旋盖机设计说明书

本科生毕业设计（论文） I 摘 要 回转式旋盖机 适用于带螺纹的盖与瓶的旋盖 ， 市场上现有的回转式旋盖机大多数是半自动的包装机，瓶盖的疏理大多用人来完成，生产效率不是很高，而且加大了劳动强度，再生产时有一定危险，本设计为自动理 盖 而且是多工位旋盖 。 本文介绍了题目的研究背景和意义，论述了旋盖机在国内外的发展状况，介绍了本次设计研究的 内容及方法。本次设计的重点是包装机的总体设计方案、包装过程的 旋盖、输送方式和定位方法，在此基础上进行了运动与结构的设计。本次设计采用的包装方法是回转式的， 是通过圆柱凸轮的轮廓线来实现旋盖头的上下往复运动的 ， 通过行 星轮系传递转矩的； 而且在满足包装机械原理的条件下，充分考虑了整机的布局和经济性，同时该机还有结构简单、造价低、无污染、噪声小和人及功能合理的特点。 关键词： 旋盖机 ； 旋盖 ； 输送 。 本科生毕业设计（论文） II Abstract Rotary Capping Machine for the threaded cap and the bottle of screw cap, as the existing rotary capping machines are mostly semi-automatic packaging machine, bottle of Reorganizing the employer to complete most of the production efficiency is not very high and increased labor intensity, have a certain risk of reproduction, the design for the automatic management is a multi-position cap and screw cap. This article describes the background and significance of the research topics discussed Capper development at home and abroad, introduces the design of this study the content and methods. The packaging machine is designed to focus the overall design scheme, the packaging process of screwing conveyance methods and positioning methods, in this based on the movement and structure design. The design of the packaging used is rotary, through cylindrical cam contour to achieve capping head up and down reciprocating motion through the planetary gear transmission torque； and packaging machinery to meet the conditions of principle, give full consideration to the machine layout and the economy, while machine is also simple, low cost, no pollution, noise and human and functional characteristics of reasonable. Keywords: Capping Machine； capping； delivery. 本科生毕业设计（论文） III 目 录 摘 要 . I Abstract .II 目 录 . III 第 1 章 绪 论 . 1 1.1 设计题目背景 . 1 1.2 研究意义 . 1 1.3 国内外相关情况 . 1 1.4 选题意义 . 2 第 2 章 总体方案设计 . 3 2.1 设计任务分析 . 3 2.1.1 设计参数 . 3 2.1.2 工艺路线 . 3 2.2 功能分析 . 3 2.2.1 总功能确定 . 3 2.2.2 各功能分解 . 3 2.2.3 功能结构确定 . 3 2.3 功能求解 . 4 2.3.1 分功能原理解 . 4 2.3.2 系统方案求解 . 4 2.4 方案评价 . 5 2.5 系统方案原理图 . 5 2.5.1 各执行构件方案简图 . 5 2.5.2 画总体方案简图 . 7 第 3 章 执行系统设计计算 . 8 3.1 行星轮系的设计计算 . 8 3.2 旋盖头的设计计算 . 9 3.3 圆柱凸轮及行星轮的设计计算 . 9 3.4 输送链设计计算 . 9 第 4 章 传动系统设计计算 . 11 4.1 动力机的选择 . 11 本科生毕业设计（论文） IV 4.2 传动比分配 . 11 4.3 各轴转速、功率及转矩的设计计算 . 11 4.4 传动零件的设计计算 . 12 4.4.1 圆锥齿轮传动设计计算 . 12 4.4.2 带传动设计计算 . 16 4.4.3 链传动设计计算 . 18 4.4.4 轴的设计计算 . 19 4.4.5 轴的强度校核 . 24 4.4.6 轴承寿命计算 . 25 第 5 章 回转式旋盖机的安装、维护和安全 . 28 第 6 章 结论 . 29 参 考 文 献 . 30 致 谢 . 32 附录 英文原文 . 33 附录 中文译文 . 37 本科生毕业设计（论文） 1 第 1 章 绪 论 1.1 设计题目背景 旋盖机是自动灌装生产线的主要设备之一，用于玻璃瓶或 PET 瓶的螺纹盖封口。随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对产品的包装质量的要求也越来越高。由于螺纹盖具有封口快捷，开启方便及开启瓶后又可重新封好等优点，使其在许多产品的包装 中 应用越来越广泛，诸如饮料，酒类，调味料，化妆品及药品等瓶包装的封口就大量采用螺纹盖封口。目前现有的国产同类机型的封盖机的产量，速度和自动化程度都相对落后。为了适应现代包装机高速，高效和高可靠性生产的需要，研制了一种 回转式 旋盖机， 该机采用多工位回转式结构，机电气一体化，具有效率高，速度快，可靠性好和自动化程度高等优点。 1.2 研究意义 包装机械为包装工业提供装备机械，影响着各类包装制品工业的技术水平和产品档次，制约着包装工业的发展和速度。长期以来，我国包装机械行业非常薄弱，形不成规模和水平，致使我国包装工业发展极慢。