毕业设计（论文）-复合纸塑薄膜自立袋卧式成型机毕业设计.doc

提供全套毕业论文图纸，欢迎咨询摘 要本次课题是针对复合纸塑薄膜自立袋卧式成型机的结构进行设计。该制袋机的包装速度70-90袋/min，三边封合。自立袋是一种底部有水平支撑结构的软包装袋，自面市以来深受消费者的喜爱，其市场份额日益增多。本次设计研究的自立袋成型机选用卧式机型、间歇运动。其中，薄膜的供送装置采用膜预牵引机构，即预先将薄膜储存在储膜机构，然后再进入制袋区，这样便可保障薄膜在袋子成型过程中平稳、不跑偏，成型效果好；袋成型器选用三角板成型器，由等腰锐角三角形平板、导辊和固定支板联接而成。在多种机型上应用，尤其当制袋规格有较大变化时，其具有良好的适应性，利用三角板成型器即可将平张薄膜折叠成型；因为制袋机是间歇运动，所以横封、纵封装置采用热板式加压封合，切断装置选用冷刀切断；牵袋装置选用滚轮式牵引，靠一对滚轮的对滚，利用滚轮与包装材料之间的摩擦力进行料袋牵引。再结合锥齿轮、离合器和同步带的传动便可实现牵袋的间歇运动；本机采用机械式无级调速装置，通过旋钮的顺逆转动带动可动锥盘上下移动，即可实现速度的增减，达到无级调速的目的。其结构简单，传动平稳，噪声小，使用维修方便，效率高，所以在各类机械中应用广泛；而传动系统将电动机提供的动力经无级调速和蜗轮蜗杆减速器减速后传至主轴，然后分配给各部件，使各部件相互协调运动。本次研究设计的袋成型机，对于生产效率的提高、薄膜材料的节约和产品质量的提升有很重要的意义。关键词:包装机；自立袋；结构设计；间歇运动AbstractThe issue is about complex paper and plastic film for stand-up pouches structure horizontal molding machine design. The packing speed of the bag making machine is 70-90 bags / min, trilateral sealing.Stand-up pouches have bottom horizontal support structure to make the work more flexible, since the products gone into the market, the market share keep growing.The design study of self-selection of horizontal bag forming machine models, intermittent exercise. Among them, the film feeding device uses membrane pre-traction mechanism, namely the pre-stored in the reservoir will film membrane organization, and then into the bag area, so that the bag can protect the film forming process smooth, without deviation, forming effective.Selection of bags forming triangle forming, coupled by the isosceles acute triangle plate, guide rollers and fixed support plate is made.Applications in a variety of models, especially when there is a large bag specification changes, it has good adaptability, use triangle shaper can be