【正文】 這些機構(gòu)組成若干個部件，這些部件相互位置怎樣安排？它們又是怎樣聯(lián)系和形成一個完整的總體？這就是包裝機總體設(shè)計的任務(wù)。但螺旋角太大，會引起很大的軸向力。 根據(jù)毛坯制造方法，齒輪結(jié)構(gòu)可分為鍛造齒輪、鑄造齒輪、焊接齒輪和組合齒輪。 鏈傳動的運動特性 鏈的水平方向的加速度鏈的垂直方向分速度相對嚙合沖擊動能若鏈條松弛，在起動、制動、反轉(zhuǎn)、載荷變化等情況下，將產(chǎn)生慣性沖擊，使鏈傳動產(chǎn)生很大的動載荷。（2）節(jié)距P是鏈的基本特性參數(shù)。（4） 詳細分析供送薄膜、中封牽引、端封切斷的傳動系統(tǒng)及確定相互關(guān)系參數(shù)。見圖312，導(dǎo)桿AC為原動件，等速轉(zhuǎn)動，曲柄BC為從動件，變速轉(zhuǎn)動。即橫封的傳動機構(gòu)傳遞給橫封刀輥的平均轉(zhuǎn)速不變（橫封刀輥旋轉(zhuǎn)一圈縱封送進一個袋長），但瞬時轉(zhuǎn)速必須按一定規(guī)律變化以滿足V刀=V膜的要求（實際生產(chǎn)中，總是讓V刀＞V膜）。補償電機控制正反轉(zhuǎn)，與行星輪和對稱的十字齒輪相連接，輸出軸則通過外部的串聯(lián)齒輪組和鏈輪組驅(qū)動牽引輪作牽引作用。它與以上一種不同的是發(fā)熱部分不在輥輪內(nèi)，而是在牽引輪（1）與封合輪（7）之間。只有封口后才能密封保存被包裝物并符合衛(wèi)生要求，且便于運輸銷售。（2）輸送帶的厚度 自動包裝機所用帶式輸送裝置多為輕載或特輕載荷類型，要求其結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，所以，輸送帶厚度多取2或3層結(jié)構(gòu)的橡膠帆布帶，個別的也有用4或5層結(jié)構(gòu)的。此外，還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環(huán)境等環(huán)境保護要求和安全要求等。在現(xiàn)有的條件下，本文可以推算出每分鐘端封切斷器封切的件數(shù)，這一件數(shù)與供送內(nèi)裝物每分鐘供送的件數(shù)一致。在時間不變的情況下，圓周上的線速度是變化的，使其封切的瞬間速度與中封牽引速度相當。比較上面不同傳動類型的優(yōu)缺點，結(jié)合本文所設(shè)計的包裝機需要遠距離的傳輸，若主要采用齒輪傳動，需要多級惰輪，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求高，而采用鏈輪傳動，既可以實現(xiàn)較遠距離的傳輸，結(jié)構(gòu)大大簡化，而且，工作環(huán)境要求不高，易于安裝。④傳動效率高,使用壽命長。工作部分需要連續(xù)調(diào)速時，一般應(yīng)盡量采用有級變速傳動。傳動系統(tǒng)的傳動精度，將直接影響機器的包裝加工質(zhì)量。在下一個脈沖到來時，輸送帶再走一個包裝袋長，重復(fù)牽引，縱封，橫封及切斷的動作，同時將包裝好的血袋輸送到成品輸出帶輸出，每來一個脈沖，就重復(fù)以上的動作。（1）定比傳動系統(tǒng)定比傳動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的速度或轉(zhuǎn)速是固定的，即其傳動系統(tǒng)具有固定的傳動比，組成傳動鏈的各個環(huán)節(jié)也應(yīng)有固定的傳動比。圖31工藝路線圖1供送鏈推頭 2內(nèi)裝物件 3光電傳感器 4備用卷筒薄膜 5牽引輥 6卷筒薄膜 7成型器 8牽引滾輪 9排氣輸送帶 10縱封牽引滾輪 11橫封切斷刀 12輸出毛刷 13輸出皮帶再如圖32所示，是枕式自動包裝機的完整工藝路線圖。 