復(fù)合紙塑薄膜自立袋臥式成型機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次課題是針對(duì)復(fù)合紙塑薄膜自立袋臥式成型機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該制袋機(jī)的包裝速度70-90袋/min，三邊封合。</p><p>　　自立袋是一種底部有水平支撐結(jié)構(gòu)的軟包裝袋，自面市以來(lái)深受消費(fèi)者的喜愛，其市場(chǎng)份額日益增多。本次設(shè)計(jì)研究的自立袋成型機(jī)選用臥式機(jī)型、間歇運(yùn)動(dòng)。其中，薄膜的供送裝置采用膜預(yù)牽引機(jī)

2、構(gòu)，即預(yù)先將薄膜儲(chǔ)存在儲(chǔ)膜機(jī)構(gòu)，然后再進(jìn)入制袋區(qū)，這樣便可保障薄膜在袋子成型過(guò)程中平穩(wěn)、不跑偏，成型效果好；袋成型器選用三角板成型器，由等腰銳角三角形平板、導(dǎo)輥和固定支板聯(lián)接而成。在多種機(jī)型上應(yīng)用，尤其當(dāng)制袋規(guī)格有較大變化時(shí)，其具有良好的適應(yīng)性，利用三角板成型器即可將平張薄膜折疊成型；因?yàn)橹拼鼨C(jī)是間歇運(yùn)動(dòng)，所以橫封、縱封裝置采用熱板式加壓封合，切斷裝置選用冷刀切斷；牽袋裝置選用滾輪式牽引，靠一對(duì)滾輪的對(duì)滾，利用滾輪與包裝材料之間的摩擦力

3、進(jìn)行料袋牽引。再結(jié)合錐齒輪、離合器和同步帶的傳動(dòng)便可實(shí)現(xiàn)牽袋的間歇運(yùn)動(dòng)；本機(jī)采用機(jī)械式無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，通過(guò)旋鈕的順逆轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)可動(dòng)錐盤上下移動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)速度的增減，達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，使用維修方便，效率高，所以在各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛；而傳動(dòng)系統(tǒng)將電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力經(jīng)無(wú)級(jí)調(diào)速和蝸輪蝸桿減速器減速后傳至主軸，然后分配給各部件，使各部件相互協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　本次研究設(shè)計(jì)的袋成型機(jī)，對(duì)

4、于生產(chǎn)效率的提高、薄膜材料的節(jié)約和產(chǎn)品質(zhì)量的提升有很重要的意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞:包裝機(jī)；自立袋；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；間歇運(yùn)動(dòng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The issue is about complex paper and plastic film for stand-up pouches

5、structure horizontal molding machine design. The packing speed of the bag making machine is 70-90 bags / min, trilateral sealing.</p><p>　　Stand-up pouches have bottom horizontal support structure to make th

6、e work more flexible, since the products gone into the market, the market share keep growing.The design study of self-selection of horizontal bag forming machine models, intermittent exercise. Among them, the film feedin

7、g device uses membrane pre-traction mechanism, namely the pre-stored in the reservoir will film membrane organization, and then into the bag area, so that the bag can protect the film forming process smooth, with</p&g

8、t;<p>　　The study design of the bag forming machine for production efficiency, improve product quality, conservation and film material has a very important significance.</p><p>　　Key words: Packaging

9、machine; stand-up pouches; structural design; intermittent motion</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1課題研究的目的及意義1</p><p>　

10、　1.2國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3課題研究的內(nèi)容3</p><p>　　第2章 總體方案設(shè)計(jì)4</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)參數(shù)4</b></p><p>　　2.2工藝流程分析4</p><p>　　2.3確定主要執(zhí)行構(gòu)件5</p><

11、;p>　　2.3.1供送系統(tǒng)5</p><p>　　2.3.2袋成型裝置6</p><p>　　2.3.3橫封裝置7</p><p>　　2.3.4縱封剪切裝置9</p><p>　　2.3.5牽袋裝置11</p><p>　　2.3.6無(wú)級(jí)調(diào)速裝置12</p><p>　　2

12、.3.7電動(dòng)機(jī)13</p><p>　　2.3.8傳動(dòng)系統(tǒng)14</p><p>　　2.3.9工作循環(huán)圖編制15</p><p>　　2.4總體布局17</p><p>　　第3章 主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算18</p><p>　　3.1成型器的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.2縱封剪切

13、裝置的設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.2.1凸輪的設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.2.2推桿的設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.3蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)25</p><p>　　3.4主軸的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.5牽袋裝置的傳動(dòng)設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.5.1直

14、齒錐齒輪設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.5.2同步帶的設(shè)計(jì)30</p><p>　　3.6 V帶設(shè)計(jì)31</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　致 謝33</b></p><p><b>　　第1章 緒論</

15、b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)一步推進(jìn)和人民生活水平的逐步提高，包裝工業(yè)得以超速發(fā)展，包裝機(jī)械業(yè)迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇，作為食品、藥品、日用品的配套行業(yè)包裝設(shè)備業(yè)面臨巨大商機(jī)，根據(jù)中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì)，從2013年到2017年，食品與包裝機(jī)械業(yè)總產(chǎn)值有望突破7000億元，每年平均增速達(dá)16%。而大量的事實(shí)也表明，包裝工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)正朝著多元化、多功能、高效率、宜人性、利環(huán)保的

16、方向發(fā)展。</p><p>　　1.1課題研究的目的及意義</p><p>　　本次的設(shè)計(jì)對(duì)象是復(fù)合紙塑薄膜自立袋臥式成型機(jī)，要了解本次設(shè)計(jì)的目的和意義，就必須先對(duì)自立袋有一個(gè)認(rèn)識(shí)。</p><p>　　自立袋（Doypack）是指一種底部有水平支撐結(jié)構(gòu)的軟包裝袋，不倚靠任何支撐以及無(wú)論開袋與否均可自行站立。由歐洲人麥勞斯杜葉發(fā)明的，至20世紀(jì)90年代開始在美國(guó)市場(chǎng)

17、得到廣泛認(rèn)可，繼而在全世界范圍內(nèi)盛行推廣。</p><p>　　自立袋是一種相對(duì)新穎的包裝形式，在提升產(chǎn)品檔次、強(qiáng)化貨架視覺效果、攜帶輕便、使用便利、保鮮和可密封性等諸多方面占有優(yōu)勢(shì)。自立袋由PET、foil、PE、紙等材料復(fù)合而成，可以有2層，3層等其他規(guī)格材質(zhì)，具體視包裝的產(chǎn)品而定。也可根據(jù)需要增加隔氧保護(hù)層，降低透氧率，延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架壽命期。

18、 </p><p>　　據(jù)英國(guó)市場(chǎng)研究和營(yíng)銷公司PCI薄膜咨詢公司最新的調(diào)查報(bào)告顯示，歐洲對(duì)自立袋的需求將在2014年增長(zhǎng)50%左右。報(bào)告的撰寫人PaulGaster指出：“近年來(lái)

19、，隨著品牌持有者、零售商和消費(fèi)者逐漸意識(shí)到自立袋所具有的成本效率、便利性和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，人們對(duì)這種包裝的態(tài)度也發(fā)生了變化?！?lt;/p><p>　　所以說(shuō)用自立袋來(lái)取代一些傳統(tǒng)軟包裝已成為一種必然的趨勢(shì)，相應(yīng)的自立袋包裝機(jī)械就進(jìn)入我們的研究中。</p><p>　　袋成型通常是包裝設(shè)備的一部分，但也有單獨(dú)的袋成型機(jī)，例如我國(guó)佛山市天正機(jī)械有限公司研發(fā)的三邊封袋、自立袋拉鏈袋加閥制袋機(jī)，它可以制作

