機械畢業(yè)設計說明書--gdr80給袋機給袋系統(tǒng)設計

1、<p>　　GDR80給袋機給袋系統(tǒng)設計</p><p>　　THE DESIGN OF THE </p><p>　　GDR80 PACKAGING MACHINERY TO BAG SYSTEM</p><p>　　畢業(yè)設計(論文)任務書</p><p>　　題 目 GDR80給袋機給袋系統(tǒng)設計

2、 </p><p>　　1、本論文的目的、意義 包裝機在工業(yè)生產(chǎn)中起到舉足輕重的作用，它能提高勞動生產(chǎn)率、改善生產(chǎn)環(huán)境、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而增強市場競爭力帶來更多的經(jīng)濟效益。在國內(nèi)或國外，包裝工作已涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活、國際貿(mào)易和國防建設都帶來深刻影響。通過本次畢業(yè)設計，學生能了解到更多包裝機械的知識，基本熟悉國家的相關設計標準、規(guī)范和準則，培養(yǎng)

3、嚴肅認真的科學態(tài)度。掌握正確的設計思想和方法，具備運用多學科的理論、知識、技能、進行科技創(chuàng)新活動的能力、解決有一定復雜程度工程實際問題能力，掌握三維設計軟件SolidWorks的使用，為以后的工作學習打下基礎。 </p><p>　　2、學生應完成的任務</p><p>　　1、熟練使用三維設計軟件S

4、olidWorks； </p><p>　　2、用SolidWorks2007創(chuàng)建所測繪包裝機系統(tǒng)各零件的三維幾何模型； </p><p>　　3、檢查模型的工程使用性，看有無需要改進地方； </p><p>　　4、對給袋系統(tǒng)

5、進行機構仿真分析，確定相關尺寸； </p><p>　　5、對給袋系統(tǒng)相關物理量進行驗算，是否有不合理地方； </p><p>　　6、驗算分析一些關鍵零件的機構、受力等，看是否需要改進 </p><p>　　7、繪制零件圖、組件圖和總裝配圖；

6、 </p><p>　　8、撰寫設計說明書。 </p><p>　　3、論文各部分內(nèi)容及時間分配：(共 15 周)</p><p>　　第一部分收集給袋機相關資料，學習三維軟件建模和設計方法； ( 2周) </p><p>

7、　　第二部分研究GDR80給袋機給袋系統(tǒng)工作原理及模型； ( 3周) </p><p>　　第三部分著手用SolidWorks畫零件圖并進行裝配； ( 2周)</p><p>　　第四部分完成給袋系統(tǒng)所有零件的裝配；并進行仿真模擬； ( 2周) </p><p>　　第五部分完成給袋系統(tǒng)重要零件的工程

8、圖 ( 2周)</p><p>　　第六部分對重要機構穩(wěn)定性，受力強度等進行計算 ( 4周)</p><p>　　第七部分完成設計說明書 ( 1周)</p><p>　　評閱及答辯

9、 ( 1周)</p><p><b>　　4、參考文獻</b></p><p>　　備 注 </p><p>　　指導教師： 年 月 日</p&g

10、t;<p>　　審 批 人： 年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　GDR80給袋機給袋系統(tǒng)是一種八工位給袋式旋轉(zhuǎn)包裝機的給袋部分，包括送袋裝置、吸袋裝置和夾袋裝置，所述的送袋裝置包括鏈輪鏈條輸送機構、送袋板、重錘、連桿，可調(diào)擋板和小帶輪，通過鏈輪帶動帶輪轉(zhuǎn)動并通過塑料帶轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的摩擦推動送

11、袋板前進以達到送袋目的；所述吸袋裝置包括吸盤平行機構、吸盤、真空管和凸輪，通過凸輪旋轉(zhuǎn)，帶動吸盤平行機構移動，在確定時間在確定地點吸盤吸住包裝袋并送至夾袋夾下方;所述夾袋裝置包括長短夾片、夾片驅(qū)動桿、凸輪、夾袋座和立柱座，通過凸輪旋轉(zhuǎn)帶動夾片驅(qū)動桿并通過齒輪傳動已達到夾片的開與合。由于設有送袋裝置、吸袋裝置和夾袋裝置，因此送袋準確，不會出現(xiàn)一次多袋情況，并且包裝袋不會發(fā)生歪斜和下落現(xiàn)象，提高了給袋質(zhì)量。</p><p

12、>　　在設計過程中為了提高產(chǎn)品設計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低勞動強度，采用計算機輔助設計實現(xiàn)參數(shù)化設計。本論文針對GDR80給袋機給袋系統(tǒng)結構設計特點，采用SolidWorks參數(shù)化軟件，利用輸入的給袋系統(tǒng)的主要設計參數(shù)，生成三維實體模型，實現(xiàn)工作仿真。軟件還可輸出二維的工程圖紙，輸出動畫及相關的數(shù)據(jù)圖形等，其中還對凸輪做了相應的計算包括凸輪曲線的選取，凸輪從動件的運動規(guī)律等，最后對一些必要的結構進行強度剛度校核確定機構是否滿足

13、設計要求。整個設計過程實現(xiàn)了參數(shù)化，體現(xiàn)了設計靈活性。</p><p>　　本文的所有設計工作均切實執(zhí)行了相關標準。通過本文的計算、校核可以確保所設計的所有部件均符合要求，能夠滿足多工位包裝機的工作需要，可以在實際生產(chǎn)中加以應用。</p><p>　　關鍵詞：包裝機 給袋系統(tǒng) 機械 SolidWorks</p><p><b>　　Abstract&

14、lt;/b></p><p>　　GDR80 machine to the bag to bag system is an institution to bag, which is a kind of eight-stationed rotary bag packing machine. It consists of bag device to send, suction bag device and fo

15、lder pocket device. The described bag device to send involves conveyor chain sprocket body, board to send bags, heavy chain, link, adjustable baffle and small pulley. The friction engendered by the sprocket motivating th

