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重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多功能封口機(jī)設(shè)計(jì) 1 緒 論 1.1多功能封口機(jī)設(shè)計(jì)背景 封口機(jī)是典型的包裝機(jī)械，包裝機(jī)械在世界上已有一段歷史。可以說，正因?yàn)橛兄袊脑旒埣夹g(shù)，才給紙包裝技術(shù)的產(chǎn)生以及發(fā)展提供了必要條件，之后才得以由此發(fā)展出各種材料的包裝機(jī)械。 從1850年始，世界的紙價(jià)格大幅跌落，紙張開始應(yīng)用于食品包裝。在這之后的1852年，美國的沃利發(fā)明出了紙袋制造機(jī)，由此正式出現(xiàn)了紙制品機(jī)械。1861年，德國人建立了世界上第一個(gè)包裝機(jī)械工廠，并且在50年后也就是1911年成功生產(chǎn)出全自動(dòng)成形充填封口機(jī)，這應(yīng)該是有歷史記載的最早的多功能封口機(jī)。 而中國在此方面由于各種原因起步晚于歐美各國，但經(jīng)過了二十多年的發(fā)展，中國的包裝機(jī)械已經(jīng)成為國內(nèi)機(jī)械工業(yè)十大行業(yè)之一，為中國的包裝工業(yè)作出了重大貢獻(xiàn)，滿足了國內(nèi)市場(chǎng)的基本需求，填補(bǔ)國內(nèi)在此方面的空白，甚至出口國外。但是總體上看，中國包裝機(jī)械的進(jìn)出口額與發(fā)達(dá)國家相比仍然相去甚遠(yuǎn)，品種少，配套數(shù)量少，缺乏高精度以及大型化產(chǎn)品仍然是國內(nèi)市場(chǎng)不可忽視的問題。而且國內(nèi)此類產(chǎn)品主要以針對(duì)國外產(chǎn)品的仿制為主而缺少自主創(chuàng)新類產(chǎn)品，元器件的整體質(zhì)量也不如國外，這就導(dǎo)致了包裝產(chǎn)品的質(zhì)量不如國外。 1.2設(shè)計(jì)目的與意義 本此設(shè)計(jì)的目的，在于對(duì)于多功能封口機(jī)的原理分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加深對(duì)于包裝類機(jī)械的了解，能夠在現(xiàn)有機(jī)械的基礎(chǔ)上作出自己的一些設(shè)計(jì)，增強(qiáng)自我設(shè)計(jì)方面的能力，鍛煉自身的相關(guān)能力。 由上文可知我國當(dāng)前在包裝機(jī)械上的成果并不如國外，因此，就更加需要我們對(duì)其產(chǎn)生重視，藉由對(duì)于多功能封口機(jī)的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步了解機(jī)械包裝產(chǎn)業(yè)。 1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)部分： 1） 導(dǎo)輥； 圖1-1 導(dǎo)輥 導(dǎo)輥：引導(dǎo)包裝材料至成型器處，同時(shí)也起到了張緊材料的作用。 2） 成型器； 圖1-2 成型器 成型器：將包裝材料根據(jù)要求成形為所需要的包裝袋形狀。 3） 縱封裝置； 圖1-3 縱封輥 縱封裝置：將成型后的包裝袋進(jìn)行縱向封口，縱封裝置即縱封輥，輥內(nèi)有熱封所需的加熱管以及電偶，由于本文主要對(duì)封口機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，故將不對(duì)熱封相關(guān)的零件進(jìn)行詳細(xì)說明與計(jì)算。 4） 橫封裝置； 圖1-4 橫封輥 橫封裝置：將完成縱向封口后的包裝袋進(jìn)行橫向封口。 5） 切斷裝置。 圖1-5 切斷刀 切斷裝置：將完成的一條包裝袋進(jìn)行切斷，使之成為所需的包裝袋個(gè)體。 