20、常規(guī)的三邊封袋和自立袋，正常速度每分鐘30-100袋，在包裝速度上國(guó)外同類型的設(shè)備要高于國(guó)內(nèi)水平。</p><p>　　袋成型機(jī)械屬于包裝機(jī)械系列，我國(guó)的包裝機(jī)械發(fā)展較晚，目前處于起步應(yīng)用階段。近幾年通過(guò)參考國(guó)外產(chǎn)品，進(jìn)行消化、吸收及自主開發(fā)研制，技術(shù)上有了很大的提高。但是與世界包裝機(jī)械四強(qiáng)（日、德、美、意）相比仍有較大差距。我國(guó)生產(chǎn)的包裝機(jī)械通常是集制袋—充填—封口—切斷—輸出為一體的綜合設(shè)備，機(jī)型有立式和臥式

21、兩種。</p><p>　　隨著自立袋得到消費(fèi)者廣泛的認(rèn)可，并且能滿足多種產(chǎn)品的包裝，這就使得對(duì)自立袋的需求日益增加。那么能夠設(shè)計(jì)一臺(tái)高效率、高產(chǎn)量的自立袋成型機(jī)則迫在眉睫。本次設(shè)計(jì)的目的就是在目前市場(chǎng)上已有的自立袋成型機(jī)上進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)更高效的成型機(jī)。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)的包裝機(jī)械發(fā)展較晚，目前正處于起步應(yīng)用階段。

22、近幾年通過(guò)參考國(guó)外產(chǎn)品，進(jìn)行消化、吸收及自主開發(fā)、研制，技術(shù)上有了很大的提高。但是與世界包裝機(jī)械四強(qiáng)（日、德、美、意）相比，仍有較大差距，其中美國(guó)包裝機(jī)械的品種和產(chǎn)量均居世界之首，其產(chǎn)品以高、大、精、尖產(chǎn)品居多，復(fù)雜產(chǎn)品居多；德國(guó)包裝設(shè)備在計(jì)量、制造、技術(shù)性能等方面均居領(lǐng)先地位；意大利包裝機(jī)械40%左右是食品包裝機(jī)械，主要特點(diǎn)是性能優(yōu)良、外觀考究、價(jià)格便宜；日本的包裝機(jī)械素以技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠聞名于世，體積小、精密度高、安裝容

23、易、操作方便，自動(dòng)化程度較高是其主要特點(diǎn)。</p><p>　　1.國(guó)外包裝機(jī)械的特點(diǎn)：</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化。用一臺(tái)包裝機(jī)可以完成對(duì)不同物料的包裝，只需利用原有機(jī)型的模組化設(shè)計(jì)，在短時(shí)間內(nèi)迅速進(jìn)行規(guī)格更換即可實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　?。?）運(yùn)動(dòng)精度高。采用各種新技術(shù)，通過(guò)伺服電機(jī)、編碼器及數(shù)字控制,可編程控制器PLC等高精密執(zhí)行

24、機(jī)構(gòu)去控制各種動(dòng)作，使得整機(jī)的制袋精度提高。</p><p>　?。?）包裝速度快。目前，國(guó)外小袋包裝機(jī)單列包裝速度一般為30-80袋/分，很多公司推出的多列式包裝機(jī)(從2列到10列)，使得包裝速度有了很大提高。如意大利ILAPAK公司的300和400系列枕型包裝機(jī)，包裝速度達(dá)到120袋/分；日本二光機(jī)械的FC-1000型小袋枕型包裝機(jī)，有12列，速度可達(dá)到1000袋/分。</p><p>

25、;　?。?）包裝形式多樣化。國(guó)外的袋包裝目前有二邊封合袋、四邊封合袋、枕形袋、風(fēng)琴式和自立袋等。用戶根據(jù)市場(chǎng)的需要有很大的選擇空間。</p><p>　　（5）控制智能化、彈性化。國(guó)外大多機(jī)器，都能夠通過(guò)智能型控制儀表，觸摸屏上的菜單式應(yīng)用軟件，進(jìn)行跟蹤調(diào)整機(jī)器的各種參數(shù)。</p><p>　　國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械的特點(diǎn)：</p><p>　　由于用戶的技術(shù)水平和各種環(huán)境因

26、素的限制，我國(guó)包裝機(jī)械呈現(xiàn)這樣一種局面，對(duì)高端的設(shè)備需求量較小，對(duì)中低檔的設(shè)備需求量大。在滿足中小型包裝機(jī)械要求的基礎(chǔ)上，打開市場(chǎng)，擴(kuò)大需求，大力發(fā)展高端包裝設(shè)備。在技術(shù)水平方面，我們的差距在于：</p><p>　　（1）速度較低且結(jié)構(gòu)單一品種少；</p><p>　?。?）精度水平較低；</p><p>　　（3）可靠性較低； </p><p

27、>　?。?）自動(dòng)化水平和智能化有待提高。</p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的日益提高，對(duì)包裝多樣化的要求越來(lái)越多，改革迫在眉睫，我們應(yīng)大力發(fā)展改進(jìn)新技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)革新，發(fā)展高端技術(shù)，加快技術(shù)自主創(chuàng)新，提高包裝機(jī)械的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。</p><p>　　1.3課題研究的內(nèi)容</p><p>　　在調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)幾種不同類型的自立袋成

28、型機(jī)的特點(diǎn)和總體方案的分析，將分析主要工作機(jī)構(gòu)(供送、成型、牽引、封切、傳動(dòng))之間的相互配合關(guān)系，完成對(duì)自立袋成型機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)和理論分析及其主要參數(shù)的確定。整體的設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)如圖1.1所示：</p><p>　　圖1.1 整體的設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　自立袋成型機(jī)的工藝流程，復(fù)合薄膜材料經(jīng)導(dǎo)膜輥傳送至成型器，再經(jīng)過(guò)底部折疊裝置折出自立袋袋底，經(jīng)導(dǎo)膜輥壓平整傳送至底部橫封

29、器，實(shí)現(xiàn)對(duì)自立袋底部熱封，再經(jīng)縱封裝置封合，經(jīng)水冷裝置冷卻后由易撕口裝置開口，光電檢測(cè)確定制袋的精度，伺服牽袋裝置是保證袋傳送運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，最后剪切裝置裁切成型，經(jīng)輸送帶運(yùn)送。</p><p>　　本課題研究?jī)?nèi)容和設(shè)計(jì)工作主要包括以下幾個(gè)方面:</p><p>　　（1）電機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定，運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的確定。</p><p>　?。?）送膜裝置的組成，

30、力學(xué)分析及定位控制方式。</p><p>　?。?）袋成型器的設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）橫封、縱封裝置熱封形式的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　（5）剪切裝置的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，PLC、人機(jī)界面的應(yīng)用。</p><p>　　第2章 總體方案設(shè)計(jì)</p>

31、<p><b>　　2.1設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)的袋成型機(jī)的方案滿足如下性能、性質(zhì)要求：</p><p>　?。?）制袋類型：自立袋</p><p>　?。?）制袋速度：70-90個(gè)/分鐘</p><p>　?。?）成型袋規(guī)格：長(zhǎng)100-200mm，寬50-150mm</p>