我国包装机械行业在历经了七十年代的起步，八十年代的发展，九十年代由于包装制品发展的需要而实现了高速度发展，但是由于起步迟，起点低，规模小，我国包装机械总体水平要比发达国家落后 20年，国内目前需求量的 60/%，尤其是技术含 量高的技术装备依赖进口。对于包装制品工业，包装机械是我国包装工业的优势。 1.3 国内外相关情况 提高自动化程度是包装机械发展重要的趋势。产品和产量居世界之首的美国十分重视白装机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制，将自动化操作程序、数据收集系统、自动检验系统更多用于包装机械之中。日本则长于微电子技术，用以开那个值包装机械，有效地促进了无人操作和自动化程度的提高。在计量、制造和技术性能等方面居于世界领先地位的德国也高度重视提高自动化程度。几年前，德国包装机械系统设计时，自动化技术在整个系统操作及运行中还占 30%， 现在已占到 50%以上。 本科生毕业设计（论文） 2 1.4 选题意义 目前国内灌装生产线中广泛使用的旋开封盖口机大多为直线式旋盖机，由于直线式旋盖机是单通道式旋盖，其生产能力受到限制，不能适应高速旋盖的需要 ；另外，更换瓶子时调整比较困难，无法对 不同高度瓶子实现快速调整后进行旋盖；旋盖头单一，适应能力差，每一种瓶盖就要更换一次相应的旋盖头，既浪费时间，又增大成本。所以各生产厂家的旋盖机在旋瓶盖能力、效率、事宜瓶型、事宜瓶型及自动化程度等方面各有优缺点。为了适应现代包装机高速、高效和高可靠性生产的需要，在广泛吸收国内外先进机型的基 础上，设计此了机器。该机采用多工位回转式结构。 本次设计是针对 回转式旋盖机的不装设计 。主要工艺流程包括： 供瓶 +供盖 旋盖 输送 。 本科生毕业设计（论文） 3 第 2 章 总体方案设计 2.1 设计任务分析 采用传统的方法设计一台回转式旋盖机， 用于将容器盖上瓶盖。 2.1.1 设计 参数 生产能力： 4000 瓶 /小时 瓶盖尺寸：直径 30 40mm；高 20mm 瓶子尺寸：直径 60mm；高 50mm 60mm 2.1.2 工艺路线 供送瓶和盖 旋盖 送出产品 2.2 功能分析 2.2.1 总功能确定 回转式旋盖机的总功能为：将 盛满液体的容器固定在输送链上，用旋盖头将瓶盖旋在容器上，依次完成供瓶、供盖、旋盖、输送等工序。 2.2.2 各功能分解 整机的功能可分为：动力功能，传动功能，供送功能，旋盖功能，送出功能。 功能分解的目的是有更多的方案解用来参考，以便找到最优的设计方案。 2.2.3 功能结构确定 本科生毕业设计（论文） 4 2.3 功能求解 2.3.1 分功能原理解 用形态学矩阵求解 表 2.1 形态矩阵 功能解 分功能 1 2 3 4 A 动力 电动机 汽油机 柴油机 液压泵 B 供盖 理 盖器 人工 机械手 C 送 出 拨盘 带 机械手 链 可能的方案： 48434 根据工作条件及可行性选择 A1-B1-C1 2.3.2 系统方案求解 综合多方面的因素选定一下几种方案供参考： 1 电动机 -理盖器 -拨盘 2 链传送 -人工 -带 机械手送出：链、拨盘、带、旋盖：旋盖头送盖：转盘送瓶：链、拨盘执行送出：链、拨盘旋盖：旋盖头机械手供盖：里盖器、人工、供瓶：链传动机电动机、汽油机、柴油动力旋盖机 本科生毕业设计（论文） 5 3 液压泵 -机械手 -机械手 4. 电动机 -理盖器 -带 5. 电动机 -理盖器 -链 2.4 方案评价 方案评价 （ 如表 2.3） 表 2.3 方案评价表 评价标准 方案 P1 P2 P3 P4 P5 满足功 能要求 ？ ？ + + 合理性 ？ ？ + + 经济性 + + + 环境适应性 + ？ ？ + + 总评价 2 + + ？ ？ + ？ 3 + 4 + 由此得到方案 5 电动机 -理盖器 -链 此解为最优解 。 2.5 系统方案原理图 2.5.1 各执行构件方案简图 （ 1）此装置是依靠链传动，输送出已旋 盖的瓶，如图 2.2 所示。 图 2.2 链传动输送机构 （ 2） 此装置是旋盖头，拾取瓶盖是通过卡盖头种均布 6 个 O 型弹簧保持的 本科生毕业设计（论文） 6 钢珠完成，导向套避免捡盖时盖歪斜。当卡头将瓶盖 放在瓶口上与瓶口螺纹接触时，通过顶压弹簧产生顶压力使卡头内锥产生足够的摩擦力矩将瓶盖拧紧。旋紧后，离合器自动打滑，以此完成旋盖，如图 2.3 所示。 图 2.3 旋盖头机构 （ 3） 此装置是圆柱凸轮，其目的是使旋盖头实现升降，如图 2.4 所示。 图 2.4 圆柱凸轮机构 （ 4） 此装置是拨盘，输送需拨盘来完成，如图 2.5 所示。 本科生毕业设计（论文） 7 图 2.5 输送拨盘机构 2.5.2 画总体方案简图 整体布局结构要紧凑，在整体部局上要符合人机工程学学原理，料斗的高度要适中，以便上料，以便操作者能够方便的进行控制，如图 2.6 所示。 1-电机 2-减速器 3-输送链 4-旋盖头 5-理盖器 6-圆柱凸轮 7-供瓶机构 图 6 总体结构布置图 6 7 1 2 3 4 5 本科生毕业设计（论文） 8 第 3 章 执行系统设计计算 3.1 行星轮系的设计计算 拟定运动方案 根据执行系统的工作任务拟定实现该任务的运动方案 ，该机构及传递转矩而且大齿轮不动，因此我选择用一根实心轴外面再套一根空心轴，用实心轴支撑大齿轮及圆柱凸轮，用空心轴传递转矩。已知 Hn =10 minr ， 1n =10 6=60 minr ，两齿轮外啮合 12212112 ZZnn nnnniHHHHH 1n =10 6=60 minr Hn =10 minr )(21 21 dda 480mm 取 m=3.5 1Z =200 2Z =40 1d =m1z =700mm 2d =m2z =140mm 1ad =707mm 1fd =691.25mm 2ad =147mm 图 3.1 执行系统图 2fd =131.25mm P= m=10.99mm S=2m=5.495mm 本科生毕业设计（论文） 9 3.2 旋盖头的设计计算 运动方案确定以后 ，接着是合理选择执行机构的类型组合。旋盖头的上下运动时依靠圆柱图轮廓线来完成，旋盖的实现是依靠爪来抓住瓶盖，随着行星轮的转动开始旋盖，当盖宣到一定的时候应该用离合器，我这次采用的是电磁离合器，依靠两磁铁的磁性相互吸引，当盖旋好时离合器自动打 滑旋盖完成。 利用 圆柱螺旋压缩弹簧来缓冲旋盖头与瓶盖之间的力，同时依靠导向套来防止瓶盖歪曲。瓶盖的尺寸直径 30-40mm，高 20mm。 3.3 圆柱凸轮及行星轮的设计计算 行星轮的不仅自转，且要围绕大齿轮公转。转矩从大圆盘上传过来带着行星轮旋转，但是行星轮还有公转。因此我想到了用花键轴来解决。行星轮要在大齿轮上不仅做滚动，而且还要上下移动，所以大齿轮的厚度等于凸轮廓线的长度。