畢業(yè)設(shè)計(jì)---液體自動(dòng)包裝機(jī)

1、<p><b>　　液體自動(dòng)包裝機(jī)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)者：引言隨著食品行業(yè)的快速發(fā)展,對食品的包裝質(zhì)量要求也越來越高。優(yōu)質(zhì)高效的包裝設(shè)備不僅提升行業(yè)的自動(dòng)化程度,還能提高生產(chǎn)效率,大幅度降低成本。包裝機(jī)械在技術(shù)發(fā)展上將會(huì)朝著以下4個(gè)方向努力:①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化;②結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高精度化;③控制智能化;④機(jī)械功能多元化[4-10]。據(jù)中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì),從2011年

2、到2015年,食品與包裝機(jī)械業(yè)總產(chǎn)值有望突破6 000億元,每年平均增速約維持在16%的水平。目前,食品包裝機(jī)械競爭日趨激烈,未來應(yīng)配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢,促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高,尤其針對中小型企業(yè),發(fā)展多功能、高效率、低消耗的食品包裝設(shè)備,具有非常重要的意義。1主要組成部分及主要技術(shù)參數(shù)包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。其主要參數(shù):生產(chǎn)能力/袋·min-1:20～50包裝質(zhì)量/g·袋-1:500包裝計(jì)量精度/%:-2～2薄膜最

3、佳材質(zhì):聚丙烯薄膜寬度/mm:260供料壓力/MPa:1電源電壓/V:380整機(jī)功率/kW:0.75外型尺寸/mm:600×600×1 2101.電動(dòng)機(jī)2.減速器3.卷筒4.牽引輥輪5.翻領(lǐng)式袋成型器6.供料箱7.進(jìn)料筒8.縱封器9.橫封器10.包裝材料11.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 總體方案設(shè)計(jì)

4、3</p><p>　　1.1 液體自動(dòng)包裝機(jī)的功能3</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求3</p><p>　　1.3 方案的簡介與選擇比較4</p><p>　　第2章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 包裝紙輸送機(jī)構(gòu)7</p><p>　　2.2

5、紙袋成型機(jī)構(gòu)7</p><p>　　2.2.1 紙袋成型機(jī)構(gòu)選擇7</p><p>　　2.2.2 紙袋成型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3 熱定型式封口機(jī)構(gòu)10</p><p>　　2.4.1 縱封器10</p><p>　　2.4.2 橫封器10</p><p>　　2.

6、4 切斷機(jī)構(gòu)11</p><p>　　2.5 輸送機(jī)構(gòu)12</p><p>　　2.5.1 輸送機(jī)構(gòu)的選擇12</p><p>　　2.5.2 輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖13</p><p>　　第3章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p

7、>　　3.1 傳動(dòng)方案14</p><p>　　3.2 原動(dòng)機(jī)的選擇16</p><p>　　3.3 計(jì)算傳動(dòng)比16</p><p>　　3.4 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　第4章 液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型與運(yùn)動(dòng)仿真20</p><p>　　4.1 液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型及運(yùn)行

8、過程簡介20</p><p>　　4.2 液體自動(dòng)包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真23</p><p><b>　　總結(jié)26 </b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　液體

9、自動(dòng)包裝機(jī)的功能</p><p>　　該全自動(dòng)液體包裝機(jī)，適用于袋裝醬油、醋、牛奶、飲料等液體的自動(dòng)包裝。簡要的工作過程如下：</p><p>　　首先將包裝紙卷成筒狀并將一端的口封住形成口袋，然后將一定量的液體注入口袋內(nèi)，最后封口和切斷，并由輸送機(jī)構(gòu)輸出。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求</b></p><p&

10、gt;<b>　　一、生產(chǎn)數(shù)據(jù):</b></p><p>　　A.包裝紙寬度 240或320mm </p><p>　　B.包裝速度 1500-2000袋/時(shí) </p><p>　　C.灌裝容量 100-500ml/袋 </p><p>　　D.外形尺寸 750*750*1750mm</p><p&g

11、t;<b>　　二、選擇設(shè)計(jì)尺寸</b></p><p>　　1.包裝紙寬度 240</p><p>　　2. 包裝速度 1800袋/時(shí)</p><p>　　3.灌裝容量 300ml/袋</p><p>　　4.外形尺寸 750*750*1750mm</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)