2 方案設(shè)計(jì) 2.1方案設(shè)計(jì)方法 根據(jù)假定的設(shè)計(jì)要求，從現(xiàn)有的多功能封口機(jī)中選擇最合適設(shè)計(jì)要求的部分進(jìn)行組合設(shè)計(jì)、計(jì)算，由此得到能夠滿足需要的多個(gè)多功能封口機(jī)，由對(duì)比及說明的方法從一個(gè)部件的多種方案中進(jìn)行選擇。 2.2任務(wù)要求 現(xiàn)假定需要生產(chǎn)的袋大小為長(zhǎng)×寬：60-100cm×50-100cm 。 機(jī)器的包裝速度要求在30-60袋/min 。 多功能封口機(jī)的高度適宜，假定其為180cm高。 2.3多功能封口機(jī)工作原理 多功能封口機(jī)的基本工作原理如圖2.1所示： 圖2.1 立式袋成形-充填-封口機(jī)工作原理圖 以立式袋成型-充填-封口機(jī)為例。 首先，1-包裝材料經(jīng)由導(dǎo)輥和張緊輥引導(dǎo)至2-成形器處，完成成型，同時(shí)產(chǎn)品通過3-加料斗充填入成型的包裝袋中，然后由4-縱封輥完成對(duì)包裝袋的縱向封口，同時(shí)縱封輥也起到拉扯引導(dǎo)包裝材料的作用，包裝袋接著向下運(yùn)動(dòng)至5-橫封輥完成橫向封口，橫封輥每橫向封制兩次，完成一個(gè)包裝袋個(gè)體部分，最后6-固定切刀和7-回轉(zhuǎn)切刀對(duì)每個(gè)袋進(jìn)行切斷，使之分離成所需的包裝袋個(gè)體。 包裝材料 ↓ 充填物料→成形器 ↓ 縱封裝置 ↓ 橫封裝置 ↓ 切斷裝置 ↓ 成品 圖2.2 工藝路線圖 工藝路線圖如圖2.2所示。 2.4方案選擇 本文主要針對(duì)封合裝置以及切斷裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，可選方案如表2-1所示： 裝 置 部 分 方案 1 2 3 封合裝置 偏心輪或凸輪 周轉(zhuǎn)模具 曲柄滑塊 切斷裝置 偏心輪或凸輪 周轉(zhuǎn)模具 曲柄滑塊 表2-1 可選方案選擇 1. 偏心輪或凸輪 其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且工作曲線圓滑，然而有易磨損，且裝卸不易的問題，凸輪的形狀計(jì)算比較復(fù)雜。 2. 周轉(zhuǎn)模具 與前者類似，工作曲線圓滑且運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)，同時(shí)加工精度更高，模具的針對(duì)性也更強(qiáng)，缺點(diǎn)是針對(duì)的加工產(chǎn)品較為單一。 3. 曲柄滑塊 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，且可以承受較大載荷，但對(duì)于死點(diǎn)的計(jì)算要求較高，且運(yùn)動(dòng)方向單一，整體上的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)度以及工作圓滑度就相對(duì)不夠。 綜上所述，從結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、控制的難易程度以及裝卸的方便程度上選擇了封合裝置周轉(zhuǎn)模具以及切斷裝置偏心輪的方案。 2.5總體布置 封口機(jī)外型上可選擇的有立式與臥式兩種，在此使用立式，可以盡可能地減少占地面積，同時(shí)使空間利用率提高，高度適宜便于操作，結(jié)構(gòu)一目了然。 結(jié)構(gòu)上由上至下，由圖1.1以及1.2可知分別為： 導(dǎo)輥--填料裝置、成形器--縱封輥--橫封輥—切斷刀 即由此布置進(jìn)行此設(shè)計(jì)。  3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1成形器 3.1.1袋形選擇 封口機(jī)成形的袋型有扁平袋以及自立袋兩種，前者主要適用于小顆粒狀的產(chǎn)品包裝，后者則主要適用于液體類產(chǎn)品的包裝，初定設(shè)計(jì)的多功能封口機(jī)以包裝小顆粒狀產(chǎn)品為目的，故選用扁平袋，在此選擇典型的三邊袋作為最后生產(chǎn)出的袋成品。 3.1.2成形器種類及選擇 圖3.1 成形器種類 如圖3.1所示，封口機(jī)的袋成形器主要有五個(gè)種類。 