方便袋封口机的设计-毕业设计说明书

1、学 院（部）： 机械工程学院 专 业： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 余双 班 级： 机工1102 学号11405700707 指导教师姓名： 林益平 职称 教授 最终评定成绩： 湖南工业大学教务处 （2015届） 本科毕业设计（论文）资料2015 届本科毕业设计（论文）资料第一部分 本科毕业设计（论文）（2015届）本科毕业设计（论文）学 院（部）： 机械工程学院 专 业： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 余双 班 级：机工1102 学号11405700707 指导教师姓名： 林益平 职称 教授 最终评定成绩 2015年5月湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈

2、交的毕业论文（设计），题目方便袋封口机的设计是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。 作者签名： 日期： 年 月 日湖南工业大学本科毕业设计（论文）摘 要本文要求设计一个连续式的方便袋封口机，本文是以相似类型的封口机作为参考，同时讨论了各种各样的封口机的封口方法,同时分析各种封口方式的优缺点，最后重点对封口机构和曲柄滑块机构进行研究和设计。方便袋封口机主要由封口机构、供料机构、曲柄滑块机构和切断机构组成。原料被

3、安放在料辊上，经过托辊引导到封口机构，由封口机构对原料完成封口的工作，最后通过切断装置的切断，使原料分离为完整独立的方便袋个体。这种封口方法在技术上已经是比较成熟的一种了，它已经被广泛应用于实际的生产中。这次设计的方便袋封口机，可以根据选择的原料的具体规格，手动调节宽度，自动调节制袋速度。一般适合于单机作业。本文对方便袋封口机的工作原理、结构等做了适当的分析、说明和优化，并且在现有方便袋封口机的基础上进行一系列的设计，设计出一套可行的方案同时对封口机各部分装置和机构的设计选择，以及封口机传动系统的参数进行了相关的设计计算，最后使用绘图软件画出方便袋封口机主要的工程图。关键词：封口机，封口机构，

4、切断机构，曲柄滑块机构ABSTRACTThis paper we need design a continuous convenient bag sealing machine. .this paper has used a similar sealing machine as a reference,and discusses the sealing method for many sealing machine, and distinguish the good sealing method from the various sealing methods, and at las

5、t focus on the research and design of the hot sealing mechanism and crank slider mechanism.This machine is mainly made up of the horizontal hot sealing mechanism which seal the border of the bags, the feeding mechanism which supply the materials、the crank slider mechanism and the cutting mechanism.

6、Sealing materials are put in the roll barrel, through the carrier roller guide to sealing mechanism, then the cutting mechanism cut the materials, so that the separation for the complete convenient bag of individual.This kind of scheme is applied to producing in reality extensively, is a quite ripe

7、one technically. The bag sealing machine designed this time, can regulate width by hand,according to the sealing materials standard,which usually used in unit homework.This paper makes analysis and description of the working principle, sealing machine structure, and machine design based on the exist

8、ing sealing, designed for a set of feasible solutions and calculates the parameter of the transmission system,at last，using the drafting software to draw the homologous engineering drawings.Keywords:sealing machine,sealing mechanism,cutting mechanism,crank slider mechanism目 录第1章 绪论11.1 热压式封口机的概述11.2

9、 热压式封口机的发展现状及趋势11.3 原料的性能2第2章 总体方案的设计32.1 设计任务32.2 方便袋封口机的工艺分析32.3 传动方案的分析32.4 总体方案的确定5第3章 电动机的选择63.1 辊压引膜电机选择63.2 封口机构电机选择8第4章 V带传动的设计104.1 一级V带设计104.2 二级V带设计13第5章 同步带传动设计175.1 同步带概述175.2 同步带设计17第6章 键连接设计216.1 平键连接的设计216.2 键联接强度校核计算21第7章 曲柄滑块机构的设计227.1 选用曲柄滑块机构的原因227.2 曲柄滑块机构的设计227.3 切断机构曲柄滑块机构的设计2

