自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)專心專注專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的設(shè)計(jì)作 者 姓 名：林明指 導(dǎo) 教 師：王雷 副教授單 位 名 稱：機(jī)械工程與自動(dòng)化專 業(yè) 名 稱：機(jī)械工程及自動(dòng)化東 北 大 學(xué)2014年6月Design of the automatic folding &sealing machineby Lin mingSupervisor: Wang leiNortheastern UniversityJune 2014畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容：翻譯外文資料撰寫開題報(bào)告，完成

2、總體方案設(shè)計(jì)，各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)繪制A0圖4張，包括裝配圖、部件圖、零件圖撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分：題目：設(shè)計(jì)或論文專題的基本內(nèi)容：學(xué)生接受畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目日期第周指導(dǎo)教師簽字：年月日自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的設(shè)計(jì)摘要包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的重要基礎(chǔ)，在輕工機(jī)械行業(yè)中占有重要的地位。自動(dòng)折蓋封箱機(jī)作為一種包裝機(jī)械, 能夠?qū)崿F(xiàn)紙箱封口的自動(dòng)化和機(jī)械化，有著重要意義。本次課題設(shè)計(jì)的是自動(dòng)折蓋封箱機(jī)，采用兩側(cè)皮帶驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行封箱的方案，這種方案在技術(shù)上是相當(dāng)成熟，它被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中。另外，自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的應(yīng)用范圍廣、占地面積小、可單機(jī)使用，也可以連接無人化包裝生產(chǎn)線，可以廣泛應(yīng)用在家用

3、電器、紡織、食品、百貨、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)折蓋封箱機(jī)能夠在包裝流水線上自動(dòng)封蓋箱子頂部，或者可以單獨(dú)工作，封蓋箱子頂部。因此，要實(shí)現(xiàn)以上功能，需要封箱機(jī)能滿足以下條件：1.使箱子能夠自動(dòng)向前移動(dòng)，完成后續(xù)動(dòng)作；2.能夠折合箱子上端左、右頁（相對(duì)于進(jìn)給方向）以及前、后頁；3.能夠自動(dòng)將膠布敷貼到箱子頂部的縫隙，并完成切斷膠布的工作；4.能夠調(diào)整封箱機(jī)，使機(jī)器能夠封蓋不同寬度和高度的箱子。該論文詳細(xì)說明了本次封箱機(jī)設(shè)計(jì)的步驟及其依據(jù)，包括設(shè)計(jì)方案的選擇、電機(jī)的選擇、工作臺(tái)部件的設(shè)計(jì)、頂式部件設(shè)計(jì)和刀片的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：封箱機(jī)；四桿機(jī)構(gòu)；工作臺(tái)部件；刀架部件；刀片設(shè)計(jì)。Design of

4、 the automatic folding &sealing machine AbstractPackaging machine is the important foundation of packaging industry, in the light industry machinery industry occupies an important position. Automatic folding &sealing machine as a kind of packaging machinery, can realize the automation and mechanizat

5、ion for carton sealing, has important significance. This topic design is the automatic folding &sealing machine, using both sides of the belt drive to sealing, this scheme is quite mature in technology, it is widely used in practical production. In addition, the wide application of automatic folding

6、 &sealing machine, cover an area of an area small, it can use single also can connect unmanned packaging production line, can be widely used in household appliances, textile, food, department stores, pharmaceutical, chemical and other industries.The design of the automatic folding &sealing machine c

7、an automatically on the packaging line block at the top of the box, or you can work alone, at the top of the block box. Therefore, to achieve the above functions, need sealing function to satisfy the following conditions：1. Make the box automatically moving forward, to complete the follow-up actions

8、; 2. Able to fold the box top left and right page (relative to give direction), and before and after pages; 3. Apply to box can automatically tape at the top of the aperture, and finish the job to cut off the tape; 4. To be able to adjust the sealing machine, the machine can block with different wid

9、th and the height of the box. The paper illustrates in detail the sealing machine design steps and its basis，including the selection of design scheme, the selection of motor, the workbench parts design, parts design and the design of the blade type on the head.Keywords: Sealing machine; Four-bar lin

10、kage; The workbench part; Rest parts; The blade design.目 錄 TOC o 1-3 h z u 6892272344509第1章 緒論1.1 設(shè)計(jì)背景及目的隨著社會(huì)的發(fā)展，包裝封口機(jī)在各種機(jī)械中發(fā)揮著越來越重要的作用。包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。同時(shí)伴隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，包裝封口機(jī)械在流通領(lǐng)域中起著越來越重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展和各種食品加工品的出現(xiàn)，對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求。包裝箱封口機(jī)更是包裝機(jī)械中不可缺少的部分。它主要是采用膠帶對(duì)紙箱封口，可以根據(jù)紙箱大小隨意調(diào)整封

11、箱尺寸，封箱平整，可一次完成上、下封箱動(dòng)作，即可單機(jī)作業(yè)，也可與流水線配套使用，廣泛應(yīng)用于家用電器、紡織、百貨、醫(yī)藥等行業(yè)。包裝機(jī)械是指完成全部或部分包裝過程的機(jī)器。包裝過程包括成型、充填、封口、裹包等主要包裝工序以及清洗、干燥、殺菌、貼標(biāo)、捆扎、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。由此定義可看出，本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)折蓋封箱機(jī)實(shí)為一種能夠?qū)崿F(xiàn)封口功能的部分包裝過程的機(jī)器。包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的重要基礎(chǔ)，在輕工機(jī)械行業(yè)中占有重要的地位。包裝機(jī)械為包裝業(yè)提供重要的技術(shù)保障，對(duì)包裝業(yè)的發(fā)展起著重要的作用，同時(shí)在食品、醫(yī)藥、日用品、化工產(chǎn)品等生產(chǎn)中也起著重要的作用。包裝機(jī)械是使產(chǎn)品包裝實(shí)

12、現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的根本保證。自動(dòng)折蓋封箱機(jī)是一種常用的包裝機(jī)械，使用BOPP即粘膠帶（也叫封箱膠帶）對(duì)紙箱進(jìn)行封箱，可上、下兩面同時(shí)封箱，包裝速度快、效率高、美觀大方。自動(dòng)折蓋封箱機(jī)工作對(duì)象一般是瓦楞紙箱。紙箱和紙盒是主要的紙制包裝容器，兩者形狀相似，習(xí)慣上小的稱盒，大的稱箱，一般由紙板或瓦楞紙板制成，屬于半剛性容器。由于它們的制造成本低、重量輕，便于堆放運(yùn)輸或陳列銷售，并可重復(fù)使用或作為造紙材料，因此至今乃至將來仍是食品、藥品、飲料包裝的基本形式之一。自動(dòng)折蓋封箱機(jī)作為一種包裝機(jī)械，能夠?qū)崿F(xiàn)紙箱封口的自動(dòng)化和機(jī)械化，有著以下幾點(diǎn)重要意義：（1）有利于被包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)銷