a-翻領(lǐng)式成形器，成形時(shí)形成阻力比較大，容易使薄膜發(fā)生變形，由而產(chǎn)生發(fā)皺或撕裂，故適用性小，但使用較多，較為常見，最主要的問題是成形器的設(shè)計(jì)、制造及調(diào)試都較為復(fù)雜，故在此不選擇使用此種成形器。 b-象鼻式成形器，它沒有形成阻力大的缺點(diǎn)，適用性更好，但存在有成型寬度受限制，成形時(shí)薄膜易跑偏的缺點(diǎn)，故也不選擇。 c-三角形成形器，通用性強(qiáng)，且適應(yīng)規(guī)格變化，適用較廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在這里我選擇此種成形器。 d-U形成形器，受力較三角形成形器好，適應(yīng)范圍也廣，唯一的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 e-直角缺口導(dǎo)板式成形器，能將平張薄膜對(duì)開后又能自動(dòng)對(duì)折封口成袋，但薄膜成形時(shí)變形較大。 故d、e兩種成形器都不選擇。 以上，我選擇三角成形器作為此次多功能封口機(jī)設(shè)計(jì)的成形器。 3.1.3成形器相關(guān)計(jì)算 圖3.2 三角形成形器折疊示意圖 如圖3所示，設(shè)薄膜的寬度為2a,對(duì)折后的空袋高度為a(立式機(jī)為空袋寬度)，三角形板與水平面間的傾斜角即安裝角為α，三角板的頂角為2β,薄膜在三角形板上翻折的這一區(qū)段長(zhǎng)為b,若不計(jì)三角形板的厚度,假定薄膜在對(duì)折后兩膜間貼得很緊,則: 在直角三角形DEC中,DE=b,DC=a,所以有： 3-1 在直角三角形ADC或BDC中:AD=DB=a, DC=b,所以有 3-2 對(duì)既定的三角形成形器和一定的空袋尺寸,a/b是一個(gè)定值,所以有如下關(guān)系： 3-3 在生產(chǎn)實(shí)踐中,三角形頂角2β值是加工后得到的,而安裝角α可通過一定結(jié)構(gòu),并加以調(diào)試來保證。故最好α值是一個(gè)容易測(cè)量的整數(shù),設(shè)計(jì)中通常是選定α后,再用關(guān)系式來求解β值。 安裝角α實(shí)質(zhì)上就等于三角形成形器在頂角附近薄膜運(yùn)動(dòng)的壓力角,α角越大就表示壓力角越大,薄膜翻折所受阻力也就越大,壓力角太大時(shí),薄膜在受力翻折中容易產(chǎn)生拉伸變形,嚴(yán)重的甚至撕裂或拉斷。壓力角小時(shí),成形阻力就小,但壓力角太小,致使結(jié)構(gòu)不緊湊。 根據(jù)壓力角及結(jié)構(gòu)尺寸間的關(guān)系,三角形成形器安裝角的選擇范圍為α=20°~30°由此可見,β角最適宜的角度不大于30°。所以,通常三角形成型器采用頂角2β<60°的等腰三角形,取極限時(shí),則呈等邊三角形。 在此，初定α=30°，則β=26.5°，2β=53° 三角形成形器的尺寸除頂角外,還有三角形板的高h(yuǎn),它和制袋的最大尺寸有關(guān): 3-4 式中: amax—能制作最大空袋的高(立式機(jī)為袋寬)； Δh—放出的余量,取30~50毫米。 取amax=100mm,a=50mm,b=100mm, Δh=50mm，則h=150mm。 3.2總體方案設(shè)計(jì) 圖3.3 多功能封口機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 如圖3.3所示，電機(jī)輸出動(dòng)力，由皮帶輪傳遞給蝸輪蝸桿減速器，之后帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸經(jīng)由鏈傳動(dòng)分別使得圖示所示的縱封裝置、橫封裝置、偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其中縱封裝置也起到了引導(dǎo)的作用，其拉動(dòng)包裝材料，同時(shí)橫封裝置將縱封好的袋的部分進(jìn)行橫封，最后偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)動(dòng)刀與定刀交錯(cuò)切斷包裝袋，完成整個(gè)過程。 