10、57.4 热封与切断装置277.5 曲柄滑块机构结构28第8章 热封装置的设计308.1 热封方法的选择308.2 热封装置的设计30第9章 辊压引膜装置设计32第10章 其他结构设计3310.1 送料辊结构设计3310.2 料辊结构设计33结 论35参考文献36致 谢37III湖南工业大学本科毕业设计（论文）第1章 绪论1.1 热压式封口机的概述塑料袋封口机广泛应用于工厂、商店、零售部门，服务性行业及科研军工部门等各行业，在我国的发展脚步也是非常稳健。在目前的市场中，塑料袋封口机已经得到了广泛的使用，各大企业对于塑料袋封口机的技术都是非常认可的，因此一直以来，塑料袋封口机都是很受企业喜爱的。

11、所以纵使机械市场的包装设备再多，塑料袋封口机依然是很靓丽的，一样可以吸引很多企业的眼球1。本次设计的热压式封口机是对HDPE、LDPE筒膜材料进行横向的封口，具体为往复移动式横封器。1.2 热压式封口机的发展现状及趋势目前国外封口机在技术上已比较成熟。产品水平比较先进，年产值比较大的国家有:西德、日本、美国、意大利等。国外八十年代封口机的先进水平的标志是:（1)工作高速化、结构大型化（2)结构模块化 (3)现代先进技术的应用在产品性能、封口效果、结构情况等方面，我国已生产的封口机与国外同类型产品相比，具有如下差距:（1）产品的性能不太稳定，可靠性需要提高。（2）工作速度低。（3）封口效果差。（

12、4）对现代先进技术的应用较少。（5）结构形式单一，产品品种少。综上所述，国外在生产封口机方面开始较早，并已形成了一些能在一些方面代表世界水平的专业性公司。而我国在这方面起步较晚，近几年虽取得了进步，但与国外先进水平相比尚有较大的差距，有很多机器还需不断地改进，需提高现有产品的质量，需加强行业管理。1.3 原料的性能高密度聚乙烯，英文名称为“High Density Polyethylene”，简称为“HDPE”。HDPE是一种由乙烯共聚生成结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。其具有优良的耐化学品的特性，它能抗强氧化剂（浓硝酸）、酸碱盐以及有

13、机溶剂（四氯化碳）的腐蚀和溶解。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于防潮防渗用途。HDPE的软化点为125-135由于聚乙烯(PE)具有易合成、加工、无毒等性能，低密度聚乙烯薄膜在包装材料中应用比较普遍2。低密度聚乙烯，英文名称为“Low density polyethylene”，简称为“LDPE”。与高密度聚乙烯相比，其结晶度是55%65%，软化点与高密度聚乙烯相比是比较低的，只有90100。有良好的柔软性、延伸性、透明性、耐寒性和加工性；其化学稳定性较好，可耐酸、碱和盐类水溶液；有良好的电绝缘性和透气性；吸水性低；易燃烧。性质较柔软，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能

14、和耐低温性（可耐-70）。不足之处是其机械强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。第2章 总体方案的设计2.1 设计任务方便袋封口机的设计（1） 原料：HDPE、LDPE筒膜（2）制袋宽度：MAX 250 mm；（3）制袋长度：MAX 300 mm；（4）速度：MAX 30 m/min；（5）热封封口；2.2 方便袋封口机的工艺分析根据工艺过程，方便袋封口机的运转主要由四个执行机构完成：送料机构，加热封口机构，切断机构，辊压引膜。（1）送料机构由送料辊（托辊）组成，托辊是从动机构，由于原材PE筒膜具有较好的强度，所以可以利用辊压引膜装置所产生的拉力，来牵引产品，同时带动料辊转动。（2）利用送料辊（

15、托辊）可以简单方便的改变原料的运动方向。同时送料辊（托辊）还有避免皱褶产生的作用。（3）利用一对套在送料辊（托辊）上的橡胶圈对原材料产生一个约束作用，避免在工作过程中原料可能出现的偏移，松弛等问题。（4）为避免在生产过程中原料由于料辊的惯性和原料传输距离较远而产生松弛问题，因此使用了两个辊压引膜装置。（5）利用电阻通电时产生的热量来对原料进行加热，使原料一定程度的软化，最后利用曲柄滑块机构带动封口刀对原料进行挤压封口。（6）利用辊压引膜对已封口的产品进行运送，到达切断机构，利用机械产生的机械力对原料剪切，实现产品切断。（7）接收成品。2.3 传动方案的分析由于送料机构，由从动件送料辊（托辊）组

