自動(dòng)化高的包裝機(jī)往往用的還是熱封的封口方法。熱封方法也是應(yīng)用最廣的一種方法。普遍情況下顆粒狀物品的包裝袋都是塑料類制品，借助熱變形，熱封器很容易的就能將薄膜封合在一起，而塑料制品熱塑性良好，冷卻后強(qiáng)度較高，封口質(zhì)量穩(wěn)定性好。 考慮到設(shè)計(jì)任務(wù)要求的包裝速度30-60袋/min。熱封系統(tǒng)的連續(xù)性和自動(dòng)化要求要高，相比間歇性的封口系統(tǒng)，連續(xù)制袋更為優(yōu)。在方案選擇優(yōu)化的時(shí)候回轉(zhuǎn)型的熱封器應(yīng)該優(yōu)先考慮使用。 2.2總體方案提出 方案一：臥式間歇制袋三邊封口系統(tǒng)，如圖2.1所示。 1-卷筒薄膜 2-導(dǎo)輥 3-成型器 4-導(dǎo)桿 5-張口器 6-橫封器 7-加料器 8-縱封牽引器 9-分切刀 10-成品袋 圖2.1臥式間歇制袋三邊封口系統(tǒng) 此類型的封口原理如圖2.1所示。卷筒塑料薄膜1經(jīng)導(dǎo)輥2引入成型器3，在成型器3和導(dǎo)桿4的作用下形成U形并由張口器5撐開(kāi)。當(dāng)加料器7下行進(jìn)入加料位置時(shí)，橫封器6閉合，同時(shí)裝填物料。隨后，橫封器6和加料器7復(fù)位。然后?？v封器8閉合熱封并牽引薄膜移動(dòng)一個(gè)袋位。最后由切刀9把包裝袋切斷。 方案二：立式間歇制袋中縫封口系統(tǒng)，如下圖2.2所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1-供料器 2-導(dǎo)輥 3-卷筒薄膜 4-成型器 5-加料管 6-成型筒7-縱封器 8-橫封牽引器 9-成品器 圖2.2立式間歇制袋中縫封口系統(tǒng) 如圖2.2所示，卷筒塑料薄膜3經(jīng)導(dǎo)輥2被引入成型器4，通過(guò)成型器4和加料管5以及成型筒6的作用，形成中縫搭接的圓筒形。其中加料管5的作用為：外作制袋管，內(nèi)為輸料管。封合時(shí)，縱封器7垂直壓合在套于內(nèi)筒和外壁的薄膜搭接處，加熱形成牢固的縱封。然后，縱封器復(fù)位，由橫封器8閉合對(duì)薄膜進(jìn)行橫封同時(shí)向下?tīng)恳粋€(gè)袋的距離，并在最終位置加壓切斷?？梢?jiàn)，每一次橫封可以同時(shí)完成上袋的下口和下袋的上口封合。而物料的填充實(shí)在薄膜受牽引下移時(shí)完成的。 方案三：立式連續(xù)制袋三邊封口系統(tǒng)，如下圖2.3所示。 1-卷筒薄膜 2-導(dǎo)輥 3-成型器 4-加料器 5-縱封滾輪 6-橫封輥 7-切斷刀 8-成品袋 圖2.3立式連續(xù)制袋三邊封口系統(tǒng) 如圖2.3所示卷筒薄膜在縱封滾輪的牽引下，經(jīng)導(dǎo)輥進(jìn)入制袋成型器形成種紙管狀。縱封滾輪在牽引的同時(shí)封合紙管對(duì)接兩邊緣。隨后由橫封輥閉合實(shí)行橫封切斷。同樣，每次橫封動(dòng)作可同時(shí)完成上袋的下口和下袋的上口封合，并切斷分離。物料的充填是在紙管受縱封牽引下行至橫封閉合前完成的。 2.3總體方案確定 a. 方案1和方案2都是間歇制袋的，工作效率沒(méi)有方案3高。 b. 方案1的橫封和縱封以及方案2的橫封，機(jī)械動(dòng)作復(fù)雜，要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜。相比之下方案3更優(yōu)。 c. 方案2和方案3的橫封器包含了切斷機(jī)構(gòu)，故此可以考慮使用橫封切斷一體。 d. 方案3節(jié)省了空間、時(shí)間，又考慮到方便、造價(jià)低等特點(diǎn)，此次選用立式連續(xù)制袋三邊封口包裝機(jī)。 縱封原理方案的確定，如下圖2.4所示： 1-熱輥 2-塑料薄膜 3-封縫 圖2.4 回轉(zhuǎn)滾筒封合簡(jiǎn)圖 如圖2.4所示，塑料薄膜2經(jīng)過(guò)熱輥1的牽引熱封在封縫3處熱合。這種封合方式既考慮了效率，又考慮了經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。 橫封原理方案確定，如下圖2.5所示： 1、3-輥體 2-加熱管 圖2.5 橫封輥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 如圖2.5所示，在一個(gè)回轉(zhuǎn)周期內(nèi)，輥體兩次對(duì)塑料薄膜進(jìn)行加熱封合。 2.4傳動(dòng)方案確定 薄膜袋的封口過(guò)程如圖2.6所示，物料從1進(jìn)入包裝袋，包裝袋在2處開(kāi)始縱封，經(jīng)過(guò)3的橫封，完成封口，最后再由切斷機(jī)構(gòu)對(duì)包裝袋進(jìn)行切斷。 1-縱封器 2-橫封器 3，4，5，6，7，8，9，10-鏈輪 11-切斷裝置 圖2.6 傳動(dòng)方案裝配簡(jiǎn)圖 電機(jī)將動(dòng)力通過(guò)小鏈輪傳到大鏈輪4上，帶動(dòng)主軸上的鏈輪5和鏈輪7。鏈輪5通過(guò)鏈條將動(dòng)力傳到鏈輪6上，鏈輪6帶動(dòng)縱封器2運(yùn)轉(zhuǎn)。帶輪7經(jīng)鏈條將動(dòng)力傳到鏈輪8上，鏈輪8帶動(dòng)偏心鏈輪10作不等速回轉(zhuǎn)，然后偏心鏈輪10將動(dòng)力傳送到鏈輪9上帶動(dòng)橫封器3的回轉(zhuǎn)。 主電機(jī)的確定： 由于整臺(tái)機(jī)器較小，功率、扭矩都較小，故而不需要較大的電機(jī)。