3.2.1電機(jī)的選擇 由于設(shè)計(jì)整體傾向于小規(guī)模生產(chǎn)，且機(jī)器的體積及工作量都并不大，故可以選擇較小的電機(jī)，參考需求以及市場(chǎng)選擇Y系列三相電機(jī)，參數(shù)如表3-1所示： 型號(hào) 額定功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因數(shù) 廠家 Y80M1-4 0.55kW 1.5A 1390r/min 73% 0.76 臺(tái)州恒富電機(jī)廠 表3-1 電機(jī)參數(shù) 3.2.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 初定定量供料裝置轉(zhuǎn)動(dòng)一周，可以完成5袋填料，機(jī)器的包裝速度要求在30-60袋/min,故定量供料裝置要求每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)6-12周，即其中心軸轉(zhuǎn)速為6-12r/min。由定量供料裝置有5個(gè)定量孔可知橫封器封制次數(shù)也應(yīng)為n=30-60次/min。假定袋長(zhǎng)為L(zhǎng)=60-100mm，設(shè)縱封器轉(zhuǎn)速為α，縱封裝置壓輥半徑為R，則有： LM · nM = 2παM ·R 3-5 現(xiàn)初定R=50mm，則αM =19.1r/min 同理： Lm · nm = 2παm ·R 3-6 αm =5.7r/min 總傳動(dòng)效率η=η帶·η減·η鏈 ·η齒 3-7 其中 帶傳動(dòng)效率為0.96，齒輪傳動(dòng)效率為0.97，鏈傳動(dòng)效率為0.96,減速器傳動(dòng)效率為0.8，則η=0.712 總傳動(dòng)比i=n電/α=72。 初定減速器減速比24。 由此分配傳動(dòng)比齒輪總傳動(dòng)比為1，鏈輪總傳動(dòng)比為3，帶傳動(dòng)總傳動(dòng)比為 1。 3.2.3各傳動(dòng)軸參數(shù)計(jì)算 計(jì)算各軸功率及轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸（0軸）： P0 = P電 η電=401.5W n0 = 1390r/min T0 = 9550 P0/n0 =2.76N·m I軸（蝸輪蝸桿減速器所在主軸）： P1 = P0 η減 η帶 則P1 =308.3W n1 =n0/i減 =58r/min T1 =9550 P1/n1=49.1 N·m II軸（縱封裝置所在軸） P2 = P1 η鏈=296W 初定i12=3 n2 =n1/i12 =19.3r/min T2 =9550 P2/n2=146.5 N·m III軸（橫封裝置所在軸） P3 =P2=296w 初定i13=2 n3 =n1/i13=29r/min T3 =9550 P3/n3=97.5 N·m IV軸 (偏心輪所在軸) P4 =P1η鏈η齒 =287.1W 現(xiàn)定i14=0.5 n4 =n1/(i14 i齒)=29r/min T4 =9550 P4/n4=94.5 N·m 3.2.4 主軸最小直徑 d0A=17.9mm 3-8 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： d=d017.918mm 3-9 因?yàn)橹鬏S與減速器由聯(lián)軸器連接，所以選擇標(biāo)準(zhǔn)件聯(lián)軸器的復(fù)合最小軸直經(jīng)為d=20mm。 所以主軸最小直徑為 dmin=20mm 3.2.5功率分配 共有三條傳動(dòng)線需要分配功率一條是橫封裝置，一條是縱封裝置，還有一條是切斷裝置。由于橫封機(jī)構(gòu)需要的力相對(duì)來說不是很大，所以橫封機(jī)構(gòu)分配到的功率為總功率的1/5其它兩個(gè)占總功率的4/5；縱封相對(duì)切斷裝置來說需要的力更大，所以它分配到剩下功率的1/5， 則： P橫封=P主軸 ×=61.7W P縱封= P主軸××=148.0W P 切斷= P主軸××=98.6W 3.3鏈輪設(shè)計(jì) 已知橫封裝置有: P =296W ,n=29r/min, i鏈=3 1) 確定鏈輪齒數(shù) 初定其速度為v=0.6-3m/s,查表選取小鏈輪齒數(shù)z1=21。 