folded flat sheet film forming; Because the bag machine is intermittent movement, so the cross sealing , longitudinal sealing device uses pressurized hot plate sealing, cold-knife cut off the device selection; pull bag device selection wheel traction, by a pair of rollers on roll, between the roller and the friction force packaging material utilization bag traction.Combined with the bevel gear, clutch and drive belt retractor bags can achieve intermittent motion;The machine uses a mechanical variable speed device, driven by rotation of the knob good or poor movable cone plate moves up and down, you can achieve the speed of change, to achieve the purpose of variable speed.Simple structure, smooth transmission, low noise, easy maintenance, high efficiency, it is widely used in various types of machinery; while the power transmission system provided by the variable speed motor and worm gear reducer transmitted to the spindle, then assigned to each component, so that the various components coordinated movement.The study design of the bag forming machine for production efficiency, improve product quality, conservation and film material has a very important significance.Key words: Packaging machine; stand-up pouches; structural design; intermittent motionII目 录第1章 绪论11.1课题研究的目的及意义11.2国内外的研究现状21.3课题研究的内容3第2章 总体方案设计42.1设计参数42.2工艺流程分析42.3确定主要执行构件52.3.1供送系统52.3.2袋成型装置62.3.3横封装置72.3.4纵封剪切装置92.3.5牵袋装置112.3.6无级调速装置122.3.7电动机132.3.8传动系统142.3.9工作循环图编制152.4总体布局17第3章 主要机构设计与计算183.1成型器的设计183.2纵封剪切装置的设计203.2.1凸轮的设计203.2.2推杆的设计223.3蜗轮蜗杆减速器的设计253.4主轴的设计273.5牵袋装置的传动设计283.5.1直齿锥齿轮设计283.5.2同步带的设计303.6 V带设计31参考文献32致 谢33III武汉理工大学毕业设计（论文）第1章 绪论随着我国经济社会的快速发展、城镇化进一步推进和人民生活水平的逐步提高，包装工业得以超速发展，包装机械业迎来了良好的发展机遇，作为食品、药品、日用品的配套行业包装设备业面临巨大商机，根据中国机械工业联合会预计，从2013年到2017年，食品与包装机械业总产值有望突破7000亿元，每年平均增速达16%。