I摘 要本文主要介紹了一種包裝機(jī)械—自動(dòng)顆粒包裝機(jī)的工作原理及其設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)其傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和傳動(dòng)部件的強(qiáng)度校核，對(duì)其整體外觀、箱體以及支架進(jìn)行合理的改進(jìn)。自動(dòng)顆粒包裝機(jī)主要適合于包裝食品、茶葉、醫(yī)藥、化工等產(chǎn)品的松散狀、無(wú)粘性細(xì)小顆粒物品的小劑量自動(dòng)包裝。其包裝材料為復(fù)合材料，在高溫下粘合。本機(jī)主要有橫封機(jī)構(gòu)、縱封機(jī)構(gòu)、供料機(jī)構(gòu)、剪切機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及電器控制系統(tǒng)。在本次設(shè)計(jì)中，我們的主要任務(wù)是對(duì)其整機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到所要求的生產(chǎn)效率。本機(jī)的特點(diǎn)是能自動(dòng)完成制袋，可調(diào)量杯計(jì)算、充填、打印日期、封合部位打口、記數(shù)等功能。本機(jī)還采用了無(wú)機(jī)調(diào)整制袋長(zhǎng)度機(jī)構(gòu)和智能型商標(biāo)定位裝置。關(guān)鍵詞：包裝機(jī)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)IIABSTRACTThis article mainly introduces the principle and course of the design of the packing machinery (the type of DXDK40-II), and the author calculates the parameter of the transmission system, collates the drive parts and improves the appearance, the box and the bracket. This machine mainly packs the relaxed, small granule with out glutimesity in food、tea、medicine and chemical industry. The material is composite and agglutinated in high temperature.This machine is mainly made up of the thwart and the vertical framework which encapsulate the edge of the bags, the framework which supply the materials、the transmission system and the electricity control system. The main task in this work is to improve the bracket in the transmission system and the box of the machine to meet the needs of the design and reach the efficiency we need.It can make bags、adjust the measure of the measuring cup、filling、 mimeograph the date、make the space in the enveloped parts and count automatically. It also can adjust the length of the bags and orient the position of the mark.KEY WORDS: packaging machinery， transmission parts.III目 錄第 1 章 緒 論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 國(guó)際食品機(jī)械科技發(fā)展的·········································································11.2 顆粒包裝機(jī)械需 求突出·············································································41.3 選題意義 ···································································································5第 2 章 總體方案設(shè) 計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.1 功能和應(yīng)用范 圍 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.2 工藝分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.3 機(jī)構(gòu)制造 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7第 3 章 連續(xù)式顆粒包裝機(jī)工作原理 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.1 機(jī)械部分 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.1.1 無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.1.2 間隔齒輪及錐棍無(wú)級(jí)調(diào)整機(jī)構(gòu)?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.1.3 偏心鏈輪機(jī)構(gòu) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.1.4 行星差動(dòng)輪系·······················································································11 3.1.5 可調(diào)量杯機(jī)構(gòu)及量杯零件圖··································································12 3.2 電器部分 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????123.3 光電控制的簡(jiǎn)要說(shuō)明 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13第 4 章 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.1 帶傳動(dòng)的計(jì)算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.2 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????154.3 剪切部分齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????164.4 錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20IV4.5 料盤(pán)傳動(dòng)部分 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????234.5.1 I-II 間的傳動(dòng) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????234.5.2 II-III 之間的傳動(dòng) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????274.6 隔板的設(shè)計(jì)、加工以及誤差 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????304.7 支架的設(shè)計(jì)及加工 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31第 5 章 機(jī)構(gòu)調(diào)整及事故處理方法 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????345.1 機(jī)構(gòu)本身故障 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????345.2 轉(zhuǎn)盤(pán)部位故障 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????345.3 注意事項(xiàng) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35第 6 章 結(jié) 論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38致 謝????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????391第 1 章 緒 論11.1 國(guó)際食品機(jī)械科技發(fā)展的新走勢(shì)國(guó)際食品機(jī)械的科技發(fā)展走勢(shì)將如何變化？