2）確定鏈型號(hào)和鏈節(jié)距 查表得工作情況系數(shù)KA=1.5，查得小鏈輪齒系數(shù)Kz=0.74,查得多排鏈系數(shù)Kp=1.75，則計(jì)算功率： P0 =KA KZ P/KP=0.28KW 根據(jù)P0、n1查表確定，故選鏈號(hào)16A，表鏈節(jié)距p=25.4mm。 3) 驗(yàn)算鏈速v V=Pz1n1/(60x1000)=3m/s=3m/s 故鏈速適宜。 4) 確定鏈條數(shù)和中心距 a.初定中心距a0=30-50P，取a0=30P，用于表示鏈條長(zhǎng)度的鏈節(jié)數(shù)Lp0， 3-10 =75 取Lp =108 節(jié)。 b.確定實(shí)際中心距: a=a0+(L0-Lp0)P/2 3-11 =280.67mm 5) 確定鏈的尺寸 a．小鏈輪的主要尺寸 查表滾子鏈的基本參數(shù)與尺寸查得08A內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 b1=15.75mm，滾子外徑d1=15.88 mm，內(nèi)鏈板高度h2=24.13 mm。 分度圓直徑 d=p/sin(180/z1)= 85.21 mm 齒頂圓直徑 damax = d+1.25p- d1 = 85.205 mm damin = d+(1-1.6/z1)P- d1==81.06 mm damin < da < damax 取da = 84mm 齒側(cè)凸緣直徑 dg = pcot(180/z1)-1.04h2-0.76 = 58.4 mm 齒根圓直徑 df = d- d1= 69.33 mm 齒寬 bf1 = 0.93b1= 14.65 mm 倒角寬 ba = (0.1～0.15)p = 1.27～1.905 mm 倒角深 h = 0.5p =6.35 mm 齒側(cè)凸緣(或排間距)圓角半徑 ra = 0.04p = 0.508 mm b．大鏈輪的主要尺寸 由于鏈輪有三種傳動(dòng)比2、3以及0.5，故還有兩種鏈輪尺寸。 對(duì)于傳動(dòng)比為2以及0.5取z2=42,則有： 分度圓直徑 d=p/sin(180/z2)= 169.945 mm 齒頂圓直徑 damax = d+1.25p- d1 = 169.94 mm damin = d+(1-1.6/z1)P- d1==166.28 mm damin < da < damax 取da = 168mm 齒側(cè)凸緣直徑 dg = pcot(180/z2)-1.04h2-0.76 = 142.08 mm 齒根圓直徑 df = d- d1= 153.24 mm 齒寬 bf1 = 0.93b1= 0.93×15.75 = 14.65 mm 倒角寬 ba = (0.1～0.15)p = 1.27～1.905 mm 倒角深 h = 0.5p = 0.5×12.7=6.35 mm 齒側(cè)凸緣(或排間距)圓角半徑 ra = 0.04p = 0.508 mm 對(duì)于傳動(dòng)比為3取z3=63,則有： 分度圓直徑 d=p/sin(180/z2)= 254.79 mm 齒頂圓直徑 damax = d+1.25p- d1 = 254.785 mm damin = d+(1-1.6/z1)P- d1==251.28 mm damin < da < damax 取da = 254mm 齒側(cè)凸緣直徑 dg = pcot(180/z2)-1.04h2-0.76 = 228 mm 齒根圓直徑 df = d- d1= 238.91 mm 齒寬 bf1 = 0.93b1= 0.93×15.75 = 14.65 mm 倒角寬 ba = (0.1～0.15)p = 1.27～1.905 mm 倒角深 h = 0.5p = 0.5×12.7=6.35 mm 齒側(cè)凸緣(或排間距)圓角半徑 ra = 0.04p = 0.508 mm 6) 計(jì)算壓軸力 鏈傳動(dòng)的圓周力 Ft = 1000p/v = 539.22N. 