枕式包裝機(jī)橫封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、袋式包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 國(guó)內(nèi)外包裝設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)起步較晚, 很長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有形成一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)。20 世紀(jì)80 年代初, 我國(guó)政府發(fā)布的機(jī)械產(chǎn)品目錄中還沒(méi)有包裝機(jī)械這一門類。70 年代中期以前, 我國(guó)商品包裝的技術(shù)裝備相當(dāng)落后。大多數(shù)食品企業(yè)都采用作坊式生產(chǎn)、手工包裝和散裝銷售, 僅有糖果、煙草等幾個(gè)領(lǐng)域使用機(jī)械包裝。目前, 我國(guó)從事包裝食品機(jī)械生產(chǎn)的縣以上企業(yè)約有3300 多家, 其中合資企業(yè)120 余家, 從業(yè)人員55 萬(wàn)人, 科研單位130 余個(gè), 產(chǎn)品品種達(dá)3000 多種。產(chǎn)品的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度都有很大提高, 許多產(chǎn)品已由單一機(jī)械型向機(jī)

2、電一體化型轉(zhuǎn)變, 電器控制由普通電器向可編程和計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)變, 并由提供單機(jī)向提供成套生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變,該行業(yè)已成為我國(guó)機(jī)械工業(yè)14 個(gè)大行業(yè)之一。預(yù)計(jì)到2005 年, 包裝和食品機(jī)械年產(chǎn)值達(dá)到440 億元左右, 產(chǎn)品品種達(dá)到4000 多種, 基本滿足我國(guó)食品工業(yè)和包裝工業(yè)的需要。 　　改革開(kāi)放以來(lái), 我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展取得了很大進(jìn)步, 但與世界先進(jìn)水平相比, 還存在較大差距。主要表現(xiàn)在我國(guó)包裝機(jī)械產(chǎn)品控制水平較低, 高新技術(shù)應(yīng)用少, 新材料、新工藝推廣慢, 大約只有5% 的產(chǎn)品能達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家20 世紀(jì)90 年代初期水平, 總體水平比發(fā)達(dá)國(guó)家落后20 年左右。隨著包裝機(jī)械行業(yè)發(fā)展, 應(yīng)重視各種

3、新技術(shù)、新材料、新工藝在包裝機(jī)械上的應(yīng)用, 如光纖技術(shù)、生物工程技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、人工智能技術(shù)和納米技術(shù)等。要加快在包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)中推廣計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)工藝技術(shù)(CA PP) 及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(C IM S) ,上述技術(shù)的推廣應(yīng)用, 可使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)準(zhǔn)備及制造周期縮短30% 左右。同時(shí)可以完成高速機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)和精密加工, 使得包裝機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)。目前, 國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械產(chǎn)品系列化水平低, 品種少, 缺門產(chǎn)品多, 包裝機(jī)對(duì)包裝物的適應(yīng)性較差。采用模塊化設(shè)計(jì)思想, 可將計(jì)量裝置、制袋成形器、物料輸送、包裝材料輸送、熱封裝置和打

4、碼裝置等設(shè)計(jì)成多種標(biāo)準(zhǔn)模塊, 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模塊的合理組合, 以適應(yīng)不同物料特性、不同材料種類和不同包裝容量的要求。逐步加大包裝機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件與外購(gòu)部件的比例, 突出包裝機(jī)械的特殊制造功能, 促進(jìn)包裝機(jī)械生產(chǎn)在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。同時(shí)引進(jìn)國(guó)際上承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)行為也是提高包裝機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化水平的重要途徑。國(guó)產(chǎn)高水平高速度的包裝機(jī), 為了保證其主機(jī)質(zhì)量和可靠性, 不得不花高價(jià)購(gòu)買進(jìn)口電器元件和氣動(dòng)元件。這就說(shuō)明要提高國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)械的質(zhì)量, 必須重視基礎(chǔ)件的研制以及配套件的技術(shù)水平的提高, 研制與包裝機(jī)配套的高水平的真空泵、真空閥、灌裝高速電磁閥、傳感器、變頻電機(jī)及電器控制元件, 開(kāi)

5、發(fā)各種在線或離線的檢測(cè)設(shè)備,以進(jìn)行重量檢測(cè)、異物檢測(cè)、金屬檢測(cè)和真空度檢測(cè)等, 提高整體技術(shù)水平。 國(guó)外包裝機(jī)械企業(yè)成功的經(jīng)驗(yàn)表明, 企業(yè)用于研究與開(kāi)發(fā)的投資如果占銷售額的1% , 企業(yè)難以生存, 占2% 可勉強(qiáng)維持, 占5% 才有競(jìng)爭(zhēng)力,而我國(guó)包裝機(jī)械企業(yè)的研發(fā)平均投資水平不足1%。只有加大科技投入, 鼓勵(lì)科研院所加入企業(yè)集團(tuán), 多渠道多層次的增加科研經(jīng)費(fèi), 才能開(kāi)發(fā)出產(chǎn)銷對(duì)路的高技術(shù)產(chǎn)品。根據(jù)中國(guó)包裝網(wǎng)絡(luò)管理中心對(duì)全國(guó)包裝企業(yè)網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)開(kāi)展情況調(diào)查顯示, 有35% 的包裝企業(yè)經(jīng)常使用互聯(lián)網(wǎng), 15% 的企業(yè)建有網(wǎng)站,10% 建有企業(yè)內(nèi)部的電子商務(wù)管理系統(tǒng), 有60%的企業(yè)認(rèn)為需要電子

6、商務(wù)服務(wù)。在2001 年內(nèi)使用電子商務(wù)平臺(tái)的企業(yè)占40% 以上。調(diào)查充分顯示電子商務(wù)在中國(guó)包裝業(yè)有廣闊前景。我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)由于產(chǎn)品自身的特點(diǎn), 非常適合網(wǎng)上貿(mào)易。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 從根本上打破了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營(yíng)運(yùn)作模式, 建議企業(yè)要加強(qiáng)自身的信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè), 將傳統(tǒng)的營(yíng)銷模式盡快與網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷接軌, 利用已有的電子商務(wù)平臺(tái)開(kāi)展產(chǎn)品的供求信息發(fā)布, 利用網(wǎng)絡(luò)探索新的業(yè)務(wù)合作伙伴, 提升企業(yè)的產(chǎn)品服務(wù)和營(yíng)銷水平。 1.2包裝工業(yè)的概況及技術(shù)方法 1.2.1包裝工業(yè)的概況 包裝機(jī)工業(yè)作為一門新興工業(yè)，具有明顯的時(shí)代特征，它既是配套工業(yè)，是當(dāng)今的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。在日益發(fā)展的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，包裝工業(yè)對(duì)其

7、他工業(yè)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。主要表現(xiàn)在相關(guān)工業(yè)的發(fā)展方面：從所用包裝材料看，它推動(dòng)了造紙工業(yè)、塑料工業(yè)、冶金工業(yè)和化學(xué)工業(yè)等部門的發(fā)展；從包裝技術(shù)方面看，它對(duì)機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、印刷工業(yè)、新材料工業(yè)以及裝潢設(shè)計(jì)等方面提出了更高的要求；從消費(fèi)領(lǐng)域看，對(duì)食品、飲料、糧食、醫(yī)藥及日用化工品等，起到了重要的促進(jìn)作用。 中國(guó)的包裝工業(yè)，由上世紀(jì)80年代開(kāi)始騰飛，經(jīng)過(guò)了十幾年時(shí)間的發(fā)展而初具規(guī)模，特別是食品包裝業(yè)，更是飛速發(fā)展，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。這一切主要表現(xiàn)在包裝工業(yè)不斷完善，包裝技術(shù)不斷改進(jìn)，包裝材料不斷創(chuàng)新。 對(duì)于食品包裝，其產(chǎn)品已呈現(xiàn)出多品種、多樣式及多層次的特點(diǎn)。所謂多品種，包括金屬罐、玻璃