16、成，因此传动方案主要考虑三部分：加热封口机构的传动，辊压引膜装置的传动，切断机构的传动。（1）由于要准确的控制原料的运行距离，就需要对辊压引膜装置运行的圈数进行准确的控制，因此辊压引膜的传动由伺服电机提供动力，通过同步带轮减速，带动辊压引膜装置工作，如图2.1所示。图2.1 辊压引膜传动（2） 带传动用于功率不高，工作速度不快的场合，并且带传动还有传动平稳，噪声小的优点；而链传动在工作是会产生动载荷，有冲击的问题。在封口机构运行中，不可以有冲击，因此加热封口机构的传动由电动机提供动力，通过二级V带传动进行减速，再通过曲柄滑块机构实现上下运动，如图2.2所示。图2.2 加热封口机构的传动（3）切

17、断机构的传动由电动机提供动力，通过二级V带传动进行减速，再通过曲柄滑块机构实现上下运动，和图2.2基本相同。2.4 总体方案的确定总体方案如图2.3所示，原料由料辊经送料辊（托辊）到达辊压引膜，其中动力由辊压引膜提供。然后到达检测机构，检测机构用于检测材料是否均匀，直线的在送料辊（托辊）上移动；然后材料到达加热封口机构，对方便袋进行封口；在到达调整机构，调整机构用于调整方便袋封口与切口的距离；然后到达第二个辊压引膜；最后到达切断机构。图2.3 总体方案示意图第3章 电动机的选择3.1 辊压引膜电机选择3.1.1 电机功率确定查文献3和文献4可得PE筒膜的物理参数：拉伸强度：横向： 纵向：断裂伸

18、长率：横向 纵向密度：厚度：选取PE薄膜的厚度为，拉伸强度选，筒膜所能承受的最大力为： 式中：S为双层PE筒膜的横截面积选取工作时筒膜的最大拉力为，出袋速度选为，经过带传动，查文献7表13-1-1可知带传动效率为，则电机的功率：电机的额定功率应该大于，考虑到需要的电机功率不大，选取电机额定功率：3.1.2 电机转速确定在传动系统的总体设计计算中要求，制袋长度最长为 300 mm；速度最快为 30 m/min，即在材料输送速度最快时，每分钟可以做100个袋子。由于辊压引膜需要间歇停顿，查文献5表2选定每次停顿0.4s，因此实际速度最快是假设辊压引膜的直径为，那么转速查文献6可得伺服电机的数据如表

19、3.1所示。表3.1 伺服电机的数据 电动机型号额定功率（kw）电动机转速额定转矩（N/m） SFC 配置转子惯量()SM 80-013-30 LFB 0.4 3000 1.3 SA3L04C SM 80-024-30 LFB 0.75 3000 2.4 SA3L04C SM 80-033-30 LFB 1 3000 3.3 SA3L04C SFC配置适用于过载倍数要求不高、单位时间内电机起停次数不多、高速轻载的场合6。辊压引膜的动力要求不高，因此根据额定功率可以选择型号为SM 80-013-30 LFB的伺服电机，交流伺服电机的额定转数为，设同步带轮的传动比为，实际工作中伺服电机会用到的最大

20、转速为，同时伺服电机的速度可以准确的控制，因此在计算中可选转速来进行计算。3.1.3 伺服电机结构伺服电机的结构如图3.1所示。图3.1的左图为正视图，伺服电机上有4个螺纹孔，螺纹孔和直径为6mm的螺栓配合，把伺服电机固定在机架上。查文献6可得伺服电机的轴的直径为19mm，键槽长为25mm。图3.1 伺服电机结构3.2 封口机构电机选择3.2.1 选择电动机的类型按工作要求选用Y系列三相异步电动机，电压为220V。由于封口机要求每分钟制100个袋子，即曲柄滑块机构每分钟运动100次，而带动曲柄运动的轴的转速为。3.2.2 选择电动机容量查文献7表13-1-1得到，V带传动的传动比小于10，为适

21、合电动机的额定转速，可选用二级V带传动，故电动机转速的可选范围为：,根据同种类机器所需要的功率，设需要额定功率为1.1kw的电动机。符合这一范围且且额定功率为1.1kw的同步转速有、。把这种方案进行比较。如表3.2所示。表3.2 电动机的数据方方案电动机型号 额定功率 电动机转速最大转矩/额定转矩价格同步转速满载转速1 Y90S-41.1 1500 14002.75 较低2 Y90L-61.1 1000 9102.2 较高通过对两种方案比较可以看出：通过对上述两种方案比较可以看出：方案I选用的电动机转速高、质量轻、价格低，速度比要求的要快，但降低速度是没有限制的，故选方案I较为合理。同时V带轮