內(nèi)裝物物件的特性工藝分析前面提到，內(nèi)裝物件是一些塊狀物體，可以是很硬的五金零件和很柔軟的紙巾。④自動包裝機的橫封機構(gòu)運動形式的不合理，將導(dǎo)致封口質(zhì)量問題。美國擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國、意大利和中國。有些不易拉動的薄膜，需要背架上裝上一個牽引輥，或在進膜軸上裝一個送膜電機（圖中未表示）來幫助送進（詳細參見制袋設(shè)計的引棍設(shè)計）。枕式包裝機由于進行包裝的袋的形狀成枕狀，像蛋黃派、米餅、餅干、方便面等，所以通常稱作枕式包裝，枕式包裝機大致分為水平枕式與豎向縱式型，包裝工序水平進行，因此稱作枕式包裝機。單卷膜等切對合成型制袋包裝機只采用一卷薄膜制袋，其制袋過程是先將薄膜對中等切分離，然后兩半材料復(fù)合成型。其包裝材料為塑料或復(fù)合材料，采用卷盤式薄膜供料，由牽引輥松卷，經(jīng)導(dǎo)輥的的導(dǎo)向進入成型器，受成型器的作用，薄膜自然形成卷包的形式。　　(2) 提供方便。它包括包裝過程、包裝質(zhì)量、故障與安全的控制。但通過對大量包裝機械的工作原理和結(jié)構(gòu)性能的分析，可找出其組件的共同點。這一切主要表現(xiàn)在包裝工業(yè)不斷完善，包裝技術(shù)不斷改進，包裝材料不斷創(chuàng)新。采用模塊化設(shè)計思想, 可將計量裝置、制袋成形器、物料輸送、包裝材料輸送、熱封裝置和打碼裝置等設(shè)計成多種標準模塊, 通過標準模塊的合理組合, 以適應(yīng)不同物料特性、不同材料種類和不同包裝容量的要求。70 年代中期以前, 我國商品包裝的技術(shù)裝備相當落后。國外包裝機械企業(yè)成功的經(jīng)驗表明, 企業(yè)用于研究與開發(fā)的投資如果占銷售額的1% , 企業(yè)難以生存, 占2% 可勉強維持, 占5% 才有競爭力,而我國包裝機械企業(yè)的研發(fā)平均投資水平不足1%。隨著我國經(jīng)濟的日益發(fā)展壯大，包裝工業(yè)也以年均18%的速度快速發(fā)展，但是在我國包裝工業(yè)快速發(fā)展的進程中，大量技術(shù)含量高的成套設(shè)備仍依靠進口。有的還可完成被包裝物品的定型、分割。包裝機械的主要特點如下：①大多數(shù)包裝機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運動速度快，動作精度高。在商店里，包裝吸引著顧客的注意力， 并能把他的注意力轉(zhuǎn)化為興趣。這種包裝機采用有色標袋包裝時，需要隨時對紙長進行調(diào)整，因此需配備光電檢測控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)光標的正確定位。隨后由橫封輥6閉合實行橫封切斷。枕式自動包裝機是包裝設(shè)備中較為重要的一種形式，用于包裝塊狀物件，形狀可以規(guī)則，也可以不規(guī)則。圖28邊翼封用一個封口切斷裝置即端封切斷器進行端封，并將袋子切斷成如圖29。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有包裝機存在以下問題：（1）包裝機長期存在著包裝材料(薄膜)輸送速度難以控制的問題，薄膜輸送速度不穩(wěn)，對包裝袋長精度和袋形質(zhì)量的影響很大:工作初期和末期，帶膜卷的直徑變化很大，轉(zhuǎn)動慣量變化，造成包裝材料輸送時拉力不均勻，使得封袋長度變化，包裝袋長控制精度不高。可以看到，電動機的動力和運動通過三角帶（或稱為V 形帶）或平皮帶輸送給分配軸，再由分配軸分給供送內(nèi)裝物、縱封牽引器、端封切斷器、輸出包裝物等，只能對單一內(nèi)裝物及同一尺寸的內(nèi)裝物進行包裝。