【正文】 牽引速度只有如此才能保證封切質(zhì)量否則當(dāng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致薄膜拉伸撕裂而當(dāng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致薄膜出現(xiàn)皺折 假設(shè)縱封牽引速度保證在一個(gè)封切周期內(nèi)送進(jìn)一個(gè)袋長(zhǎng)而橫封輥以勻速旋轉(zhuǎn)并且一周封切兩次于是有 310 式中為橫封滾輪最大回轉(zhuǎn)半徑由此可見要生產(chǎn)不同規(guī)格的袋長(zhǎng)橫封輥必須要有不同的半徑與之對(duì)應(yīng)這樣的設(shè)計(jì)是非常不合算也不合理的 為此在設(shè)計(jì)中應(yīng)使橫封輥不變采用一個(gè)不等速機(jī)構(gòu)使橫封輥在周期內(nèi)作不等速回轉(zhuǎn)以 適應(yīng)不同袋長(zhǎng)的生產(chǎn)從而使機(jī)器的通用性更好 借助不等速機(jī)構(gòu)在熱封切瞬時(shí)使橫封輥對(duì)滾的線速度與薄膜送進(jìn)速度達(dá)到一致在完成封切后又迅速退離讓包裝物料順利通過以免干涉因此可保證封切質(zhì)量合包裝工作的順利進(jìn)行 要實(shí)現(xiàn)橫封不等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所采用的機(jī)構(gòu)有多種如偏心鏈輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)變速鏈輪機(jī)構(gòu)橢圓齒輪機(jī)構(gòu)等在實(shí)際生產(chǎn)制造中根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征考慮其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制造工藝等主要采用偏心鏈輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和雙曲柄機(jī)構(gòu)三種形式這些不等速機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性均符合橫封工作要求調(diào)整方便能適應(yīng)不同的包裝工作速度和不同袋長(zhǎng)而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊制造 方便 偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu) 當(dāng)主動(dòng)軸等速回轉(zhuǎn)時(shí)將帶動(dòng)偏心鏈輪等角速回轉(zhuǎn)由于偏心的作用使得通過鏈條帶動(dòng)的從動(dòng)鏈輪 1 的轉(zhuǎn)速發(fā)生周期性的變化當(dāng)偏心距增加或減小時(shí)將可改變周期中轉(zhuǎn)速快慢之間的差值從動(dòng)鏈輪 1 通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)橫封輥旋轉(zhuǎn)由于其轉(zhuǎn)速周期性變化因此可以設(shè)計(jì)成當(dāng)橫封輥在熱封切時(shí)獲得與送膜相等的速度在熱封切后則快速分離 [6] 機(jī)構(gòu)中設(shè)置有張緊輪通過彈簧保持鏈條的張緊 圖 3－ 8 偏心鏈輪傳動(dòng)示意圖 圖 38 示是偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)示意圖令主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的節(jié)圓半徑為兩輪回轉(zhuǎn)的中心距為主動(dòng)鏈輪的偏心距為為主動(dòng) 鏈輪的轉(zhuǎn)角主動(dòng)鏈輪以等角速勻速旋轉(zhuǎn)則從動(dòng)力鏈輪的角速度可通過下式計(jì)算 311 對(duì)上式求極值可 w2 w1 即 i 1 w2min w1 即 imin 因此變速范圍為 312 圖 39 偏心輪機(jī)構(gòu)的輸出速度特性曲線 上式表 39 明變速范圍決定于偏心距和鏈輪節(jié)圓半徑而與中心距無關(guān) 當(dāng)一定時(shí)調(diào)整即可獲得不同的變速范圍若不斷調(diào)整值可得到圖示的曲線簇由圖可見調(diào)整偏心距當(dāng)其值由大到小變化時(shí)所反應(yīng)的特性曲線越來越平坦直到變成勻角速為止隨著值的變小速度極限角和分別向和趨近直到時(shí)而只要橫封輥在角度位置處進(jìn)行封切動(dòng)作則可滿足包裝工藝要求 由于值的改變使得在封切位置處的發(fā)生變化而的變化正好適應(yīng)不同袋長(zhǎng)的變化具體推導(dǎo)如下 薄膜運(yùn)動(dòng)的線速為 3－ 13 式中為薄膜運(yùn)行線速 mms 為薄膜袋的袋長(zhǎng) mm 為包裝機(jī)生產(chǎn)率袋 min 而橫封輥封切的瞬時(shí)角速為 3－ 14 式中為橫封輥?zhàn)畲蠡剞D(zhuǎn)半徑 mm 為由從動(dòng)鏈輪到橫封輥的傳動(dòng)比定值 以帶兩個(gè)封合面的橫封輥為例當(dāng)從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)一周時(shí)橫封輥應(yīng)轉(zhuǎn)半周即封切一次此時(shí)因此由上式可得 3－ 15 把 313 式代入 315 式得 3－ 16 上式所示正是同一生產(chǎn)率下不同袋長(zhǎng)所要求的輸出角速度 可見在封切位置處值由最大值變到最小值時(shí)亦由最大值變到最小值而隨著的變化由式 3－ 16 可見袋長(zhǎng)同樣由最大值變到最小值因此袋長(zhǎng)可以通過改變值的大小來適應(yīng)若將值用袋長(zhǎng)量標(biāo)刻在偏心鏈輪半徑上就能直觀地進(jìn)行調(diào)整 