与凸轮连接的轴不能转，因此我又一次选择用实心轴外面再套空心轴。 3.4 输送链设计计算 链轮基本参数计算 传动功率 cP0.0375kw，确定链 轮齿数 171 Z ， 172 Z 。 修正功率 P= 036.021 ffPckw 式中 :1f 为工况系数：查文献 17 第 14 篇 表 14.2-4 得 1f =1.0。 2f 为主动链齿数系数：由 17 第 14 篇 图 14.2-4 得 2f =0.96。 链条节距 p ：根据 p,n 查机械设计书图 4-11，确定链型号 06B 型节距 P=9.525 mm。 pa )5030(0 = 525.9)5030( =285.75 476.25mm 取 0a =400 （ 1）计算链长节数0X 032100 22 a pfZZpaX =84+17=91 014.32 17172 22123 ZZf 取 910 X 节 （ 2）最大中心距（理论中心距） 842 1717912 210 ZZXc 本科生毕业设计（论文） 10 32 84 fccpa mm05.4000884844525.9 2 mmaaa 85.39805.400003.005.400 smpnZv /6.0162.0100060 525.96017100060 11 Nv PF 2.222162.0 036.01 0 0 01 0 0 0 1201803.57180 12 azz mmZpd 77.5117180s in525.9180s in11 mmdpdd ra 33.5735.6525.925.177.5125.11max1 mmdpzdd ra 05.5435.6525.917 6.1177.516.1111m i n1 mmd a 551 取 mmddd rf 42.4535.677.5111 mmZpd 77.5117180s in525.9180s in22 mmdpdd ra 33.5735.6525.925.177.5125.12max2 mmdpzdd ra 05.5435.6525.917 6.1177.516.1122m i n2 552 ad取 mm mmddd rf 42.4535.677.5122 本科生毕业设计（论文） 11 第 4 章 传动系统设计计算 4.1 动力机的选择 根据工作负荷的大小和性质、工作机的特性和工作环境等，可参考同类 包装机进行选择电动机的种类、类型和结构形式、功率和转速，进而确定电动机的型号。因为负荷稳定（或变化很小）、长期连续运转的机械，可按照电动机的额定功率选择，而不必校验电动机的发热和起动转矩。所以根据国家标准，选择WXD8095 一级直联式 电动机该电机额定功率为 0.75KW， 输出轴 转速 138r/min，输出转矩为 48.7 Nm。 电机选择 Y2 系列三相异步电动机 电机型号 Y2-712-4 n 电 =1380r/min 减速器 0.37-8085A-11 4.2 传动比分配 总传动比 138101380 总i 传动比分配（由电机分配到主轴） 减i=11 带i=2.5 链i=2.5 锥i=2 根据电机功率及输入转矩在文献 12第 16 篇表 16 -18 选择 ZDY 型硬齿面圆柱齿轮 减速器 ，型号为 ZDY 150-5-I JB/T8853-1999 4.3 各轴转速、功率及转矩的设计计算 85.0减速器 ， 95.0带 ， 94.0链 ， 99.0轴承 ， 97.0锥齿 ， 99.0联轴器 0 轴：电机输出轴 37.00 rPP kw 13800 n r/min 56.21380 37.095509550110 nPT Nm 轴： 减速器高速轴 本科生毕业设计（论文） 12 348.00 . 9 599.037.001 带承 PP kw 5525.2138001 带inn r/min 02.6552348.095509550111 nPTNm 轴：主传动轴 308.095.099.095.0348.0 2212 减承链 PP kw 202 n r/min 07.14720308.095509550222 nPTNm 轴： 分配轴 287.099.095.0308.0 2223 承链 PP kw 203 n r/min 04.13720287.095509550333 nPTNm 轴： 分配轴 273.099.097.0287.0 2234 承锥 PP kw 104 n r/min 715.26010273.095509550444 nPTNm 4.4 传动零件的设计计算 4.4.1 圆锥齿轮传动设计计算 1.选择齿轮材料精度等级 齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料选用 45 钢，调质处理，由表 5 1查得 小齿轮 45 调质，硬度 217 255HB，取硬度为 235 255HB； 大齿轮材料选用 45 钢，正火处理，硬度 162 217HB，取 190 217HB。 齿轮精度等级为 8 级 2.按齿面接触疲劳强度设计 由式 5 54 本科生毕业设计（论文） 13 1d 3221)5.01(4 HEHRRZZuKTmm 初选tK=1.2 由 式 5 14 HZ= 20cos20sin2 =2.5 由表 5 5 查得 ：EZ=189.8MPa 取R=0.3 得 T1=119550np 1000=6239Nmm 由式 5 33 1N=601njLh=60 301(103008)= 4.3210 7 2= /i=4.3210 7/2=2.1610 7 查图 5-17 得1NZ=1.22, 2N=1.26 取 Zw=1.0，1limHS=1.0，LVR=0.92 由图 5-16(b)得1lim=590Mpa，2limH=570MPa 由式 (5-28)计算许用接触应力 1H=min1limHZN1ZXZWZLVR= 0.1 92.0590 =662.21Mpa 2H=min2limHHSZN2ZXZWZLVR= 0.1 92.01126.1570 =660.74Mpa 1d3221)5.01(4 HEHRRZZuKT （ 3-12） =33mm 取1=25，2=1Zi=225=50 实际传动比i=12zz=2 与理论相差为 0，在允许范围内 m=11zd=1.3mm 取标准模数 m=1.5mm 本科生毕业设计（论文） 14 1d1mz=1.525=37.5mm )5.01(11 Rddm =37.5(1 -0.50.3)=31.875mm mV =3111060ndm=0.05m/s 由 表 5 3 取AK=1.25 1001zvm=0.32 查图 5 4 v=1 R=2 2221 zz =56mm Rb R=0.356=16.7mm 取 b=20mm dm=1mdb=0.63 查图 5 7 得K=1.15 =Av=1.251.01.15=1.43 H=ZE u1u)5.01(2 22211 RbdKTH 2 =583.5Mpa 2 =660.3Mpa 安全 3.