而大量的事实也表明，包装工业的发展趋势正朝着多元化、多功能、高效率、宜人性、利环保的方向发展。1.1课题研究的目的及意义 本次的设计对象是复合纸塑薄膜自立袋卧式成型机，要了解本次设计的目的和意义，就必须先对自立袋有一个认识。 自立袋（Doypack）是指一种底部有水平支撑结构的软包装袋，不倚靠任何支撑以及无论开袋与否均可自行站立。由欧洲人麦劳斯杜叶发明的，至20世纪90年代开始在美国市场得到广泛认可，继而在全世界范围内盛行推广。 自立袋是一种相对新颖的包装形式，在提升产品档次、强化货架视觉效果、携带轻便、使用便利、保鲜和可密封性等诸多方面占有优势。自立袋由PET、foil、PE、纸等材料复合而成，可以有2层，3层等其他规格材质，具体视包装的产品而定。也可根据需要增加隔氧保护层，降低透氧率，延长产品的货架寿命期。 据英国市场研究和营销公司PCI薄膜咨询公司最新的调查报告显示，欧洲对自立袋的需求将在2014年增长50%左右。报告的撰写人PaulGaster指出：“近年来，随着品牌持有者、零售商和消费者逐渐意识到自立袋所具有的成本效率、便利性和环保优势，人们对这种包装的态度也发生了变化。”所以说用自立袋来取代一些传统软包装已成为一种必然的趋势，相应的自立袋包装机械就进入我们的研究中。袋成型通常是包装设备的一部分，但也有单独的袋成型机，例如我国佛山市天正机械有限公司研发的三边封袋、自立袋拉链袋加阀制袋机，它可以制作常规的三边封袋和自立袋，正常速度每分钟30-100袋，在包装速度上国外同类型的设备要高于国内水平。袋成型机械属于包装机械系列，我国的包装机械发展较晚，目前处于起步应用阶段。近几年通过参考国外产品，进行消化、吸收及自主开发研制，技术上有了很大的提高。但是与世界包装机械四强（日、德、美、意）相比仍有较大差距。我国生产的包装机械通常是集制袋充填封口切断输出为一体的综合设备，机型有立式和卧式两种。随着自立袋得到消费者广泛的认可，并且能满足多种产品的包装，这就使得对自立袋的需求日益增加。那么能够设计一台高效率、高产量的自立袋成型机则迫在眉睫。本次设计的目的就是在目前市场上已有的自立袋成型机上进一步完善设计更高效的成型机。1.2国内外的研究现状 我国的包装机械发展较晚，目前正处于起步应用阶段。近几年通过参考国外产品，进行消化、吸收及自主开发、研制，技术上有了很大的提高。但是与世界包装机械四强（日、德、美、意）相比，仍有较大差距，其中美国包装机械的品种和产量均居世界之首，其产品以高、大、精、尖产品居多，复杂产品居多；德国包装设备在计量、制造、技术性能等方面均居领先地位；意大利包装机械40%左右是食品包装机械，主要特点是性能优良、外观考究、价格便宜；日本的包装机械素以技术先进、性能优良、质量可靠闻名于世，体积小、精密度高、安装容易、操作方便，自动化程度较高是其主要特点。 1.国外包装机械的特点： （1）结构设计标准化、模组化。用一台包装机可以完成对不同物料的包装，只需利用原有机型的模组化设计，在短时间内迅速进行规格更换即可实现。 （2）运动精度高。采用各种新技术，通过伺服电机、编码器及数字控制,可编程控制器PLC等高精密执行机构去控制各种动作，使得整机的制袋精度提高。 （3）包装速度快。目前，国外小袋包装机单列包装速度一般为30-80袋/分，很多公司推出的多列式包装机(从2列到10列)，使得包装速度有了很大提高。如意大利ILAPAK公司的300和400系列枕型包装机，包装速度达到120袋/分；日本二光机械的FC-1000型小袋枕型包装机，有12列，速度可达到1000袋/分。 （4）包装形式多样化。国外的袋包装目前有二边封合袋、四边封合袋、枕形袋、风琴式和自立袋等。用户根据市场的需要有很大的选择空间。 （5）控制智能化、弹性化。