【文章內(nèi)容簡介】 套筒外表面光潔。在薄膜幅度很大時，由數(shù)個導輥 9 還加有定向螺紋。芯軸和套筒之間常用滾動軸承，這樣套筒轉(zhuǎn)動靈活，對薄膜的阻力就小。怎樣確定導輥組中導輥的數(shù)量呢？從防止薄膜偏斜的觀點看，數(shù)量多些為好，輥子之間可以相互平衡受力的不均勻狀態(tài)，使薄膜各處受力均勻，對被送進的薄膜起校正作用， 達到穩(wěn)定輸送的目的。但是塑料薄膜易變形，特別是單膜，導輥組的每個導輥在輸送薄膜的過程中或多或少地都給薄膜加上一個阻力，若導輥過多，總的阻力過大，不僅增加了負荷，而且使薄膜變形量增大，對包裝產(chǎn)品不利。薄膜和棍子之間的摩擦力會使薄膜的靜電力增加，這樣在包裝時容易引起熱封口的污染，影響包裝質(zhì)量 ]7[ 。 輥子 間距 的確定原則：各輸送物在輸送時，各瞬間物品應保持最少有 二 根輥筒支托，否則可能導致輸送物不能順利進行。 確定導輥多少的一般原則是：當牽引速度較低時，則需要較少的導輥，當牽 引速度較高時，則需要較多的導輥。這是因為速度越高，薄膜卷的慣性、牽引力的變化對薄膜 偏斜 影響越明顯。在設計時一般選定 5~7 個為宜。我在這里采用了 二 個過渡導向輥，另外還有一個擺桿機構(gòu)，還有驅(qū)動輥和壓膜輥。 導輥的數(shù)量確定后，就要確定它的結(jié)構(gòu)位置，使之更有利于薄膜的輸送及成型。一般的包裝薄膜都由商標面和光面組成，卷筒薄膜皆是商標面在外，與物品接觸的光面在內(nèi)，導輥的安裝應當使薄膜在若干次轉(zhuǎn)向成型后光面處于內(nèi)層，還應當使薄膜在起初接觸的導輥上有大的轉(zhuǎn)向，在后面的導輥上只有微轉(zhuǎn)向，導輥基本上只起支托作用。這樣的結(jié)構(gòu)使得 薄膜在前幾個導輥中基本就已定向，后面的轉(zhuǎn)角小，有利于薄膜成型。從理論上分析，導輥的直徑對薄膜的牽引 影響不大，但從機加工上要求芯軸不能過細，一是因為過細難加工，二是 剛度不夠。 下面是初步確定的的墻板和輥軸的安裝位置示意圖： 10 圖 22 墻板及輥軸安裝位置示意圖 1— 入膜調(diào)節(jié)輥； 2— 入膜調(diào)節(jié)支承； 3— 張力調(diào)節(jié)輥； 4— 張力調(diào)節(jié)支撐； 5— 托輥； 6— 過渡輥； 7— 壓力輥； 8— 驅(qū)動輥； 9— 支撐桿； 10— 高墻板 托輥的結(jié)構(gòu)設計 在整個裝置的設計過程中，托輥的設計是一個重要的環(huán)節(jié)，因為托輥的結(jié)構(gòu) 、 功能將直接影響到薄膜的正常供送。 對于托輥的設計要求如下 [8]： 1. 托輥要便于裝卸薄膜卷筒； 2. 托輥要便于調(diào)節(jié)薄膜滾筒的中心位置，來與縱封器、橫封器對中； 3. 托輥能適應于一定寬度，一定內(nèi)筒直徑的薄膜卷筒； 4. 托輥上要能安裝剎車輪，剎車輪上繞有剎車皮帶，通過調(diào)節(jié)皮帶的張緊力大小讓放置了卷筒薄膜的托輥軸具有一定的阻力矩，使得薄膜具有一定的張力。 滿足以上要求設計的方案如下圖所示： 圖 23 托輥結(jié)構(gòu)示意圖 1— 微調(diào)螺帽； 2— 微調(diào)螺桿； 3— 圓錐鎖緊裝置； 4— 托輥套筒； 5— 軸承套； 6— 機架 ； 7— 剎車輪； 8— 軸承； 9— 托輥軸 安裝卷筒包裝材料時 ，將左端的微調(diào)螺 帽 旋松，把圓錐鎖緊裝置取下來，再將卷筒塑料薄膜裝上去，然后將圓錐鎖緊裝置和微調(diào)鏍 帽 上的鏍釘旋緊。 