總而言之，高速枕式自動包裝機的適用范圍極廣，只要是成塊狀物件一般都可以包裝。簡單更改成形器7，可以使其滿足包裝內(nèi)裝物尺寸的變化，如寬度和高度。當系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸和傳遞動力較大，以及各個獨立的執(zhí)行機構(gòu)使用較為頻繁時，也適合采用獨立驅(qū)動系統(tǒng)。要實現(xiàn)這樣高的包裝速度，而且要保證動作的相互協(xié)調(diào)和工作可靠穩(wěn)定，用液壓式或氣動式控制機構(gòu)尚有困難，因為液體和氣體有可壓縮性，而且油液的粘度大，高速換向運動時慣性沖擊大、發(fā)熱高，液壓還會因溫度升高而使粘度變化，影響動作的準確性，所以一般只用于活塞往復(fù)動作在40pcs/min左右的機械。一般來說在枕式自動包裝機中，內(nèi)裝物供送的推頭間距應(yīng)等于包裝物最長的尺寸，以便達到大范圍包裝的功能。氣壓傳動大多用于小功率傳動和惡劣環(huán)境中。由于帶傳動存在上述特點，一般情況下，帶傳動傳動的功率P≤100KW，帶速v=525m/s，平均傳動比i≤5，傳動效率為94%97%。D、d－－帶輪的計算直徑。（6） 為了端封切斷器封切位置正好在頭尾兩袋子中間，在端封切斷器前裝有調(diào)整機構(gòu)。 工作部件的分類和設(shè)計要求 工作部件的分類包裝機械工作部件的分類方法很多，這里僅按包裝功能進行分類，它們可以分為如下幾類：① 供送系統(tǒng) 用于被包裝物品和包裝材料、容器的整理和供送。③ 方便性 組成包裝機的各部件應(yīng)具有相應(yīng)的方便性，且具有較低的制造成本。（3）帶式輸送機輸送帶的接頭 帶式輸送機輸送帶的接頭有搭接鉚接、皮帶扣連接、硫化膠粘接等方式，不同的連接方式，接頭效率不同。高速枕式自動包裝上配置的中封牽引器，主要用來完成袋筒成型后的縱邊封合。由于第二種方案的加熱、牽引、封合三者分離，能滿足本文設(shè)計的高速接縫式自動包裝機要求，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計采用第二種方案。當卷筒包裝材料上色標超前時，光電傳感器自動控制裝置又控制差動機構(gòu)，使其比正常輸出的速度偏小些，此時微電機的轉(zhuǎn)向與輸入軸的轉(zhuǎn)向相反。（4）現(xiàn)行的橫封刀具有直刀、鋸齒刀，這些刀刃的幾何中心線都是一條平行于刀輥回轉(zhuǎn)軸線的直線，這樣封切是在一瞬間完成的，且刀輥本身是不等速轉(zhuǎn)動，有角速度存在，因而沖擊作用在所難免，能否改變刀刃的結(jié)構(gòu)形狀減小沖擊，是個值得探討的問題。由于曲柄始終是做繞定點的圓周運動，曲柄長度不大。（9） 關(guān)于端封切斷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，著重分析了雙曲柄連桿、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿和偏心鏈輪的運動學規(guī)律，確定三種機構(gòu)的適用場合：大尺寸包裝宜選用轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)、小尺寸高速包裝宜選用雙曲柄連桿機構(gòu)、中低速包裝宜選用偏心鏈輪機構(gòu)。（6）當載荷大而要求排數(shù)多時，可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。國家標準規(guī)定的載荷系數(shù)分為4個系數(shù)使用系數(shù) KA 主要考慮由于原動機和工作機的載荷變動、沖擊、過載等對齒輪產(chǎn)生的外部附加動載荷的影響因素。