13、售的競(jìng)爭(zhēng)力；（2）能大幅度地提高生產(chǎn)效率，加快產(chǎn)品的不斷更新；（3）延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，方便產(chǎn)品的流通；（4）可減少包裝場(chǎng)地面積，節(jié)約基建投資；（5）能節(jié)約材料，降低成本，保護(hù)環(huán)境；（6）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；綜述所述，自動(dòng)折蓋封箱機(jī)作為一種包裝機(jī)，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化能夠使其在食品、醫(yī)藥、日用品、化工產(chǎn)品等生產(chǎn)中發(fā)揮更重要的作用，推動(dòng)輕工機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。1.2 國(guó)內(nèi)自動(dòng)折蓋封箱機(jī)發(fā)展概況（1）我國(guó)包裝箱封口機(jī)械概況解放前，我國(guó)包裝箱封口機(jī)械基本上是空白的。絕大部分產(chǎn)品都不用包裝，只有少數(shù)產(chǎn)品采用手工包裝，因此談不上不上包裝機(jī)械化。只有上海、北京、天津、廣州等幾大城市有英、美等國(guó)進(jìn)口的啤酒、汽水灌

14、裝機(jī)及卷煙小包裝機(jī)等。解放后的30年間，我國(guó)包裝封口機(jī)械的發(fā)展相當(dāng)緩慢。1956年我國(guó)生產(chǎn)了第一臺(tái)卷煙小包裝機(jī)。20世紀(jì)60年代，我國(guó)又生產(chǎn)了果酒、啤酒灌裝機(jī)，20世紀(jì)70年代木逐漸開發(fā)了真空包裝機(jī)等，但是還沒有形成包裝工業(yè)體系。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，對(duì)外貿(mào)易不斷擴(kuò)大人民生活水平顯著提高，對(duì)產(chǎn)品的包裝要求越來越高，迫切要求包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，從而大大促使了包裝機(jī)械的發(fā)展，包裝機(jī)械在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有的位置越來越重要。20世紀(jì)90年代以來，包裝機(jī)械工業(yè)每年平均以20%-30%的速度增長(zhǎng)，發(fā)展速度高于整個(gè)包裝工業(yè)平均增長(zhǎng)速度的15%-17%，比傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)的平均增長(zhǎng)值高4.

15、7%。包裝機(jī)械工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的非常重要的新興行業(yè)。隨著我國(guó)商品經(jīng)濟(jì)的繁榮和人民生活水平的提高，包裝箱封口機(jī)械包裝技術(shù)的前景十分樂觀。近年來，國(guó)家加大了對(duì)食品和藥品質(zhì)量和安全的監(jiān)督力度，對(duì)食品的生產(chǎn)加工包裝技術(shù)都提出了新的要求。一批生產(chǎn)企業(yè)先后投入資金進(jìn)行包裝設(shè)備的技術(shù)改造和生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新，在一定程度上提升了我國(guó)包裝箱封口機(jī)械的水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。盡管我國(guó)包裝箱封口機(jī)械包裝技術(shù)的水平有了提高，但是我國(guó)的包裝箱機(jī)械包裝技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家的相比在競(jìng)爭(zhēng)中還是明顯處于弱勢(shì)。無論在產(chǎn)品品種、技術(shù)水平還是產(chǎn)品質(zhì)量方面都有一定的差距。并且我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)30左右的企業(yè)存在低水平的重復(fù)建設(shè)。這種狀

16、況不但浪費(fèi)了有限的資金、人力等重要資源，還造成了包裝機(jī)械市場(chǎng)的無序混亂，阻礙了行業(yè)的健康發(fā)展，制約了我國(guó)中小食品企業(yè)包裝機(jī)械的升級(jí)換代和包裝技術(shù)的創(chuàng)新。我國(guó)的包裝機(jī)械多以單機(jī)為主，科技含量和自動(dòng)化程度低，在新技術(shù)、新工藝、新材料方面應(yīng)用的少，滿足不了我國(guó)當(dāng)前食品企業(yè)發(fā)展的要求。一些食品企業(yè)為了技術(shù)改造，不得不花費(fèi)大量的資金從國(guó)外引進(jìn)一些技術(shù)先進(jìn)的、生產(chǎn)效率高、包裝精度高的成套食品包裝生產(chǎn)線，導(dǎo)致很大一部分國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額被國(guó)外品牌所占領(lǐng)。我國(guó)的食品包裝機(jī)械發(fā)展空間依然廣闊，食品包裝機(jī)械包裝技術(shù)的水平有待迫切開發(fā)的需要。日前，隨著包裝機(jī)械技術(shù)含量日趨增加，國(guó)外已經(jīng)已將很多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在包裝機(jī)械上，

17、如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、自動(dòng)柔性補(bǔ)償技術(shù)、激光切割技術(shù)、信息處理技術(shù)等，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的一些包裝機(jī)技術(shù)含量較低，先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用較少，國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械低水平重復(fù)建設(shè)對(duì)行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)換代和創(chuàng)新已經(jīng)構(gòu)成了阻礙。另外，包裝機(jī)械市場(chǎng)日趨壟斷化。目前中國(guó)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，其他包裝機(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，在世界包裝市場(chǎng)中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)（集團(tuán)）所壟斷，包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化。國(guó)際包裝界十分重視提高包裝機(jī)械加工和整個(gè)包裝系統(tǒng)的通用能力，所以包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢(shì)，很多零部件不再由包裝機(jī)械廠生產(chǎn)，而是由一些通用

18、的標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn)，某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，真正有名的包裝機(jī)械廠將可能是組裝廠。產(chǎn)品向多功能與單一、高速兩極化發(fā)展。包裝機(jī)械的最終作用在于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品多樣化。包裝機(jī)械行業(yè)面對(duì)市場(chǎng)的需求和如何趕上甚至超越發(fā)達(dá)國(guó)家的包裝機(jī)械，及如何加大自主創(chuàng)新的步伐，力爭(zhēng)在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品，是擺在我國(guó)包裝箱封口機(jī)機(jī)械企業(yè)面前的緊迫任務(wù)。（2）國(guó)內(nèi)包裝箱封口機(jī)械發(fā)的趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，包裝箱封口機(jī)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前包裝機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化

19、趨勢(shì)，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而包裝機(jī)械技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：機(jī)電一體化、機(jī)械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、控制智能化。（3）國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)械與國(guó)際的主要差距第一，生產(chǎn)效率低、能耗高、穩(wěn)定性和可靠性差，產(chǎn)品造型落后，外觀粗糙，基礎(chǔ)件和配套件壽命低，國(guó)產(chǎn)的氣動(dòng)件和電器元件質(zhì)量差。比如河南星火包裝機(jī)械有限公司就在參照國(guó)外先進(jìn)包裝機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改造和創(chuàng)新產(chǎn)品，星火牌系列的灌裝機(jī)上的氣動(dòng)部分均采用德國(guó)FESTO和臺(tái)灣AirTac的氣動(dòng)元件。第二，控制技術(shù)應(yīng)用得少。比如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)等。專家指出，世界上德國(guó)、意大利、美國(guó)和日本的