國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN）及美日等發(fā)達(dá)國(guó)家，紛紛修訂了新一輪的食品機(jī)械相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，安全衛(wèi)生要求進(jìn)一步受到重視，以適應(yīng)和滿(mǎn)足食品加工對(duì)食品安全的要求；高新技術(shù)在食品機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用，成為提高食品機(jī)械技術(shù)含量的重點(diǎn)內(nèi)容；技術(shù)創(chuàng)新力度進(jìn)一步加強(qiáng)，成為新一輪食品機(jī)械技術(shù)跨越的重要措施和手段；技術(shù)壁壘的門(mén)檻越壘越高，成為食品機(jī)械技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的主要形式。通過(guò)這些新的重大變化可以看出，國(guó)際食品機(jī)械經(jīng)濟(jì)效益的獲取方式，不再是傳統(tǒng)意義上的品種、數(shù)量、規(guī)模、性能等物化的有形資本，取而代之的是高新技術(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)壁壘、技術(shù)創(chuàng)新、安全衛(wèi)生等無(wú)形資本的巨大作用。這種作用在食品機(jī)械領(lǐng)域的全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程中越來(lái)越顯著，成為保護(hù)本國(guó)經(jīng)濟(jì)利益、提高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)能力、擴(kuò)大本國(guó)產(chǎn)品出口、限制外國(guó)產(chǎn)品進(jìn)口的重要手段，一個(gè)開(kāi)放性的、以無(wú)形資本為科技競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)的國(guó)際食品機(jī)械市場(chǎng)體系正在逐步形成。1.高新技術(shù)的作用日益突出“高新技術(shù)”是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展而出現(xiàn)的內(nèi)涵豐富的新概念，用以表達(dá)在經(jīng)濟(jì)上能夠取得重大效益的高端技術(shù)，也是當(dāng)代食品機(jī)械科技發(fā)展的前沿以及各國(guó)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)，它表達(dá)了當(dāng)代食品機(jī)械技術(shù)含量的高低。世界各國(guó)評(píng)價(jià)食品機(jī)械的技術(shù)含量時(shí)，往往要分析其高端技術(shù)的實(shí)用化程度。縱觀世界食品機(jī)械的技術(shù)發(fā)展，其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的內(nèi)容主要是技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，提高新技術(shù)的實(shí)用化程度，已對(duì)食品機(jī)械的競(jìng)爭(zhēng)作用日漸明顯。高新技術(shù)在食品機(jī)械中的應(yīng)用，對(duì)于提高其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益、降低能耗和生產(chǎn)成本、增加得率和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面具有重要作用。當(dāng)前，在食品機(jī)械中廣泛采用的高新技術(shù)主要有機(jī)電光液一體化技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、膜技術(shù)、擠壓膨化技術(shù)、微波技術(shù)、輻照技術(shù)以及數(shù)字化智能化技術(shù)等，從而不斷有技術(shù)含量高、更人性化的食品機(jī)械新產(chǎn)品投放市場(chǎng)。其中機(jī)電光液一體化技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、數(shù)字化智能化技術(shù)等已貫穿于食品加工各個(gè)環(huán)節(jié)的食品機(jī)械中，而其他方面的高新技術(shù)只是應(yīng)用于食品加工過(guò)程的某一領(lǐng)域。如膜技術(shù)主要用于食品加工的分離環(huán)節(jié)、輻照技術(shù)主要用于殺菌環(huán)節(jié)、微波技術(shù)主要用于殺菌及干燥環(huán)節(jié)等。這些高新技術(shù)的應(yīng)用不僅可保證加工產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)、安全、衛(wèi)生、方便、快捷和降低生產(chǎn)成本，而且可提高生產(chǎn)效率、農(nóng)產(chǎn)品有效成分的提取率、產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等。與傳統(tǒng)的食品加工技術(shù)相比，高新技術(shù)具有更大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益等發(fā)展優(yōu)勢(shì)。由于各種高新技術(shù)的不斷應(yīng)用，所以大大推進(jìn)了各國(guó)食品工業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，由連續(xù)化生產(chǎn)代替了間歇式生產(chǎn)，由專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)代了通用化生產(chǎn)、由大型化生產(chǎn)代替了中小型生產(chǎn)，由全程質(zhì)量控制代替了最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制等，實(shí)現(xiàn)了食品加工過(guò)程的連續(xù)化生產(chǎn)、專(zhuān)業(yè)化作業(yè)、自動(dòng)化調(diào)節(jié)、全程化控制和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)等。這些技術(shù)跨越，主要是高新技術(shù)在食品機(jī)械的應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用，這種作用效果越來(lái)越突出。2.各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)紛紛趨向于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)近年來(lái)，世界各國(guó)的食品機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)紛紛向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（或歐洲標(biāo)準(zhǔn)）靠攏，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)作為本國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)國(guó)際間食品機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和協(xié)調(diào)性，以促2進(jìn)國(guó)際間食品機(jī)械技術(shù)交流和貿(mào)易往來(lái)的順利發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到 2005 年底，約有 100 多個(gè)國(guó)家已經(jīng)等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或歐洲標(biāo)準(zhǔn)，使國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的趨同化成為世界食品機(jī)械發(fā)展的一大主流。在這一發(fā)展主流中，技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的發(fā)達(dá)國(guó)家較多地承擔(dān)了國(guó)際食品機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，并把本國(guó)的一些技術(shù)納入到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之中，從而獲得更大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)利益；技術(shù)實(shí)力較弱的發(fā)展中國(guó)家，在食品機(jī)械領(lǐng)域也必須走與國(guó)際接軌的道路，以等效采用或部分采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如不這樣做就會(huì)處于被國(guó)際邊緣化的危險(xiǎn)。尤其是 WTO 成員國(guó)，大都以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為制定本國(guó)食品機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，從而強(qiáng)化了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在協(xié)調(diào)各國(guó)食品機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的作用，進(jìn)一步鞏固了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在食品機(jī)械中的全球化地位和經(jīng)濟(jì)一體化作用。