根據(jù)關(guān)系式 保持中心距不變（即齒面接觸疲勞強度基本不變）時，應(yīng)該在保證齒根彎曲疲勞強度的前提下，盡可能選取較小的模數(shù)，這樣可以選取較多的齒數(shù)，使重合度增加，改善齒輪傳動的平穩(wěn)性；也可以減小齒面滑動速度，降低油溫和膠合的危險性；此外還可減少金屬切削量和切削時間。搖桿處在兩個極限位置時，曲柄所對應(yīng)的兩個位置之間的銳角 稱為極位夾角。包裝機傳動的設(shè)計除應(yīng)滿足前述要求外，還應(yīng)考慮機械的總體布局。我們把這種運動特性稱為急回運動特性。2. 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù)越大，輪齒就越寬，其承載能力就越大。4. 齒向載荷分布系數(shù)Kb 主要考慮沿齒寬方向載荷分布不均的影響系數(shù)。（3）鏈輪齒形已經(jīng)標準化，鏈輪設(shè)計主要是確定其結(jié)構(gòu)尺寸。 鏈傳動的應(yīng)用（1）鏈傳動主要用于要求工作可靠，且兩軸相距較遠，以及其它不宜采用齒輪傳動的場合。當包裝袋較厚時，為了達到兩者的同步運動要求，務(wù)必保證熱封頭由P至Q，再由Q至P′的水平分線速度始終與包裝袋筒的運動速度接近一致。采用轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿不等速運動機構(gòu)會產(chǎn)生慣性力及慣性力偶。橫封是枕式包裝的一道重要工序，它通常位于縱封工序的后面，作用是使物料經(jīng)過縱封的袋子橫向密封并切斷。為使印有商標圖案的卷筒包裝材料連續(xù)供送中在準確位置切斷，需要隨機微調(diào)牽引輥輪的速度?？v封牽引器的輥面寬度通常為10—20mm ，工作表面上開有直紋、斜紋或網(wǎng)紋，以適應(yīng)各種薄膜熱封的需要。 D驅(qū)=KZo其中 Zo——輸送帶的斷面層數(shù)；（5）張緊裝置 張緊裝置給輸送帶一定的初始張緊力，并在運轉(zhuǎn)中始終使輸送帶保持一定的張緊程度。帶式輸送裝置所用輸送帶有棉花帆布帶、化纖織物帶、鋼帶、金屬絲網(wǎng)帶等，有些輸送帶進行了浸漬或涂敷表面防護層處理，用于改善輸送帶的性能。⑦ 封口系統(tǒng) 用于包裝材料和容器的封口。而在此只考慮用差動補償?shù)姆椒?，在輪系的傳動中，存在兩個自由度的機構(gòu)如圖36所示圖35 差動機構(gòu)就圖可知，當微型電機不進行跟蹤補償時（即微型電機不動），微型電機被制動。對于內(nèi)裝物的變化，就不能適應(yīng)。④傳遞效率較高,～。機械傳動的作用是傳遞運動和力，常用機械傳動系統(tǒng)的的類型有齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動、輪系等。當袋長改變時，它的工作相位需作相應(yīng)調(diào)整。初步確定如下的傳動系統(tǒng)圖：圖32傳動系統(tǒng)簡圖 工作循環(huán)過程高速枕式自動包裝機的結(jié)構(gòu)適合于連續(xù)式自動包裝。通常用安裝在分配軸上的凸輪來操縱和控制各個執(zhí)行機構(gòu)的運動，分配軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)完成一個作業(yè)循環(huán)，各個執(zhí)行機構(gòu)的動作順序均由各自的凸輪曲線保證。 5）實現(xiàn)由一個或多個動力機驅(qū)動若干個相同或不同速度的執(zhí)行機構(gòu)。高速枕式自動包裝機多采用熱封玻璃紙、聚乙烯和玻璃紙復(fù)合材料、鋁箔復(fù)合材料等。