【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 采用阻隔性（氣密性）優(yōu)良的包裝材料及嚴(yán)格的密封技術(shù)和要求，能有 效防止包裝內(nèi)容物質(zhì)的交換，即可避免食品減重、失味，又可防止二次污染。 c) 真空包裝容器內(nèi)部氣體已排除，加速了熱量的傳導(dǎo)，這即可提高熱殺菌 效率，也避免了加熱殺菌時(shí)，由于氣體的膨脹而使包裝容器破裂。 主型號(hào)包括包裝機(jī)的分類(lèi)名稱(chēng)代號(hào)、結(jié)構(gòu)形式代號(hào)、選加項(xiàng)目代號(hào)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 枕式包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 枕式包裝機(jī)設(shè)計(jì)的一般 過(guò)程 1. 總體設(shè)計(jì)階段 總體設(shè)計(jì)階段，主要做可行性分析與進(jìn)行初步設(shè)計(jì)兩方面工作。 2. 技術(shù)設(shè)計(jì)階段 技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括各組部分的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件強(qiáng)度與剛度校核、動(dòng)力計(jì)算。 3. 審核鑒定 對(duì)所擬定的方案、技術(shù)計(jì)算、設(shè)計(jì)圖樣等進(jìn)行詳細(xì)審核，并對(duì)試制的樣機(jī)進(jìn)行鑒定。特別要注意審查整個(gè)設(shè)計(jì)方案是否合理，各個(gè)具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是否正確，設(shè)計(jì)是否完善，還需做哪些改進(jìn)。 總體方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 1. 確定功能與應(yīng)用范圍 枕式 包裝機(jī)是針對(duì)固型物的包裝而設(shè)計(jì)的，適合于包裝各類(lèi)固態(tài)有規(guī)則的物體，如食品類(lèi)的餅干、面包、月餅、糖果等，以及 日常用品， 工業(yè)零件等，對(duì)于散狀物或個(gè)體分離的物體，則須將被包物先置于盒內(nèi)，或?qū)⒅壥梢惑w，使之形成一個(gè)整體后，才可在本機(jī)上包裝，至于其它非固態(tài)的被包物亦須準(zhǔn)此要領(lǐng) 。 2. 工藝分析 工藝分析是研究、分析和確定所設(shè)計(jì)包裝機(jī)完成預(yù)定包裝工序的工藝方法。一般情況下必須同時(shí)擬定幾個(gè)方案，進(jìn)行分析、比較，必要時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)之后，最后確定一個(gè)原理先進(jìn)、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的方案。著重考慮一下幾個(gè)問(wèn)題。 3. 包裝方式 保證包裝質(zhì)量放在首位，不論采取何種包裝方式，都要適應(yīng)被包裝物品和包裝材料的特性，當(dāng)有多種方式都能滿足要求時(shí)， 應(yīng)選容易實(shí)現(xiàn)的方式 4. 機(jī)器類(lèi)型 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1) 單工位與多工位 包裝機(jī)的工位選擇依據(jù)有： 根據(jù)包裝機(jī)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的多少來(lái)選擇，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單用單工位；根據(jù)生產(chǎn)率的高低來(lái)選擇，單工位生產(chǎn)率較低，圖 21 是所設(shè)計(jì)的枕式包裝機(jī)的工序過(guò)程圖 ,又該圖可知，包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較少，工序比較簡(jiǎn)單，可承擔(dān)中小型生產(chǎn)率的任務(wù)，每個(gè)工序在不同工位上完成，故此包裝機(jī)是多工位包裝機(jī)。 2) 間歇運(yùn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)動(dòng) 由圖 21可知，包裝工序是串聯(lián)連續(xù)進(jìn)行的，故包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)也是連續(xù)運(yùn)動(dòng)。 3) 單頭與多頭 “ 單頭 ” ，“多頭 ” 特指連續(xù)運(yùn)動(dòng)的多工位包裝機(jī)為完成同一包裝操作所配備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)目。對(duì)一臺(tái)包裝機(jī)而言，若完成每一包裝操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)只有一個(gè)，亦即每一物品的包裝以此經(jīng)過(guò)所有的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，則稱(chēng)為單頭連續(xù)運(yùn)動(dòng)多工位包裝機(jī)。 