因此，食品機(jī)械國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越被世界各國(guó)所接受和采納，并逐步成為全球性普遍采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，世界各國(guó)紛紛加強(qiáng)了食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，把標(biāo)準(zhǔn)化工作作為食品機(jī)械技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。其基本途徑就是采取各自的有效措施，使本國(guó)的食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)靠攏，以設(shè)法占領(lǐng)和提升技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。主要表現(xiàn)為：以美、日、英、法、德等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，積極參與國(guó)際性和區(qū)域性食品機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，企圖長(zhǎng)期占領(lǐng)和控制國(guó)際食品機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂權(quán)。他們積極爭(zhēng)取承擔(dān)食品機(jī)械國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的起草工作，并將本國(guó)的食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容盡量納入到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中去，以保證本國(guó)利益在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中充分體現(xiàn)，通過(guò)制修訂國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保障本國(guó)食品機(jī)械在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的地位，以利于本國(guó)食品機(jī)械擴(kuò)大出口和限制進(jìn)口。為了實(shí)現(xiàn)歐洲標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的趨同化，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織與歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)簽訂了技術(shù)合作協(xié)議，即 ISO／CEN 維也納協(xié)議。在該協(xié)議中確立了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先的原則，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)將盡量等同采用現(xiàn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為歐洲標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，絕大多數(shù)食品機(jī)械國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是由歐洲標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化或提升過(guò)來(lái)的。因此，歐洲食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基本上具有等同一致性和協(xié)調(diào)性，歐盟各成員國(guó)的食品機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和使用均采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，兩種標(biāo)準(zhǔn)的作用和采用效果是一致的。前蘇聯(lián)和東歐國(guó)家發(fā)生政治巨變后，原成員國(guó)根據(jù)自身發(fā)展特點(diǎn)，其食品機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大都向歐洲標(biāo)準(zhǔn)體系逐步靠攏，并致力于與歐洲標(biāo)準(zhǔn)趨同一致。與此同時(shí)，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)也出于當(dāng)前歐盟東擴(kuò)的需要，也采取了一系列促進(jìn)東歐國(guó)家進(jìn)入歐盟的相應(yīng)措施，使其食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)趨同接軌。此外，俄羅斯及獨(dú)聯(lián)體國(guó)家也實(shí)施了“優(yōu)先采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)”的趨同策略，以實(shí)現(xiàn)本國(guó)食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際／歐洲標(biāo)準(zhǔn)的趨同接軌。3.技術(shù)壁壘成為技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的主要形式技術(shù)壁壘是指發(fā)達(dá)國(guó)家憑借自身的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)制定苛刻的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)法規(guī)和技術(shù)認(rèn)證制度來(lái)擴(kuò)大本國(guó)食品機(jī)械產(chǎn)品出口，限制發(fā)展中國(guó)家的食品機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)入本國(guó)。也就是說(shuō)，技術(shù)壁壘以技術(shù)為支撐，通過(guò)提高對(duì)食品機(jī)械進(jìn)口的技術(shù)門(mén)檻，以增加進(jìn)口難度，從而達(dá)到保護(hù)本國(guó)利益的目的。當(dāng)今世界食品機(jī)械市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，不再是食品機(jī)械傳統(tǒng)意義上的有形資本，而是取決于將食品機(jī)械的技術(shù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)利、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及其技術(shù)法規(guī)，從而取得技術(shù)壁壘和經(jīng)濟(jì)效益的能力。尤其在食品機(jī)械國(guó)際貿(mào)易中，關(guān)稅壁壘的作用越來(lái)越受到限制，非關(guān)稅技術(shù)壁壘的作用3不斷上升。近年來(lái)，美國(guó)、日本及歐盟諸國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，通過(guò)自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和大量的經(jīng)費(fèi)投入，組織力量專(zhuān)門(mén)開(kāi)展技術(shù)壁壘的研究，以保障人類(lèi)健康、安全、衛(wèi)生等為由采取大量技術(shù)性措施，在制訂食品機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)法規(guī)等方面設(shè)置了大量的壁壘內(nèi)容；或?qū)⒈緡?guó)的食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容設(shè)法納入或滲透到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中去，以保證國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)充分體現(xiàn)本國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為本國(guó)食品機(jī)械擴(kuò)大出口和限制進(jìn)口提供先決條件。這些技術(shù)壁壘措施，不僅成為各國(guó)搶占技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的有力手段，而且已發(fā)展成為技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的主要形式美國(guó)、日本、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家均建立了技術(shù)壁壘體系，其中美國(guó)和日本以技術(shù)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證制度為主要內(nèi)容，而歐盟以歐共體指令、歐洲統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和歐盟“CE”標(biāo)志等為主要內(nèi)容。