22、的的传动比为，因此对于一级V带传动，小带轮转速，大带轮转速；对于二级V带传动，小带轮转速，大带轮转速。3.2.3 电动机结构电动机的结构如图3.2所示，电动机和V带轮相连接的轴的尺寸为24mm，上偏差为+0.009，下偏差为-0.004。电动机的整体直径为175mm，轴心和机架的距离为102mm。为把电动机固定在机架上，使用了4个M12的螺栓。图3.2 电动机结构主视图电动机的侧视图如图3.3所示。螺栓之间的中心距为100mm。电动机的总体长度为320mm。图3.3 电动机结构侧视图第4章 V带传动的设计4.1 一级V带设计4.1.1 确定计算功率和转矩查文献7表13-1-17查得工作情况系数

23、，故4.1.2 选择V带的带型根据和小带轮转速,查文献7图13-1-1可知，选用Z型V带。4.1.3 确定带轮基准直径并验算带速v（1）初选小带轮直径查文献7表13-1-10和表13-1-11，则取 （2）验算带速v: 为5m/s<v<25m/s,故带速合适。（3）计算大带轮的直径：根据文献7表13-1-11，取整为4.1.4 确定V带中心距a和基准长度（1）根据文献7表13-1-16得 (4.1)由式（4.1）得初定中心距（2）计算带所需的基准长度 查文献7表13-1-4，取 （3）计算实际中心距a 4.1.5 验算小带轮上的包角4.1.6 计算V带的根数Z（1）计算单根V带的额

24、定功率查文献7表13-1-19，由线性插值法可得查文献7表13-1-19，可得查文献7表13-1-22，由线性插值法可得查文献7表13-1-23，可得（2）计算V带的根数z 取整数，故Z=4根4.1.7 计算单根V带的初拉力查文献7表13-1-24得Z型带的单位长度质量，所以4.1.8 计算压轴力QV带对轴的压力Q为 由以上计算可得带的选择如下：表4-1 V带轮的选用尺寸带类型长度根数 传动中心距带轮基准直径普通V带Z型1600mm4根513mm71mm（主）280mm（从）4.1.9 V带轮的结构设计对于从动轮，查文献7表13-1-13可知选用,已知带型为Z型V带，槽数4，查文献7表13-1

25、-10可得：轮毂查文献7表13-1-10可得：，查文献7表13-1-10 轮缘宽 可得 顶圆 对于主动轮因此选用实心式。已知带型为Z型V带，槽数4，查文献7表13-1-13可得：孔径 ，轮毂查文献7表13-1-10可得：， ， 查文献7表13-1-10 轮缘宽 可得 顶圆 4.1.10 V带轮的材料查文献7可知当时，都采用HT150的灰铸铁4.2 二级V带设计4.2.1 确定计算功率和转矩查文献7表13-1-1可知V带传动效率为，查文献7表13-1-17查得工作情况系数，故4.2.2 选择V带的带型根据和小带轮转,，查文献7图13-1-1可知，选用A型V带。4.2.3 确定带轮基准直径并验算带

26、速v（1）初选小带轮直径查文献7表13-1-10和表13-1-11，则取 （2）验算带速v: （3）计算大带轮的直径：根据文献7表13-1-11，取整为4.2.4 确定V带中心距a和基准长度（1）查文献7表13-1-16得 (4.2)由式（4.2）得初定中心距（2）计算带所需的基准长度 查文献7表13-1-4，取 （3）计算实际中心距a4.2.5 验算小带轮上的包角4.2.6 计算V带的根数Z（1）计算单根V带的额定功率查文献7表13-1-19，由线性插值法可得查文献7表13-1-19，由线性插值法可得查文献7表13-1-22，由线性插值法可得查文献7表13-1-23，可得（2）计算V带的根数

