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目 錄 第一章 緒論 3 1.1課題背景 3 1.2塑料袋封口機(jī)的作用 3 1.3塑料袋封口裝置的發(fā)展?fàn)顩r 4 1.3.1國(guó)外塑料袋封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r 4 1.3.2國(guó)內(nèi)塑料袋封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r 5 第二章 封口方案的選擇 7 2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及參數(shù)要求 7 2.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 7 2.1.2 技術(shù)參數(shù) 7 2.2熱壓封口種類 7 2.2.1板式熱封 7 2.2.2 滾輪式熱封 8 2.2.3帶式熱封 8 2.2.4 滑動(dòng)滾壓式密封 8 2.2.5 滑動(dòng)式熱封 9 2.2.6 脈沖熱封 9 2.2.7 熔切式熱封 10 2.2.8 脈沖熔切式熱封 10 2.2.9 超聲波熱封 11 2.2.10 高頻熱封 11 2.2.11 手動(dòng)式封口機(jī) 11 2.2.12 環(huán)帶式薄膜封口機(jī) 12 2.2.13 熱壓式封口機(jī)的應(yīng)用范圍及選用原則 13 2.3 方案的選擇 13 2.3.1封口方案的選定 13 2.3.2傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 13 第三章 塑料袋封口裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 3.1電機(jī)的選擇 15 3.2壓輪組的選擇 15 3.2.1壓輪的設(shè)計(jì) 15 3.2.2壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 3.3各級(jí)傳動(dòng)比的分配及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 16 3.3.1各級(jí)傳動(dòng)比的分配 16 3.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算 16 由于封口過(guò)程中容易由于人為因素出現(xiàn)過(guò)載，故如下計(jì)算按照電機(jī)最大功率進(jìn)行，以防止損壞傳動(dòng)系統(tǒng)。 16 3.4齒輪組的設(shè)計(jì) 16 3.4.1材料選擇 17 3.4.2確定齒數(shù) 17 3.4.3 按按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 17 3.2.4 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 18 3.4.5 齒輪幾何尺寸計(jì)算 20 3.4.6 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 3.5 V帶輪組的設(shè)計(jì) 20 3.5.1 V帶輪及V帶的設(shè)計(jì) 20 3.5.2 V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 3.6軸的設(shè)計(jì) 23 3.6.1選材和確定軸材料的許用應(yīng)力 23 3.6.2 1軸的設(shè)計(jì) 23 3.6.3 2、3軸的設(shè)計(jì) 24 3.6.4確定軸的各段長(zhǎng)度 24 3.6.5 軸上鍵的選擇 24 3.6.6 彎矩、剪力圖 24 3.6.7 軸及軸上鍵的校核 25 3.7軸承的選擇及校核 26 第四章 塑料袋封口裝置的操作和維護(hù)規(guī)則 29 4.1第四章 塑料袋封口裝置的操作 29 4.2 使用前的檢查和維護(hù) 29 4.3 封口機(jī)的故障分析 29 4.3.1封口不牢 29 結(jié) 論 31 參考文獻(xiàn) 32 致 謝 33 第一章 緒論 1.1課題背景 隨著社會(huì)的發(fā)展，塑料袋封口機(jī)在各種機(jī)械中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。同時(shí)伴隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，塑料袋封口機(jī)械在流通領(lǐng)域中起著越來(lái)越重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展和各種食品加工品的出現(xiàn)，對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求。塑料袋封口機(jī)更是包裝機(jī)械中不可缺少的部分。它主要是采用熱壓使塑料粘接在一塊，即可單機(jī)作業(yè)，也可與流水線配套使用，廣泛應(yīng)用于家用電器、紡織、百貨、醫(yī)藥等行業(yè)。 目前塑料袋封口機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，未來(lái)的塑料袋封口機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而塑料袋封口機(jī)械技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：機(jī)電一體化、機(jī)械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、控制智能化、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高精度化[1]。 1.2塑料袋封口機(jī)的作用 現(xiàn)代工業(yè)（如食品、輕工、醫(yī)藥、化工、電子和國(guó)防等）生產(chǎn)中，主要包括原料處理、車間加工和產(chǎn)品包裝，其中產(chǎn)品封口包裝成為非常重要的環(huán)節(jié)。塑料袋封口機(jī)械是使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的根本保障，它為包裝工業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用。 （1）提高生產(chǎn)率 提高生產(chǎn)率是包裝封箱口機(jī)械的重要作用。如國(guó)內(nèi)某些公司生產(chǎn)的全自動(dòng)塑料袋封口機(jī)的生產(chǎn)率可達(dá)30m/min，這是手工塑料袋封口無(wú)法比擬的。 （2）改善勞動(dòng)條件 如采用塑料袋封口機(jī)械來(lái)包裝硫酸等危險(xiǎn)品時(shí)，既提高了生產(chǎn)效率，又改變了勞動(dòng)條件，避免工人與硫酸直接接觸，使操作安全。 （3）降低產(chǎn)品成本 如采用塑料袋封口機(jī)械包裝液體、粉狀物品時(shí)，可減少液體外溢、粉塵飛揚(yáng)等現(xiàn)象的發(fā)生并減少和防止產(chǎn)品的散失，既節(jié)約原材料，使產(chǎn)品成本降低，又能保護(hù)環(huán)境。 （4）提高產(chǎn)品質(zhì)量 如采用塑料袋封口機(jī)械包裝藥品、食品時(shí)，避免了產(chǎn)品與人手的直接接觸，加強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)和產(chǎn)品衛(wèi)生；另外，由于塑料袋封口機(jī)械的設(shè)計(jì)精度高，保障產(chǎn) 品的外觀整齊、封口嚴(yán)密，提高了產(chǎn)品的包裝質(zhì)量，增強(qiáng)了市場(chǎng)銷售的競(jìng)爭(zhēng)能力。 （5）節(jié)約基建投資 如采用塑料袋封口機(jī)械包裝產(chǎn)品，則產(chǎn)品和包裝容量的供給都比較集中，包裝工序安排比較緊湊，可以充分利用空間，減少了人工包裝產(chǎn)品所需要的占地面積，這樣可以節(jié)約基建投資。 1.3塑料袋封口裝置的發(fā)展?fàn)顩r 隨著世界科技的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把核能技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)、生物技術(shù)和系統(tǒng)工程融入了傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)中。新的合金材料、高分子材料、復(fù)合材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用，塑料袋封口機(jī)械的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化將成為未來(lái)發(fā)展的主流。 1.3.1國(guó)外塑料袋封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外的塑料袋封口機(jī)械工業(yè)技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)幾段；簡(jiǎn)單機(jī)械化、初級(jí)自動(dòng)化、自動(dòng)塑料袋封口機(jī)械、計(jì)算機(jī)控制的高度自動(dòng)化封口機(jī)械。 20世紀(jì)40年代中期，在食品、卷煙、火柴等行業(yè)最先使用了塑料袋封口機(jī)械對(duì)產(chǎn)品包裝箱進(jìn)行封口。50年代，塑料袋封口機(jī)上廣泛采用了光電管、電氣開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了塑料袋封口機(jī)械的初級(jí)自動(dòng)化。60年代，在塑料袋封口機(jī)械上廣泛采用了各種新型電子元件組成控制系統(tǒng)，并采用機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)等綜合技術(shù)，出現(xiàn)了自動(dòng)塑料袋封口機(jī)械。70年代，由于采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)塑料袋封口機(jī)械進(jìn)行控制，進(jìn)一步了解單片機(jī)和自動(dòng)化塑料袋封口機(jī)的水平。80年代，塑料袋封口機(jī)械行業(yè)大量的應(yīng)用了高新技術(shù)。經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，國(guó)外塑料袋封口機(jī)械的發(fā)展已經(jīng)形成了獨(dú)立完整的體系，成為機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)重要分支。 美國(guó)包裝工業(yè)起步于20世紀(jì)初期，自二戰(zhàn)以來(lái)得到快速發(fā)展，逐步建立并形成包括包裝材料、包裝工藝和包裝機(jī)械完整而獨(dú)立的工業(yè)體系。其包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值3%。據(jù)美國(guó)行業(yè)調(diào)查分析，其塑料袋封口機(jī)械最大使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是飲料產(chǎn)業(yè)、家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥用品及煙草業(yè)。 德國(guó)的塑料袋封口機(jī)械在計(jì)量、制造、技術(shù)性能方面均屬世界一流。該國(guó)生產(chǎn)的啤酒、飲料灌裝成套設(shè)備生產(chǎn)速度快、自動(dòng)化程度高、可靠性好。主要體現(xiàn)在：工藝流程的自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高，滿足了交貨期短和降低工藝流程成本的要求；設(shè)備具有更高的柔性和靈活性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的靈活性、構(gòu)造的靈活性和供貨的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要；利用計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)提供成套設(shè)備，故障率低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；對(duì)環(huán)境污染少，主要包括噪音、粉塵和廢棄物的污染。 意大利生產(chǎn)的塑料袋封口機(jī)械中，40％是食品塑料袋封口機(jī)械，如糖果包裝機(jī)、茶葉包裝機(jī)、灌裝機(jī)等。產(chǎn)品的特點(diǎn)是外觀考究、性能優(yōu)良、價(jià)格便宜。意大利包裝機(jī)械行業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)就在于可以按照用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，并能保證很好地完成設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、檢驗(yàn)、組裝、調(diào)整和用戶需求分析等。 日本是塑料袋封口機(jī)械的后起之秀。它是第二次世界大戰(zhàn)后才發(fā)展起來(lái)的，但是發(fā)展速度很快，20世紀(jì)60年代至70年代，塑料袋封口機(jī)械的產(chǎn)值平均每年增長(zhǎng)20%。70年代初期達(dá)到世界先進(jìn)水平，成為第二包裝大國(guó)，塑料袋封口機(jī)械的平均年產(chǎn)量是60萬(wàn)臺(tái)（套），其年增長(zhǎng)率為10%。發(fā)展速度快的原因是日本善于引進(jìn)、仿制、創(chuàng)新和經(jīng)營(yíng)。 此外，英國(guó)、法國(guó)、瑞典、瑞士等國(guó)家的塑料袋封口機(jī)械業(yè)各有優(yōu)勢(shì)，它們都在不斷研制新型塑料袋封口機(jī)械，都有久享盛譽(yù)的塑料袋封口機(jī)械供應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)[3]。 1.3.2國(guó)內(nèi)塑料袋封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r （1）我國(guó)塑料袋封口機(jī)械概況 解放前，我國(guó)塑料袋封口機(jī)械基本上是空白的。絕大部分產(chǎn)品都不用包裝，只有少數(shù)產(chǎn)品采用手工包裝，因此談不上不上包裝機(jī)械化。只有上海、北京、天津、廣州等幾大城市有英、美等國(guó)進(jìn)口的啤酒、汽水灌裝機(jī)及卷煙小包裝機(jī)等。 解放后的30年間，我國(guó)塑料袋封口機(jī)械的發(fā)展相當(dāng)緩慢。1956年我國(guó)生產(chǎn)了第一臺(tái)卷煙小包裝機(jī)。20世紀(jì)60年代，我國(guó)又生產(chǎn)了果酒、啤酒灌裝機(jī)，20世紀(jì)70年代木逐漸開(kāi)發(fā)了真空包裝機(jī)等，但是還沒(méi)有形成包裝工業(yè)體系。 進(jìn)入20世紀(jì)80年代，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，對(duì)外貿(mào)易不斷擴(kuò)大人民生活水平顯著提高，對(duì)產(chǎn)品的包裝要求越來(lái)越高，迫切要求包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，從而大大促使了包裝機(jī)械的發(fā)展，包裝機(jī)械在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有的位置越來(lái)越重要。 