例如，在歐盟市場(chǎng)上，世界各國(guó)生產(chǎn)的食品機(jī)械產(chǎn)品如果想出口到歐盟市場(chǎng)或歐盟各個(gè)國(guó)家，都必須進(jìn)行“CE”認(rèn)證，歐盟各國(guó)海關(guān)拒絕未貼“CE”標(biāo)志的食品機(jī)械入關(guān)。據(jù)有關(guān)資料顯示，國(guó)際食品機(jī)械的貿(mào)易壁壘，約 80%以上來(lái)自于技術(shù)壁壘。因此，技術(shù)壁壘越來(lái)越多地受到發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍重視和廣泛應(yīng)用，發(fā)展中國(guó)家也開(kāi)始紛紛拿起技術(shù)壁壘這個(gè)武器來(lái)維護(hù)自己的利益。如通過(guò)調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)展、對(duì)出口產(chǎn)品給予支持政策、限制和規(guī)范進(jìn)口產(chǎn)品等技術(shù)措施，以達(dá)到技術(shù)壁壘的目的。其技術(shù)壁壘的程度，與各國(guó)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力有關(guān)。由于發(fā)展中國(guó)家的食品機(jī)械技術(shù)普遍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，于是發(fā)達(dá)國(guó)家憑借其技術(shù)壁壘，目前可將本國(guó)產(chǎn)品長(zhǎng)驅(qū)直入于發(fā)展中國(guó)家。同時(shí)，他們又用這些技術(shù)壁壘保護(hù)本國(guó)的利益，將發(fā)展中國(guó)家的產(chǎn)品盡量阻擋于其國(guó)門(mén)之外。4.技術(shù)創(chuàng)新成為技術(shù)跨越的重要手段世界食品機(jī)械的發(fā)展歷史表明，哪一個(gè)國(guó)家善于開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，其食品機(jī)械就發(fā)展較快，其技術(shù)水平就處于世界領(lǐng)先地位，否則就處于被動(dòng)的落后局面。特別是在經(jīng)濟(jì)全球化、科技發(fā)展日新月異的今天，國(guó)與國(guó)之間食品機(jī)械的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是技術(shù)創(chuàng)新能力方面的較量。世界各國(guó)食品機(jī)械的技術(shù)跨越，主要是技術(shù)創(chuàng)新在其跨越過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，并成為技術(shù)跨越的重要手段。當(dāng)今食品機(jī)械的技術(shù)創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為世界食品機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素。一個(gè)國(guó)家或一個(gè)企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上有多大的作為，就能夠在食品機(jī)械的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得多大的主動(dòng)。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，可由簡(jiǎn)單技術(shù)向復(fù)雜技術(shù)轉(zhuǎn)變，由單項(xiàng)技術(shù)向集成技術(shù)轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)技術(shù)向高新技術(shù)轉(zhuǎn)變，最終以實(shí)現(xiàn)食品機(jī)械的技術(shù)跨越作為技術(shù)創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn)。在食品機(jī)械的發(fā)展歷史上，部分歐洲國(guó)家（如英、法、德、意、丹、瑞、荷等）是世界上率先進(jìn)行自主技術(shù)創(chuàng)新的國(guó)家，他們充分利用自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，最早開(kāi)展了以實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越為特征的技術(shù)創(chuàng)新工作。美國(guó)最早通過(guò)購(gòu)買(mǎi)歐洲的先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)展食品機(jī)械的技術(shù)創(chuàng)新工作，經(jīng)過(guò)幾十年的努力，實(shí)現(xiàn)了由引進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)變成自主創(chuàng)新的強(qiáng)國(guó)。到 20 世紀(jì)中后期，日本、韓國(guó)等國(guó)家積極學(xué)習(xí)美國(guó)由模仿創(chuàng)新走向自主創(chuàng)新的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，也實(shí)現(xiàn)了食品機(jī)械的技術(shù)跨越。其中，日本已成為世界食品機(jī)械的主要出口國(guó)之一。目前發(fā)達(dá)國(guó)家在開(kāi)展食品機(jī)械的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)中，大都在人、財(cái)、物等方面給予很大的投入，其創(chuàng)新主體的投資一般為企業(yè)銷(xiāo)售額的 2%－3% ，投資高的達(dá)到 10%左右。與此同時(shí)，各國(guó)政府還對(duì)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新給以大量的傾斜政策和經(jīng)費(fèi)支持，以提高食品機(jī)械的技術(shù)創(chuàng)新能力，促進(jìn)食品機(jī)械的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和擴(kuò)大出口。當(dāng)前，世界各國(guó)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新及實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越所帶來(lái)的發(fā)展效應(yīng)，主要是形成食品機(jī)械的高技術(shù)產(chǎn)品品牌和豐厚的經(jīng)濟(jì)利益等。從總體來(lái)看，技4術(shù)創(chuàng)新已成為食品機(jī)械實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越的重要手段。5.安全衛(wèi)生成為國(guó)際食品機(jī)械的通行要求從國(guó)際食品機(jī)械及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況看，對(duì)食品機(jī)械的規(guī)格型號(hào)、性能指標(biāo)和生產(chǎn)能力等目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)定，而在食品機(jī)械的安全、衛(wèi)生方面卻有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求。在國(guó)際食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)方面，不僅具有較完善的安全標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，而且在食品機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面也涉及較完善的安全衛(wèi)生要求。因此，安全衛(wèi)生要求，已成為國(guó)際食品機(jī)械的通行要求?；谌蛐詸C(jī)械安全、生產(chǎn)安全和食品安全的發(fā)展需要，世界各國(guó)高度重視和大力開(kāi)發(fā)符合安全衛(wèi)生要求的食品機(jī)械；同時(shí)研究制訂相關(guān)的安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，把安全衛(wèi)生要求作為食品機(jī)械與國(guó)際接軌的重要條件。其目的在于：一是減少食品機(jī)械作業(yè)過(guò)程的錯(cuò)誤發(fā)生，將食品加工過(guò)程中人為或機(jī)器的差錯(cuò)降低到最低限度；二是以防范食品機(jī)械在不衛(wèi)生條件、可能引起污染的環(huán)境下作業(yè)，避免食品加工中不合格產(chǎn)品的發(fā)生；三是確保食品機(jī)械可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)食品機(jī)械的安全衛(wèi)生要求，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)制訂和發(fā)布了一系列有關(guān)食品機(jī)械的安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，并被世界上 100 多個(gè)國(guó)家等效采用或協(xié)調(diào)采用。基于全球性的食品安全日趨嚴(yán)峻，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)食品機(jī)械安全生產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用十分重視，都是從食品機(jī)械的設(shè)計(jì)制造做起達(dá)到食品加工的安全衛(wèi)生。