【正文】 是包裝機械中應用最廣泛，批量最大的機型之一，其特點是被包裝材料的供料筒設置在制袋器內(nèi)側(cè)，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進行。 按其功能可以分為袋成型－充填－封口包裝機和熱成型－充填－封口包裝機兩大類型。 關(guān)鍵詞： 包裝機 ，計量裝置，成型器，機械無級調(diào)速裝置 全套圖紙，加 174320523 各專業(yè)都有 Title The Design of Triangular Form of Liquid Packaging Bags Vertical Shapedfillingsealing Packaging Machine Abstract Shapedfillingsealing packaging machine is a machine which can model， fill， seal of the packing container。 但是與國外產(chǎn)品相比仍然存在很大的技術(shù)差距。技術(shù)含量低的多，高技術(shù)附加值、高生產(chǎn)率的產(chǎn)品 少 ； 智能化設備還處于研制階段。我們的開發(fā)手段落后，現(xiàn)在好一點的企業(yè)開展了 “ 甩圖版工程 ” ，但真正使用 CAD 的還很少。在企業(yè)管 理上，往往重生產(chǎn)加工、輕研究開發(fā)、創(chuàng)新不夠，不能緊跟市場需求及時提供產(chǎn)品。包裝 機械 的設計要考慮到可靠性、安全性、環(huán)保性、全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 低噪音等各方面的因素。 Ⅱ，包裝材料的整理與供送系統(tǒng)；該系統(tǒng)是指將包裝材料進行定長切斷或整理排列，并逐個輸送至預定工位的裝置系統(tǒng)。 Ⅶ，控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)由 各種自動和手動控制裝置組成，是現(xiàn)代包裝機械的重要組成部分，包括包裝過程及其參數(shù)的控制，包裝質(zhì)量，故障與安全的控制等。 三角包裝袋形式的液體立式成型－充填－封口包裝機設計 1 成型－充填－封口包裝機 概述 成型－充填－封口包裝機的發(fā)展概況 成型－充填－封口包裝機是能夠完成包裝容器的成型，充填，封口的機器。機電一體化和微機控制也為研發(fā)成型－充填－封口包裝機提供了廣闊的前景。包裝袋的形式有枕 形袋，三封袋，四封袋，磚形袋，屋形袋，角形自立袋等多種類型。 2 袋成型－充填－封口包裝 機 分類及組成 袋成型－充填－封口包裝機 常用于包裝塊狀，片狀，粒狀，梗枝狀，粉狀以及流體和半流體物料。 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 立式袋成型－充填－封口包裝機 立式袋成型―充填―封口包裝機是包裝機械中應用最廣泛，批量最大的機型之一，其特點是被包裝材料的 供料筒設置在制袋器內(nèi)側(cè)，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進行。計量裝置（圖中未畫出）把量好的物料，通過上部的充填管 5 充填到包裝袋內(nèi)，再由橫向熱封器 7 熱封并在中間切斷， 形成包裝袋單元體，同時形成下一個筒袋的底部封口。當其強制通過該成型器后，其縱縫就互相搭接或者對接而形成筒狀，成型時運動阻力較大，容易造成拉伸等塑性變形，故對單層塑料薄膜的適應性較差，而適用于金屬膜或者其他較厚的材料。 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 圖 2 圓形料管翻領(lǐng)式成型器的幾何圖形及參數(shù)關(guān)系圖 如上圖 2，圓形料管翻領(lǐng)式成型器的幾何圖形及參數(shù)關(guān)系圖，為推導方便，取直角坐標 xyz ，設料管的中心線為 Oz 軸，它同 xOy 平面的相貫線是以r 為半徑的一個圓。 //TT Oy ， 39。CTT? 與 ABC? 共面， 39。為求 PQ 與 u 的函數(shù)關(guān)系，又令 CN h? ， PQ z? ，并寫出 P 點的坐標： cosxr?? ， sinyr?? ，()zu?? ，同理可以寫出 T 點的坐標： costx r e ??? ， ty etg??? ，sintz e h???，進而求得： 2 2 2 2( ) ( ) ( )t t tf x x y y z z? ? ? ? ? ? 代入以上各坐標值則得： 2 2 2 2( c os c os ) ( sin ) [ sin ( ) ]f r e r e tg r e h u? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 通過解析作圖法求解，得到 交接曲線上任意點 P 的軌跡方程 ： ? ? 21( sin ) ( c os ) ( 1 c os ) 2( 1 1 )( 1 sin )e tg u r r e r uuh e?? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? 221 22。生產(chǎn)實踐表明，翻領(lǐng) 式成型器后傾角的可取范圍較寬，即60 60? ?? ? ，此設計中取 45??? 。設計中可取 ah? ，則 bbtg ah???；設計時為使領(lǐng)口交接曲 線比較精確，對 ? 來說在 0? 范圍內(nèi)一般不應少于八個計算點，而在 2??之間因曲線對稱，無需重復計算。當 e 值取得較小時， h 較大，成全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 型器較高，雖然薄膜成型時變形和阻力較小但是結(jié)構(gòu)不緊湊，而且導致加料管懸臂增長，受力情況變差，對制造與使用都會帶來困難。袋寬取 100mm進行計算，其他袋寬尺寸的算 法與此相同。機械無級調(diào)速機構(gòu)的類型全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 很多，但多數(shù)是利用摩擦傳動機構(gòu)實現(xiàn)的，由于其結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，噪聲小，使用維修方便，效率高，所以在各類機械中得到了廣泛的應用。它左右兩只電極，即封合電極。這種高頻加熱式橫封器兼有橫封和切斷的功能。 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 圖 5 熱輥加熱封合 1－輥筒； 2－薄膜； 3－封縫 總體布局圖 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 1，料斗 2，閥開度調(diào)節(jié)器 3，翻領(lǐng)式成型器 4，錐齒輪 5，雙聯(lián)滑移齒輪 6，二軸 7，凸輪 8，主軸 9，蝸輪減速器 10，無級調(diào)速裝置 11，電動機 4 設計數(shù)據(jù) 計算 設計參數(shù) 制袋尺寸：長 120－ 180mm，寬 100－ 150mm 計量范圍： 150－ 550ml 包裝速度： 15－ 20 袋 /min 見主傳動 示意圖 6，設電動機的轉(zhuǎn)速為 n ，無級調(diào)速裝置輸出軸的轉(zhuǎn)速為1n ，主軸的轉(zhuǎn)速為 2n ，二軸的轉(zhuǎn)速為 3n ，帶動縱封滾輪轉(zhuǎn)動的軸的轉(zhuǎn)速為 4n ，無級調(diào)速裝置的傳動比為 1i ，蝸輪減速器的傳動比為 2i ，主軸與二軸之間齒輪的傳動比為 3i 。由設計參數(shù)我們知道該包裝機的包裝速度為 15－ 20 袋 /min，即橫封器的間隔時間為 3－ 4s/袋。按軸線的形狀不同，軸還可以分為直軸和曲軸。合理的確定軸的各部分形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，軸的結(jié)構(gòu)設計不合理將會影響軸的工作能力和軸上零件的可靠性，造成軸上零件裝配困難等。在進行軸的結(jié)構(gòu)設計時，一般應已知：裝配簡圖，軸的轉(zhuǎn)速，傳遞的功率，軸上零件的主要參數(shù)和尺寸等。 下面是根據(jù)設計要求建立的二軸三維模型： 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 圖 6 主傳動示意圖 1－ 錐齒輪 ； 2－ 凸輪 ； 3－ 蝸輪減速器 ； 4－ 縱封滾輪 選擇電動機 電動機一般由專業(yè)工廠按標準系列成批大量生產(chǎn)，在機械設計中應該根據(jù)工作載荷，工作要求，工作環(huán)境，安裝要求及尺寸，重量有無特殊限制等條件從產(chǎn)品目錄中選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)型式，容量和轉(zhuǎn)速，并確定其具體的型號。通過 上式可以知道所需電動機的 Pw 非常小，根據(jù)設計資料選取 Y90S－ 6 三相異步交流電動機，其額定功率為 ，滿載轉(zhuǎn)速為 910r/min。 則此時無級調(diào)速裝置的 傳動比為 － ，在所選取的無級調(diào)速裝置的傳動比范圍之內(nèi)，所以滿足要求。 