【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 錐齒輪 Z36 帶動(dòng)軸Ⅲ的偏心鏈輪機(jī)構(gòu) 4 輸出一個(gè)不等速運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪 Z18，經(jīng)齒輪 Z22和一對(duì) Z30驅(qū)動(dòng)橫封輥相對(duì)回轉(zhuǎn)。通過(guò)調(diào)節(jié)偏心鏈輪的偏心值可以實(shí)現(xiàn)熱封速度的調(diào)整。 作用在縱封滾輪上的牽引力應(yīng)該與滾輪受到塑料薄膜給它的力相等，才能使塑料薄膜勻速下滑。 動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 主電機(jī)的確定 由于整臺(tái)機(jī)器比較小，所以不需要較大的電機(jī) ,而且電機(jī)要實(shí)現(xiàn)變速。綜合上述條件后，參考有關(guān)資料選用型號(hào)為 Y8014的三相異步電動(dòng)機(jī)，其主要性能如下 : 表 32 電機(jī)的主要性能 功 率 電 流 轉(zhuǎn) 速 功率因數(shù) 效 率 起動(dòng)電流 550W 1400r/min 63% 29A 總體傳動(dòng)比分配 定量供料裝置轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，可以填 6 袋，而機(jī)器的包裝速度是36~60 袋 /min，所以定量供料裝置最多要每分鐘轉(zhuǎn) 10 轉(zhuǎn)，所以定量供料裝置中心軸的轉(zhuǎn)速為 6~10r/min。定量供料裝置的轉(zhuǎn)盤(pán)有 6 個(gè)定量孔，所以橫封器嚙合次數(shù)應(yīng)該達(dá)到 36~60 次 /min。初定袋長(zhǎng) 80~140mm,而且再根據(jù)產(chǎn)量計(jì)算縱封器的轉(zhuǎn)速α，計(jì)算如沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 下： α max: 140 60=2R α max （ 31） R―縱封器壓輥半徑，初定為 R=55mm 140 60=2 55 α max α max= α min： 80 36=2R α min （ 32） α min= 根據(jù)所有執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的軸的轉(zhuǎn)速設(shè)定如下傳動(dòng)計(jì)算框圖： 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 35 傳動(dòng)計(jì)算框圖 主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 綜合傳動(dòng)計(jì)算框圖，主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： n 主軸 =n 電機(jī) i 減 速 器 （ 33） 其中 nmax電機(jī) =840~1400 r/min ∴ n 主軸 =42~70r/min 主軸功率計(jì)算 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 P 主軸 =P 電機(jī) η 帶 η 減 η 聯(lián) （ 34） 其中 η 帶 — 帶傳動(dòng)效率，取為 η 減 — 蝸輪蝸桿減速器效率，取為 η 聯(lián) — 聯(lián)軸器效率，取為 P 主軸 =550 = 主軸最小直徑估算 d0 ? A 3Pn= 3= （ 35） 設(shè)計(jì)軸時(shí)一般考慮軸上的鍵槽對(duì)強(qiáng)度的影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)槽的個(gè)數(shù)增大尺寸，其經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如下： d=d0 ???? 3n %41%41 ）（）（ ? 24mm （ 36） 因?yàn)橹鬏S與減速器由聯(lián)軸器連接，所以選擇標(biāo)準(zhǔn)件聯(lián)軸器的復(fù)合最小軸直經(jīng)為 d=25mm。 所以主軸最小直徑為 dmin=25mm 功率分配 共有三條傳動(dòng)線需要分配功率一條是橫封機(jī)構(gòu)，一條是縱封機(jī)構(gòu)，還有一條是定量供料裝置。由于橫封機(jī)構(gòu)需要的力相對(duì)來(lái)說(shuō)不是很大，所以橫封機(jī)構(gòu)分配到的功率為總功率的 1/5其它兩個(gè)占總功率的 4/5；縱封相對(duì)定量供料 裝置來(lái)說(shuō)需要的力大一些，所以它分配到剩下功率的 1/5， 則： 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 P 橫封 =P 主軸 51= = （ 37） P 縱封 = P 主軸 5453= （ 38） P 定量 = P 主軸 5452= （ 39） 熱封設(shè)計(jì) 塑料薄膜及其復(fù)合材料是自動(dòng)制袋包裝機(jī)中最常用的包裝材料，特別是多層復(fù)合薄膜，因?yàn)樗臍饷苄粤己靡约案邚?qiáng)度而廣泛應(yīng)用于食品包裝中。 