校核齿根弯曲疲劳强度 由式 5 55 F=211)5.0(2RmbdKT1FaYsa F 1=arctan21zz=arctan(1/2)=26.56O 2=190 =-26.56O =63.43 O 11vcosz=25/cos26.56O=27.95 222cosz50/cos63.43 O =111.78 按1vz, 查图 5 14 得1FaY=2.7,2Fa=2.24 本科生毕业设计（论文） 15 查图 5 15 得1saY=1.60，2sa=1.82 查图 5 18b 得1Flin=220MPa,2Flin=210MPa 查图 5 19 得1NY=1.0，2N=1.0 由式 5 32 得X=1.0 取ST=2.0，minFS=1.4 由式 5 31 1=XNFSTFY1min1lim=314.28MPa 2F=XN2min2lim=300MPa 1F=11)5.0(2RbdKT1FaYsa =71.13MPa S,该轴 C 截面是安全的。 4.4.6 轴承 寿命计算 已知 ： 7206C 轴承 基本额定动载荷 C=11200N， e=0.38,Y=1.47. 合成支反力： R1=2V12HRR=2538N 2=2V22=3053N 1S=1/(2Y)= 2538/(21. 47)=863N 2=2/(2Y)= 3053/(21. 47)=1038N A=max（1，S+Fa） =1038+154=1192N 2=max（ ， -Fa） =1038 N /R=1192/2538=0.47e=0.38 X1=0.72，Y1=2.39 / =1038/3053=0.34e=0.38 2=1，2=1.65 本科生毕业设计（论文） 26 轴承承受轻度载荷冲击 ,所以取df=1 根据弯矩合成图 f1m=1 f2=1 1P=d f1(XR+A1Y) =11 （ 0.72 2538+2.39 154） =2195N 2=df2m(2+2) =1 1 (1 3053+1.65 154)=3307N P20000h 大于轴承预期寿命 即轴承寿命够。 已知轴直径 d=17mm，工作无冲击；工作温度低于 120 C，要求轴承寿命为10 年。 由 17第 20 篇表 20.6-1 初选 锥齿轮球轴承 30203。基本额定动载荷rC 20.8KN，基本额定静载荷 orC =21.8KN， e=0.35,Y=1.7。 支反力分别为： ByR2.3N CyR45N BZR 419.64 N 8.318CZR N 合成支反力： BR = 22 BzBy RR = 22 64.4193.2 =419.65N CR= 22CZCy RR = 22 8.31845 =322N 计算轴承的派生轴向力 S 4.1 2 37.12 65.4 1 92 YRS BB N 图 .4.9 轴承截面图 7.947.12 3222 YRS CC N 求轴承的轴向载荷 A 由 轴的结构知 AF = 2aF =42.7 N ),m ax (1 BAC SFSA =max（ 137.4,123.4） =137.4 N 本科生毕业设计（论文） 27 ),m ax (2 CAB SFSA =max（ 80.7,94.7） =94.7 N 计算轴承的当量动载荷 P 由 35.033.065.4194.13711 eRA 查表 9-6，1X=1,1Y=0 由 4.029.03 2 27.9422 eRA 查表 9-6， 2X=1, 2Y =0 查表 9-7，取df=1.5 BP = df mf ( 1X 1R + 1Y 1A )=1.52( 1419.65+0)=1259N CP=df mf ( 2X 2R + 2Y 2A )=1.52(1322+0)=966 N CP10 年，故满足要求 本科生毕业设计（论文） 28 第 5 章 回转式旋盖机的安 装、维护和安全 一、安装 基础地面应平整，由各厂根据条件自行决定，只要能在安装范围内承受分拣机重量即可。 本设备 设由地脚螺栓在安装时应进行调试 ，对各部件之间的运动位置及自动控制系统按运动要求调试好 之后 ，使用时不要再做调整。 在安装 时需要进行调试 ， 保证整机各个工位执行的协调性，保证整机运转灵活。 二、 维护保养 1、工作结束后，应做好清洁工作，将残留在机器上的污滞清理干净并检查电源是否已经关掉。 2、 每 日机器工作后 ，首先断开电源，擦试机器表面、工作台等部位， 检查传动系统润滑情况，检查各种开关键的松紧情况。 3、应每星期检查一次各部润滑情况，如有故障应及时排除 4、 需要经常拆洗的零件应定时拆下进行解体清洗。 三、 安全要求 1、在运转中，如发生故障，首先关掉电源，才能进行修理。在修理过程中绝对不允许硬敲硬打，以免损坏机器。 2、工作后 温度很高，不要用手去碰 。 停机至少半小时才可对机械清理 、 维修 。 3、工作时不要用手或其它物体接触执行头 。 本科生毕业设计（论文） 29 第 6 章 结论 本设计首先 对任务要求进行了分析，进行了总体方案设计， 确定了各个机构的方案，之后分别对每个部分进行了设计计算。 本设计依据机械原理，采用旋盖头的转动来进行旋盖，旋 盖头采用 6 工位循环工作；并且通过圆柱图轮廓线实现上下往复运动，利用电磁离合器实现旋盖后的自动打滑，以满足工艺要求。本机具有供瓶、供盖、旋盖、输送等功能，能够实现 瓶盖尺寸：直径 30 40mm；高 20mm；瓶子尺寸：直径 60mm；高 50mm 60mm，旋盖，功率 4000 瓶 /小时 。本机采用回转式的工艺路线，节省空间，整体结构紧凑； 本次设计参考了各类包装机械设计的长处，同时借鉴了其它机械的优点完成了自动选改包装机部 装设计 本机还存在生产率偏低、自动化程度低、单机功能偏少等问题，应在生产率、自动化、多功能方面给以改 进。 本科生毕业设计（论文） 30 参 考 文 献 1. 吕宪昆中药丸自动装盒贴签装置中国专利， 93204026.8.1994 07 机械设计手册 .软件版 .V3.0 2. 周显权中药丸真空蜡壳包装机中国专利， 99223130.2.2000 08 3 3. 孙桓 .机械原理 .高等教育出版社 , 2000 4. 许林成等 .包装机械原理与设计 .上海科学技术出版社 ,1988 5. 赵韩等 .机械系统设计 .高等教育出版社， 2005 6. 侯珍秀 .机械系统设计 .哈尔滨工业大学出版社， 2003 7. 孙志礼等 .机械设计 .东北大学出版社， 2004 8. 中国机械 CAD 论坛 /read.php 9. 包装机械设计 .辽宁工业大出版， 2007 10. 