20、包裝機(jī)械水平處于領(lǐng)先地位。其中，在美國(guó)成型、充填、封口三種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)更新很快。如美國(guó)液體灌裝設(shè)備公司(EJF)生產(chǎn)的液體灌裝機(jī)，一臺(tái)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)重力灌裝、壓力灌裝以及正壓移動(dòng)泵式灌裝。就是說，任何黏度的液體，只要通過微機(jī)控制來改變灌裝方式就可以實(shí)現(xiàn)。近幾年來，這種技術(shù)在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了，比如江蘇群杰包裝機(jī)械廠、廣州澳特包裝機(jī)公司等等。1.3 國(guó)外自動(dòng)折蓋封箱機(jī)發(fā)展概況國(guó)外的包裝箱封口機(jī)械工業(yè)技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)幾段；簡(jiǎn)單機(jī)械化、初級(jí)自動(dòng)化、自動(dòng)包裝封口機(jī)械、計(jì)算機(jī)控制的高度自動(dòng)化封口機(jī)械。20世紀(jì)40年代中期，在食品、卷煙、火柴等行業(yè)最先使用了包裝箱封口機(jī)械對(duì)產(chǎn)品包裝箱進(jìn)行封口。如英國(guó)的

21、巧克力包裝封口，美國(guó)的餅干包裝封口被稱為包裝箱封口界的先驅(qū)。50年代，包裝箱封口機(jī)上廣泛采用了光電管、電氣開關(guān)實(shí)現(xiàn)了包裝封口機(jī)械的初級(jí)自動(dòng)化。60年代，在包裝箱封口機(jī)械上廣泛采用了各種新型電子元件組成控制系統(tǒng)，并采用機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)等綜合技術(shù)，出現(xiàn)了自動(dòng)包裝封口機(jī)械。70年代，由于采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)包裝封口機(jī)械進(jìn)行控制，進(jìn)一步了解單片機(jī)和自動(dòng)化包裝箱封口機(jī)的水平。80年代，包裝箱封口機(jī)械行業(yè)大量的應(yīng)用了高新技術(shù)，如微電子技術(shù)、激光技術(shù)、超聲波技術(shù)以及光電纖維等，從而使包裝箱封口機(jī)械及生產(chǎn)線高度自動(dòng)化，使用效果更加理想可靠，包裝封口質(zhì)量更加提高。經(jīng)過60多年的發(fā)展，國(guó)外包裝箱封口機(jī)械的發(fā)展已

22、經(jīng)形成了獨(dú)立完整的體系，成為機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)重要分支。美國(guó)包裝工業(yè)起步于20世紀(jì)初期，自二戰(zhàn)以來得到快速發(fā)展，逐步建立并形成包括包裝材料、包裝工藝和包裝機(jī)械完整而獨(dú)立的工業(yè)體系。其包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值3%。據(jù)美國(guó)行業(yè)調(diào)查分析，其包裝箱封口機(jī)械最大使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是飲料產(chǎn)業(yè)、家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥用品及煙草業(yè)。 美國(guó)當(dāng)前前景看好的包裝封口機(jī)械是：水平枕式微機(jī)控制、配有伺服電機(jī)和薄膜張力好的電力控制裝置的包裝機(jī)械。今后微電子、電腦、工業(yè)機(jī)器人、智能型、圖像傳感技術(shù)和新材料等在包裝機(jī)械中將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用，使包裝機(jī)械日趨向自動(dòng)化、高效率化、節(jié)能化方向發(fā)展。 德國(guó)的包

23、裝箱封口機(jī)械在計(jì)量、制造、技術(shù)性能方面均屬世界一流。該國(guó)生產(chǎn)的啤酒、飲料灌裝成套設(shè)備生產(chǎn)速度快、自動(dòng)化程度高、可靠性好。主要體現(xiàn)在：工藝流程的自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高，滿足了交貨期短和降低工藝流程成本的要求；設(shè)備具有更高的柔性和靈活性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的靈活性、構(gòu)造的靈活性和供貨的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要；利用計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)提供成套設(shè)備，故障率低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；對(duì)環(huán)境污染少，主要包括噪音、粉塵和廢棄物的污染。意大利生產(chǎn)的包裝箱封口機(jī)械中，40是食品包裝封口機(jī)械，如糖果包裝機(jī)、茶葉包裝機(jī)、灌裝機(jī)等。產(chǎn)品的特點(diǎn)是外觀考究、性能優(yōu)良、價(jià)格便宜。意大利包裝機(jī)械行業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)就在于可以按照用戶

24、的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，并能保證很好地完成設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、檢驗(yàn)、組裝、調(diào)整和用戶需求分析等。日本是包裝箱封口機(jī)械的后起之秀。它是第二次世界大戰(zhàn)后才發(fā)展起來的，但是發(fā)展速度很快，20世紀(jì)60年代至70年代，包裝箱封口機(jī)械的產(chǎn)值平均每年增長(zhǎng)20%。70年代初期達(dá)到世界先進(jìn)水平，成為第二包裝大國(guó)，包裝箱封口機(jī)械的平均年產(chǎn)量是60萬臺(tái)（套），其年增長(zhǎng)率為10%。發(fā)展速度快的原因是日本善于引進(jìn)、仿制、創(chuàng)新和經(jīng)營(yíng)。德國(guó)的包裝箱封口機(jī)械也很發(fā)達(dá)。它擁有幾家在世界上號(hào)稱規(guī)模最大的包裝機(jī)械廠，它的包裝機(jī)械產(chǎn)品大量用于出口。此外，英國(guó)、法國(guó)、瑞典、瑞士等國(guó)家的包裝箱封口機(jī)械業(yè)各有優(yōu)勢(shì)，它們都在不斷研制新

25、型包裝箱封口機(jī)械，都有久享盛譽(yù)的包裝箱封口機(jī)械供應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。1.4 自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，包裝箱封口機(jī)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前包裝機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而包裝機(jī)械技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：機(jī)電一體化、機(jī)械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、控制智能化。第2章 自動(dòng)折蓋封箱機(jī)總體方案設(shè)計(jì)2.1 總體方案設(shè)計(jì)圖2.1所示為總體布局方案。自動(dòng)折蓋封箱機(jī)主要由側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)、折合折頁機(jī)構(gòu)以及折蓋機(jī)構(gòu)、封條敷貼

26、機(jī)構(gòu)以及可調(diào)整位置的機(jī)架等組成。通過兩個(gè)安裝在固定桿上的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)工作平臺(tái)上的側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)中的皮帶運(yùn)行。工作面為無動(dòng)力滾筒。皮帶和工作臺(tái)上的輥輪平臺(tái)形成箱體輪廓空間，在箱體進(jìn)入該空間后, 皮帶帶動(dòng)箱體前進(jìn)。折合折頁機(jī)構(gòu)、折蓋機(jī)構(gòu)以及封條敷貼機(jī)構(gòu)固定在可上下調(diào)動(dòng)的橫梁上。當(dāng)箱體運(yùn)行至刀架位置時(shí), 箱體前端將刀片架和膠輪壓退位, 使膠帶開始與箱體貼合；箱體離開刀架時(shí)，受彈簧彈力作用，刀片架復(fù)位彈起而切斷膠帶。同時(shí), 膠輪受回位彈簧彈力作用而復(fù)位，使封箱后的膠帶末端同紙箱貼牢。箱體離開封箱機(jī)，完成一個(gè)紙箱的膠帶封箱任務(wù)。圖2.1 自動(dòng)折蓋封箱機(jī)總體布局圖 技術(shù)參數(shù)的確定 (1)電機(jī)功率：400