27、z 取整数，故Z=4根4.2.7 计算单根V带的初拉力查文献7表13-1-24得A型带的单位长度质量，所以4.2.8 计算压轴力QV带对轴的压力Q为由以上计算可得带的选择如下：表4-2 V带轮的选用尺寸 带类型长度根数 传动中心距 带轮基准直径普通V带A型 1600mm4根500mm 90mm（主） 280mm（从）4.2.9 V带轮的结构设计对于从动轮，查文献7表13-1-13可知选用六孔孔板式，取。已知带型为A型V带，槽数4，,查文献7表13-1-10可得：轮毂查文献7表13-1-10可得：， 取查文献7表13-1-10 轮缘宽 可得 顶圆 对于主动轮因此选用实心式。已知带型为A型V带，槽

28、数4，查文献7表13-1-10可得：孔径 ，轮毂查文献7表13-1-10可得：， 取查文献7表13-1-10 轮缘宽 可得 顶圆 小带轮的结构如图4.1所示图4.1 小带轮结构4.2.10 V带轮的材料查文献7可知当时，都采用HT150的灰铸铁第5章 同步带传动设计5.1 同步带概述同步带传动同时也被称为同步齿形带传动，它是由梯形同步带和有齿带轮组成的一个整体。同步带传动具有以下明显的特点：带轮间的传动是比较的精确的；同时预张紧力小，因此轮轴和轴承上所承受的载荷也就相对减小；同步带的材料多种多样一般是用复合材料制作的；传动轮中心距要求比较严、安装精度要求比较高；同步带是预制件，现在开始已趋于标

29、准化，设计更加方便可靠，生产制造可以可由专业的工厂进行。同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的一种新型传动带。由于同步带是利用齿工作面与带轮齿槽啮合进行传动，因此带与带轮之间在传动过程中没有滑差而呈现同步传动8。同步带综合了摩擦型带传动和链传动的优点，在食品机械、烟草机械、化工机械、轻工和通用机械等行业对同步带的使用非常广泛9。同步带轮的制造材质一般是以碳钢、铝合金、尼龙、铸铁为主。5.2 同步带设计5.2.1 计算功率根据工作条件，查文献10表12.4-6查得工作情况系数，故5.2.2 求模数根据和小带轮转速,查文献10图2.4-11可知。依据小带轮转速和模数，查文献7表

30、13-1-69可知， 为大于1的小带轮增齿系数。5.2.4 计算传动轮节圆直径 5.2.5 验算传动带线速度5.2.6 确定标准齿形带长度（1）根据文献7表13-1-67 (5.1)由式（5.1）得 初定中心距（2）根据文献7表13-1-67可知 因为模数，查文献7表13-1-55和表13-1-56，取 ，同步带齿数，宽度。（3）计算实际中心距a5.2.7 确定并协调根据文献7表13-1-67可取5.2.8 计算带宽b依查文献7表13-1-67可知，依查文献7表13-1-77可知，。查文献7表13-1-52，取 5.2.9 验算切应力查文献7表13-1-79得其中5.2.10 验算压强许用压强

31、，由按由献7表13-1-79可知5.2.11 作用在轴上的力5.2.12 带轮的结构设计（1）大带轮的结构设计对于模数，查文献7表13-1-60可知同步带传动的大带轮选用齿槽角 节距 节圆直径 齿侧间隙 名义径向间隙 径向间隙外圆直径 其中查文献7表13-1-52可得外圆齿距外圆齿槽宽 其中查文献7表13-1-52可得齿槽深 其中查文献7表13-1-52可得齿根圆角半径 齿顶圆角半径查文献7表13-1-65可得大带轮两侧不设挡圈（2） 小带轮的结构设计对于模数，查文献7表13-1-60可知同步带传动的小带轮选用齿槽角 节距 节圆直径 齿侧间隙 名义径向间隙 径向间隙外圆直径 其中查文献7表13

32、-1-52可得外圆齿距外圆齿槽宽 其中查文献7表13-1-52可得齿槽深 其中查文献7表13-1-52可得齿根圆角半径 齿顶圆角半径查文献7表13-1-64可得小带轮两侧设挡圈，5.2.10 带轮的材料查文献10可知都采用铝合金第6章 键连接设计6.1 平键连接的设计6.1.1 一级V带大齿轮的平键由V带轮孔径选用了，查文献7表5-3-8选用键的公称尺寸，长度，轴深的公称尺寸为，轮毂深的公称尺寸为6.2 键联接强度校核计算6.2.1 普通平键的强度条件根据文献11公式3.1中可知， (6.1)式中：传递的转矩() 键的高度（） 键的工作长度（），圆头平键，为键的公称长度，为键的宽度（） 轴的直