16、e pulley to wheel and the plastic belt turning pushes the board forward and attains the purp</p><p>　　The discussed suction bag device adopts computer aided design in the interest of improving the quality of

17、 designed products during the process, curtailing the products development cycle and decreasing labor intensity to realize parametric design. this paper points to the structure design features of the GDR80 system, adopts

18、 the solidworks parametric software and makes use of the main design parameters fed in from the system, then, the three solid model comes into being and finishes the work simu</p><p>　　In this paper, all the

19、 design work is based on the effective implementation of the relevant standards. Through this calculation, the check can ensure that all components are designed to meet the requirements as well as the multi-packaging mac

20、hines work requirements, which can be applied in actual production.</p><p>　　Key word: Packing machine To the bag system Machinery SolidWorks</p><p><b>　　目錄</b></p>&

21、lt;p>　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1 包裝機簡介1</p><p>　　1.2 當前包裝機械行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3 本文研究的主要內(nèi)容及目標4</p><p>　　第2章 給袋系統(tǒng)設計6</p><p>　　2.1 背景技術6</p>&l

22、t;p>　　2.2 GDR80給袋機簡介6</p><p>　　2.3 GDR80給袋機給袋系統(tǒng)方案選擇7</p><p>　　2.4 給袋系統(tǒng)方案建模9</p><p>　　第3章 送袋裝置設計11</p><p>　　3.1 送袋裝置簡介11</p><p>　　3.2 送袋裝置機構設計12&l

23、t;/p><p>　　3.2.1 鏈輪鏈條機構設計12</p><p>　　3.2.2 擋袋板的設計14</p><p>　　3.2.3 升降螺桿的設計14</p><p>　　3.2.4 傳動錐齒輪的設計15</p><p>　　3.3 本章小結20</p><p>　　第4章 吸袋

24、裝置設計21</p><p>　　4.1 吸袋裝置簡介21</p><p>　　4.2 吸袋裝置機構設計22</p><p>　　4.2.1 四桿機構設計22</p><p>　　4.2.2 吸盤機構設計23</p><p>　　4.2.3 吸盤控制凸輪設計25</p><p>　　

25、4.3 本章小結34</p><p>　　第5章 夾袋裝置設計35</p><p>　　5.1 夾袋裝置簡介35</p><p>　　5.2 夾袋裝置機構設計36</p><p>　　5.2.1 夾袋夾張合齒輪的設計36</p><p>　　5.2.2 夾帶裝置控制凸輪設計43</p><

26、;p>　　5.3 本章小結47</p><p><b>　　結論48</b></p><p><b>　　致謝50</b></p><p><b>　　參考文獻51</b></p><p>　　附錄 畢業(yè)實習報告52</p><p>&l

27、t;b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 包裝機簡介</b></p><p><b>　　一．包裝機的定義：</b></p><p>　　包裝機是一個產(chǎn)品生產(chǎn)和外包的機械的統(tǒng)稱，主要分2個方面：</p><p>　　1．流水線式整體生產(chǎn)包裝，應用于食

28、品，醫(yī)藥，化工等行業(yè)的(袋裝,瓶裝)產(chǎn)品的灌裝(添充)，封口機，打碼。</p><p>　　主要包括：液體(膏體)灌裝機，枕式包裝機，粉劑顆粒包裝機等。</p><p>　　2．產(chǎn)品外圍包裝設備,用于產(chǎn)品生產(chǎn)出來后的,噴(打)生產(chǎn)日期,封口,縮膜等。</p><p>　　主要包括：灌裝機、噴碼機、打包機。</p><p><b>　

29、　二．包裝機的特點：</b></p><p>　　1） 結構復雜，運動速度快，動作精度高；</p><p>　　2） 包裝作用力比較小，故其電動機功率??；</p><p>　　3） 一般采用無級變速裝置，便于靈活調(diào)整包裝速度。</p><p><b>　　三．包裝機的作用：</b></p>&l

30、t;p>　　1）大幅度的提高生產(chǎn)效率；</p><p><b>　　2）降低勞動強度；</b></p><p>　　3）保護環(huán)境，節(jié)約原材料，降低產(chǎn)品成本；</p><p>　　4) 有利于被包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量；</p><p>　　5) 延長保質(zhì)期，方便產(chǎn)品流通；</p><p>

31、;　　6) 減少包裝產(chǎn)地面積，節(jié)約基建投資。</p><p><b>　　四．包裝機的組成：</b></p><p>　　1) 包裝材料的整理與供送系統(tǒng)；</p><p>　　2) 包裝機的計量與供送系統(tǒng)；</p><p><b>　　3) 主傳送系統(tǒng)；</b></p><p&g

32、t;　　4) 包裝執(zhí)行機構；</p><p>　　5) 成品輸出機構；</p><p>　　6) 動力機與傳動系統(tǒng)；</p><p>　　7) 控制系統(tǒng)和機身；</p><p><b>　　五．包裝機的維護：</b></p><p>　　1、真空包裝機應在溫度-10℃—50℃，相對濕度不大于85%

33、，周圍空氣中無腐蝕性氣體，無粉塵、無爆炸性危險的環(huán)境中使用。像打包機和收縮機一樣，本真空包裝機為三相380V電源。</p><p>　　2、為真空包裝機確保真空泵正常工作，真空泵電機不允許反轉(zhuǎn)。應經(jīng)常檢查油位，正常油位為油窗的1/2-3/4處（不能超過），當真空泵中有水分或油顏色變黑時，此時應更換新油（一般連續(xù)工作一兩個月更換一次，用1#真空汽油或30#汽油、機油也可以）。</p><p>

34、;　　3、雜質(zhì)過濾器應該經(jīng)常拆洗（一般1-2個月清洗一次，如包裝碎片狀物體應縮短清洗時間）。</p><p>　　4、連續(xù)工作2-3個月應打開后蓋30對滑動部位及開關碰塊加潤滑油，對加熱棒上的各連接活動處應視使用情況加油潤滑。</p><p>　　5、對減壓、過濾、油霧三聯(lián)件24要經(jīng)常檢查，確保油霧、油杯內(nèi)有油（縫紉機油），過濾杯內(nèi)無水。</p><p>　　6、加