由于要實(shí)現(xiàn)電機(jī)變速，綜上所述，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和同類型的小型機(jī)器，選擇型號(hào)為L(zhǎng)L86HB156的步進(jìn)電機(jī)，其主要性能參數(shù)如下所示： 步距角（°）：1.8；相電流（A）：6.0；設(shè)定轉(zhuǎn)速（r/min）：300r/min；保持轉(zhuǎn)矩（N·m）：12.2；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(g·cm2)：4000；重量（kg）：5.4。 總傳動(dòng)比分配： 機(jī)器的包裝速度是：30-60袋/min，所以橫封器嚙合次數(shù)應(yīng)該達(dá)到30-60次/min，袋長(zhǎng)范圍為60-180mm，據(jù)此，計(jì)算縱封器的轉(zhuǎn)速n。 袋長(zhǎng)暫取L=100mm，包裝效率暫定Q=30袋/min，則包裝完一袋需要的時(shí)間為2秒。使縱封輥旋轉(zhuǎn)一周剛好封合兩個(gè)袋長(zhǎng)，則由公式（2.1）可知縱封輥的半徑： 2L=2πR （2.1） 將所取數(shù)值代入，則縱封輥半徑R≈32mm。 由公式（2.2）可知縱封輥的角速度： （2.2） 將數(shù)值代入，則縱封輥的角速度ωz=1.5625rad/s 包裝的線速度=30袋/min100mm/袋=3000mm/min=50mm/s （2.3） 則可得縱封輥的轉(zhuǎn)速n≈15r/min （2.4） 傳動(dòng)比的具體分配如下，電機(jī)到減速裝置的減速比為6，減速裝置到縱封系 統(tǒng)的減速比為3.33，減速裝置到橫封系統(tǒng)的減速比為1.8。 主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算： 綜合上述傳動(dòng)比的分配，主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下，見(jiàn)公式（2.5）： n主軸 =n電機(jī)×i鏈輪減速 =300÷6=50r/min （2.5） 主軸最小直徑計(jì)算，見(jiàn)公式（2.6）： d0A==23.17mm （2.6） 設(shè)計(jì)軸時(shí)一般考慮軸上的鍵槽對(duì)強(qiáng)度的影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)槽的個(gè)數(shù)增大尺寸，其經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如下，見(jiàn)公式（2.7）： d=d023.3mm≈25mm （2.7） 最終主軸最小直徑取25mm。 2.5小結(jié) 設(shè)計(jì)之初，傳動(dòng)系統(tǒng)選擇的主要減速方式是：渦輪蝸桿，齒輪減速，其傳動(dòng)比小，但是強(qiáng)度大。經(jīng)過(guò)導(dǎo)師指導(dǎo)，換成了一大一小鏈輪組合來(lái)代替部分齒輪和渦輪蝸桿進(jìn)行減速。鏈輪配合的最大傳動(dòng)比可以達(dá)到10；并且由于本包裝機(jī)整體尺寸較小，所需要的力也不大，工作條件完全可以滿足，所以最終選擇了依靠鏈輪組來(lái)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行減速工作。 3 包裝機(jī)封口系統(tǒng)部件設(shè)計(jì) 3 包裝機(jī)封口系統(tǒng)部件設(shè)計(jì) 塑料薄膜及其復(fù)合材料是自動(dòng)制袋包裝機(jī)中最常用的包裝材料，特別是多層復(fù)合薄膜，因?yàn)樗臍饷苄粤己靡约案邚?qiáng)度而廣泛應(yīng)用于食品包裝中。 塑料薄膜的封口采用熱融封合的方法，具體操作是：對(duì)塑料薄膜的兩個(gè)接觸面加熱，使其處于熔融的熱塑化狀態(tài)，再給封接部位施壓，使薄膜兩個(gè)封接面融合密封牢固。影響封合質(zhì)量的因素主要是加熱溫度、封合壓力和和作用時(shí)間。熱融封合的方法有多種形式[2]，最常用的是電阻加熱法和脈沖加熱法，另外還有高頻電加熱封合、超聲波加熱封合、電磁加熱封合和紅外線加熱封合等。每種方法均適用于一定品種范圍的塑料材料。在自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，廣泛應(yīng)用電阻加熱的熱融封合方法，因其具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)控方便的特點(diǎn)。而且，用于食品包裝的薄膜主要是聚乙烯及其復(fù)合材料居多，也就是說(shuō)主要以聚乙烯為熱封合材料，因此用電阻加熱封合法是完全能滿足要求的[3]。 連續(xù)制袋包裝機(jī)中有兩個(gè)封合裝置：縱封裝置和橫封裝置，分別實(shí)現(xiàn)包裝袋的縱縫封接和橫向封合。他們均采用電阻加熱的封合方法。 3.1縱封器的設(shè)計(jì) 在連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，由于薄膜連續(xù)輸送，因此其縱縫封接是連續(xù)進(jìn)行的。為此采用一對(duì)滾輪式電阻加熱的熱融封接器來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)縱封。