12、要求</b></p><p>　　1. 自動(dòng)液體包裝機(jī)主要由以下6大部件組成：</p><p>　　1） 包裝紙輸送機(jī)構(gòu)：把圈在筒上的單層包裝紙通過設(shè)計(jì)的繃緊機(jī)構(gòu)以平張薄膜的形式輸送到紙袋成型機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2） 紙袋成型機(jī)構(gòu)：把接收到的平張薄膜通過三角板和圓弧槽卷成圓筒狀，利于豎封和灌料。</p><p>　　3）

13、熱定型式封口機(jī)構(gòu)：利用特殊處理過滾輪的回轉(zhuǎn)，對圓筒狀包裝紙進(jìn)行枕式豎封，并在豎封同時(shí)利用摩擦牽引包裝紙，使之向下運(yùn)動(dòng)，保證包裝紙的持續(xù)成型；橫封機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，對以豎封的筒狀包裝紙周期性的封口。所以，結(jié)合成型機(jī)構(gòu)，就實(shí)現(xiàn)了：卷狀→平張→筒狀→豎封→橫封。</p><p>　　4） 送料機(jī)構(gòu)（課程設(shè)計(jì)任務(wù)不予要求）</p><p>　　5） 切斷機(jī)構(gòu)：在熱定型式封口機(jī)構(gòu)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，切斷機(jī)

14、構(gòu)通過凸輪回轉(zhuǎn)推動(dòng)推桿，使切刀周期性的接觸，從而從中切斷橫封的封區(qū)。</p><p>　　6） 輸送機(jī)構(gòu)：利用帶式輸送機(jī)持續(xù)傳遞已包裝好的產(chǎn)品。</p><p><b>　　2. 選擇電機(jī)</b></p><p>　　1.3 方案的簡介與選擇比較</p><p><b>　　方案一：</b><

15、;/p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡圖如下：</b></p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　L型封口器和橫封器及切刀同時(shí)運(yùn)動(dòng)。具體構(gòu)成見簡圖。</p><p>　　此方案的運(yùn)動(dòng)簡圖如下：</p><p>　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評價(jià)比較</p>&

16、lt;p>　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評價(jià)的方法有3種，分別是經(jīng)驗(yàn)法、數(shù)學(xué)法和試驗(yàn)法，課程設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)評價(jià)法，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對方案作粗略的定性評價(jià)。</p><p>　　方案二的傳動(dòng)比計(jì)算：</p><p>　　選用可調(diào)速電機(jī)，要求的轉(zhuǎn)速是30轉(zhuǎn)每分鐘。牽引紙袋輪的半徑r為3倍的袋長與pi的比值。牽引輪每轉(zhuǎn)1/4圓周封口一次，所以凸輪與牽引輪出動(dòng)比為1：4。</p><p&g

17、t;　　第2章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1包裝紙輸送機(jī)構(gòu)</p><p>　　設(shè)計(jì)的液體自動(dòng)包裝機(jī)沒有動(dòng)力機(jī)構(gòu)，原因有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1.包裝紙是軟的，如果輸送不好會(huì)使包裝紙堆積或者拉斷</p><p>　　2.輸送包裝紙不需要很大的動(dòng)力。</p><p>　　3.液體包裝機(jī)構(gòu)中的縱封可以

18、在封裝包裝袋的同時(shí)將包裝紙向下拉，這樣就可以使輸送機(jī)構(gòu)中的包裝紙按需求送紙，不會(huì)出現(xiàn)堆積或者是拉斷的可能。</p><p><b>　　輸送機(jī)構(gòu)如圖所示：</b></p><p>　　此機(jī)構(gòu)共有三個(gè)傳動(dòng)桿，包裝紙?jiān)趥鲃?dòng)桿1上，通過在傳動(dòng)桿2，傳動(dòng)桿3以及傳動(dòng)桿4上的繞節(jié)可使包裝紙繃緊，這樣可使包裝紙穩(wěn)定的輸送下來，這樣不會(huì)產(chǎn)生輸送過量現(xiàn)象。具體的繞節(jié)方式如右圖。<

19、;/p><p><b>　　2.2紙袋成型機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　2.2.1紙袋成型機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　為什么選擇象鼻成型器，而不是其他常見的三角板成型器、U形板成型器、翻領(lǐng)成型器？</p><p>　　下面是4種常見的成型器的比較</p><p>　　結(jié)合成型器的特點(diǎn)（包括優(yōu)缺

20、）和課程設(shè)計(jì)要求，此方案選擇象鼻成型器作為全自動(dòng)液體包裝機(jī)的紙袋成型機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2.2.2紙袋成型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.三角板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　象鼻成型器可以看作在U形板成型器的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)作一些修改而形成的，成型器如下圖。三角板的安裝角A=5~10°,并以此算其頂角2B，按所