32、<p>　?。?）整機(jī)外形尺寸: 2000mm×1000mm×1000mm</p><p>　?。?）機(jī)身重量: 約1500kg</p><p>　?。?）電壓三相: 380V 50Hz</p><p><b>　　技術(shù)要求： </b></p><p>　　a.設(shè)備應(yīng)能滿足自立袋成型要

33、求。</p><p>　　b.設(shè)備應(yīng)保證包裝膜對(duì)正，便于調(diào)整。</p><p>　　c.設(shè)備應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。</p><p>　　d.設(shè)備應(yīng)便于維修。</p><p>　　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。</p><p><b>　　2.2工藝流程

34、分析</b></p><p><b>　　機(jī)器類型選擇如下：</b></p><p><b>　　1.工位</b></p><p>　　分為單工位和多工位。單工位包裝機(jī)的所有包裝操作都集中在一個(gè)工位上完成，當(dāng)一件(組)物品完成全部包裝并輸出之后，下一件(組)物品才能進(jìn)入機(jī)器開</p><p&

35、gt;　　始包裝。多工位包裝機(jī)，物品從輸入到輸出，必須經(jīng)過(guò)多個(gè)工位，而且在不同的工位上依次完成各個(gè)包裝操作。由于袋成型機(jī)制袋過(guò)程比較復(fù)雜，需要較多的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(供膜、封合、切斷等)，將包裝操作分散在不同的工位上同時(shí)進(jìn)行，能夠提高生產(chǎn)效率，所以選擇多工位。</p><p><b>　　2.運(yùn)動(dòng)形式</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)形式分為間歇運(yùn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)動(dòng)。間歇運(yùn)動(dòng)指物品

36、由一個(gè)工位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工位作間歇步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，主要包裝操作可在物品靜止時(shí)完成。一般適用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多的機(jī)器，但其慣性力和沖擊現(xiàn)象不利于提高生產(chǎn)率。連續(xù)運(yùn)動(dòng)是物品及傳送系統(tǒng)均作連續(xù)等速運(yùn)動(dòng)。在包裝機(jī)進(jìn)行工作時(shí)，各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是并行工作的，這樣既能夠提高生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，也能減小機(jī)器空間。根據(jù)分析，本設(shè)計(jì)采用間歇式運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　綜上分析，本課題研究的自立袋成型機(jī)采用多工位、間歇運(yùn)動(dòng)型。</p>

37、;<p>　　圖2.1 袋成型機(jī)一般工藝流程圖</p><p>　　如圖2.1是臥式自立袋成型機(jī)的一般工藝流程簡(jiǎn)圖，復(fù)合薄膜材料經(jīng)導(dǎo)膜輥組傳送至袋成型器，再經(jīng)過(guò)底部折疊裝置折出自立袋袋底，經(jīng)導(dǎo)膜輥壓平整傳送至底部橫封器，實(shí)現(xiàn)對(duì)自立袋底部熱封，再經(jīng)縱封裝置封合，經(jīng)水冷裝置冷卻后由易撕口裝置開口，光電檢測(cè)確定制袋的精度，伺服牽袋裝置是保證袋傳送運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，最后剪切裝置裁切成型，經(jīng)輸送帶運(yùn)送。</p

38、><p>　　2.3確定主要執(zhí)行構(gòu)件</p><p><b>　　2.3.1供送系統(tǒng)</b></p><p><b>　　1.膜預(yù)牽引機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　膜的預(yù)牽引功能是將卷筒上的膜經(jīng)過(guò)放膜機(jī)構(gòu)預(yù)先儲(chǔ)存到儲(chǔ)膜機(jī)構(gòu)上，使膜在制袋區(qū)域保持恒張力，由放膜機(jī)構(gòu)、導(dǎo)膜機(jī)構(gòu)、和儲(chǔ)膜機(jī)構(gòu)組成。</

39、p><p>　　放膜機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)輥和壓力輥組成，驅(qū)動(dòng)輥同向轉(zhuǎn)動(dòng)，在壓力輥的作用下與薄膜形成較大的摩擦力，由于摩擦薄膜會(huì)被牽引著運(yùn)動(dòng)。在膜的預(yù)牽引過(guò)程中，預(yù)牽引速度和驅(qū)動(dòng)輥的線速度有關(guān)，不受卷膜大小變化影響；導(dǎo)膜機(jī)構(gòu)由多個(gè)導(dǎo)向輥組成，作用是根據(jù)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)，使膜的走向合理，釋放膜的應(yīng)力；儲(chǔ)膜機(jī)構(gòu)由多個(gè)固定導(dǎo)輥和移動(dòng)導(dǎo)輥、導(dǎo)輥支架、檢測(cè)開關(guān)組成。作用是釋放膜的張力和靜電，儲(chǔ)備張力基本恒定地展開膜。保障了膜在袋子成型過(guò)程中

40、平穩(wěn)、不跑偏、成型效果好。</p><p>　　圖2.2膜預(yù)牽引機(jī)構(gòu)</p><p>　　2.膜預(yù)牽引機(jī)構(gòu)的工作原理</p><p>　　如圖2.2，儲(chǔ)膜機(jī)構(gòu)由機(jī)械擋塊限位，結(jié)合檢測(cè)開關(guān)進(jìn)行控制，檢測(cè)開關(guān)SQ1，SQ2，SQ3和SQ4檢測(cè)移動(dòng)輥的位置，控制預(yù)牽引電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)SQ2檢測(cè)到信號(hào)后，預(yù)牽引電機(jī)慢速啟動(dòng)運(yùn)行，移動(dòng)輥在重力作用下向下移動(dòng)，SQ1檢測(cè)到信號(hào)后預(yù)牽

41、引電機(jī)加速運(yùn)行。移動(dòng)輥下降過(guò)程中，SQ3檢測(cè)到信號(hào)后預(yù)牽引電機(jī)減速運(yùn)行，SQ4檢測(cè)到信號(hào)后預(yù)牽引電機(jī)停止。隨著制袋機(jī)構(gòu)對(duì)膜的牽引，移動(dòng)輥開始上升。設(shè)置SQ2和SQ3檢測(cè)開關(guān)的目的是預(yù)牽引電機(jī)有一個(gè)慢速運(yùn)行段，移動(dòng)輥比較長(zhǎng)時(shí)間保持在某一個(gè)移動(dòng)范圍內(nèi)，減少預(yù)牽引電機(jī)的起停次數(shù)。</p><p>　　2.3.2袋成型裝置</p><p>　　制袋成型器是使塑料薄膜材料卷折成各種袋型的專用裝置，對(duì)

42、包裝的形式、尺寸、產(chǎn)品質(zhì)量等均有直接影響。通過(guò)對(duì)制袋成型器的改進(jìn)使其能夠適應(yīng)不同包裝材料的寬度。</p><p>　　常用的制袋成型器有：翻領(lǐng)成型器、象鼻成型器、三角板成型器、U形板成型器和缺口導(dǎo)板成型器五種。如圖2.3所示，不同成型器的結(jié)構(gòu)、性能各有優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)合也各不相同。</p><p>　　圖2.3常用制袋成型器 </p><p>　　正確設(shè)計(jì)和制造成型器的

43、關(guān)鍵點(diǎn)為：</p><p>　　a.盡量減少薄膜通過(guò)成型器所受的阻力，使薄膜不產(chǎn)生縱向或縱向的拉伸變形以及皺折等。</p><p>　　b.確保薄膜自然貼合、無(wú)拉伸、無(wú)騰空地通過(guò)成型器，自然卷合，正確成型。</p><p>　　c.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造方便，調(diào)試容易。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)制袋成型器選用三角板成型器。</p>

