畢業(yè)設(shè)計(jì)液體自動(dòng)包裝機(jī)

1、2009年機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)液體自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)計(jì)者：引言隨著食品行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)食品的包裝質(zhì)量要求也越來(lái)越高。優(yōu)質(zhì)高效的包裝設(shè)備不僅提升行業(yè)的自動(dòng)化程度，還能提高生產(chǎn)效率，大幅度降低成本。包裝機(jī)械在技術(shù)發(fā)展上將會(huì)朝著以下4個(gè)方向努力：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化；結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高精度化；控制智能化；機(jī)械功能多元化4-10。據(jù)中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì)，從2011年到 2015年,食品與包裝機(jī)械業(yè)總產(chǎn)值有望突破6 000億元，每年平均增速約維持在16%的水平。目前，食品包裝機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，未來(lái)應(yīng)配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，尤其針對(duì)中小型企業(yè)，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的食品包裝設(shè)備，具有非常重

2、要的意義。1主要組成部分及主要技術(shù)參數(shù)包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。其主要參數(shù)：生產(chǎn)能力/袋min-1:20 ? 50包裝質(zhì)量/g袋-1:500包裝計(jì)量精度/%:-2? 2薄膜最佳材質(zhì)：聚丙烯薄膜寬度/mm:260供料壓力/MPa:1電源電壓/V:380 整機(jī)功率/kW:0.75外型尺寸/mm:600 600 XI 2101.電動(dòng)機(jī)2.減速器3游筒4.牽引輻輪5?翻領(lǐng)式袋成型器 6?供料箱7砥料筒8冽封器9?黃封器10.包裝材料11.切斷裝 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 第1早總體方案設(shè)計(jì) 3 HYPERLINK l b

3、ookmark5 o Current Document 液體自動(dòng)包裝機(jī)的功能 3 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求 3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 方案的簡(jiǎn)介與選擇比較 4 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第2章執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 包裝紙輸送機(jī)構(gòu) 7紙袋成型機(jī)構(gòu) 7紙袋成型機(jī)構(gòu)選擇 7紙袋成型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 81010101112121213熱定型式

4、封口機(jī)構(gòu) 縱封器橫封器切斷機(jī)構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)的選擇 輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 TOC o 1-5 h z 第3章傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14傳動(dòng)方案 14 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 原動(dòng)機(jī)的選擇 16 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 計(jì)算傳動(dòng)比 16凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 第4章 液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型與運(yùn)動(dòng)仿真 20 HYPERLINK l bookmark87 o Current Documen

5、t 液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型及運(yùn)行過(guò)程簡(jiǎn)介 20液體自動(dòng)包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真 2326 HYPERLINK l bookmark91 o Current Document 總結(jié) 26參考文獻(xiàn).第1章總體方案設(shè)計(jì)液體自動(dòng)包裝機(jī)的功能該全自動(dòng)液體包裝機(jī)，適用于袋裝醬油、醋、牛奶、飲料等液體的自動(dòng)包裝。簡(jiǎn)要的工作過(guò)程如下：首先將包裝紙卷成筒狀并將一端的口封住形成口袋，然后將一定量的液體注 入口袋內(nèi)，最后封口和切斷，并由輸送機(jī)構(gòu)輸由。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求一、生產(chǎn)數(shù)據(jù)：A.包裝紙寬度240或320mmB.包裝速度1500-2000袋/時(shí)C.灌裝容量100-500ml/袋D.夕卜形尺寸 750*750*1750mm