35、熱條、硅膠條上要保持清潔，不得粘有異物，以免影響封口質(zhì)量。</p><p>　　7、加熱棒上，加熱片下的二層粘膏起絕緣作用，當有破損時應及時更換，以免短路。</p><p>　　8、用戶自備工作氣源和充氣氣源，真空包裝機工作壓力已設定為0.3MPa，比較合適，無特殊情況不要調(diào)節(jié)過大。</p><p>　　9、真空包裝機在搬運過程中不允許傾斜放置和撞擊，更不能放倒搬運

36、。</p><p>　　10、真空包裝機在安裝時必須有可靠接地裝置。</p><p>　　11、嚴禁將手放入加熱棒下，以防受傷，遇緊急情況立即切斷電源。</p><p>　　12、工作時先通氣后通電，停機時先斷電后斷氣。</p><p>　　1.2 當前包裝機械行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　中國真空包裝機形成行業(yè)

37、僅20年，基礎相對薄弱，技術及科研力量不足，其發(fā)展相對滯后，在某種程度上拖了食品和包裝工業(yè)的后腿。預測到2010年，國內(nèi)行業(yè)總產(chǎn)值可達到1300億元（現(xiàn)價），而市場需求可能達到2000億元。如何能夠盡快的趕上并且抓住這個巨大的市場是我們迫切需要解決的問題。</p><p>　　一、我國真空包裝機行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　我國真空包裝機起步于上個世紀70年代末，年產(chǎn)值只有七八千萬元

38、，產(chǎn)品品種僅有100多種。近5年來食品和真空包裝機行業(yè)每年以11％～12％的平均增長速度發(fā)展，高于同期國民經(jīng)濟增長速度，銷售總額由1994年的150億元增加到2000年的300億元，產(chǎn)品品種由1994年的270種發(fā)展到2000年的3700種。</p><p>　　產(chǎn)品水平上了新臺階，開始出現(xiàn)規(guī)?；?、成套化、自動化的趨勢，傳動復雜、技術含量高的設備開始出現(xiàn)?？梢哉f我國的機械生產(chǎn)已滿足了國內(nèi)的基本需求，并開始向東南亞

39、及第三世界國家出口，如我國2000年的進出口總額為27.37億美元，其中出口額為12.9億美元，比1999年提高了22.2％。在出口的機械品種中以食品（乳品、糕點、肉類、水果）加工機、烤箱、封裝、貼標簽機、紙塑鋁復合罐生產(chǎn)設備等機械出口較多，食品機械如制糖、釀酒、飲料、真空包裝機等設備已開始成套出口。</p><p>　　二、世界真空包裝機的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　就食品的銷售包裝而

40、言，現(xiàn)今最常用、最基本的包裝工藝方法有兩大類，即充填與裹包。充填方法幾乎適用于一切物料和各類包裝容器。具體講，對流動性較好的液體、粉體、散粒體，主要依靠自身重力，必要是輔以一定的機械作用便可完成包裝過程。而對黏性較強的半流體或體形較大的單件、組合件，則要求采用相應的擠壓、推入、拾放等強制性措施。至于裹包方法卻與此有所差異，它主要適用于外形規(guī)整、有足夠硬性挺性、且要求包裝得較緊實的單件或組合件，多用柔性的塑料及其復合材料（有的附加輕質(zhì)托盤

41、、襯板），借助機械作用進行裹包。</p><p>　　近十余年來，國際包裝界十分重視提高包裝機械及整個包裝系統(tǒng)的通用能力和多功能集成能力，為市場開拓日新月異的多樣化商品提供及時靈活應變的生產(chǎn)手段。同時基于合理簡化包裝和優(yōu)勢包裝工藝方法的實際需要，不斷探索，明顯地加快了自身技術革新的步伐。尤其是與現(xiàn)代自動機床同步發(fā)展相呼應，逐步明確。要想建立多樣化、通用化、多功能集成化的包裝機械新體系，首先必須著重解決組合化和機電

42、一體化的大問題，無疑這是今后的重要發(fā)展方向。</p><p>　　三、我國與世界強國的差距</p><p>　　1．產(chǎn)品品種及成套數(shù)量少</p><p>　　國內(nèi)大多以生產(chǎn)單機為主，而國外大多為配套生產(chǎn)，很少單機銷售。一方面國產(chǎn)設備的品種無法滿足國內(nèi)食品和包裝企業(yè)的需要，另一方面機械廠單機生產(chǎn)銷售上利潤微薄，無法獲得成套設備銷售的高效益。</p>&l

43、t;p><b>　　2．技術水平低</b></p><p><b>　　3．產(chǎn)品質(zhì)量差</b></p><p>　　我國真空包裝機產(chǎn)品的質(zhì)量差距主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性和可靠性差、造型落后，外觀粗糙、基礎件和配套件壽命短、無故障運行時間短、大修周期短，且絕大多數(shù)產(chǎn)品還沒有制定可靠性標準。</p><p><b>　

44、　4．開發(fā)能力不足</b></p><p>　　我國食品和包裝機械主要還是仿制、測繪，稍加國產(chǎn)化改進，談不上開發(fā)研究。我們的開發(fā)手段落后，現(xiàn)在好一點的企業(yè)開展了“甩圖版工程”，但真正使用ＣＡＤ的還很少。產(chǎn)品開發(fā)缺少創(chuàng)新，難上水平。生產(chǎn)手段落后，大部分還是用陳舊的通用設備加工。新產(chǎn)品開發(fā)不但數(shù)量少，而且開發(fā)周期長。在企業(yè)管理上，往往重生產(chǎn)加工、輕研究開發(fā)、創(chuàng)新不夠，不能緊跟市場需求及時提供產(chǎn)品。<