国外大多机器，都能够通过智能型控制仪表，触摸屏上的菜单式应用软件，进行跟踪调整机器的各种参数。2. 国内包装机械的特点：由于用户的技术水平和各种环境因素的限制，我国包装机械呈现这样一种局面，对高端的设备需求量较小，对中低档的设备需求量大。在满足中小型包装机械要求的基础上，打开市场，扩大需求，大力发展高端包装设备。在技术水平方面，我们的差距在于： （1）速度较低且结构单一品种少； （2）精度水平较低； （3）可靠性较低； （4）自动化水平和智能化有待提高。 随着我国经济的不断发展和人们生活水平的日益提高，对包装多样化的要求越来越多，改革迫在眉睫，我们应大力发展改进新技术，进行技术革新，发展高端技术，加快技术自主创新，提高包装机械的品质和生产效率。1.3课题研究的内容在调研的基础上，根据对几种不同类型的自立袋成型机的特点和总体方案的分析，将分析主要工作机构(供送、成型、牵引、封切、传动)之间的相互配合关系，完成对自立袋成型机的结构改进设计和理论分析及其主要参数的确定。整体的设计思路和结构如图1.1所示：图1.1 整体的设计思路和结构图自立袋成型机的工艺流程，复合薄膜材料经导膜辊传送至成型器，再经过底部折叠装置折出自立袋袋底，经导膜辊压平整传送至底部横封器，实现对自立袋底部热封，再经纵封装置封合，经水冷装置冷却后由易撕口装置开口，光电检测确定制袋的精度，伺服牵袋装置是保证袋传送运动的动力，最后剪切装置裁切成型，经输送带运送。 本课题研究内容和设计工作主要包括以下几个方面: （1）电机的选择，传动系统方案的拟定，运动及动力参数的确定。 （2）送膜装置的组成，力学分析及定位控制方式。 （3）袋成型器的设计。 （4）横封、纵封装置热封形式的选择和结构设计。 （5）剪切装置的选择和结构设计。 （6）控制系统的设计，PLC、人机界面的应用。第2章 总体方案设计2.1设计参数 设计的袋成型机的方案满足如下性能、性质要求： （1）制袋类型：自立袋 （2）制袋速度：70-90个/分钟 （3）成型袋规格：长100-200mm，宽50-150mm （4）整机外形尺寸: 2000mm×1000mm×1000mm （5）机身重量: 约1500kg （6）电压三相: 380V 50Hz技术要求： a.设备应能满足自立袋成型要求。b.设备应保证包装膜对正，便于调整。c.设备应结构简单、运转平稳，工作可靠。d.设备应便于维修。e.设计时考虑加工工艺性和装配工艺性，尽量使用标准件、通用件，以降低制造成本。2.2工艺流程分析 机器类型选择如下： 1.工位 分为单工位和多工位。单工位包装机的所有包装操作都集中在一个工位上完成，当一件(组)物品完成全部包装并输出之后，下一件(组)物品才能进入机器开始包装。多工位包装机，物品从输入到输出，必须经过多个工位，而且在不同的工位上依次完成各个包装操作。由于袋成型机制袋过程比较复杂，需要较多的执行机构(供膜、封合、切断等)，将包装操作分散在不同的工位上同时进行，能够提高生产效率，所以选择多工位。 2.运动形式 运动形式分为间歇运动和连续运动。间歇运动指物品由一个工位转移到另一个工位作间歇步进运动，主要包装操作可在物品静止时完成。一般适用于执行机构比较多的机器，但其惯性力和冲击现象不利于提高生产率。连续运动是物品及传送系统均作连续等速运动。在包装机进行工作时，各个执行机构是并行工作的，这样既能够提高生产率，缩短生产周期，也能减小机器空间。根据分析，本设计采用间歇式运动。综上分析，本课题研究的自立袋成型机采用多工位、间歇运动型。图2.1 袋成型机一般工艺流程图 如图2.1是卧式自立袋成型机的一般工艺流程简图，复合薄膜材料经导膜辊组传送至袋成型器，再经过底部折叠装置折出自立袋袋底，经导膜辊压平整传送至底部横封器，实现对自立袋底部热封，再经纵封装置封合，经水冷装置冷却后由易撕口装置开口，光电检测确定制袋的精度，伺服牵袋装置是保证袋传送运动的动力，最后剪切装置裁切成型，经输送带运送。2.3确定主要执行构件2.3.1供送系统 1.