在此，熱融封接滾輪不僅完成包裝薄膜制袋的縱向熱封，同時(shí)還起到對(duì)包裝薄膜的輔助牽引輸送作用。也就是說(shuō)，牽引和縱封是同時(shí)進(jìn)行的，牽引滾輪同時(shí)也是縱封滾輪。 如下圖3.1所示是縱封執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。兩縱封輥輪的圓筒內(nèi)均裝有加熱器，發(fā)熱元件一般用電阻發(fā)熱線圈，繞裝在支座上，再通過(guò)支座安裝在軸承座或者安裝板上。當(dāng)縱封輥輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，加熱器固定不動(dòng)，持續(xù)的對(duì)輥?zhàn)拥膱A筒壁均勻加熱。加熱溫度通過(guò)測(cè)溫器測(cè)量，并由溫控表控制器變化范圍。 縱封器的動(dòng)力來(lái)源在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候已經(jīng)提到，通過(guò)鏈輪帶動(dòng)了縱封器的主動(dòng)軸，縱封器的主動(dòng)軸和被動(dòng)軸通過(guò)一對(duì)相互嚙合的齒輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩軸，使縱封輥實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1-加熱線圈 2-套筒 3-縱封輥 4-彈性擋圈 5-調(diào)節(jié)支桿 6-導(dǎo)熱套筒 7-軸承 8-縱封軸 圖3.1 縱封器結(jié)構(gòu)圖 如圖3.1所示，縱封裝置主要由一對(duì)縱封輥1組成，輥?zhàn)拥耐鈭A周表面緊密壓合，壓合力來(lái)自彈簧力的作用。縱封輥分別安裝在軸的左端，由螺母固定，使得輥輪可隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。軸7的兩端軸承固定安裝。另外一軸可以相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)的目的是調(diào)節(jié)兩縱封輥的相對(duì)距離和壓力，其上端固定一個(gè)調(diào)節(jié)支桿8。 在縱封輥的封合圓柱表面上都加工有均勻細(xì)密的網(wǎng)紋，以增加封口的牢固度，使熱封美觀而且質(zhì)量得到保證。另外，由于縱封輥輪在工作中長(zhǎng)時(shí)間處于加熱狀態(tài)，并連續(xù)相對(duì)滾壓運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要有較好的綜合力學(xué)性能。在實(shí)際生產(chǎn)中可采用合金結(jié)構(gòu)鋼加工，如40Cr等鋼材制造。 對(duì)于縱封輥輪的受力情況，已知低密度聚乙烯和鋼之間的靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.27，設(shè)調(diào)節(jié)支桿上的彈簧的預(yù)緊力為200N，則對(duì)縱封輥產(chǎn)生的摩擦力為： F=200×0.27=54N （3.1） 已知縱封輥的直徑為D=64mm，由公式T=可得： （3.2） 則縱封輥的功率，由公式（3.3）： P縱=≈181W （3.3） 則主軸的功率P=P縱×i=431W （3.4） 3.2橫封器的設(shè)計(jì) 橫封器用于復(fù)合薄膜包裝袋的橫向熱熔封合。橫封器是將經(jīng)縱封器進(jìn)行縱向封合后筒狀的包裝材料，按照工藝要求的長(zhǎng)度規(guī)格進(jìn)行橫向封合，按照橫封器工作的運(yùn)動(dòng)形式，可分為連續(xù)運(yùn)動(dòng)和間歇運(yùn)動(dòng)兩種形式。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，本次設(shè)計(jì)中采用連續(xù)式縱封裝置。 因塑料袋裝機(jī)有連續(xù)或間歇運(yùn)動(dòng)之分，故橫封器在機(jī)能、運(yùn)動(dòng)形式、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)及橫封的結(jié)構(gòu)方面往往有較大差異，即使是連續(xù)式橫封器，若該機(jī)僅只需完成單一規(guī)格袋的，一般較簡(jiǎn)單，如要適用多規(guī)格可調(diào)的袋裝機(jī)就較為復(fù)雜。 將一對(duì)軸線平行反向等速回轉(zhuǎn)的滾輪的一方或雙方加熱，在二滾輪中通過(guò)封口薄膜進(jìn)行封焊，其滾輪結(jié)構(gòu)如下圖3.2所示，這種結(jié)構(gòu)又稱橫封器，用來(lái)對(duì)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的薄膜進(jìn)行塑料袋橫向封口。滾輪依靠支桿4上的彈簧保持彈性接觸，其壓緊力大小可通過(guò)鎖緊螺母1和調(diào)節(jié)套筒2等來(lái)獲得。其中主動(dòng)齒輪8帶動(dòng)從動(dòng)齒輪14等速回轉(zhuǎn)，橫封輥也就等速回轉(zhuǎn)接觸加熱。在滾輪內(nèi)裝有電熱絲卷繞后外套鋼管的加熱棒，電流由碳刷5和滑環(huán)（圖中未畫出）與加熱棒中的電熱絲相通。滾輪外形呈菱形（見(jiàn)界面A-A），利用留下的圓弧部分封口，在圓弧面上可刻有網(wǎng)狀花紋，以利封口美觀并保證封口質(zhì)量。