實(shí)現(xiàn)方式有兩條：一是制訂完善的食品機(jī)械技術(shù)規(guī)范；二是按照這些技術(shù)規(guī)范嚴(yán)格組織食品機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用。在這些技術(shù)規(guī)范中，最主要的是食品機(jī)械的機(jī)械安全與衛(wèi)生要求，其內(nèi)容涵蓋了食品機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造、設(shè)備選型與配套、設(shè)備安裝與驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，這也是國(guó)際上食品機(jī)械研究、開(kāi)發(fā)、制造的通行要求。其他國(guó)家食品機(jī)械制造業(yè)擬與國(guó)際實(shí)現(xiàn)接軌，必須符合這些安全衛(wèi)生技術(shù)要求，它屬于目前食品機(jī)械與國(guó)際接軌的基本條件。 1.2 顆粒包裝機(jī)械需求突出據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，隨著中國(guó)人民對(duì)生活質(zhì)量的不斷完善，對(duì)食品、藥品等方便的需求量將不斷增加，這將直接帶動(dòng)相關(guān)機(jī)械包裝的需求，中國(guó)的包裝機(jī)械業(yè)在今后的一段時(shí)間內(nèi)將維持正增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)未來(lái)食品、藥品將成為包裝行業(yè)發(fā)展的主要模式、而連續(xù)式顆粒包裝機(jī)必將成為下一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域炙手可熱的話(huà)題。而一個(gè)國(guó)家包裝工業(yè)的發(fā)展水平及其包裝設(shè)計(jì)研發(fā)理念，是該國(guó)經(jīng)濟(jì)生活中文明程度的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代包裝的普遍含義是：對(duì)不同批量的產(chǎn)品，選用某種有保護(hù)性、裝飾性的包裝材料或包裝容器，并借助適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段實(shí)施包裝作業(yè)，以達(dá)到規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量，同時(shí)設(shè)法改善外部結(jié)構(gòu)，降低包裝成本，從而在流通直至消費(fèi)的整個(gè)過(guò)程中使之容易儲(chǔ)存搬運(yùn)，防止產(chǎn)品破壞變質(zhì)，不污染環(huán)境，便于識(shí)別應(yīng)用和回收廢料，有吸引力，廣開(kāi)銷(xiāo)路，不斷促進(jìn)擴(kuò)大再生產(chǎn)。顆粒自動(dòng)包裝機(jī)適用于食品、藥品、植物種子、化工等產(chǎn)品中的無(wú)粘性松散5狀、粗粉狀、顆粒狀物料的自動(dòng)包裝，如：沖劑、小丸、味精、白糖、湯料、麥片等，顆粒自動(dòng)包裝機(jī)可以在包裝過(guò)程中完成自動(dòng)計(jì)量、拉袋、充填、封口、切斷、計(jì)數(shù)、熱壓批號(hào)等全部工作，是醫(yī)藥制藥、食品、化工等行業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、提高生產(chǎn)效率的優(yōu)選設(shè)備。1.3 選題意義本次論文的題目主要來(lái)源于實(shí)際的生產(chǎn)生活中。食品工業(yè)是包裝機(jī)械的主要銷(xiāo)售對(duì)象，占總體機(jī)械的 48%，而中國(guó)食品業(yè) 2003 年總產(chǎn)值為 1.24 萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)兩成，純利約 690 億元人民幣，增長(zhǎng)更達(dá) 30%?？梢?jiàn)食品工業(yè)是包裝業(yè)的支柱。隨著人們生活水平的提高，對(duì)食品、藥品的需求量增大，與此相對(duì)應(yīng)對(duì)顆粒包裝機(jī)的需求量也增大。在包裝機(jī)械電氣自動(dòng)化中，光電技術(shù)越來(lái)越起著重要作用。例如，可用來(lái)自動(dòng)檢測(cè)流水線(xiàn)上包裝容器的形狀、口徑傷痕污垢缺蓋，以及箱體的外廓尺寸、排列間距、移動(dòng)速度、裝入個(gè)數(shù)、封條有無(wú)等；還可用像混合物料按色澤逐個(gè)自動(dòng)分選，斗槽內(nèi)料或液位的自動(dòng)控制，大型物件多道捆扎的自動(dòng)定位，卷筒商標(biāo)紙的自動(dòng)對(duì)位切割，沖料軟管的自動(dòng)定向封口，以及其他類(lèi)似的情況。畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科大學(xué)畢業(yè)生面臨畢業(yè)時(shí)，一次綜合全，面的設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。目前在于培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)課程的理論能力，加強(qiáng)和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。第 2 章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 功能和應(yīng)用范圍6（1）用途：包裝無(wú)粘性小顆粒包裝袋規(guī)格，長(zhǎng) 55-100 毫米，寬 30-80 毫米。包裝速度為 50-100 袋/分。（2）包裝材料：主要為復(fù)合材料，在高溫下粘和，一紙玻璃紙滌綸膜鋁箔等為基紙為商標(biāo)并噴涂高壓聚乙烯制成，噴涂均勻。（3）封合方式：熱封2.2 工藝分析（1）確定機(jī)器類(lèi)型a）工位：由于生產(chǎn)批量較大，故選用多工位自動(dòng)包裝機(jī)。b）根據(jù)自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)理論，找到多個(gè)動(dòng)作的同步點(diǎn)，采用連續(xù)型運(yùn)動(dòng)形式。（2）確定工藝路線(xiàn)a）包裝機(jī)的工藝路線(xiàn)：主要有直線(xiàn)型、階梯型、圓弧型、組合型等，其中直線(xiàn)型又分為立式和臥式兩種，本機(jī)采用立式直線(xiàn)型工藝要求路線(xiàn)。b）包裝材料供送：包裝材料的供送利用縱封棍的摩擦來(lái)完成，這樣使機(jī)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。同時(shí)提高了生產(chǎn)率，使包裝材料供送與封口一次完成。c）供料機(jī)構(gòu)：供料機(jī)構(gòu)的計(jì)量方式采用容積法計(jì)量，散體供送裝置，依其主題運(yùn)動(dòng)的方式分為旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式、直線(xiàn)往復(fù)式和振動(dòng)式等多種；依其傳動(dòng)方式分為機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式和電磁式等多種。本機(jī)運(yùn)動(dòng)方式采用旋轉(zhuǎn)式，其傳動(dòng)采用機(jī)械式。d）主傳送：主傳送系統(tǒng)主要采用齒輪運(yùn)動(dòng)，使其達(dá)到生產(chǎn)要求，此外還有由減速電機(jī)帶動(dòng)的蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)。e）橫封、縱封機(jī)構(gòu)：本機(jī)的縱封器采用連續(xù)型棍式縱封器，它的熱封機(jī)構(gòu)是做等速相向回轉(zhuǎn)的一對(duì)棍筒，它對(duì)袋筒兼有施壓、牽引及加熱封邊的作用。在熱封期間，熱量有滾筒內(nèi)的電熱絲通電后供給常熱式輻射加熱，使熱融型塑料進(jìn)入兩滾筒的熱合接觸面，相互粘合而形成密合的縱封。其橫封采用一種聯(lián)系橫封器結(jié)構(gòu)。熱封所需的壓力可借助兩側(cè)的壓縮彈簧加以適當(dāng)調(diào)節(jié)。熱封時(shí)，熱封頭與連續(xù)運(yùn)動(dòng)著的袋筒必須既有同步的線(xiàn)速度，否則，封口部位可能發(fā)生起皺或拉長(zhǎng)，甚至段裂等不良現(xiàn)f）剪切機(jī)構(gòu)：本剪切機(jī)構(gòu)采用棍刀式。切斷裝置。實(shí)際上切割過(guò)程具有雙重作用，即刃口對(duì)塑料薄膜擠壓、滾切和撕裂，因此要求滾到速度達(dá)預(yù)料袋下降速度。2.3 機(jī)構(gòu)造型7（1）包裝材料供送機(jī)構(gòu)為時(shí)操作方便，將卷筒紙架設(shè)置在機(jī)器上方。利用象鼻成型器折彎成型式充填封口機(jī)，平張卷筒薄膜經(jīng)導(dǎo)棍引至象鼻成型器（圖 2-1）被折彎成圓筒狀，然后借等速回轉(zhuǎn)的縱封棍加壓熱合并連續(xù)向下?tīng)恳Ｎ锪辖?jīng)計(jì)量裝置計(jì)量后，由加料斗落入已封底的袋筒內(nèi)。經(jīng)不等速回轉(zhuǎn)的橫封棍，將該袋筒的上口縫合，再經(jīng)回轉(zhuǎn)切刀切斷后排除機(jī)外。（2）主傳動(dòng)系統(tǒng)卷筒式復(fù)合包裝材料經(jīng)象比成型器折疊后，即由熱封裝置先后完成分段宗封和底邊全封。