【導讀】帶來更多的經(jīng)濟效益。在國內(nèi)或國外，包裝工作已涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活、國際貿(mào)易和國防建設都帶來深刻影響。通過本次畢業(yè)設計，學生。能了解到更多包裝機械的知識，基本熟悉國家的相關設計標準、規(guī)范和準則，培養(yǎng)嚴肅認真的科學態(tài)度。掌握正確的設計思想和方法，具備運用多學科的理。題能力，掌握三維設計軟件SolidWorks的使用，為以后的工作學習打下基礎。由于設有送袋裝置、吸袋裝置和夾袋裝置，因此送袋準確，不會出現(xiàn)。一次多袋情況，并且包裝袋不會發(fā)生歪斜和下落現(xiàn)象，提高了給袋質量。在設計過程中為了提高產(chǎn)品設計質量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低勞動強度，際生產(chǎn)中加以應用。

　　

【正文】 20a r c c os a r c c os 41 .742 2 37 .54 2 0VvaVaVvaVaZZ h xZZ h x??????? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 2110 .8 5t A V H HaH H E K HPmF K K K K u Z Z Z Z Zb d u????? ?? ? ? 112021tmTF d? 查 手冊 ? 動載荷系數(shù) 2112 2( ) 1/ 0 . 8 5 0 1 0 0 1VmV At ZvK uKKK F u? ? ?? 使用要求選用 8 級精度錐齒輪，查表得 122 8 .7 6 , 0 .0 1 9 3KK?? 11mv 60 1000mdn?? ? 故可求出動載荷系數(shù)。 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁 齒向載荷分布系數(shù) HK?? 齒間載荷分布系數(shù) ? ? 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ? 彈性系數(shù) MP? 重合度系數(shù) 43vaZ? ??? 螺旋角系數(shù) c o s c o s 0 1mZ? ?? ? ? 錐齒輪系數(shù) 1KZ? limlimHH P n T L V R X WH Z Z Z ZS?? ?? 壽命系數(shù)查表得 , nTZZ?? 齒數(shù)應力循環(huán)數(shù) 1206 0 6 0 1LZ jn t u? ? ? ? 潤滑油膜影響系數(shù) ? 工作硬化系數(shù) ? 尺寸系數(shù) 1Z?? 將上述系數(shù)帶入計算可得如下結果： H HP??? 滿足強度要求。 由于本機構錐齒輪所受彎曲應力極小，故不作彎度強度校核。 ： 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 圖 錐齒輪結構圖 本章小結 本章介紹了 GDR80 包裝機給袋系統(tǒng)送袋裝置鏈輪鏈條機構、升降螺桿機構、傳動錐齒輪機構的組成材料、尺寸和不同的性能指標，只有把這寫材料和不同的性能指標弄清楚了以后和對各機構進行必要的校核才能對給袋系 統(tǒng)進行設計。 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 第 4 章 吸袋裝置設計 吸袋裝置簡介 吸袋裝置結構如圖 所示 1— 凸輪杠桿滾子軸 2— 吸盤平行機構軸 3— 吸盤平行機構臂盒 4— 吸盤座 5— 取袋氣管緊固螺栓 6— 取袋氣管 7— 吸盤 8— 吸盤平行機構臂盒蓋 9— 吸盤平行機構小軸 10— 吸盤平行機構臂 11— 軸 B 12— 吸盤機構臂座 13— 吸盤平行機構臂 2 圖 吸袋裝置 如上圖所示 該機構 包括凸輪杠桿滾子軸（ 1）、吸盤平行機構軸（ 2）、吸盤平行機構臂盒（ 3）、吸盤座 （ 4）、取袋氣管緊固螺栓（ 5）、取袋氣管（ 6）、吸盤 （ 7）、吸盤平行機構臂盒蓋（ 8）、吸盤平行機構小軸（ 9）、吸盤平行機構臂（ 10）、軸B（ 11）、吸盤機構臂座（ 12）、吸盤平行機構臂 2（ 13）等主要零件和其他未標注零件西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 組成。 