6、、選擇設(shè)計(jì)尺寸1?包裝紙寬度240.包裝速度1800袋/時(shí).灌裝容量300ml/袋4?外形尺寸 750*750*1750mm三、設(shè)計(jì)要求.自動(dòng)液體包裝機(jī)主要由以下6大部件組成1）包裝紙輸送機(jī)構(gòu)：把圈在筒上的單層包裝紙通過(guò)設(shè)計(jì)的繃緊機(jī)構(gòu)以平張薄膜 的形式輸送到紙袋成型機(jī)構(gòu)。2）紙袋成型機(jī)構(gòu)：把接收到的平張薄膜通過(guò)三角板和圓弧槽卷成圓筒狀，利于 豎封和灌料。3）熱定型式封口機(jī)構(gòu)：利用特殊處理過(guò)滾輪的回轉(zhuǎn)，對(duì)圓筒狀包裝紙進(jìn)行枕式豎封，并在豎封同時(shí)利用摩擦牽引包裝紙，使之向下運(yùn)動(dòng)，保證包裝紙的持續(xù)成型；橫封機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，對(duì)以豎封的筒狀包裝紙周期性的封口。所以，結(jié)合成型機(jī)構(gòu)，就實(shí)現(xiàn)了：卷狀一平張一筒狀

7、一豎封一橫封。4） 送料機(jī)構(gòu)（課程設(shè)計(jì)任務(wù)不予要求）5）切斷機(jī)構(gòu)：在熱定型式封口機(jī)構(gòu)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，切斷機(jī)構(gòu)通過(guò)凸輪回轉(zhuǎn)推動(dòng)推桿，使切刀周期性的接觸，從而從中切斷橫封的封區(qū)。6） 輸送機(jī)構(gòu)：利用帶式輸送機(jī)持續(xù)傳遞已包裝好的產(chǎn)品。2.選擇電機(jī)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)11.3萬(wàn)案的簡(jiǎn)介與選擇比較組 成機(jī)構(gòu)名稱包裝紙輸送機(jī)構(gòu)紙袋成型機(jī)構(gòu)熱定型式封 口機(jī)構(gòu)切斷機(jī) 構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)形式由1個(gè)固定在機(jī)架 上的傳動(dòng)桿套牢卷筒 薄膜，令三根傳動(dòng)桿 作繃緊裝置象鼻成型 器1對(duì)縱封根，1對(duì)橫封輯凸輪機(jī) 構(gòu)，切 刀帶式輸送 機(jī)功 能 實(shí) 現(xiàn) 過(guò) 程把圈在筒上的單層包裝紙通過(guò)設(shè)計(jì)的繃緊機(jī)構(gòu)以平張薄膜的形式輸送到象鼻成型器，象鼻

8、成型器把接收到的平張薄膜通過(guò)三角板和圓弧槽卷成圓筒狀，利于豎封和灌料；縱封輯回轉(zhuǎn)，對(duì)圓筒狀包裝紙進(jìn)行枕式豎封，并在豎封同時(shí)利用摩擦牽引包裝紙，使之向下運(yùn)動(dòng)，保證包裝紙的持續(xù)成型；回轉(zhuǎn)的橫封輯，對(duì)已豎封的筒狀包裝紙周期性的封口，在熱定型式封口機(jī)構(gòu)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，凸輪回轉(zhuǎn)推動(dòng)推桿上連接的切刀，使兩塊切刀周 期性的接觸，從而從中切斷橫封的封區(qū)，產(chǎn)品制成并利用帶式輸送機(jī)持續(xù)傳遞由八、 、整體機(jī)構(gòu)多利用齒輪、鏈輪，傳力特性良好，運(yùn)動(dòng)精確性高，工作效率高，靠操作性強(qiáng)，安全可靠性高，加工容易，互換性良好而制造成本低廉機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下:傳送帶方案二:L型封口器和橫封器及切刀同時(shí)運(yùn)動(dòng)。具體構(gòu)成見(jiàn)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)名稱包裝紙輸