簡單方便，當然在安裝卷筒材料時必須使包裝材料的寬度方向中心線與縱封，橫封的中心線保持一致。 當中心位置稍有偏離時，簡單的對中就先從調(diào)節(jié)兩端的 圓錐鎖緊裝置 的位置開始，然后再 通過轉(zhuǎn)動 微調(diào)螺 帽 進行微動調(diào)節(jié)，其逆時針旋轉(zhuǎn)是使托輥套筒遠離墻板運動，順時針旋轉(zhuǎn)式使托輥套筒向墻板一側(cè)運動，從而達到微調(diào)的效果。圓錐鎖緊裝置的錐面能在一定范圍能適應不同內(nèi)筒直徑的卷筒材料。 由于卷筒薄膜支 架上需要套剎車盤，則其軸徑及長度不僅要根據(jù)卷筒薄膜來確定，還要根據(jù)剎車盤的直徑和寬度來確定。選定剎車盤 內(nèi)徑為 30mm，寬度為 25mm， 11 為了周向固定剎車輪，則把軸的端部加工螺紋。 根據(jù)具體要求，取裝剎車輪部分的長度為 25mm， 軸 端部螺紋長度 11mm. 要使卷筒輥軸固定且實現(xiàn)供膜功能，須采用一對軸承。參照工作要求并根據(jù)軸的直徑 d=35mm, 選取一對 角 接 觸 軸 承 背 對 背 安 裝 ， 其 基 本 參 數(shù) 為 ：mmmmmmTdD 173572 ????? ，裝軸承段的軸的直徑為 35mm，其長度為 。最后選定 套托輥滾筒 的一段輥軸直徑 為最小直徑 45mm，其長度根據(jù) 卷筒 的寬度300mm、 調(diào)節(jié)范圍及留的余量 確定為 400mm。 剎車盤與輥軸的周向定位采用平鍵定位。安裝剎車盤段的軸徑 d=30mm,查手冊得鍵的截面尺寸 mmmmhb 78 ??? ，鍵槽用鍵槽銑刀加工。 滾動軸承與軸的周向的定位是借過渡來配合的，此處軸 采用基孔制， 公差 配合 為 k6。 托輥軸的零件如下圖所示： 圖 24 托輥軸的零件圖 壓力調(diào)節(jié)擺動輥的結(jié)構(gòu)設計 包裝薄膜的供送過程中由于其對不同的包裝物的不同尺寸要求，其速度要求就不等，走膜的速度不同，走膜 過程中薄膜的張力也不同。為了調(diào)節(jié)薄膜前行時的張力均衡，采用了擺桿機構(gòu)和制動輪。擺桿機構(gòu) ，摩擦輪工作示意圖 如下 ： 圖 25 摩擦輪工作示意圖 1— 制動 輪； 2— 摩擦輪； 3— 固定端部； 4— 重力塊 12 圖 26 張力調(diào)節(jié)擺桿結(jié)構(gòu)示意圖 1— 浮動擺桿 支撐 Ⅰ ； 2— 固定擺桿； 3— 制動輪； 4— 機架； 5— 浮動擺桿 支撐 Ⅱ ； 6— 浮動擺桿滾筒； 7— 浮動擺桿 浮動擺桿 7 在薄膜的摩擦力的帶動下會 產(chǎn)生一個繞固定軸轉(zhuǎn)動的力矩 M1，使固定軸周向轉(zhuǎn)動一定得角度，這時，固定軸上與 制動輪 3相連的重力塊也繞固定軸跟著轉(zhuǎn)了相應的角度也產(chǎn)生一個繞固 定軸的力矩 M2，該力矩 M2與 M1相反，所以 M2 是 M1的阻尼力矩，在工作過程中，當 M1增大時 M2也跟著增大，直到與 M1 相平衡。最終使固定軸停止轉(zhuǎn)動，浮動擺桿軸 7 也停在某個平衡位置， 當 M1 減小時，反之亦然。總之，不管 M1 變大還是變小，即薄膜張力變大或變小，最終都會在重力塊 4 的自動調(diào) 節(jié)下而達到平衡。從而使得薄膜的張力變化范圍保持在一定得數(shù)值之間， 不會有很大的波動。 