膜预牵引机构 膜的预牵引功能是将卷筒上的膜经过放膜机构预先储存到储膜机构上，使膜在制袋区域保持恒张力，由放膜机构、导膜机构、和储膜机构组成。 放膜机构由驱动辊和压力辊组成，驱动辊同向转动，在压力辊的作用下与薄膜形成较大的摩擦力，由于摩擦薄膜会被牵引着运动。在膜的预牵引过程中，预牵引速度和驱动辊的线速度有关，不受卷膜大小变化影响；导膜机构由多个导向辊组成，作用是根据设备的整体结构，使膜的走向合理，释放膜的应力；储膜机构由多个固定导辊和移动导辊、导辊支架、检测开关组成。作用是释放膜的张力和静电，储备张力基本恒定地展开膜。保障了膜在袋子成型过程中平稳、不跑偏、成型效果好。 图2.2膜预牵引机构 2.膜预牵引机构的工作原理 如图2.2，储膜机构由机械挡块限位，结合检测开关进行控制，检测开关SQ1，SQ2，SQ3和SQ4检测移动辊的位置，控制预牵引电机运行。当SQ2检测到信号后，预牵引电机慢速启动运行，移动辊在重力作用下向下移动，SQ1检测到信号后预牵引电机加速运行。移动辊下降过程中，SQ3检测到信号后预牵引电机减速运行，SQ4检测到信号后预牵引电机停止。随着制袋机构对膜的牵引，移动辊开始上升。设置SQ2和SQ3检测开关的目的是预牵引电机有一个慢速运行段，移动辊比较长时间保持在某一个移动范围内，减少预牵引电机的起停次数。2.3.2袋成型装置 制袋成型器是使塑料薄膜材料卷折成各种袋型的专用装置，对包装的形式、尺寸、产品质量等均有直接影响。通过对制袋成型器的改进使其能够适应不同包装材料的宽度。 常用的制袋成型器有：翻领成型器、象鼻成型器、三角板成型器、U形板成型器和缺口导板成型器五种。如图2.3所示，不同成型器的结构、性能各有优点，应用场合也各不相同。 图2.3常用制袋成型器 正确设计和制造成型器的关键点为： a.尽量减少薄膜通过成型器所受的阻力，使薄膜不产生纵向或纵向的拉伸变形以及皱折等。 b.确保薄膜自然贴合、无拉伸、无腾空地通过成型器，自然卷合，正确成型。c.结构简单可靠，制造方便，调试容易。本次设计制袋成型器选用三角板成型器。三角板成型器：由等腰锐角三角形板和U形立杆(或平行导辊)连接在基板上形成，利用成型器的形状，迫使平张薄膜近似对折成型。三角成型器结构简单，对机型、袋形规格及材料的适应性好，能适应包装袋尺寸变化较大的情况，调整时只需调节基板的上下位置即可。适用范围广泛，立式、卧式的间歇或连续的三面、四面制袋包装机上都有应用。2.3.3横封装置塑料薄膜及其复合材料是自动制袋包装机中最常用的包装材料，特别是多层复合薄膜，因为它的气密性良好以及高强度而广泛应用于各类包装中。1.封口形式塑料薄膜的封口采用热融封合的方法，利用薄膜材料的热塑性，对薄膜进行加热加压，使袋口密封。薄膜热封原理是，在加热条件下，对两层以上的薄膜施加一定的压力，使薄膜的热合部位局部达到熔融状态，经过一段时间后，两层薄膜的分子相互渗透，经过冷却、定型后实现热封合。有以下几种封合方式： （1)热板式加压封合：该封口方式结构简单，封合速度快，适用于聚乙烯类薄膜，但对遇热易收缩或易分解的聚丙烯及聚氯乙烯薄膜不适用。 （2)环带式热压封合：该封合方式能连续工作，效率高，封口质量好，但结构较复杂，适用于易热变形的塑料薄膜及复合材料的封口。 （3)热辊式加压封合：由于热辊式加热能连续工作，因此生产率较高，可用于复合薄膜的袋成型，适用于枕式包装机。 （4)高频加热封合由于是内部加热，中心温度高，薄膜表而不会被过热，所得封口强度高，主要适用于聚氯乙烯类感应阻抗大的薄膜材料，不适用于低阻抗薄膜。 （5)脉冲加热封合该方法的特点是封口质量高，适于易受热变形、易受热分解的薄膜，但冷却时间长，封合速度较慢。 （6)电热丝熔断封合这种封口没有较宽的封合带，封口强度低，适用于气密性要求不高的包装袋封口。 经过上述分析，考虑本次设计所采用包装材料为纸/聚乙烯复合薄膜材料，且运动形式为间歇运动，所以封口形式采用热板式加压封合方式。2. 驱动形式 横封装置是制袋成型机中最重要的机构。