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存檔編碼：無無錫錫太太湖湖學(xué)學(xué)院院 2009 屆屆畢畢業(yè)業(yè)作作業(yè)業(yè)周周次次進(jìn)進(jìn)度度計(jì)計(jì)劃劃、檢檢查查落落實(shí)實(shí)表表 系別：信機(jī)系 班級(jí)：機(jī)械97 學(xué)生姓名：周林東 課題（設(shè)計(jì)）名稱：裹包機(jī)橫封裝置設(shè)計(jì) 開始日期：2012年11月12日周次起止日期工作計(jì)劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見并簽字備 注1-32012年11月12日-2012年12月 2日老師下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生初步閱讀資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書所學(xué)知識(shí)有限，只能完成一些零碎的東西,詢問指導(dǎo)老師4-102012年12月3日-2013年1月20日指導(dǎo)專業(yè)實(shí)訓(xùn)通過實(shí)習(xí)了解熟悉部門的工作情況經(jīng)驗(yàn)的不足，需要時(shí)間的積累和與人的溝通11-122013年1月21日-3月1日指導(dǎo)畢業(yè)實(shí)習(xí)和指導(dǎo)老師的交流完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告對(duì)相關(guān)課題的了解不深，需查閱相關(guān)資料132013年3月4日-3月8日裹包機(jī)橫封裝置設(shè)計(jì)方案確定分析產(chǎn)品圖、分析設(shè)計(jì)工藝，優(yōu)選確定設(shè)計(jì)工藝方案存在問題：缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，制定的設(shè)計(jì)方案不合理。改進(jìn)方法：多去咨詢老師了解實(shí)際生產(chǎn)過程，重新確立合理的設(shè)計(jì)方案。142013年3月11日-3月15日設(shè)計(jì)方案分析與計(jì)算確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，計(jì)算所需各種尺寸存在問題：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，尺寸計(jì)算有誤差，公式運(yùn)用錯(cuò)誤，對(duì)裹包機(jī)橫封裝置不是很清楚改進(jìn)方法：查閱多種參考資料，改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，提高計(jì)算正確率。152013年3月18日-3月22日裝配圖初步繪制裹包機(jī)橫封裝置裝配圖存在問題：對(duì)CAD運(yùn)用不熟悉，畫圖速度較慢改進(jìn)方法：重新確定合理的表達(dá)視圖，多加運(yùn)用繪圖軟件，提高畫圖速度162013年3月25日-3月29日裝配圖裹包機(jī)橫封裝置裝配圖存在問題：2D裝配圖中部分標(biāo)準(zhǔn)件畫法不正確，尺寸不精確。改進(jìn)方法：按機(jī)械制圖要求改正不正確的畫法，修改尺寸。172013年4月1日-4月5日彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算、軸的強(qiáng)度校核查閱相關(guān)資料，計(jì)算選擇出彈簧和軸的尺寸有些細(xì)節(jié)方面不懂的地方，需向老師請(qǐng)教182013年4月8日-4月12日傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算查閱相關(guān)資料 完成偏心鏈輪的計(jì)算有些細(xì)節(jié)方面不懂的地方，需向老師請(qǐng)教192013年4月15日-4月19日用UG對(duì)部分零件進(jìn)行三維建模用UG完成對(duì)部分零件的三維建模有些細(xì)節(jié)方面不懂的地方，還需向老師請(qǐng)教202013年4月22日-4月26日UG三維轉(zhuǎn)二維，繪制CAD零件圖根據(jù)最終確定尺寸繪制CAD零件圖請(qǐng)老師檢查圖紙，修改細(xì)節(jié)問題212013年4月29日-5月3日說明書、摘要、小結(jié)繪制裝置零件圖，不少于6個(gè)存在問題：零件圖的表達(dá)方案不合理，尺寸不符合實(shí)際需要，技術(shù)要求不規(guī)范。改進(jìn)方法：修改零件圖的表達(dá)方案，完善尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求。222013年5月6日-5月10日檢查、指導(dǎo)設(shè)計(jì)說明書、摘要和小結(jié)編寫完成設(shè)計(jì)說明書、摘要和小結(jié)存在問題：零件圖的表達(dá)方案不合理，尺寸不符合實(shí)際需要，技術(shù)要求不規(guī)范。改進(jìn)方法：修改零件圖的表達(dá)方案，完善尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求。232013年5月13日-5月17日檢查、指導(dǎo)設(shè)計(jì)說明書、摘要和小結(jié)編寫完成設(shè)計(jì)說明書、摘要和小結(jié)存在問題：零件圖的表達(dá)方案不合理，尺寸不符合實(shí)際需要，技術(shù)要求不規(guī)范。改進(jìn)方法：修改零件圖的表達(dá)方案，完善尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求。242013年5月20日-5月25日修改論文格式通過老師檢查發(fā)現(xiàn)格式不正確之處回去修改按照學(xué)校給的樣板自習(xí)修改格式 說明：1、“工作計(jì)劃、進(jìn)度”、“指導(dǎo)教師意見并簽字”由指導(dǎo)教師填寫，“每周主要完成內(nèi)容”，“存在問題、改進(jìn)方法”由學(xué)生填寫。2、本表由各系妥善歸檔，保存?zhèn)洳椤Ｖ艽纹鹬谷掌诠ぷ饔?jì)劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見并簽字備 注
摘要
食品包裝機(jī)械，是指能夠完成全部或部分的產(chǎn)品和食品包裝過程的機(jī)械，包裝的過程有填充物料、裹包、封口等主要工序，以及與之相關(guān)聯(lián)的前后工序，如清洗、堆碼等。此外，包裝還包含計(jì)量或在包裝件上蓋印等工序。使用機(jī)械包裝的產(chǎn)品可提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)的強(qiáng)度，適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)需要，且滿足清潔衛(wèi)生要求。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備大多是對(duì)國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的簡(jiǎn)單仿制，同時(shí)我國(guó)的包裝機(jī)械產(chǎn)品也普遍存在質(zhì)量的不好、性能單一、成本較高、技術(shù)含量較低的狀況。因此對(duì)食品自動(dòng)包裝機(jī)械關(guān)鍵部件的深入研究，對(duì)原理、功能、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)等分析，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、自動(dòng)化程度高、操作方便、用途范圍廣的包裝機(jī)很有必要的。
本文在分析方便面自動(dòng)包裝機(jī)的包裝工藝和使用要求的基礎(chǔ)上，通過對(duì)關(guān)鍵部件的理論分析，提出一種實(shí)用、簡(jiǎn)單的橫封機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)薄膜厚度不同自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱時(shí)間和溫度的功能，并且對(duì)方便面包裝機(jī)封切機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)，工作原理及各組成部分功能做了較為詳細(xì)的研究和設(shè)計(jì)，對(duì)關(guān)鍵部分提出完整的設(shè)計(jì)方法和造型設(shè)計(jì)，旨在滿足市場(chǎng)需求，推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新步伐。
本文借助了UG、CAD等軟件分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析的方法，可以應(yīng)用與其它類型包裝設(shè)備的設(shè)計(jì)和分析中。
關(guān)鍵詞：包裝機(jī)械；封切機(jī)構(gòu)；包裝工藝；機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
Abstract
Food packaging machinery is able to complete all or part of the products and food packing process machinery, packaging process, including filling, wrapping, sealing and other major process, and the associated processes before and after, such as cleaning, stacking, and demolition. In addition, the packaging also includes a measurement or on the package stamped and other process. The use of mechanical packaging products to increase productivity, reduce labor intensity, to meet the needs of the large-scale production, and meet the requirements of hygiene, at present , domestic equipment is mostly a simple imitation of the imported product. Also, prevalence of inconsistent quality, and performance of a single, high cost, low technical content and packaging machinery products in China situation. Therefore, in-depth study of the key components of food-automatic packaging machine, the principle, structure, movement , functional analysis. Provide a simple and reliable structure, convenient operation, high degree of automation is necessary to use a wide range of packaging machines.