27、W (2)輸送帶速度：20 m/min (3)封箱尺寸：L(200-600) mm；W（160-500）mm；H（120-480mm）(4)膠帶尺寸：（48-60）mm 2.2 機(jī)器外形尺寸在設(shè)計(jì)中，應(yīng)把人和機(jī)作為一個(gè)整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機(jī)的功能，以促進(jìn)二者的協(xié)調(diào)，提高人的工作效率。第一，需要考慮到普通人群和特殊人群?，F(xiàn)在大多數(shù)產(chǎn)品是為了普通人群設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)參照的標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)普通人群的數(shù)據(jù)確定的。但是特殊人群也是社會(huì)的重要組成部分，他們往往有著獨(dú)特的需要。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)充分地考慮特殊人數(shù)的特點(diǎn)和需要。 第二，需要考慮靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人的關(guān)系。人們使用產(chǎn)品時(shí)時(shí)常處于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種狀

28、態(tài)之中，因此，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不但要符合人體靜態(tài)的尺寸，也要符合人體的動(dòng)態(tài)尺寸。要讓人在使用它時(shí)，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設(shè)計(jì)有利于減少人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。第三，需要滿足人的心理需求和生理需求設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的心理需求。產(chǎn)品的色彩、材質(zhì)等都會(huì)對(duì)人的心理產(chǎn)生影響。視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受，如果能在設(shè)計(jì)中注意滿足人在這些方面的心理需求，就可以將人機(jī)關(guān)系處理得更好?；谌藱C(jī)關(guān)系考慮，將工作臺(tái)設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)高度的平臺(tái)，其高度介于650-800mm之間，可以滿足不同身高的工人能夠高效率，舒適地工作。再考慮到自動(dòng)折蓋封箱機(jī)得

29、適應(yīng)不用尺寸的箱子，因此工作部分的高度調(diào)節(jié)范圍為從160-450mm，加上工作部件本身的高度，因此高度尺寸為1487-1637mm。至于寬度方面，為了適應(yīng)不同尺寸的箱子，兩側(cè)的傳送帶間距范圍為230-570mm，加上部件本身的尺寸，因?yàn)樽詣?dòng)折蓋封箱機(jī)的寬度尺寸為944mm。長(zhǎng)度方面，設(shè)計(jì)過程中，為了實(shí)現(xiàn)特定的功能，需要足夠的長(zhǎng)度。經(jīng)過設(shè)計(jì)和計(jì)算，選擇了長(zhǎng)度為1810mm。綜上所述，外形尺寸為L(zhǎng)1810W944H1637 mm。2.3 重量估算經(jīng)過對(duì)市場(chǎng)上同類產(chǎn)品的研究與調(diào)查，使用類似的電機(jī)和部件以及零件，機(jī)器的重量大約處于200Kg到280Kg之間。通過初步估算，本自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的重量大約是2

30、30Kg。第3章 自動(dòng)折蓋封箱機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 各部件結(jié)構(gòu)型式的確定3.1.1 工作臺(tái)部件設(shè)計(jì)工作臺(tái)是自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的基礎(chǔ)，其寬度可調(diào)，其它部分都與工作臺(tái)相連。工作臺(tái)上的條輥輪本身無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，箱體在輥輪形成的面上滑過。工作臺(tái)高度的調(diào)節(jié)為適應(yīng)不同生產(chǎn)線的要求，工作臺(tái)的高度可通過4根支柱上所連接的4根中間含有通孔的支柱通過螺釘連接來調(diào)整，可調(diào)范圍是150 mm。采用這種設(shè)計(jì)，具有簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)。 圖3.1 可調(diào)高度腳架機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 （a）工況要求 任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首選必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不至于有阻礙運(yùn)動(dòng)件通過的突起、設(shè)置執(zhí)行某一工

31、況必須的平臺(tái)、保證上下料的要求、人工操作的方便安全等。 （b）剛度要求 必須保證特定外形條件下，對(duì)機(jī)架的主要要求是剛度。例如機(jī)床零部件中，床身的剛度則決定了機(jī)床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 （c）強(qiáng)度要求 對(duì)于一般設(shè)備的機(jī)構(gòu)，剛度達(dá)到要求，同時(shí)也滿足了強(qiáng)度的要求。但對(duì)于重載設(shè)備的強(qiáng)度必須引起足夠的重視。其準(zhǔn)則是，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷情況下，機(jī)架上任何點(diǎn)的受力都不大于允許應(yīng)力。此外，還要滿足疲勞強(qiáng)度要求。對(duì)于某些機(jī)器的機(jī)架尚需滿足振動(dòng)和抗震的要求。例如振動(dòng)機(jī)械的機(jī)架、受沖擊的機(jī)架、考慮地震影響的高架等。 （d）穩(wěn)定性的要求 對(duì)于細(xì)長(zhǎng)

32、的或薄壁的受壓 機(jī)構(gòu)及受彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些地殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大，設(shè)計(jì)時(shí)必須校核。 （e）美觀 目前對(duì)機(jī)器的要求不僅能夠完成待定的工作，還要使外形美觀。 （f）其它如散熱要求、防腐蝕及特定環(huán)境要求、對(duì)于精密機(jī)械還要具有儀表，等熱變形小的要求。機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求 在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項(xiàng)要求，并有所偏重。 （a）機(jī)架的重量輕、材料選擇合適、成本低。 （b）結(jié)構(gòu)合理，便于制造。 （c）結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)構(gòu)上零部件的安裝、調(diào)試、修理和更換都方便。 （d）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由于溫度變化引起

33、的變形應(yīng)力小。 （e）抗振性能好。 （f）耐腐蝕，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。（g）有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理。 (3)設(shè)計(jì)步驟（a）初步確定機(jī)架的形狀和尺寸。根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和一般要求，初步確定機(jī)架的狀和尺寸，以保證其內(nèi)部零件能正常運(yùn)行。（b）根據(jù)機(jī)架的制造數(shù)量，結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，初定制造工藝。例如非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備單件的機(jī)架，機(jī)座，可采用焊接代替制造。（c）分析載荷情況，載荷包括機(jī)架上的設(shè)備重量、機(jī)身本身重量、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)載荷等。對(duì)于高架機(jī)構(gòu)，還要考慮風(fēng)載，雪載和地震載荷。（d）確定結(jié)構(gòu)的形式。例如采用架結(jié)構(gòu)還是板結(jié)構(gòu)等。在參考有關(guān)資料，確定結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)（即寬、高、板厚與材料等）。（e

34、）畫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。（f）參照類似設(shè)備的有關(guān)規(guī)范，規(guī)程，確定本機(jī)架結(jié)構(gòu)所允許的撓度和應(yīng)力。（g）進(jìn)行計(jì)算確定尺寸。（h）有必要時(shí)，進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算并校核或做模型實(shí)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，確定最終尺寸。參照上所說設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和要求，根據(jù)包裝封口機(jī)的工作要求和受理情況，封口機(jī)機(jī)架應(yīng)該選擇網(wǎng)架式金屬機(jī)架，其材料選擇鋼板。工作臺(tái)寬度的調(diào)節(jié)為適應(yīng)各種紙箱的寬度，兩平帶工作面的間距在160-500mm范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。平帶裝置之間的距離由兩根螺桿確定，兩螺桿兩頭分別為左旋和右旋螺紋，中間留有178mm光桿，用于把不同旋向的螺紋分開。當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，兩根螺桿通過鏈條的帶動(dòng)同方向旋轉(zhuǎn)，于是兩平帶裝置靠攏或向兩邊分開，以適應(yīng)不同的