熱封輥的有效長(zhǎng)度（150mm）必須大于最大袋寬（120mm），熱封輥的半徑r應(yīng)使其熱封時(shí)的線速度與塑料移動(dòng)速度相等。橫封輥材料可用40Cr鋼，溫度可在100～178攝氏溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 1-鎖緊螺母 2-調(diào)節(jié)套筒 3-機(jī)架 4-支桿 5-碳刷 6-橫封輥 7-橫封主動(dòng)軸 8-主動(dòng)齒輪 9-軸套 10-從動(dòng)鏈輪 11-傳動(dòng)鏈輪 12-螺母 13-從動(dòng)軸 14-從動(dòng)齒輪 15-彈簧擋圈 16-加熱棒 17-彈性墊片 18-支架 圖3.2 橫封器 橫封器的一些設(shè)計(jì)計(jì)算： 由于包裝袋袋寬范圍為：70-120mm，所以橫封輥的長(zhǎng)度>120mm，這里設(shè)計(jì)為150mm。 由于包裝袋的袋長(zhǎng)范圍為：60-180mm，設(shè)計(jì)選擇的長(zhǎng)度為100mm，平均袋長(zhǎng)Lp=120mm，單軸熱封頭頭數(shù)取q=2，所以橫封輥半徑r可由下式（3.5）得出： r==≈38mm （3.5） 應(yīng)用于連續(xù)制袋式袋裝機(jī)上的橫封機(jī)構(gòu)有如下一些工藝要求應(yīng)滿足，設(shè)計(jì)連續(xù)式袋裝機(jī)的橫封器應(yīng)能滿足如下一些工藝要求： （1） 速度的同步 熱封時(shí)，熱封頭與連續(xù)運(yùn)動(dòng)著的袋筒須具有同步的速度。否則，封口部位就可能發(fā)生起皺或拉長(zhǎng)，甚至斷裂等不現(xiàn)象。當(dāng)袋長(zhǎng)規(guī)格有變化時(shí)，尤其要注意這一點(diǎn)。因此，采用回轉(zhuǎn)型的熱封頭，由于半徑固定不變，往往采用不等速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如偏心輪機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等）來(lái)帶動(dòng)，以便適應(yīng)調(diào)節(jié)其封合線速度滿足熱封要求。 （2） 橫封頭的不等速運(yùn)動(dòng) 由于橫封時(shí)，要求橫封頭在袋筒運(yùn)動(dòng)方向上的線速度和袋筒的運(yùn)動(dòng)速度相同，所以橫封頭必須作不等速運(yùn)動(dòng)。此外，工作中的橫封頭是處于高溫狀態(tài)（溫度高于100℃），為了防止包裝材料發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象，應(yīng)使橫封頭的橫封動(dòng)作結(jié)束，就很快速讓開(kāi)，所以橫封頭也必須作不等速運(yùn)動(dòng)，常用的不等速機(jī)構(gòu)有偏心鏈輪機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)采用的是偏心鏈輪機(jī)構(gòu)。 （3） 速度的無(wú)極可調(diào) 當(dāng)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力和包裝袋袋長(zhǎng)規(guī)格變化時(shí)，由于橫封頭的回轉(zhuǎn)半徑不能調(diào)，所以只有改變橫封頭的回轉(zhuǎn)速度，即橫封速度的連續(xù)可調(diào)。 3.3偏心鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 偏心鏈輪機(jī)構(gòu)是一種不等速機(jī)構(gòu)，它被廣泛應(yīng)用在立式包裝機(jī)連續(xù)橫封輥的傳動(dòng)鏈中。通過(guò)調(diào)節(jié)偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu)，可使連續(xù)式包裝機(jī)的橫封輥滿足如下一些工藝要求：熱封時(shí)，熱封頭與連續(xù)運(yùn)動(dòng)著的袋筒必須具有同步的線速度，否則，封口部位就可能發(fā)生起皺或拉長(zhǎng)甚至斷裂等不良現(xiàn)象，當(dāng)袋長(zhǎng)規(guī)格有變化時(shí)，尤其應(yīng)當(dāng)注意這一點(diǎn)。 如圖3.3所示，偏心鏈輪不等速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)它由兩個(gè)相同齒數(shù)的主從動(dòng)帶輪2、4和一個(gè)張緊輪5，再繞以套筒輥?zhàn)訋?構(gòu)成。其中主動(dòng)帶輪2由分配軸帶動(dòng)作勻速回轉(zhuǎn)，其偏心距可以借助滾花手輪1進(jìn)行調(diào)整。從動(dòng)帶輪4則繞定軸作不等速回轉(zhuǎn)，并經(jīng)中間傳動(dòng)裝置帶動(dòng)熱封器的熱封頭實(shí)現(xiàn)不等速回轉(zhuǎn)。 1-輥花手輪 2-主動(dòng)帶輪 3-套筒輥?zhàn)訋? 4-從動(dòng)帶輪 5-張緊輪 圖3.3偏心鏈輪不等速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析：圖3.4所示為偏心鏈輪機(jī)構(gòu)工作原理簡(jiǎn)圖。設(shè)O、O2分別表示主從動(dòng)鏈輪的回轉(zhuǎn)中心，其中心距OO2=L，節(jié)圓半徑O1A=O2B=R；主動(dòng)帶輪的偏心距OO1=e，角速度為w0。