44、<p>　　三角板成型器：由等腰銳角三角形板和U形立桿(或平行導(dǎo)輥)連接在基板上形成，利用成型器的形狀，迫使平張薄膜近似對(duì)折成型。三角成型器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)機(jī)型、袋形規(guī)格及材料的適應(yīng)性好，能適應(yīng)包裝袋尺寸變化較大的情況，調(diào)整時(shí)只需調(diào)節(jié)基板的上下位置即可。適用范圍廣泛，立式、臥式的間歇或連續(xù)的三面、四面制袋包裝機(jī)上都有應(yīng)用。</p><p><b>　　2.3.3橫封裝置</b>&l

45、t;/p><p>　　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)用于各類包裝中。</p><p><b>　　1.封口形式</b></p><p>　　塑料薄膜的封口采用熱融封合的方法，利用薄膜材料的熱塑性，對(duì)薄膜進(jìn)行加熱加壓，使袋口密封。薄膜熱封原理是，在加熱條件下，對(duì)兩層以上

46、的薄膜施加一定的壓力，使薄膜的熱合部位局部達(dá)到熔融狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩層薄膜的分子相互滲透，經(jīng)過(guò)冷卻、定型后實(shí)現(xiàn)熱封合。有以下幾種封合方式： </p><p>　　（1)熱板式加壓封合：該封口方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，封合速度快，適用于聚乙烯類薄膜，但對(duì)遇熱易收縮或易分解的聚丙烯及聚氯乙烯薄膜不適用。</p><p>　　（2)環(huán)帶式熱壓封合：該封合方式能連續(xù)工作，效率高，封口質(zhì)量好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜

47、，適用于易熱變形的塑料薄膜及復(fù)合材料的封口。</p><p>　?。?)熱輥式加壓封合：由于熱輥式加熱能連續(xù)工作，因此生產(chǎn)率較高，可用于復(fù)合薄膜的袋成型，適用于枕式包裝機(jī)。</p><p>　?。?)高頻加熱封合由于是內(nèi)部加熱，中心溫度高，薄膜表而不會(huì)被過(guò)熱，所得封口強(qiáng)度高，主要適用于聚氯乙烯類感應(yīng)阻抗大的薄膜材料，不適用于低阻抗薄膜。</p><p>　　（5)脈

48、沖加熱封合該方法的特點(diǎn)是封口質(zhì)量高，適于易受熱變形、易受熱分解的薄膜，但冷卻時(shí)間長(zhǎng)，封合速度較慢。</p><p>　?。?)電熱絲熔斷封合這種封口沒(méi)有較寬的封合帶，封口強(qiáng)度低，適用于氣密性要求不高的包裝袋封口。</p><p>　　經(jīng)過(guò)上述分析，考慮本次設(shè)計(jì)所采用包裝材料為紙/聚乙烯復(fù)合薄膜材料，且運(yùn)動(dòng)形式為間歇運(yùn)動(dòng)，所以封口形式采用熱板式加壓封合方式。</p><p

49、><b>　　驅(qū)動(dòng)形式</b></p><p>　　橫封裝置是制袋成型機(jī)中最重要的機(jī)構(gòu)。橫封裝置的作用是利用加熱元件配合相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)包裝袋的橫向封口。</p><p>　　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3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)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪擺桿機(jī)構(gòu)或曲柄擺桿機(jī)構(gòu)等)

50、與氣缸組合而成，由于氣動(dòng)元件成本高，并且中、小型廠家沒(méi)有氣源的條件和一些藥品的包裝需要在無(wú)菌、無(wú)塵的條件下生產(chǎn)，壓縮空氣的排放影響產(chǎn)品質(zhì)量。常用的機(jī)械式橫封機(jī)構(gòu)是多桿機(jī)構(gòu)或成組的齒輪擺桿機(jī)構(gòu)，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造安裝調(diào)試較困難以及工作可靠性偏低等問(wèn)題。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用凸輪推桿式間歇橫封裝置，該裝置是在廣泛吸收各種間歇橫封機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后得到的一種創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。</p>&l

51、t;p>　　圖2.4 橫封裝置結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　橫封裝置的工作原理：</p><p>　　如圖2.4，在凸輪的驅(qū)動(dòng)和彈簧的作用下，推動(dòng)拉桿塊帶動(dòng)橫封裝置完成往復(fù)左右運(yùn)動(dòng)。整套橫封裝置固定在墻板上，墻板起承載支撐作用，保證橫封的平穩(wěn)；而橫封裝置通過(guò)一滑移板在一對(duì)光滑的螺栓桿上實(shí)現(xiàn)橫封的間歇運(yùn)動(dòng)，兩螺栓桿均固定在墻板上，整個(gè)運(yùn)動(dòng)相當(dāng)平穩(wěn)；熱封板與滑移板、耐熱橡膠與承受臺(tái)的連接處

52、添加有彈簧，在保證熱封質(zhì)量的條件下可減小沖擊帶來(lái)的損壞；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。其三維圖如下：</p><p>　　圖2.5 橫封裝置三維圖</p><p>　　2.3.4縱封剪切裝置</p><p>　　縱封裝置：將經(jīng)橫封器橫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)行縱向封合，這里選用和橫封裝置相同的

53、間歇熱板式加壓熱封方式。</p><p>　　剪切裝置：利用卷筒包裝材料來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的包裝后，都存在著成為單個(gè)包裝產(chǎn)品的切斷工序，這就需要剪切裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。切斷的方式可分為熱切和冷切兩類。</p><p>　　因?yàn)樵诳v封完成后，自立袋便可按定長(zhǎng)切斷成型，所以為了簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、減小設(shè)備體積、提高設(shè)備利用率，本次課題將縱封器和切斷裝置結(jié)合在一起設(shè)計(jì)。采用往復(fù)式縱封縱切機(jī)構(gòu)。封合方式：加熱板熱封；剪

54、切方式：冷切。</p><p>　　圖2.6 熱板加壓式縱封器 </p><p>　　如圖2.6所示，采用電加熱式熱封方式，為保證縱封工作時(shí)，熱封表面達(dá)到穩(wěn)定的工作溫度，將電熱管、熱電偶和測(cè)溫元件一起配合使用。使加熱器可以對(duì)加熱元件進(jìn)行恒溫控制。熱封裝置有上、下兩個(gè)熱封板2，并裝有兩只加熱元件(熱電偶)4，一只測(cè)溫元件3以及切刀1，5是絕緣體。</p><p>　

55、　圖2.7 縱封裝置結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　縱封剪切裝置和橫封裝置類似，工作原理相同，只有兩處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同：其一，橫封裝置滑移板是在一對(duì)光滑的螺栓桿上滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)橫封的間歇運(yùn)動(dòng)，而縱封裝置為滿足不同帶型尺寸的要求，將滑移板的約束擴(kuò)展到墻板固定軸上（在墻板固定軸上開滑槽），這樣生產(chǎn)的袋型長(zhǎng)度就有一個(gè)較大的范圍。其二，裝有切刀裝置，以實(shí)現(xiàn)縱封和剪切同時(shí)完成。</p><p>　　圖2.8 縱

56、封裝置三維圖</p><p><b>　　2.3.5牽袋裝置</b></p><p>　　制袋式袋裝機(jī)工作時(shí)，牽引裝置使包裝材料與制袋成型器產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使料袋順序地通過(guò)一個(gè)個(gè)工位，完成出膜、成型、封口和切斷等工序。</p><p>　　包裝工藝上對(duì)料袋牽引裝置的要求是：</p><p>　?。?）能夠準(zhǔn)確地，按預(yù)定長(zhǎng)度