8、瓶；塑料制品的多類成型袋及瓶、罐容器；紙制品的多瓦楞紙箱機(jī)紙盒軟包裝、紙袋包裝；另外還有一些豐富有特色的木、竹、瓷制品的包裝。所謂多式樣是指包裝品結(jié)構(gòu)造型緊跟時(shí)代潮流，新穎多樣、彩鮮艷、裝潢精美。而多層次是指包裝品的高、中、低檔并存，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展壯大，包裝工業(yè)也以年均18%的速度快速發(fā)展，但是在我國(guó)包裝工業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，大量技術(shù)含量高的成套設(shè)備仍依靠進(jìn)口。如塑料薄膜雙向拉伸設(shè)備，一條生產(chǎn)線就近1億元，從上世紀(jì)70年代開(kāi)始引進(jìn)，到目前為止，國(guó)內(nèi)相繼進(jìn)口此類生產(chǎn)線110條。還有乳品業(yè)大量使用的無(wú)菌包裝盒、灌裝設(shè)備幾乎都為瑞典利樂(lè)公司一家提供。我國(guó)包裝機(jī)械對(duì)國(guó)外高端

9、技術(shù)的過(guò)度依賴，已成為嚴(yán)重制約我國(guó)包裝工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的隱憂。 因?yàn)榇蠖鄶?shù)包裝產(chǎn)品的技術(shù)含量體現(xiàn)在加工工藝和技術(shù)裝備上，工藝是核心，裝備是關(guān)鍵，而包裝設(shè)備在包裝工藝中居于主導(dǎo)地位。雖然大量先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)大大加快了我國(guó)包裝工業(yè)的發(fā)展速度，縮小了我國(guó)包裝工業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，但是，我們不能依賴國(guó)外的高端技術(shù)與技術(shù)裝備，這是因?yàn)閲?guó)外的技術(shù)裝備價(jià)格昂貴，一些中小企業(yè)無(wú)力引進(jìn)，不利于我國(guó)包裝行業(yè)技術(shù)水平的整體提高;不利于發(fā)展自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不利于培育自己的專業(yè)設(shè)計(jì)人員，長(zhǎng)此以往我們只能跟在別人后面，這將喪失發(fā)展的控制權(quán)和市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。 1.2.2包裝作業(yè)的技術(shù)方法 包裝技術(shù)方法可謂形式多樣，并且

10、不斷有創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，但較常用的方法概括有以下幾種： 1） 充填 2） 灌裝 3） 裹包 4） 裝盒與裝箱 5） 收縮包裝 6） 拉伸包裝 7） 真空和充氣包裝 8） 泡罩包裝盒貼體包裝 9） 熱封 10） 粘合劑粘合 11） 加蓋、卷邊接縫 12） 捆扎 13） 貼標(biāo)和打印 2 包裝機(jī)的整體認(rèn)識(shí) 2.1包裝機(jī)械的組成、分類及特點(diǎn)作用 包裝機(jī)械是指完成全部或部分包裝過(guò)程的機(jī)器。包裝過(guò)程包括成型、充填封、口裹、包等主要包裝工序以及清洗、干燥、殺菌、貼標(biāo)、困扎、集裝、拆卸等前后包裝工序，轉(zhuǎn)送、選別等其他輔助包裝工序。它是包裝工業(yè)的

11、一大門類產(chǎn)品，在包裝工業(yè)中有著舉足輕重的地位和作用，它給行業(yè)提供必要的技術(shù)設(shè)備，以完成所要求的產(chǎn)品包裝工藝過(guò)程。 2.1.1 包裝機(jī)械的組成 包裝機(jī)械屬于自動(dòng)機(jī)范疇，它的種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，新型包裝機(jī)械不斷涌現(xiàn)，很難將它們的組成分類。但通過(guò)對(duì)大量包裝機(jī)械的工作原理和結(jié)構(gòu)性能的分析，可找出其組件的共同點(diǎn)。包裝機(jī)械由動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成。為了便于掌握和研究包裝機(jī)械的工作原理和結(jié)構(gòu)性能，通常又將包裝機(jī)械分成下列組成部分。 （1）包裝材料的整理與供送系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將包裝材料（包括剛性、半剛性、剛性包裝材料和包裝容器及輔助物）進(jìn)行定長(zhǎng)切斷或整理排列，并逐個(gè)輸送到預(yù)定工位系統(tǒng)，如糖果包

12、裝機(jī)中包裝紙的供送、切斷機(jī)構(gòu)。 （2）被包裝物品的計(jì)量與供送系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將被包裝物品進(jìn)行計(jì)量、整理、排列，并輸送到預(yù)定工位的系統(tǒng)。有的還可完成被包裝物品的定型、分割。 （3）主傳動(dòng)系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將包轉(zhuǎn)材料和被包裝物品由一個(gè)包裝工位順序傳送到下一個(gè)包裝工位的系統(tǒng)。單工位包裝機(jī)沒(méi)有傳送系統(tǒng)。 全部包裝工序在包裝機(jī)上往往分散成幾個(gè)工位來(lái)協(xié)同完成供送包裝材料和被包裝物品，直到把產(chǎn)品輸出。主傳送機(jī)構(gòu)的形式影響其外形，所以必須有專門的機(jī)構(gòu)來(lái)傳送包裝材料和被包裝物品，直到把產(chǎn)品輸出。 （4）包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu) 包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)是直接完成包裝操作的機(jī)構(gòu)，即完成裹包、灌裝、封口、貼標(biāo)、捆扎等操作的機(jī)構(gòu)。

13、 （5）成品輸出機(jī)構(gòu) 成品輸出機(jī)構(gòu)是把包裝好的產(chǎn)品從包裝機(jī)上卸下、定向排列并輸出的機(jī)構(gòu)。 （6）動(dòng)力機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng)力機(jī)是機(jī)械工作的原動(dòng)力，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中通常為電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)是指將動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，使其實(shí)現(xiàn)預(yù)定動(dòng)作的裝置。 通常由傳動(dòng)零件，如帶輪、齒輪、鏈輪、凸輪等組成，或者由機(jī)、電、液、氣等多種形式的傳動(dòng)組成。 （7）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)由各種手動(dòng)自動(dòng)裝置組成。在包裝機(jī)中，從動(dòng)力的輸出、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)、包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作及相互配合以及包裝產(chǎn)品的輸 出，都是由控制系統(tǒng)指令操縱的。它包括包裝過(guò)程、包裝質(zhì)量、故障與安全的控制。 現(xiàn)代包裝機(jī)械的控制方法除機(jī)械

14、形式外，還有電氣控制、氣動(dòng)控制、光電控制、電子控制和射流控制，可根據(jù)包裝機(jī)械的自動(dòng)化水平和生產(chǎn)要求選擇。 （8）機(jī)身 機(jī)身用于安裝、固定、支承包裝機(jī)所有的零件，滿足相互運(yùn)動(dòng)和相互位置的要求。因此，機(jī)身必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。 2.1.2 包裝機(jī)械的特點(diǎn) 包裝機(jī)械具有一般自動(dòng)機(jī)的共性，也具有其自身的特性。包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)如下： ①大多數(shù)包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)速度快，動(dòng)作精度高。為滿足性能要求對(duì)零部件的剛度和表面質(zhì)量等都有較高的要求。 ②用于食品和藥品的包裝機(jī)要便于清洗，與食品和藥品接觸的部位要用不銹鋼或經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的無(wú)毒材料制成。 ③進(jìn)行包裝時(shí)的作用力一般都較小，所以包

15、裝機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率較小。 ④包裝機(jī)一般都采用無(wú)極變速裝置，以便靈活調(diào)整包裝速度、調(diào)節(jié)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力。 因?yàn)橛绊懓b質(zhì)量的因素很多，諸如包裝機(jī)的工作狀態(tài)（機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，工作環(huán)境的溫度、濕度等）、包裝材料和包裝物的質(zhì)量等，所以，為便于機(jī)器的調(diào)整，滿足質(zhì)量和生產(chǎn)能力的需要，往往把包裝機(jī)設(shè)計(jì)成無(wú)極可調(diào)的，即采用無(wú)極變速裝置。 ⑤包裝機(jī)械是特使類型的專業(yè)機(jī)械，種類繁多，生產(chǎn)數(shù)量有限。為便于制造和維修，減少設(shè)備投資，在各種包裝機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化、通用性及多功能性。 2.1.3 包裝機(jī)械的作用 包裝行業(yè)是一個(gè)新興的行業(yè),隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈白熱化,產(chǎn)品形象廣告效應(yīng)對(duì)包裝行業(yè)提出了越來(lái)越高的

