【正文】 牽引速度只有如此才能保證封切質量否則當時會導致薄膜拉伸撕裂而當時會導致薄膜出現(xiàn)皺折 假設縱封牽引速度保證在一個封切周期內送進一個袋長而橫封輥以勻速旋轉并且一周封切兩次于是有 310 式中為橫封滾輪最大回轉半徑由此可見要生產(chǎn)不同規(guī)格的袋長橫封輥必須要有不同的半徑與之對應這樣的設計是非常不合算也不合理的 為此在設計中應使橫封輥不變采用一個不等速機構使橫封輥在周期內作不等速回轉以 適應不同袋長的生產(chǎn)從而使機器的通用性更好 借助不等速機構在熱封切瞬時使橫封輥對滾的線速度與薄膜送進速度達到一致在完成封切后又迅速退離讓包裝物料順利通過以免干涉因此可保證封切質量合包裝工作的順利進行 要實現(xiàn)橫封不等速回轉運動所采用的機構有多種如偏心鏈輪機構轉動導桿機構雙曲柄機構變速鏈輪機構橢圓齒輪機構等在實際生產(chǎn)制造中根據(jù)運動特征考慮其結構特點及制造工藝等主要采用偏心鏈輪機構轉動導桿機構和雙曲柄機構三種形式這些不等速機構的運動特性均符合橫封工作要求調整方便能適應不同的包裝工作速度和不同袋長而且結構簡單緊湊制造 方便 偏心鏈輪不等速機構 當主動軸等速回轉時將帶動偏心鏈輪等角速回轉由于偏心的作用使得通過鏈條帶動的從動鏈輪 1 的轉速發(fā)生周期性的變化當偏心距增加或減小時將可改變周期中轉速快慢之間的差值從動鏈輪 1 通過齒輪傳動帶動橫封輥旋轉由于其轉速周期性變化因此可以設計成當橫封輥在熱封切時獲得與送膜相等的速度在熱封切后則快速分離 [6] 機構中設置有張緊輪通過彈簧保持鏈條的張緊 圖 3－ 8 偏心鏈輪傳動示意圖 圖 38 示是偏心鏈輪不等速機構的傳動示意圖令主動鏈輪和從動鏈輪的節(jié)圓半徑為兩輪回轉的中心距為主動鏈輪的偏心距為為主動 鏈輪的轉角主動鏈輪以等角速勻速旋轉則從動力鏈輪的角速度可通過下式計算 311 對上式求極值可 w2 w1 即 i 1 w2min w1 即 imin 因此變速范圍為 312 圖 39 偏心輪機構的輸出速度特性曲線 上式表 39 明變速范圍決定于偏心距和鏈輪節(jié)圓半徑而與中心距無關 當一定時調整即可獲得不同的變速范圍若不斷調整值可得到圖示的曲線簇由圖可見調整偏心距當其值由大到小變化時所反應的特性曲線越來越平坦直到變成勻角速為止隨著值的變小速度極限角和分別向和趨近直到時而只要橫封輥在角度位置處進行封切動作則可滿足包裝工藝要求 由于值的改變使得在封切位置處的發(fā)生變化而的變化正好適應不同袋長的變化具體推導如下 薄膜運動的線速為 3－ 13 式中為薄膜運行線速 mms 為薄膜袋的袋長 mm 為包裝機生產(chǎn)率袋 min 而橫封輥封切的瞬時角速為 3－ 14 式中為橫封輥最大回轉半徑 mm 為由從動鏈輪到橫封輥的傳動比定值 以帶兩個封合面的橫封輥為例當從動鏈輪轉一周時橫封輥應轉半周即封切一次此時因此由上式可得 3－ 15 把 313 式代入 315 式得 3－ 16 上式所示正是同一生產(chǎn)率下不同袋長所要求的輸出角速度 可見在封切位置處值由最大值變到最小值時亦由最大值變到最小值而隨著的變化由式 3－ 16 可見袋長同樣由最大值變到最小值因此袋長可以通過改變值的大小來適應若將值用袋長量標刻在偏心鏈輪半徑上就能直觀地進行調整 為了合理實際機械機構在偏心鏈輪上采取偏心值的調整方法這樣當時不等速機構的輸出角速度剛好能滿足不同袋長規(guī)格中薄膜袋的中間長度的調整要求 偏心鏈輪隨著轉角的變化其輸出的角速度在發(fā)生有規(guī)律的變化如 果在調整偏心距時主從兩鏈輪處于任意嚙合位置顯然不能滿足工藝要求正確的方法應在橫封輥處于封切位置即偏心鏈輪處于極限角處時進行調整在裝配和調整不等速機構時可遵循以下方法 1 首先把偏心鏈輪調節(jié)在處即鏈輪中心和主軸中心重合轉動偏心鏈輪使其偏心線即調節(jié)螺桿軸線垂直于兩鏈輪軸的中心連線同時使最小袋長值的一邊靠近鏈條主動邊 