57、牽引包裝材料；</p><p>　　（2）能在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)所需的包裝袋長(zhǎng)度；</p><p>　　（3）根據(jù)生產(chǎn)能力和包裝材料的變化，能控制適當(dāng)?shù)臓恳俣取?lt;/p><p>　　傳袋裝置的形式有滾輪式牽引裝置、夾板式牽引裝置、真空吸頭式牽引裝置、摩擦帶式牽引裝置。根據(jù)總體布局和傳袋效果，本次設(shè)計(jì)選擇滾輪式的牽引方式。</p><p>　

58、　滾輪式牽引式靠一對(duì)滾輪的對(duì)滾，利用滾輪與包裝材料之間的摩擦力進(jìn)行料袋牽引。其工作原理如下：</p><p>　　圖2.9 牽袋裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　如圖2.9所示為離合器和制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的滾輪牽引裝置，動(dòng)力由分配軸6通過(guò)錐齒輪5及電磁離合器4傳給同步齒形帶3，從而帶動(dòng)拉膜滾輪8轉(zhuǎn)動(dòng)牽引薄膜。開始牽引時(shí)，電磁離合器4吸合，電磁制動(dòng)器7脫開，當(dāng)電管通過(guò)光碼盤檢測(cè)實(shí)際牽引薄膜達(dá)到設(shè)定的

59、袋長(zhǎng)后，電磁離合器4脫開，電磁制動(dòng)器7快速相應(yīng)制動(dòng)，準(zhǔn)確控制袋長(zhǎng)。</p><p>　　2.3.6無(wú)級(jí)調(diào)速裝置</p><p>　　機(jī)械無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置作為一類重要的機(jī)械傳動(dòng)部件，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用日益廣泛，尤其適合于生產(chǎn)流水線和變速機(jī)械中。生產(chǎn)中常用的無(wú)級(jí)變速器有機(jī)械的、電力的和液力的。多數(shù)的機(jī)械無(wú)級(jí)變速器都是利用摩擦傳動(dòng)原理，一般來(lái)說(shuō)，摩擦式的無(wú)級(jí)變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊和回轉(zhuǎn)質(zhì)量較小等特點(diǎn)。

60、</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用寬V帶式機(jī)械無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作平穩(wěn)、能吸收振動(dòng)、易損件少、帶的更換方便，因而也是一種廣泛使用的機(jī)械無(wú)級(jí)變速器。缺點(diǎn)是外形尺寸較大，變速范圍較小。但這并不影響生產(chǎn)的正常使用。圖2.10為所示的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置示意圖，根據(jù)實(shí)際需要包裝速度可以在100-120袋/min范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　1－鎖緊螺母；&

61、lt;/b></p><p><b>　　2－V形帶；</b></p><p><b>　　3－鍵；</b></p><p><b>　　4－彈性定位套；</b></p><p><b>　　5－固定錐盤；</b></p><p&

62、gt;<b>　　6－可移動(dòng)錐盤；</b></p><p><b>　　7－調(diào)節(jié)螺母；</b></p><p><b>　　8－調(diào)節(jié)螺桿；</b></p><p><b>　　9－手輪；</b></p><p><b>　　10－鎖緊螺母<

63、/b></p><p>　　圖2.10 V帶無(wú)級(jí)調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　如圖，可動(dòng)盤6與固定盤5都是錐面結(jié)構(gòu)，其錐面形成V型槽與V型傳動(dòng)帶接觸。錐盤5固定，錐盤6通過(guò)手輪9調(diào)節(jié)螺桿8使其軸向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)帶輪V型槽的寬度，因V型帶2的節(jié)寬不變，正常傳動(dòng)時(shí)自動(dòng)改變了帶輪的基準(zhǔn)直徑。

64、可移動(dòng)錐盤6向下移動(dòng)，V型槽寬度變寬，由壓緊力的作用，帶向左移動(dòng)，帶輪的基準(zhǔn)直徑變??；可移動(dòng)錐盤6向上移動(dòng)，V型槽寬度變窄，可移動(dòng)錐盤6壓緊V帶的側(cè)而，使其向右移動(dòng)，同時(shí)帶輪的基準(zhǔn)直徑變大。通過(guò)手輪的順、逆轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)錐盤上下移動(dòng)，可使V帶處于不同的工作直徑上，即可實(shí)現(xiàn)速度的增減，達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。</p><p><b>　　2.3.7電動(dòng)機(jī)</b></p><p&

65、gt;　　由于一般生產(chǎn)單位多采用三相電源，故無(wú)特殊要求時(shí)均應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī)。其中三相異步電機(jī)應(yīng)用最多，常用Y系列三相異步電機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。功率選得過(guò)小不能保證工作機(jī)的正常工作，或?qū)е码妱?dòng)機(jī)因超載而過(guò)早損壞；功率選得過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能力又得不到充分發(fā)揮，而且由于電機(jī)經(jīng)常不在滿載下運(yùn)轉(zhuǎn)，其效率和功率因數(shù)都較低而造成能源的浪費(fèi)。</

66、p><p>　　該包裝機(jī)時(shí)采用牽拉輥實(shí)現(xiàn)間歇牽拉，采用獨(dú)立的橫、縱封和切斷裝置，因?yàn)檫@些機(jī)構(gòu)的一個(gè)工作循環(huán)都是由凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周而帶動(dòng)，且凸輪均安排在主軸上所以包裝機(jī)工作的時(shí)候其包裝速度就是主軸轉(zhuǎn)速。由設(shè)計(jì)參數(shù)我們知道該包裝機(jī)的包裝速度為70-90袋/min，所以主軸的轉(zhuǎn)速為70-90r/min。</p><p>　　已知參數(shù)：送料輥直徑D=96mm，有效拉力F=2000N，制袋速度80袋/min

67、</p><p><b>　　送料速度：</b></p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　工作所需有效功率：</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b&g

68、t;　　傳動(dòng)裝置總效率：</b></p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)所需功率：</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比，

69、參考文獻(xiàn)JB/T 9616-1999選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y90S-4。</p><p>　　三相異步電動(dòng)機(jī)（Y90S-4），電壓：380V，頻率：50HZ，功率：1.1KW，</p><p>　　轉(zhuǎn)速：1400r/min，效率為0.744。</p><p>　　表2.1 電動(dòng)機(jī)性能參數(shù)表</p><p><b>　　2.3.8傳動(dòng)系統(tǒng)

70、</b></p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)將電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力，通過(guò)分配軸，傳給牽袋裝置、熱封裝置等。根據(jù)包裝工藝和工作循環(huán)過(guò)程可知，主要裝置的傳動(dòng)要求如下：</p><p>　　1.縱封剪切裝置應(yīng)在兩袋之間的中間位置熱封并切斷。要適當(dāng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)周期，以符合制袋設(shè)計(jì)尺寸的改變。</p><p>　　2.橫封周期與包裝袋的尺寸相適應(yīng)，封合速度要與供送材料的速度一致

71、。</p><p>　　3.材料的牽引輥和傳袋裝置滾輪的運(yùn)動(dòng)要保證材料在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中有適宜的張緊力，并且運(yùn)動(dòng)速度要與成型袋的長(zhǎng)度相適應(yīng)。</p><p>　　要求制袋機(jī)的生產(chǎn)能力是70-90袋/分鐘，所以確定分配軸的轉(zhuǎn)速可在70-90r/min的范圍內(nèi)作無(wú)級(jí)調(diào)解。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1400r/min，則總的傳動(dòng)比i為：</p>&