塑料薄膜的封口采用熱融封合的方法，具體操作是：對(duì)塑料薄膜 的兩個(gè)接觸面加熱，使其處于熔融的熱塑化狀態(tài)，再給封接部位施壓，使薄膜兩個(gè)封接面融合密封牢固。影響封合質(zhì)量的因素主要是加熱溫度、封合壓力和和作用時(shí)間。熱融封合的方法有多種形式，最常用的是電阻加熱法和脈沖加熱法，另外還有高頻電加熱封合、超聲波加熱封合、電磁加熱封合和紅外線加熱封合等。每種方法均適用于一定品種范圍的塑料材料。在自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，廣泛應(yīng)用電阻加熱的熱 融封合方法，因其具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)控方便的特點(diǎn)。而且，用于食品包裝的薄膜主要是聚乙烯及其復(fù)合材料居多，也就是說(shuō)主要以聚乙烯為熱封合材料，因此用電阻加熱封合法是完全能滿足要求的 [6]。 連續(xù)制袋包裝機(jī)中有兩個(gè)封合裝置：縱封裝置和橫封裝置，分別實(shí)現(xiàn)包裝袋的縱縫封接和橫向封合切斷。他們均采用電阻加熱的封合方法。 縱封滾輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 在連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，由于薄膜連續(xù)輸送，因此其縱縫封接是連續(xù)進(jìn)行的。為此采用一對(duì)滾輪式電阻加熱的熱融沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 封接器來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)縱封。在此，熱融封接滾輪不僅完成包裝薄膜制袋 的縱向熱封，同時(shí)還起到對(duì)包裝薄膜的牽引輸送作用。也就是說(shuō)，牽引和縱封是同時(shí)進(jìn)行的，牽引滾輪同時(shí)也是縱封滾輪。如圖示是縱封牽引滾輪的結(jié)構(gòu)。 圖 3－ 5 縱封裝置 1－縱封滾輪 2－加熱器 3－螺母 4－箱體 5－支架 6－支桿 7－鎖緊螺母 8－調(diào)節(jié)套筒 9－彈簧 10－調(diào)心球軸承 11－齒輪 12－軸 13－軸承座 14－不完全齒輪 如圖 35 式，縱封裝置主要由一對(duì)滾輪 1 組成，滾輪的外圓周表面緊密壓合，壓合力來(lái)自彈簧力的作用。 縱封滾輪 1 分別安裝在軸 12的左端，由螺母固定，使?jié)L輪可隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。軸 12 的兩端軸承固定安裝；而短軸的左邊軸承座 10 可滑動(dòng)，其右邊的固沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 定軸承座裝置一個(gè)調(diào)心軸承，因此軸承座可在箱體 4 的滑槽內(nèi)作滑動(dòng)微調(diào)。由于受彈簧力的作用，可調(diào)軸承座 10 受壓內(nèi)移，使兩個(gè)滾輪緊密壓合。兩滾輪間的壓力可以調(diào)整，當(dāng)擰緊調(diào)節(jié)套筒8 時(shí)，彈簧 9 壓縮，使壓力增大，放松調(diào)節(jié)套筒則壓力減小。圓螺母 7 用來(lái)鎖緊調(diào)節(jié)套筒。 兩縱封滾輪的圓筒內(nèi)均裝有加熱器，發(fā)熱元件一般用電阻發(fā)熱線圈，繞裝在支座上，再通過(guò)支座安裝在軸承座或安裝板上。當(dāng)縱封滾輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，加 熱器固定不動(dòng)，持續(xù)的對(duì)滾輪的圓筒壁均勻加熱。加熱溫度通過(guò)測(cè)溫器測(cè)量，并由溫控表控制其變化范圍。 縱封滾輪的動(dòng)力來(lái)自不完全齒輪 14，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒輪14 旋轉(zhuǎn)，通過(guò)相互嚙合的齒輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)軸，使縱封滾輪實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。 在縱封滾輪的封合圓柱面上都加工有均勻細(xì)密的網(wǎng)紋，以增加封口的牢固度 ,使熱封縫美觀而且質(zhì)量保證。