（3）傳動(dòng)系統(tǒng)要求自動(dòng)顆粒包裝機(jī)的生產(chǎn)效率達(dá)到 50-100 袋/分，袋長(zhǎng) 55-110 毫米。因此，設(shè)置了間隔齒輪和錐滾無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)，采用兩極降速機(jī)構(gòu)，第一節(jié)用寬三角帶無(wú)級(jí)變速，第二節(jié)用錐滾無(wú)級(jí)變速。（4）切斷裝置機(jī)械式切斷包裝袋的方法大體上有熱切和冷切兩種。可根據(jù)具體條件，如包圖2-1 象鼻成型器制袋式袋裝機(jī)1-象鼻成型器，2-加料斗，3-縱封輥，4-橫封輥，5-切刀8裝材料的材質(zhì)、厚度、材袋的牽引運(yùn)動(dòng)形式、切割方法和切口形狀等來(lái)適當(dāng)選擇。熱切是將薄膜局部加熱融化并用熱切元件向融化部分施加一定壓力而使其分離的一種方法。熱切元件多采用電加熱刀或電加熱絲，常與橫封裝置組合在一起，使熱封與切割同時(shí)完成。其中高頻加熱刀既是一只具有刀口的電極，使用間歇式帶裝機(jī)熱切聚氯乙烯薄膜材料。脈沖加熱電熱絲，既是一跟直徑為２mm 的圓云電熱絲，根據(jù)需要可選用間歇或連續(xù)通電進(jìn)行分割，因其表面不能覆蓋聚氯乙烯編制物，故分割用圓絲與封口用扁絲往往不安裝在同一熱封體上。冷切是借助鋒利的金屬刀刃使薄膜在橫截面上受剪切力而分離料袋的一種方法。冷切工具常用滾刀、鐮刀、鋸齒刀等。由于機(jī)器是連續(xù)工作的，所以采用滾刀式，它有兩種組合方式，１）滾刀與定刀、２）慢轉(zhuǎn)滾刀與快轉(zhuǎn)滾刀。前者多用于低速有少切削的場(chǎng)合，因此本機(jī)采用第一種組合方式。（5）確定電動(dòng)機(jī)功率參閱同類(lèi)包裝機(jī)，確定電動(dòng)機(jī)功率為 0.37KW第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 機(jī)械部分（1）包裝過(guò)程示意圖：9包裝材料（薄膜）——經(jīng)薄膜成型器成型——進(jìn)行橫封熱合打字打撕口裝料——切斷——進(jìn)行縱封熱合成型（2）幾個(gè)主要部件的簡(jiǎn)要說(shuō)明3.1.1 無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)是用來(lái)調(diào)整機(jī)器包裝速度的，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 3-1 所示：圖 3-1 無(wú)極調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)整速度時(shí)首先松開(kāi)螺母 2；當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄 1 時(shí)，動(dòng)輪 3 外移，主動(dòng)輪以便動(dòng)輪 4 在彈簧 5 作用下，使它壓緊三角帶，從而使三角帶向皮帶輪外緣移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了增速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)翻轉(zhuǎn)手柄 1 時(shí)，動(dòng)輪 3 壓緊三角帶，迫使三角帶克服彈簧 5的壓力，向主動(dòng)皮帶輪小直徑方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了減速運(yùn)動(dòng)。 3.1.2 間隔齒輪及錐棍無(wú)級(jí)調(diào)整機(jī)構(gòu)間隔齒輪的作用是為改變包裝袋長(zhǎng)而設(shè)置，從傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖來(lái)看它的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是主軸每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，縱封棍送進(jìn)薄膜紙前進(jìn)一個(gè)袋長(zhǎng)，二橫封旋轉(zhuǎn)半周封合一次，因此當(dāng)改變包裝袋長(zhǎng)度尺寸時(shí)，必須與其相適應(yīng)的齒輪合，它的特點(diǎn)是：間隔齒輪的齒數(shù)，即相當(dāng)于袋長(zhǎng)的尺寸。錐棍無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)與間隔齒輪配合使用，其作用在于調(diào)整已定袋長(zhǎng)的幅度，這對(duì)提高光點(diǎn)跟蹤的準(zhǔn)確性起到了可靠的保障，調(diào)整幅度見(jiàn)表 3-1。表 3-1 調(diào)整幅度表間隔齒輪齒數(shù)（袋長(zhǎng)） 錐棍無(wú)級(jí)調(diào)速的袋長(zhǎng)幅度（mm）55 55-7075 70-9010100 90-1103.1.3 偏心鏈輪機(jī)構(gòu)如圖 3-2 所示，該機(jī)器的縱封的作用有兩個(gè)：一是進(jìn)行縱向封合作用，另一是帶動(dòng)包裝紙進(jìn)行送紙，而橫封棍的封合是間隔的，按正常的工作要求是在橫封進(jìn)行封合這段時(shí)間內(nèi)，它的線(xiàn)速度應(yīng)與縱封棍的線(xiàn)速度保證一致，否則會(huì)使包裝材料受到拉伸而破損或是松弛起皺，以至造成封合不良，為此，本機(jī)設(shè)置偏心鏈輪機(jī)構(gòu)，以保證袋長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)變化時(shí)能使橫封棍封合時(shí)的圓周線(xiàn)速度與縱封棍的圓周線(xiàn)速度相適應(yīng)，以保證機(jī)器的正常工作。當(dāng)包裝尺寸改變除了更換相適應(yīng)的間隔齒輪及調(diào)整錐棍外，同時(shí)還應(yīng)對(duì)偏心輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，首先將偏心鏈輪左邊的瑣母松開(kāi)，旋轉(zhuǎn)偏心鏈輪調(diào)節(jié)旋鈕，使其標(biāo)簽少年宮的數(shù)值（即改變后的袋長(zhǎng)）對(duì)準(zhǔn)軸上的刻線(xiàn)，然后將瑣母瑣緊，即調(diào)整完畢。當(dāng)所選的袋長(zhǎng)處于偏心鏈輪中心位置尺寸時(shí)， （此時(shí)袋長(zhǎng)為 80mm 這時(shí)偏心鏈輪中心與主軸中心重合，同時(shí)橫封棍的圓周線(xiàn)速度與縱封棍的圓周線(xiàn)速度是一致 圖 3-2 偏心鏈輪機(jī)構(gòu)鏈輪中心與主軸的中心不重合有一定的偏心距，這時(shí)由于主軸的轉(zhuǎn)速是等速的，而主軸的中心和偏心鏈輪有一定的偏心距，這樣使同樣半圈時(shí)間內(nèi)偏心鏈輪左右半圈轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)不同，則使齒數(shù)多的半圈線(xiàn)速度就大；齒數(shù)少的半圈線(xiàn)速度就低，偏心鏈左右半圈轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)不同則使齒數(shù)多的平圈線(xiàn)速度就大；齒數(shù)少的半圈線(xiàn)11速度就低，偏心鏈輪呈現(xiàn)為不等速運(yùn)動(dòng)。因此，改變包裝袋袋長(zhǎng)尺寸后，相應(yīng)地調(diào)整偏心鏈輪地連心量，即可以實(shí)現(xiàn)橫封棍與縱封棍 2 著的線(xiàn)速度相適應(yīng)。3.1.4 行星差動(dòng)輪系當(dāng)在本機(jī)器上使用獨(dú)立商標(biāo)之保障材料進(jìn)行工作時(shí)，按照成品袋的要求，橫封封口的位置正好處于兩個(gè)商標(biāo)的中央，可是在工作過(guò)程中，由于縱封棍送進(jìn)的拉伸，加熱溫度的影響，包裝紙的存放條件和時(shí)間等等因素的影響，包裝紙?jiān)谑褂脮r(shí)，不能保證橫封封合位置處于兩個(gè)商標(biāo)的中間，為了補(bǔ)救位置的偏差，必須對(duì)縱封棍進(jìn)行速度的修整，以達(dá)到此目的，而行星差動(dòng)輪系即是這種修整過(guò)程中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)封合位置正確時(shí)，由于減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蝸桿 Z 不動(dòng) 則Z10、Z100 不動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)通過(guò) 中間輪組傳到同軸時(shí)的 Z250 傳給星輪，行輪一方面自傳，另一方面帶動(dòng)系桿齒輪 Z30 繞 Z100 作公轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)，經(jīng)系桿齒輪轉(zhuǎn)致縱封主動(dòng)軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò) Z100、Z120 使星輪轉(zhuǎn)速降低后加快，這樣兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成輸出 的速度就減慢或加快 ，以達(dá)到修整的目的。圖 3-3 行星差動(dòng)輪系3.1.5 可調(diào)量杯機(jī)構(gòu)及量杯零件圖12量杯分為內(nèi)科杯合外科杯，外科杯外形尺寸與下料盤(pán)結(jié)合。