9、送機(jī)構(gòu)紙袋成型機(jī)構(gòu)熱定型式 封口機(jī)構(gòu)切斷機(jī) 構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)形式由1個(gè)固定在機(jī)架上 的傳動(dòng)桿套牢卷筒薄象鼻成型器L型封口 器，橫封器切刀帶式輸送 機(jī)- - - 功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程在此方案中米用間歇式運(yùn)動(dòng)，包裝袋成型的方式是紙從上方向下運(yùn)送，運(yùn)動(dòng)是由下方的輯輪牽引的。紙通過(guò)象鼻式成型器將其卷成圓筒狀后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)。封口成L型，將紙筒的縱向開(kāi)口和底而開(kāi)口封合，封好后開(kāi)始進(jìn)行灌裝。灌裝好后的紙袋繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，下面橫封器使上開(kāi)口封合，并由下面的切刀切斷。、整體機(jī)構(gòu)多利用齒輪、鏈輪，傳力特性良好，靠操作性強(qiáng)，安全可靠性高，加工容易，封口和切斷在一個(gè)運(yùn)動(dòng)中同時(shí)完成，操作簡(jiǎn)單，但對(duì)機(jī)構(gòu)求較高。此方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下：

10、A機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)比較機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)的方法有 3種，分別是經(jīng)驗(yàn)法、數(shù)學(xué)法和試驗(yàn)法，課程設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)法，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)方案作粗略的定性評(píng)價(jià)。萬(wàn)案一萬(wàn)案二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)工藝動(dòng)作的準(zhǔn)確 性良好良好良好特定功能良好良好良好良好運(yùn)動(dòng)性能轉(zhuǎn)速、行程可調(diào)性良好運(yùn)動(dòng)精度優(yōu)優(yōu)良好良好動(dòng)力性能承瑞昉良好良好良好良好增力特性良好良好良好良好傳力特性良好良好良好良好震動(dòng)噪聲小小工作性能效率圖低較局較局較局很好壽命長(zhǎng)短較長(zhǎng)較長(zhǎng)較長(zhǎng)較長(zhǎng)可操作性便捷便捷便捷便捷安全性好好好好可靠性好好好好適用范圍廣泛廣泛有限制廣泛經(jīng)濟(jì)性加工難易易易易易能耗大小小小小小制造成本低低低低方案二的傳動(dòng)比計(jì)算

11、：選用可調(diào)速電機(jī)，要求的轉(zhuǎn)速是30轉(zhuǎn)每分鐘。牽引紙袋輪的半徑 r為3倍 的袋長(zhǎng)與pi的比值。牽引輪每轉(zhuǎn) 1/4圓周封口一次，所以凸輪與牽引輪生動(dòng)比為1: 4第2章執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1包裝紙輸送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的液體自動(dòng)包裝 機(jī)沒(méi)有動(dòng)力機(jī)構(gòu)，原因 有以 下幾點(diǎn)：1?包裝紙是軟的，如 果輸送不好會(huì)使包裝紙堆積 或者拉斷2?俞送包裝紙不需要 很大的動(dòng)力。轉(zhuǎn)動(dòng)桿1轉(zhuǎn)動(dòng)桿2轉(zhuǎn)動(dòng)桿3包裝紙轉(zhuǎn)動(dòng)桿43?夜體包裝機(jī)構(gòu)中的 縱封可以在封裝包裝 袋的同 時(shí)將包裝紙向下拉，這樣就可以使輸送機(jī)構(gòu)中的包裝紙按需求送紙，不會(huì)由現(xiàn)堆積或 者是拉斷的可能。輸送機(jī)構(gòu)如圖所示：此機(jī)構(gòu)共有三個(gè)傳動(dòng)桿，包裝紙?jiān)趥鲃?dòng)桿1上，通過(guò)在傳動(dòng)桿2,傳動(dòng)

12、桿3以及傳動(dòng) 桿4上的繞節(jié)可 使包裝紙繃緊，這樣可使包裝 紙穩(wěn)定的輸送下來(lái)，這樣不會(huì)產(chǎn)生輸送過(guò)量2.2紙袋成型機(jī)構(gòu)現(xiàn)象。具體的繞節(jié)方式如右圖。2.2.1紙袋成型機(jī)構(gòu)的選擇U形板成型器、為什么選擇象鼻成型器，而不是其他常見(jiàn)的三角板成型器、翻領(lǐng)成型器？下面是4種常見(jiàn)的成型器的比較成型器成型特 占八、應(yīng)用范圍適應(yīng) 性折疊成型時(shí) 受力狀況是否滿足課 程要求備注三角板成 型器可將平張薄 膜折疊成 型多種機(jī)型上 應(yīng)用，尤其當(dāng)制袋規(guī)格 較大變化時(shí)良好差是U形板成 型器可將平張薄 膜折疊成 型應(yīng)用比較廣較好比二角板成型 器好是象鼻成型 器可將平張薄 膜折疊成 型只能適應(yīng)一種市見(jiàn)較好彎折平緩，成 型阻力小是設(shè)計(jì)