20世紀(jì)90年代以來(lái)，包裝機(jī)械工業(yè)每年平均以20%-30%的速度增長(zhǎng)，發(fā)展速度高于整個(gè)包裝工業(yè)平均增長(zhǎng)速度的15%-17%，比傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)的平均增長(zhǎng)值高4.7%。包裝機(jī)械工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的非常重要的新興行業(yè)。 隨著我國(guó)商品經(jīng)濟(jì)的繁榮和人民生活水平的提高，包裝箱封口機(jī)械包裝技術(shù)的前景十分樂(lè)觀。近年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)食品和藥品質(zhì)量和安全的監(jiān)督力度，對(duì)食品的生產(chǎn)加工包裝技術(shù)都提出了新的要求。一批生產(chǎn)企業(yè)先后投入資金進(jìn)行包裝設(shè)備的技術(shù)改造和生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新，在一定程度上提升了我國(guó)塑料袋封口機(jī)械的水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 盡管我國(guó)塑料袋封口機(jī)械包裝技術(shù)的水平有了提高，但是我國(guó)的包裝箱機(jī)械包裝技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家的相比在競(jìng)爭(zhēng)中還是明顯處于弱勢(shì)。無(wú)論在產(chǎn)品品種、技術(shù)水平還是產(chǎn)品質(zhì)量方面都有一定的差距。并且我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)30％左右的企業(yè)存在低水平的重復(fù)建設(shè)。這種狀況不但浪費(fèi)了有限的資金、人力等重要資源，還造成了包裝機(jī)械市場(chǎng)的無(wú)序混亂，阻礙了行業(yè)的健康發(fā)展，制約了我國(guó)中小食品企業(yè)包裝機(jī)械的升級(jí)換代和包裝技術(shù)的創(chuàng)新。 日前，隨著包裝機(jī)械技術(shù)含量日趨增加，國(guó)外已經(jīng)已將很多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在包裝機(jī)械上，如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、自動(dòng)柔性補(bǔ)償技術(shù)、激光切割技術(shù)、信息處理技術(shù)等，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的一些包裝機(jī)技術(shù)含量較低，先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用較少，國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械低水平重復(fù)建設(shè)對(duì)行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)換代和創(chuàng)新已經(jīng)構(gòu)成了阻礙。另外，包裝機(jī)械市場(chǎng)日趨壟斷化。目前中國(guó)除了瓦楞紙箱包裝機(jī)械和一些小型包裝機(jī)有一定規(guī)模和優(yōu)勢(shì)外，其他包裝機(jī)械幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場(chǎng)上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線，在世界包裝市場(chǎng)中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)（集團(tuán)）所壟斷，包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化。國(guó)際包裝界十分重視提高包裝機(jī)械加工和整個(gè)包裝系統(tǒng)的通用能力，所以包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢(shì)，很多零部件不再由包裝機(jī)械廠生產(chǎn)，而是由一些通用的標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn)，某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，真正有名的包裝機(jī)械廠將可能是組裝廠。產(chǎn)品向多功能與單一、高速兩極化發(fā)展。包裝機(jī)械的最終作用在于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品多樣化。包裝機(jī)械行業(yè)面對(duì)市場(chǎng)的需求和如何趕上甚至超越發(fā)達(dá)國(guó)家的包裝機(jī)械，及如何加大自主創(chuàng)新的步伐，力爭(zhēng)在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品，是擺在我國(guó)塑料袋封口機(jī)機(jī)械企業(yè)面前的緊迫任務(wù)[4]。 （2）國(guó)內(nèi)塑料袋封口機(jī)械發(fā)的趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，塑料袋封口機(jī)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。目前包裝機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，未來(lái)的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而包裝機(jī)械技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：機(jī)電一體化、機(jī)械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、控制智能化[5]。 （3）國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)械與國(guó)際的主要差距 （a）生產(chǎn)效率低、能耗高、穩(wěn)定性和可靠性差，產(chǎn)品造型落后，外觀粗糙，基礎(chǔ)件和配套件壽命低，國(guó)產(chǎn)的氣動(dòng)件和電器元件質(zhì)量差。 （b）控制技術(shù)應(yīng)用得少。比如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)等。專家指出，世界上德國(guó)、意大利、美國(guó)和日本的包裝機(jī)械水平處于領(lǐng)先地位。其中，在美國(guó)成型、充填、封口三種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)更新很快。 第二章 封口方案的選擇 2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及參數(shù)要求 2.