2 確保橫封輥正處于熱合狀態(tài)即封切刀相互接合狀態(tài) 3 配上鏈條完成安裝 4 按要求調節(jié)偏心值到需要的袋長值如此即可啟動機器工作 偏心鏈輪不等速機構的有點在于結構簡單精度要求較低使用調整方便但其調速范圍因為取 決于鏈輪偏心值因此受到結構的限制而且值大側鏈條張緊輪擺動范圍大其張力波動大對運動不利另外此結構步適于告訴運動合可逆?zhèn)鲃铀俣仍礁哝湕l跳動越歷害 36 引導裝置 引導裝置主要是一系列導輥組通過導輥的作用使包裝材料帶平展輸送并起到自由轉向校正糾偏的作用 導輥的機構很簡單主要由心軸輥筒和軸承組成如圖 39 所示 圖 3－ 9 導輥結構 1－螺母 2－彈簧擋圈 3－軸承 4－心軸 5－輥筒 心軸固定安裝在支座上使輥筒在軸上能靈活轉動輥筒一般用不銹鋼管表面拋光制作也可用工程塑料管等材料制造無論用何種材料輥 筒外表面應保持光潔圓滑以便使薄膜帶輸送平滑穩(wěn)定 一臺包裝機一般有若干支導輥安裝時須確保平行并且按薄膜帶的走向設定安裝位置導輥的數(shù)量與薄膜帶輸送速度有關對于牽引速度高的包裝機薄膜帶高速輸送則需要較多數(shù)量的導輥以提高薄膜帶輸送的穩(wěn)定性反之牽引速度較低的包裝機配置較少的導輥即可滿足要求 第 4 章 UG 部分設計 Unigraphics 簡稱 UG 是美國 EDS 公司集 CADCAMCAE 于一體軟件集成系統(tǒng)它的功能覆蓋了整個產(chǎn)品的開發(fā)過稱即覆蓋了從概念設計功能設計分析到制造的過稱在航天汽車機械模具和家電等工業(yè)領域的應用非常廣泛 目前 UG 以成為世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的軟件系統(tǒng)因此我選擇此軟件 我把我所設計的包裝機的主要傳動部件用 UG 進行實體建模并裝配起來進行運動仿真 41 建模 軸的建模 總的來說軸的建模比較簡單下面是我畫軸的簡單過程 運行 UG 新建文件并取個名字 圖 41 新建文件的時候所需要注意的就是單位我們通常所用的單位是毫米 mm 所有選擇 Millimeters 圖 4－ 2ug 存檔窗口 選好了單位取完名字點擊 OK 按鈕就進入了 UG 軟件系統(tǒng) 在工具欄上的 Application 下拉菜單里選擇 modeling 進入建模模塊就可以進行建模了 先畫圓然后進行拉伸就能做出一小段軸 點擊左邊按鈕出現(xiàn)基本曲線構造器如右圖 圖 43 草圖工具 畫完圓點擊進行拉伸選擇拉伸的方向原點和拉伸的長度就能得到所需要長度的軸了下面是畫好的一段軸 圖 4－ 4 軸模型 齒輪的建模 A．齒輪建模的一般步驟如下 打開表達式編輯器點擊 ToolsExpression 菜單選項 用自定義表達式的方式建立復 雜曲線方程的表達式 啟動規(guī)律曲線功能點擊 InsertCurveLaw Curve 按著規(guī)律曲線的操作步驟建立曲線 B．參數(shù) 漸開線外嚙合直齒圓柱齒輪一個齒的基本齒廓 GB135687 形狀由 5 段曲線組成其中有兩段對稱的漸開線一段齒頂圓弧線和兩段齒根圓弧曲線 設漸開線外齒嚙合直齒圓柱齒輪的模數(shù)為 m齒數(shù)為 z則基本的形狀計算公式為 分度圓直徑 4－ 1 齒頂圓直徑 4－ 2 齒根圓直徑 4－ 3 由于齒廓漸開線是從基圓開始生成因此要確定基圓基圓的計算公式為 基圓直徑 為了生成漸開線需要建立漸開線的參數(shù)方程設定方程的參數(shù)為 t 則根據(jù)漸開線參數(shù)方程可建立如下的公式 臨時變量以簡化后續(xù)公式 90 范圍的漸開線 臨時變量以簡化后續(xù)的公式 曲線的 X 分量坐標值 曲線的 Y 分量坐標值 曲線的 Z分量坐標值平面曲線建立在 WCS上利用規(guī)律曲線功能可以建立齒輪漸開線的分支 C．下面是