13、制造比 翻領(lǐng)式簡(jiǎn) 單翻領(lǐng)成 型器可將平張薄 膜折疊成 型只能適應(yīng)一種市見(jiàn)較差成型阻力較 大，容易造成拉伸等塑 性變形是設(shè)計(jì)、制造 和調(diào)試比其 他成型器復(fù) 雜結(jié)合成型器的特點(diǎn)(包括優(yōu)缺)和課程設(shè)計(jì)要求，此方案選擇象鼻成型器作 為全自動(dòng)液體包裝機(jī)的紙袋成型機(jī)構(gòu)。222紙袋成型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).二角板的設(shè)計(jì)象鼻成型器可以看作在 U形板成型器的基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)作一些修改而形成的，成型器如下圖。三角板的安裝角 A=510。，并以此算其頂角2B,按所 制空帶的帶寬2a確定三 角板的頂高d,找準(zhǔn)連接位置 m,圓弧槽圓弧半徑為 R= ( 0.10.3) a。圖中個(gè)數(shù)值之間的關(guān)系如下表已知數(shù)值2a240mmA10未知關(guān)

14、系式數(shù)值R !設(shè) R=0.2a24mmBsin A=ta nB9.851mm=0R33.941mm.圓弧槽的設(shè)計(jì)在U形成型器中，U形槽的周長(zhǎng)與帶長(zhǎng)相等，那么在我們?cè)O(shè)計(jì)的圓弧槽中,我們加入了橢圓，使得在豎封的時(shí)候更容易成形；同時(shí)我們留由 20mm的余量，利于圭寸口,即：橢圓周長(zhǎng)L ,短軸長(zhǎng)d，長(zhǎng)軸長(zhǎng)c,貝U L=2- _ +4(c-d),且 d=R圓弧槽(包括橢圓部分)的周長(zhǎng)Y=血；+ ： +2(c-d),且Y=(2a-20)mm由以上4式得c=58.602mm ,d=24mm熱定型式圭寸口機(jī)構(gòu)縱封器象鼻成型器的最終效果圖如下此設(shè)計(jì)中同時(shí)起液體自動(dòng)封裝機(jī)的縱封器是完成制袋工藝中縱逢的縫合,到輸送

15、包裝材料的作用。由于整個(gè)制袋過(guò)程是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，所以縱封器是輻式的，工作時(shí)兩個(gè)輻筒等速相向連續(xù)回轉(zhuǎn)，疊合后的包裝材料從兩個(gè)輻筒之間通過(guò)時(shí)，安裝在輻筒內(nèi)的電熱絲加熱靠輻射傳遞熱能，并并壓合薄膜形成縱縫，該縱封器 對(duì)包裝材料具有施壓，封合，牽引的作用。在此設(shè)計(jì)中，縱封器的尺寸是通過(guò)搭配齒輪的方式調(diào)配的?？v封器的效果圖如下:縱圭寸器的基本尺寸：直徑是 119mm ,厚度為10mm ,圭寸口處兩輪的 距離為1毫米。2.3.1橫封器該橫封器同縱封器一樣，也是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的，效果圖如下因?yàn)榧埓膶挾仁?240mm ,所以該橫封器的寬度是 120mm ,可滿足需要。橫封器轉(zhuǎn)一周封一次，兩個(gè)橫封器的轉(zhuǎn)速一致，是通過(guò)