This article based on analysis of instant noodles, automatic packing machine packaging technology and use requirements. By means of the theoretical analysis of the key components, propose a practical, simple cross-seal mechanism, realized the function automatically adjusts the heating time and temperature according to the film thickness, and instant noodles packaging machine sealing and cutting to the structure, working principle and part of the functional to do a more detailed study and design. The key components of a complete design methodology and design, designed to meet the market demand, to promote the pace of business innovation.
In this paper, using the AUTOCAD, UG, such as movement of software analysis and structural design, such as the use of computer-aid design and analysis methods can be applied to other types of packaging equipment design and analysis.
Key words: Packaging Machinery； Sealing and Cutting institutions； Packing technology； Mechanism Design
目錄
摘要 III
Abstract IV
1 緒論 1
1.1 課題的來源 1
1.2 本課題設(shè)計(jì)的目的意義 1
1.2.1 設(shè)計(jì)的目的及研究的內(nèi)容 1
1.2.2 設(shè)計(jì)的意義 1
1.3 本設(shè)計(jì)的發(fā)展方向與存在的問題 2
1.3.1 設(shè)計(jì)的方向 2
1.3.2 設(shè)計(jì)存在的問題 2
1.3.3 研究的內(nèi)容和方法 2
2 總體方案設(shè)計(jì) 5
2.1 主要組成結(jié)構(gòu) 5
2.2 主要技術(shù)參數(shù) 5
2.3 橫封裝置的工作原理 7
2.4 橫封的工藝要求 7
2.5 適用范圍 8
3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
3.1 偏心鏈輪 9
3.1.1 偏心鏈輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析 9
3.1.2 計(jì)算設(shè)計(jì) 10
3.2 齒輪的設(shè)計(jì) 12
4 橫封裝置設(shè)計(jì) 17
4.1 彈簧的選擇 17
4.2 熱封頭的設(shè)計(jì) 18
4.3 軸承的設(shè)計(jì) 19
4.3.1 軸承的選擇 19
4.3.2 軸承的潤(rùn)滑及密封 19
4.3 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 20
5 使用和維護(hù)保養(yǎng) 25
5.1 安全操作規(guī)程 25
5.2 封口質(zhì)量的調(diào)整 25
5.3 常見故障及排除方法 25
5.4 維護(hù)清潔與保養(yǎng) 25
6 三維軟件的應(yīng)用 27
6.1 三維軟件的介紹 27
6.2 CAD模塊 27
6.3 UG在橫封裝置設(shè)計(jì)中的使用 27
7 結(jié)論與展望 31
7.1 結(jié)論 31
7.2 不足之處及未來展望 31
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
V
裹包機(jī)橫封裝置設(shè)計(jì)
1 緒論
1.1 課題的來源
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，包裝機(jī)械工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占作用和比重也越來越大。一方面顯示出工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展的高速，另一方面又顯示出人們?cè)谧非笊唐焚|(zhì)量的同時(shí)，對(duì)商品的包裝要求也越來越高。這一切為推動(dòng)包裝機(jī)械行業(yè)帶來了巨大的動(dòng)力。 綜觀世界范圍來看，包裝機(jī)械工業(yè)是一個(gè)市場(chǎng)潛力巨大的新興產(chǎn)業(yè)，尤其是在最近幾年發(fā)展極其迅猛，已經(jīng)在各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占用重要的地位。它可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，改善生產(chǎn)的環(huán)境，降低生產(chǎn)的成本，提高商品的檔次，增加商品的附加值，從而增強(qiáng)商品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利是世界包裝機(jī)械的四大強(qiáng)國(guó)，這些國(guó)家生產(chǎn)的包裝機(jī)械產(chǎn)品品種多、數(shù)量大，在國(guó)際市場(chǎng)上有著較高的占有率。 目前包裝機(jī)械發(fā)展的總趨勢(shì)是發(fā)展重點(diǎn)趨向于能耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占地空間小、效率高的產(chǎn)品包裝機(jī)。這在國(guó)外體現(xiàn)為現(xiàn)代化先進(jìn)包裝機(jī)械的高新技術(shù)，他們將機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)和信息技術(shù)結(jié)合，開發(fā)數(shù)字化、智能化、柔性化的新型包裝機(jī)械產(chǎn)品。在國(guó)內(nèi)，包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上，已經(jīng)有一定創(chuàng)新，產(chǎn)品的科技含量在不斷的提高，這些包裝機(jī)械產(chǎn)品正在向機(jī)電結(jié)合、主輔機(jī)結(jié)合、成套連線的方向發(fā)展。但是，包裝機(jī)械產(chǎn)品在開發(fā)的過程中也存在一定的問題，主要是如何面對(duì)國(guó)外企業(yè)及外資企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，如何根據(jù)中國(guó)的國(guó)情，提高產(chǎn)品的“三化”水平，做到生產(chǎn)的高速化，包裝產(chǎn)品規(guī)格的多樣化，提高產(chǎn)品的可靠性及如何使食品和藥品的包裝機(jī)達(dá)到無菌化。而這些需要我們抓緊包裝機(jī)械的研究，不斷的開發(fā)新的技術(shù)，這樣才能加快國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械技術(shù)的提升。