横封装置的作用是利用加热元件配合相应的运动从而实现包装袋的横向封口。 常用的横封机构有气动式、机械式和机械气缸组合式3种。气动式需要两个以上专门的气缸和供气系统；机械气缸组合式是经多个典型的机构(如多杆组合机构、曲柄滑块机构、凸轮摆杆机构或曲柄摆杆机构等)与气缸组合而成，由于气动元件成本高，并且中、小型厂家没有气源的条件和一些药品的包装需要在无菌、无尘的条件下生产，压缩空气的排放影响产品质量。常用的机械式横封机构是多杆机构或成组的齿轮摆杆机构，存在结构复杂、制造安装调试较困难以及工作可靠性偏低等问题。本设计采用凸轮推杆式间歇横封装置，该装置是在广泛吸收各种间歇横封机构优点的基础上，进行结构简化后得到的一种创新机构。图2.4 横封装置结构图横封装置的工作原理：如图2.4，在凸轮的驱动和弹簧的作用下，推动拉杆块带动横封装置完成往复左右运动。整套横封装置固定在墙板上，墙板起承载支撑作用，保证横封的平稳；而横封装置通过一滑移板在一对光滑的螺栓杆上实现横封的间歇运动，两螺栓杆均固定在墙板上，整个运动相当平稳；热封板与滑移板、耐热橡胶与承受台的连接处添加有弹簧，在保证热封质量的条件下可减小冲击带来的损坏；在设计又考虑到行程的调节，故在拉杆的顶头加了个调节螺母，更方便了整个机构的可调性。其三维图如下：图2.5 横封装置三维图2.3.4纵封剪切装置纵封装置：将经横封器横向热封合后的包装材料，按照工艺要求的长度规格进行纵向封合，这里选用和横封装置相同的间歇热板式加压热封方式。剪切装置：利用卷筒包装材料来实现物料的包装后，都存在着成为单个包装产品的切断工序，这就需要剪切装置来实现。切断的方式可分为热切和冷切两类。因为在纵封完成后，自立袋便可按定长切断成型，所以为了简化机构设计、减小设备体积、提高设备利用率，本次课题将纵封器和切断装置结合在一起设计。采用往复式纵封纵切机构。封合方式：加热板热封；剪切方式：冷切。图2.6 热板加压式纵封器 如图2.6所示，采用电加热式热封方式，为保证纵封工作时，热封表面达到稳定的工作温度，将电热管、热电偶和测温元件一起配合使用。使加热器可以对加热元件进行恒温控制。热封装置有上、下两个热封板2，并装有两只加热元件(热电偶)4，一只测温元件3以及切刀1，5是绝缘体。图2.7 纵封装置结构图纵封剪切装置和横封装置类似，工作原理相同，只有两处的结构设计不同：其一，横封装置滑移板是在一对光滑的螺栓杆上滑动实现横封的间歇运动，而纵封装置为满足不同带型尺寸的要求，将滑移板的约束扩展到墙板固定轴上（在墙板固定轴上开滑槽），这样生产的袋型长度就有一个较大的范围。其二，装有切刀装置，以实现纵封和剪切同时完成。 图2.8 纵封装置三维图2.3.5牵袋装置 制袋式袋装机工作时，牵引装置使包装材料与制袋成型器产生相对运动，使料袋顺序地通过一个个工位，完成出膜、成型、封口和切断等工序。包装工艺上对料袋牵引装置的要求是： （1）能够准确地，按预定长度牵引包装材料； （2）能在一定范围内灵活调节所需的包装袋长度； （3）根据生产能力和包装材料的变化，能控制适当的牵引速度。 传袋装置的形式有滚轮式牵引装置、夹板式牵引装置、真空吸头式牵引装置、摩擦带式牵引装置。根据总体布局和传袋效果，本次设计选择滚轮式的牵引方式。滚轮式牵引式靠一对滚轮的对滚，利用滚轮与包装材料之间的摩擦力进行料袋牵引。其工作原理如下：图2.9 牵袋装置结构简图 如图2.9所示为离合器和制动器驱动的滚轮牵引装置，动力由分配轴6通过锥齿轮5及电磁离合器4传给同步齿形带3，从而带动拉膜滚轮8转动牵引薄膜。开始牵引时，电磁离合器4吸合，电磁制动器7脱开，当电管通过光码盘检测实际牵引薄膜达到设定的袋长后，电磁离合器4脱开，电磁制动器7快速相应制动，准确控制袋长。2.3.6无级调速装置 机械无级变速传动装置作为一类重要的机械传动部件，在国内外应用日益广泛，尤其适合于生产流水线和变速机械中。生产中常用的无级变速器有机械的、电力的和液力的。多数的机械无级变速器都是利用摩擦传动原理，一般来说，摩擦式的无级变速器具有结构简单紧凑和回转质量较小等特点。 