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1）查閱資料了解塑料袋封口裝置的發(fā)展現(xiàn)狀并理解其工作原理 2）結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)塑料袋封口裝置的大致結(jié)構(gòu) 3）對(duì)各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)并校核 4）繪制塑料袋封口裝置的裝配圖以及零件圖 2.1.2 技術(shù)參數(shù) 電源220V，50Hz；封袋寬度4～12mm；封袋厚度0.02～0.75mm；封袋速度0～15m/min。 2.2熱壓封口種類 熱封法也稱加熱粘合，與涂膠粘合和膠帶粘合方法完全不同。熱封法不用外加材料，僅靠包裝材料本身加熱后熔化而粘合。因此，其研究對(duì)象主要是塑料薄膜、塑料捆扎帶等。 熱壓封口機(jī)主要用于塑料袋的封口，其技術(shù)水平和機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，性能比也比較穩(wěn)定，目前已基本形成系列，品種比較齊全，封口長(zhǎng)度從200mm到1200mm，操作方式從手動(dòng)、腳踏到全自動(dòng)連續(xù)方式，加熱方式從常熱式到脈沖式，均可選到合適機(jī)型。根據(jù)熱合方式不同，熱封封口方式有以下幾種。 2.2.1板式熱封 這是一種最普通的熱封方法,工作原理如圖2-1所示。將封合的薄膜3緊壓在耐熱橡膠4及加熱到一定溫度（恒溫控制）的加熱板1 之間，實(shí)現(xiàn)熱封。這是熱封作業(yè)中最普通的方法，因結(jié)構(gòu)和原理都很簡(jiǎn)單，封口速度也較快，所以，廣泛用于聚乙烯、聚乙烯／玻璃紙復(fù)合薄膜的封合。由于加熱是持續(xù)的，不適合用于熱收縮薄膜和容易熱分解的薄膜（如聚氯乙烯）。 1-加熱板；2-密封部位；3-薄膜；4-耐熱橡膠；5-底座 圖2-1 板式熱封 2.2.2 滾輪式熱封 如圖2-2所示，經(jīng)過(guò)加熱的一對(duì)滾輪（加熱滾輪可以是其中的一個(gè)），使疊合的薄膜2從兩個(gè)滾輪1之間通過(guò)而熱封。此法的特點(diǎn)是連續(xù)熱封?？捎糜谒芰媳∧ぃㄈ缇垡蚁ＡЪ垙?fù)合薄膜），由于支持薄膜的材料如玻璃紙、鋁箔等，加熱后不產(chǎn)生熱變形，因而不影響包裝件外觀。但對(duì)單一薄膜來(lái)說(shuō)，會(huì)產(chǎn)生皺紋，影響外觀，故不適用。 1-加熱滾輪；2-薄膜；3-密封部位 圖2-2 滾輪熱封 2.2.3帶式熱封 如2-3圖所示,它是將疊合的兩層薄膜2夾在一對(duì)回轉(zhuǎn)的聚四乙烯帶（或鋼帶）1之間，經(jīng)過(guò)帶內(nèi)側(cè)的加熱部位4和冷卻部位5使薄膜2封合。其方法可以進(jìn)行連續(xù)熱封，由于薄膜在熱封過(guò)程中被金屬帶夾持，所以對(duì)單一薄膜連續(xù)加熱也不會(huì)產(chǎn)生變形。但此法所用設(shè)備較復(fù)雜，多用于半自動(dòng)封口機(jī)。 1-聚四氟乙烯帶（或鋼帶）；2-薄膜；3-密封部位；4-加熱部位；5-冷卻部位 圖2-3 帶式熱封 2.2.4 滑動(dòng)滾壓式密封 如圖2-4所示，它是將疊合的兩層薄膜從一對(duì)加熱板4之間通過(guò)，然后用壓輪3壓緊黏合。具體操作是待熱封薄膜是在兩塊加熱板之間的縫隙滑過(guò)而加熱，經(jīng)加熱軟化的薄膜，通過(guò)一對(duì)不加熱的滾花輪，一邊壓緊一邊滾壓出各種不同花紋。此法可用于熱封變形大的塑料薄膜，并可連續(xù)操作。因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，封口可靠，故廣泛用于制袋機(jī)和自動(dòng)包裝機(jī)。 1-薄膜；2-密封部位；3-壓輪；4-加熱板 圖2-4 滑動(dòng)滾壓式熱封 2.2.5 滑動(dòng)式熱封 滑動(dòng)式熱封主要用于裹包包裝，如圖2-5所示。它是由薄膜3包住被包裝物2，使其在加熱板四上滑動(dòng)，靠包裝物所加的輕微壓力和熱板4的熱量來(lái)黏合兩層薄膜的疊合部分。 1-密封部位；2-被包裝物；3-薄膜；4-加熱板 圖2-5 滑動(dòng)式熱封 2.2.6 脈沖熱封 如圖2-6所示，鎳鎘合金條2將薄膜4壓在耐熱橡膠5上，瞬間通過(guò)大電流加熱鎳鎘合金條2，利用這種熱進(jìn)行熱封。其特點(diǎn)是合金條2冷卻后才離開(kāi)熱封的部分，所以即便是容易變形的薄膜也能利用此方法進(jìn)行熱封。這種方法與板式熱封法相比，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要冷卻時(shí)間。因此，封合速度受到限制。盡管如此，因能得到穩(wěn)定而滿意的封合效果，所以，對(duì)封合強(qiáng)度和密封性要求高的包裝液體物料的制袋機(jī)，以及真空包裝的封口等仍然廣泛采用。 1-壓板；2-鎳鎘合金；3-防黏材料；4-薄膜；5-耐熱材料；6-底座；7-密封部位 圖2-6 脈沖熱封 2.2.7 熔切式熱封 如圖2-7所示，靠熱刀5與薄膜2接觸時(shí)，使薄膜熔斷，同時(shí)使上下兩層薄膜的邊緣黏合在一起，得到封口。這種封口沒(méi)有較寬的封合帶，封口強(qiáng)度低，適用于氣密性要求不高的包裝袋封口。 1-送膜輥；2-薄膜；3-橡膠輥；4-密封部位；5-加熱刀 圖2-7 熔切式熱封 2.2.8 脈沖熔切式熱封 如圖2-8所示，它是將加熱板1或火焰靠近疊合的薄膜4的一端使之熔融黏合的方法。其特點(diǎn)是焊縫強(qiáng)度大，僅適合于熱收縮膜，不適合于熱分解性薄膜。 1-加熱板；2-密封部位；3-冷卻板；4-薄膜；5-密封剖面 圖2-8 脈沖熔切式熱封 2.2.9 超聲波熱封 如圖2-9所示，這種熱封機(jī)機(jī)構(gòu)是由高頻振蕩器將高頻電能輸送至磁致伸縮振子，轉(zhuǎn)換為縱向機(jī)械振動(dòng)。再經(jīng)過(guò)指數(shù)曲線型振幅擴(kuò)大棒，產(chǎn)生超聲波，施加于重合的待封薄膜表面使薄膜熔化而封合。 這種熱封方法的特點(diǎn)是在薄膜疊合的中心發(fā)熱，適于像雙向拉伸薄膜那樣受熱易收縮薄膜的連續(xù)封合。 1-磁致收縮振子；2-振幅放大器；3-底座；4-薄膜；5-密封部位 圖2-9 脈沖熔切式熱封 2.2.10 高頻熱封 這種熱封方法如圖2-10所示，用上下兩個(gè)電極壓住薄膜，加上高頻電壓，由聚合物的介電系數(shù)損失發(fā)熱而熔化完成熱封。熱封部分的最高溫度是在熱封面，所以薄膜不會(huì)過(guò)熱，能得到強(qiáng)度高的封合縫。這種方法加熱快，主要用于介電損失大的聚合物，如聚氯乙烯等。高頻熱封法與超聲波熱封法一樣，發(fā)熱是以薄膜重合面為中心產(chǎn)生的，所以適合于熱收縮薄膜的熱封，并可連續(xù)作業(yè)，常用于一部分制袋機(jī)和包裝機(jī)上。 1-壓頭；2-高頻電極；3-封縫；4-薄膜；5-工作臺(tái) 圖2-10 高頻熱封 2.2.11 手動(dòng)式封口機(jī) 手動(dòng)式封口機(jī)是常用而且簡(jiǎn)單的封口機(jī)。其封合方法一般采用熱板加壓封合或脈沖加熱封合。 這類封口機(jī)多為袖珍型，造型美觀、重量輕、占地面積小、適用于放在桌子上或柜臺(tái)上使用。 圖2-11為手壓封口機(jī)示意圖。它由手柄、壓臂、電熱帶、指示燈、定時(shí)旋鈕等元件組成。該機(jī)不用電源開(kāi)關(guān)，使用時(shí)只要把電源線插頭插入插座。根據(jù)熱封材料的熱封性能和厚度，調(diào)節(jié)定時(shí)器按鈕，確定加熱時(shí)間，然后將塑料袋口放在封接面上，按下手柄，指示燈亮，電路自動(dòng)控制加熱時(shí)間，時(shí)間到后指示燈滅，電源被自動(dòng)切斷，越1-2秒放開(kāi)手柄，即完成塑料袋的封口。 1-手柄；2-壓臂；3-電熱帶；4-指示燈；5-定時(shí)旋鈕；6-外殼 圖2-11 手壓式封口機(jī) 2.2.12 環(huán)帶式薄膜封口機(jī) 此類機(jī)器目前多用于薄膜及其復(fù)合材料包裝袋充填物料后的最后熱封。它具有封口、印子、壓字和計(jì)算功能。廣泛用于食品、醫(yī)藥、日用化工等行業(yè)的包裝封口，單機(jī)使用效果好。在各種包裝生產(chǎn)線中配套使用效果也比較理想。 如圖2-12所示，熱壓工作封口機(jī)工作原理如圖。