45、/p><p>　　四、未來10～15年中國包裝工業(yè)的發(fā)展趨勢</p><p>　　第一、2004年，中國包裝工業(yè)總產(chǎn)值預計將達到3000多億元，年遞增速度達7％左右，其中紙包裝制品將達到1900萬噸，塑料包裝制品預計達到504萬噸，金屬包裝制品預計達到288萬噸，玻璃包裝制品可望達到1050萬噸，包裝機械將達到67萬臺套。 </p><p>　　第二、從2006年到20

46、10年，包裝工業(yè)的總產(chǎn)值預計達到4500億元，保持平均每年的增速為7％。 </p><p>　　第三、從2011年到2015年，包裝工業(yè)總產(chǎn)值可達到6000億元，平均每年以6％的速度增長。到2015年，紙包裝制品可達到3600萬噸、塑料包裝制品946萬噸、金屬包裝制品491萬噸、玻璃包裝制品1550萬噸、包裝機械120萬臺套。 </p><p>　　第四、包裝工業(yè)結合產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，會更多地

47、體現(xiàn)在產(chǎn)品的消耗降低、結構優(yōu)化、品種改善、質(zhì)量提高和競爭力的增強。符合消費升級、科技進步和可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品將加速增長。中國將對中高檔包裝原輔材料和高檔機械設備的進口給予足夠的重視。 </p><p>　　第五、到2020年，中國包裝工業(yè)將滿足全面建成小康社會的需求，建成一個科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人才資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型中國包裝工業(yè)。</p><p>　　1.

48、3 本文研究的主要內(nèi)容及目標</p><p>　　通過測繪畫出各個零件，并進行裝配。了解各個機構如何協(xié)調(diào)運動，如何完成包裝的過程。給袋系統(tǒng)通過動力裝置中的17號凸輪轉(zhuǎn)動帶動吸盤平行機構臂，并以此帶動四桿機構運動，實現(xiàn)吸袋裝置吸盤的水平循環(huán)運動以達到送袋的自動化。夾袋裝置通過動力裝置中的22號凸輪轉(zhuǎn)動帶動凸輪杠桿，使通過螺栓連接在其上的連桿實現(xiàn)上下運動，控制驅(qū)動搖臂實現(xiàn)夾袋夾得張開、閉口。綜合以上兩個步驟，完成整個

49、給袋循環(huán)。通過裝配體做出工程圖，明確地表達各個零件或裝配體的相互位置關系。并進行桿的拉伸強度的校核，凸輪材料的選取、強度的計算，各個機構的行程分析和計算。大概了解機械設計的流程，達到能獨立完成簡單的設計的目的，通過機構的優(yōu)化，提高工作效率。本文的設計主要包括以下幾個內(nèi)容：</p><p>　　1、鏈輪機構 帶動送袋裝置帶輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)送袋。</p><p>　　2、錐齒輪機構 帶動升

50、降螺桿旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)送袋工作臺的上升與下降。</p><p>　　3、吸盤機構 通過吸盤與包裝袋結合，實現(xiàn)包裝袋的特定轉(zhuǎn)移。</p><p>　　4、夾袋機構 通過凸輪控制夾袋夾的張開與閉合，完成夾袋。</p><p>　　5、送袋機構 通過送袋裝置帶輪轉(zhuǎn)動，依靠橡膠帶與包裝袋的摩擦力，推動包裝袋的前移。</p><p>　　本文

51、主要對各個部分進行建模、裝配最終出工程圖，并且對相應的部分做出仿真，對需要校核的地方計算確定機構是否滿足設計要求。通過畢業(yè)設計，實踐和掌握機械設計的基本方法和步驟，培養(yǎng)了自己在工程設計過程中的分析問題、解決問題和創(chuàng)新的能力 ，提高了在計算、制圖、運用設計資料、考慮技術決策等機械設計方面的基本技能以及機械CAD技術。 有不妥的地方請大家批評指正。</p><p>　　第2章 給袋系統(tǒng)設計</p>&

52、lt;p><b>　　2.1 背景技術</b></p><p>　　目前普遍使用的給袋式包裝機的給袋機構是用吸頭從螺桿升降式工作臺直接把包裝袋給吸到轉(zhuǎn)盤子夾里，因此只能是吸住包裝袋的一面，而另一面卻容易給彈開，會擋住子夾而使得包裝袋下落。另外，吸頭跟包裝袋的接觸面小，因此到子夾里的包裝袋容易打皺而導致袋口兩邊高低不統(tǒng)一，影響包裝質(zhì)量。</p><p>　　2.2

53、 GDR80給袋機簡介</p><p>　　GDR80給袋機是一款八工位給袋機，包括給袋工位、開袋工位、充填工位、振動1工位、振動2工位、熱封工位，打碼工位、落袋工位。結構合理設計簡單，廣泛用于食品、醫(yī)療、化工等方面。旋轉(zhuǎn)全自動包裝代替了手工包裝，為大型企業(yè)、中小規(guī)模企業(yè)實現(xiàn)了包裝自動化，提高了各行各業(yè)的生產(chǎn)效率，大幅降低了，快速更換包裝袋規(guī)格，自動給袋裝置的寬度可自動一次性調(diào)整。符合食品加工機械的衛(wèi)生標準，機器

54、上和物料或包裝袋接觸的零部件采用不銹鋼或其他符合食品衛(wèi)生要求的材料加工.包材損耗低。如圖2.1：</p><p>　　圖2.1 GDR80給袋機</p><p>　　2.3 GDR80給袋機給袋系統(tǒng)方案選擇</p><p>　　GDR80給袋機給袋系統(tǒng)方案的確定是給袋系統(tǒng)設計進行的一個重要的環(huán)節(jié)。它包括：</p><p>　　根據(jù)給袋機構的形

55、狀特征、尺寸精度、整體質(zhì)量和可占空間等條件進行分析與判斷，確定設計步驟，選擇合適的方案。</p><p>　　根據(jù)合適方案選擇合適的設計軟件進行三維建模。</p><p>　　根據(jù)三維軟件所畫的三維模型圖，進行機構受力分析、強度校核、運動仿真、確定正確的方案與選擇合適的材料和必要的工藝要求。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求以及現(xiàn)有制造水平、設備