本次设计采用宽V带式机械无级调速装置，由于其结构简单、制造容易、工作平稳、能吸收振动、易损件少、带的更换方便，因而也是一种广泛使用的机械无级变速器。缺点是外形尺寸较大，变速范围较小。但这并不影响生产的正常使用。图2.10为所示的无级调速装置示意图，根据实际需要包装速度可以在100-120袋/min范围内任意调节。 1锁紧螺母； 2V形带； 3键； 4弹性定位套； 5固定锥盘； 6可移动锥盘； 7调节螺母； 8调节螺杆； 9手轮； 10锁紧螺母图2.10 V带无级调速装置结构图工作原理：如图，可动盘6与固定盘5都是锥面结构，其锥面形成V型槽与V型传动带接触。锥盘5固定，锥盘6通过手轮9调节螺杆8使其轴向移动，从而调节带轮V型槽的宽度，因V型带2的节宽不变，正常传动时自动改变了带轮的基准直径。可移动锥盘6向下移动，V型槽宽度变宽，由压紧力的作用，带向左移动，带轮的基准直径变小；可移动锥盘6向上移动，V型槽宽度变窄，可移动锥盘6压紧V带的侧而，使其向右移动，同时带轮的基准直径变大。通过手轮的顺、逆转动带动可移动锥盘上下移动，可使V带处于不同的工作直径上，即可实现速度的增减，达到无级调速的目的。2.3.7电动机 由于一般生产单位多采用三相电源，故无特殊要求时均应选用三相交流电动机。其中三相异步电机应用最多，常用Y系列三相异步电机。电动机的功率选择是否合适，对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率选得过小不能保证工作机的正常工作，或导致电动机因超载而过早损坏；功率选得过大则电动机的价格高，能力又得不到充分发挥，而且由于电机经常不在满载下运转，其效率和功率因数都较低而造成能源的浪费。该包装机时采用牵拉辊实现间歇牵拉，采用独立的横、纵封和切断装置，因为这些机构的一个工作循环都是由凸轮转动一周而带动，且凸轮均安排在主轴上所以包装机工作的时候其包装速度就是主轴转速。由设计参数我们知道该包装机的包装速度为70-90袋/min，所以主轴的转速为70-90r/min。 已知参数：送料辊直径D=96mm，有效拉力F=2000N，制袋速度80袋/min 送料速度： （2.1） 工作所需有效功率： （2.2） 传动装置总效率： （2.3）电动机所需功率： （2.4） 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速器的传动比，参考文献JB/T 9616-1999选定电动机的型号为Y90S-4。 三相异步电动机（Y90S-4），电压：380V，频率：50HZ，功率：1.1KW，转速：1400r/min，效率为0.744。电动机 型号额定功率/kW同步转速/（r/min）满载转速/(r/min)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y90S-41.1150014002.32.3表2.1 电动机性能参数表2.3.8传动系统 传动系统将电动机提供的动力，通过分配轴，传给牵袋装置、热封装置等。根据包装工艺和工作循环过程可知，主要装置的传动要求如下： 1.纵封剪切装置应在两袋之间的中间位置热封并切断。要适当调整运动周期，以符合制袋设计尺寸的改变。 2.横封周期与包装袋的尺寸相适应，封合速度要与供送材料的速度一致。 3.材料的牵引辊和传袋装置滚轮的运动要保证材料在整个工作循环过程中有适宜的张紧力，并且运动速度要与成型袋的长度相适应。 要求制袋机的生产能力是70-90袋/分钟，所以确定分配轴的转速可在70-90r/min的范围内作无级调解。 电动机转速为1400r/min，则总的传动比i为： 因而，电动机至分配轴的降速比应能在15.5-20的范围内无级调节，为此采用两级降速，第一级用宽V带无级变速，第二级采用蜗轮蜗杆降速。图2.11传动系统示意图 如图所示，选蜗轮蜗杆减速器2传动比，则V无级带变速器3传动比，直齿锥齿轮传动比，同步带传动比为1。