將塑料薄膜部分夾在一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形鋼帶1之間，鋼帶1帶著薄膜（袋）4同步移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中，鋼帶1與其內(nèi)側(cè)放置的預(yù)先確定了溫度和壓力的加熱體2及預(yù)先確定了壓力的冷卻體3接觸，從而使夾在鋼帶之間的兩層塑料薄膜熱壓黏合及冷卻定型。在封口還未完全冷卻時(shí)，使封口通過(guò)一對(duì)預(yù)先調(diào)整好壓力的壓花輪壓花，然后再通過(guò)墨輪和印字碼輪打印生產(chǎn)日期，最后完成封口工作[11]。 1-環(huán)形鋼帶；2-加熱體；3-冷卻體；4-薄膜；5-壓花輪；6-尼龍導(dǎo)帶輪 圖2-12 環(huán)帶式薄膜封口機(jī) 2.2.13 熱壓式封口機(jī)的應(yīng)用范圍及選用原則 熱壓式封口機(jī)主要用于各種塑料袋的封口，加熱原理和熱封裝置結(jié)構(gòu)不同，所使用的薄膜種類也不同。 具體選用時(shí)應(yīng)綜合下列情況進(jìn)行考慮 （1）所選封口機(jī)的熱封方法應(yīng)與包裝材料的種類相適應(yīng) （2）熱封溫度、封口壓力和封口時(shí)間應(yīng)滿足材料的厚度及熱封性能要求 （3）對(duì)于熱板式封口機(jī)，其封口長(zhǎng)度應(yīng)滿足包裝袋的要求，并適當(dāng)留有余地 （4）對(duì)于環(huán)帶式封口機(jī)，由于封口長(zhǎng)度不受限制，在包裝袋尺寸一定的情況下，生產(chǎn)能力的大小主要取決于封口速度。 （5）選擇結(jié)構(gòu)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、操作維修方便的機(jī)型[12]。 2.3 方案的選擇 2.3.1封口方案的選定 通過(guò)以上方案的對(duì)比選用2.2.4滑動(dòng)滾壓式熱封 如圖2-13所示，它是將疊合的兩層薄膜從一對(duì)加熱板4之間通過(guò)，然后用壓輪3壓緊黏合。具體操作是待熱封薄膜是在兩塊加熱板之間的縫隙滑過(guò)而加熱，經(jīng)加熱軟化的薄膜，通過(guò)一對(duì)不加熱的滾花輪，一邊壓緊一邊滾壓出各種不同花紋。 優(yōu)點(diǎn)：可連續(xù)操作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，封口可靠，故廣泛用于制袋機(jī)和自動(dòng)包裝機(jī)。 1-薄膜；2-密封部位；3-壓輪；4-加熱板 圖2-13 滑動(dòng)滾壓式熱封 2.3.2傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 如圖2-14所示，選用小功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)1，一級(jí)齒輪傳動(dòng)2和二級(jí)V帶傳動(dòng)3減速；帶動(dòng)壓輪組4轉(zhuǎn)動(dòng)，壓輪組5中，其中一壓輪可通過(guò)調(diào)整機(jī)構(gòu)5調(diào)整輪距和壓緊力。 1-電機(jī) 2-齒輪組 3-V帶輪組 4-壓輪組 5-調(diào)整機(jī)構(gòu) 圖2-14 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 第三章 塑料袋封口裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1電機(jī)的選擇 封口速度要求： 初設(shè)拽引力為： 則塑料袋封口所需拽帶功率： 所需電機(jī)功率： 根據(jù)包裝箱封口機(jī)的工作地點(diǎn)和環(huán)境要求，并且根據(jù)在紙箱封口過(guò)程中所受力很小，主要是靠摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)塑料袋的運(yùn)動(dòng)。確定選取微型電機(jī)，因?yàn)閷?duì)電機(jī)要求不高因此選取A02、B02、C02、D02系列分馬力異步電動(dòng)機(jī)。 A02、B02、C02、D02系列分馬力電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等、指標(biāo)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)。 A02系列為三相電機(jī)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。 B02系列為單向電阻啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，僅適用于對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合。如小型機(jī)床、鼓風(fēng)機(jī)、醫(yī)療器械等。 C02系列為單向電容啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，適用于要求滿載啟動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，如空氣壓縮泵、冰箱、特殊醫(yī)療機(jī)械等。 D02系列為電相電容啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)較高，運(yùn)轉(zhuǎn)勻穩(wěn)。適用于風(fēng)扇、醫(yī)療器械等啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不高的場(chǎng)合，該系列電動(dòng)機(jī)不適合做空載轉(zhuǎn)動(dòng)。 由以上比較可得出應(yīng)該選擇A02系列電動(dòng)機(jī)比較合適。在包裝箱封口機(jī)械中要求電動(dòng)機(jī)是臥式的，因此，選擇IBM3型電動(dòng)機(jī)，此型電動(dòng)機(jī)有底座、端蓋上無(wú)凸緣，即要求臥式安裝。查表選用電動(dòng)機(jī)AO2-5012，電動(dòng)機(jī)的額定功率為50W、電壓220V、頻率50HZ、轉(zhuǎn)速1400r/min. 3.2壓輪組的選擇 3.2.1壓輪的設(shè)計(jì) 選定壓輪直徑，由于要求封袋寬度4～12mm，故壓輪寬度 則壓輪轉(zhuǎn)速 3.2.2壓輪調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 壓輪軸軸承座采用可滑動(dòng)式結(jié)構(gòu)，以便調(diào)整壓輪間間隙以適應(yīng)不同厚度的塑料封口。壓輪軸承座采用彈簧調(diào)整壓緊力。 3.3各級(jí)傳動(dòng)比的分配及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3.3.1各級(jí)傳動(dòng)比的分配 總傳動(dòng)比為： 取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為： 則齒輪傳動(dòng)比為： 3.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算 由于封口過(guò)程中容易由于人為因素出現(xiàn)過(guò)載，故如下計(jì)算按照電機(jī)最大功率進(jìn)行，以防止損壞傳動(dòng)系統(tǒng)。 0軸，電動(dòng)機(jī)軸 n0=1400r/min P0=50W T0==341.1N.mm 1軸， = 2、3軸相同， 3.4齒輪組的設(shè)計(jì) 根據(jù)工作條件，一般用途的減速器采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng).提升機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，選用8級(jí)精度.