若某瞬間的角位移為θ，相應(yīng)的從動(dòng)帶輪的角位移為ψ，當(dāng)主動(dòng)帶輪節(jié)圓上任一點(diǎn)A轉(zhuǎn)到與帶AB相切時(shí)，該點(diǎn)的瞬時(shí)線速度為vA，其值vA=w0ρ，（ρ=AO，為A點(diǎn)的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)半徑），設(shè)它與帶同向分速度為v＇A，令vA與v＇A的夾角為β，則其值由公式（3.6）得： 圖3.4 偏心鏈輪機(jī)構(gòu)工作簡(jiǎn)圖 （3.6） （3.7） 由圖3.4可見(jiàn)，同一根帶在張緊時(shí)A、B兩點(diǎn)的線速度應(yīng)該相等，即vB=v＇A若vB與從動(dòng)帶輪的節(jié)圓相切，并令該輪的瞬時(shí)速度為ω，則由公式（3.8）： （3.8） 故得： （3.9） 上式表明， 當(dāng)主動(dòng)偏心輪以w0等角速回轉(zhuǎn)時(shí)，則從動(dòng)鏈輪作變角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心鏈輪輸出運(yùn)動(dòng)的特性曲線見(jiàn)圖（圖3.5）， 實(shí)質(zhì)上它反映了w-θ的變化規(guī)律。 根據(jù)不同袋長(zhǎng)需要，輸出滿足工藝要求的角速度帶動(dòng)橫封器，是設(shè)計(jì)偏心鏈輪機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮的可調(diào)問(wèn)題，欲得到所需的角速度，在實(shí)際應(yīng)用中有兩個(gè)不同的途徑:直接調(diào)節(jié)選用熱合瞬時(shí)角，調(diào)解主動(dòng)鏈輪上的偏心距。 調(diào)節(jié)選用熱合瞬時(shí)的θ角，即是利用式(3.9)或圖（圖3.5）特性曲線，使其中偏心距e、鏈輪半徑R及兩輪回轉(zhuǎn)中心距L不變的條件下，根據(jù)輸出的角速度ω，找到相應(yīng)的主動(dòng)輪瞬時(shí)轉(zhuǎn)角θ，在該瞬時(shí)使橫封器的熱封件與料袋上的光電色標(biāo)處在封合狀態(tài)。由此可見(jiàn)，當(dāng)袋長(zhǎng)變化時(shí)應(yīng)先打開(kāi)不等速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)輸出軸到橫封器輸入軸間的傳動(dòng)鏈。待偏心輪上OO1連線與兩回轉(zhuǎn)中心連線O1O2調(diào)到應(yīng)有的θ夾角時(shí)，讓橫封器的熱封件相嚙合，再合上暫時(shí)打開(kāi)了的傳動(dòng)鏈，橫封傳動(dòng)時(shí)開(kāi)時(shí)合，且找準(zhǔn)θ夾角也十分麻煩，一般采用甚少。 圖3.5偏心鏈輪機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)特性曲線 調(diào)節(jié)主動(dòng)鏈輪的偏心距同樣亦可達(dá)到改變輸出角速度滿足熱封的需要， 它是利用特性曲線的兩個(gè)極值點(diǎn)作為專門的熱封點(diǎn)， 偏心距的改變可使輸出的極大角速度在-ω0( 1+ e/R)~ω0之間；同樣也可使輸出的極小角速度在 ω0( 1-e/R )～ω0之間。與此同時(shí)，速度極限角ω1、ω2 分別有向π/2、3π/2靠攏的微小變化，包裝機(jī)在規(guī)定的袋長(zhǎng)范圍內(nèi)，其中偏小規(guī)格利用的極點(diǎn)進(jìn)行熱合，偏大規(guī)格利用這一極點(diǎn)輸出角速度進(jìn)行熱合。 如將經(jīng)換算后袋長(zhǎng)值刻在相應(yīng)的偏心距的標(biāo)尺上，只要調(diào)節(jié)偏心距到預(yù)定的袋長(zhǎng)刻度上并加以固定，就能立即使用。這種方法調(diào)整方便，得到廣泛應(yīng)用。這種機(jī)構(gòu)就叫可調(diào)式偏心鏈輪，見(jiàn)圖3.6。 圖3.6可調(diào)式偏心鏈輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 調(diào)整時(shí)首先松開(kāi)調(diào)整螺桿上的鎖緊螺母，然后轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺桿，使偏心鏈輪所需調(diào)整的刻度值對(duì)準(zhǔn)傳動(dòng)軸中心，調(diào)節(jié)好之后將其鎖緊即可。偏心鏈輪偏心位置相對(duì)橫封輥的位置調(diào)整見(jiàn)圖3.3。偏心鏈輪與鏈輪1的齒數(shù)相同，前后橫封輥齒輪的齒數(shù)相同，后橫封輥齒輪齒數(shù)是齒輪1齒數(shù)的2倍。這樣，偏心鏈輪沿傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)一圈，鏈輪1與齒輪1也相應(yīng)轉(zhuǎn)一圈，而前后橫封輥齒輪只轉(zhuǎn)半圈。這就是說(shuō)， 偏心鏈輪沿傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)一圈，橫封輥轉(zhuǎn)半圈，對(duì)一袋進(jìn)行封口。