5. 包裝程序、工藝路線和工位數(shù) 1) 包裝程序 圖 21 包裝機(jī)工序過(guò)程圖 2) 包裝工藝路線 對(duì)于多工位包裝機(jī)，從被包裝物品和包裝材料輸入到成品輸出的傳送路線可以有多種形式。常見(jiàn)的有：直線型、階梯型、圓弧型和組合型。 3) 工位數(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4) 工藝路線圖 6. 運(yùn)動(dòng)要求和機(jī)構(gòu)選型 根據(jù)已定的功能、應(yīng)用范圍和工藝方法，分析和確定對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求，進(jìn)而完成機(jī)構(gòu)的選型及其綜合。應(yīng)考慮的要 求和條件主要有以下幾點(diǎn)： 1) 運(yùn)動(dòng)規(guī)律 2) 運(yùn)動(dòng)精度 3) 承載能力和工作速度 枕式包裝機(jī)運(yùn)動(dòng)形式是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的 ,運(yùn)動(dòng)精度要求較高 ,工作速度和承載能力比較低 ,一般選擇 ,齒輪、輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ,常用的有同步帶輪傳遞，傳遞效率好，平穩(wěn)，沒(méi)有噪聲，距離較大。對(duì)于中封和端封這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變換采用直齒輪、錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 總體布局 總體布局的步驟是布置執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)和操作件，確定支撐形式和繪制總體布局圖。各步驟之間互相牽連，必將它們作為一個(gè)整體交叉進(jìn)行，往往要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)才能完成。 1. 布置執(zhí)行機(jī)構(gòu) 枕式包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī) 構(gòu)包括：供料輸送架，送膜機(jī)構(gòu)，成型器，中封機(jī)構(gòu)，端封切斷機(jī)構(gòu)和成品輸出機(jī)構(gòu)。布置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，應(yīng)盡量減少機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副數(shù)，幾何尺寸和占地空間的大小，所以要求原動(dòng)件盡可能布置在一根或少數(shù)幾根軸上。 根據(jù)包裝機(jī)包裝工藝圖，我們可以將各部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)預(yù)定在如圖 22所示裝置，這樣可以使包裝機(jī)的機(jī)構(gòu)緊湊，占地空間比較小。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 22 枕式包裝機(jī)總體布局示意圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2. 布置傳動(dòng)系統(tǒng) 枕式包裝機(jī)主要用到機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，包括動(dòng)力機(jī)、變速調(diào)速裝置、傳動(dòng)裝置、操縱與控制裝置以及輔助裝置等。圖 23是此包裝的傳動(dòng)系統(tǒng)圖 配軸 圖 23 枕式包裝機(jī)傳動(dòng)示意圖 由上圖，我們知道此包裝機(jī)用了兩個(gè)電機(jī)，電機(jī) 1帶動(dòng)輸送架和送膜輥運(yùn)動(dòng)， 使物料和薄膜輸入包裝機(jī)。電機(jī) 2帶動(dòng)中封和端封機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，完成中封、端封、切斷及成品輸出的任務(wù)。在布置傳動(dòng)件時(shí)應(yīng)使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要協(xié)調(diào)。例如：對(duì)于張緊輪的布置 ,圖 24(a)中張緊輪布置在松邊，結(jié)果會(huì)使從動(dòng)輪的相位滯后；（ b） 中張緊輪布置在緊邊，它會(huì)使從動(dòng)輪的相位超前；而（ c）中在帶的松、緊邊都有張緊輪，若同時(shí)調(diào)節(jié)它們的位置，則可消除因帶的磨損對(duì)相位同步所產(chǎn)生的影響，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 24 張緊輪的布置方式 3. 布置操作件 為便于操作，應(yīng)保證操作者與操作件之間有合適的相對(duì)位置，為此必須注意一下幾點(diǎn)。 (1) 常用的操作件盡量布置在操作 者的近旁，操作件距離地面的高度以 600 ∽ 1100mm為宜。 (2) 包裝機(jī)的工作臺(tái)面的高度一般在 700～ 900mm范圍內(nèi)選取。 (3) 操作者應(yīng)經(jīng)常注意包裝操作最集中和最容易發(fā)生故障的部位。