此減速器采用二級(jí)傳動(dòng)，兩對(duì)齒輪的傳動(dòng)比都不大，所以選用小齒輪用同一種材料，大齒輪用同一種材料. 3.4.1材料選擇 小齒輪 45r 調(diào)質(zhì)處理 HBS=280 大齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS=240 兩齒輪齒面硬度差為40HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，輸入功率為50W，小齒輪轉(zhuǎn)速為1400r/min，傳動(dòng)比為3.67， 3.4.2確定齒數(shù) 小齒輪齒數(shù)=20，大齒輪齒數(shù)=i×=3.67×20=73.4，取73 3.4.3 按按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) d≥2.32× 1)確定公式內(nèi)的計(jì)算值 (1)載荷系數(shù)Kt=1.3 (2)小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=341.1N·mm (3)選取齒寬系數(shù)=0.8 (4)得材料的彈性影響系數(shù)彈性系數(shù)Z=189.8 (5)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得兩試驗(yàn)齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力分別為：小齒輪的接觸疲勞極限=600 MPa ，大齒輪的接觸疲勞極限=550 MPa (6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60××j×Lh=60×480×1×(2×8×300×15)= 2.073×109 N2=2.073×10 /2.5=8.094×10 (7)得接觸疲勞壽命系數(shù)= 0.90 =0.95 (8)按失效概率為1%，接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)S=1.0 ，則兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力分別為 []1=×==550MPa []2=× = =522.5 MPa 2)計(jì)算 (1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑，[]以較小值[]=522.5 MPa代入 d≥2.32× =2.32×=10.5 mm (2)計(jì)算圓周速度v V=(Л×d1×n1)/60×1000=(3.14×10.5×1400)/60×1000=0.77m/s (3)齒寬 b= d=0.8×10.5= 8.4mm (4)齒寬與齒高之比 b/h： 模數(shù)： m= d/ Z=10.5/20=0.525 齒高： h=2.25 m=2.25×0.525=1.18 b/h=10.5/1.18=8.9 (5)載荷系數(shù)： 根據(jù)v=0.77m/s ，8級(jí)精度. 得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.12 直齒輪，假設(shè)Ka×Ft/b<100 N/mm.得Kha =Kfa=1.2 得使用系數(shù)Ka=1 有8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置h KHβ=1.12+0.18×(1+0.62) 2+0.23×10b =1.12+0.18×(1+0.6×12)×12+0.23×10×60.44=1.514 由b/h=8.88， KHβ=1.514 得KFβ=1.35，故載荷系數(shù) K=Ka×Kv×Kha×KHβ=1×1.12×1.2×1.514=2.034 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所的分度圓直徑， d= d×=10.5×=12.2mm 計(jì)算模數(shù)：m=d1/ Z=12.2/20=0.61 3.2.4 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) m≥ 1)確定公式內(nèi)各值 (1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =500MPa； 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa (2)有彎曲疲勞壽命系數(shù)= 0.85 =0.88 (3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 []1=×== 303.57 MPa []2=KFN2× = =238.86 MPa (4)計(jì)算載荷系數(shù)K K=Ka×Kv×KFa×kFβ=1×1.12×1.2×1.35=1.814 (5)查取齒形系數(shù) 得=2.86 = 2.226 (6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 得 =1.58 =1.764 (7)計(jì)算大 小齒輪的并加以比較 =2.86×1.58/303.57=0.0148 =2.226×1.764/238.86=0.01644 大齒輪的數(shù)據(jù)大. 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 m≥==0.37 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力， 而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所確定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=0.5mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=12.2 mm算出小齒輪的齒數(shù) Z1=d1/m=12.2/0.5=24.4≈24 Z2=u ×Z1=3.67×24=88 3.4.5 齒輪幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 d=mz=0.5×24=12mm d=mz=0.5×88=44mm 中心距 a =(d+ d)/2=28 mm 齒寬 b= d=9.6mm B1 =12 B2 =10 3.4.6 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何設(shè)計(jì)尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)?進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)h，必須綜合地考慮上述各方面的因素?通常是先按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)? 當(dāng)齒頂圓直徑小于160mmh，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪?但航空產(chǎn)品中的齒輪，雖齒頂圓直徑小于160mm，也可以做成腹板式的?當(dāng)齒頂圓直徑小于500mmh，可以做成腹板式的，腹板上開(kāi)孔的數(shù)目按結(jié)構(gòu)尺寸大小及需要而定? 根據(jù)齒頂圓直徑大齒輪都做成腹板式的結(jié)構(gòu)，小齒輪都采用實(shí)心式的結(jié)構(gòu)? 3.5 V帶輪組的設(shè)計(jì) 在傳遞動(dòng)力的過(guò)程中，V帶輪及V帶起者重要的作用? 3.5.1 V帶輪及V帶的設(shè)計(jì) 3.5.1.1確定計(jì)算功率Pca 計(jì)算功率Pca是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)短等因素的影響而確定的.