適用的范圍如下：（1）包裝材料：防潮玻璃紙、涂塑玻璃紙、聚乙烯、聚丙烯、袋包紙、鋁箔以及其他復(fù)合材料（2）包裝物品：面包、糕點、蔬菜、加工食品、醫(yī)藥品、機械零件、通心粉及其他等快狀物品（快速食品、冰淇淋、小飾物、藥品、小五金和其它許多輕量小塊狀物品）。①外觀質(zhì)量。圖29回轉(zhuǎn)式端封切斷器圖210端封封口中國包裝機械起步較晚，起于上個世紀70年代，北京市商業(yè)機械研究所在研究了日本的包裝機械后，完成制造了中國第一臺包裝機，經(jīng)過20多年的發(fā)展，中國包裝機械已成為機械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障，有些包裝機械填補了國內(nèi)空白，已能基本滿足國內(nèi)市場的需求，部分產(chǎn)品還有出口?？刹捎玫木硗脖∧げ牧习ǎ翰ＡЪ垺⑼克芗?、復(fù)合材料、聚乙烯、聚丙烯、袋包紙等。采用這種制袋方法主要是以美觀為出發(fā)點，因為增加的一條縱封縫在包裝袋結(jié)構(gòu)上是“多余”的，稱作“假封”，但它卻起到一種對稱美的作用。而物料的充填是在薄膜受牽引下移時完成的。 臥式自動制袋裝填包裝機此類機型的包裝原理如下圖21所示。⑤包裝機械是特使類型的專業(yè)機械，種類繁多，生產(chǎn)數(shù)量有限。（5）成品輸出機構(gòu) 成品輸出機構(gòu)是把包裝好的產(chǎn)品從包裝機上卸下、定向排列并輸出的機構(gòu)。不利于發(fā)展自己的知識產(chǎn)權(quán)，不利于培育自己的專業(yè)設(shè)計人員，長此以往我們只能跟在別人后面，這將喪失發(fā)展的控制權(quán)和市場的主動權(quán)。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的發(fā)展, 從根本上打破了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營運作模式, 建議企業(yè)要加強自身的信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè), 將傳統(tǒng)的營銷模式盡快與網(wǎng)絡(luò)營銷接軌, 利用已有的電子商務(wù)平臺開展產(chǎn)品的供求信息發(fā)布, 利用網(wǎng)絡(luò)探索新的業(yè)務(wù)合作伙伴, 提升企業(yè)的產(chǎn)品服務(wù)和營銷水平。主要表現(xiàn)在我國包裝機械產(chǎn)品控制水平較低, 高新技術(shù)應(yīng)用少, 新材料、新工藝推廣慢, 大約只有5% 的產(chǎn)品能達到發(fā)達國家20 世紀90 年代初期水平, 總體水平比發(fā)達國家落后20 年左右?！　「母镩_放以來, 我國包裝機械行業(yè)的發(fā)展取得了很大進步, 但與世界先進水平相比, 還存在較大差距。我國包裝機械行業(yè)由于產(chǎn)品自身的特點, 非常適合網(wǎng)上貿(mào)易。雖然大量先進設(shè)備的引進大大加快了我國包裝工業(yè)的發(fā)展速度，縮小了我國包裝工業(yè)與發(fā)達國家的差距，但是，我們不能依賴國外的高端技術(shù)與技術(shù)裝備，這是因為國外的技術(shù)裝備價格昂貴，一些中小企業(yè)無力引進，不利于我國包裝行業(yè)技術(shù)水平的整體提高。（4）包裝執(zhí)行機構(gòu) 包裝執(zhí)行機構(gòu)是直接完成包裝操作的機構(gòu)，即完成裹包、灌裝、封口、貼標、捆扎等操作的機構(gòu)。因為影響包裝質(zhì)量的因素很多，諸如包裝機的工作狀態(tài)（機構(gòu)的運動狀態(tài)，工作環(huán)境的溫度、濕度等）、包裝材料和包裝物的質(zhì)量等，所以，為便于