56、能力等多種因素，卻定產(chǎn)品的社會定位。通常按小批量，低加工精度要求設計。</p><p>　　故通過網(wǎng)絡和相關書籍，對現(xiàn)有的給袋系統(tǒng)機構進行分析與對比，對選擇和改進自己所要設計的給袋系統(tǒng)方案具有指導作用。本文選擇一個具有代表性的且與本設計類似的方案進行參考，分析如下：</p><p>　　參考方案 給袋式包裝機給袋系統(tǒng)如圖2.2</p><p>　　圖2.2 給袋式包

57、裝機給袋系統(tǒng)</p><p>　　方案簡介：該機構的主要特征在于給袋機構具有機械手和給袋器，所述機械手具有夾袋裝置、支撐臂（5）、第一轉(zhuǎn)軸（15）、轉(zhuǎn)軸座（21）、傳動輪（12）、第一擺臂（13）、第二擺臂（14）及第一擺臂（13）、第二擺臂（14）動作的第一凸輪（16）和第二凸輪（17），所述給袋器具有盛袋室（9），盛袋室（9）安裝在升降桿（19）上，在所述盛袋室（9）的上方裝配有吸袋頭（8），所述吸袋頭（8）

58、通過管路與真空泵連接。該裝置增加了機械手，通過機械手的動作來將包裝袋夾到包裝袋轉(zhuǎn)盤夾子口上，因此給袋準確，并且不會出現(xiàn)包裝袋下落現(xiàn)象，保證了與袋口的統(tǒng)一性。提高了包裝質(zhì)量。本裝置與現(xiàn)有技術相結合具有實質(zhì)性特點與進步。</p><p>　　優(yōu)點：本方案由于增加了機械手,通過機械手的動作來將包裝袋夾到包裝袋轉(zhuǎn)盤子夾口上，因此給袋準確，不會出現(xiàn)包裝袋下落和保證袋口的統(tǒng)一性。</p><p>　　

59、缺點：機構結構復雜，制造難度大。在現(xiàn)有的機械加工水平下很難準確控制機械手的運動。外加給袋行程大且無什么支撐，保持機械手夾力要消耗多余的功率。</p><p>　　方案總結：通過對上述方案的分析與思考，結合自己設計方案，GDR80給袋機給袋系統(tǒng)。如圖2.3所示，為所設計給袋系統(tǒng)的右視圖，為了更好的觀察，隱藏了其中一些無關零件。 </p><p>　　1—17號凸輪 2—吸盤平行機構臂 3

60、—連桿 4—重錘 5—送袋裝置鏈輪</p><p>　　6—吸盤機構 7—夾袋座 8—夾袋夾</p><p>　　圖2.3 GDR80給袋機給袋系統(tǒng)</p><p>　　方案簡介：本給袋機構是一種八工位給袋式包裝機的給袋機構，包括送袋裝置、吸袋裝置和夾袋裝置，所述的送袋裝置包括鏈輪鏈條輸送機構、送袋板、重錘（4）、連桿（3），可調(diào)擋板和小帶輪，通過鏈輪帶

61、動送袋裝置帶輪（5）轉(zhuǎn)動并通過塑料帶轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的摩擦推動送袋板前進以達到送袋目的；所述吸袋裝置包括吸盤平行機構（2）、吸盤、真空管和凸輪，通過凸輪17（1）旋轉(zhuǎn)，帶動吸盤平行機構移動，在確定時間在確定地點吸盤吸住包裝袋并送至夾袋夾下方;所述夾袋裝置包括長短夾片（8）、夾片驅(qū)動桿、凸輪22、夾袋座和立柱座，通過凸輪旋轉(zhuǎn)帶動夾片驅(qū)動桿并通過齒輪傳動已達到夾片的開與合。由于設有送袋裝置、吸袋裝置和夾袋裝置，因此送袋準確，不會出現(xiàn)一次多袋情況，并

62、且包裝袋不會發(fā)生歪斜和下落現(xiàn)象，提高了給袋質(zhì)量。</p><p>　　優(yōu)點：結構簡單，操作方便，送袋準確，不會出現(xiàn)一次多袋情況，并且包裝袋不會發(fā)生歪斜和下落現(xiàn)象，故采用此方案進行建模設計。</p><p>　　2.4 給袋系統(tǒng)方案建模</p><p>　　方案確定后，對該類型包裝機進行測繪、分析、改進和計算，并采用SolidWorks2007進行建模設計，并通過So

63、lidWorks2007進行仿真檢測其工程上的可行性。最終確定其由送袋裝置，吸袋裝置和夾帶裝置三個裝置組成。如圖2.4：</p><p>　　1—送袋裝置 2—吸袋裝置 3—夾袋裝置</p><p><b>　　圖2.4 給袋系統(tǒng)</b></p><p>　　通過總體設計可以確定其在總圖中的具體位置，具體位置如圖2.5：</p&g

64、t;<p>　　圖2.5 GDR80給袋機</p><p>　　第3章 送袋裝置設計</p><p>　　3.1 送袋裝置簡介</p><p>　　送袋裝置結構如圖3.1</p><p>　　1—擋袋板2—小袋輪軸3—小帶輪4—螺桿5—鏈輪（Z=16）6—06B鏈輪7—托鏈輪</p><p>　　8—托

65、鏈輪軸9—送袋裝置鏈輪10—升降螺桿 11—大手輪軸 12—06B單排滾子鏈條</p><p>　　圖3.1 送袋裝置結構圖</p><p>　　如上圖所示該機構包括擋袋板（1）、袋輪軸（2）、小帶輪（3）、螺桿（4）、鏈輪（Z=16）（5）、06B鏈輪（6）、托鏈輪（7）、托鏈輪軸（8）、送袋裝置鏈輪（9）、升降螺桿（10）、大手輪軸（11）、06B單排滾子鏈條（12）等主要零件和其他未