16、后面相互嚙合的齒 輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的切斷機(jī)構(gòu)切斷機(jī)構(gòu)是液體包裝袋成型的最后一道工序，通過(guò)前兩道工序熱封后的液體包裝袋還成直條狀，需要切斷機(jī)構(gòu)剪切為袋狀。根據(jù)剪刀裁紙的原理，此液體全自動(dòng)封裝機(jī)的切斷機(jī)構(gòu)是采用“錯(cuò)刀式”剪 切，此種切刀方式可以避免兩刀口相互接觸，延長(zhǎng)切刀壽命，但是動(dòng)刀是由凸輪帶動(dòng)的，需要數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)精確，靈活性不高。具體如下圖所示：推桿的由凸輪直接傳動(dòng)，為穩(wěn)定切刀，使用壓桿固定住推桿。推桿的另一端連接著切刀，上切刀和下切刀錯(cuò)開(kāi)，這樣就可通過(guò)切刀的來(lái)回運(yùn)動(dòng)將包裝袋切斷。凸輪設(shè)計(jì)為慢進(jìn)快回的形式，凸輪推動(dòng)推桿使切刀向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上面的包裝紙連續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)凸輪將推桿推到最大位移處時(shí)，兩 個(gè)切刀將

17、包裝袋切 斷，并快速返回，這樣可以避免上面的包裝袋在刀上堆積。切刀被凸輪推過(guò)去后由彈簧將其拉回，使整個(gè)過(guò)程中切刀能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。切刀的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是每 2秒鐘切一次。切刀的尺寸是寬120mm ,厚度為15mm ,輸送機(jī)構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)的選擇.分析輸送機(jī)構(gòu)的分類2.分析輸送機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，選擇合適的輸送裝置輸送機(jī)構(gòu)重力式輸送裝置滑槽重力滾道動(dòng)力式輸送裝置帶式輸送機(jī)鏈?zhǔn)郊鞍彐準(zhǔn)捷斔蜋C(jī)其他類型輸送機(jī)輸送機(jī)構(gòu)特點(diǎn)缺點(diǎn)是否符合設(shè)計(jì)要求重力式輸送裝置依靠物件自身的重力 或慣性力以克服滑槽 或滑道的接觸摩擦阻 力而實(shí)現(xiàn)輸送只能向下輸送，且運(yùn) 動(dòng)穩(wěn)定性差否動(dòng)力式輸送裝置不僅可以向下輸送， 而且可以沿水平和向 上輸送，輸送速度可

18、調(diào)節(jié)需動(dòng)力傳動(dòng)，有能耗 和能量損失是3.確定動(dòng)力式輸送裝置后，選擇合適輸送機(jī)輸送機(jī)特點(diǎn)是否符合設(shè)計(jì)要求帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，造 價(jià)低廉，適應(yīng)性強(qiáng)，可輸 送袋、盒、箱等產(chǎn)品是鏈?zhǔn)郊鞍彐準(zhǔn)捷斔蜋C(jī)直接承載大型箱體之類 的物 件，不適宜輸送袋裝產(chǎn)品否其他類型輸送機(jī)利用物品本身的特性比如磁性而采用特種傳輸形式否4.選定帶式輸送機(jī)構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)滾輪的半徑為r,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 w,帶速為v ,則v=rw已知 r=80mm ,w= 清，v=0.2513m/s該輸送機(jī)構(gòu)的效果圖如下輸送機(jī)構(gòu)為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，勻速的將包裝好的產(chǎn)品輸送到指定的容器執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖送紙機(jī)構(gòu)連續(xù)運(yùn)動(dòng)縱封連續(xù)運(yùn)動(dòng)連續(xù)封口送料機(jī)構(gòu)