即 Pca=KAP=1.3×0.021=0.0273Kw 式中： Pca---計(jì)算功率，單位為Kw P----傳遞的額定功率， 單位為Kw KA----工作情況系數(shù)，取KA=1.3 3.5.1.2選擇帶型 根據(jù)計(jì)算功率Pca和小帶輪的轉(zhuǎn)速，確定選擇普通V帶，帶型為Y型，小帶輪的基準(zhǔn)直徑為dd1=20~28mm， 3.5.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2 (1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1，取dd1=20mm， (2)帶的速度v v1=， v在不在5~25m/s范圍內(nèi)，但功率較小不影響使用. (3) 輪的基準(zhǔn)直徑dd2 dd2=idd1=2×20=40mm， 根據(jù)取基準(zhǔn)直徑系列dd2=40mm 3.5.1.4確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 初步確定中心距a0，取 0.7(dd1 +dd2) 300 mm的場(chǎng)合. 因?yàn)?，所以，小帶輪采用?shí)心式，大帶輪采用均腹板式結(jié)構(gòu)。 3.6軸的設(shè)計(jì) 3.6.1選材和確定軸材料的許用應(yīng)力 選用45鋼調(diào)質(zhì)處理. 根據(jù)材料的種類得 =590 MPa， []=55 MPa. 3.6.2 1軸的設(shè)計(jì) (1)估算軸的最小直徑 由表15-3查取=110，根據(jù)公式(15-1)得 d ≥= 110×=5.5(mm) 考慮軸上有一鍵槽，將上述軸徑增大5%，即5.5×1.05=5.8(mm).取6mm (2)確定軸的各段直徑 外伸端直徑d=6mm(一般應(yīng)符合所選聯(lián)軸器軸孔標(biāo)準(zhǔn)，這里選用TL4彈性柱銷聯(lián)軸器)； 按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形，有一個(gè)階梯軸，取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑為 ： d2=6mm 考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取d=d=6 mm(兩軸承同型號(hào))，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-4，初選深溝球軸承的型號(hào)為626； 直徑為d的軸段為軸頭，且應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列，取d=7mm.； 軸環(huán)直徑d= d+2h=8mm ； 根據(jù)軸承安裝直徑，查手冊(cè)得 d=8 mm . 3.6.3 2、3軸的設(shè)計(jì) (1)估算軸的最小直徑 由表15-3查取=110，根據(jù)公式(15-1)得 d ≥= 110×=5.3(mm) 考慮軸端有一鍵槽，將上述軸徑增大5%，即5.3×1.05=5.53(mm).故取6mm (2)確定軸的各段直徑 按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形，有一個(gè)階梯軸，取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑為：=(1+(0.07~0.1)*2)=7mm； 考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取d= d =5mm(兩軸承同型號(hào))，初選兩端深溝球軸承的型號(hào)為625； 直徑為d的軸段為軸頭，取d= d5=7mm ，應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列. 3.6.4確定軸的各段長(zhǎng)度 各段軸的長(zhǎng)度為，安裝軸承段應(yīng)符合軸承的寬度，安裝齒輪段應(yīng)符合齒輪寬度，外伸段的長(zhǎng)度要符合所要安裝零件的寬度，同h還要考慮安裝工藝要求，安裝零件段的長(zhǎng)度與所要安裝零件的寬度有一定的工藝要求，其余各段的長(zhǎng)度應(yīng)要根據(jù)實(shí)際裝配來(lái)確定? 3.6.5 軸上鍵的選擇 鍵的形式都選擇普通平鍵，根據(jù)軸的直徑確定鍵的寬度和高度，根據(jù)軸段的長(zhǎng)度確定鍵的長(zhǎng)度，鍵的長(zhǎng)度一般要比軸段的長(zhǎng)度短5~10mm，在軸中的鍵選擇A型鍵，在軸頭的鍵選擇C型鍵? 3.6.6 彎矩、剪力圖 3.6.7 軸及軸上鍵的校核 (1)軸的校核 根據(jù)前面知道軸的最小軸徑為 由式：得 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課本表15-2知， 所以，，軸的扭轉(zhuǎn)剛度足夠? (2)鍵的校核 由于鍵的聯(lián)接是靜聯(lián)接，所以， 式中，d-----軸的直徑，單位為mm； h-----鍵的高度，單位為mm； l-----鍵的工作長(zhǎng)度，單位為mm?對(duì)于A型鍵，l=L-b；B型鍵，l=L；C型鍵；l=L-b/2； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-9知道鍵的系數(shù)如下：(鍵寬b，鍵高h(yuǎn)，鍵長(zhǎng)l) 鍵①為C型鍵2×2×8鍵②為2×2×10鍵③為2×2×10鍵 T1=7.15N.m T2=20.6N.m T3=47.8N.m 所以，鍵①合格? ， 所以，鍵②也合格? 所以，鍵③合格 3.7軸承的選擇及校核 軸承所需壽命：=10300 8h=24000h 以625的校核為例 查資料【3】表14.3得， 由資料【1】200頁(yè)表8-8地 =1.0（軸承所受載荷平穩(wěn)） （1）計(jì)算派生軸向力、 由資料【1】201頁(yè)表8-9查得7000C型軸承的派生軸向力為：S=0.5，則可求得左、右軸承的派生軸向力分別為： （2）計(jì)算軸承的軸向載荷 因?yàn)? 并由圖6-1分析知，左軸承被壓緊，而右軸承被放松。由此可得 ， （3）計(jì)算當(dāng)量載荷 由資料【1】表8-7得：=0.5507， 查資料【2】表8-7得：=0.44，=1.4525。由此可得 右軸承： ； 由資料【1】表8-7得：=0.5507， 查資料【1】表8-7得：=1，=0。由此可得 （4）軸承壽命計(jì)算 因；故校核左軸承的壽命； 第四章 塑料袋封口裝置的操作和維護(hù)規(guī)則 4.1第四章 塑料袋封口裝置的操作 （1）接通電源和按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，指示燈亮，調(diào)整調(diào)速旋鈕，各傳動(dòng)部件即同步運(yùn)轉(zhuǎn)。 （2）微調(diào)印花輪旋鈕，使印花輪旋轉(zhuǎn)。調(diào)整到適當(dāng)?shù)膲毫?，再固定好限位螺釘? （3）接通加熱開(kāi)關(guān)，電子溫控儀的綠燈即亮。按包裝袋的材料和厚度調(diào)節(jié)溫控儀到所需溫度，加熱塊開(kāi)始預(yù)熱時(shí)，應(yīng)同時(shí)開(kāi)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。 （4）視被封塑料袋的材料和厚度，確定是否需開(kāi)風(fēng)機(jī)冷卻。 （5）包裝袋封口處應(yīng)對(duì)齊放平，將袋口靠平調(diào)節(jié)靠位(進(jìn)料口)送入，當(dāng)封口處被封口帶咬合時(shí)使包裝袋自動(dòng)向前行進(jìn)，此時(shí)不要任意推動(dòng)或阻擋，否則會(huì)造成封口皺疊或故障。 （6）當(dāng)發(fā)現(xiàn)封口帶和加熱塊上粘附臟物時(shí)，應(yīng)停機(jī)清除，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)切勿用手直接清除。 （7）為提高封口帶使用壽命，在準(zhǔn)備關(guān)機(jī)前，要求先將溫度調(diào)節(jié)旋鈕退回到零位，打開(kāi)風(fēng)機(jī)，這時(shí)溫度指針開(kāi)始緩慢下降，封口帶應(yīng)仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)數(shù)分鐘，使溫度降到l00。C以下后，方可關(guān)風(fēng)機(jī)和總電源開(kāi)關(guān)。 4.2 使用前的檢查和維護(hù) （1）本機(jī)配有外殼接地二腳插座，使用時(shí)應(yīng)有良好的接地，確保安全生產(chǎn)。 （2）初次使用或使用間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，電熱元件會(huì)受潮，應(yīng)進(jìn)行數(shù)分鐘低溫預(yù)熱后，方呵進(jìn)行正常操作。 （3）調(diào)整輸送臺(tái)高度及前后位置，使其適應(yīng)包裝的需要。 （4）根據(jù)封口線至袋口的外型尺寸，調(diào)整好靠位(進(jìn)料口)的位置。 （5）根據(jù)所封的材料和厚度，調(diào)整好上下加熱塊，以及上下冷卻塊之間的間隙，調(diào)節(jié)止退片調(diào)整兩封口帶之問(wèn)的問(wèn)隙，順時(shí)針為上升(增大間隙)，逆時(shí)針為下降(縮小間隙)。兩封口帶問(wèn)的間隙約為一層包裝袋的厚度，既要保證封口牢度和滾花的清晰度，又不使封口部位的兩端延展過(guò)長(zhǎng)。 4.3 封口機(jī)的故障分析 4.3.1封口不牢 封口不牢是連續(xù)封口機(jī)的常見(jiàn)故障之一，封口不牢有三層意思： ①包裝袋封口處無(wú)法封上； ②在封刀壓力作用下，袋口雖封上了，但稍用力擠壓或撕剝，封口便又開(kāi)裂； ③對(duì)封口處進(jìn)行剝離試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)一半封合牢固、一半分離的現(xiàn)象，這樣的包裝袋封口質(zhì)量仍不合格，因?yàn)閮?nèi)容物在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中經(jīng)擠壓很容易漏掉。這種情況在復(fù)合里料為OPP、吹塑PE時(shí)常常出現(xiàn)。 造成第一種故障的原因主要有以下幾種。 (1) 熱封溫度不夠 通常情況下，以O(shè)PP為里料的復(fù)合袋，當(dāng)制袋總厚度為80～90μm時(shí)，熱封溫度要達(dá)到170～180℃；以PE為里料的復(fù)合袋制袋總厚度為85～100μm時(shí)，溫度宜控制在180～200℃。只要制袋總厚度有所增加，熱封溫度就必須相應(yīng)提高。 (2) 熱封速度過(guò)快 封不上口還與封口機(jī)速度快慢有關(guān)。如果速度過(guò)快，封口處還未來(lái)得及熱化就被牽引輥傳送至冷壓處進(jìn)行冷卻處理了，自然達(dá)不到熱封質(zhì)量要求。 (3) 冷壓膠輪壓力不合適 冷壓膠輪上下各有一個(gè)，它們之間的壓力要適中，調(diào)節(jié)壓力時(shí)只需夾緊彈簧即可。 (4) 熱封薄膜質(zhì)量有問(wèn)題 封口封不上還與熱封薄膜質(zhì)量有關(guān)，如果復(fù)合里料電暈處理不均勻，效果不好，并恰好出現(xiàn)在封口處，肯定無(wú)法封口。這種情況很少見(jiàn)，然而一旦出現(xiàn)，產(chǎn)品必然報(bào)廢。所以在彩印包裝行業(yè)，是下道工序監(jiān)督上道工序，一發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，必須及時(shí)分析起因并加以解決。如果封口處有水分、臟污，也會(huì)造成封口不牢。 總之，解決第一種封合不牢問(wèn)題，一般可適當(dāng)提高熱封溫度，再降低熱封速度，同時(shí)加大冷壓膠輪的壓力。 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次大總結(jié)，在設(shè)計(jì)之前，收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始時(shí)，只有對(duì)課題研究的內(nèi)容充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。 收集有關(guān)資料的時(shí)候，不僅使我對(duì)包裝封口機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)的具體思路等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)與封口機(jī)械相關(guān)、相似的設(shè)計(jì)，查找各種有關(guān)封口機(jī)設(shè)計(jì)的各種方法和主要用途；通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路，也有了更多的考慮空間，同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠從多方面地去考慮問(wèn)題。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要是培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來(lái)分析和解決機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的一系列問(wèn)題。本次的設(shè)計(jì)是幾年來(lái)學(xué)習(xí)過(guò)程中涵蓋面最廣的一次設(shè)計(jì)，它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，更重要的是對(duì)我們幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐，使我明白了在今后設(shè)計(jì)過(guò)程中的一般步驟和方法。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何對(duì)進(jìn)行合理分析。同時(shí)，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)了解了如何編寫(xiě)技術(shù)文件，正確使用設(shè)計(jì)手冊(cè)。更培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作態(tài)度，從而實(shí)現(xiàn)了從一名學(xué)生到工程技術(shù)人員的過(guò)渡。 總之，本次設(shè)計(jì)讓我受益匪淺，各方面的能力都有了提高。但由于本人設(shè)計(jì)能力有限，再加上實(shí)踐能力和經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免有不足之處。但通過(guò)設(shè)計(jì)使我各方面的能力都得到了很大提高，為今后工作和學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我認(rèn)為這才是最重要的。 因水平有限，錯(cuò)誤難免，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) [1] Nitaigour P． Mahalik Processing and packaging automation systems: a review [J]．Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety．2009，3：1-6 [2] Mona Popa， Nastasia 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