16、要求和越來(lái)越多的需求。包裝機(jī)械大致有四種作用: 　　(1) 保護(hù)被包裝的商品，防止風(fēng)險(xiǎn)和損壞，諸如滲漏、浪費(fèi)、偷盜、損耗、散落、摻雜、收縮和變色等。產(chǎn)品從生產(chǎn)出來(lái)到使用之前這段時(shí)間，保護(hù)措施是很重要的，包裝如不能保護(hù)好里面的物品，這種包裝則是一種的失敗。 　　(2) 提供方便。制造者、營(yíng)銷者及顧客要把產(chǎn)品從一個(gè)地方搬到另一個(gè)地方，牙膏或釘子放在紙盒內(nèi)可以很容易在庫(kù)房里搬動(dòng)，醬菜和洗衣粉的不方便包裝，已被現(xiàn)在的小包裝所取代，這時(shí)消費(fèi)者采購(gòu)和帶回家非常方便。 　　(3) 為了辨別，包裝上必須注明產(chǎn)品型號(hào)、數(shù)量、品牌以及制造廠家或零售商的名稱。包裝能幫助庫(kù)房管理人員準(zhǔn)確地找到產(chǎn)品，也可幫助消費(fèi)

17、者找到他的想頭的東西。 (4) 促進(jìn)某種品牌的銷售，特別是在自選商店里更是如此。在商店里，包裝吸引著顧客的注意力， 并能把他的注意力轉(zhuǎn)化為興趣。有人認(rèn)為，"每個(gè)包裝箱都是一幅廣告牌。 "良好、的包裝能夠提高新產(chǎn)品的吸引力，包裝本身的價(jià)值也能引起消費(fèi)者購(gòu)買某項(xiàng)產(chǎn)品的動(dòng)機(jī)。此外，提高包裝的吸引力要比提高產(chǎn)品單位售價(jià)的代價(jià)要低。 2.2 自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)分類 自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)的類型有多種多樣，按總體布局分為立式和臥式兩大類：按制袋的運(yùn)動(dòng)形式來(lái)分，有連續(xù)式和間歇式兩大類。以下介紹幾種具體的機(jī)型。 2.2.1 臥式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) 2.2.1.1臥式間歇制袋三邊封口包裝機(jī) 此類機(jī)型

18、的包裝原理如下圖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及導(dǎo)桿4的作用下形成U形并由張開(kāi)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；緊接著，縱封器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。 圖2-1臥式間歇制袋三邊封口包裝原理 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 2.2.1.2橫枕式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) 圖2-2所示是一種臥式枕型包裝機(jī)的工作原理。該機(jī)集自動(dòng)裹包物品，封口，切斷于一體，是一種高效率的連接式的包

19、裝機(jī)，廣泛用于餅干、速食面等的自動(dòng)包裝上。其包裝材料為塑料或復(fù)合材料，采用卷盤式薄膜供料，由牽引輥松卷，經(jīng)導(dǎo)輥的的導(dǎo)向進(jìn)入成型器，受成型器的作用，薄膜自然形成卷包的形式。同時(shí)，待包物品由供送輸送鏈送入至薄膜卷包的空間。卷包的薄膜在牽引輪的作用下向前運(yùn)行并被縱封輪實(shí)施縱封熱融封合。物品隨薄膜同步運(yùn)行。包裝物品在最后經(jīng)橫封輥刀封合切斷，形成一個(gè)成品包裝，由卸料傳送帶輸出，由于其包裝形式呈枕狀，故成為枕式裹包或中縫包裝。 這種包裝機(jī)采用有色標(biāo)袋包裝時(shí)，需要隨時(shí)對(duì)紙長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整，因此需配備光電檢測(cè)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光標(biāo)的正確定位。 2-2橫枕式自動(dòng)包裝機(jī)工作原理 1-卷膜 2-牽引輥 3-成型器

20、 4-物品 5-供料傳送鏈 6-牽引輪 7-中封輪 8-橫封輥刀 9-卸料傳送帶 2.2.2 立式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) 2.2.2.1 立式間歇制袋中縫封口包裝機(jī) 此類機(jī)型包裝原理如2-3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5外壁的薄膜搭接處，加熱形成牢固的縱封。其后，縱封器回退復(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)，每一個(gè)橫封可以同時(shí)完成上袋的下口和下袋的上口封合。而物料的充填是在薄膜受

21、牽引下移時(shí)完成的。 圖2-3 立式間歇制袋中縫封口包裝原理 2.2.2.2 立式雙卷膜制袋和單卷膜等切對(duì)合成型制袋四邊封口包裝機(jī) 此類包裝機(jī)可制造四邊封口的包裝袋型。雙卷膜制袋包裝機(jī)采用兩卷薄膜進(jìn)行連續(xù)制袋，左右薄膜卷料對(duì)稱配置，經(jīng)各自的導(dǎo)輥被縱封滾輪牽引，進(jìn)入引導(dǎo)管處匯合。薄膜在牽引的同時(shí)被封合兩邊緣，形成兩條縱封縫。在橫封輥閉合后，物料由加料器進(jìn)入，隨后完成橫封切斷分離上下包裝袋。 單卷膜等切對(duì)合成型制袋包裝機(jī)只采用一卷薄膜制袋，其制袋過(guò)程是先將薄膜對(duì)中等切分離，然后兩半材料復(fù)合成型。其成型原理及性能比前者更優(yōu)異。 2.2.2.3立式連續(xù)制袋三邊封口包

22、裝 此種包裝機(jī)的包裝原理如圖2-4所示。卷筒薄膜1在縱封滾輪5的牽引下，經(jīng)導(dǎo)輥進(jìn)入制袋成型器3形成紙管狀?？v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6閉合實(shí)行橫封切斷。同樣，每次橫封動(dòng)作可以完成上袋的下口和下袋的上口封合，并切斷分離。物料的填充是在紙管受縱封牽引下行至橫封閉合前完成的。 圖2-4 立式連續(xù)制袋三邊封口包裝原理 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-成品袋 這種機(jī)型是一種廣泛應(yīng)用的機(jī)型，因其包裝原理的合理性的科學(xué)性而成為較多采用的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)這一包裝原理可設(shè)計(jì)出多種袋型。例如，在如圖2-4所示的基礎(chǔ)上增加一對(duì)縱封滾輪

23、，使兩隊(duì)縱封滾輪對(duì)稱布置在紙管邊緣，同時(shí)進(jìn)行牽引縱封則形成兩條縱封縫，經(jīng)橫封后產(chǎn)生的袋型則為四邊封口袋。采用這種制袋方法主要是以美觀為出發(fā)點(diǎn)，因?yàn)樵黾拥囊粭l縱封縫在包裝袋結(jié)構(gòu)上是“多余”的，稱作“假封”，但它卻起到一種對(duì)稱美的作用。 另外，把圖2-4中橫封輥旋轉(zhuǎn)900布置，使縱封的封合面與橫封的封合面成垂直狀態(tài)，則可生產(chǎn)另一袋型（需配套合適的成型器），如圖2-5所示。包裝薄膜1經(jīng)成型器被縱封滾輪2牽引縱封，隨后經(jīng)過(guò)導(dǎo)向板3并被與縱封面成垂直布置的橫封輥4封合切斷，形成一個(gè)中縫對(duì)折兩端封合的包裝袋，也就是平常所說(shuō)的“枕式包裝”。 圖2-5 中縫對(duì)接兩端封口包裝原理 1-薄膜 2-縱封滾

24、輪 3-導(dǎo)向板 4-橫封輥 5-成品袋 2.3 枕式包裝機(jī)的應(yīng)用及特點(diǎn) 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生活中，絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要經(jīng)過(guò)包裝成為商品，才能進(jìn)入流通領(lǐng)域，商品的包裝要借助包裝技術(shù)及設(shè)備。所以包裝設(shè)備在包裝過(guò)程中是不可缺少的工藝手段。 枕式包裝機(jī)由于進(jìn)行包裝的袋的形狀成枕狀，像蛋黃派、米餅、餅干、方便面等，所以通常稱作枕式包裝，枕式包裝機(jī)大致分為水平枕式與豎向縱式型，包裝工序水平進(jìn)行，因此稱作枕式包裝機(jī)。枕式包裝機(jī)主要使用于固形物的個(gè)裝及多個(gè)物品等的包裝。包裝工程從上向下進(jìn)行的裝置則稱作縱式包裝機(jī)，縱式包裝機(jī)使用于年糕、糖果、液體、粉袋、流體等的包裝。 在市場(chǎng)上可以見(jiàn)到各種包裝商品，包裝形態(tài)多種多樣