則壓軸力 Q = KQ·Ft = 647.06 N。 3.4縱封輥 圖3.4 縱封輥 1- 螺母 2-縱封輥輪 3-加熱裝置 4-齒輪 5-鏈輪 如圖3.4所示為縱封輥結(jié)構(gòu)圖，主軸將動(dòng)力通過5-鏈輪傳遞給縱封輥所在所在軸，使得4-齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩縱封輥通過齒輪嚙合緊貼轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)3-縱封輥輪緊貼拉動(dòng)包裝材料同時(shí)2-加熱裝置工作，使縱封輥輪同時(shí)完成縱封工作，縱封輥通過1-螺母同軸相連接，從而使得軸帶動(dòng)縱封輥輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 3.5橫封輥 圖3.5 橫封輥 1-鏈輪 2-齒輪 3-橫封輥輪 如圖3.5所示為橫封輥結(jié)構(gòu)圖，其工作類似于縱封輥，主軸通過1-鏈輪將動(dòng)力傳遞給橫封輥所在軸，之后軸帶動(dòng)2-齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪通過嚙合使兩個(gè)橫封輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使3-橫封輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)成橫封的目的，不同的是橫封輥轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，封合四次，其封合位置如圖3.6所示： 圖3.6 橫封輥輪剖面圖 如圖3.6所示，橫封輥輪對(duì)包裝袋的封合部分即圖中粗實(shí)線部分，由橫封輥內(nèi)加熱裝置加熱，使粗實(shí)線部分溫度升高完成熱封。 3.6齒輪設(shè)計(jì) I．選擇材料 齒輪材料選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N N1 =60n2khi=2.78×107 N2 =60n3khi=4.18×107 式中 Ni—第i級(jí)載荷應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； ni——第i級(jí)載荷作用下齒輪的轉(zhuǎn)速； k—齒輪每轉(zhuǎn)一周同側(cè)齒面接觸次數(shù)； hi—在i級(jí)載荷作用下齒輪的工作小時(shí)數(shù)。 查表接觸強(qiáng)度的計(jì)算壽命系數(shù)ZNT，得ZN1=1.15，ZN2=1.13 查表接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)ZX，得ZX1=ZX2=0。 查表最小安全系數(shù)參考值，得SHmin=1.0，查表工作得硬化系數(shù)Zw=1.0，軟齒面齒輪的ZLVR=1.0。 按齒面硬度250HBS，查表得齒面接觸疲勞極限σHlim=690Mpa。 由表圓柱齒輪傳動(dòng)齒面接觸疲勞強(qiáng)度與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算許用應(yīng)力 II．按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距 齒輪轉(zhuǎn)矩T=49.1 N·m 初取K=1.1，由于齒寬系數(shù)取大些，可使中心距及直徑d減??；但是齒寬越大，載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象越嚴(yán)重，故初取齒寬系數(shù)Φa=0.3，由表得材料彈性系數(shù)Ze=188.9MPa，減速比i=u=3。查表有： 由表知 圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算公式，計(jì)算中心距， 取中心距270mm。 