中国知网 ./index.htm 11. 包装与食品机械 1997 年第 15 卷 第 6 期 12. 孔志礼 .机械设计 .东北大学出版社， 2000 年 9 月第一版 13. 成大先 .机械设计手册 .第四版 .第一卷 . 化学工业出版社， 2002 14. 成大先 .机械设计手册 .第四版 .第三卷 . 化学工业出版社， 2002 15. 成 大先 .机械设计手册 .第四版 .第四卷 .化学工业出版社 ,2002 16. 成大先 .机械设计手册 .第四版 .第五卷 .化学工业出版社 ,2002 17. 机械设计手册 .新版 .第二卷 .机械工业出版社 .2004 18. 机械设计手册 .新版 .第三卷 .机械工业出版社 .2004 19. 许成林主编 .包装机械 .长沙：湖南大学出版社， 1988 20. 张源泽主编 .轻工业包装技术 .北京：轻工业出版社， 1990 21. 郭敬孙主编 .包装机械应用技术 .上海：上海市包装协会， 22. 许福玲，陈尧明主编 .液压与气压传动 -2 版 .北京：机械工业出版社， 2004.7 本科生毕业设计（论文） 31 23. 吴宗泽，罗圣国主编 .机械设计课程设 计手册 -2 版 .北京：高等教育出版社，1999 24. 高德主编 .包装机械设计 .北京：化学工业出版社， 2005.6 25. 周开勤主编 机械零件手册 -4 版 .北京：高等教育出版社， 1994 26. 大连理工大学工程画教研室编 .机械制图 -5 版 .北京：高等教育出版社， 2003.8 27. 赵振起主编 .机械制图手册 .北京：国防工业出版社， 1986.10 28. 澎国勋主编 . 包装机械浅论 .北京：机械工业大学出版社， 1990 29. 沈跃泽主编 .国外常用液体灌装机构的概况 .包装机械 .1988.02 30. 全国包装机械标准化工作现状及展望 .中国包装工业， 2007.(12) 31. 北京国际食品加工及包装技术讨论会论文集， 1997 32. 包装与食品机械 2007 年 1 6 期目次 .包装与食品机械， 2007.(6) 33. 中国核心期刊 (磷选 )数据库 .全文收录期刊中国学术期刊综合评价数据库统 计源期刊 .南方农机， 2007.(5). 34. 杨晓玉 .食品包装机械发展的新趋势 .现代制造， 2007.(18). 35. 食品包装机械的专业化 .现代制造， 2007.(14) 36. 鹿保鑫 .冯江 .王峰 .李荣丽 .我国食品包装机械的现状与发展 .农机化研究， 2007.(6). 37. 包装与食品机械 .2006 年 1 6 期目次 .包装与食品机械， 2006.(6). 38. 汪再文 .世界包装机械市场展望 .中国包装工业， 2006.(10). 39. 许占林 .肖衡 .居荣华 .张连斌 .李蓓红 .中国包装机械和机械产品包装 .包装世 界， 2006.(3). 40. 包装与食品机械 .2005 年 1 6 期目次 .包装与食品机械， 2005.(6) 41. 龚溎义主编 .机械设计课程设计指导书 -2 版 .北京：高等教育出版社， 1990.4 42. Colin McPherson,Ben Hicks,Chris Berry,Tony Medland and Glen Mullineux Advances in Integrated Design and Manufacturing in Mechanical Engineering Part 1 Springer Netherlands 2005 81-94 本科生毕业设计（论文） 32 致 谢 经过几个月的不懈努力，终于顺利地完成了本次毕业设计的全部内容。在这几个月中，指导老师尚老师投入了大量的时间和精力，她不厌其烦地认真讲解、指导，对我的毕业设计起到了很大的帮助，她精益求精 、严肃认真的治学态度给我留下了终身难忘的记忆，让我受益菲浅。我要在此刻 毕业设计即将结束的时候，致以我最诚挚的敬意和感谢！感谢尚老师在我的整个毕业设计过程中给予的无私奉献和真切关怀。 在毕业设计过程中，当我遇到困难时同学们也热心地伸出了援助之手，与我共同分析问题、解决问题，使毕业设计顺利地进行下去。当我工作出现困难，心理上出现波动时，他们都能给予我及时的关心和帮助。我心里十分感激他们，在此，我对所有帮助过我的同学表示感谢！ 然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我打下机械 设计 专业知识的基础；同时还要感谢所有 的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。 最后，再次感谢帮助过我的老师和同学，以及在我的毕业设计过程中所有给予我帮助的人。 感谢 辽宁工业大学这 四年来对我的大力栽培 本科生毕业设计（论文） 33 附录 英文原文 Bale twine knotter with adjustable wiper 1. Background of the invention This invention relates to twine knotters for hay or straw baling machines and more particularly to an improved wiper arm for such knotters. In one conventional baler, the twine knotter includes a rotatably mounted billhook for forming a loop of twine thereabout. On one side of the billhook is a wiper arm which has a pair of finers defining a fork for receiving and guiding twine used to tie a bale. On one side of the billhook is a knife riveted to the fork for cutting the twine after a loop in the twine has been formed around the billhook. A wiper is formed integrally with the fork of the arm and strips or wipers the loop of twine form around the billhook as the severed end of the twine is held in the billhook jaw. Proper