25、。眾多枕式包裝品是由枕式包裝機(jī)包裝的商品，枕式包裝機(jī)于1930 年代在美國(guó)得到開(kāi)發(fā)，在日本國(guó)內(nèi)真正開(kāi)始生產(chǎn)已有46年的歷史，這些包裝機(jī)投入到了各種市場(chǎng)，得到了廣泛利用。 枕式自動(dòng)包裝機(jī)是包裝設(shè)備中較為重要的一種形式，用于包裝塊狀物件，形狀可以規(guī)則，也可以不規(guī)則。因此，實(shí)際包裝中要求其適應(yīng)范圍廣、工作平穩(wěn)可靠、噪聲低、生產(chǎn)率高?？梢詽M足：小到糖果，大到家電；軟到紙巾類日用品、硬的到軸承小五金等商品的包裝需要。 枕式自動(dòng)包裝機(jī)也稱為臥式自動(dòng)包裝機(jī)，是將包裝薄膜裹包在內(nèi)裝物的外面，制作成枕形袋的包裝機(jī)。該機(jī)型從出現(xiàn)至今，已經(jīng)歷了數(shù)十年考驗(yàn)，仍然保持較強(qiáng)的生命力。它具有獨(dú)特的包裝形式：先進(jìn)的包裝工

26、藝；通用的包裝功能；巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和美觀的總體造型。可采用的卷筒薄膜材料包括：玻璃紙、涂塑紙、復(fù)合材料、聚乙烯、聚丙烯、袋包紙等。 在該機(jī)型中，卷筒狀的包裝材料被逐步制成一個(gè)一個(gè)包裝袋。袋子可有折進(jìn)凹角，也可沒(méi)有折進(jìn)凹角，如圖2-6 ，折進(jìn)凹角可使袋子兩端顯得光整利落，無(wú)喇叭口，厚度在25mm以上的袋子通常要有折進(jìn)凹角?？墒歉咚僦拼鼤r(shí)常沒(méi)有折進(jìn)凹角。 圖2-6枕型袋 如圖2-7所示，薄膜從背架引到成型器而制成管筒狀，管筒狀薄膜的邊被翼封輪（即縱封牽引輪）拉著，勻速平穩(wěn)地前進(jìn)。有些不易拉動(dòng)的薄膜，需要背架上裝上一個(gè)牽引輥，或在進(jìn)膜軸上裝一個(gè)送膜電機(jī)（圖中未表示）來(lái)幫助送進(jìn)（詳細(xì)參見(jiàn)制袋

27、設(shè)計(jì)的引棍設(shè)計(jì)）。 用彈簧張緊輥、導(dǎo)向輥、離合輥和牽引輥來(lái)調(diào)節(jié)薄膜的張力及薄膜的送進(jìn)方向，各滾筒的調(diào)整必須要適當(dāng)，如果薄膜的進(jìn)角太小的話，薄膜就會(huì)越過(guò)成型器而不成為管筒狀。 薄膜經(jīng)過(guò)成型器被卷成卷筒狀，欲包裝的物品在傳送帶的輸送下被送到管筒狀薄膜的中間，管筒膜的兩邊則重疊成翼鰭狀，接下去封合后，就成為袋子的背封。 圖2-7臥式枕型包裝 薄膜的兩邊經(jīng)過(guò)中封滾輪的時(shí)候相互封合就成中封邊，如圖2-8。兩個(gè)中封滾輪上有著相互嚙合的滾花紋，同時(shí)向滾輪加熱加壓薄膜在紋中軋過(guò)，封口上 軋出花紋。 圖2-8邊翼封 用一個(gè)封口切斷裝置即端封切斷器進(jìn)行端封，并將袋子切斷成如圖2-9。端封切斷

28、器有回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩種，封口上面刻有與中封輪表面一樣的花紋。端封器咬合后就在袋子的端封處制出花紋，同時(shí)向袋子加熱加壓。切斷刀一般都裝在端封器上，如圖2-10。因此端封封口與切斷是同時(shí)進(jìn)行的。封口封合時(shí)的滾合速度、封合溫度、封合位置、封合壓力都是可以調(diào)整的。 圖2-9回轉(zhuǎn)式端封切斷器 圖2-10端封封口 中國(guó)包裝機(jī)械起步較晚，起于上個(gè)世紀(jì)70年代，北京市商業(yè)機(jī)械研究所在研究了日本的包裝機(jī)械后，完成制造了中國(guó)第一臺(tái)包裝機(jī)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，中國(guó)包裝機(jī)械已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國(guó)包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障，有些包裝機(jī)械填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，已能基本滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，部分產(chǎn)

29、品還有出口。 但在目前，中國(guó)包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn)?！? 在行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)也存在一系列的問(wèn)題，現(xiàn)階段中國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)水平還不夠高。包裝機(jī)械市場(chǎng)日趨壟斷化，除了瓦楞紙箱包裝機(jī)械和一些小型包裝機(jī)有一定規(guī)模和優(yōu)勢(shì)外，其它包裝機(jī)械幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場(chǎng)上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線，如液體灌裝生產(chǎn)線、飲料包裝容器成套設(shè)備、無(wú)菌包裝生產(chǎn)線等，在世界包裝機(jī)械市場(chǎng)中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)集團(tuán)所壟斷，面對(duì)國(guó)外品牌強(qiáng)勁沖擊國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該采取積極對(duì)策。 從現(xiàn)階段情況看，全球的包裝機(jī)械需求以每年5.3%的速度增長(zhǎng)。美國(guó)擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其

30、次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國(guó)、意大利和中國(guó)。但未來(lái)包裝設(shè)備生產(chǎn)增長(zhǎng)最快的是在發(fā)展中的國(guó)家和地區(qū)。 發(fā)達(dá)國(guó)家將從刺激國(guó)內(nèi)需求中獲利，并在發(fā)展中國(guó)家尋找當(dāng)?shù)睾线m的生產(chǎn)廠家，特別是在食品加工廠進(jìn)行投資，提供包裝機(jī)械設(shè)備。而中國(guó)自加入世貿(mào)組織以來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，中國(guó)的包裝機(jī)械水平提升非?？?，與世界的先進(jìn)水平差距逐漸縮小。隨著中國(guó)的日益開(kāi)放，中國(guó)的包裝機(jī)械也將進(jìn)一步打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有包裝機(jī)存在以下問(wèn)題： （1）包裝機(jī)長(zhǎng)期存在著包裝材料(薄膜)輸送速度難以控制的問(wèn)題，薄膜輸送速度不穩(wěn)，對(duì)包裝袋長(zhǎng)精度和袋形質(zhì)量的影響很大:工作初期和末期，帶膜卷的直徑變化很大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化，造成包裝材料輸

31、送時(shí)拉力不均勻，使得封袋長(zhǎng)度變化，包裝袋長(zhǎng)控制精度不高。 （2）包裝精度(充填精度)低且工作時(shí)不穩(wěn)定。 （3）包裝速度低:目前國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)的包裝速度，小袋包裝在60~120袋/分之間，包裝速度超過(guò)80袋/分時(shí)包裝質(zhì)量將下降;中袋包裝為35~60袋/分。國(guó)外設(shè)備的包裝速度已達(dá)到小袋包裝為1200袋/分，中袋包裝為160袋/分。 （4）封口質(zhì)量難以保證。 ①外觀質(zhì)量。國(guó)家規(guī)定，包裝袋的封口處應(yīng)平整、網(wǎng)紋清晰，不得有灼化和壓穿現(xiàn)象。而現(xiàn)有的包裝機(jī)不能很好的達(dá)到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn); ②包裝成品的封口強(qiáng)度低; ③由于塑料包裝材料與被包裝物之間的靜電作用，在塑料袋內(nèi)壁上會(huì)吸附細(xì)小的被包裝物粉粒，若不除去

32、會(huì)造成橫封口處封口不牢，嚴(yán)重影響包裝袋封口質(zhì)量。 ④自動(dòng)包裝機(jī)的橫封機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式的不合理，將導(dǎo)致封口質(zhì)量問(wèn)題。 傳統(tǒng)的包裝機(jī)的封口機(jī)構(gòu)，其左右封塊是扇形開(kāi)合，封口部位熱封時(shí)間不同，導(dǎo)致封口處不平滑，部分灼化或者部分強(qiáng)度不夠。兩橫封塊機(jī)構(gòu)采用左橫封塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩橫封塊對(duì)包裝袋的作用力不同，會(huì)造成其封口不勻。而且封口周期長(zhǎng)，包裝速度慢。 3.2 包裝工藝方案的擬定 由第二章的圖2-7所示，包裝工藝路線是：薄膜經(jīng)牽引輥牽引由導(dǎo)向輥進(jìn)入成形器，再經(jīng)縱封牽引器牽引并封邊使薄膜成型袋筒形。 圖3-1工藝路線圖 1-供送鏈推頭 2-內(nèi)裝物件 3-光電傳感器 4-備用卷筒薄膜 5-牽引輥 6-卷筒薄