19、停進(jìn)料停進(jìn)料橫圭寸0度封口360度封口720度封口連續(xù)運(yùn)動(dòng)傳送帶連續(xù)運(yùn)動(dòng)切刀退刀進(jìn)刀退刀進(jìn)刀04590180360 405450540720f V 5 1第3章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1傳動(dòng)方案液體自動(dòng)包裝機(jī)不需要太大的動(dòng) 力，所以又一臺(tái)電動(dòng)機(jī)就可以滿足傳動(dòng)需 要。具體介紹如下：圖2如圖1.1中三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 是600r/min,通過(guò)皮帶傳送到蝸桿，蝸桿 再傳送到渦輪。圖2繼續(xù)圖一的傳動(dòng)，當(dāng)蝸桿傳動(dòng)到渦輪后，渦輪帶動(dòng)整個(gè)主干轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩嚙合齒輪就一圖3起旋轉(zhuǎn)，鏈輪2和鏈輪3即轉(zhuǎn)動(dòng)。錐 齒輪1和錐齒輪2嚙合是錐齒輪2的轉(zhuǎn)桿與主桿垂直，錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)后就帶動(dòng)鏈 輪1轉(zhuǎn) 動(dòng)。圖3中鏈輪2通過(guò)傳動(dòng)鏈

20、到鏈輪4,鏈輪4通過(guò)傳動(dòng)桿傳動(dòng)到凸輪。鏈輪 3通過(guò)傳動(dòng)鏈到鏈輪5,鏈輪5通過(guò)傳動(dòng)桿傳動(dòng)到傳送帶，使傳送帶連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖411 1圖4中的鏈輪1通過(guò)傳動(dòng)鏈帶動(dòng)了鏈輪6,同時(shí)鏈輪7也一起轉(zhuǎn)動(dòng)0圖5中鏈輪7通過(guò)傳動(dòng)鏈帶動(dòng)鏈輪8,最終使兩嚙合齒 輪轉(zhuǎn)動(dòng)。此齒輪會(huì)帶動(dòng)縱圭寸轉(zhuǎn) 動(dòng)。等輪 鏈輪8Nt1齒輪20原動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的需要，擬定使用三相異步電動(dòng)機(jī)，選用的電動(dòng)機(jī)是高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠的。三相異步電動(dòng)機(jī)為 系列全封閉自扇冷式三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。具體參數(shù)如下丫系列轉(zhuǎn)速(r/min)600額定電壓（V）380頻率（Hz）50長(zhǎng)度 （mm）243寬度 （mm）126高度

21、 （mm）140注：長(zhǎng)度，寬度，和度不是具體參數(shù)，選電動(dòng)機(jī)時(shí)可作為參考如果考慮轉(zhuǎn)差率的話可選擇轉(zhuǎn)速為900r/min的三相電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的渦輪蝸 桿的傳動(dòng)比為 1： 30 o計(jì)算傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是 600轉(zhuǎn)每分鐘，即nm=600 r/min電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)到蝸桿，蝸桿和渦輪的傳動(dòng)比是1： 20，所以蝸桿的轉(zhuǎn)速n蝸桿=600 r/min ,渦輪的轉(zhuǎn)速是 n渦輪=30 r/min。與渦輪同軸的齒輪是 z=30 , m=6的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，與其標(biāo)準(zhǔn)嚙合的齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與直齒輪同軸的兩個(gè)橫封器的轉(zhuǎn)速也為30 r/min。轉(zhuǎn)速與渦輪一樣。錐 齒輪1和錐齒輪2標(biāo)準(zhǔn)嚙合，傳動(dòng)比為1： 1，所以錐齒輪1的轉(zhuǎn)速和

22、渦輪的轉(zhuǎn) 速一至。鏈輪2和鏈輪3的轉(zhuǎn)速都為30 r/min。 鏈輪2和鏈輪4的傳動(dòng)比是1： 1，鏈輪4帶動(dòng)了凸輪，所以凸輪的轉(zhuǎn)速和橫封器的轉(zhuǎn)速一致。 鏈輪3帶動(dòng)鏈輪5,即帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)比為1： 1 0如圖4和圖5,鏈輪1和鏈輪6,鏈輪7和鏈輪8的傳動(dòng)比分別為1： 1,和2： 1。所以鏈 輪8的轉(zhuǎn)速n8=15 r/min。鏈輪8轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)z=20 ,m=6的標(biāo)準(zhǔn)嚙合的直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即帶動(dòng)了縱圭寸的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以縱圭寸的轉(zhuǎn)速n縱封=15 r/min ,縱封的直徑是119mm，角速度為一 /2。將上述列成表如下：名稱轉(zhuǎn)速(r/min)半徑（mm）備注原動(dòng)機(jī):600皮帶輪(60040蝸桿600渦輪:3