1.2 本課題設(shè)計(jì)的目的意義
1.2.1 設(shè)計(jì)的目的及研究的內(nèi)容
商品包裝是一個(gè)朝陽行業(yè)，是在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈、商品經(jīng)濟(jì)日益繁榮的新形式下，逐步成長(zhǎng)起來的。在商品的流通過程中，袋裝商品的包裝要求主要有兩個(gè)方面，一是要求包裝美觀，以便吸引顧客，并保證商品在流通中包裝袋不會(huì)出現(xiàn)任何形式的破損。其二是要求包裝袋內(nèi)的商品要計(jì)量準(zhǔn)確，誤差要小（包裝機(jī)械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)量誤差要小于5‰），以便維護(hù)商品生產(chǎn)廠商的信譽(yù)和形象。因此商品包裝的精確計(jì)量，是包裝行業(yè)內(nèi)時(shí)刻關(guān)注的一項(xiàng)重要課題。
1.2.2 設(shè)計(jì)的意義
目前市場(chǎng)上的包裝機(jī)種類繁多，性能各異，面對(duì)品種繁多的商品自動(dòng)化包裝的要求，這些設(shè)計(jì)方案都需要改進(jìn)。 我國(guó)的包裝機(jī)械工業(yè)自上世紀(jì)90年代以來的發(fā)展成績(jī)顯著，在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上已經(jīng)自行研制和開發(fā)產(chǎn)品，且有部分的出口。但是，我國(guó)的包裝機(jī)械工業(yè)的整體水平還比較差，有的產(chǎn)品只能達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家90年代末期的水平，但數(shù)量極少。從總體上來看，我國(guó)包裝工業(yè)水平處于世界的落后地位，而作為包裝機(jī)械中重要產(chǎn)品的枕式包裝機(jī)在日常生活的需求上也越來越突出，無論是從藥品包裝還是從食品包裝上，它都充當(dāng)著十分重要的角色。因此，如何能生產(chǎn)出現(xiàn)代化的食品包裝的質(zhì)量乃至提高人民物質(zhì)生活需求水平上具有重要的意義，尤其是作為世界上人口最多的發(fā)展中國(guó)家來說，提高食品包裝機(jī)的性能對(duì)解決眾多消費(fèi)者對(duì)商品龐大的需求，提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值，提高人民的生活水平上來說意義極其重大。同時(shí)，對(duì)提高我國(guó)在枕式包裝機(jī)橫封包裝機(jī)械甚至包裝機(jī)械行業(yè)方面具有十分積極的作用。
1.3 本設(shè)計(jì)的發(fā)展方向與存在的問題
1.3.1 設(shè)計(jì)的方向
應(yīng)用于連續(xù)制袋式袋裝機(jī)上的橫封機(jī)構(gòu)有如下一些工藝要求應(yīng)滿足,一是橫封器的熱封件與連續(xù)運(yùn)動(dòng)著的包裝料袋熱封瞬時(shí)應(yīng)有相同的線速度。這點(diǎn)若不能滿足,熱封時(shí)就可能造成封口部位起皺、拉伸過度,甚至斷裂；二是袋長(zhǎng)規(guī)格變化時(shí),橫封器熱封件回轉(zhuǎn)半徑不變下經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)部位能得到所需熱封線速度。對(duì)此,要求橫封器在工作中用不等速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng),袋裝機(jī)上常用偏心鏈輪及轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)作橫封不等速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
1.3.2 設(shè)計(jì)存在的問題
枕式包裝機(jī)由于包裝機(jī)械動(dòng)作頻繁而復(fù)雜，執(zhí)行元件也較多，如果采用傳統(tǒng)繼電器控制的電路則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的故障率較高、動(dòng)作不精確、包裝質(zhì)量也不穩(wěn)定，停機(jī)維修的時(shí)間多等缺點(diǎn)，因此，研發(fā)包裝機(jī)時(shí)，重視高新技術(shù)的應(yīng)用，是提高其先進(jìn)性、可靠性的主要途徑。 此外，跟國(guó)外包裝機(jī)的設(shè)計(jì)水平相比，我國(guó)的包裝機(jī)設(shè)計(jì)雖然品種繁多，但是適應(yīng)面小，基本上只是針對(duì)單一品種和單一定量的商品包裝，面對(duì)品種多樣的商品自動(dòng)化包裝要求，跟不上包裝形式，此外，由于其標(biāo)準(zhǔn)化、通用化水平低，其生產(chǎn)成本相對(duì)偏高。這些都是需要在以后的包裝機(jī)設(shè)計(jì)中著力解決的。
1.3.3 研究的內(nèi)容和方法
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要就枕式袋裝機(jī)橫封包裝裝置及其傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并對(duì)其運(yùn)行的流程、工藝方案、參數(shù)的設(shè)定、設(shè)備的選擇及結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計(jì)做詳細(xì)的說明論證。
按照一般枕式袋裝機(jī)橫封包裝機(jī)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，由以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：
（1）枕式袋裝機(jī)橫封包裝機(jī)的應(yīng)用范圍
指其包裝不同產(chǎn)品的能力，包括所能包裝的產(chǎn)品的類型與所采用的包裝材料的種類，一般來說，縮小應(yīng)用的范圍，可以簡(jiǎn)化機(jī)器的結(jié)構(gòu)、降低成本、提高生產(chǎn)效率、易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。反之，增加功能、擴(kuò)大應(yīng)用范圍，則可以一機(jī)多用、減少占地面積、有利于擴(kuò)大機(jī)器的批量制造，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。
（2）包裝質(zhì)量和生產(chǎn)率
① 包裝質(zhì)量
影響包裝質(zhì)量的因素有許多，它既與被包裝產(chǎn)品、包裝材料性能及所用的包裝技術(shù)的方法有關(guān)，也與包裝機(jī)的質(zhì)量及其使用的條件和操作者技術(shù)的熟練程度有關(guān)，就包裝機(jī)而言，主要考慮以下的幾個(gè)方面：
a. 包裝成品的質(zhì)量 其一是包裝工序完成后的質(zhì)量，比如熱壓后的緊密程度、 計(jì)算精度、封口的牢度及密封性；其二是包裝的過程對(duì)包裝質(zhì)量的影響，比如被包裝的物品和包裝的材料由于受到摩擦、振動(dòng)以及環(huán)境的污染等機(jī)械和化學(xué)的作用，對(duì)包裝的內(nèi)在和外觀質(zhì)量的影響，在任何情況下，對(duì)質(zhì)量的影響都不應(yīng)超過其允許的程度。