35、箱體寬度。同時(shí)，該機(jī)構(gòu)還用于從紙箱兩側(cè)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)紙箱運(yùn)動(dòng)。在每組導(dǎo)帶輪上都裝有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等元件，從而驅(qū)動(dòng)帶輪滾動(dòng)，帶動(dòng)箱體運(yùn)動(dòng)。432 1432 1 1-鏈輪；2-機(jī)架；3-無動(dòng)力滾筒；4-滾珠絲桿 圖3.2 工作臺(tái)俯視圖 （3）無動(dòng)力滾筒的固定 (1)無動(dòng)力滾筒由以下及部分組成： （a）筒體:一般由圓管制作,常用有鋼管、塑料管，高精度和高強(qiáng)度的可以用圓鋼制作；（b）內(nèi)軸：一般由圓鋼制作。直徑小的可以用冷拉圓鋼，直徑大的精度高的可以車制；（c）端蓋:一般由碳鋼制作。直徑小的載重量不大的可以采用沖制的方式加工，直徑較大的或者載重量大的采用車制加工；（d）軸承:根據(jù)筒體和端蓋選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)軸

36、承即可。(2)按筒體材料的不同可以分為以下幾種：（a）碳鋼滾筒，即滾筒筒體用碳鋼管加工； （b）塑料滾筒，即滾筒筒體用塑料管加工；(3)按筒體表面處理的方式分為以下幾種：（a）電鍍滾筒:即滾筒表面電鍍，常見的有鍍鋅，也可以鍍鉻，鍍鎳等；（b）噴塑滾筒:即滾筒表面噴塑粉，也可以采用噴漆的方式處理； （c）包膠滾筒:即滾筒表面包膠，可以包各種顏色的橡膠，滾筒面柔軟，減少貨物的磨損。(4)按內(nèi)軸安裝方式不同可以分為幾下幾種：（a）外螺紋緊固；（b）內(nèi)螺紋緊固；（c）扁榫式卡裝；（d）圓軸卡銷式；（e）彈簧卡槽式。經(jīng)過考慮，無動(dòng)力滾筒由實(shí)心內(nèi)軸和空心外軸構(gòu)成，選擇碳鋼滾筒，采用表面電鍍處理，內(nèi)軸和空心

37、軸之間裝有軸承，內(nèi)軸的兩端采用扁榫式卡裝，采用過盈配合，固定在工作臺(tái)的支架兩側(cè)。由于只起支承作用，所需要的力較小，因此選擇實(shí)心軸的直徑d=10mm，選用深溝球軸，因?yàn)樯顪锨蜉S承的當(dāng)量摩擦系數(shù)小，再高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可用來承受純軸向載荷。工作中允許內(nèi)外圈軸線偏斜量，可采用大量生產(chǎn)、價(jià)格低、使用經(jīng)濟(jì)。 （4）側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在每組平帶輪上都有獨(dú)立的電機(jī)等驅(qū)動(dòng)元件。接通電源，電機(jī)轉(zhuǎn)矩通過聯(lián)軸器傳給主動(dòng)軸，通過另一端的張緊輪，使皮帶的張緊適中，主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)皮帶不停地運(yùn)動(dòng)。 皮帶表面有粗糙的齒紋，兩側(cè)的皮帶距離調(diào)至夾緊通過的箱體，在皮帶不停轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，伴隨底部滾輪的滾動(dòng)，將紙箱向前供送。在供送的過程中，完成

38、封箱并將其輸送到下面的工序。2.2.2 頂式部件設(shè)計(jì) （1）高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 頂式部件主要是固定折蓋折頁機(jī)構(gòu)和貼帶機(jī)構(gòu)，并起到控制箱體直線向前運(yùn)動(dòng)的輔助作用。頂式部件的高度調(diào)節(jié)通過手輪帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，兩絲桿螺紋的旋向相同，并且兩絲桿由同步鏈傳動(dòng)相連接，所以兩絲桿同時(shí)同速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得橫梁升高或降低，來達(dá)到頂式傳動(dòng)部件的升高或降低來適應(yīng)紙箱高度。高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)如圖3.3所示 ，通過轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿副末端的外六角頭，利用鏈輪與鏈條的同步帶動(dòng)，使兩邊絲桿同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶著絲母上下調(diào)整位置，到達(dá)調(diào)整橫梁高度的目的，以此來適應(yīng)不同的箱子高度。 1-鏈輪；2-橫梁；3-絲桿副；4-立柱板 圖3.3 高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）折頁

39、牛角設(shè)計(jì)一對(duì)牛角完成紙箱兩側(cè)蓋的折合。當(dāng)紙箱在抓力輸送帶的作用下以一定速度前進(jìn)，在進(jìn)人一對(duì)必圓鋼組成的牛角時(shí)，牛角的圓弧給于兩側(cè)蓋一個(gè)反作用力, 當(dāng)紙箱一邊前進(jìn)的同時(shí)迫使紙箱的兩側(cè)蓋舌繞著折痕轉(zhuǎn)至水平位置, 而完成了紙箱兩側(cè)蓋舌的自動(dòng)折合。圖3.4中，豎直的部分是安裝在牛角安裝塊上的部分。兩個(gè)圓鋼組成的牛角通過牛角安裝塊，能夠在上下方向微調(diào)整距離，還可以繞著安裝塊的安裝孔旋轉(zhuǎn)角度，適應(yīng)不同寬度的箱子的兩側(cè)蓋舌。安裝塊上的螺紋孔是用來緊定兩隊(duì)圓鋼的，當(dāng)牛角豎直部分伸出長(zhǎng)度確定，在圖3.5中兩對(duì)圓鋼角度也確定時(shí)，通過擰緊螺釘，緊固牛角，防止生產(chǎn)過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或者上下竄動(dòng)。 圖3.4 牛角正視圖 圖

40、3.5 牛角俯視圖 圖3.6 牛角安裝塊折蓋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)裝滿物品的紙箱待封合，進(jìn)入自動(dòng)折蓋封箱機(jī)的高效抓力輸送帶后，就跟隨著愉送帶前進(jìn), 壓蓋薄板使得紙箱前蓋舌繞著本身的壓痕折下, 由光電開關(guān)控制的氣缸定時(shí)開始動(dòng)作，使得前擺臂打擊后蓋舌，使之繞著本身的壓痕折下, 并進(jìn)入壓蓋薄板，壓蓋薄板使前后蓋舌一直保持合著的狀態(tài)，直到進(jìn)入貼帶機(jī)構(gòu)。 圖3.7 折蓋機(jī)構(gòu)貼帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)箱體運(yùn)行至刀架位置時(shí)，箱體前端將刀架和前膠輪壓退位，使膠帶開始與箱體貼合。箱體離開刀架時(shí)，刀架受彈簧彈力作用，復(fù)位彈起而切斷膠帶。同時(shí)后膠帶壓輪受回位彈簧力作用而復(fù)位，使封箱后的膠帶末端同紙箱貼牢。箱體離開封箱機(jī)，完成一個(gè)紙箱的