72、lt;p>　　因而，電動(dòng)機(jī)至分配軸的降速比應(yīng)能在15.5-20的范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，為此采用兩級(jí)降速，第一級(jí)用寬V帶無(wú)級(jí)變速，第二級(jí)采用蝸輪蝸桿降速。</p><p>　　圖2.11傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖</p><p>　　如圖所示，選蝸輪蝸桿減速器2傳動(dòng)比，則V無(wú)級(jí)帶變速器3傳動(dòng)比，直齒錐齒輪傳動(dòng)比，同步帶傳動(dòng)比為1。</p><p>　　因?yàn)閚=1400 r/min

73、</p><p><b>　　可算出： </b></p><p>　　2.3.9工作循環(huán)圖編制</p><p>　　制袋機(jī)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是多樣的，要使其能夠可靠地完成包裝操作，每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都必需按給定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，并且它們之間的動(dòng)作必須協(xié)調(diào)配合，按一定的程序依次完成。為了保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作能按工作要求取得密切的配合，并盡量縮短運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期時(shí)間，

74、完成包裝并提高生產(chǎn)率，所以要編制工作循環(huán)圖。</p><p>　　1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作配合</p><p>　　材料傳送裝置：間歇運(yùn)動(dòng)，卷筒膜材料，通過(guò)輸送輥、壓力輥和牽引輥勻速輸送一個(gè)包裝袋的長(zhǎng)度后，停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)封口。</p><p>　　傳袋裝置：間歇運(yùn)動(dòng)，當(dāng)材料傳送裝置輸送一個(gè)袋長(zhǎng)后，由滾輪傳送膜材料下移一個(gè)袋距，然后停止運(yùn)動(dòng)。</p><

75、p>　　封口裝置：間歇運(yùn)動(dòng)，包裝材料輸送時(shí)，完成一個(gè)袋的輸送后，封口裝置勻速運(yùn)動(dòng)完成封口，在封口期間有停留時(shí)間，包裝袋切斷后，勻速運(yùn)動(dòng)回到原位。</p><p>　　各執(zhí)行構(gòu)件間動(dòng)作應(yīng)相互協(xié)調(diào)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間盡量重疊，便于縮短運(yùn)動(dòng)周期，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　2.執(zhí)行構(gòu)件的行程時(shí)間與速度</p><p>　　由公式2.1知間歇送膜的許用速度為0.4m/s。

76、在制袋機(jī)中，對(duì)于具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，完成一個(gè)包裝件的全部運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)周期</p><p>　　通常包括三部分組成：</p><p><b>　　—工作運(yùn)動(dòng)時(shí)間；</b></p><p><b>　　—空程運(yùn)動(dòng)時(shí)間；</b></p><p><b>　　—停

77、止時(shí)間。</b></p><p>　　本研究以主軸旋轉(zhuǎn)一圈作為運(yùn)動(dòng)周期。根據(jù)本機(jī)的適用范圍和要求，生產(chǎn)能力為70～90袋/分，我們選定80袋/分鐘，袋型200×150mm</p><p><b>　　（1）分配軸</b></p><p>　　當(dāng)生產(chǎn)能力為80袋/分鐘時(shí)，即主軸轉(zhuǎn)速為80r/min,則旋轉(zhuǎn)一圈的工作時(shí)間為60

78、/80=0.75s。</p><p><b>　?。?）薄膜供送裝置</b></p><p>　　間歇傳送，工作時(shí)作勻速運(yùn)動(dòng)，傳送速度為O.4m/s，則當(dāng)薄膜前進(jìn)150mm時(shí)，需時(shí)間為0.15/0.4=0.375s，即旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一半的時(shí)間。</p><p><b>　?。?）拉袋裝置</b></p><

79、p>　　間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，取運(yùn)動(dòng)平均速度為0.4m/s，則當(dāng)薄膜前進(jìn)150mm時(shí)，需時(shí)間為0.15/0.4=0.375s，傳袋軸工作時(shí)，離合器通電，所以需要時(shí)間為0.375s；制動(dòng)器通電時(shí)間就為分配軸旋轉(zhuǎn)時(shí)間與離合器通電之差為0.75-0.375=0.375s。</p><p><b>　?。?）橫封裝置</b></p><p>　　間歇運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闋看b置需要在橫封

80、完成后開始牽袋，在橫封前停止?fàn)看詸M封封口時(shí)間要小于牽袋的停止時(shí)間。由第三章3.2凸輪的設(shè)計(jì)可知：橫封裝置封口時(shí)間為0.125s，進(jìn)程、回程時(shí)間為0.375s。</p><p><b>　?。?）縱封剪切裝置</b></p><p>　　縱封剪切裝置的工作時(shí)間是和橫封裝置同步的，所以其工作封合剪切時(shí)間為0.125s，空程時(shí)間為0.375s，停止時(shí)間為0.25s。&

81、lt;/p><p>　　綜上可知各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)周期如下分配：</p><p><b>　　主軸運(yùn)轉(zhuǎn)：</b></p><p><b>　　供送裝置：</b></p><p><b>　　牽袋裝置：</b></p><p><b>　　橫封裝置：&l

82、t;/b></p><p><b>　　縱封剪切：</b></p><p>　　根據(jù)初步擬定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)作配合，繪制工作循環(huán)圖。本研究選取直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖,取水平軸表示一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期，將各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在此周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀況分別表示出來(lái)。在該圖中用直線表示運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用水平直線表示靜止或連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及振動(dòng)。</p><p>　　圖2

83、.12 工作循環(huán)圖</p><p><b>　　2.4總體布局</b></p><p>　　臥式帶成型機(jī)的總體布局圖如下：</p><p>　　圖2.13 總體布局俯視圖</p><p>　　圖2.14 總體布局主視圖</p><p><b>　　制袋機(jī)規(guī)格：。</b><

84、;/p><p>　　第3章 主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　3.1成型器的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　三角形成型器主要由等腰銳角三角形平板、導(dǎo)輥和固定支板聯(lián)接而成。在多種機(jī)型上應(yīng)用，尤其當(dāng)制袋規(guī)格有較大變化時(shí)，它具有良好的適應(yīng)性。利用三角板成型器即可將平張薄膜折疊成型，如下圖所示：</p><p>　　

85、圖3.1 三角形成型器成型尺寸圖</p><p>　　設(shè)薄膜寬度為2a，折疊后的空袋高度為a(即袋長(zhǎng))，三角板與水平面的傾斜角(即安裝角)為ɑ，三角板的頂角為2β，薄膜經(jīng)三角板翻折的這一區(qū)段長(zhǎng)為b，若不計(jì)三角板的厚度，而且折疊后兩膜又貼得很緊，則：</p><p>　　在直角三角形DEC中，令DE＝a，DC=b，故：</p><p><b>　?。?.1）

86、</b></p><p>　　直角三角形ADC或BDC中，令A(yù)D＝BD＝a，DC＝b，故：</p><p><b>　　（3.2）</b></p><p>　　對(duì)同一個(gè)三角板成型器和空袋尺寸來(lái)說(shuō)，顯然：</p><p>　　或 （3.3）</p><p&