b. 包裝物料和包裝材料的損耗 在機(jī)械包裝的過程中，由于片狀、塊狀物料的損壞，粉狀、顆粒狀物料的飛揚(yáng)及散落，包裝材料的撕裂及破損，以及缺少自動(dòng)控制所引起多于供料、包裝不良等原因所造成的各種損耗，通常是難以完全避免的，因此應(yīng)從包裝的工藝設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的選型，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制及制造精度等方面綜合采取有效的措施，以便降低這些損耗，提高商品包裝的正品率。
② 生產(chǎn)效率
常用的是計(jì)件的生產(chǎn)效率，即單位時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的包裝商品的件數(shù)，又稱為理論生產(chǎn)效率。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，開機(jī)前后的準(zhǔn)備和結(jié)束的工作時(shí)間，添加包裝的材料以及發(fā)生故障時(shí)所造成的生產(chǎn)停歇的時(shí)間，及出現(xiàn)空位與廢次品等的損失時(shí)間總是難以避免的，因此，實(shí)際的生產(chǎn)率總是小于理論的生產(chǎn)率。因此，有的工廠為了管理方便，通常用一個(gè)工作的班次內(nèi)所能包裝的產(chǎn)品數(shù)量或質(zhì)量來表示包裝機(jī)的生產(chǎn)效率。
提高生產(chǎn)效率的主要措施有縮短輔助的操作時(shí)間，分散包裝的工序、增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頭數(shù)、合理擬定執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及提高制造的精度等。
③ 自動(dòng)化及自動(dòng)控制
現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為包裝機(jī)械的自動(dòng)化及自動(dòng)控制提供了先進(jìn)的技術(shù)手段，同時(shí)也對(duì)其提出了更高的要求，在確定設(shè)計(jì)的包裝機(jī)的自動(dòng)化程度及自動(dòng)控制方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的情況區(qū)別對(duì)待，既要盡可能的采用先進(jìn)技術(shù)，趕超國(guó)際的先進(jìn)水平，又要結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，講究經(jīng)濟(jì)效益，以及便于推廣應(yīng)用。
（3）制造及維修
在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡可能的使制造和維修方便，可以采取以下方面的措施：
① 裝機(jī)的系列化、零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度 提高“三化”的程度是我國(guó)的一項(xiàng)重要的技術(shù)政策，也是包裝機(jī)械的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
② 結(jié)構(gòu)的工藝性 機(jī)械的結(jié)構(gòu)工藝性是由零件的機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度、加工表面的數(shù)量、精度的要求、對(duì)制造單位的適應(yīng)能力、零部件的可拆性與標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的程度等來評(píng)定。結(jié)構(gòu)的工藝性差，不但使制造的成本增加，而且還使制造維修的周期延長(zhǎng)，甚至難以達(dá)到預(yù)定的加工要求。
（4）操作條件及工作的可靠性
枕式袋裝機(jī)橫封包裝機(jī)的操縱、裝卸物料、排除故障及維護(hù)保養(yǎng)等工作應(yīng)省時(shí)、省事和省力，被包裝的物品規(guī)格發(fā)生變化時(shí)，有關(guān)工作部件的調(diào)整或更換也要迅速方便。另外，還需要有安全的措施，如防止誤過載保護(hù)、故障報(bào)警、自動(dòng)停機(jī)等。
工作的可靠性是評(píng)定包裝機(jī)質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)之一，如果可靠性低，則必然會(huì)降低機(jī)器生產(chǎn)的效率，增加操作的困難，這對(duì)組成包裝自動(dòng)線的包裝機(jī)應(yīng)相當(dāng)?shù)闹匾暋?
(5) 經(jīng)濟(jì)性和其它
在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性的問題，這就要求制造的成本低，功率消耗要少，使用的壽命 長(zhǎng)，運(yùn)輸、安裝、維修方便及生產(chǎn)率高。
另外，包裝機(jī)的占地面積要小，外形要美觀，這與操作條件、機(jī)械機(jī)構(gòu)、產(chǎn)品的銷售都有密切關(guān)系。美麗的外觀和協(xié)調(diào)的色彩可以提高市場(chǎng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。
2 總體方案設(shè)計(jì)
2.1 主要組成結(jié)構(gòu)
圖2.1 橫封裝置機(jī)構(gòu)
包裝機(jī)橫封裝置用于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。該裝置主要結(jié)構(gòu)組成有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)、封切機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸向固定機(jī)構(gòu)等。
2.2 主要技術(shù)參數(shù)
包裝機(jī)的主要參數(shù)如下：
表2-1 包裝機(jī)技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目
參數(shù)
總功率（千瓦）
3.2
主電機(jī)功率（千瓦）
1.1
加熱功率（千瓦）
2.1
包裝速度（袋/分）
10~120
成袋尺寸（毫米）
160~210（長(zhǎng)），50~160(寬)，5~35（高）
機(jī)器凈重（千克）
440
封口壓力（牛頓/平方毫米）
15
成袋合格率
≥97%
2.3 橫封裝置的工作原理
圖2.2 橫封裝置裝配圖
熱封是回轉(zhuǎn)軸2和6上的熱封頭13和16在回轉(zhuǎn)過程中完成的，同時(shí)裝在熱封頭上的切斷刀14和15也完成袋與袋之間的分切。熱封運(yùn)動(dòng)是由鏈輪4傳入的，主動(dòng)齒輪3為便于調(diào)整和過載保護(hù)，用錐面與軸2聯(lián)接，從動(dòng)齒輪5為控制嚙合側(cè)隙，采用兩片組成。每個(gè)熱封頭內(nèi)一般裝有兩個(gè)電熱管。溫度的控制是由裝在熱封頭內(nèi)的熱電偶測(cè)溫探頭得到測(cè)溫信號(hào)，然后由溫度控制儀實(shí)現(xiàn)對(duì)熱封溫度的自動(dòng)控制，加熱電流由軸2和6的端部分別裝有的滑環(huán)9和電刷10輸入的，而測(cè)溫信號(hào)是軸6右端的滑環(huán)7及電刷傳出的，兩軸分別裝在可以浮動(dòng)的軸承架11和20上，以便改變包裝厚度時(shí)，調(diào)整封切的中心位置。螺桿12和螺栓19的變動(dòng)量可由指針18和標(biāo)尺17指示。熱切的壓力由軸承架20上部的彈簧21調(diào)節(jié)。
2.4 橫封的工藝要求
根據(jù)包裝工藝要求，橫封時(shí)必須滿足如下要求：
(1) 速度同步