41、膠帶封箱任務(wù)。 圖3.8 貼帶機(jī)芯機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖膠帶輪設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)折蓋封箱機(jī)使用的密封材料是BOPP膠帶或者牛皮紙膠帶，其膠紙寬度范圍為48-60mm，但其膠帶紙筒的直徑選用的都為直徑為70mm的紙筒，故此次設(shè)計(jì)的膠帶輪內(nèi)徑偏小于70mm,主要依靠?jī)?nèi)嵌在膠帶輪上的浮塊來使紙筒過盈，從而固定在膠帶輪上。浮塊下端內(nèi)嵌彈簧，使浮塊有一定壓力，頂著膠帶紙筒，從而實(shí)現(xiàn)固定紙筒。 圖3.9 膠帶輪刀具設(shè)計(jì)膠帶刀具機(jī)構(gòu)由刀架，刀板和刀片組成，用兩個(gè)六角螺栓將刀片固定在刀架上，完成紙箱的頂面封口和膠帶切斷任務(wù)。由于是膠帶封箱機(jī)封箱質(zhì)量的關(guān)鍵部件，要求：要確保其工作的準(zhǔn)確性和合理性。 （b）要確保其工作的穩(wěn)定

42、性。 （c）要確保去工作的高效率。 圖3.10 膠帶刀具刀片設(shè)計(jì)膠帶刀片設(shè)計(jì)如圖3.11所示。膠帶在切斷前繃得很緊，只要斷開處有一點(diǎn)先被切破，斷口就會(huì)迅速擴(kuò)大，直到全部切斷。為了增強(qiáng)切斷瞬間的壓強(qiáng)的作用效果，設(shè)計(jì)刀齒的排列有一定的斜度，其斜度為，從而使瞬間的接觸面積大大減少，盡可能的使刀片一次性切斷膠帶。刀片上的槽是用來調(diào)整刀片突出的長(zhǎng)度，用來適應(yīng)不同場(chǎng)合。 圖3.11 刀片3.2 折蓋機(jī)構(gòu)打頭參數(shù)的確定如圖所示，圖3.12顯示的是氣缸伸出全部行程時(shí)的狀態(tài)，經(jīng)過計(jì)算，氣缸本身尺寸加上氣缸安裝尺寸，以及關(guān)節(jié)軸承尺寸，得到數(shù)據(jù)L1=364mm，此時(shí)打桿與水平方向的夾角為1=70。圖3.13顯示的是

43、氣缸收回全部行程時(shí)的狀態(tài)，只需L1減去氣缸行程L=80mm，便得到數(shù)據(jù)L2=284mm，此時(shí)打桿與水平方向的夾角為1=20。該問題中需要求解的便是x與y的值，余弦定理，根據(jù)列出方程組 x2+y2-2*x*y*cos(70)=3642 (3-1) x2+y2-2*x*y*cos(20)=2842 xy xy 圖3.12 第一極限位置y xy x 圖3.13 第二極限位置通過使用MATLAP軟件，解出方程組(3-1)的解為x=386.766mm，y=112.163mm。由于這兩個(gè)數(shù)據(jù)都是實(shí)際加工出來的尺寸，無法達(dá)到那樣的尺寸，故將這兩個(gè)數(shù)據(jù)圓整為x1=387mm，y1=112mm。驗(yàn)算元整后的尺寸

44、是否能滿足要求：假設(shè)氣缸行程不變，還是維持L=80mm。將x1=387,y1=112,代入方程組(3-1)第一個(gè)方程，得到1=69.88。計(jì)算誤差：，由此數(shù)據(jù)可知，圓整后的數(shù)據(jù)對(duì)第一極限位置的影響基本可以忽略。同理，假設(shè)氣缸行程不變，還是維持L=80mm。將x1=387,y1=112,代入方程組(3-1)第二個(gè)方程，得到2=19.62。計(jì)算誤差：，由此數(shù)據(jù)可知，圓整后的數(shù)據(jù)對(duì)第二極限位置的影響也是基本可以忽略。綜上所述，圓整后的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)理論上的功能，因此數(shù)據(jù)是有效的。3.3貼帶機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算 貼帶機(jī)構(gòu)是自動(dòng)折蓋封箱機(jī)中相當(dāng)重要的一部分機(jī)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)膠帶封貼和剪斷的部件。當(dāng)箱體行進(jìn)至刀

45、架位置時(shí)，箱體前端將刀架和前膠輪壓退，箱體前端黏上前膠帶輪的膠帶，使膠帶開始與箱體貼合。箱體離開刀架時(shí)，刀架受彈簧彈力作用，復(fù)位彈起而切斷膠帶。同時(shí)后膠帶壓輪受回位彈簧力作用而復(fù)位，使封箱后的膠帶末端同紙箱貼牢。圖3.14所示即為箱子未進(jìn)入時(shí)的狀態(tài)，刀架和后壓帶輪被用作限位的螺栓擋住，防止刀架和后壓帶輪不處于正確的位置。圖3.15為箱子進(jìn)入時(shí)的狀態(tài)，前壓帶輪通過連桿將后壓帶輪抬起，不影響箱子的前進(jìn)。當(dāng)膠帶滯留長(zhǎng)度調(diào)節(jié)桿離開箱子后端，刀架受彈簧彈力作用，復(fù)位彈起而切斷膠帶。 圖3.14箱子未進(jìn)入狀態(tài)時(shí) 圖3.15 箱子進(jìn)入狀態(tài)時(shí)為了分析貼帶器的工作原理，將貼帶機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化成如圖3.16所示的

46、四桿機(jī)構(gòu)。已知，貼帶器的兩個(gè)安裝板的轉(zhuǎn)軸部分簡(jiǎn)化為兩個(gè)活動(dòng)支點(diǎn)，兩者同水平，且知道兩點(diǎn)間距為L(zhǎng)=390.5mm，即A，E兩點(diǎn)間間距為L(zhǎng)。另外，知道后壓帶輪安裝板與連桿鉸接點(diǎn)與后壓帶輪轉(zhuǎn)軸中心距離,即圖中所示A,B兩點(diǎn)之間的距離L1=71mm。同時(shí)，在初始位置上，后壓帶輪安裝板中心軸線與豎直方向的夾角為11=60，前壓帶輪安裝板中心軸線垂直于水平方向；在終點(diǎn)位置，后壓帶輪安裝板中心軸線與豎直方向的夾角為12=97，即線段AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)過37，前壓帶輪安裝板中心軸線與豎直方向的夾角為22=37，即線段EC順時(shí)針轉(zhuǎn)過37。這時(shí)需要求解的便是C點(diǎn)位置在哪，即是求解活動(dòng)支點(diǎn)。這種問題便是機(jī)械原理教材中提及