21、制空帶的帶寬2a確定三角板的頂高d，找準(zhǔn)連接位置m,圓弧槽圓弧半徑為R=（0.1~0.3）a 。</p><p>　　圖中個(gè)數(shù)值之間的關(guān)系如下表：</p><p><b>　　2.圓弧槽的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在U形成型器中，U形槽的周長與帶長相等，那么在我們設(shè)計(jì)的圓弧槽中，我們加入了橢圓，使得在豎封的時(shí)候更容易成形；同時(shí)我們留出2

22、0mm的余量，利于封口，即：</p><p>　　橢圓周長L , 短軸長d ,長軸長c ，則 L=2 +4(c-d) ，且d=R</p><p>　　圓弧槽（包括橢圓部分）的周長 Y= + +2(c-d) , 且 Y=(2a-20)mm</p><p>　　由以上4式得，c=58.602mm ,d=24mm </p><p>　　象鼻成型器

23、的最終效果圖如下:</p><p>　　2.3 熱定型式封口機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　2.3.1 縱封器</b></p><p>　　液體自動(dòng)封裝機(jī)的縱封器是完成制袋工藝中縱逢的縫合，此設(shè)計(jì)中同時(shí)起到輸送包裝材料的作用。由于整個(gè)制袋過程是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，所以縱封器是輥式的，工作時(shí)兩個(gè)輥筒等速相向連續(xù)回轉(zhuǎn)，疊合后的包裝材料從兩個(gè)輥筒之間通過時(shí)

24、，安裝在輥筒內(nèi)的電熱絲加熱靠輻射傳遞熱能，并并壓合薄膜形成縱縫，該縱封器對包裝材料具有施壓，封合，牽引的作用。</p><p>　　在此設(shè)計(jì)中，縱封器的尺寸是通過搭配齒輪的方式調(diào)配的?？v封器的效果圖如下：</p><p>　　縱封器的基本尺寸：直徑是119mm ，厚度為10mm ，封口處兩輪的距離為1毫米。</p><p><b>　　2.3.1 橫封器&

25、lt;/b></p><p>　　該橫封器同縱封器一樣，也是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的，效果圖如下：</p><p>　　因?yàn)榧埓膶挾仁?40mm ，所以該橫封器的寬度是120mm ，可滿足需要。</p><p>　　橫封器轉(zhuǎn)一周封一次，兩個(gè)橫封器的轉(zhuǎn)速一致，是通過后面相互嚙合的齒輪來實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　2.4 切斷機(jī)構(gòu)&

26、lt;/b></p><p>　　切斷機(jī)構(gòu)是液體包裝袋成型的最后一道工序，通過前兩道工序熱封后的液體包裝袋還成直條狀，需要切斷機(jī)構(gòu)剪切為袋狀。</p><p>　　根據(jù)剪刀裁紙的原理，此液體全自動(dòng)封裝機(jī)的切斷機(jī)構(gòu)是采用“錯(cuò)刀式”剪切，此種切刀方式可以避免兩刀口相互接觸，延長切刀壽命，但是動(dòng)刀是由凸輪帶動(dòng)的，需要數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)精確，靈活性不高。具體如下圖所示：</p><

27、p>　　推桿的由凸輪直接傳動(dòng)，為穩(wěn)定切刀，使用壓桿固定住推桿。推桿的另一端連接著切刀，上切刀和下切刀錯(cuò)開，這樣就可通過切刀的來回運(yùn)動(dòng)將包裝袋切斷。</p><p>　　凸輪設(shè)計(jì)為慢進(jìn)快回的形式，凸輪推動(dòng)推桿使切刀向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上面的包裝紙連續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)凸輪將推桿推到最大位移處時(shí)，兩個(gè)切刀將包裝袋切斷，并快速返回，這樣可以避免上面的包裝袋在刀上堆積。</p><p>　　切刀被凸輪推

28、過去后由彈簧將其拉回，使整個(gè)過程中切刀能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　切刀的運(yùn)動(dòng)過程是每2秒鐘切一次。</p><p>　　切刀的尺寸是寬120mm ，厚度為15mm ，</p><p><b>　　2.5輸送機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　2.5.1輸送機(jī)構(gòu)的選擇</p><p><b