adjustment of the wiper arm relative to the billhook is critical to the operation of the nkotter as the wiper must strip or wipe the twine loop from the billhook to complete the formation of the knot. Wiper arm adjustment is performed initially at the point of manufacture and periodically thereafter when servicing the baler. It is accomplished by modeling or bending the arm in three areas with a special tool. By modeling, the wiper is centered with respect to the heel of the billhook and adjusted so theat it just clears the billhook jaw. For this reason, it is desirable that the wiper arm be relatively rigid and unyielding so that proper adjustment can be maintained and yet be sufficiently bendable to permit initial adjustmen. Also, in recent years , stronger twines are being used on such balers to tie bales of higher density. Such changes subject the wiper arm to higher forces during operation thus making it more difficult to maintain the arm in proper adjustmen, while at the same time, making the arm flexible enough to permit initial adjustment. Accordingly, it is an object of this invention to provide a knotter with an improved wiper arm having a strong and rigid construction to maintain an accurate adjustmen. Another object of this invention is to provide a knotter with a wiper arm which has a wiper which is easily and accurately adjustable with respect to the billhook of the 本科生毕业设计（论文） 34 knotter. 2. Summary of the invention These and other objects of the invention are accomplished by knotter comprising a rotatably mounted billhook for forming a loop of twine thereabout and a wiper arm with an improved adjustably mounted wiper for sliding a twine loop form the billhook while the twine end is retained in a jaw of the billhook to complete the formation of a weine knot. In one embodiment, the wiper has slots formed teerein and is adjustably mounted on the arm and relative to the billhook by screws inserted through the slots and thereadably mounted in the arm. In a second embodiment, the wiper has first and second portions joined together at a right angle and is asjustably mounted relative to the arm and to the billhook of the knotter by the insertion and removal of shims between the second portion of the wiper and the arm. 3. Brief description of the drawings FIG. 1 is a fragmentary perpective view of a twine knotter in accordance with a preferred embodiment of this invention. FIG. 2 is an esploded view of a wiper arm of the kontter shown in FIG.1 FIG. 3 is a view of the knotter of FIG.1 taken along line 3 3. FIG. 4 is a fragmentary perspective view of a knotter wiper arm in accordance with a second embodiment of this invention. FIG. 5-9 are fragmentary perspective views pf a knotter of FIG.1 showing progressive stages of knot tying. 