33、径（） 键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力（），根据文献11中表3.1中按材料为Q235-A，载荷性质为轻微冲击查得.6.2.2 一级V带上键的校核对于大带轮上的键，已知：公称尺寸，键的长度可选择，于是由式（6.1）得， ，故该键安全。第7章 曲柄滑块机构的设计7.1 选用曲柄滑块机构的原因平面连杆机构在重型机械、纺织机械、食品机械、包装机械、农业机械中都有广泛的应用12。在封口机的设计中，加热封口机构和切断机构是需要上下移动的。而一般机构的提供动力的部件常选择电动机。因此主动件作旋转运动，而相应的从动件却是作位置移动，要求实现将转动变为移动的功能。为实现此功能，最符合使用要求的就是曲柄

34、滑块机构。7.2 曲柄滑块机构的设计加热封口机构和切断机构所需要的多杆机构基本相同，在以下的设计中主要研究加热封口机构的所需要的多杆机构，多杆机构总体示意图如图7.1所示。图7.1 多杆机构总体示意图查文献13的公式1.1计算多杆机构的自由度。其中有5个构件，7个低副，0个高副。可得,及该机构的自由度为1.由于只有一个原动件，则该机构具有确定的相对运动。由于此多杆机构的结构比较复杂，可以分解为一个曲柄滑块机构和一个曲柄摇杆机构，如图7.2所示。图7.2 多杆机构拆分示意图7.2.1 曲柄摇杆机构的设计铰链四杆机构存在曲柄的条件为：曲柄和机架之一必为最短杆；最短杆和最长杆的长度之和必小于或等于其

35、余两杆的长度和。该长度之和关系称为杆长条件13。同时查文献13的结论可知，连架杆之一为最短杆时，得到曲柄摇杆机构。参考图7.2，设曲柄摇杆机构的机架长度最长为590mm，连架杆1的长度最短为50mm，连架杆2的长度为140mm，连杆3长度为610mm。（1）行程变化系数计算曲柄滑块机构的急回运动特性如图7.3。由图可知极位夹角，摇杆摆过的角度，查文献13公式1.2-9可知行程熟读变化系数图7.3 曲柄摇杆机构急回运动特性（2）压力角和传动角计算由于要求所涉及的机构既能实现给定的运动规律，又要机构运动轻便，有较高的传动效率。因此要考虑传动角和压力角的问题。对于连杆机构，经常用压力角的余角，即连杆

36、和摇杆之间所加的锐角的大小来衡量机构传力性能的好坏，而这个锐角被称为传动角。根据，可知压力角越小，传动角越大，对于机构的工作就越有利。并且在机构的运动中，传动角的大小是在不停地发生变化的。为了保证机构传动处于良好的状态，就必须规定最小的传动角，而在一般情况下应使。而在高速和传递大功率时，10 。最小传动角将出现在曲柄转到和机架共线的两个位置之一，也就是重叠共线和拉直共线。如图7.4所示，最小传动角为，符合要求。图6.4 最小传动角（3） 死点位置当把摇杆作为主动件，曲柄作为从动件时，在机构的转动过程中，就会出现连杆和从动件曲柄处于共线位置。在这个位置时，无论力有多大，都不能使从动件曲柄转动，机

37、构在这种位置称为死点位置。而在本次设计的机构中是把曲柄作为主动件的，机构在转动过程中是不会出现摇杆和连杆共线的情况，因此机构是没有死点位置的。7.2.2 曲柄滑块机构的设计参考图7.2，设曲柄滑块机构为偏置的曲柄滑块机构，连架杆1的长度为70mm，连杆2的长度为150mm.偏置距离为50mm。由于曲柄滑块机构为偏置的曲柄滑块机构，如图7.5所示其极位夹角，行程变化系数曲柄滑块的最大位移为152mm。图7.5 曲柄滑块机构急回特性由上面曲柄滑块机构的设计可知摇杆摆过的角度，因此曲柄滑块机构中曲柄的摆动角度只有，由此可以做出图7.6，得到曲柄滑块机构的最大行程为。图7.6 曲柄滑块机构行程7.3