經(jīng)主機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)前橫封輥上的A點(diǎn)與后橫封輥上的B點(diǎn)重合時(shí)，調(diào)節(jié)偏心軸的位置，使偏心鏈輪的偏心方向與鏈條緊邊運(yùn)動(dòng)軌跡方向垂直，并使偏心軸處于鏈條緊邊的一側(cè)，然后將齒輪1與后橫封輥齒輪相嚙合即可。 由于偏心鏈輪不等速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)輸出角速度的大小與偏心距e、鏈輪半徑R、兩輪軸中心距L各參數(shù)有關(guān)，因此設(shè)計(jì)偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu)時(shí)，e、R、g也是必須計(jì)算確定的重要參數(shù)。由前分析可知，主動(dòng)鏈輪的輸出角速度的兩個(gè)極限值: （3.10） 兩式左端、為從動(dòng)輪與主動(dòng)輪的角速度之比，用字母i表示，改寫成: （3.11） 如前所述，制袋工藝要求熱封件在熱合瞬間與包裝料袋運(yùn)動(dòng)線速度相同， 則有： = （3.12） 式中：Rh-橫封件的回轉(zhuǎn)半徑，故得： （3.13） 在設(shè)計(jì)時(shí)可在規(guī)定袋長(zhǎng)范圍內(nèi)取中間袋長(zhǎng)或稱平均袋長(zhǎng)lp 的熱封計(jì)算值，可使e=0、i=1，由式(3.13)可知： （3.14） 設(shè)偏心鏈輪的轉(zhuǎn)速為n0(r/min)，由于： =πn0/30 （3.15） 則： （3.16） 代入（3.10），可得： ωf=（l/lp）ω0 （3.17） 也可寫if=l/lp。 與式（3.11）聯(lián)立，求得不同袋長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的主動(dòng)鏈的偏心距： ef=±（1-if）R （3.18） 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上鏈輪齒數(shù)選取的優(yōu)先數(shù)列，先取鏈輪的齒數(shù)Z=31，鏈條節(jié)距P取8mm，中心距為300mm，則此偏心鏈輪的節(jié)圓半徑R應(yīng)為： R= （3.19） 則當(dāng)袋長(zhǎng)為100mm時(shí)，偏心鏈輪的偏心距為： （3.20） 令偏心鏈輪（分配軸）的轉(zhuǎn)速為n0，則根據(jù)公式（3.14），可得n0=30r/min。 在裝配和調(diào)整不等速機(jī)構(gòu)時(shí)，可遵循以下方法： 1） 首先把偏心鏈輪調(diào)節(jié)在處，即鏈輪中心和主軸中心重合。轉(zhuǎn)動(dòng)偏心鏈輪使其偏心線（即調(diào)節(jié)螺桿軸線）垂直于兩鏈輪軸的中心連線，同時(shí)使最小袋長(zhǎng)值的一邊靠近鏈條主動(dòng)邊。 2） 確保橫封輥正處于熱合狀態(tài)，即封切刀相互接合狀態(tài)。 3） 配上鏈條，完成安裝。 4） 按要求調(diào)節(jié)偏心值到需要的袋長(zhǎng)值，如此即可啟動(dòng)機(jī)器工作。 偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求較低，使用調(diào)整方便。但其調(diào)速范圍因?yàn)槿Q于鏈輪偏心值，因此受到結(jié)構(gòu)的限制。而且值大側(cè)帶張緊輪擺動(dòng)范圍大，其張力波動(dòng)大，對(duì)運(yùn)動(dòng)不利。另外，此結(jié)構(gòu)不適于高速運(yùn)動(dòng)和可逆?zhèn)鲃?dòng)，速度越高，帶跳動(dòng)越歷害。 3.4剪切機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 利用卷筒包裝材料來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的包裝，都存在著成為單個(gè)包裝產(chǎn)品的切斷工序，切斷的方式根據(jù)熱封方式、包裝材料輸送形式和切斷方法可分為熱切和冷切兩類，熱切如高頻加熱到、脈沖電加熱熔斷和電加熱切刀等；冷切如回轉(zhuǎn)刀、鍘刀、剪刀、和鋸齒刀等多種。 熱切：它是靠薄膜受熱熔化和施加一定壓力而使薄膜分開(kāi)的一種方法。采用熱切的切斷機(jī)構(gòu)可與橫封機(jī)構(gòu)合在一起，在橫封同時(shí)，進(jìn)行熱切斷。熱切中有高頻加熱刀，電熱絲熔斷及電加熱切刀等。其中高頻加熱刀用在間歇式袋裝機(jī)上，對(duì)聚氟乙烯薄膜袋進(jìn)行封口，同時(shí)完成切斷，實(shí)際是一只具有刃口的電極；電熱絲中間的一根1～2毫米左右直徑的圓電熱絲，根據(jù)需要可選擇斷續(xù)或連續(xù)通入脈沖電流，電熱絲與薄膜直接接觸使熔化的薄膜切斷；電加熱切刀是具有刃及熱量可使薄膜切斷。 冷切及其機(jī)構(gòu)：冷切是利用金屬刀刃的鋒利度使薄膜在橫截面上受剪切力而分開(kāi)薄膜的料袋方法。下圖3.7為輥刀式切斷裝置。 1-轉(zhuǎn)刀 2-定刀 圖3.7 輥刀式切斷裝置 回轉(zhuǎn)刀切斷機(jī)構(gòu)如圖3.7所示，由轉(zhuǎn)刀與固定組合而成，兩刀的形狀尺寸完全相同，僅安裝方向相反，回轉(zhuǎn)刀順料袋前進(jìn)方向作等速回轉(zhuǎn)，每袋一周，動(dòng)刀與定刀間有微隙，保證無(wú)袋時(shí)不會(huì)打壞刀尖。有袋時(shí)順利分切。工作時(shí)。