29、>　　分析輸送機(jī)構(gòu)的分類</b></p><p>　　分析輸送機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，選擇合適的輸送裝置</p><p>　　確定動(dòng)力式輸送裝置后，選擇合適輸送機(jī)</p><p>　　4. 選定帶式輸送機(jī)構(gòu)</p><p>　　2.5.2 輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)滾輪的半徑為r ，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為w ，

30、帶速為v , 則v=rw </p><p>　　已知r=80mm ,w= , 得，v=0.2513m/s 。</p><p>　　該輸送機(jī)構(gòu)的效果圖如下：</p><p>　　輸送機(jī)構(gòu)為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，勻速的將包裝好的產(chǎn)品輸送到指定的容器。</p><p>　　2.6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　045

31、90180360405 450540720</p><p>　　第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 傳動(dòng)方案</b></p><p>　　液體自動(dòng)包裝機(jī)不需要太大的動(dòng)力，所以又一臺(tái)電動(dòng)機(jī)就可以滿足傳動(dòng)需要。具體介紹如下：</p><p>　　如圖1.1中三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是600r/

32、min，通過皮帶傳送到蝸桿，蝸桿再傳送到渦輪。</p><p>　　圖2繼續(xù)圖一的傳動(dòng)，當(dāng)蝸桿傳動(dòng)到渦輪后，渦輪帶動(dòng)整個(gè)主干轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩嚙合齒輪就一起旋轉(zhuǎn)，鏈輪2和鏈輪3即轉(zhuǎn)動(dòng)。錐齒輪1和錐齒輪2嚙合是錐齒輪2的轉(zhuǎn)桿與主桿垂直，錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)后就帶動(dòng)鏈輪1轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　圖3中鏈輪2通過傳動(dòng)鏈到鏈輪4，鏈輪4通過傳動(dòng)桿傳動(dòng)到凸輪。鏈輪3通過傳動(dòng)鏈到鏈輪5，鏈輪5通過傳動(dòng)桿

33、傳動(dòng)到傳送帶，使傳送帶連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖4中的鏈輪1通過傳動(dòng)鏈帶動(dòng)了鏈輪6，同時(shí)鏈輪7也一起轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　圖5中鏈輪7通過傳動(dòng)鏈帶動(dòng)鏈輪8，最終使兩嚙合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。此齒輪會(huì)帶動(dòng)縱封轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　3.2 原動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的需要，擬定使用三相異步電動(dòng)機(jī)，選用的電動(dòng)機(jī)是高效、節(jié)

34、能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠的。三相異步電動(dòng)機(jī)為Y系列全封閉自扇冷式三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　具體參數(shù)如下：</b></p><p>　　如果考慮轉(zhuǎn)差率的話可選擇轉(zhuǎn)速為900r/min的三相電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的渦輪蝸桿的傳動(dòng)比為1：30 。</p><p><b>　　3.3 計(jì)算傳動(dòng)比</b

35、></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是600轉(zhuǎn)每分鐘，即nm=600 r/min</p><p>　　電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)到蝸桿，蝸桿和渦輪的傳動(dòng)比是1：20 ，所以蝸桿的轉(zhuǎn)速n蝸桿=600 r/min ，渦輪的轉(zhuǎn)速是n渦輪=30 r/min 。</p><p>　　與渦輪同軸的齒輪是z=30 ，m=6的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，與其標(biāo)準(zhǔn)嚙合的齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與直齒輪同軸的兩個(gè)

36、橫封器的轉(zhuǎn)速也為30 r/min 。轉(zhuǎn)速與渦輪一樣。錐齒輪1和錐齒輪2標(biāo)準(zhǔn)嚙合，傳動(dòng)比為1：1 ，所以錐齒輪1的轉(zhuǎn)速和渦輪的轉(zhuǎn)速一至。鏈輪2和鏈輪3的轉(zhuǎn)速都為30 r/min 。鏈輪2和鏈輪4的傳動(dòng)比是1：1 ，鏈輪4帶動(dòng)了凸輪，所以凸輪的轉(zhuǎn)速和橫封器的轉(zhuǎn)速一致。鏈輪3帶動(dòng)鏈輪5，即帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)比為1：1 。</p><p>　　如圖4和圖5，鏈輪1和鏈輪6，鏈輪7和鏈輪8的傳動(dòng)比分別為1：1 ，和2：1

37、 。所以鏈輪8的轉(zhuǎn)速n8=15 r/min 。鏈輪8轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)z=20 ， m=6的標(biāo)準(zhǔn)嚙合的直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即帶動(dòng)了縱封的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以縱封的轉(zhuǎn)速n縱封=15 r/min ，縱封的直徑是119mm，角速度為 /2 。</p><p><b>　　將上述列成表如下：</b></p><p><b>　　3.4凸輪設(shè)計(jì)</b></p><