38、切断机构曲柄滑块机构的设计7.3.1 曲柄摇杆机构的设计参考图7.2，设曲柄摇杆机构的机架长度最长,为1000mm，连架杆1的长度最短,为60mm，连架杆2的长度为260mm，连杆3长度为1100mm。（1）行程变化系数计算曲柄滑块机构的急回运动特性如图7.7所示。由图可知极位夹角，摇杆摆过的角度，查文献13公式1.2-9可知行程熟读变化系数图7.7 急回运动特性（2）压力角和传动角计算最小传动角将出现在曲柄转到和机架共线的两个位置之一，也就是重叠共线和拉直共线。如图7.8所示，最小传动角为，符合要求。图7.8 最小传动角7.3.2 曲柄滑块机构的设计参考图7.2，设曲柄滑块机构为偏置的曲柄滑

39、块机构，连架杆1的长度为70mm，连杆2的长度为150mm.偏置距离为50mm。由于曲柄滑块机构为偏置的曲柄滑块机构，如图7.9所示其极位夹角，行程变化系数曲柄滑块的最大位移为152mm。图7.9 曲柄滑块机构急回特性由上面曲柄滑块机构的设计可知摇杆摆过的角度，因此曲柄滑块机构中曲柄的摆动角度只有，由此可以做出图7.10，得到曲柄滑块机构的最大行程为。图7.10 曲柄滑块机构行程7.4 热封与切断装置为了计算和设计的方便与简洁，在热封装置和切断装置的设计中，可以使它们同步的运动，即热封装置在接触PE筒膜的时间和切断装置接触PE筒膜的时间是相同的。它们在一次的往返运动中，同时在行程的底端PE筒膜

40、对产生作用。如图7.11，在此位置是热封装置的刀口和切断装置的刀口同时接触PE筒膜。这样就可以使机器运转之后，每一次热封装置的刀口和切断装置的刀口都是同时接触PE筒膜的。图7.11 热封与切断位置7.5 曲柄滑块机构结构曲柄滑块机构的结构装配图如下图7.12.。在实际的设计中为达到曲柄滑块的运动形式，即把循环旋转运动变成连杆的上下往复运动，要对其曲柄进行合适的设计，其中的选择有曲轴和偏心轮。曲轴价格较高，为了节约成本选用偏心轮。在此结构中，定位螺栓2把挡圈3固定在轴1上，其目的是为了防止偏心轮4相对轴1左右移动。偏心轮4其用平键与轴1相连接，用以避免偏心轮4相对轴1转动。在本结构中轴1、定位螺

41、栓2、挡圈3、偏心轮4这四个零件是相对静止的，即他们可以随着轴1同步转动。在设计中为了简便，可以把挡圈3和偏心轮4设计为一体的。连杆6则通过两端的螺纹进行连接；连杆6在上有预紧螺母5，当连杆6连接好之后，拧紧预紧螺母5，可以产生预紧力，避免连杆6随着偏心轮4运动而产生松动。摇杆8通过定位螺栓2和轴相连接，而曲柄7也通过定位螺栓2和轴相连接；由于摇杆8和曲柄7和同一个轴相连接，在运动时会产生联动效果，即摇杆8转动一定的角度曲柄7也会同方向的转动一定的角度。偏心轮4可以选用40Cr，使用调质进行处理。偏心轮和套筒的公差可等级以选择IT6级，配合公差为G6/h6.套筒和连杆6的连接也是螺纹连接，并且

42、需要用螺母5进行预紧。1-轴 2-定位螺栓 3-挡圈 4-偏心轮 5-预紧螺母 6-连杆 7-曲柄 8-摇杆图7.12 曲柄滑块机构结构连杆的连接方式如图7.13所示。连杆1和连杆3使用铰制孔螺栓2连接，连杆1和连杆3的孔径均为13mm，公差等级选择IT6级，公差为G6。铰制孔螺栓2的公差等级选择IT6级，公差为h6。曲柄滑块机构中其余部位的连接均是采用此种方式，也使用相同的公差。图7.13 连杆公差第8章 热封装置的设计8.1 热封方法的选择在本次机器的设计中，所用的原料为HDPE、LDPE筒膜。因此只需要对此薄膜包装材料进行横向的封口，不需要进行纵向的封口。按照横封器运动形式的不同，横封器