在橫封過程中，從橫封頭接觸的袋筒開始，到橫封頭完成橫封脫離包裝袋為止，都要求橫封頭的線速度在袋筒運(yùn)動(dòng)方向上的分量和袋筒的運(yùn)動(dòng)速度相等，否則，橫封頭在橫封時(shí)會(huì)出現(xiàn)封口部位起皺或拉長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)斷裂或碰壞包裝袋等不良現(xiàn)象。
(2) 橫封頭的不等速轉(zhuǎn)動(dòng)
由于橫封時(shí)，要求橫封頭在袋筒運(yùn)動(dòng)方向上的線速度和袋筒的運(yùn)動(dòng)速度相同，所以橫封頭必須作不等速運(yùn)動(dòng)，此外，工作中的橫封頭是處于高溫狀態(tài)（溫度高于100℃）。為了防止包裝材料發(fā)生過熱現(xiàn)象，應(yīng)使橫封頭在橫封動(dòng)作一結(jié)束，就快速讓開，所以橫封頭也必須作不等速運(yùn)動(dòng)，常用的不等速機(jī)構(gòu)有偏心鏈輪機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。
(3) 速度的無極可調(diào)
當(dāng)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力和包裝袋袋長(zhǎng)規(guī)格變化時(shí)，由于橫封頭的回轉(zhuǎn)半徑不能調(diào)，所以只有改變橫封頭的回轉(zhuǎn)速度，既橫封速度的連續(xù)可調(diào)。
2.5 適用范圍
塑料袋封口機(jī)適用于聚乙烯或聚丙烯單層薄膜。聚乙烯或聚丙烯為內(nèi)層的聚烴復(fù)合薄膜塑料袋等復(fù)合軟包裝袋的封口制袋。因具有連續(xù)封口的特點(diǎn)，可以制成各種規(guī)格尺寸的包裝袋，且可在各種包裝流水線上配合使用。塑料袋封口機(jī)應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)藥、水產(chǎn)、土特產(chǎn)、日用化妝品、服裝、電子元件、小五金、化工等產(chǎn)品的包裝封口。廣泛應(yīng)用與工廠、商店、零售部門，服務(wù)性行業(yè)及科研軍工等各行各業(yè)。
3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 偏心鏈輪
偏心鏈輪機(jī)構(gòu)是一種不等速的機(jī)構(gòu)，。通過對(duì)偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)，可以使連續(xù)式袋裝機(jī)的橫封器可以滿足以下的一些工藝要求：熱封時(shí)，熱封頭與連續(xù)運(yùn)動(dòng)著的袋筒要具有同步的線速度，否則，封口部位就會(huì)可能發(fā)生起皺或者拉長(zhǎng)甚至斷裂等不良的現(xiàn)象，當(dāng)袋長(zhǎng)的規(guī)格有變化時(shí)，尤其應(yīng)當(dāng)注意這一點(diǎn)。
3.1.1 偏心鏈輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析
偏心鏈輪機(jī)構(gòu)工作原理見圖3.1。
圖3.1 偏心鏈輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
設(shè)、分別為主、從動(dòng)鏈輪的回轉(zhuǎn)中心，中心距,節(jié)圓半徑；主動(dòng)鏈輪的偏心距，角速度為，若某瞬時(shí)的角位移為，從動(dòng)鏈輪的角位移為，主動(dòng)輪的節(jié)圓上任意一點(diǎn)轉(zhuǎn)到與鏈條相切時(shí)，則點(diǎn)瞬時(shí)的線速度為, 為該瞬時(shí)點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑），設(shè)它與鏈條同向的分速度為， 與的夾角為，則其值：
（3.1） （3.2）
由圖3.1可見，同一根鏈條在張緊時(shí)、兩點(diǎn)的線速度相等，即 (3.3)
所以：
（3.4）
上式表明，當(dāng)主動(dòng)偏心鏈輪以等角速回轉(zhuǎn)時(shí)，則從動(dòng)輪作變角速轉(zhuǎn)動(dòng)。
調(diào)解選用熱合瞬時(shí)的角，使其中偏心距、鏈輪半徑及兩輪回轉(zhuǎn)中心距不變的條件下，根據(jù)輸出的角速度，找到相應(yīng)的主動(dòng)輪瞬時(shí)轉(zhuǎn)角，可見，當(dāng)袋長(zhǎng)變化時(shí)應(yīng)先打開不等速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)輸出軸到橫封器輸入軸間的從動(dòng)鏈。
調(diào)節(jié)主動(dòng)鏈輪的偏心距也可以達(dá)到改變輸出角速度，滿足熱封的需要，這是利用特性曲線兩個(gè)極值點(diǎn)作為專門熱封點(diǎn)，偏心距的改變會(huì)使輸出的極大的角速度在之間；也可使輸出的極小角速度在之間，同時(shí)，速度極限角、分別有、靠攏的微小變化，袋裝機(jī)在規(guī)定袋長(zhǎng)范圍內(nèi)，偏小規(guī)格利用的極點(diǎn)進(jìn)行熱合，偏大規(guī)格利用這一極點(diǎn)輸出角速度進(jìn)行熱合。
如果將經(jīng)過換算后的袋長(zhǎng)值刻在相應(yīng)的偏心距標(biāo)尺上，只要調(diào)節(jié)偏心距到預(yù)定的袋長(zhǎng)刻度距到預(yù)定的袋長(zhǎng)刻度上，并加以固定，就可以立即使用。這種方法調(diào)整方便，得到了廣泛應(yīng)用。這種機(jī)構(gòu)就是可調(diào)式偏心鏈輪，見圖3.2
圖3.2 偏心鏈輪簡(jiǎn)圖
3.1.2 計(jì)算設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)可調(diào)式的偏心鏈輪機(jī)構(gòu)要求能夠適應(yīng)袋長(zhǎng)的尺寸在150-170mm范圍內(nèi)，其設(shè)備的生產(chǎn)能力為40-120袋/分，本論文設(shè)計(jì)選用的偏心鏈輪齒數(shù)31，模數(shù)4，設(shè)計(jì)計(jì)算如下所示：
確定鏈輪節(jié)圓的半徑。
查詢文獻(xiàn)[2]得到公式：
（3.5）
其中：
mm (3.6)
代入上式得：
mm (3.7)
（1）確定不同的袋長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的偏心距刻度值。
已知袋長(zhǎng)最小值和最大值mm，mm，所以平均袋長(zhǎng)：
(3.8)
查詢文獻(xiàn)[2]得到公式：
偏心距為:
，式中：··· (3.9)
當(dāng)160,170,180，···210mm時(shí)，將求得的值代入可得表3-1
表3-1 袋長(zhǎng)與偏心距
袋長(zhǎng)
160 170
180 190
200 210
偏心距
8.49 5.09
1.70 -1.70
-5.09 -8.49
（2）確定主動(dòng)鏈輪的最大偏心距。
最大偏心距是最大或最小袋長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)值，即：mm,
（3）橫封頭回轉(zhuǎn)半徑。
熱封頭數(shù)取，查詢文獻(xiàn)[2]得到公式：
（3.10）
（4）偏心鏈輪機(jī)構(gòu)主、從動(dòng)軸的中心距。
考慮其結(jié)構(gòu)，查詢文獻(xiàn)[2]得到公式：
（3.11）
采用其運(yùn)動(dòng)特性，采用推薦值
(mm)
最后本設(shè)計(jì)選用(mm)
3.2 齒輪的設(shè)計(jì)
已知輸入功率為1.1kw，齒輪轉(zhuǎn)速為60r/min，齒數(shù)比，由偏心鏈輪驅(qū)動(dòng)，工作壽命為15年（設(shè)每年工作300天），兩班制，工作穩(wěn)定，轉(zhuǎn)向不變。