因为n=1400 r/min可算出： 2.3.9工作循环图编制 制袋机的各执行机构运动是多样的，要使其能够可靠地完成包装操作，每个执行机构都必需按给定的规律运动，并且它们之间的动作必须协调配合，按一定的程序依次完成。为了保证执行机构的动作能按工作要求取得密切的配合，并尽量缩短运动循环周期时间，完成包装并提高生产率，所以要编制工作循环图。1.执行机构的动作配合 材料传送装置：间歇运动，卷筒膜材料，通过输送辊、压力辊和牵引辊匀速输送一个包装袋的长度后，停止运动，此时封口。 传袋装置：间歇运动，当材料传送装置输送一个袋长后，由滚轮传送膜材料下移一个袋距，然后停止运动。封口装置：间歇运动，包装材料输送时，完成一个袋的输送后，封口装置匀速运动完成封口，在封口期间有停留时间，包装袋切断后，匀速运动回到原位。 各执行构件间动作应相互协调，运动时间尽量重叠，便于缩短运动周期，提高生产率。2.执行构件的行程时间与速度由公式2.1知间歇送膜的许用速度为0.4m/s。在制袋机中，对于具体的执行机构来说，完成一个包装件的全部运动的时间是该执行机构的运动循环周期，简称运动周期 通常包括三部分组成： 工作运动时间； 空程运动时间； 停止时间。 本研究以主轴旋转一圈作为运动周期。根据本机的适用范围和要求，生产能力为7090袋/分，我们选定80袋/分钟，袋型200×150mm （1）分配轴 当生产能力为80袋/分钟时，即主轴转速为80r/min,则旋转一圈的工作时间为60/80=0.75s。 （2）薄膜供送装置间歇传送，工作时作匀速运动，传送速度为O.4m/s，则当薄膜前进150mm时，需时间为0.15/0.4=0.375s，即旋转轴旋转一半的时间。 （3）拉袋装置间歇旋转运动，取运动平均速度为0.4m/s，则当薄膜前进150mm时，需时间为0.15/0.4=0.375s，传袋轴工作时，离合器通电，所以需要时间为0.375s；制动器通电时间就为分配轴旋转时间与离合器通电之差为0.75-0.375=0.375s。 （4）横封装置间歇运动，因为牵袋装置需要在横封完成后开始牵袋，在横封前停止牵袋，所以横封封口时间要小于牵袋的停止时间。由第三章3.2凸轮的设计可知：横封装置封口时间为0.125s，进程、回程时间为0.375s。 （5）纵封剪切装置纵封剪切装置的工作时间是和横封装置同步的，所以其工作封合剪切时间为0.125s，空程时间为0.375s，停止时间为0.25s。综上可知各执行机构运动周期如下分配：主轴运转：供送装置：牵袋装置：横封装置：纵封剪切：根据初步拟定的运动规律和动作配合，绘制工作循环图。本研究选取直角坐标式运动循环图,取水平轴表示一个运动循环周期，将各个执行机构在此周期内的运动状况分别表示出来。在该图中用直线表示运动的执行机构，用水平直线表示静止或连续匀速转动及振动。图2.12 工作循环图2.4总体布局 卧式带成型机的总体布局图如下：图2.13 总体布局俯视图图2.14 总体布局主视图 制袋机规格：。第3章 主要机构设计与计算3.1成型器的设计三角形成型器主要由等腰锐角三角形平板、导辊和固定支板联接而成。在多种机型上应用，尤其当制袋规格有较大变化时，它具有良好的适应性。利用三角板成型器即可将平张薄膜折叠成型，如下图所示： 图3.1 三角形成型器成型尺寸图 设薄膜宽度为2a，折叠后的空袋高度为a(即袋长)，三角板与水平面的倾斜角(即安装角)为，三角板的顶角为2，薄膜经三角板翻折的这一区段长为b，若不计三角板的厚度，而且折叠后两膜又贴得很紧，则：在直角三角形DEC中，令DEa，DC=b，故： （3.1）直角三角形ADC或BDC中，令ADBDa，DCb，故： （3.2）对同一个三角板成型器和空袋尺寸来说，显然： 或 （3.3） 由此可见，三角板成型器的顶角与其安装角有关、而值的大小关系到三角板的形状和尺寸。在给定条件下，一定的安装角必对应着一定形状尺寸的三角板成型器，否则，会影响成型器的正常制袋。 在生产实践中，三角板顶角的2值是加工后