估算模數(shù)m=0.007-0.02a=1.89-5.4，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。 齒數(shù) z1=2a/m(u+1)=90 齒輪分度圓直徑 d=mz1=180 齒輪齒頂圓直徑 齒輪基圓直徑 圓周速度 由表圓柱齒輪傳動(dòng)各級(jí)精度的應(yīng)用范圍，選擇齒輪精度為8級(jí)。 III．驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 按表得使用系數(shù)KA=1.0，按表取動(dòng)載系數(shù)KV=1.06，按表取Kβ=Kα=1.1，則有： K=KAKVKβKα=1.28， 齒寬b=Φaa=45mm 齒頂壓力角 查表按式計(jì)算重合度 式中“+-”符號(hào)中，“+”號(hào)用于外嚙合傳動(dòng)，“-”用于內(nèi)嚙合傳動(dòng)，本傳動(dòng)為外嚙合傳動(dòng)，故選“+” 。 按式計(jì)算接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度 由表16.2-34計(jì)算齒面接觸應(yīng)力 故安全。 3.7切斷裝置 圖3.7 切斷裝置 1-偏心輪 2-彈簧 3-動(dòng)刀 4-定刀 如圖3.6所示為切斷裝置結(jié)構(gòu)圖，其工作原理類似于剪刀，1-偏心輪在軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下推動(dòng)3-動(dòng)刀向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)切斷位置后同4-定刀交錯(cuò)完成切斷工作，之后偏心輪轉(zhuǎn)回，動(dòng)刀在2-彈簧拉力作用下回到原位，如此反復(fù)達(dá)到完成切斷工作的目的。 初定偏心輪直徑為40cm，動(dòng)刀行程（從初始位置到切斷位置）為10cm，則偏心輪偏心距為5cm。 3.8導(dǎo)輥 圖3.8 導(dǎo)輥 如圖3.7所示為導(dǎo)輥結(jié)構(gòu)圖，引導(dǎo)裝置主要是一系列導(dǎo)輥組，通過導(dǎo)輥的作用，使包裝材料帶平展輸送，并起到自由轉(zhuǎn)向，校正糾偏的作用。 導(dǎo)輥的機(jī)構(gòu)很簡(jiǎn)單，主要由心軸、輥筒和軸承組成。 心軸固定安裝在支座上，使輥筒在軸上能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。輥筒一般用不銹鋼管表面拋光制作，也可用工程塑料管等材料制造。無論用何種材料，輥筒外表面應(yīng)保持光潔圓滑，以便使薄膜帶輸送平滑穩(wěn)定。 心軸通過螺栓螺母同包裝機(jī)箱體相聯(lián)接。 一臺(tái)包裝機(jī)一般有若干支導(dǎo)輥，安裝時(shí)須確保平行，并且按薄膜帶的走向設(shè)定安裝位置。導(dǎo)輥的數(shù)量與薄膜帶輸送速度有關(guān)，對(duì)于牽引速度高的包裝機(jī)，薄膜帶高速輸送，則需要較多數(shù)量的導(dǎo)輥以提高薄膜帶輸送的穩(wěn)定性。反之，牽引速度較低的包裝機(jī)，配置較少的導(dǎo)輥即可滿足要求。 因?yàn)榘b袋最大大小為100mm×100mm，故初定滾筒長(zhǎng)度為200mm。 4結(jié) 論 商品的包裝是商品品質(zhì)的重要保障，因此采用機(jī)械手段包裝在能夠節(jié)省人力的同時(shí)，保證商品包裝的密封性、清潔性以及高效性。 本次設(shè)計(jì)的三邊袋包裝機(jī)主要由機(jī)身、填料裝置、成形器、封合裝置、切斷裝置組成。機(jī)身是機(jī)器的主體，其他部分均安裝在這個(gè)部件上。機(jī)身部件分前后兩側(cè)：前側(cè)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，后側(cè)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。填料裝置在機(jī)身的最上方，其下方依次排列導(dǎo)輥、成形器、縱封輥、橫封輥、切斷裝置。 