33、膜 7-成型器 8-牽引滾輪 9-排氣輸送帶 10-縱封牽引滾輪 11-橫封切斷刀 12-輸出毛刷 13-輸出皮帶 再如圖3-2所示，是枕式自動(dòng)包裝機(jī)的完整工藝路線圖。卷筒薄膜6在成對(duì)牽引輥5 ，牽引滾輪8和縱封牽引滾輪10的聯(lián)合牽引下勻速前進(jìn)，在通過(guò)成型器7 時(shí)被折成筒狀，供送鏈上的推頭1將內(nèi)裝物2 推送入成型器中的筒狀材料內(nèi)，物品便隨同材料一起前進(jìn)，端封切斷器11熱封左面袋的后端和右面袋的前端，同時(shí)在中間切斷分開(kāi)，輸出皮帶13將成品輸出。 從工藝上分析可知，為達(dá)到高速，要優(yōu)化端封切斷器11的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由于11構(gòu)件作非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是否適宜高速運(yùn)行，要對(duì)端封切斷器進(jìn)行詳細(xì)分析（參考端封切

34、斷器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）。 為滿足其多功能，可以調(diào)整7尺寸和8、11的速度等構(gòu)件，來(lái)適應(yīng)不同內(nèi)裝物的尺寸，達(dá)到滿足大范圍包裝。簡(jiǎn)單更改成形器7，可以使其滿足包裝內(nèi)裝物尺寸的變化，如寬度和高度。簡(jiǎn)單調(diào)整縱封牽引器速度，可以滿足內(nèi)裝物長(zhǎng)度的變化。 因此，要完成其多功能、范圍廣、高速度等，就必須設(shè)計(jì)出更為合理的機(jī)構(gòu)來(lái)滿足要求 3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)概述 傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求。 3.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的作用 1）把動(dòng)力機(jī)輸出的速度降低或增高，以適應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需要。 2）實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的經(jīng)常變速要求。 3）把動(dòng)力機(jī)輸出的

35、轉(zhuǎn)矩，變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的轉(zhuǎn)矩或力 4）把動(dòng)力機(jī)輸出的等速運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)所要求的、其速度按某種規(guī)律變化的旋轉(zhuǎn)或其他類型的運(yùn)動(dòng)。 5）實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)相同或不同速度的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 6）受機(jī)體外形尺寸的限制或?yàn)榱税踩筒僮鞣奖?，?zhí)行機(jī)構(gòu)不宜與動(dòng)力機(jī)直接聯(lián)接時(shí)，也需要用傳動(dòng)裝置來(lái)聯(lián)接。 初步確定如下的傳動(dòng)系統(tǒng)圖： 3.6.3 縱封牽引器的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì) 高速枕式自動(dòng)包裝機(jī)的中封牽引是包裝封口的需要。封口是包裝操作中一道不可缺少的工序。只有封口后才能密封保存被包裝物并符合衛(wèi)生要求，且便于運(yùn)輸銷售。由于包裝材料、包裝方法、密封要求的不同，封口形式亦各不相同。例

36、如：塑料薄膜采用電熱絲加熱使表面熔化而粘住的熱封方法來(lái)封口；紙張裹包糖塊則采用機(jī)械手扭結(jié)或滾輪壓紋的方法進(jìn)行封口等。 熱封廣泛使用在塑料薄膜（包括復(fù)合塑料薄膜）的封口上，大多采用電熱絲加熱，加熱溫度在130oC ～150oC 之間，有常熱式、脈沖加熱式、油熱式等。對(duì)于卷筒塑料薄膜來(lái)說(shuō)，制成袋形尚需要經(jīng)過(guò)中封和端封操作。 高速枕式自動(dòng)包裝上配置的中封牽引器，主要用來(lái)完成袋筒成型后的縱邊封合。由于熱封器的運(yùn)動(dòng)方式不同，中封牽引器分為連續(xù)和間歇式兩種，而本文設(shè)計(jì)中的高速枕式包裝機(jī)采用連續(xù)式。 連續(xù)式中封牽引器的熱封執(zhí)行是作等速相向回轉(zhuǎn)的一對(duì)輥筒，它對(duì)袋簡(jiǎn)兼有施壓、牽引及加熱封邊的作用。在熱封期

37、間，熱量由輥筒內(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)入兩輥簡(jiǎn)的熱合接觸面相互粘合而形成一道密合的縱封。 下圖3-8所示是縱封牽引器中的一種。 它主要由縱封輥（1），加熱線圈（2）和軸承（3）等組成?？v封牽引器的輥面寬度通常為10—20mm ，工作表面上開(kāi)有直紋、斜紋或網(wǎng)紋，以適應(yīng)各種薄膜熱封的需要。 輥筒所用材料常用中碳鋼，40Cr 鋼及“金屬塑料”（聚四氟乙烯滲入金屬粉末燒結(jié)成型的微內(nèi)孔的新材料）等。 這種結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但牽引質(zhì)量不好。因?yàn)榭v封輥（1）既是牽引、加熱又是壓封，所以本文設(shè)計(jì)不采用這種結(jié)構(gòu)。 圖3-8 輥式縱封牽引器（第一種方案） 如下圖3-9，圖

38、所示是中封牽引器中的另一種。 它與以上一種不同的是發(fā)熱部分不在輥輪內(nèi)，而是在牽引輪（1）與封合輪（7）之間。其工作原理是：卷筒薄膜經(jīng)成型器成筒狀進(jìn)入牽引輪（1）牽引；經(jīng)過(guò)發(fā)熱區(qū)（5）和（6）加熱；再進(jìn)入封合輪（7）滾紋壓封；起封合中封的作用。在停機(jī)或失電時(shí)，電磁鐵（2）斷電，彈簧（3）通過(guò)擺桿（4）使活動(dòng)加熱板（5）離開(kāi)固定加熱板（6），從而，使薄膜與加熱板分離，不至于燒焦塑料薄膜。 圖3-9 縱封牽引器（第二種方案） 這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，制造簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠性也比較高。結(jié)構(gòu)上要求加熱板能在停電、停機(jī)等應(yīng)急的情況下能自動(dòng)分離。 由于第二種方案的加熱、牽引、封合三者分離，能滿足本文設(shè)計(jì)

39、的高速接縫式自動(dòng)包裝機(jī)要求，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用第二種方案。以上兩種結(jié)構(gòu)中的中封牽引輥的半徑由下式確定： R2= （3.20） 式中：Q——設(shè)備的生產(chǎn)能力； L——袋子的長(zhǎng)度尺寸； W2——縱封牽引輥輪的角速度。 由上式可見(jiàn)，縱封牽引輥輪半徑取決于生產(chǎn)能力，袋子長(zhǎng)度及輥輪角速度。在正常生產(chǎn)中，欲保持縱封牽引輥輪半徑不變，而要增加生產(chǎn)能力或加大袋子長(zhǎng)度尺寸，就得相應(yīng)增加縱封牽引輥輪的轉(zhuǎn)速。在這種情況下，還得調(diào)整加熱溫度以保證封口質(zhì)量。 在高速枕式自動(dòng)包裝機(jī)中采用預(yù)先印刷好

40、商標(biāo)圖案的卷筒包裝材料，為了得到精美的包裝，一般都采用連續(xù)供送定位切斷的隨機(jī)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。 為使印有商標(biāo)圖案的卷筒包裝材料連續(xù)供送中在準(zhǔn)確位置切斷，需要隨機(jī)微調(diào)牽引輥輪的速度。依靠帶有光電傳感器的自動(dòng)控制裝置控制，并在傳動(dòng)系統(tǒng)中配置一套齒輪差動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 常用的齒輪差動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖3-10所示。圖中顯示了中心軸和補(bǔ)償電機(jī)（微電機(jī)）作為輸入端。其中，中心軸是由分配軸傳動(dòng)。補(bǔ)償電機(jī)控制正反轉(zhuǎn)，與行星輪和對(duì)稱的十字齒輪相連接，輸出軸則通過(guò)外部的串聯(lián)齒輪組和鏈輪組驅(qū)動(dòng)牽引輪作牽引作用。 圖3-10 齒輪差動(dòng)機(jī)構(gòu) 一般需考慮以下問(wèn)題： ① 當(dāng)卷筒包裝薄膜上色標(biāo)超前滯后時(shí)，補(bǔ)償電機(jī)的轉(zhuǎn)向； ②