38、;p>　　凸輪機(jī)構(gòu)通常由凸輪、推桿、機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成。其特點(diǎn)是凸輪具有曲線工作表面，利用不同的凸輪輪廓曲線可使推桿實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定規(guī)律，并且簡單緊湊。</p><p>　　根據(jù)裝置要求，為避免包裝袋在切刀處積壓而影響熱封及剪切，需要凸輪有急回特性。故采用對心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，這種推桿由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)摩擦，所以磨損比較小，可以用來傳遞比較大的動(dòng)力。且凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利于與裝置其

39、他部件協(xié)調(diào)。為不產(chǎn)生過大沖擊，凸輪的運(yùn)動(dòng)采用正弦運(yùn)動(dòng)曲線。</p><p><b>　　基圓半徑的選擇</b></p><p>　　由《機(jī)械原理》（第七版）可知，基圓半徑r應(yīng)符合：</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　為位移曲線的斜率</b>&

40、lt;/p><p><b>　　e為偏距</b></p><p><b>　　s為推程</b></p><p>　　根據(jù)網(wǎng)上資料顯示，推程時(shí)，對心移動(dòng)從動(dòng)件，許用壓力角[ ]的值一般為[ ]=30°，推程的壓力角 ≤[ ]=30°，形封時(shí)回程的壓力角 ≤[ ]=30°。而正弦凸輪ds/dδ最大值為

41、6.28hw/δ。</p><p>　　由于是對心運(yùn)動(dòng)，e=0，根據(jù)具體裝置，h選取為70mm。</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)算的凸輪的基圓半徑為 ，取r為50mm。</p><p>　　二、凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)</p><p>　　已知數(shù)據(jù)：r=50mm ，推程h=70mm </p><p>　　時(shí)，推程為正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)

42、律</p><p>　　時(shí)，回程也為正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律</p><p>　　則凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為:</p><p><b>　　推桿位移規(guī)律</b></p><p><b>　　( )</b></p><p><b>　　理論廓線方程式：</b></p&g

43、t;<p><b>　　三、凸輪三維建模：</b></p><p>　　利用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及所推導(dǎo)出來的公式，利用第三方軟件Microsoft office excel，作出SolidWorks2007三維建模所需要的凸輪理論廓線的XY坐標(biāo)點(diǎn)。</p><p>　　導(dǎo)入SolidWorks ，等距滾子半徑后得出凸輪的三維模型</p><p

44、>　　第4章 液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型與運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　4.1 液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型</p><p>　　通過選材,方案比較和制造零件,將各個(gè)零件裝配起來,使之能完成設(shè)計(jì)要求的功能。液體自動(dòng)包裝機(jī)的三維造型如下：</p><p>　　這是正面圖，運(yùn)行過程如下：</p><p>　　馬達(dá)啟動(dòng)后，縱封器旋轉(zhuǎn)，牽引著包裝

45、紙輸送機(jī)構(gòu)向下送紙，包裝紙通過紙袋成型器可連續(xù)成型，通過縱封器將包裝袋縱向封口。包裝袋繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)橫封器后進(jìn)行橫向封口，封好后開始灌裝液體。此時(shí)包裝袋已將封好，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到切斷裝置的切刀處時(shí)，切刀將其切斷，包裝袋掉落到傳送帶上并由傳送帶將其運(yùn)到指定的容器內(nèi)。如此，整個(gè)機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，每兩秒生產(chǎn)一袋，所以橫封器每兩秒封口一次，切刀每兩秒切斷一次。而縱封器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)進(jìn)行牽引包裝紙和封口。整個(gè)機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以包裝袋是連續(xù)生產(chǎn)出來。&l

46、t;/p><p>　　液體自動(dòng)包裝機(jī)的傳動(dòng)裝置如下：</p><p>　　選擇三相電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，其連接著皮帶輪。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后通過皮帶將動(dòng)力傳遞到蝸桿，使渦桿的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一致。蝸桿將動(dòng)力傳輸?shù)綔u輪。</p><p>　　如上圖，渦輪被渦桿傳動(dòng)后，帶動(dòng)了錐齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)嚙合的錐齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪1通過鏈?zhǔn)规溳?，鏈輪3轉(zhuǎn)動(dòng)。與此同時(shí)齒輪1和齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)