66、標注零件組成。</p><p>　　該機構主要通過凸輪機構來進行控制，凸輪運動帶動吸袋平行機構臂運動，平行機構臂在將運動傳至連桿，連桿另一端接重錘，重錘與連桿以06B單排滾子鏈條（12）連接，在鏈輪（Z=16）（5）的相鄰鏈輪(Z=10)T同樣采用06B單排滾子鏈條（12）與、送袋裝置鏈輪（9）連接。送袋裝置鏈輪（9）和小帶輪（3）通過塑料帶連接，送袋板壓在上面，當塑料帶轉(zhuǎn)動時，由于送袋板自身重力的作用與塑料帶產(chǎn)

67、生一個充當動力的摩擦力，帶動送袋板前進。綜上所述，送袋裝置是通過鏈輪與凸輪共同協(xié)調(diào)來實現(xiàn)袋的間歇性供給，但方向不變。</p><p>　　3.2 送袋裝置機構設計</p><p>　　3.2.1 鏈輪鏈條機構設計</p><p>　　鏈條的選擇：通過測量和查詢機械設計手冊，最終確定鏈條類型為06B型。</p><p>　　節(jié)距P

68、 P=9.525</p><p>　　內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 </p><p>　　銷軸直徑 </p><p>　　套筒孔徑

69、 </p><p>　　鏈條通道 </p><p>　　內(nèi)鏈板高度 </p><p>　　外鏈板高度 </p><p>　　鏈

70、輪的設計 如圖3.2</p><p>　　圖3.2 鏈輪鏈條機構</p><p>　　計算項目 單位 計算結果</p><p>　　大齒輪齒數(shù) </p><

71、p>　　小齒輪齒數(shù) </p><p>　　從動齒輪齒數(shù) </p><p>　　所傳遞功率p KW p

72、=0.15KW</p><p>　　傳動比 </p><p>　　修正功率 KW </p><p>　　查機械手冊的 </p><p>　　初定中心距 mm

73、 </p><p><b>　　依設計需求中心距取</b></p><p>　　鏈條節(jié)數(shù)： </p><p><b>　　依實際需求取圓整</b></p><p>　　理論中心距： mm &l

74、t;/p><p>　　轉(zhuǎn)數(shù) 圈 </p><p>　　鏈速 </p><p>　　有效圓周力 </p><p>　

75、　作用于軸上的力 </p><p>　　小鏈輪包角 度 </p><p>　　鏈條長度 m </p><p>　　潤滑采用定期人工潤滑。</p><p>　　本鏈傳動的失效可能：</p><p>　

76、　1.正常潤滑的情況下，鉸鏈元件由于疲勞強度不足而破壞；</p><p>　　2.因鉸鏈銷軸磨損使鏈節(jié)距過度伸長，從而破壞正常嚙合和造成脫鏈；</p><p>　　3.經(jīng)常起動、制動、反轉(zhuǎn)造成沖擊破斷。</p><p>　　3.2.2 擋袋板的設計</p><p><b>　　如圖 板高</b></p>&

77、lt;p><b>　　總寬</b></p><p><b>　　可調(diào)板寬</b></p><p>　　其他具體尺寸如圖3.3，圖3.4</p><p><b>　　圖3.3 </b></p><p><b>　　圖3.4</b></p>

78、<p>　　3.2.3 升降螺桿的設計</p><p>　　1． 螺旋傳動的特點及選材</p><p>　　螺旋傳動能將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成直線運動，當螺旋升角大于摩擦角時，也可將直線運動轉(zhuǎn)變成螺旋運動，若小于則不能，因為螺旋傳動具有自鎖功能；能用較小轉(zhuǎn)矩獲得很大的推力和傳動比，具有較高的運動精度且傳動平穩(wěn)。</p><p>　　由于該螺桿只起升降作用且工作時

79、間不長故其轉(zhuǎn)速較低，螺旋副的失效也一般為擦傷，所以在選擇螺桿材料和熱處理時應提高螺桿的表面硬度，降低其粗糙度值，提高耐磨性。</p><p>　　本螺桿的工作條件是低速低載短時，且要具有一定得耐磨性，用于載荷較大，工作不頻繁的傳動，故選材如下：</p><p>　　材料 40Cr </p><p>　　熱處理

80、 淬火后回火，</p><p>　　硬度 40-45HRC</p><p>　　2． 升降螺桿的校核</p><p>　　升降螺桿承擔著整個送袋板和包裝袋的全部重量，為保證升降螺桿能正常工作，以保證怎個系統(tǒng)的正常工作，故對其耐磨性進行校核，校核如下：</p><p>　　計

81、算項目 單位 計算結果</p><p>　　螺桿的中徑 mm </p><p>　　螺桿旋合長度H mm H=350</p><p&

82、gt;　　螺桿旋合圈數(shù) 圈 100</p><p>　　螺距p mm </p><p>　　螺紋工作高度 mm </p><p>　　許用比壓

83、 7.5~13</p><p>　　螺旋副壓強P </p><p>　　由此可知耐磨性能通過。</p><p>　　3.2.4 傳動錐齒輪的設計</p><p>　　1． 錐齒輪傳動的特點</p><p&g

84、t;　　錐齒輪副多用在相交軸之間傳遞功率或運動。直齒錐齒輪副傳遞功率科打2000KW，線速度直齒錐齒輪不磨齒可達。單級傳動比小于10.傳動效率直齒錐齒輪可達。本錐齒輪模型及空間位置如圖3.5：</p><p>　　圖3.5 錐齒輪傳動機構</p><p>　　2． 錐齒輪傳動的設計</p><p>　　1.選擇齒輪材料及熱處理要求 據(jù)機械設計手冊可得</p

85、><p>　　小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)硬度229~286HBS</p><p>　　大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)硬度217~255HBS</p><p>　　2.初步設計 設小輪轉(zhuǎn)速為傳遞功率</p><p>　　查機械設計手冊得直齒錐齒輪按齒面接觸強度初步計算公式</p><p><b>　　式中初步取系數(shù)</b>