另外，由于縱封滾輪在工作中長(zhǎng)時(shí)間處于加熱狀態(tài)，并作連續(xù)相對(duì)滾壓運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要有較好的綜合力學(xué)性能。在實(shí)際生產(chǎn)中可采用合金結(jié)構(gòu)鋼加工，如 40Cr等鋼材制造。 橫封裝置設(shè)計(jì) 橫封裝置用于復(fù)合薄 膜包裝袋的橫向熱融封合，在熱封的同時(shí)起到分切包裝袋的作用。當(dāng)然 ,有些包裝機(jī)設(shè)有獨(dú)立的分切裝置，但采用橫封同時(shí)分切的方式是連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)的共同趨勢(shì)。因?yàn)闄M封切斷合二為一不但簡(jiǎn)化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且對(duì)有色標(biāo)薄膜帶的分切更準(zhǔn)確，封切質(zhì)量更高，生產(chǎn)效率更高。 如圖 36 式，橫封裝置的結(jié)構(gòu)，圖中的一對(duì)橫封輥 1 和 2都具有兩個(gè)封合面，對(duì)稱布置，相對(duì)旋轉(zhuǎn)一周則可封切兩次 ,完成兩袋包裝。 橫封輥 1 的兩端裝有滑套軸承 17，通過(guò)軸瓦套 16 固定在支撐座19和安裝板 15 上。橫封輥 2 兩端的滑套軸承裝配在滑動(dòng)軸承座3 上，左右兩個(gè)滑 動(dòng)軸承座可以在支撐座 19和安裝板 15 的滑槽沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 內(nèi)移動(dòng)。受彈簧力的作用，橫封輥 2 相橫封輥 1 壓合，兩輥的左右圓環(huán)部分的圓周面保持緊密接觸。兩輥壓合力可以調(diào)節(jié)，當(dāng)旋緊調(diào)節(jié)套筒 5 時(shí)，彈簧 8 壓縮，使壓力增大 ,放松調(diào)節(jié)套筒則壓力減小。圓螺母 4 用來(lái)鎖緊調(diào)節(jié)套筒。動(dòng)力有雙聯(lián)鏈輪 10 輸入，經(jīng)中間雙聯(lián)齒輪 13 帶動(dòng)橫封雙聯(lián)齒輪 12，然后由相互嚙合的齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)橫封輥?zhàn)飨鄬?duì)回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)封切。 橫封輥的發(fā)熱源來(lái)自電熱管 20。電熱管從橫封輥的軸端穿入，其穿入長(zhǎng)度應(yīng)比橫封輥的封切面稍長(zhǎng)，以確保封切面受熱均勻。由于在運(yùn)行過(guò)程中電熱管隨橫封輥一起 旋轉(zhuǎn)，因此需要在橫封輥軸端裝配電刷環(huán) 18，通過(guò)電刷導(dǎo)入電源。橫封輥的溫度，通過(guò)測(cè)溫頭測(cè)定，再由溫控表調(diào)節(jié)，測(cè)溫頭可裝配在滑動(dòng)軸承座3 或軸瓦套 16 上。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 3－ 6 橫封裝置 1， 2－橫封輥 3－滑動(dòng)軸承座 4－橫封輥 5－齒輪 6－鍵 7－二聯(lián)體齒輪 8－軸承 9－螺栓 10－調(diào)壓支桿 11－電熱管 12－隔熱套筒 13－觸電凸臺(tái) 14－絕緣套筒 15－導(dǎo)線 橫封輥的結(jié)構(gòu)有兩種形式，分別是整體加工式和裝配式。整體加工式的橫封輥是將回轉(zhuǎn)軸和熱封板加工成一 體，如下圖所示，切刀 3 和刀板 2 分別裝嵌在兩輥的槽隙內(nèi)，由螺釘固定。 圖 3－ 7 整體加工式橫封輥結(jié)構(gòu) 1， 4－輥體 2－刀板 3－切刀 5－電熱管 橫封輥的縫合面同樣加工有花紋，樣式與縱封輥一致。至于完成分切動(dòng)作的刀具，加工及材料有一定要求。一般情況下，帶刃口的刀具可用 T8A 材料加工，刀口熱處理 HRC55~60；而平面刀板可用 45號(hào)鋼加工，不處理。 整體加工式的橫封輥，一般結(jié)構(gòu)尺寸較小，適合小袋的包裝沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 機(jī)。而裝配式的橫封輥主要應(yīng)用于較大包裝的機(jī)器。 封合調(diào)整 對(duì)于連續(xù)式自動(dòng)制袋 裝填包裝機(jī)，縱封滾輪以一定值的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，使縱封連續(xù)地進(jìn)行。因此，包裝薄膜通過(guò)縱封牽引后被連續(xù)送進(jìn)橫封裝置。由以上分析可知，橫封輥在回轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，并非如縱封一樣每時(shí)每刻保持壓合熱封狀態(tài)，它只有在封合面對(duì)接的時(shí)候才能進(jìn)行熱封分切。在橫封輥對(duì)接的瞬