41、 在一定的補(bǔ)償量下，補(bǔ)償電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)； ③ 在一定的生產(chǎn)率下，補(bǔ)償電機(jī)轉(zhuǎn)速的問(wèn)題。 以上問(wèn)題的分析和解決，為電氣的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。當(dāng)卷筒包裝薄膜上色標(biāo)滯后時(shí)，光電傳感器自動(dòng)控制裝置控制差動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度比正常輸出的速度偏大些，此時(shí)輸入軸與微電機(jī)作同向回轉(zhuǎn)。 當(dāng)色標(biāo)沒(méi)有誤差，差動(dòng)機(jī)構(gòu)沒(méi)有信號(hào)輸入，微電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，僅由分配軸的動(dòng)力傳動(dòng)給差動(dòng)機(jī)構(gòu)，縱封牽引器牽引輪的轉(zhuǎn)速僅是傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入轉(zhuǎn)速。 當(dāng)卷筒包裝材料上色標(biāo)超前時(shí)，光電傳感器自動(dòng)控制裝置又控制差動(dòng)機(jī)構(gòu)，使其比正常輸出的速度偏小些，此時(shí)微電機(jī)的轉(zhuǎn)向與輸入軸的轉(zhuǎn)向相反。 實(shí)際上，現(xiàn)在常利用光電傳感器跟蹤卷筒包裝材料上的等距色標(biāo)而進(jìn)行多種形式的

42、自動(dòng)控制。 因此，要求印刷卷帶的圖案標(biāo)記必須滿足一定條件：使標(biāo)記與底面色差明顯，或者讓標(biāo)記部位具有足夠的透明度，甚至用沖孔來(lái)代替色標(biāo)，以便配備相適應(yīng)的反射式或透射式光電傳感器；再有，根據(jù)包裝內(nèi)裝物的大小，卷筒包裝材料供送速度的快慢及檢測(cè)方法的不同，定位色標(biāo)還應(yīng)有適當(dāng)?shù)男问?，面積和足夠準(zhǔn)確的間距。 牽引與縱封的傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下所示： 3-11縱封與牽引的傳動(dòng)圖 1—牽引輪 2—齒輪 3—鏈 4—縱封輪 3.6.4端封切斷器結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì) 隨著人民生活水平的日益提高，人們對(duì)商品及包裝的要求也越來(lái)越高，包裝業(yè)因此得以迅速發(fā)展。目前包裝機(jī)械正向高速化、自動(dòng)化方向發(fā)展。 枕式自動(dòng)包

43、裝機(jī)是一種常見(jiàn)的包裝機(jī)械，在食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。橫封是枕式包裝的一道重要工序，它通常位于縱封工序的后面，作用是使物料經(jīng)過(guò)縱封的袋子橫向密封并切斷。 枕式包裝機(jī)的橫封機(jī)構(gòu)需要滿足如下工藝條件：熱封時(shí)，熱封頭的線速度在袋筒運(yùn)動(dòng)方向上的分量與連續(xù)運(yùn)動(dòng)的袋筒必須具有同步的線速度。否則，封口部位可能發(fā)生起皺或者拉長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)斷裂或碰壞包裝袋等不良現(xiàn)象。 當(dāng)用戶包裝袋長(zhǎng)規(guī)格變化時(shí)，其縱封的送進(jìn)速度產(chǎn)生變化，若采用回轉(zhuǎn)型的熱封頭，由于半徑固定不變；通常采用轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿不等速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)，以調(diào)節(jié)其封合速度，滿足熱封要求。 因而，對(duì)橫封機(jī)構(gòu)有著特殊的要求： （1）橫封的傳動(dòng)必須采用不等

44、速傳動(dòng)。即橫封的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給橫封刀輥的平均轉(zhuǎn)速不變（橫封刀輥旋轉(zhuǎn)一圈縱封送進(jìn)一個(gè)袋長(zhǎng)），但瞬時(shí)轉(zhuǎn)速必須按一定規(guī)律變化以滿足V刀=V膜的要求（實(shí)際生產(chǎn)中，總是讓V刀＞V膜）。 （2）橫封機(jī)構(gòu)的不等速傳動(dòng)還能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)以滿足封切不同的袋長(zhǎng)時(shí) V刀=V膜（或V刀略微大于V膜）。 （3）①橫封機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)須采用不等速傳動(dòng)，因而會(huì)有角加速度存在，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)一定沖擊； ②為適應(yīng)不同厚度的包裝膜、被包裝物的封切； ③考慮刀具的磨損。 因此，橫封機(jī)構(gòu)的上、下刀輥的兩個(gè)支承座中，必須有一個(gè)是可調(diào)節(jié)的，并用彈簧鎖緊。 這就引出一個(gè)新問(wèn)題：上下刀輥必須同步反向傳動(dòng)，然而兩輥間的中心距又必須在一

45、定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)，如果采用普通齒輪傳動(dòng)，當(dāng)中心距調(diào)大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)齒隙過(guò)大，造成沖擊，中心距過(guò)小，齒輪會(huì)卡死，無(wú)法傳動(dòng)。 （4）現(xiàn)行的橫封刀具有直刀、鋸齒刀，這些刀刃的幾何中心線都是一條平行于刀輥回轉(zhuǎn)軸線的直線，這樣封切是在一瞬間完成的，且刀輥本身是不等速轉(zhuǎn)動(dòng)，有角速度存在，因而沖擊作用在所難免，能否改變刀刃的結(jié)構(gòu)形狀減小沖擊，是個(gè)值得探討的問(wèn)題。 下面我選用的是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，這種曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件數(shù)量少，調(diào)節(jié)方便，實(shí)現(xiàn)的不等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律變化較平緩，且包裝袋長(zhǎng)與偏移量的大小成正比，刻度尺的標(biāo)定和查看都很方便。 因此，這種曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在橫封機(jī)構(gòu)中比較適合。 每一只橫封輥上均對(duì)稱分布兩

46、只封頭，由電熱絲加熱并自動(dòng)進(jìn)行恒溫控制，熱封所需的壓力可借助兩側(cè)的壓縮彈簧加以適當(dāng)調(diào)節(jié)。 熱封頭的工作表面大都具有花紋，以加強(qiáng)包裝袋的密封強(qiáng)度并增加美觀，花紋的樣式依據(jù)所用包裝材料的性質(zhì)、厚薄而定。 在包裝機(jī)橫封機(jī)構(gòu)中。采用轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿不等速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生慣性力及慣性力偶。隨著包裝機(jī)速度的提高，該慣性力及慣性力偶對(duì)機(jī)構(gòu)的影響不容忽視。 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不等速運(yùn)動(dòng)，有兩種不同的驅(qū)動(dòng)方式。當(dāng)曲柄作為原動(dòng)件時(shí)，其桿的角速度變化范圍小，因而袋長(zhǎng)調(diào)節(jié)范圍受限制。 因此，本文以導(dǎo)為原動(dòng)件進(jìn)行計(jì)算分析。見(jiàn)圖3-12，導(dǎo)桿AC為原動(dòng)件，等速轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄BC為從動(dòng)件，變速轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖3-12 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

47、簡(jiǎn)圖 如圖，以兩軸心連線AB為基準(zhǔn)：設(shè)某時(shí)導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)角為θ，相應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角，在△ABC中由 （3.21） 設(shè)導(dǎo)桿的角速度 （3.22） 曲柄的角速度 （3.23） 對(duì)時(shí)間求一次倒數(shù)，最終得 （3.24） 選取不同的e/R值，可以作出不同的W—θ曲線，如下圖所示。 圖3-13 W—θ曲線圖 當(dāng)θ=0時(shí)，w有最小值，Wmin=W0(1 – e/R) 當(dāng)θ=180o時(shí)，w有最大值，Wmax=W0(1 + e