86、;</p><p><b>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　查機械設計手冊小、大齒輪的接觸疲勞強度極限：</p><p>　　查機械設計手冊取安全系數(shù)，則小、大輪許用動：</p><p>　　小齒輪大端分度圓直徑：</p><p>　　取，則大端模數(shù) 取</p>&l

87、t;p><b>　　3.幾何尺寸計算</b></p><p><b>　　小齒輪分錐角</b></p><p><b>　　大齒輪分錐角</b></p><p><b>　　大端分度圓直徑</b></p><p><b>　　外錐距<

88、/b></p><p><b>　　齒寬</b></p><p><b>　　平均模數(shù)</b></p><p><b>　　平均分度圓直徑</b></p><p><b>　　大端齒頂高</b></p><p><b&g

89、t;　　大端齒根高</b></p><p><b>　　齒根角</b></p><p><b>　　齒頂角</b></p><p><b>　　根錐角</b></p><p><b>　　頂錐角</b></p><p>

90、<b>　　大端齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　冠頂距</b></p><p><b>　　當量齒數(shù)</b></p><p><b>　　端面重合度</b></p><p><b>　　式中</b></p>

91、<p><b>　　3.接觸強度校核</b></p><p><b>　　查手冊 </b></p><p>　　動載荷系數(shù) </p><p>　　使用要求選用8級精度錐齒輪，查表得</p><p>　　故可求出動載荷系數(shù)。</p><p>　　

92、齒向載荷分布系數(shù) </p><p>　　齒間載荷分布系數(shù) </p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù) </p><p>　　彈性系數(shù) </p><p>　　重合度系數(shù) </p><p>　　螺旋角系數(shù)

93、 </p><p>　　錐齒輪系數(shù) </p><p><b>　　壽命系數(shù)查表得</b></p><p><b>　　齒數(shù)應力循環(huán)數(shù)</b></p><p><b>　　潤滑油膜影響系數(shù)</b></p><p><b

94、>　　工作硬化系數(shù)</b></p><p><b>　　尺寸系數(shù)</b></p><p>　　將上述系數(shù)帶入計算可得如下結果：</p><p><b>　　滿足強度要求。</b></p><p>　　由于本機構錐齒輪所受彎曲應力極小，故不作彎度強度校核。</p>&l

95、t;p>　　4.錐齒輪結構尺寸如圖3.6：</p><p>　　圖3.6 錐齒輪結構圖</p><p><b>　　3.3 本章小結</b></p><p>　　本章介紹了GDR80包裝機給袋系統(tǒng)送袋裝置鏈輪鏈條機構、升降螺桿機構、傳動錐齒輪機構的組成材料、尺寸和不同的性能指標，只有把這寫材料和不同的性能指標弄清楚了以后和對各機構進行必要

96、的校核才能對給袋系統(tǒng)進行設計。</p><p>　　第4章 吸袋裝置設計</p><p>　　4.1 吸袋裝置簡介</p><p>　　吸袋裝置結構如圖4.1所示</p><p>　　1—凸輪杠桿滾子軸2—吸盤平行機構軸3—吸盤平行機構臂盒4—吸盤座5—取袋氣管緊固螺栓 6—取袋氣管7—吸盤8—吸盤平行機構臂盒蓋9—吸盤平行機構小軸10

97、—吸盤平行機構臂 11—軸B 12—吸盤機構臂座 13—吸盤平行機構臂2</p><p><b>　　圖4.1 吸袋裝置</b></p><p>　　如上圖所示該機構包括凸輪杠桿滾子軸（1）、吸盤平行機構軸（2）、吸盤平行機構臂盒（3）、吸盤座（4）、取袋氣管緊固螺栓（5）、取袋氣管（6）、吸盤</p><p>　　（7）、吸盤平行機構臂盒蓋（

98、8）、吸盤平行機構小軸（9）、吸盤平行機構臂（10）、軸B（11）、吸盤機構臂座（12）、吸盤平行機構臂2（13）等主要零件和其他未標注零件組成。</p><p>　　該機構采用凸輪控制，通過凸輪運動，凸輪杠桿滾子軸（1）緊貼其作圓周運動，使吸盤平行機構臂（10）作四桿運動，周期運動的凸輪使得取袋氣管（6）和吸盤（7）實現(xiàn)來回的循環(huán)直線運動，由于采用拉伸彈簧可保持吸盤平行機構臂（10）在內(nèi)的四桿機構與凸輪的緊貼。

99、本機構還采用三吸盤錯落布置以保證吸袋的準確與牢固。</p><p>　　4.2 吸袋裝置機構設計</p><p>　　4.2.1 四桿機構設計</p><p>　　本機構中要桿組實現(xiàn)的運動是將凸輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為吸盤機構的平移運動故設計如下四桿機構：如圖4.2</p><p>　　圖4.2 四桿機構</p><p>　　

100、如上圖所示，機構壁座3固定作為機架，桿件4通過軸承與原動件凸輪連接，與壁盒1和桿件2一起構成了該四桿機構。</p><p>　　此機構中桿件2受力最大，為了保證該桿具有足夠的強度，必須使桿件危險截面的最大工作應力不超過材料拉伸的許用應力。</p><p>　　即 </p><p><b>　　—材料的安全系數(shù)</b>

101、;</p><p><b>　　—屈服極限</b></p><p><b>　　—許用應力</b></p><p><b>　　—許用最大拉力</b></p><p><b>　　—桿件危險截面積</b></p><p><b

102、>　　材料為Q235鋼，</b></p><p><b>　　滿足</b></p><p>　　故四桿機構可正常工作</p><p>　　4.2.2 吸盤機構設計</p><p><b>　　吸盤機構如圖4.3</b></p><p><b>　　

103、圖4.3 吸盤機構</b></p><p>　　本機構采用三個高低錯落吸盤保證物袋不易脫落，在吸袋四桿機構的推動下，真空吸盤前進到送袋機構擋板推動的包裝袋吸取自立包裝袋，送與夾袋夾下完成送袋后倒退回原位置，完成一個運動周期，實現(xiàn)自動給袋目的。</p><p>　　吸袋機構的推動力有由凸輪運動并經(jīng)單向鏈輪通過鏈條與重錘相連實現(xiàn)，利用重力原理實現(xiàn)給袋機構的自動給袋。</p&g

104、t;<p>　　同時本機構結構簡單，易于實現(xiàn)，性能價格比高，生產(chǎn)自動化程度高，能夠減輕操作者的勞動強度，提高工作效率?；境叽缭O計如下圖4.4、圖4.5所示：</p><p><b>　　圖4.4</b></p><p><b>　　圖4.5</b></p><p>　　吸盤平行機構臂尺寸如下圖4.6、圖4.