為了合理實(shí)際機(jī)械機(jī)構(gòu)在偏心鏈輪上采取偏心值的調(diào)整方法這樣當(dāng)時(shí)不等速機(jī)構(gòu)的輸出角速度剛好能滿足不同袋長(zhǎng)規(guī)格中薄膜袋的中間長(zhǎng)度的調(diào)整要求 偏心鏈輪隨著轉(zhuǎn)角的變化其輸出的角速度在發(fā)生有規(guī)律的變化如 果在調(diào)整偏心距時(shí)主從兩鏈輪處于任意嚙合位置顯然不能滿足工藝要求正確的方法應(yīng)在橫封輥處于封切位置即偏心鏈輪處于極限角處時(shí)進(jìn)行調(diào)整在裝配和調(diào)整不等速機(jī)構(gòu)時(shí)可遵循以下方法 1 首先把偏心鏈輪調(diào)節(jié)在處即鏈輪中心和主軸中心重合轉(zhuǎn)動(dòng)偏心鏈輪使其偏心線即調(diào)節(jié)螺桿軸線垂直于兩鏈輪軸的中心連線同時(shí)使最小袋長(zhǎng)值的一邊靠近鏈條主動(dòng)邊 2 確保橫封輥正處于熱合狀態(tài)即封切刀相互接合狀態(tài) 3 配上鏈條完成安裝 4 按要求調(diào)節(jié)偏心值到需要的袋長(zhǎng)值如此即可啟動(dòng)機(jī)器工作 偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu)的有點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度要求較低使用調(diào)整方便但其調(diào)速范圍因?yàn)槿?決于鏈輪偏心值因此受到結(jié)構(gòu)的限制而且值大側(cè)鏈條張緊輪擺動(dòng)范圍大其張力波動(dòng)大對(duì)運(yùn)動(dòng)不利另外此結(jié)構(gòu)步適于告訴運(yùn)動(dòng)合可逆?zhèn)鲃?dòng)速度越高鏈條跳動(dòng)越歷害 36 引導(dǎo)裝置 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如圖 39 所示 圖 3－ 9 導(dǎo)輥結(jié)構(gòu) 1－螺母 2－彈簧擋圈 3－軸承 4－心軸 5－輥筒 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 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 第 4 章 UG 部分設(shè)計(jì) Unigraphics 簡(jiǎn)稱 UG 是美國(guó) EDS 公司集 CADCAMCAE 于一體軟件集成系統(tǒng)它的功能覆蓋了整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過稱即覆蓋了從概念設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)分析到制造的過稱在航天汽車機(jī)械模具和家電等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛 目前 UG 以成為世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的軟件系統(tǒng)因此我選擇此軟件 我把我所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)的主要傳動(dòng)部件用 UG 進(jìn)行實(shí)體建模并裝配起來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 41 建模 軸的建模 總的來說軸的建模比較簡(jiǎn)單下面是我畫軸的簡(jiǎn)單過程 運(yùn)行 UG 新建文件并取個(gè)名字 圖 41 新建文件的時(shí)候所需要注意的就是單位我們通常所用的單位是毫米 mm 所有選擇 Millimeters 圖 4－ 2ug 存檔窗口 選好了單位取完名字點(diǎn)擊 OK 按鈕就進(jìn)入了 UG 軟件系統(tǒng) 在工具欄上的 Application 下拉菜單里選擇 modeling 進(jìn)入建模模塊就可以進(jìn)行建模了 先畫圓然后進(jìn)行拉伸就能做出一小段軸 點(diǎn)擊左邊按鈕出現(xiàn)基本曲線構(gòu)造器如右圖 圖 43 草圖工具 畫完圓點(diǎn)擊進(jìn)行拉伸選擇拉伸的方向原點(diǎn)和拉伸的長(zhǎng)度就能得到所需要長(zhǎng)度的軸了下面是畫好的一段軸 圖 4－ 4 軸模型 齒輪的建模 A．齒輪建模的一般步驟如下 打開表達(dá)式編輯器點(diǎn)擊 ToolsExpression 菜單選項(xiàng) 用自定義表達(dá)式的方式建立復(fù) 雜曲線方程的表達(dá)式 啟動(dòng)規(guī)律曲線功能點(diǎn)擊 InsertCurveLaw Curve 按著規(guī)律曲線的操作步驟建立曲線 B．參數(shù) 漸開線外嚙合直齒圓柱齒輪一個(gè)齒的基本齒廓 GB135687 形狀由 5 段曲線組成其中有兩段對(duì)稱的漸開線一段齒頂圓弧線和兩段齒根圓弧曲線 設(shè)漸開線外齒嚙合直齒圓柱齒輪的模數(shù)為 m齒數(shù)為 z則基本的形狀計(jì)算公式為 分度圓直徑 4－ 1 齒頂圓直徑 4－ 2 齒根圓直徑 4－ 3 由于齒廓漸開線是從基圓開始生成因此要確定基圓基圓的計(jì)算公式為 基圓直徑 為了生成漸開線需要建立漸開線的參數(shù)方程設(shè)定方程的參數(shù)為 t 則根據(jù)漸開線參數(shù)方程可建立如下的公式 臨時(shí)變量以簡(jiǎn)化后續(xù)公式 90 范圍的漸開線 臨時(shí)變量以簡(jiǎn)化后續(xù)的公式 曲線的 X 分量坐標(biāo)值 曲線的 Y 分量坐標(biāo)值 曲線的 Z分量坐標(biāo)值平面曲線建立在 WCS上利用規(guī)律曲線功能可以建立齒輪漸開線的分支 C．下面是