量杯規(guī)格分為三種，計(jì)量范圍(按容積), 第一種：5－10mL，第二種：10－20mL 第三種：20－40mL，根據(jù)用戶(hù)產(chǎn)品（即被包裝物）計(jì)量的大小，可進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，一般掌握原則是根據(jù)用戶(hù)產(chǎn)品比重來(lái)調(diào)整量杯的高度，實(shí)際調(diào)整后的劑量應(yīng)略小于劑量，其實(shí)值以調(diào)整轉(zhuǎn)盤(pán)中的刮料器與轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)表明之間距離來(lái)補(bǔ)償，但它們之間的距離不應(yīng)該過(guò)大（即補(bǔ)償量）過(guò)大后會(huì)造成劑量不精確；奸細(xì)過(guò)小會(huì)引起刮料器與轉(zhuǎn)盤(pán)相互磨損。3.2 電器部分本機(jī)能源采用 JY7134 電容啟動(dòng)單相電機(jī)，功率 70W，電壓 220V，轉(zhuǎn)速1400r/min，外線(xiàn)電源由于機(jī)器電源插座引進(jìn)，轉(zhuǎn)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)電源指示燈亮，撥動(dòng)電機(jī)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)指示燈亮，電機(jī)接入事通過(guò)電機(jī)保險(xiǎn)絲。熱封系統(tǒng)是采用電阻絲加熱連續(xù)封合，縱封棍采用兩個(gè)環(huán)形加熱器，每個(gè)250W，100W；橫封是兩個(gè)棒形加熱器，每個(gè) 250W，100W 安裝在橫封棍內(nèi)，縱封棍內(nèi)，縱封加熱器是鎖緊螺母固定在基板上，均可以直接與電源相接。加熱的溫度是預(yù)先調(diào)到的給定的溫度，由兩臺(tái) DET-4301 位式溫度調(diào)節(jié)儀分別對(duì)縱封及橫封進(jìn)行自動(dòng)溫度控制，即使控制他們各自的繼電器，從而使他們的加熱器通電或斷電。溫度調(diào)節(jié)儀的信號(hào)分別來(lái)自他們的熱敏電阻，將溫度的變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的變化進(jìn)行自動(dòng)控制。3.3 光電控制的簡(jiǎn)要說(shuō)明在自動(dòng)包裝中必須保持商標(biāo)位置正確，這是對(duì)包裝質(zhì)量的基礎(chǔ)要求，為此必須使縱封，橫封棍速度與包裝商標(biāo)間隔長(zhǎng)度一致，然而包裝紙商標(biāo)實(shí)際速度由可能與預(yù)計(jì)的有誤差，此誤差積累起來(lái)就會(huì)使商標(biāo)位置改變，以致超出允許差，造成廢電器部分。（1）凸輪接近開(kāi)關(guān)控制結(jié)構(gòu)單一的光電控制，只能使伺服電機(jī)作一種動(dòng)作，而包裝機(jī)卻需要作如下三種動(dòng)作：a) 縱封速度不需要修正，在光電信號(hào)下，伺服電機(jī)不動(dòng)。b) 縱封棍速度偏低，商標(biāo)后移，要在光電信號(hào)下，縱封棍增速，以實(shí)現(xiàn)同步。c) 縱封棍速度偏高，商標(biāo)前移。要求在光電信號(hào)下，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，縱封棍減速。在本機(jī)主軸上裝與由凸輪積極、接近開(kāi)關(guān)以實(shí)現(xiàn)三種動(dòng)作，本系統(tǒng)采用電感式 NPN 輸出，常開(kāi)型接近開(kāi)關(guān)精確調(diào)節(jié)接近開(kāi)關(guān)與凸輪接近距離，再者凸輪接13近開(kāi)關(guān)的全過(guò)程中，接近開(kāi)關(guān)指示燈應(yīng)保持常亮，不能是閃動(dòng)，接近開(kāi)關(guān)與凸輪間距應(yīng)為 2～3mm。（2）減速電機(jī)采用 YJ25E－9 可逆電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為防止主電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，減速電機(jī)被開(kāi)動(dòng)，而超負(fù)荷，所以與主電機(jī)采用同移撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，減速電機(jī)才能接通電源。14第 4 章 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 帶傳動(dòng)的計(jì)算取帶輪的傳動(dòng)比 i=1.57,小帶論直徑 ，小帶輪轉(zhuǎn)速17dm?=1400r/min；1n（1）確定計(jì)算功率 caP查表得工作情況系數(shù): .05AK所以計(jì)算功率: 1.378.5caedw???（2）選取 V 帶帶型根據(jù) 和 的值查圖確定帶型為：Z 型普通 V 帶caP1n（3）驗(yàn)算帶的速度 17405.2.606dmvss?????所以帶的速度合適。（4）確定 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距根據(jù): ，12012.7()()dad???初步確定中心距 ，?計(jì)算所需要的帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度: 2101202()()46.571)27.50dLadam???? ???????? ?? ?根據(jù)普通 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列選帶長(zhǎng): dL計(jì)算實(shí)際中心距： 0710(2)215dLa????????（5）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 121 6.585.87.8.0??????? ???故主動(dòng)輪上的包角合適。（6）計(jì)算 V 帶的根數(shù)150()caLPzK????由 ， ， 查表得： ，140minrn?17d.5i0.3kw?， ， 。.2Pkw?.98K?9L所以： 0.31.25(.2).z??取 根。1z?（7）計(jì)算預(yù)緊力 20.5(1)caPFqvvzK????查表得 ，故.6kgqm203852.(1)0.659.6.9N?? ????? ?? ?（8）計(jì)算作用在軸上的壓軸力 10 8.2sin2.sin1.72pFz?????????4.2 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）主要參數(shù)輸入速度： =60r/min；小輪直徑 d=100mm,傳動(dòng)比 i=1;1n輸入功率： 0.3795.pkw??選用類(lèi)型、材料：鏈輪的類(lèi)型為滾子鏈，材料為 40 號(hào)鋼經(jīng)淬火回火處理。（2）選擇鏈輪的齒數(shù) ，1z2假定鏈速 V=0.6~3m/s， = =19z（3）確定計(jì)算功率 cap由表查得 =1.0，AK10.35APkw?確定鏈條節(jié)數(shù) pL初定中心距 ，則鏈節(jié)數(shù)為05am162 2125181850230pzappL?????????????????????確定鏈條的節(jié)距 p按鏈輪的轉(zhuǎn)速估計(jì)，鏈工作功率曲線(xiàn)左側(cè)時(shí)，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。由表查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)， ；1.081.089zK?????????????? 0.260.265841PLK?????????????選取單排鏈，由表查得多排鏈系數(shù) ，故得所需傳遞的功率為.003.47.948cazLPkw?根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速 及功率 kw，選鏈號(hào)為 32A 單排鏈。6/minr?01?再查得鏈節(jié)距 ，5.8p5.62m驗(yàn)算鏈速與假設(shè)相符1608.0914/nzVs??（4）演算小鏈輪轂孔 dk查得 max7dk?（5）作用在軸上的壓軸力 qeQKF有效圓周力 0.35108914ePNV??，故.5QK.2??鏈的型號(hào)為： GBH1243。1-8332??4.3 剪切部分齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)取包裝袋袋長(zhǎng)為 80mm，包裝速度為 60 袋/分，剪切部分的線(xiàn)速度2806/minV??主要參數(shù)：功率 ；小齒輪轉(zhuǎn)速 ；10.9235.2Pkw??160/minr?傳動(dòng)比 i=1.5（1）選取齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)選取齒輪類(lèi)型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，材料為 HT250，硬度為170~241HBS；選取精度等級(jí)：此傳動(dòng)為一般齒輪傳動(dòng)，故取精度等級(jí)為 8 級(jí)；17齒數(shù)：小齒輪： ；大齒輪：125z?21.538zi??（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ??21312.()EtdHKTuZm?????確定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù) .t?計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5 419.0.32/65.10TNm????由表選取齒寬系數(shù) d?由表查得材料的彈性影響系數(shù) /24.7EaZMP按齒面硬度中間值 206HBS 得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：lim1li2350H?計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次： 8160681.720hNnjL????712.70.52ii?