該機構采用凸輪控制，通過凸輪 運動， 凸輪杠桿滾子軸（ 1）緊貼其作圓周運動，使吸盤平行機構臂（ 10）作四桿運動， 周期運動 的凸輪使得 取袋氣管（ 6）和吸盤（ 7）實現(xiàn)來回的循環(huán) 直線 運動， 由于采用 拉伸彈簧 可 保持 吸盤平行機構臂（ 10）在內(nèi)的 四桿機構 與凸輪的緊貼。本機構還采用三吸盤錯落布置以保證吸 袋的準確與牢固。 吸袋裝置機構設計 四桿機構設計 本機構中要桿組實現(xiàn)的運動是將凸輪的轉動轉化為吸盤機構的平移運動故設計如下四桿機構：如圖 圖 四桿機構 如上圖所示，機構壁座 3 固定作為機架，桿件 4 通過軸承與原動件凸輪連接，與壁盒 1和桿件 2一起構成了該四桿機構 。 此機構中桿件 2 受力最大，為了保證該 桿具有足夠的強度，必須使桿件危險截面的 最大工作應力不超過材料拉伸的許用應力 。 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 max []??? 即 ? ?.maxNFA ?? ? ? ssn?? ? sn — 材料的安全系數(shù) s? — 屈服極限 ??? — 許用應力 .maxNF — 許用最大拉力 A — 桿件 危險 截面積 材料為 Q235 鋼， ? ? 170MPa? ? 3m a x 61 0 1 0 4 1 . 6 71 2 2 0 1 0 M P a? ?????? 滿足 ? ?.maxNFA ?? 故四桿機構 可正常工作 吸盤機構設計 吸盤機構如圖 圖 吸盤機構 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 24 頁 本機構采用三個高低錯落吸盤保證物袋不易脫落，在吸袋四桿機構的推動下，真空吸盤前進到送袋機構擋板推動的包裝袋吸取自立包裝袋，送與夾袋夾下完成送袋后倒退回原位置，完成一個運動周期，實現(xiàn)自動給袋目的。 吸袋機構的推動力有由凸輪運動并經(jīng)單向鏈輪通過鏈條與重錘相連實現(xiàn)，利用重力原理實現(xiàn)給袋機 構的自動給袋 。 同時本機構結構簡單，易于實現(xiàn)，性能價格比高，生產(chǎn)自動化程度高，能夠減輕操作者的勞動強度，提高工作效率?；境叽缭O計如下 圖 、 圖 所示： 圖 圖 吸盤平行機構臂尺寸如下圖 、 圖 所示： 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 圖 圖 吸盤控制凸輪設計 1． 電機的選擇 通過測繪工作選擇電動機的各項數(shù)據(jù)如下表： 表 41 電機的各項數(shù)據(jù) HZ U A r/min 60 200 1735 總的減速比為 1： 50，通過計算凸輪的轉速為 。 根據(jù)以上分析，可進行凸輪材料的選取 。 2． 凸輪材料的選取 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 本凸輪的工作條件是低速低載，故選材如下： 材料 HT300 合金鑄鐵 熱處理、極限應力σ HO 退火 180～ 250HB， σ HO=2HB 從動件接觸端 材料 45 熱處理 表面淬火 40～ 50HRC 3． 凸輪公 面粗糙度 差及表 表 42 凸輪公差及表面粗糙度 凸輪精度 極 限 偏 差 表面粗糙度 Ra/μ m 向徑 /mm 極角 基準孔 凸輪槽寬 凸輪工作輪廓 凸輪槽壁 一般精度 177。 ( ～) 177。 (30 ′～40′ ) H7(H8) H8 ～ 4． 凸輪尺寸的確定 要確定出凸輪的具體尺寸，需確定從動件的位移、速度、加速度等與凸輪轉角的函數(shù)關系，然后在確定出相應的邊界條件。一般的設計原則是：從動件的位移線圖、速度線圖和加速度線圖應該都是連續(xù)的，尤其是在凸輪速度比較高的時候。 在確定具體尺寸之前可以先設計出凸輪輪廓線，凸輪的輪廓線可以用參數(shù)方程的形式表示。