1. 選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)
（1）按圖所示的傳動(dòng)方案，選擇直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
圖3.3 齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
（2）裹包機(jī)橫封裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）。
（3） 材料選擇。查詢文獻(xiàn)[4]表10-1選擇兩齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。
（4）選擇主從動(dòng)齒輪齒數(shù)
2. 按齒面的接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)計(jì)算公式(10-9a)進(jìn)行試算，即
（3.12）
(1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值
1) 試選載荷系數(shù)。
2) 計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。
Nmm （3.13）
3) 查閱文獻(xiàn)[4]選取齒寬系數(shù)。
4) 查詢文獻(xiàn)[4]表查得材料的彈性影響系數(shù)。
5) 查詢文獻(xiàn)[4]圖10-21d按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度的極限MPa。
6) 查詢文獻(xiàn)[4]式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)。
(3.14)
(3.15)
7) 查詢文獻(xiàn)[4]圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)。
8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。
取失效概率為1%，安全系數(shù)，則查詢文獻(xiàn)[4]由式（10-12）得
MPa (3.16)
(2) 計(jì)算
1) 試算齒輪分度圓的直徑，代入中較小的值
(3.17)
2) 計(jì)算圓周速度
m/s (3.18)
3) 計(jì)算齒寬
mm (3.19)
4) 計(jì)算齒寬與齒高之比
模數(shù) mm (3.20)
齒高 (3.21)
(3.22)
5) 計(jì)算載荷系數(shù)
根據(jù)m/s，7級(jí)精度，查得文獻(xiàn)[4]圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；
直齒輪，；
由文獻(xiàn)[4]表10-2查得使用系數(shù)；
由表10-4用插值法查得7級(jí)精度，齒輪做懸臂布置時(shí)，。
由,查文獻(xiàn)[4]圖10-13得，故載荷系數(shù) (3.23)
6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）得
mm (3.24)
7) 計(jì)算模數(shù)m
mm (3.25)
3. 按齒根的彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由文獻(xiàn)[4]式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為
(3.26)
(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1) 由文獻(xiàn)[4]圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa
2) 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)
3) 計(jì)算彎曲疲勞的需用應(yīng)力。
取彎曲疲勞安全系數(shù),由式（10-12）得
MPa (3.27)
4) 計(jì)算載荷系數(shù)k。
(3.28)
5) 查取齒形系數(shù)。
由表10-5查得
5) 查詢應(yīng)力校正系數(shù)
由表10-5查得
7) 計(jì)算齒輪的
(3.29)
(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算
(3.30)
對(duì)比計(jì)算的結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，而齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，且齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.59并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑mm,算得齒輪齒數(shù)
(3.31)
取齒輪齒數(shù)為31，這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，有滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
4. 幾何尺寸計(jì)算
(1) 計(jì)算分度圓直徑
mm (3.32)
mm
(2) 計(jì)算中心距
mm (3.33)
(3) 計(jì)算齒輪的寬度
mm (3.34)
4 橫封裝置設(shè)計(jì)
4.1 彈簧的選擇
(1) 根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力
選用碳素彈簧鋼絲級(jí)，試選鋼絲直徑，查文獻(xiàn)[4]表16-3暫選1570MPa,由文獻(xiàn)[4]表16-2查得彈簧的許用剪切應(yīng)力 MPa 。
(2) 根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑
查閱文獻(xiàn)[5]選取旋繞比=6，則公式（16-4）得
(4.1)
根據(jù)公式（16-10）得
mm (4.2)
選mm ,查得不變，故不變，取mm,,計(jì)算得，于是
mm (4.3)
上值與原估值相近，取彈簧鋼絲標(biāo)準(zhǔn)直徑mm。此時(shí)mm,為標(biāo)準(zhǔn)值，則，
所得尺寸與題中的限制條件相符，合適。
(3) 根據(jù)剛度條件，計(jì)算彈簧圈數(shù)
初選彈簧剛度，由文獻(xiàn)[4]式（16-9）得，
N/mm (4.4)
確定切邊模量G查文獻(xiàn)[4]表16-2得MPa
確定工作圈數(shù)為
(4.5)
取圈。此時(shí)彈簧的剛度為
N/mm (4.6)
(4) 驗(yàn)算
① 彈簧初拉力
N (4.7)
初應(yīng)力應(yīng)按式（16-8）得
MPa (4.8)
按照文獻(xiàn)[4]圖16-9，當(dāng)時(shí)，初應(yīng)力的推薦值為65~150MPa，故此初應(yīng)力值合適。
② 極限工作應(yīng)力
取,則
MPa (4.9)
③ 極限工作載荷
N (4.10)
4.2 熱封頭的設(shè)計(jì)
由于包裝材料為塑料，制成的塑料袋的材料具有熱熔性，因此常使用熱壓封口、熔焊封口、脈沖封口或者超聲波封口，其封口質(zhì)量好、速度快而且工藝簡(jiǎn)單。本課題采用的是熱壓封口。
熱壓封口機(jī)采用電加熱的方法使塑料袋口的兩層薄膜受熱軟化，然后對(duì)其施加接觸壓力，使處于軟化熔融狀態(tài)的兩層薄膜黏合成一體，冷卻后即得密封性封口。該機(jī)中的電加熱器一般是將電阻絲鑲嵌在用金屬材料制成的輥輪上；加壓動(dòng)作可以由加熱器完成，也可以用專門機(jī)構(gòu)來完成；加熱或加壓裝置的封口工作面上，通常做出花跡來提高封口質(zhì)量并使封口美觀。