4. Description of the preferred embodiments FIGS.1 3 show in fragmentary form a knotter 1 in accordance with the preferrde embodiment of this invention. Knotters of this general type are well knowen in the art and are widely used commercially, such as in the John Deere 466 Series balers sole by John Deere Company, a corporation of Delaware. Such balers are used for the baling of hay or straw into a rectangular parallelpiped shaped bale. Knotter 1 comprises a billhook 13 including (1) a center shaft 3on which billhook 13 is rotatably mounted in a knotter frame 5 and (2) a jaw 14 around which a loop of twine is formed as rotated and for retaining the twine end during knot formation. On one said of billhook 13 a twine disk 15 and a twine holder 16 are provided for holding a segment of twine 19. On the opposite side and below billhook 13, a wiper arm 17 is provided.Wiper arm 17 (FIGS.1,2) includes a twine guiding fork 20 preferably of cast iron,a knife blade 24 bolted to fork 20 cutting the twine and a wiper 21 for removing a 本科生毕业设计（论文） 35 loop of twine 19 from billhook 13.Fork 20 consists of a pair of fingers 22,23 between which twine 19 is received and guided and a vertex 25 at which fingers 22,23 are joined. One side of certex 25 has a boss 25 with a pair of threaded apertures 29,31 and th which wiper 21 is adjustably mounted. Fork 20 may be formed either by casting or forging and therefore is a strong, rigid component. Wiper 21, preferably of case hardened steel, is platelike and has a pair of slots 33, 35 corresponding in spacing to the threaded apertures 29,31 of boss 25. The profile of wiper 21 is conventional and has an arcuate recess or ledge 37. Wiper 21 is detachably mounted to fork 20 by a pair of screws 39,41 which pass through slots 33,35 and threadably engage apertues 29,31 so that fork 20 and wiper 21 are held tightly toghter. Wiper 21 is asjustable relative to fork 20 by moving wiper 21 back and forth in a plane parallel to the major planes of wiper 21 and in a direction parallel to the direction of elongation of slots 33,35 when screws 39,41 are loosened. Referring now to FIG. 3, wiper 21 is positioned closely to billhook 13 which ledge or recess 37 centered in relation to an outer surface or heel 43 of jaw 14. The maximum recommended clearance between a first portion 43 of jaw 14 and ledge 37 is 2.4.mm. at the closest distance which jaw portion 45 approaches during rotation of billhook 13 during the formation of a twine knot. In contrast to the conventional integral wiper arm described in the Background of the Invention which requires modeling or bending of the wiper arm at positions corresponding to positions A,B and C shown in FIG. 2 in order to adjust the wiper with respect to the billhook for proper stripping of a twine loop from the billhook, the present embodiment of the invention achieves alignment simply and easily by adjustment of wiper 21 by loosening of screws 39,41 and sliding platelike