23、0齒輪30Z=30m=6錐齒輪230Z=20m=6錐齒輪1:30Z=20m=6鏈輪130Z=15鏈輪230Z=15鏈輪3:30Z=15鏈輪430Z=15鏈輪530Z=15鏈輪6；30Z=15鏈輪730Z=15鏈輪81 15Z=30凸輪；30橫封器30縱封器15R=59.5傳送市；30R=40齒輪2015Z=20m=6凸輪設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)通常由凸輪、推桿、機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成。其特點(diǎn)是凸輪具有曲線工作表面，利用不同的凸輪輪廓曲線可使推桿實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定規(guī)律，并且簡(jiǎn)單緊湊。根據(jù)裝置要求，為避免包裝袋在切刀處積壓而影響熱封及剪切，需要凸輪有急回特性。故采用對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，這種推桿由于滾子與凸輪

24、輪廓之間為滾動(dòng)摩擦，所以磨損比較小，可以用來(lái)傳遞比較大的動(dòng)力。且凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī) 律為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利于與裝置其他部件協(xié)調(diào)。為不產(chǎn)生過(guò)大沖擊，凸輪的運(yùn)動(dòng)采用正弦運(yùn)動(dòng)曲線。一、 基圓半徑的選擇由機(jī)械原理（第七版）可知，基圓半徑r應(yīng)符合：dss）2其中nn為位移曲線的斜率I . f 二5e為偏距s為推程的值一般為 口 根據(jù)網(wǎng)上資料顯示，推程時(shí)，對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件，許用壓力角=30 ,推程的壓力角 匚=30 ,形封時(shí)回程的壓力角 匚=30 而正弦凸輪ds/d 5 最大值為 6.28hw/ 5。由于是對(duì)心運(yùn)動(dòng)，e=0,根據(jù)具體裝置，h選取為70mm根據(jù)以上數(shù)據(jù)算的凸輪的基圓半徑為i :皿；，取r為50mm二、凸

25、輪輪廓線的設(shè)計(jì)已知數(shù)據(jù)：r=50mm ,推程h=70mm0叮叮一時(shí)，推-3程為正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律Q |W?祐 St fi| TOC o 1-5 h z FA1BCDEFG|hI5SIr10 00500X電 d時(shí)，回程也為正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律則凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：推桿位移規(guī)律0. 05 0, 000550.1 0. 0043970.15 0. O14S250,2 0. 0350860, 25 0.06B390.3 0.117B890. 35 0.1866620.4 0.2777050. 45 0. 3939130,5 0. 5380680. 55 712830.6 0. 9207232.498986 49. 9

26、3806099211 49.7545807.474122 49.4532109.940437 49. 037720L2.3S7L2 48.5US5014. 810B5 47. 37945017. 20B9 47.1439B019.57906 46.30883021.91962 45. 37705Q21.22924 44.35133026. 50695 43.23393028.752 42.026690e=50iuih=7Qiin1 _ _I0. 65 1.16412330.963B3 40.7309300. 7 1.44524?33.14194 39.347500. 75 1.76614735

27、. 285 Bl 37. 8767100,8 2.12869837. 394B4 36.3184100.95 2,53459739.46821 34.6719400.9 2. 98531141.50402 32.936200. 95 3. 482169 43. 50323 31.109671 4.02625145.46152 29.190511.05 i. 618441L L 5. 2594071.15 5.94960247. 3773 27.1765549. 24759 25. 0654551.06873 22. J3547L1.2 6. 6892581.25 7. 47B39B. 3167