封合裝置由一對(duì)橫封輥和一對(duì)縱封輥組成，兩對(duì)輥分別相對(duì)滾動(dòng)，包裝材料由中間部分穿過，對(duì)輥嚙合部分進(jìn)行擠壓給力，并且通過加熱電阻，對(duì)包裝材料進(jìn)行熱封，達(dá)到較好的封合效果。機(jī)器帶有溫控裝置，可以監(jiān)測(cè)并控制加熱溫度，以達(dá)到對(duì)機(jī)器和包材的保護(hù)。 切斷裝置亦是由一偏心輪以及動(dòng)刀部分、頂?shù)讲糠纸M成，動(dòng)刀與定刀在搭接處對(duì)包裝袋進(jìn)行切斷。刀后方有彈簧裝置對(duì)切斷力進(jìn)行即時(shí)調(diào)整，以達(dá)到對(duì)刀刃的保護(hù)。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)過去所學(xué)的一種系統(tǒng)性整合與溫習(xí)，全面檢測(cè)對(duì)于所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用熟練程度，同時(shí)加強(qiáng)了畫圖、計(jì)算機(jī)操作、調(diào)研等實(shí)際能力，無疑這種考核從各種方面來說對(duì)我們都是非常有益的。 同時(shí)，通過此次考核也看到了自身的不足之處，深刻感覺自己知識(shí)的匱乏，與能力的優(yōu)先，許多問題難以獨(dú)立解決，需要老師及同學(xué)的幫助。 這還是對(duì)我大學(xué)生活的最后一筆，它將同整個(gè)大學(xué)生活一起，是我一生難忘。 致 謝 本論文是在王黎明老師的悉心指導(dǎo)下完成的。王黎明老師作為一名優(yōu)秀的、經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，具有豐富的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)論文實(shí)驗(yàn)和論文寫作過程中，對(duì)我進(jìn)行了耐心的指導(dǎo)和幫助，提出嚴(yán)格要求，引導(dǎo)我不斷開闊思路，為我答疑解惑，鼓勵(lì)我大膽創(chuàng)新，使我在這一段寶貴的時(shí)光中，既增長(zhǎng)了知識(shí)、開闊了視野、鍛煉了心態(tài)，又培養(yǎng)了良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科研精神。在此，我向我的指導(dǎo)老師表示最誠摯的謝意！ 在論文即將完成之際，我的心情久久無法平靜，從開始選題到順利論文完成，有不知多少多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無數(shù)的幫助。感謝全體老師給予我豐富的專業(yè)知識(shí)和各個(gè)方面的關(guān)心和幫助，感謝同組及同班同學(xué)的熱心協(xié)助。正是由于你們的幫助和支持，我才能一個(gè)一個(gè)克服困難、解明疑惑，直至本文順利完成，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意！最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 盧立新 包裝機(jī)械概論[M]中國輕工業(yè)出版社.2011 [2] 陳鏡波 世界包裝機(jī)生產(chǎn)與貿(mào)易概況[J]包裝與食品機(jī)械.1995，第4期 [3] 孫恒 陳作模 葛文杰 機(jī)械原理第七版[M]高等教育出版社.2006 [4] 楊裕根 諸世敏 現(xiàn)代工程圖學(xué)[M]北京郵電大學(xué)出版社.2008 [5] 濮良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版[M]高等教育出版社.2006 [6] 周林輝 軟包裝自動(dòng)充填封口機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J]包裝與食品機(jī)械 2005，第2期 [7] 楊軍良 劉云霞 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