47、，帶動(dòng)了橫封器轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪4帶動(dòng)鏈輪5使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪8帶動(dòng)鏈輪6使傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　鏈輪3通過鏈條帶動(dòng)鏈輪7轉(zhuǎn)，由此使相互嚙合的出來3和齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)前面的縱封器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　4.2 液體自動(dòng)包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　運(yùn)動(dòng)仿真的運(yùn)動(dòng)圖像請見光盤,在這里就只表示一下仿真后生成的圖像。下圖為渦桿的角速度，n渦桿=10r

48、/s ，即600r/min ，和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一致。</p><p>　　下圖為豎封的角速度圖像，其中轉(zhuǎn)速為0.25r/s ，即15r/min，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　下圖為橫封器角速度圖像，轉(zhuǎn)速為30 r/min 。</p><p>　　下圖為凸輪的角速度圖像，可見運(yùn)動(dòng)情況和橫封器一致</p><p>　　下圖為切刀的質(zhì)心速度圖，

49、周期為2秒，回程時(shí)間較短。</p><p>　　下圖為傳送帶的角速度圖像，和橫封器一致。</p><p>　　通過以上圖像可以看出，仿真的結(jié)果和理論計(jì)算的結(jié)果一致！</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　為期一個(gè)周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過程中領(lǐng)悟到了很多東西,不僅僅有我們專業(yè)知識(shí)上

50、的，更有關(guān)于團(tuán)體合作的認(rèn)識(shí)上面的。</p><p>　　首先在專業(yè)知識(shí)上面，通過此次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，我們的課題是“全自動(dòng)液體封裝機(jī)”從設(shè)計(jì)到分析到建模，每一步都不是一帆風(fēng)順，總是出現(xiàn)了這樣那樣的問題，有的是我們考慮的不全面，有的是我們認(rèn)識(shí)的太淺，原先感覺十分簡單的東西有時(shí)卻讓我們焦頭爛額。幾次的教訓(xùn)讓我們什么都不能想當(dāng)然，每個(gè)問題都要認(rèn)真考慮和分析，不能太浮躁。但是錯(cuò)誤有時(shí)并不是一件壞事，所謂“失敗是成功之母

51、”，成功就是一次次的失敗之后才得到的。通過一次次發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的過程中，通過一次次的查找翻閱資料，我們不僅在專業(yè)知識(shí)上比如SolidWorks軟件的運(yùn)用上有所提高，而且也提高了我們解決問題的能力。</p><p>　　其次，在團(tuán)體合作上。我們組是由，每個(gè)人都有不同的性格以及對我們機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念。這就需要我們相互協(xié)調(diào)合作，然而在協(xié)調(diào)合作的過程中，由于設(shè)計(jì)理念與想法的過程中，爭論總是在所難免的，但是正如上面遇到的

52、問題一樣，問題本身并不是問題，而是我們?nèi)绾翁幚斫鉀Q問題，在這個(gè)過程中，關(guān)鍵是我們?nèi)绾翁幚淼接龅降姆制?，而不是一味的?jì)較和埋怨，面對分歧大家要消除誤解,相互理解,增進(jìn)了解,達(dá)到諒解，也許很多問題沒有想象中的那么復(fù)雜,關(guān)鍵還是看我們的心態(tài),那種處理和解決分歧的心態(tài),因?yàn)楫吘刮覀兊某霭l(fā)點(diǎn)都是很好的。但是，不管如何，我們組組員都是非常努力與認(rèn)真的，每個(gè)人都充滿了責(zé)任心，對待課程設(shè)計(jì)的態(tài)度上也極為端正，我想說的是我們每個(gè)人都是非常棒的。經(jīng)過一個(gè)周

53、的努力，我們終于完成了我們的課程設(shè)計(jì)，中間由我們多少付出多少辛勞多少汗水只有我們知道。回過頭來看一看，這些天雖然辛苦但是看到我們的成果我們心中充滿了欣喜。</p><p>　　當(dāng)然，畢竟這是我們第一次做類似的機(jī)械課程設(shè)計(jì)，很多想法都還不成熟，考慮還不是很周全，還是需要老師們的指正。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>

54、　　[1] 孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理（第七版）［M］．北京：高等教育出版社，2006.5</p><p>　　[2] 許林成.包裝機(jī)械原理與設(shè)計(jì)［M］.上海：上?？萍技夹g(shù)出版社，1988.9</p><p>　　[3] 秦曾煌.電工學(xué)（第六版）-電工技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2004.1</p><p>　　[4] 胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)［M］.