同時，當薄膜的張力偏大時，薄膜帶動擺動輥逆時針轉(zhuǎn)動一 個角度，與擺動輥相連的壓力調(diào)節(jié)固定輥及固定輥端部的制動 輪也隨之逆時針周向轉(zhuǎn)動相應的角度。 如圖 26所示，此時， 制動輪上的皮帶釋放放松。皮帶與 摩擦輪 2的摩擦力減小。這就意味著薄膜卷筒轉(zhuǎn)動的阻尼會減小， 相應地，薄膜的張力就會減小。同理，當薄膜的張力偏小時，在摩擦輪的 調(diào)節(jié)下，就會增大。這樣就實現(xiàn)了對薄膜張力的控制和調(diào)節(jié)。 驅(qū)動輥 與壓力輥 的結(jié)構(gòu)設計 1. 驅(qū)動輥的結(jié)構(gòu)設計 驅(qū)動輥是整個供膜裝置的動力輥，對包裝薄膜的供送起牽引前進的作用。 由于包裝薄膜的 供送要求與橫封同步，所以其運動的輸入與橫封同樣由系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)輸出。 動力從電動機出來經(jīng)過變速器和差速器分配給各個執(zhí)行機構(gòu)。這里的動力是 經(jīng)過鏈輪傳動到達驅(qū)動輥，使包裝薄膜被牽引前進。 驅(qū)動輥的相關計算如下： （ 1） 求軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 取各級傳動效率為 97%， 13 則功率 kwpp %)97( 333 ????? ? (21) 轉(zhuǎn)距 mNT NP ??? 5 5 0 (22) （ 2） 軸的最小直徑的確定 ： 軸的最小直徑 ]9[ 30min npAd ? （ 23） 查機械設計手冊，取 1000 ?A ，則 mmd 3m in ??? （ 24） 考慮到軸上開有鍵槽，故將軸的最小直徑增大 5%到 10%。 即 mmd 18min ? 。 1.）擬定軸上零件的裝配方案 為了防止軸上零件受力 時發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上的 零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求之 外，都必須進行軸向和周向定位。，以保證其準確的工作位置。 常見的軸向定位方式有：軸肩、套筒、軸端檔圈、軸承端蓋、圓螺母 、彈簧擋圈等 [10] 如圖所示： 圖 27 驅(qū)動輥裝配示意圖 1— 鏈輪； 2— 圓螺母； 3— 孔用彈簧擋圈 Ⅰ ； 4— 機架 ； 5— 軸承 Ⅰ ； 6— 驅(qū)動輥軸 Ⅰ ； 7— 螺釘； 8— 驅(qū)動滾筒； 9— 軸承 Ⅱ ： 10— 孔用彈簧擋圈 Ⅱ ； 11— 驅(qū)動輥軸 Ⅱ ； 12— 平鍵 驅(qū)動輥軸 Ⅰ 的裝配方案是：從左邊依次 為：鏈輪、平鍵、軸肩、 圓螺母； 孔用彈簧擋圈、軸承、軸肩、螺釘、驅(qū)動滾筒；驅(qū)動輥軸 Ⅱ 的裝配方 案是： 從右邊依次為：孔用彈簧擋圈 、軸承、軸肩 、螺釘、驅(qū)動滾筒。 軸上零件的定位如上圖所示。 2.） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 從左端安裝零件的軸的直徑與長度選?。? 驅(qū)動輥軸 Ⅰ ： 因軸的最小直徑 d＝ 18mm，所以取安裝鏈輪 處的軸的直徑 20mm，取這截軸的長度為 50mm,鏈輪的定位軸肩高度為 ，所以靠鏈輪右端的一段軸的直 14 徑為 取 25mm。 軸承 主要承受徑向載荷，并有可能受到小的軸向載荷