87、gt;　　由此可見，三角板成型器的頂角β與其安裝角ɑ有關(guān)、而β值的大小關(guān)系到三角板的形狀和尺寸。在給定條件下，一定的安裝角必對(duì)應(yīng)著一定形狀尺寸的三角板成型器，否則，會(huì)影響成型器的正常制袋。</p><p>　　在生產(chǎn)實(shí)踐中，三角板頂角的2β值是加工后得到的，而安裝角ɑ則可調(diào)整，所以ɑ值最好是一個(gè)易于測(cè)量的整數(shù)。通?？上冗x定ɑ再用式求解β值。</p><p>　　實(shí)際上，安裝角ɑ就等于薄膜在

88、三角板成型器頂角附近運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓力角。ɑ越大，壓力角也大，從而使薄膜折疊所受阻力也大。壓力角過(guò)大時(shí)，薄膜容易產(chǎn)生拉伸變形，甚至被撕裂或拉斷。反之若壓力角很小，又會(huì)使結(jié)構(gòu)不緊湊，根據(jù)上述的壓力角與結(jié)構(gòu)尺寸間的關(guān)系，三角板成型器安裝角的選擇范圍一般為。由此可見，。據(jù)此，既可將成型板制成等腰三角形，也可制成等邊三角形。</p><p>　　決定三角板成型器的尺寸，除頂角外還有三角板頂高h(yuǎn)。而它與所制袋的最大尺寸有關(guān)，即：

89、</p><p><b>　　（3.4）</b></p><p>　　式中： —能制作最大空袋的高；</p><p>　　—放出的余量，取30~50mm。</p><p>　　下面根據(jù)上述方法計(jì)算本機(jī)的成型器尺寸：</p><p>　　取安裝角，a為袋長(zhǎng)，即，則：</p><p

90、>　　根據(jù)上述數(shù)據(jù)，畫出成型器示意圖：</p><p>　　圖3.2 三角板成型器尺寸</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的是自立袋的成型，要完成袋子的自立，其底部必須要折出一部分材料來(lái)，因此在膜出三角板成型器后還需經(jīng)過(guò)底部折疊裝置才能成型封口。底部折疊裝置設(shè)在膜剛出三角成型器的部位，在膜經(jīng)三角成型器對(duì)折后，使袋子底部經(jīng)過(guò)底部折疊裝置（一塊薄鐵板即可）在牽拉輥的作用下，折出自立袋袋底。

91、</p><p>　　3.2縱封剪切裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1凸輪的設(shè)計(jì)</p><p>　　封合、剪切裝置是制袋機(jī)的重要組成構(gòu)件，分析計(jì)算封合、剪切裝置各部件的結(jié)構(gòu)是十分必要的。因?yàn)闄M封裝置和縱封剪切裝置的結(jié)構(gòu)類似，所以在這里只選擇相對(duì)較復(fù)雜的縱封剪切裝置來(lái)分析計(jì)算。</p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)因?yàn)闄C(jī)構(gòu)中有一特征件凸輪而得

92、名。凸輪是指具有曲線輪廓等特定形狀的構(gòu)件。凸輪通過(guò)高副接觸帶動(dòng)從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，這樣構(gòu)成的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)可以分為平面凸輪和空間凸輪，本次設(shè)計(jì)用的是平面凸輪。</p><p>　　平面凸輪又分為盤形凸輪和移動(dòng)凸輪，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，選用盤狀凸輪，此凸輪為盤狀，具有變化的向徑。當(dāng)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，可推動(dòng)從動(dòng)件在垂直于凸輪軸平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。這是凸輪機(jī)構(gòu)中最基本的形式，應(yīng)用最廣。</p><

93、p>　　根據(jù)行程用反轉(zhuǎn)法求凸輪的輪廓曲線，已知行程為40mm，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選取基圓d=88mm，為了使其滿足工作要求，用作圖法畫出輪廓曲線。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇除了了滿足機(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，以及設(shè)計(jì)的凸輪要便于加工等，因此課題所采用的凸輪曲線為等加速等減速曲線，可以避免剛性沖擊。</p><p>　　縱封剪切裝置的凸輪是保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成封合切斷的關(guān)鍵，凸輪在分配軸的

94、驅(qū)動(dòng)下，每旋轉(zhuǎn)一周，完成一個(gè)包裝袋的封口并切斷。</p><p>　　圖3.3 凸輪運(yùn)動(dòng)曲線圖</p><p>　　用圖解法作出凸輪輪廓曲線如下圖所示：</p><p>　　圖3.4 凸輪結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p>　　3.2.2推桿的設(shè)計(jì)</p><p>　　推桿是由拉桿和推塊焊接而成，拉桿主要是用于帶動(dòng)縱封板來(lái)實(shí)現(xiàn)

95、包裝機(jī)的熱封和剪切，推塊主要是用于連接軸承與凸輪的運(yùn)動(dòng)的。其尺寸是根據(jù)主動(dòng)軸與墻板之間的距離來(lái)決定的。</p><p>　　在凸輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)熱封板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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)的且穿過(guò)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。</p><p><b>　　推桿的結(jié)構(gòu)如下：</b&

96、gt;</p><p>　　圖3.5 推桿結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p>　　3.2.3封切頭的設(shè)計(jì)</p><p>　　制成自立袋的材料為紙塑復(fù)合，具有熱熔性，常使用熱壓封口、熔焊封口、脈沖封口或者超聲波封口。其中熱壓封口封口質(zhì)量好、速度快而且工藝簡(jiǎn)單。故本次設(shè)計(jì)采用的是熱壓封口。</p><p>　　熱壓封口機(jī)采用電加熱的方法使塑料袋口的兩層

97、薄膜受熱軟化，然后對(duì)其施加接觸壓力，使處于軟化熔融狀態(tài)的兩層薄膜黏合成一體，冷卻后即得密封性封口。該設(shè)備中的電加熱器一般是將電阻絲鑲嵌在用金屬材料制成的板片上；加熱或加壓裝置的封口工作面上，通常做出花跡來(lái)提高封口質(zhì)量并使封口美觀。</p><p>　　根據(jù)加熱加壓裝置不同，將塑料薄膜封口機(jī)分為板式，輥式、板輥式和環(huán)帶式，本次設(shè)計(jì)用的是板式封口。采用加熱板間歇加熱、加壓實(shí)現(xiàn)塑料薄膜封口的。因?yàn)樗芰先廴谒栽诜饪诘臅r(shí)

98、候要有防黏材料，一般用的防黏材料是聚四氟乙烯，因?yàn)樾┎牧夏透邷亍＿@樣主要是為了避免工作臺(tái)與薄膜材料層粘接，使袋口封合美觀又能保持工作臺(tái)潔凈。為了確保得到高質(zhì)量的封接接縫，電熱板條封接表面要垂直。為了提高效率，把封口裝置和切斷裝置合在一起。每一個(gè)橫封，一個(gè)切斷。</p><p>　　由于會(huì)有一些其它的原因，使凸輪推過(guò)來(lái)不能準(zhǔn)確無(wú)誤的封切，比如安裝誤差等，所以特別加了加壓彈簧微調(diào)，這樣多一點(diǎn)，少一點(diǎn)都可由彈簧來(lái)控制。

99、如果有大的出入則通過(guò)鎖緊螺母來(lái)調(diào)節(jié)，在封切頭裝置中大量用了螺母來(lái)鎖緊固定，確保準(zhǔn)確封切。具體設(shè)計(jì)如下圖所示：</p><p>　　圖3.6 縱封切頭結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.2.4縱封剪切裝置總裝</p><p>　　圖3.7 縱封剪切裝置主視圖</p><p>　　圖3.8 縱封剪切裝置三維爆炸視圖</p><p&