28、911,33 9. 20403610.139481.45 11.1222652. 8366 20. 5417954. 54611 18.1242256.19162 15.5996757. 76676 12.9660B26444 10. 22174676 SS7. 3654041.5 13.1 fil M. 4. RAfi+13000000000000理論廓線方程式Y(jié)=(r+s)cosfj三、凸輪三維建模：.利用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及所推導(dǎo)由來(lái)的公式，利用第三方軟件Microsoft officeexcel,作由SolidWorks2007三維建模所需要的凸輪理論廓線的XY坐標(biāo)點(diǎn).導(dǎo)入SolidWorks

29、 ,等距滾子半徑后得由凸輪的三維模型第4章 液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型與運(yùn)動(dòng)仿真液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型通過(guò)選材）方案比較和制造零件）將各個(gè)零件裝配起來(lái)）使之能完成設(shè)計(jì) 要求的功 能。液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型如下：，機(jī)這是正面圖，運(yùn)行過(guò)程如下：馬達(dá)啟動(dòng)后，縱封器旋轉(zhuǎn)，牽引著包裝紙輸送機(jī)構(gòu)向下送紙，包裝紙通過(guò) 連續(xù)成型，通過(guò)縱封器將包裝袋縱向封口。包裝袋繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng) ，紙袋成型器可到達(dá)橫封器后進(jìn)行橫向封口，封好后開(kāi)始灌裝液體。此時(shí)包裝袋已將封好，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到切斷裝置的切刀處時(shí)，切刀將其切斷，包裝袋掉落到傳送帶上并由傳送帶將其運(yùn)到指定的容器內(nèi)。如此，整個(gè)機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，每?jī)擅肷a(chǎn)一袋，所以橫封器每?jī)擅敕?/p>

30、口一次，切刀每?jī)擅肭袛啻?。而縱封器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)進(jìn)行牽引包裝紙和封口。整個(gè)機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以包裝袋是連續(xù)生產(chǎn)由來(lái)。液體自動(dòng)包裝機(jī)的傳動(dòng)裝置如下：選擇三相電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，具連接著皮帶輪。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后通過(guò)皮帶將動(dòng)力傳遞到蝸桿，使渦桿的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一致。蝸桿將動(dòng)力傳輸?shù)綔u輪。縱封器”如上 圖，渦輪被渦 桿傳動(dòng)后，帶 動(dòng)了 錐齒輪 1轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí) 帶動(dòng)預(yù)期標(biāo) 準(zhǔn)嚙合的錐 齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng), 鏈輪1通過(guò) 鏈?zhǔn)规溳?, 鏈輪3轉(zhuǎn)動(dòng)。 與此同時(shí)齒 輪1和齒輪 轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)了 橫封器轉(zhuǎn)動(dòng)， 鏈輪4帶動(dòng)鏈輪5使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪 8帶動(dòng)鏈輪6使傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪3通過(guò)鏈條帶動(dòng)鏈輪 7轉(zhuǎn)，由此使相互嚙合的由來(lái) 3和齒輪

31、4轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)前面的縱封器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。液體自動(dòng)包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)仿真的運(yùn)動(dòng)圖像請(qǐng)見(jiàn)光盤）在這里就只表示一下仿真后生成的圖像。下 圖為渦桿的角速度，n渦桿=10r/s,即600r/min ,和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一致。 no0,401 .M1 H2.40AEBO3 2034J4O下圖為豎封的角速度圖像，其中轉(zhuǎn)速為 0.25r/s,即15r/min ,滿足設(shè)計(jì)要求殆延逐：X生珂衛(wèi)* 7下圖為橫封器角速度圖像，轉(zhuǎn)速為 30 r/min7oJ JfU用詐甩 - z -?sr-l下圖為凸輪的角速度圖像，可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)情況和橫封器一致= 151 JO040OJCUO下圖為切刀的質(zhì)心速度圖，周期為2秒，回程時(shí)間較短。苗HE愜K切刀