選擇材料： 由于是自動生產(chǎn)線上的傳送機構(gòu)，較為重要，選擇蝸桿的材料為 40Cr，表面淬火，硬度為 45－ 50HRC；蝸輪齒圈的材料為 ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造。5 4238r? ＝ 中心距2 5( ) (1 0 4 1 ) 1 2 7 . 522ma q z m m? ? ? ? ? ?， 22 5 4 1 2 0 5d m z m m? ? ? ? mm? 不是標準中推薦的中心距，如取推薦的中心距 125a mm? ，蝸輪變位系數(shù) 2 ?? ，本設計不采用變位，取 mm? 。 5 驗算齒根彎曲疲勞強度 ? ?222 121 .6 FaF FK T Y Ym d z ????? 蝸輪當量齒數(shù) 22 3 43cosv zz r??，由圖 919 查得 2 43vz ? 時的齒形系數(shù)2 ? ， 1 ? ? ? ? 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 21 . 6 1 . 2 1 1 2 3 0 0 2 2 . 3 8 0 . 9 3 6 . 85 5 0 4 1F M P a? ? ? ? ????? ? ?F F??? ，彎曲強度滿足。 3 確定相關(guān)參數(shù) 1 221c o s 0 . 7 0 7 11 1 1u u? ? ? ???， 1 45?? 2 221c o s 0 . 7 0 7 11 1 1u u? ? ? ???， 2 45?? 當量齒數(shù)： 11 1 27cosv zz ???； 22 2 27cosv zz ??? 當量齒輪端面重合度 va? 12111 .8 8 3 .2 ( ) 1 .6 4vavvzz? ? ? ? ?； 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 4 按齒根彎曲疲勞強度設計 開式齒輪傳動，主要失效形式是齒面磨損，按彎曲疲勞強度設計，通 過增大模數(shù)考慮磨損的影響?？紤]小帶輪轉(zhuǎn)速不是很高，結(jié)構(gòu)尺寸又沒有特別的限制，所以選取 1 125D mm? ； 驗算帶速 v ： 1 5 .9 5 /6 0 1 0 0 0Dnv m s???? ； 帶速在 5 25 /ms 之間，也不過低， 1D 選擇合適。 雙聯(lián)滑移齒輪設計 在該設計中，主軸與二軸之間采用雙聯(lián)滑移齒輪嚙合，通過操縱機構(gòu)撥動齒輪之間的嚙合關(guān)系從而改變二軸的轉(zhuǎn)速，用以實現(xiàn) 對 包裝機包裝袋長的改 變， 在上面的數(shù)據(jù)計算過程中 我們知道兩對齒輪之間的傳動比分別為 和 ，對應的二軸的轉(zhuǎn)速為 3 / minnr? ； /minr ，功率 以下是對雙聯(lián)滑移齒輪設計的數(shù)據(jù)計算和校核： 1 選擇齒輪材料和熱處理，精度等級，齒輪齒數(shù) 考慮到傳遞功率較小，并且要求結(jié)構(gòu)緊湊，使用壽命長，由表 93 選大小齒輪材料用 40MnB 鋼，齒面硬度 4855HRC。全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 畢業(yè)設計總結(jié) 本次包裝機械的畢業(yè)設計涉及到大學期間所學的機械原理，機械設計，機械系統(tǒng)設計，機電傳動控制等多門課程。在這次畢業(yè)設計過程中，自己難免會遇到很多困難，但是自己從來都沒有放棄過，遇到困難的時候 我會首先查閱相關(guān)的參考資料，實在是 自己解決不了的問題我會請教身邊的同學和老師， 在困難中學習， 每次從遇到困難到解決困難的過程都是 知識的進一步積累，也是自己經(jīng)驗和能力的一種提高，在這些困難中我學到了很多教科書上學不到的東西。 /*計算變量，撓度 XA,轉(zhuǎn)角OB,OC*/ float XA1,OB1,OC1。 /*變量負值 */ E=。a,amp。 /*輸出變量值 */ scanf(%f,%f,amp。 /*輸出變量值 */ 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 if(Fhe!=0) /*在只有徑向作用合力作用時 */ { XA1=Fhe*a*a*(L+a)/(3*E*I)。 } if(FQ!=0) /*在只有齒輪產(chǎn)生的徑向力作用時 */ { XA2=FQ*b*a*c*(L+c)/(6*E*I*L)。 } /*產(chǎn)生的變形疊加，注意符號 */ XA=XA1+XA2。 }