48、/R) 當(dāng)e由R→0時(shí)Wmin由0→W0 Wmax由2W0→W0 要消除轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生慣性力，就要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)。目前平衡慣性力的方法主要有：對(duì)稱布置法，即利用對(duì)稱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完全或部分平衡，平衡效果好，但整個(gè)機(jī)構(gòu)龐大，僅適用于某此特定場(chǎng)合；還有就是加平衡質(zhì)量法，利用平衡重平衡。 考慮到包裝機(jī)的傳動(dòng)鏈及機(jī)構(gòu)形式已確定，因此在設(shè)計(jì)時(shí)采用加或減平衡質(zhì)量法，合理地確定曲柄和導(dǎo)桿的結(jié)構(gòu)形狀，使回轉(zhuǎn)件的質(zhì)心位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心，達(dá)到消除慣性力的目的。 由于曲柄始終是做繞定點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)，曲柄長(zhǎng)度不大。所以可將曲柄的結(jié)構(gòu)做成圓盤的偏心輪形狀。在導(dǎo)桿槽中滾動(dòng)小滑輪在運(yùn)動(dòng)中始終隨曲柄做圓周運(yùn)動(dòng)。

49、所以它的平衡與曲柄一同考慮。導(dǎo)桿在設(shè)計(jì)中采用傳統(tǒng)的配重法進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)。 圖3-14 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)橫封滾刀示意圖 圖3-15 橫封切斷工藝過(guò)程示意圖 圖4-8所示為橫封切斷的工藝過(guò)程示意圖，橫封切斷刀在點(diǎn)P開(kāi)始與包裝袋筒接觸并加熱，至中點(diǎn)Q施壓、封合和切斷。 當(dāng)包裝袋較厚時(shí)，為了達(dá)到兩者的同步運(yùn)動(dòng)要求，務(wù)必保證熱封頭由P至Q，再由Q至P′的水平分線速度始終與包裝袋筒的運(yùn)動(dòng)速度接近一致。 因此，橫封切斷滾刀在PP′區(qū)間內(nèi)必須作不等速回轉(zhuǎn)，并且在Q點(diǎn)的角速度為最小。 橫封切斷的傳動(dòng)圖如下所示 圖3-16 橫封切斷的傳動(dòng)圖 4 橫封橫切機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì) 袋式包裝機(jī)所能用

50、到的常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 4.1 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1.1 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4.1.1.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) （1）鏈傳動(dòng)是在兩個(gè)或多于兩個(gè)鏈輪之間用鏈作為撓性拉曳元件的一種嚙合傳動(dòng)； （2）鏈傳動(dòng)是一種應(yīng)用較為廣泛的機(jī)械傳動(dòng)，他的特點(diǎn)介于齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)之間。 （3）它是由鏈條和主、從動(dòng)鏈輪所組成。 （4）鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：沒(méi)有滑動(dòng)；工況相同時(shí)，傳動(dòng)尺寸比較緊湊；不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較??；效率較高，可以達(dá)到η≈98% ；能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用等；需要時(shí)軸間距離可以很大。 （5）鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：只能用于

51、平行軸間的傳動(dòng)；瞬時(shí)速度不均勻，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中應(yīng)用；工作時(shí)有噪聲；制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高等。 4.1.1.2 鏈傳動(dòng)的應(yīng)用 （1）鏈傳動(dòng)主要用于要求工作可靠，且兩軸相距較遠(yuǎn)，以及其它不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運(yùn)輸、石油、化工、紡織等各種機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)中。 （2）目前，最大傳遞功率達(dá)到5000 kW，最高速度達(dá)到40m/s，最大傳動(dòng)比達(dá)到15，最大中心距達(dá)到8m。由于經(jīng)濟(jì)及其他原因，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率一般小于100 kW，速度小于15m/s，傳動(dòng)比小于8。 4.1.1.3 滾子鏈結(jié)構(gòu) （1）滾子鏈的鏈板一般做

52、成8字形，以使它的各個(gè)橫截面具有接近相等的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)也減少了鏈的重量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。 （2）節(jié)距P是鏈的基本特性參數(shù)。滾子鏈的節(jié)距是指鏈在拉直情況下，相鄰滾子外圓中心之間的距離。 （3）套筒和銷軸間的接觸面積稱為鉸鏈承壓面，它的投影面積 A為 （4）當(dāng)傳遞大功率時(shí)，可以用雙排鏈或多排鏈。把一根以上的單列鏈并列、用長(zhǎng)銷軸聯(lián)接起來(lái)的鏈稱為多排鏈。 （5）多排鏈的排數(shù)一般不超過(guò)3－4排，因?yàn)榕艛?shù)的增加會(huì)導(dǎo)致各排受力不均增加。 （6）當(dāng)載荷大而要求排數(shù)多時(shí)，可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。 （7）鏈的節(jié)數(shù)根據(jù)實(shí)際需要而定，通過(guò)鏈接頭鏈接。 （8）當(dāng)一根鏈的鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)采用連

53、接鏈節(jié)。 （9）當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則必須加一個(gè)過(guò)渡鏈節(jié)。 （10）過(guò)渡鏈節(jié)的鏈板受有附加彎矩，最好不用，但在重載、沖擊、反向等繁重條件下工作時(shí)，采用全部由過(guò)渡鏈節(jié)構(gòu)成的鏈，柔性較好，能減輕沖擊和振動(dòng)。 4.1.1.4 鏈輪結(jié)構(gòu) （1）鏈輪輪齒的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能自由地進(jìn)入和退出嚙合； （2）在嚙合時(shí)應(yīng)保證良好的接觸，同時(shí)它的形狀應(yīng)盡可能地簡(jiǎn)單。 （3）鏈輪齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，鏈輪設(shè)計(jì)主要是確定其結(jié)構(gòu)尺寸。 4.1.1.5 鏈和鏈輪的材料 ? （1）鏈輪材料應(yīng)能滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求； ? （2）在低速、輕載、平穩(wěn)

54、傳動(dòng)中，鏈輪可采用中碳鋼制造； ? （3）中速、中載時(shí)，采用中碳鋼淬火處理，其硬度 >40HRC； （4）高速、重載、連續(xù)工作的傳動(dòng)，采用低碳鋼、低碳合金鋼表面滲碳淬火(如用15、20Cr、12CrNi3等鋼淬硬至55HRC-60HRC)或中碳鋼、中碳合金鋼表面淬火(如用45、40Cr、45Mn、35SiMn、35CrMo等鋼淬硬到40HRC－50HRC)。 （5）載荷平穩(wěn)、速度較低、齒數(shù)較多時(shí)，也允許采用 制造鏈輪。 （6）由于小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，因此對(duì)材料的要求也比大鏈輪高。當(dāng)大鏈輪用鑄鐵制造時(shí)，小鏈輪通常都用鋼。 4.1.1.6 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性

55、 鏈的水平方向的加速度 鏈的垂直方向分速度 相對(duì)嚙合沖擊動(dòng)能 若鏈條松弛，在起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、載荷變化等情況下，將產(chǎn)生慣性沖擊，使鏈傳動(dòng)產(chǎn)生很大的動(dòng)載荷。 4.1.1.7 鏈傳動(dòng)的受力分析 工作拉力： 離心拉力： 垂度拉力： 緊邊總拉力： 松邊總拉力： 軸上的載荷： 4.1.1.8 方案的選取 經(jīng)以上步驟后，所選鏈節(jié)距為15.875，其具體結(jié)構(gòu)圖如下： 4.1.2 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4.1.2.1 圓柱齒

56、輪的受力分析 忽略所有摩擦力，將沿齒寬分布的載荷合成為集中力，作用在齒寬中部。兩齒輪表面相互作用著一對(duì)法向力, 它們的方向垂直齒面。通常將法向力分解為相互垂直的兩個(gè)分力：與分度圓相切的切向力和沿齒輪半徑方向的徑向力。 主動(dòng)齒輪手里計(jì)算公式： 從動(dòng)齒輪手里計(jì)算公式： 各分力之間的關(guān)系： 4.1.2.2 計(jì)算載荷 在計(jì)算齒輪的強(qiáng)度時(shí)，要考慮影響齒輪受載的各種因素，通常用計(jì)算載荷進(jìn)行計(jì)算。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的載荷系數(shù)分為4個(gè)系數(shù) 1、使用系數(shù) KA 主要考慮由于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的載荷變動(dòng)、沖擊、過(guò)載等對(duì)齒輪產(chǎn)生的