凸輪輪廓曲線的設計 主要內(nèi)容是建立凸輪輪廓曲線的參數(shù)方程，利用計算機或者手工畫出凸輪的輪廓，如果出現(xiàn)輪廓不光滑、有尖點等問題，則要修改凸輪、從動件的結構尺寸，甚至重新設計從動件的運動規(guī)律。 本次設計是根據(jù)實體測繪進行的，故通過掃描可直接得出凸輪的輪廓曲線，然后在根據(jù)具體要求進行相關的修正。掃描并修正后所得凸輪如下 圖： 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 圖 吸盤控制凸輪 由上圖可知： AB段為推程運動段，最大推程運動角∠ AOB=90176。 BC段為遠休止段，遠休止角∠ BOC=138176。 AC段為回程運動段，最大回程運動角∠ AOC=132176。 推程運動角 α — 從動件由離凸輪轉動中心最近位置到達最遠位置時的相應的凸輪轉角 遠休止角 — 從動件在距凸輪轉動中心最遠的位置上停歇時相應的凸輪轉角 。 回程運動角 β — 從動件由離凸輪轉動中心最遠位置到達最近位置時的相應的凸輪 角 。 通過測量得出該凸輪推程段與回程段各點坐標如表 43 與表 44 所示： 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 表 43 吸盤控制凸輪推程段各點坐標 推程角α（176。） 半徑 R1（㎜） 推程角α（176。） 半徑 R1（㎜） 0 48 3 51 6 54 9 57 12 60 15 63 18 66 21 69 24 72 27 75 30 78 33 81 36 84 39 87 42 90 45 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 表 44 吸盤控制凸輪回程段各點 坐標 回程角β（176。） 半徑 R2（㎜） 回程角β（176。） 半徑 R2（㎜） 0 66 3 69 6 72 9 75 12 78 15 81 18 84 21 87 24 90 27 93 30 96 33 99 36 102 39 105 42 108 45 111 48 114 51 117 54 120 57 123 60 126 63 129 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 30 頁 5． 吸盤控制凸輪強度的校核 凸輪強度校核 2()H E H FF NZ mmb????? （ 41） 式中 F — 凸輪與從動件在接觸處的法向力， N b — 凸輪與從動件的接觸寬度， mm ? — 綜合曲率半徑， 1212??? ??? ?（兩個外凸面接觸用“ +”） （ 42） 1212??? ??? ?（外凸與內(nèi)凹接觸時用“ ”） （ 43） 1? — 凸輪輪廓在接觸處的曲率半徑， mm 2? — 從動件在接觸處的曲率半徑， mm EZ — 綜合彈性系數(shù)2()Nmm， 121220 .4 1 8E EEZ EE? ? （ 44） 1E 、 2E — 分別為凸輪和從動件接觸端材料的彈性模量， 2Nmm 鋼對鋼 EZ =、鋼對鑄鐵的 EZ =、鋼對球墨鑄鐵的 EZ = HP? — 許用 接觸應力 6H P H O R O HZ N N S??? （ 45） ~1,RZ ? 粗糙度值低時取大值 N — 60nT n — 凸輪轉速， minr T — 凸輪預期壽命， h 西南交通大學本科 畢業(yè)設計（論文） 第 31 頁 ON — 對 HT氮化處理的表面 62 10ON ?? ，其他材料 510ON ? HS — 安全系 數(shù)， ~ ? 其中 EZ = ? N 10b? mm 為了使凸輪輪廓曲線不出現(xiàn)尖點須 ?? （ 46） r 為滾子半徑， 由測繪知 ? mm，則 m in 1 7 .5 2 1 .8 7 50 .8? ??mm 取 min ? ? mm 則 由公式（ 31）得： 2 2 . 7 81 8 1 . 3 4 4 . 2 2 61 7 . 5 2 1 . 8 7 5b? ? ? ? ??Ｈ Ｅ F＝ Z 其中 2HO? ? HB 1RZ? 50 10N ? 460 35 .6 12 2. 56 1