在決定物 品走向時(shí)，一般是使其自左向右運(yùn)動(dòng)或者是順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。 (4) 溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)等指示儀表、以及信號(hào)燈、報(bào)警器、安全閥、 排液閥和有關(guān)的銘牌，都應(yīng)布置在操作者容易觀察、安全可靠、便于維護(hù)的位置 4. 選擇支撐形式 包裝機(jī)的支撐件有底座，箱體，立柱，橫梁等。對(duì)其有以下幾點(diǎn)要求：足夠的剛度，足夠的抗震性，重量適度，力求節(jié)省材料，便于零件的裝 配調(diào)試。此外，要做到外形美觀，給人以協(xié)調(diào)、勻稱(chēng)、穩(wěn)定、安全的感覺(jué)。 5. 繪制總體布局（ 22） 6. 編制工作循環(huán)圖 包裝機(jī)械一般都具有多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為使其能夠自動(dòng)可靠地完成包裝操作，每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都必須按給定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，并且它們之間的動(dòng)作必須協(xié)調(diào)配合，按一定的程序依次完成。而各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)以何種規(guī)律運(yùn)動(dòng)，它們之間的動(dòng)作應(yīng)怎樣協(xié)調(diào)配合，這些就是編制工作循環(huán)圖要解決的問(wèn)題。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 編制工作循環(huán)圖一般要做一下幾步工作： (1) 擬定運(yùn)動(dòng)時(shí)間 (2) 確定動(dòng)作配合 (3) 繪制工作循環(huán)圖 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖通常有圓周式、直線式和直角坐標(biāo)式三種表示 方法。其中以直角坐標(biāo)式工作循環(huán)圖使用范圍較廣。 圖 25 枕式包裝機(jī)的工作循環(huán)圖 擬定主要技術(shù)參數(shù)： 包裝速度：最大 250 包 /分鐘（視產(chǎn)品規(guī)格而定） 包裝膜寬度：最大 450mm 切斷長(zhǎng)度： 75—400mm 包裝產(chǎn)品尺寸：最寬 200mm 最高 80mm（視產(chǎn)品規(guī)格而定） 機(jī)身重量：約 1000kg 電壓 :三相 380V 50Hz 主電機(jī)功率： 輸送電機(jī)功率： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 傳送裝置的設(shè)計(jì) 支架的選擇 支架用于支撐供料輸送帶、鏈輪副以及各種相關(guān)元件的機(jī)構(gòu)，在輸送部分起著固定、支撐、載物的 作用，因此需要很好的剛度和穩(wěn)定性能。我們常用角鋼作為支架材料。 角鋼屬于建造用碳素結(jié)構(gòu)鋼，是簡(jiǎn)單斷面的型鋼剛才，主要用于金屬構(gòu)件及廠房的框架等。在使用中要求有較好的可焊性、塑性變形性能 及一定的機(jī)械強(qiáng)度。生產(chǎn)角鋼的原料鋼坯為低碳方鋼坯，成品角鋼為熱軋成型、正火或熱軋狀態(tài)交貨。 種類(lèi)和規(guī)格 : 主要分為等邊角鋼和不等邊角鋼兩類(lèi)，其中不等邊角鋼又可分為不等邊等厚及不等邊不等厚兩種。 角鋼的規(guī)格用邊長(zhǎng)和變厚的尺寸表示。目前國(guó)產(chǎn)角鋼的規(guī)格為 220 號(hào)，以邊長(zhǎng)的厘米數(shù)為號(hào)數(shù)，同一號(hào)角鋼常有 27 種不同的邊長(zhǎng)。 以上的為大型角鋼， 之間的為中型角鋼，邊長(zhǎng) 5cm一下的小型角鋼。 綜上所述，結(jié)合枕式包裝機(jī)的實(shí)際情況，我們選擇大型角鋼作為支架的材料。 傳送系統(tǒng)的選擇 傳動(dòng)系統(tǒng)在枕式包裝機(jī)作用很重要，一方面他將原動(dòng)力傳遞給各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，另外，它還承擔(dān)著控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的任務(wù)，是包裝機(jī)全身的經(jīng)脈。在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，最常見(jiàn)的是，齒輪傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，帶傳動(dòng)。而在枕式包裝機(jī)上，不同的部位，需要結(jié)合實(shí)際情況，選擇不同的傳動(dòng)方式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1. 電動(dòng)機(jī)到送膜機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng) 圖 41 同步帶的傳 動(dòng) 電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)減速后將直接傳遞給送膜輥的主動(dòng)輪，送膜輥的轉(zhuǎn)速約為90n/min 傳遞的功率約為 ，作為一個(gè)高效率，高自動(dòng)化的包裝機(jī)，我們要求其傳動(dòng)系統(tǒng)必須平穩(wěn)，不能產(chǎn)生噪聲，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較好的緩沖吸振性，另外要求傳遞效率要高，速比范圍要大，傳動(dòng)準(zhǔn)確，具有恒定的傳動(dòng)比。 