57、外部附加動(dòng)載荷的影響因素。它與原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的特性有關(guān)。 2. 動(dòng)載系數(shù)KV 主要考慮齒輪嚙合振動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)部附加動(dòng)載荷的影響因素。它與齒輪速度、齒輪精度和剛度等有關(guān)。 3. 齒間載荷分配系數(shù)Ka 主要考慮同時(shí)嚙合的各對(duì)輪齒間載荷分配不均的影響因素。它與齒輪重合度和精度等有關(guān)。 4. 齒向載荷分布系數(shù)Kb 主要考慮沿齒寬方向載荷分布不均的影響系數(shù)。它與齒寬、齒輪精度、齒輪剛度等有關(guān)。 4.1.2.3 主要幾何參數(shù)間的關(guān)系 在圓整和選取標(biāo)準(zhǔn)值后，為保證一對(duì)齒輪能正確嚙合傳動(dòng)，它們的幾何參數(shù)之間必須嚴(yán)格符合下列關(guān)系式： 計(jì)算時(shí)，對(duì)不能圓

58、整的參數(shù)值一般取到小數(shù)點(diǎn)后三位，角度取到秒位。 4.1.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸如輪緣、輪轂、輪輻等的尺寸，一般是按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定。確定這些尺寸時(shí)，除應(yīng)滿足強(qiáng)度條件外，還要具有良好的加工和安裝工藝性。 根據(jù)毛坯制造方法，齒輪結(jié)構(gòu)可分為鍛造齒輪、鑄造齒輪、焊接齒輪和組合齒輪。 它們的結(jié)構(gòu)尺寸均可由相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得經(jīng)驗(yàn)推薦數(shù)據(jù)。 4.1.2.5 基本參數(shù)選擇 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要人為地選擇確定一些基本參數(shù)，它們對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果影響很大。因此必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，下面是一些基本參數(shù)的選取原則。 1. 齒數(shù)和模數(shù) 模數(shù)越大，齒根就越厚，齒根彎曲應(yīng)力就小，即齒根彎

59、曲疲勞強(qiáng)度增高。根據(jù)關(guān)系式 保持中心距不變（即齒面接觸疲勞強(qiáng)度基本不變）時(shí)，應(yīng)該在保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的前提下，盡可能選取較小的模數(shù)，這樣可以選取較多的齒數(shù)，使重合度增加，改善齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性；也可以減小齒面滑動(dòng)速度，降低油溫和膠合的危險(xiǎn)性；此外還可減少金屬切削量和切削時(shí)間。 傳遞動(dòng)力為主的齒輪傳動(dòng)，模數(shù)應(yīng)該大于1.5～2 mm，以防止輪齒折斷。大、小齒輪的齒數(shù)最好互為質(zhì)數(shù)，以使輪齒磨損比較均勻。 對(duì)閉式齒輪傳動(dòng)，通常選取 ；閉式軟齒面齒輪的齒數(shù)應(yīng)該取較大值，閉式硬齒面齒輪的齒數(shù)應(yīng)該取較小值。 對(duì)開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，為防止齒面嚴(yán)重磨損和輪齒折斷，齒數(shù)不應(yīng)該太多，

60、以防模數(shù)過(guò)小。一般選取 。 2. 齒寬系數(shù) 齒寬系數(shù)越大，輪齒就越寬，其承載能力就越大。但輪齒過(guò)寬，會(huì)使載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至偏載引起局部輪齒折斷。因此，齒寬系數(shù)取值要適當(dāng)。 一般齒輪傳動(dòng)常用 ；通用減速器 ；變速箱齒輪常用 。 齒寬系數(shù)有多種表示方法，它們之間的關(guān)系是： 3. 螺旋角 螺旋角大，齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力大。但螺旋角太大，會(huì)引起很大的軸向力。 一般 ； 常用 ； 人字齒輪一般取 。 經(jīng)以上步驟，所選

61、齒輪為： 齒數(shù)z=70 模數(shù)m=2 齒輪寬度d=20 壓力角ａ=20。 具體結(jié)構(gòu)如下： 4.1.3 主傳動(dòng)系統(tǒng)具體方案 結(jié)合計(jì)算和傳動(dòng)要求，最終確定主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下： 4.2 橫封橫切機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.2.1 方案設(shè)計(jì) 4.2.1.1 連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn) 1、承受載荷大，便于潤(rùn)滑，故磨損小； 2、制造方便，易獲得較高的精度； 3、運(yùn)動(dòng)副內(nèi)有間隙，當(dāng)構(gòu)件數(shù)目較多或精度較低時(shí)，運(yùn)動(dòng)累積誤差大。 4.2.1.1 桿機(jī)構(gòu)的幾個(gè)基本概念 1、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù) 2、壓力角和傳動(dòng)角 3、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置 搖桿的擺角：搖桿在兩個(gè)極限位置之間的夾角 ，就是搖桿

62、的擺角。 搖桿處在兩個(gè)極限位置時(shí)，曲柄所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)位置之間的銳角 稱為極位夾角。 當(dāng)曲柄以勻角速 由位置AB1順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)到位置AB2時(shí)，曲柄的轉(zhuǎn)角 。這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到右極限位置C2D，設(shè)所需時(shí)間為t1，擺桿上C點(diǎn)的平均速度為v1。當(dāng)曲柄再繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)角度 ，即曲柄從位置AB2轉(zhuǎn)到AB1時(shí)，搖桿由位置C2D返回C1D，所需時(shí)間為t2，C點(diǎn)的平均速度為v2。雖然搖桿往返的擺角相同，但由于對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不相等 ,因而 v1

63、桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回作用，主要取決于有無(wú)極位夾角。 4.2.1 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)傳動(dòng)要求，橫封橫切具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖： 5 總體布局 包裝機(jī)的有關(guān)零部件在整機(jī)中相對(duì)空間位置的合理配置叫做總體布局。包裝工藝確定以后，要考慮如何實(shí)現(xiàn)這種包裝動(dòng)作。因此，要求選擇合適的傳動(dòng)、操作和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)組成若干個(gè)部件，這些部件相互位置怎樣安排？它們又是怎樣聯(lián)系和形成一個(gè)完整的總體？這就是包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)。 布局形式的選定，最主要根據(jù)包裝工藝的特點(diǎn)即決定于包裝的工藝性。布局形式要便于包裝，使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，工人操作和維修方便。根據(jù)包裝工藝，高速枕式自動(dòng)包裝機(jī)布局形式宜

64、采用臥式布局，這樣便于進(jìn)料、送紙、包裝、封切等。 枕式包裝機(jī)在設(shè)計(jì)中總體布局要求： （1） 傳動(dòng)系統(tǒng)力求簡(jiǎn)潔，在能滿足多功能基礎(chǔ)上保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； （2） 機(jī)械操作，調(diào)整簡(jiǎn)單，易上手，裝拆方便，聯(lián)鎖防護(hù)可靠： （3） 操縱手柄位置方便操作，也考慮到潤(rùn)滑系統(tǒng)等； （4） 排料位置考慮方便安全； （5） 外形美觀大方，移動(dòng)安裝方便 不同類型的機(jī)械其功用不同，要求不同，總體布局及結(jié)構(gòu)也不同。包裝機(jī)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足前述要求外，還應(yīng)考慮機(jī)械的總體布局。在布置箱內(nèi)各軸線時(shí)通常應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)： 1） 應(yīng)考慮各軸線的傳動(dòng)順序?？紤]各軸的空間位置，盡量縮小徑向尺寸，同時(shí)應(yīng)考慮加工工藝性。為了縮小

65、徑向尺寸和簡(jiǎn)化工藝，可使箱體內(nèi)某些軸線重合。 2） 考慮操縱方式對(duì)軸線布置的影響。當(dāng)采用機(jī)械方式對(duì)裝在軸上的離合器、滑移齒輪、制動(dòng)器等進(jìn)行操縱時(shí)，為方便操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)使這些軸盡量靠近操縱機(jī)構(gòu)，并且應(yīng)留有一定的空間以便于調(diào)整。 軸在箱體內(nèi)的安裝，一般用軸承支承。軸承的類型可根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速和所承受的載荷來(lái)選擇。軸的轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用滾動(dòng)軸承；載荷較大時(shí)，應(yīng)選用圓柱滾子軸承。當(dāng)軸有可能承受軸向載荷時(shí)還應(yīng)對(duì)軸進(jìn)行軸向固定。軸向固定的方法有兩種，一種是一端固定，另一種是兩端固定。一端固定可使軸受熱后自由延伸，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此宜用于長(zhǎng)軸。 另外，還應(yīng)注意軸向定位，每一根軸必須雙向定位。否則，有可能發(fā)生軸向串動(dòng)。 總體布局圖如下所示：