47、到的按給定連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)問題。為了求解此類問題，采用半角轉(zhuǎn)動(dòng)法求解C點(diǎn)位置，求法如下：以兩個(gè)定支點(diǎn)為基準(zhǔn)，過A點(diǎn)順指針轉(zhuǎn)過1=37/2=18.5作一射線，再過另外一個(gè)定支點(diǎn)E逆時(shí)針轉(zhuǎn)過2=37/2=18.5作一射線，兩條射線相交于點(diǎn)D，交點(diǎn)D即為相對(duì)轉(zhuǎn)極R12。同時(shí)求得相對(duì)半角12=ADC=143。剛化半角并繞相對(duì)轉(zhuǎn)極R12轉(zhuǎn)動(dòng)半角，一邊通過活動(dòng)支點(diǎn)B，另一邊則與EC射線交于點(diǎn)C，則C點(diǎn)即為所求的位置。經(jīng)測(cè)量得到，B,C兩點(diǎn)間的距離L2=334.24mm，C，E兩點(diǎn)間的距離L3=23.36mm。 圖3.16 貼帶四桿機(jī)構(gòu)分析圖以上計(jì)算得到的是理論上的數(shù)值，實(shí)際加工中，加工以上數(shù)據(jù)顯

48、得太過于困難，因此需要將得到的數(shù)據(jù)圓整，便于加工，還能滿足運(yùn)動(dòng)關(guān)系。經(jīng)圓整，B,C兩點(diǎn)間的距離L2=334mm，C，E兩點(diǎn)間的距離L3=24mm。驗(yàn)證數(shù)據(jù)的可行性：假設(shè)AB段初始位置還是與豎直方向夾角為60，過B作半徑為334mm的圓，同時(shí)過E點(diǎn)作半徑為24mm的圓，兩者交于點(diǎn)C，連接CE。經(jīng)測(cè)量，線段CE與豎直方向的夾角為0.85。由此可知，理論角度與實(shí)際角度的誤差僅為0.85,符合要求，可以實(shí)現(xiàn)指定功能。同理，假設(shè)AB段終點(diǎn)位置還是AB初始位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)過37，過B作半徑為334mm的圓，同時(shí)過E點(diǎn)作半徑為24mm的圓，兩者交于點(diǎn)C的第二個(gè)位置，連接CE。經(jīng)測(cè)量，線段CE與豎直方向的夾角為3

49、5.07。計(jì)算角度誤差：。由此可知，數(shù)據(jù)圓整后對(duì)CE線段的第二個(gè)位置有一些影響，但還是在允許范圍內(nèi)，且經(jīng)過分析，該角度對(duì)機(jī)構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)并不是影響很多，貼帶器的貼帶和切帶功能仍能夠很好的實(shí)現(xiàn)。綜上所述，圓整后的數(shù)據(jù)可以滿足理論上的功能，因此這些數(shù)據(jù)是有效的。 圖3.17 數(shù)據(jù)圓整后貼帶四桿機(jī)構(gòu)分析圖第4章 自動(dòng)折蓋封箱機(jī)參數(shù)計(jì)算與校核4.1電機(jī)的選擇根據(jù)包裝箱封口機(jī)的工作地點(diǎn)和環(huán)境要求，并且根據(jù)在紙箱封口過程中所受力很小，主要是靠摩擦力來實(shí)現(xiàn)箱體的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)設(shè)計(jì)需要及市場(chǎng)調(diào)查，參考同類產(chǎn)品及使用條件，選用東莞臺(tái)機(jī)立式三相齒輪減速馬達(dá)，又可稱之為三相齒輪減速電機(jī)，分為單相（100V/200V）和三

50、相（20V/380V），立式安裝型，功率75W3700W（1/10HP5HP），減速比1：31：1800范圍以內(nèi)。在立式三相或單相普通電機(jī)的輸出端配置一個(gè)齒輪減速機(jī)，就可構(gòu)成一個(gè)單相或者三相齒輪減速馬達(dá)。該類型減速電動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，重量較輕，成本較低，工作效率高，負(fù)載特性較硬，能滿足大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的電器傳動(dòng)需要，為一般用途電機(jī)。 選擇的電機(jī)參數(shù)具體如下：額定功率為400w，原始轉(zhuǎn)速為3000r/min，減速比選為1:75，即輸出轉(zhuǎn)速為40r/min。4.2鏈與鏈輪的計(jì)算4.2.1 工作臺(tái)寬度調(diào)節(jié)鏈選擇傳動(dòng)鏈 由于該調(diào)節(jié)鏈只是起到讓兩個(gè)絲桿保持同步運(yùn)動(dòng)，由人手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪來帶動(dòng)鏈，并不需

51、要實(shí)際的鏈傳動(dòng)，因此選擇的鏈傳動(dòng)比為1:1。由于鏈條的節(jié)數(shù)經(jīng)常為偶數(shù)，因此鏈輪齒數(shù)應(yīng)選用奇數(shù)或者與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)，使得鏈傳動(dòng)磨損均勻性好。根據(jù)軸的設(shè)計(jì)，得到的主動(dòng)鏈輪孔徑為15mm。計(jì)算如下：選擇主動(dòng)輪齒數(shù)Z1，初選Z1=19。從動(dòng)輪齒數(shù)Z2=i*Z1=19*1=19。參考市場(chǎng)同類產(chǎn)品以及設(shè)計(jì)需要，選擇鏈號(hào)06B，節(jié)距p=9.525mm。已知兩個(gè)絲桿副中心距為1220mm，即鏈傳動(dòng)中心距為a0=1220mm。計(jì)算鏈節(jié)數(shù)Lp0： (4-1)式中p：鏈條節(jié)距；：初定中心距；：小鏈輪齒數(shù)；：大鏈輪齒數(shù)。代入數(shù)據(jù)得到： 將式（4-1）得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)整，最好取成偶數(shù)，用Lp表示。故取Lp=276

52、。選擇潤(rùn)滑方式：查參考資料，根據(jù)鏈號(hào)06B和人工手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，選擇人工定期油刷潤(rùn)滑的方式。鏈的校核鏈速v0.6 m/s的低速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，故應(yīng)按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核。首先根據(jù)已知條件，知道鏈號(hào)，得知鏈條的許用最低破斷載荷Q值，并用式（4-2）校核安全系數(shù)S，即 （4-2） 式中，Q-鏈條的最小破斷載荷，NS-鏈條靜強(qiáng)度安全系數(shù)許用值，取S在48。查得鏈號(hào)為06B時(shí)，Q=8900N。根據(jù)載荷類型以及原動(dòng)機(jī)種類，選擇KA=1。而且有公式 （4-3）由于是由人手工轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過資料查詢，人的功率一般不會(huì)超過1KW，一般成年男人的最大輸出功率約為0.51KW ，能持續(xù) 10s左右。如

53、果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，其值要小得多，持續(xù) lh ，大約只有0.07-0.15KW。因此，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪時(shí)，功率選取為300W。手工轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪，鏈條運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)超過0.3m/s，故代入式（4-3）得到 將此計(jì)算結(jié)果代入式（4-2）得到 故鏈條靜強(qiáng)度滿足要求。鏈輪的計(jì)算 分度圓直徑 (4-4) 齒頂圓直徑 (4-5) (4-6) 故選擇da=62mm。 齒根圓直徑 (4-7) 式(4-5)、(4-6)、(4-7)中的d1為滾子鏈的滾子直徑，且d1=6.35mm。輪轂厚度 (4-8)式中K為常數(shù)，根據(jù)分度圓選擇的。由以上計(jì)算可得，K=4.8。鏈輪孔徑，故輪轂厚度 輪轂長(zhǎng)度 (4-9) (4-10) 故選取l=2