回轉(zhuǎn)刀刃與定刀刃間不是全線同時(shí)相遇的，而是在刀刃的的全長(zhǎng)上按1～2左右的傾角依次相遇的，這樣似剪刀一般，更有利于將薄膜分割開(kāi)。 回轉(zhuǎn)刀切斷包裝袋的速度應(yīng)大于薄膜前進(jìn)的速度。為保持切刀鋒利，兩刃間有微隙，這樣切斷薄膜袋時(shí)，并不是靠?jī)砂呀饘俚度型耆嘤鰜?lái)完成的，而是靠活動(dòng)刀刃線速度大于薄膜袋運(yùn)動(dòng)速度，產(chǎn)生的擠與拉相結(jié)合將薄膜分割開(kāi)。所以，刀的回轉(zhuǎn)線速度小于薄膜前進(jìn)速度是不行的，即使等于薄膜前進(jìn)的線速度的話，也是切而不斷。只有回轉(zhuǎn)刀比薄膜有較高的線速度，將薄膜剪切變形。強(qiáng)度大大削弱，然后使前一包裝袋趕快離開(kāi)本體到拉斷作用。 因該回轉(zhuǎn)刀切斷機(jī)構(gòu)不是與橫封機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在一起的，而切斷時(shí)必須切在橫封接縫正中，才能使薄膜袋外形美觀。因而切斷在機(jī)構(gòu)橫封器的下面，有一切斷刀與橫封器間的同步問(wèn)題，解決同步問(wèn)題就必須設(shè)計(jì)切斷機(jī)構(gòu)的相位調(diào)節(jié)裝置。 3.5 剪切相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 剪切相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)如下圖3.8所示，相位調(diào)節(jié)裝置可通過(guò)調(diào)節(jié)兩鏈輪的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 1-軸套擋環(huán) 2-螺母 3-軸套 4-從動(dòng)鏈輪 5-鍵 6-彈簧 7-六角螺栓 8-軸承 9-主軸 10-剪切輥刀 圖3.8 剪切相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 如圖3.8所示，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)刀軸回轉(zhuǎn)的鏈輪4的軸向固定靠彈簧6的推力，當(dāng)切斷刀工作不與橫封器同步時(shí)，只要用手按圖示向右推動(dòng)鏈輪4，則鏈輪4沿軸9上的鍵5克服彈簧力，離開(kāi)主動(dòng)鏈輪，并根據(jù)滯后或超前的情況分別對(duì)鏈輪4作逆或順時(shí)針回轉(zhuǎn)一定角度后再將鏈輪4送回原處，與主動(dòng)輪鏈輪鏈條嚙合，即能滿足同步要求。 3.6小結(jié) 在本節(jié)所有內(nèi)容中，偏心鏈輪的設(shè)計(jì)和剪切相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是難點(diǎn)也是重點(diǎn)。而之所以要設(shè)計(jì)這兩個(gè)機(jī)構(gòu)和所選的封口系統(tǒng)有直接關(guān)系，所選的連續(xù)性的封口系統(tǒng)，自動(dòng)化高、效率高、人為參與過(guò)程較少，這就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)器所積累的誤差不能通過(guò)人為的消除，這樣不論是對(duì)包裝質(zhì)量、還是包裝美觀度都有很大的影響。同時(shí)，為了節(jié)約成本，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也必不可少，不能因?yàn)榇L(zhǎng)發(fā)生變化就需要跟換橫封器和切斷機(jī)構(gòu)。所以說(shuō)這兩個(gè)機(jī)構(gòu)體現(xiàn)了整機(jī)的自動(dòng)化程度。 4 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于本包裝機(jī)整體較小，多數(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)是外形和尺寸的設(shè)計(jì)，力求整機(jī)穩(wěn)定。由于本機(jī)的功率和扭矩非常小，參照其他同類型的機(jī)器，所選用和設(shè)計(jì)的零件都能滿足機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)楸緳C(jī)對(duì)鏈輪使用較多，這里只選取主軸用于減速工作的從動(dòng)鏈輪進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。鏈輪的結(jié)構(gòu)如下圖4.1所示。 圖4.1 鏈輪 4.1 鏈輪的介紹 鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，它由鏈條和鏈輪（小鏈輪和大鏈輪）組成（如圖4.1），通過(guò)鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，鏈傳動(dòng)在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。 與摩擦型的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較?。