圖4.1 封口刀
因?yàn)樗芰先廴谒栽诜饪诘臅r(shí)候要有防黏材料，一般用的防黏材料是聚四氟乙烯，因?yàn)榇瞬牧夏透邷?。這樣主要是為了避免工作臺(tái)與薄膜材料層粘接，使袋口封口美觀又能保持工作臺(tái)潔凈。為了提高效率，把封口裝置和封切裝置合在一起。每一個(gè)橫封，一個(gè)切斷。在封切頭裝置中大量用了螺母來鎖定固定，確保準(zhǔn)確封切。
4.3 軸承的設(shè)計(jì)
4.3.1 軸承的選擇
選擇滾動(dòng)軸承的類型，一般從載荷大小、方向和性質(zhì)入手，在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承承載能力大，適合用于載荷較大或有沖擊的場(chǎng)合。當(dāng)承受純徑向載荷時(shí)，通常選用徑向接觸軸承或深溝球軸承；當(dāng)承受純軸向載荷時(shí)，通常選用推力軸承；當(dāng)承受較大徑向載荷和一定軸向載荷時(shí)，可選用角接觸球軸承。
根據(jù)軸的應(yīng)用場(chǎng)合可知，軸主要受到徑向力。查詢常用滾動(dòng)軸承的性能和特點(diǎn)，選擇深溝球軸承。深溝球軸承軸承的性能特點(diǎn)：主要承受徑向負(fù)荷，當(dāng)量摩擦系數(shù)最高。應(yīng)用場(chǎng)合：適用于剛性較大軸，常用于小功率電機(jī)、減速機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等。
根據(jù)要求查參文獻(xiàn) [3], 在這里選用602深溝球軸承。
4.3.2 軸承的潤(rùn)滑及密封
軸承在運(yùn)動(dòng)過程中，軸承內(nèi)外圈及滾動(dòng)體之間必然產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣運(yùn)動(dòng)之間就要產(chǎn)生摩擦，消耗一部分動(dòng)力，引起內(nèi)外圈和滾動(dòng)體之間發(fā)熱、磨損。為了減少摩擦阻力，減緩軸承的磨損速度并控制軸承的溫升，提高軸承的使用壽命，在使用軸承的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮軸承的潤(rùn)滑問題，而為了使軸承保持潤(rùn)滑，還必須考慮軸承的密封。
本文的橫封裝置中，由于兩根軸的轉(zhuǎn)速較低，且軸承的內(nèi)徑不大，所以選用潤(rùn)滑脂來進(jìn)行潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂比用潤(rùn)滑油溫升低，且適用于不需要冷卻的場(chǎng)合。脂潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不存在漏油的問題。使用脂潤(rùn)滑進(jìn)行潤(rùn)滑，潤(rùn)滑的填充量不宜過多，不能把軸承填滿。否則將引起軸承發(fā)熱并把脂熔化流出，潤(rùn)滑效果舍得其反。另外填充油脂時(shí)不要用手抹（因?yàn)槭稚嫌泻?，?huì)腐蝕軸承），應(yīng)用針筒注入，使?jié)L道和每個(gè)滾動(dòng)體都粘上脂。
橫封裝置中的密封結(jié)構(gòu)，對(duì)脂潤(rùn)滑的軸承結(jié)構(gòu)來說，由于脂不會(huì)外泄，主要是防止灰塵屑末等外物的進(jìn)入。因此對(duì)于脂潤(rùn)滑密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是考慮外物的浸入。
4.3 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
按彎矩合力校核軸的強(qiáng)度
(1) 繪出軸的受力簡(jiǎn)圖
計(jì)算直齒輪的圓周力和徑向力
圖4.2 軸的受力圖
mm，mm，mm
參照文獻(xiàn)[4] 式（10-14）得
圓周力
N (4.11)
徑向力
N (4.12)
軸向力
(2) 水平面支撐力
圖4.3 軸的水平面受力簡(jiǎn)圖
(4.13)
N
(4.14)
水平面彎矩
Nmm (4.15)
(3) 垂直面
圖4.4 軸的垂直面受力簡(jiǎn)圖
力矩平衡式
(4.16)
N
N (4.17)
垂直面彎矩
Nmm (4.18)
Nmm (4.19)
在B處的突變值
Nm (4.20)
集中力偶為
(4.21)
可見彎矩突變值等于集中力偶的大小（其微小的差別是由于計(jì)算過程中的舍入誤差造成的）說明垂直面的計(jì)算結(jié)果是正確的。
(4) 計(jì)算B處左右兩側(cè)的合成彎矩
Nmm (4.22)
Nmm (4.23)
可見B處在右側(cè)的合成彎矩較大，合成彎矩見圖
(5) 計(jì)算危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩
由彎矩圖可見B處是危險(xiǎn)截面（其上的內(nèi)力最大），計(jì)算該處的當(dāng)量彎矩（對(duì)一般軸可視其扭矩為脈動(dòng)循環(huán)性質(zhì)，取扭矩校正系數(shù)a=0.6）
Nmm (4.24)
(6) 計(jì)算B處的需要軸徑
已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查文獻(xiàn)[4]表15-1查得MPa
(4.25)
它小于該處實(shí)際直徑25mm故軸的彎矩組合強(qiáng)度足夠。
圖4.5 彎矩圖
5 使用和維護(hù)保養(yǎng)
5.1 安全操作規(guī)程
(1) 啟動(dòng)設(shè)備前，拿走機(jī)器上的雜物，用盤車手輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器2-3轉(zhuǎn)，確保機(jī)器能無障礙、無干涉摩擦狀態(tài)下自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
(2) 電源開啟時(shí)，不要打開控制箱的蓋門，切勿用手觸摸配電箱內(nèi)部，維護(hù)時(shí)切斷電源。
(3) 運(yùn)轉(zhuǎn)的切刀和齒輪可能導(dǎo)致拉入危險(xiǎn)，工作時(shí)勿將手伸入。
(4) 橫封部位是高溫?zé)嵩?，加熱或運(yùn)行時(shí)切勿靠近，需要維護(hù)時(shí)，也須關(guān)閉電源，待溫度降至60℃以下后再進(jìn)行操作，以免燙傷。
5.2 封口質(zhì)量的調(diào)整
(1) 不同封口材料，需要確定不同的溫度和封口速度，而溫度與速度是相關(guān)的。在實(shí)際操作中必須協(xié)調(diào)試驗(yàn)，反復(fù)多次，調(diào)節(jié)不同溫度和相應(yīng)封口速度，達(dá)到滿意為止。
(2)初次試驗(yàn)時(shí)，需慢慢地將溫度逐步提高，應(yīng)仔細(xì)選擇合適溫度及封口速度。如溫度過高，則使薄膜融化粘在封口刀上。如有以上情況應(yīng)及時(shí)清除剝離否則將影響封口質(zhì)量。
(3)封口溫度選擇與封口速度有直接關(guān)系，同樣材料，溫度選擇高時(shí)，速度可提高，速度低時(shí)，溫度宜低些。薄膜厚度越厚，溫度也需越高，反之也一樣。
5.3 常見故障及排除方法
(1) 包裝袋無法切斷
①切刀彈簧力不足：重新調(diào)整壓力；②切刀溫度不足：略升橫封溫度；③切刀磨損：調(diào)整或更換。
(2) 橫封刀嚙合時(shí)出現(xiàn)重音
①上、下切刀嚙合時(shí)，產(chǎn)生碰撞：減少下刀片；②上、下刀座牙槽沒對(duì)位：參照調(diào)整說明書。
(3) 容易切到被包裝物體
①橫切刀高度設(shè)定不正確：重新調(diào)整高度；②空袋子內(nèi)殘留空氣過多：調(diào)整平壓毛刷，排除空氣；③包裝速度太快：降低包裝速度；④包裝袋太寬松：適當(dāng)收緊制袋器。