54、2mm。 輪轂直徑 (4-11) 齒寬 (4-12) 式中b1為內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬，b1=5.72mm。 齒側(cè)倒角 (4-13)4.2.2 橫梁高度調(diào)節(jié)鏈 （1）選擇傳動(dòng)鏈 由于該調(diào)節(jié)鏈只是起到讓兩個(gè)絲桿保持同步運(yùn)動(dòng)，由人手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪來帶動(dòng)鏈，并不需要實(shí)際的鏈傳動(dòng)，因此選擇的鏈傳動(dòng)比為1:1。由于鏈條的節(jié)數(shù)經(jīng)常為偶數(shù)，因此鏈輪齒數(shù)應(yīng)選用奇數(shù)或者與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)，使得鏈傳動(dòng)磨損均勻性好。根據(jù)軸的設(shè)計(jì)，得到的主動(dòng)鏈輪孔徑為12mm。計(jì)算如下：選擇主動(dòng)輪齒數(shù)Z1，初選Z1=19。從動(dòng)輪齒數(shù)Z2=i*Z1=19*1=19。參考市場(chǎng)同類產(chǎn)品以及設(shè)計(jì)需要，選擇鏈號(hào)05B，節(jié)距p=8mm。已知兩個(gè)絲桿副中心距

55、為864mm，即鏈傳動(dòng)中心距為a0=864mm。計(jì)算鏈節(jié)數(shù)Lp0： (4-14)式中p：鏈條節(jié)距；：初定中心距；：小鏈輪齒數(shù)；：大鏈輪齒數(shù)。代入數(shù)據(jù)得到： 將式（4-14）得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)整，最好取成偶數(shù)，用Lp表示。故取Lp=236。選擇潤(rùn)滑方式：查參考資料，根據(jù)鏈號(hào)05B和人工手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，選擇人工定期油刷潤(rùn)滑的方式。 （2）鏈的校核鏈速v cd pub/software250 CWD命令成功ftpbinary200 類型設(shè)置為I您現(xiàn)在看見的是軟件發(fā)布目錄，請(qǐng)選擇您電腦合適可行的類型。最新類型如下：DEC ALPHA (OSF 4.OD)SUN (Solaris 2.6)HP (HPUX

56、11)LINUX (RH 9.0)MSWindows (NT/2000/XP)這些是compressed and tared可執(zhí)行的程序版本。如需取回某個(gè)版本，請(qǐng)用如下相似命令：ftp get franc2d.gz本地:franc2d.gz 遠(yuǎn)端:franc2d.gz200 接口命令成功150 為SG_6_franc2d.tar.z開放數(shù)據(jù)鏈接（ bytes）226 傳輸完成在43.48秒內(nèi)收到 bytes（24.79Kb/s）ftp get casca.gz本地:casca.gz 遠(yuǎn)端：casca.gz200 接口命令成功150 為casca.gz 開放數(shù)據(jù)鏈接（ bytes）226 傳輸完

57、成在43.73秒內(nèi)收到bytes(14.42Kb/s)ftp quit 221 再見% gunzip franc2d.gz (解壓文件)% gunzip casca.gz% chmod a+x franc (提取的文件后綴為exe)% chmod a+x cascaFRANC2D程序仍在不斷地發(fā)展，而且在服務(wù)器上的版本在不間斷地更新。在任何特定的時(shí)間，服務(wù)器上總會(huì)提供針對(duì)不同工作平臺(tái)的不同版本。版本3.1可適用于某些工作平臺(tái)。通過特殊的方式，用戶可得到FRANC2D源代碼。然而，由于源代碼的動(dòng)態(tài)性，我們還未嘗試過在服務(wù)器上保留最新版本的源代碼。另外，應(yīng)引起注意的是，在服務(wù)器上已經(jīng)有了將近6M的

58、源代碼。如此巨大的程序不適合隨意的閱讀和修改。如需獲得源代碼的快照， .目錄引言FRANC2D 文件FRANC2D 實(shí)例問題教程 用CASCA建立初始網(wǎng)格 設(shè)置合理數(shù)據(jù)空間 創(chuàng)建問題概要 添加子域和分支 網(wǎng)格生成 FRANC2D執(zhí)行模擬 設(shè)置分析類型和材料性能 邊界條件 應(yīng)力分析及后處理 裂紋定位 應(yīng)力分析及斷裂分析 裂紋擴(kuò)展 疲勞裂紋擴(kuò)展分析FRANC2D菜單參考指南主頁 預(yù)處理 修改 單元?jiǎng)偠?分析 邊界 后處理 注解 節(jié)點(diǎn)信息 閱讀文件 編寫文件 大窗口化 重置 區(qū)域增減 PANSNAP幫助結(jié)束預(yù)處理功能 穩(wěn)定性 接觸面穩(wěn)定性 負(fù)載 情形增減 刪形情況 點(diǎn)載荷 分布載荷 體載荷 原位載荷

59、 熱載荷 殘余載荷 接觸載荷 應(yīng)用位移 邊緣裂紋壓力 內(nèi)部裂紋壓力 X和Y 材料 裂紋缺陷 奇異點(diǎn) 用戶自定義 接觸面韌性 問題類型修改功能 添加Q8，添加T6，消除單元，拖動(dòng)節(jié)點(diǎn) 新建裂紋，移動(dòng)裂紋 顯示角度 開啟/關(guān)閉接觸面 增加接觸面 增加非線性接觸面 更多選項(xiàng) 細(xì)化 T6到CQ8，CQ8到T6 添加間隙單元添加bima terial 間隙后處理功能 情形選擇 斷裂力學(xué) 線圖繪制 圓圖繪制 徑向繪制 節(jié)點(diǎn)內(nèi)力 應(yīng)力桿 輪廓 變形網(wǎng)格 節(jié)點(diǎn)信息 多節(jié)點(diǎn)信息 殘余應(yīng)力/應(yīng)變文件返回?cái)嗔蚜W(xué)功能 情形選擇 位移相關(guān)的應(yīng)力強(qiáng)度因子 相互作用 應(yīng)力強(qiáng)度因子歷史 疲勞曲線 J積分 修改后的閉合裂紋

60、更多選項(xiàng) 返回CASCA菜單參考 主頁 設(shè)置頁面比列 幾何頁 分區(qū)頁 細(xì)分頁 網(wǎng)格頁附錄A.inp格式文件附錄B.tdi格式文件參數(shù)表后處理功能 情形選擇 這個(gè)按鈕可供用戶選擇一種負(fù)載形式。本頁所保留的功能都可應(yīng)用于該選定的負(fù)載形式。 斷裂力學(xué) 通過這個(gè)按鈕，有關(guān)于斷裂力學(xué)分析的后處理器工具都可為用戶服務(wù)。新的一頁選項(xiàng)菜單會(huì)顯示出來。具體詳見下面介紹的斷裂力學(xué)功能。 線圖 為了調(diào)用線圖功能，用戶首先必需輸入一條任意直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。這些點(diǎn)的坐標(biāo)可以通過用戶利用鼠標(biāo)在想要的位置上確定，或者通過鍵盤輸入點(diǎn)的坐標(biāo)值。當(dāng)畫好直線，如圖7所示，必需按下“DONE”按鈕。如果用戶想要取消這個(gè)功能，可以選擇