100、gt;　　3.3蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y90S-4，額定功率為1.1KW，滿載轉(zhuǎn)速為1400r/min。經(jīng)V帶無(wú)級(jí)變速裝置傳到蝸桿軸后轉(zhuǎn)速為800r/min，蝸輪軸的轉(zhuǎn)速為80r/min，載荷平穩(wěn)，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)期使用壽命為12000h。</p><p><b>　　（1）選擇材料：</b></p>&

101、lt;p>　　蝸桿采用45鋼，表面淬火，硬度為45-50HRC；由于轉(zhuǎn)速不快，選蝸輪齒圈的材料為ZCuSn10P1，砂模鑄造。</p><p>　?。?）確定主要參數(shù)、：</p><p>　　根據(jù)傳動(dòng)比，查表12-2（參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》第二版教材，以下計(jì)算過(guò)程中所查的圖，表未注明的與此相同）</p><p>　　取＝4，，?。?0。</p><

102、;p>　?。?）確定許用接觸應(yīng)力：</p><p>　　查表12-5的基本許用接觸應(yīng)力。</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，則壽命系數(shù)：</p><p><b>　　故許用應(yīng)力：</b></p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　（3.5）&l

103、t;/b></p><p>　　由表11-1查得：；</p><p>　　由于銅蝸輪與鋼蝸桿相配，得；</p><p>　　當(dāng)時(shí)，取，則蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　將以上數(shù)值代入接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式，求得：</p><p>　　查表12-1，取時(shí)，選出：</p><p><

104、b>　　，，，，，</b></p><p>　　蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角：</p><p><b>　　中心距：</b></p><p><b>　?。?）驗(yàn)算初設(shè)參數(shù)</b></p><p><b>　　滑動(dòng)速度：</b></p><p>

105、　　，故選用錫青銅作為蝸輪材料適合。</p><p>　　根據(jù)，查表12-10得當(dāng)量摩擦角，則總效率：</p><p><b>　　不符合則驗(yàn)算：</b></p><p>　　不影響前面的結(jié)果，故設(shè)計(jì)合理。</p><p>　?。?）蝸桿、蝸輪幾何尺寸計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)表12-3、1

106、2-4蝸輪蝸桿幾何尺寸的計(jì)算公式可得到如下結(jié)果：</p><p><b>　　蝸桿齒頂圓直徑：</b></p><p><b>　　（齒頂高系數(shù)）；</b></p><p><b>　　蝸桿齒根圓直徑：</b></p><p><b>　　；</b><

107、;/p><p>　　蝸桿的螺紋部分長(zhǎng)度：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　蝸輪喉圓直徑：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　蝸輪齒根圓直徑：</b></

108、p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　蝸輪外徑：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　蝸輪寬度：</b></p><p><b>　?。?lt;/b>&l

109、t;/p><p><b>　　蝸輪齒寬角：</b></p><p><b>　　即</b></p><p><b>　　3.4主軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由前面的設(shè)計(jì)參數(shù)我們確定主軸的轉(zhuǎn)速為80r/min，主軸材料的選45鋼。</p><p>　

110、　1.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算</p><p>　　這種方法是按軸所受的扭矩來(lái)計(jì)算軸的強(qiáng)度；如果還受有不大的彎矩時(shí)，則用降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的辦法予以考慮。在作軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常用這種方法初步估算軸徑。則軸徑：</p><p>　　考慮到主軸作為主傳動(dòng)軸，其上有五個(gè)鍵槽，所以直徑應(yīng)增加10%，故取最小直徑32mm。與供膜系統(tǒng)錐齒輪連接處：</p><p><b>

111、;　　2.鍵的設(shè)計(jì) </b></p><p>　　主傳動(dòng)軸上分布有五個(gè)鍵，分別是與減速器蝸輪連接處、與牽袋系統(tǒng)錐齒輪連接處、與縱封剪切裝置凸輪連接處、與橫封裝置凸輪連接處、與供膜系統(tǒng)錐齒輪連接處。五處連接均選用A型平鍵（GB1096-79），其尺寸如下：</p><p>　　與減速器蝸輪連接處：</p><p>　　與牽袋系統(tǒng)錐齒輪連接處：</p&

112、gt;<p>　　與縱封剪切裝置凸輪連接處：</p><p>　　與橫封裝置凸輪連接處：</p><p>　　圖3.9 主軸結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p>　　3.5牽袋裝置的傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.5.1直齒錐齒輪設(shè)計(jì)</p><p>　　該設(shè)計(jì)中，牽袋裝置的傳動(dòng)是先通過(guò)一對(duì)錐齒輪從主軸上得到，然

113、后經(jīng)同步帶傳動(dòng)到牽袋裝置。錐齒輪可以起改變傳動(dòng)方向的作用，設(shè)傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)速80r/min，載荷穩(wěn)定，使用壽命12000h，供膜裝置的傳動(dòng)與此類似。</p><p>　?。?）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　選用軟齒面齒輪，選用45號(hào)鋼。齒輪調(diào)質(zhì)，由表11-2查的硬度為229－286HBS；由圖11-13b查的，</p><p><b>　　選

114、取參數(shù)，，，則：</b></p><p><b>　　?。?lt;/b></p><p>　　（2）按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　當(dāng)一對(duì)齒輪為鋼制時(shí)有：</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　　確定式中各項(xiàng)數(shù)值：&

115、lt;/b></p><p><b>　　齒輪轉(zhuǎn)矩：；</b></p><p><b>　　齒寬系數(shù)?。?；</b></p><p>　　因載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不高，可以初選載荷系數(shù)；</p><p><b>　　初算分度圓直徑：</b></p><p>

116、　?。?）選擇齒輪精度等級(jí)，齒數(shù)，齒寬系數(shù)</p><p>　　選用8級(jí)精度，選擇，，，</p><p><b>　　大端模數(shù)：</b></p><p><b>　　，查表4-1，取</b></p><p>　?。?）齒輪主要幾何尺寸：</p><p><b>　　

117、錐距：</b></p><p><b>　　齒寬：</b></p><p><b>　　分度圓錐角：，</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑：</b></p><p><b>　　齒根圓直徑：</b></p><p

118、>　　圖3.10 直齒錐齒輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.5.2同步帶的設(shè)計(jì)</p><p>　　在牽拉機(jī)構(gòu)中使用同步帶將離合器軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到牽拉輥上，是因?yàn)橥綆鲃?dòng)有傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高，維護(hù)保養(yǎng)方便的特點(diǎn)。</p><p>　　（1）確定帶輪節(jié)圓直徑</p><p>　　由2.3.7電動(dòng)機(jī)選擇中可知若牽拉輥的轉(zhuǎn)速和主軸轉(zhuǎn)速相

119、同，即都為80r/min時(shí)，牽拉輥的直徑D=96mm，對(duì)牽拉輥來(lái)說(shuō)此時(shí)D過(guò)大，而上述錐齒輪的傳動(dòng)比為2，則取D=48mm即可實(shí)現(xiàn)同速，所以同步帶的傳動(dòng)比可以為1，為使計(jì)算方便，可使帶輪直徑和牽拉輥直徑同為48mm。則大帶輪直徑。</p><p>　　選同步帶帶型為L(zhǎng)型，由表13-2（標(biāo)準(zhǔn)同步帶齒形尺寸）查得節(jié)距，則：</p><p><b>　　，取，則</b><