43、可以分为旋转式横封器和往复式横封器两种。同时根据横封器加热方式的不同，横封器可以分为高频加热式、电加热式、脉冲电加热式等14。旋转式横封器在封接的瞬间，刀座同包装材料的外表面为线接触。封口机运行的速度越快，封接加热的时间越短，在横封的过程中，旋转式横封器刀座的旋转半径占用较大的空间，使得长度尺寸较小同时高度尺寸较大的物料难以封口。因此当包装材料的厚度尺寸或者热熔温度较高时，利用普通的旋转横封器往往难以达到理想的封接效果。这是就有了间歇式横封器，也就是往复移动式横封器。往复式横封器的优点：横封质量好，可以横封厚度较大的物料。缺点：横封器的横封速度较慢，结构尺寸较大，结构也比较复杂。8.2 热封装

44、置的设计在本设计中选用往复式横封器，通过上下运动实现封口，具体的结构如图8.1所示。1-连接杆 2-滑竿 3-弹簧 4-螺栓 5-连接块 6-支座 7-加热装置 8-进线口 9-底座图8.1 热封装置结构图中滑竿2和机器下部的结构相连接，相当于曲柄滑块机构的执行装置。滑竿2与支座6之间为滑动摩擦，装配时要在其接触位置添加润滑油。滑竿2随后和连接块5接触，在接触面也要添加润滑油；滑竿2和连接块5接触的公差等级可以选择IT6级，配合公差为G6/h6。最后滑竿2通过螺母固定在连接杆1上。连接杆1通过螺栓4与连接块5相连接，在中间要安装弹簧3；通过调整螺栓4的螺母，同时因为有弹簧3进行缓冲，因此可以很

45、好的调整连接杆1和连接块5之间的距离。在这里弹簧3可以起到缓冲加热装置7和底座9的接触碰撞的作用，也可以在一定程度上调整加热装置7和底座9的接触时间，也就是热封的时间。底座9通过螺栓和机架相连接，也通过螺栓和支座6相连接。在加热装置7中有进线口8，由于能力有限不对加热装置7中的具体结构做具体分析。同时加热装置7和连接块5的连接方式见下图8.2。1-加热装置 2-定位螺栓 3-连接块图8.2 连接方式在图8.2中，加热装置1和连接块3接触的接触头，需要进行特殊的加工，不可以直接用圆柱体。因为圆柱体即使用定位螺栓2定位也可能有滑动，而将接触头与定位螺栓2接触的面加工平整，可以有效的避免加热装置1相

46、对连接块3发生转动。第9章 辊压引膜装置设计滚压引膜装置的结构如图9.1所示。辊筒7的轴通过深沟球轴承1和支架2相连接；钢辊6也通过深沟球轴承1和支架2相连接。支架2则通过螺栓4和机架3相连接。辊筒7和钢辊6之间还要加上弹簧6，这样的结构可以在辊压引膜时提供更的摩擦效果。1-深沟球轴承 2-支架 3-机架 4-螺栓 5-钢辊 6-弹簧 7-辊筒图9.1 辊压引膜结构支架的结构如图9.2所示。支架高为180mm，宽为270mm。直径为62mm的圆形槽用于安装型号为6206的深沟球轴承；直径为14mm的圆形槽用于安装型号为605的深沟球轴承。支架用两个型号为M12的螺栓固定在机架上。图9.2 支架

47、结构第10章 其他结构设计10.1 送料辊结构设计查文献15可知送料辊的内部结构包括：筒体、轴、油杯、轴承、挡圈、垫片、O型圈、骨架密封圈、压盖、螺栓、弹簧垫圈组成。送料辊在安装时，轴的两端是和机架完全固定的，不发生相对滚动。而筒体和轴则在工作时发生相对滚动。送料辊（托辊）的机构如图10.1所示，筒体1的长度为750mm，直径为32mm，在筒体1上有两个橡胶圈2。通过调整橡胶圈的位置可以控制材料的宽度。橡胶圈也有防止材料偏移的作用。送料辊（托辊）的两端是有螺纹的可以通过和M12的螺母配合，固定在机架上。1-筒体 2-橡胶圈图10.1 送料辊（托辊）结构10.2 料辊结构设计料辊的具体结构如图10.2所示。图10.2 料辊结构料辊的总体长度为970mm。中间部位长为700mm，宽为70mm。料辊两端的直径为20mm，两端有宽为8mm