(4) 橫封漏氣或爛膜
①溫度偏低或偏高：調(diào)整溫度適合為宜；②刀座不清潔：用銅絲刷清理臟物：③上下刀錯(cuò)位；④包裝紙膜紙質(zhì)差：更換紙膜。
5.4 維護(hù)清潔與保養(yǎng)
(1) 機(jī)器外觀清潔:清潔時(shí)用干凈捻濕的抹布擦拭機(jī)器工作臺(tái)面及外表面。清洗擦拭機(jī)器前，須先關(guān)閉電源，以確保人機(jī)的安全。
用壓縮空氣清除橫封處的產(chǎn)品碎屑。
(2) 每月的檢查和保養(yǎng):
① 對(duì)枕式包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中互相嚙合的齒輪和鏈輪鏈條給潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑方式以淡涂抹為原則，對(duì)于機(jī)器上的同步帶和輸送平皮帶，絕對(duì)禁止給潤(rùn)滑油。
② 對(duì)端封軸承給潤(rùn)滑脂。
③ 檢查傳動(dòng)部件的鏈條和皮帶張緊情況，必要時(shí)將其調(diào)緊。
④ 檢查各部件的螺釘或螺母松動(dòng)情況，必要時(shí)將其壓緊。
⑤ 檢查電刷積碳情況，必要時(shí)擦拭。
(3) 半年的維護(hù)和保養(yǎng)
① 檢查傳動(dòng)皮帶和輸送皮帶磨損情況，必要時(shí)換新。
② 檢查各種易損件，注意及時(shí)更換。
③ 檢查各傳動(dòng)件磨損情況，必要時(shí)換新。
④ 檢查并緊固電器接線，并用壓縮空氣清潔各電氣組件上的灰塵
6 三維軟件的應(yīng)用
6.1 三維軟件的介紹
UG NX 是 Unigraphics Solutions 公司推出的集 CAD/CAM/CAE 于一體的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，在汽車、交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械及電子工業(yè)等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用。
UG NX4.0軟件是由多個(gè)模塊組成的，主要包括CAD、CAM、注塑模、鈑金件、Web、管路應(yīng)用、質(zhì)量工程應(yīng)用、逆向工程等應(yīng)用模塊，其中每個(gè)功能模塊都以Gateway環(huán)境為基礎(chǔ)，它們之間既有聯(lián)系又相互獨(dú)立。
6.2 CAD模塊
(1) 實(shí)體建模
(2) 特征建模
(3) 工程制圖
(4) 轉(zhuǎn)配建模
6.3 UG在橫封裝置設(shè)計(jì)中的使用
由于我學(xué)過一學(xué)期UG，所以利用UG進(jìn)行三維建模，在本次裹包機(jī)橫封裝置設(shè)計(jì)中提供了我很大的幫助，使我很直觀的可以看到部分零部件的尺寸及外形。在完成本課題的設(shè)計(jì)的基本過程是：任務(wù)分析—方案擬定—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—UG零件造型設(shè)計(jì)，使用UG使我可以順利的完成裹包機(jī)橫封裝置的設(shè)計(jì)。圖6-1,6-2,6-3是用三維軟件UG畫的封口刀、軸、切斷刀，可以看出用三維軟件對(duì)零件進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，可以使零件更形象、更直觀。
圖6-1 封口刀
圖6-2 軸
圖6-3 切斷刀
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我系統(tǒng)地鞏固了大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)課程，比如《機(jī)械制圖》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《互換性與技術(shù)測(cè)量》、UG、 CAD等課程。
通過對(duì)裹包機(jī)橫封裝置的分析，研究了橫封裝置的工作原理，運(yùn)用了以前學(xué)過的機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械原理等方面的知識(shí)，確定了裹包機(jī)橫封裝置的總體方案論證，根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單且使用的設(shè)計(jì)方案，對(duì)部件的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸、彈簧進(jìn)行了校核計(jì)算。所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是在吸取以前常見橫封機(jī)構(gòu)成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，具有如下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；機(jī)器平穩(wěn)性好；封口性能好；使用價(jià)值高；便于更換構(gòu)件。
本裹包機(jī)橫封裝置設(shè)計(jì)合理，符合實(shí)際應(yīng)用，滿足加工要求，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。但由于本人水平有限，尚存不足，待進(jìn)一步研究。
7.2 不足之處及未來展望
當(dāng)然，在此過程中也有許多不足之處，例如：知識(shí)的不全面，所學(xué)的還沒有全部掌握，思維的狹隘等，讓我在畢業(yè)前上了生動(dòng)形象的一課。
同時(shí)，做畢業(yè)設(shè)計(jì)也是磨練毅力和決心的過程，面對(duì)復(fù)雜冗長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，打印長(zhǎng)篇的論文，期間是煩躁與枯燥的，但是我還是堅(jiān)持了下來，做完了后，有一種豁然開朗的感覺，內(nèi)心激動(dòng)無比，經(jīng)過了這次設(shè)計(jì)以后，我有信心，我也堅(jiān)信只要努力、堅(jiān)持，我們就能走好人生的每一步。
致 謝
本文是在導(dǎo)師唐正寧教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期的詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。值此畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，謹(jǐn)向唐老師表示最誠摯的感謝！
經(jīng)過將近三個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于接近尾聲，在這些日子里，我經(jīng)歷了大學(xué)四年最辛苦也是最充實(shí)的生活，雖然感到很累，但看到自己這么多天來作出的成果，感到些許安慰。
我之所以今天能順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，是跟四年來學(xué)校、老師對(duì)我的培養(yǎng)分不開的，不是一朝一夕的努力能做到的，在此感謝學(xué)校對(duì)我的培養(yǎng)。同時(shí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這些日子里，指導(dǎo)老師唐老師給予了我非常大的指導(dǎo)和幫助，我非常感激！
最后，祝我的母校再創(chuàng)輝煌！祝我們的老師工作順利！
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