查表得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)：，10.9HNK?2.94HN?計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，則:??1lim0.92351HNKMPaS???2li2.49?設(shè)計(jì)計(jì)算a) 試算小齒輪分度圓直徑 ，帶入 中較小值，1td??H?231 2432.().510.5143.75tEtdKTuZd m?????????????A18b) 計(jì)算圓周速度 V: 17560.2360dnmv s????c) 計(jì)算齒寬 b 和模數(shù) :tm1.1dt?7532tz，2.5.6.th???52.6.7bh?d) 計(jì)算載荷系數(shù) K查表得使用系數(shù): 1A根據(jù) ，8 級(jí)精度，查得載荷系數(shù)： ， 的計(jì)算0.6mvs 1.0vKH?式： 23.5(0.6)9Hdb?????????查得: 12K?載荷系數(shù)： 1.021.9.4Av???e) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為： 331.4757.5ttKdm??f) 計(jì)算模數(shù) m 1.02z?（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ??132FaSdYKTmmZ?????????a) 確定公式內(nèi)各個(gè)計(jì)算數(shù)值查得大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為 120FEMPa?查得彎曲疲勞壽命系數(shù)： ，10.9FN.9Nb) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得：19??10.91654FNEKMPaS????27c) 計(jì)算載荷系數(shù) K 1.02.1639VFA??????d) 查取齒形系數(shù)查得 ，12.6FY?2.4e) 應(yīng)力校正系數(shù): ，159S?2.SY?f) 計(jì)算大小齒輪的 并加以比較F?????12.6590.64SF???????2.4.1657SY?????所以小齒輪數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算 ??41332 21.96580.62.8FaSdYKTm mZ?????????????174.d?對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承受能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 2.7mm 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 3mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 。174.3dm?由此得， ，取 ， ，取1.23Zm?125Z1.537.??238Z?（4）幾何尺寸計(jì)算a) 分度圓直徑 12537dZm??2023814dZm???b) 計(jì)算中心距 ????12/75/29.5am?c) 計(jì)算齒輪寬度 0.1db?（5）驗(yàn)算 4126.587.tTFN???，與假設(shè)符合1754.0AtKNmb??A同理以上面算出的大齒輪作為主動(dòng)齒輪，取傳動(dòng)比為 1.6，功率 p=0.3KW，則可算出 ， ，36Z?83d?4.4 錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算主要參數(shù)：輸入功率 ；小齒輪轉(zhuǎn)速 ；10.9235.2Pkw?160/minr?傳動(dòng)比 u=1（1）選取齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)選取齒輪類(lèi)型、材料：工作平穩(wěn)，速度較低，功率不大，因此齒輪材料選用HT250,其硬度為 170~241HBS；選取齒輪精度等級(jí)：精度等級(jí)取為 8 級(jí)；選取齒輪齒數(shù)：選取齒輪齒數(shù) ；1230Z?（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ????2112.9()0.5EtRRHKTZdu????a) 載荷系數(shù) .3tK?b) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5 419.0.32/65.10TNm????c) 的值，通常取R?/R?d) 查得材料的彈性影響系數(shù) /24.7EaZMP按齒面硬度中間值 206HBS 得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：lim1li2350H?21算應(yīng)力循環(huán)次： 81216060128301.720hNnjL?????查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)： 12.9HNK計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，則:??1lim120.3521NH MPaS?????設(shè)計(jì)計(jì)算a) 小齒輪分度圓直徑: ????24211 2.3503.72.9().98.0.511EtRHKTZd mu??????????????????????1.8.70.573.9mttRd??b) 計(jì)算圓周速度 : V1.60.2360mtnms???c) 計(jì)算載荷系數(shù) K AVK??查表得使用系數(shù): 1A根據(jù) ，8 級(jí)精度，查得載荷系數(shù)：0.23mVs?0.8v?由表查得 ，.HbeK?1.5.1.65FHbe????0.8.632Av??d) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑為：，取3311.2759ttdmK??190td?e) 計(jì)算模數(shù) m 10dz22（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ????13240.5FaSRRYKTmZu??????a) 確定公式內(nèi)各個(gè)計(jì)算數(shù)值查得大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為 120FEMP?查得彎曲疲勞壽命系數(shù)： 12.9Nb) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式得： ??1120.1654FNEFKaS?????c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 032cos5VZ?d) 查取齒形系數(shù)查得： ，12.3FY??2.F?e) 應(yīng)力校正系數(shù): ，167S21.SY??f) 計(jì)算 F?????12.381670.35SFSY??????????????設(shè)計(jì)計(jì)算 ????413232441.0.632.970.5531FaSRRYKTm mZu??????????????????????所以取 m=3, 1903dm?（4）幾何尺寸計(jì)算 0342cos5VZ??1026.dRm23，B=22mm163.2Rbm??????10.590.573md?????????,*13h???*)((.2).fhc????4.5 料盤(pán)傳動(dòng)部分4.5.1 I-II 間的傳動(dòng)主要參數(shù)：傳動(dòng)功率 ；小齒輪轉(zhuǎn)速10.94320.Pkw????；傳動(dòng)比 i=2160/minr?（1）選取齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)選取齒輪類(lèi)型、材料：選取直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，材料為 HT250，硬度為170~241HBS；選取齒輪精度等級(jí)：此傳動(dòng)為一般齒輪傳動(dòng)，故取精度等級(jí)為 8 級(jí)；選取齒輪齒數(shù)：選取小齒輪齒數(shù)， ；大齒輪齒數(shù)：125z?；2150zi??（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 ??21312.()EtdHKTuZm?????確定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)： .t?計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5419.0.3/6.180TNm????由表選取齒寬系數(shù)： .2d?由表查得材料的彈性影響系數(shù)： 1/43.7EaZMP?按齒面硬度中間值 206HBS 得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：lim1li250H?計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次：24816060128301.720hNnjL????712.7.4ii?查表得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)：，10.92HNK20.95HN計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，則:??1lim.31HNMPaS????2li20.952.5K（3）設(shè)計(jì)計(jì)算a）試算小齒輪分度圓直徑 ，帶入 中較小值，1td??H?231 2432.().