wiper 21 back and forth. This permits fork 20 and wiper 21 to be deformable in use. In accordance with the features of a second embodiment of this invention, FIG. 4 shows a vertex 51 of a wiper arm 53 identical to wiper arm 17 except for the portion shown and descrobed in FIG. 4. shows a vertex 51 of a wiper arm 53 identical to wiper arm 17 except for the portion shown and described in FIG. 4. Wper arm 53 portion shown and described in FIG. 4. Wper arm 53includes a wiper 55 having first and second portions 57, 59 joined together at a right angle.Wiper 55 is adjustably mounted to a major surface 61 of vertex 51 by an attachment means 63,here shown as a pair of bolts(only one of which bolt 65 is visble in FIG.4)inserted through aperture 67, 69 in wiper 55 and vertex 51, respectively. Adjustment pof the height of a ledge 71 of 本科生毕业设计（论文） 36 wiper 55 above surface 61 is accomplished by the insertion and removal of shim means 73 inserted on bolt 65 between surface 61 and second portion 59 of wiper 55. Shim means 73 is here shown as a plurality of washers. The functionng of knotter 1 for tying twine around a bale of hay is conventional and will be described herein only briefly. Particular reference is made to FIG.1 and FIGS.5 9 which show the progressive stages of knot formation. FIG.1 shows the condition when a needle 75 (showm in FIG.5) is threaded with twine 10 stored in a twine box (not shown) and from a prior cycle, one end of twine 19 is held in twine disk 15 by twine holder 16. Twine 19 is threaded through fork 20 between fingers 22,23 and ocer the top of bale 77. As bale 77 is formed and moves against twine 19,twine 19 is extended across the outer surface of bale 77 by pulling more twine from the twine box. As shown in FIG.5,when bale 77 reaches a predetermined length, a measuring wheel(not shown) activates kontter 1； and needle 75(with the help of a tucker finger, not shown) brings a second steand of twine 19 from below and around the trailing end of bale 77, through fork 20, across billhook 13 and into twine disk 15. In FIG.6, disk 15 is then turned (counterclockwise) sufficiently to permit twine holder 16 to secure both strands of twine 19 n disk 15 and billhook 13 starts to revolve. The turning of billhook 13(FIG.7) causes a loop 78 of twine 19 to be formde around the exteriof surface of billhook 13, and jaw 14 is opened to receive twine 19. wiper arm 17(FIG.7) is moved, thereby advancing knife 24 against twine 19 to cue twine 19 helld in disk 15 for the formation of the next knot in the next knotter cycle. Jaw 14 (FIG.8) is closed and holds the ends of twine 19 tighely. Further movement of wiper arm 17 causes wiper 21 to push or wipe the twine loop 78 from billhook 13 as jaw 14 holds the two cut 本科生毕业设计（论文） 37 附录 中文译文 手臂可调式捆包打结器 1. 发明背景 这项捆绳打结器的发明和割草机有关，更特别的是为打结机器改良了手臂装置。 传统的打包机、捆绳打结器包括一个可旋转地已安装好的钩镰，用来形成一个缠绕线圈。钩镰的一 边是一个