绘湕l采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊；同時(shí)，鏈傳動(dòng)能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。 與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，成本也低。在遠(yuǎn)距離傳動(dòng)時(shí)，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動(dòng)輕便的多。 鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：只能實(shí)現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動(dòng)；不宜用在載荷變化很大、高速和急速反向的傳動(dòng)中。 傳動(dòng)鏈又可以分為短節(jié)距精密滾子鏈（簡(jiǎn)稱滾子鏈）、齒形鏈等類型。其中滾子鏈常用于傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)，一般傳遞的功率在100kW以下，鏈速不超過(guò)15m/s，推薦使用的最大傳動(dòng)比imax=8.齒形鏈應(yīng)用較少。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4.2 鏈輪的失效形式 鏈輪和鏈條相比，鏈輪的強(qiáng)度高，使用壽命較長(zhǎng)，所以鏈傳動(dòng)的失效，主要是鏈條的失效，其主要失效形式是 a. 鏈條疲勞破壞. 鏈條各元件在變應(yīng)力作用下，經(jīng)過(guò)一定循環(huán)次數(shù)，鏈板發(fā)生疲勞斷裂，滾子，套筒表面出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕和疲勞裂紋.在正常潤(rùn)滑條件下，鏈板的疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。 b. 鏈條鉸鏈的磨損 鉸鏈磨損會(huì)使鏈節(jié)距增大而產(chǎn)生跳齒和脫鏈.該失效形式一般發(fā)生在開(kāi)式或潤(rùn)滑不良的鏈傳動(dòng)中。 c. 鏈條鉸鏈膠合 在潤(rùn)滑不當(dāng)或鏈輪轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，鏈條鉸鏈的銷軸和套筒的工作表面會(huì)因潤(rùn)滑油膜破壞，在高溫，高壓下直接接觸導(dǎo)致兩表面粘結(jié)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)使粘結(jié)部位撕開(kāi)，形成表面撕開(kāi)而損壞，稱為膠合，因而要限制鏈傳動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速。 d. 鏈板疲勞破壞 鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復(fù)作用下，經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會(huì)發(fā)生疲勞破壞。正常潤(rùn)滑條件下，疲勞強(qiáng)度是限定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。 e. 過(guò)載拉斷 這種拉斷常發(fā)生于低速重載或嚴(yán)重過(guò)載的傳動(dòng)中。 4.3 鏈輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算 由于電機(jī)到主軸的傳動(dòng)比為6，對(duì)于大小鏈輪，根據(jù)鏈輪齒數(shù)的優(yōu)先數(shù)列，小齒數(shù)取17，大齒數(shù)取102，所選的滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)如下： ISO鏈號(hào)：05B；滾子直徑：d1=5mm；內(nèi)鏈節(jié)寬：b1=3mm；銷軸直徑：d2=2.31mm；內(nèi)鏈板高度：h2=7.11mm；排距：pt=5.64mm；抗拉載荷：?jiǎn)闻?.4kN，雙排7.8kN。由于系統(tǒng)的載荷不是很大，單排鏈足以滿足系統(tǒng)的需要，所以鏈選擇單排鏈。最終的滾子鏈的標(biāo)記為：05B-1-54 GB/T1243-1997。 則根據(jù)以上參數(shù)，由公式（4.1）可知鏈輪的分度圓直徑為： d= （4.1） 代入數(shù)據(jù)，則有： d1≈260mm d2≈44mm 根據(jù)公式（4.2）和（4.3）知，鏈輪齒頂圓直徑為： damin= （4.2） damax= （4.3） 則da1=263mm da2=47mm 齒根圓直徑，根據(jù)公式（4.4）： （4.4） 則可得出： =255mm =39mm 齒寬根據(jù)公式（4-.5）可得： b= （4.5） b=2.79mm 齒高根據(jù)公式（4-.6）得： （4.6） 則齒高定為2.7mm。 綜上所述，所選的一對(duì)鏈輪的具體參數(shù)如下表4.1： 表4.1 鏈輪的具體參數(shù) 分度圓直徑d（mm） 齒數(shù)Z 齒頂圓直徑da（mm） 齒根圓直徑df（mm） 齒寬 b（mm） 齒高 ha（mm） 大鏈輪 260 17 263 255 2.79 2.7 小鏈輪 44 102 47 39 2.79