105、7所示：</p><p><b>　　圖4.6</b></p><p><b>　　圖4.7</b></p><p>　　4.2.3 吸盤控制凸輪設計</p><p><b>　　1． 電機的選擇</b></p><p>　　通過測繪工作選擇電動機的各項

106、數(shù)據(jù)如下表：</p><p>　　表4-1 電機的各項數(shù)據(jù)</p><p>　　總的減速比為1：50，通過計算凸輪的轉(zhuǎn)速為35.6r/min.則該凸輪為低數(shù)凸輪。</p><p>　　根據(jù)以上分析，可進行凸輪材料的選取。</p><p>　　2． 凸輪材料的選取</p><p>　　本凸輪的工作條件是低速低載，故選材如

107、下：</p><p>　　材料 HT300合金鑄鐵 </p><p>　　熱處理、極限應力σHO 退火180～250HB，</p><p><b>　　σHO=2HB</b></p><p><b>　　從動件接觸端</b></p>

108、<p>　　材料 45</p><p>　　熱處理 表面淬火40～50HRC</p><p>　　3． 凸輪公面粗糙度差及表</p><p>　　表4-2 凸輪公差及表面粗糙度</p><p>　　4． 凸輪尺寸的確定</p>&l

109、t;p>　　要確定出凸輪的具體尺寸，需確定從動件的位移、速度、加速度等與凸輪轉(zhuǎn)角的函數(shù)關系，然后在確定出相應的邊界條件。一般的設計原則是：從動件的位移線圖、速度線圖和加速度線圖應該都是連續(xù)的，尤其是在凸輪速度比較高的時候。</p><p>　　在確定具體尺寸之前可以先設計出凸輪輪廓線，凸輪的輪廓線可以用參數(shù)方程的形式表示。凸輪輪廓曲線的設計主要內(nèi)容是建立凸輪輪廓曲線的參數(shù)方程，利用計算機或者手工畫出凸輪的輪

110、廓，如果出現(xiàn)輪廓不光滑、有尖點等問題，則要修改凸輪、從動件的結構尺寸，甚至重新設計從動件的運動規(guī)律。</p><p>　　本次設計是根據(jù)實體測繪進行的，故通過掃描可直接得出凸輪的輪廓曲線，然后在根據(jù)具體要求進行相關的修正。掃描并修正后所得凸輪如下4.8圖：</p><p>　　圖4.8 吸盤控制凸輪</p><p><b>　　由上圖可知：</b&g

111、t;</p><p>　　AB段為推程運動段，最大推程運動角∠AOB=90°</p><p>　　BC段為遠休止段，遠休止角∠BOC=138°</p><p>　　AC段為回程運動段，最大回程運動角∠AOC=132°</p><p>　　推程運動角α—從動件由離凸輪轉(zhuǎn)動中心最近位置到達最遠位置時的相應的凸輪轉(zhuǎn)角&

112、lt;/p><p>　　遠休止角 —從動件在距凸輪轉(zhuǎn)動中心最遠的位置上停歇時相應的凸輪轉(zhuǎn)角。</p><p>　　回程運動角β—從動件由離凸輪轉(zhuǎn)動中心最遠位置到達最近位置時的相應的凸輪角。</p><p>　　通過測量得出該凸輪推程段與回程段各點坐標如表4-3與表4-4所示：</p><p>　　表4-3 吸盤控制凸輪推程段各點坐標</p

113、><p>　　表4-4 吸盤控制凸輪回程段各點坐標</p><p>　　5． 吸盤控制凸輪強度的校核</p><p>　　凸輪強度校核 </p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中—凸輪與從動件在接觸處的法向力，N</p><p>　　

114、—凸輪與從動件的接觸寬度，mm</p><p><b>　　—綜合曲率半徑，</b></p><p>　?。▋蓚€外凸面接觸用“+”） （4-2）</p><p>　?。ㄍ馔古c內(nèi)凹接觸時用“-”） （4-3）</p><p>　　—凸輪輪廓在接觸處的曲率半徑，mm&

115、lt;/p><p>　　—從動件在接觸處的曲率半徑，mm</p><p><b>　　—綜合彈性系數(shù)，</b></p><p><b>　　（4-4）</b></p><p>　　、—分別為凸輪和從動件接觸端材料的彈性模量，鋼對鋼=189.8、鋼對鑄鐵的=165.4、鋼對球墨鑄鐵的=181.3</

116、p><p><b>　　—許用接觸應力</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　粗糙度值低時取大值</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　—凸輪

117、轉(zhuǎn)速，</b></p><p><b>　　—凸輪預期壽命，</b></p><p>　　—對HT氮化處理的表面，其他材料</p><p><b>　　—安全系數(shù)，</b></p><p><b>　　其中</b></p><p><b

118、>　　=181.3</b></p><p><b>　　N </b></p><p><b>　　mm </b></p><p>　　為了使凸輪輪廓曲線不出現(xiàn)尖點須</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　

119、為滾子半徑，由測繪知 mm，則</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　取mm</b></p><p>　　則由公式（3-1）得：</p><p>　　其中 HB </p><p>　　取

120、 </p><p><b>　　由公式（3-5）得</b></p><p><b>　　滿足 </b></p><p><b>　　故凸輪強度符合要求</b></p><p>　　6． 吸盤控制凸輪機構行程分析</p><p>　　如圖