綜上所述，在這個(gè)部分，我們不能用鏈傳動(dòng)，此外，由于傳遞的距離比較大，也不適合用齒輪傳動(dòng)，因此我們選用同步帶傳動(dòng)。 圖 42 同步帶 同步帶傳動(dòng)是由一根內(nèi)周表面設(shè)有等間距齒的封閉環(huán)形膠帶和具有相應(yīng)齒的帶輪所組成，如圖 32 所 示。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，帶的凸齒與帶輪齒槽相嚙合，來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。與其他傳動(dòng)粗比，同步帶傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn) ： (1) 傳動(dòng)準(zhǔn)確，工作時(shí)無(wú)滑動(dòng)，具有恒定的傳動(dòng)比； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） (2) 傳動(dòng)平穩(wěn)，具有緩沖、減振能力，噪聲低； (3) 傳動(dòng)效率高，可達(dá) ，節(jié)能效果明顯； (4) 維護(hù)保養(yǎng)方便，不需潤(rùn)滑，維護(hù)費(fèi)用低； (5) 速比范圍大，一般可達(dá) 10，線速度可達(dá) 50m/s，具有較大的功率傳 遞范圍，可達(dá)幾瓦到幾百千瓦； (6) 可用于長(zhǎng)距離傳動(dòng)，中心距可達(dá) 10m 以上。 2. 供料輸送裝置的傳動(dòng) 本次設(shè)計(jì)的枕式包裝機(jī)采用的鏈?zhǔn)捷斔脱b置，與摩擦型的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性打滑和整體滑動(dòng)現(xiàn)象 ，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向力較??；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊。 與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，成本也低。在遠(yuǎn)距離傳動(dòng)時(shí)，其機(jī)構(gòu)比齒輪傳動(dòng)輕便的多。 a) 滾子鏈輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1) 已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)的已知條件包括：鏈傳動(dòng)的工作條件，傳動(dòng)位置與總體尺寸限制，所需傳遞的功率 P，主傳動(dòng)鏈輪速度 n1，從動(dòng)鏈輪的速度或傳動(dòng)比 i。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定鏈條型號(hào)、鏈節(jié)數(shù) Lp 和排數(shù)， 鏈輪齒數(shù) z z2 以及鏈輪的結(jié)構(gòu)、材料和幾何尺寸，鏈傳動(dòng)的中心距 a、壓軸力 Fp、潤(rùn)滑方式和張緊裝置等。 擬定傳遞的功率為 kw ，主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 n1=40 /minr ， 2) 設(shè)計(jì)步驟和方法 (1) 選擇鏈輪齒數(shù) z z2 和確定傳動(dòng)比 i 一般鏈輪齒數(shù)在 17114之間。傳動(dòng)比安下公式計(jì)算 （ 41） 根據(jù)枕式包裝 機(jī)的實(shí)際情況，選擇鏈輪齒數(shù) z1=19， z2= (2) 計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率 caP 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） AZca PKKPPK? （ 42） 式中： AK —— 工況系數(shù) ZK —— 主 動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)（濮良貴主編）圖 96 PK —— 多排鏈系數(shù)，雙排鏈時(shí) PK =，三排鏈時(shí) PK = P —— 傳遞的功率， Kw 查表 9— 6（機(jī)械設(shè)計(jì)，濮良貴主編，高等教育出版社）得：工況系數(shù) AK =1 查表 9— 13（機(jī)械設(shè)計(jì)，濮良貴主編，高等教育出版社）（ 以下皆是） 得：主動(dòng)輪齒數(shù)系數(shù) ZK = 因?yàn)槭菃闻沛渹鲃?dòng)，所以 PK =1， 包裝機(jī)的傳遞功率為已知參數(shù)： P = 所以單排鏈的功率 1 1 .4 3 .5 4 .91AZcaPKKP P k wK ?? ? ? ? (3) 確定鏈條型號(hào)和節(jié)距 p 鏈條型號(hào)根據(jù)當(dāng)量的單排鏈計(jì)算功率 caP 和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 1n 由圖 911 得到。然后由表 91 確定鏈條節(jié)距 p