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0引言

常見的6面體擠壓型包裝機(jī)，一般是根據(jù)包裝商品尺寸的不同需要，先將其中的5個(gè)面進(jìn)行 定位（固定），而后用剩下的一個(gè)面進(jìn)行擠壓，包裝。這一個(gè)面稱為主壓板行程機(jī)構(gòu)，或者叫包裝 機(jī)行程機(jī)構(gòu)，它正是包裝機(jī)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的包裝機(jī)行程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有多種，都很落后:行程小 速度低，單行程時(shí)間均在2. 5 min以上，潤滑油常汚染商品；結(jié)構(gòu)龐大用戶難于安裝等，均為純 電動型，無電不能使用。所以，廣大用戶特別是農(nóng)村用戶，急切需要一種有電無電皆可操作開 機(jī)，而且又能滿足行程大、壓力大、速度快又無污染的新型包裝機(jī)。對此課題，作者進(jìn)行了長期 研究并先后提出多種方案進(jìn)行比較。本文所提出的設(shè)計(jì)方案同傳統(tǒng)包裝機(jī)相比，在技術(shù)上是一 個(gè)創(chuàng)新。

1手電兩用包裝機(jī)行程機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1. 1行程機(jī)構(gòu)的工作原理

如圖1所示，包裝機(jī)的行程機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)機(jī)構(gòu)組合而成：

1） 新型機(jī)構(gòu)——帶傳動-連桿組合機(jī)構(gòu)，由件1、件2、……件11所組成；

2） 增力機(jī)構(gòu) —— 螺旋-桿組合機(jī)構(gòu)，由件和件1所組成，圖中的賞塊件II和導(dǎo)桿件 15起導(dǎo)向作用。

當(dāng)電動機(jī)駆動輪2作勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，經(jīng)帶3驅(qū)動帶輪4轉(zhuǎn)動，輪2、4之間用連桿5保持其間距.當(dāng) 帶輪7隨同輪4一起轉(zhuǎn)動時(shí)，鏈輪9受帶8驅(qū)動，輪7、9之間用連桿6保持其間距。當(dāng)螺桿軸10隨同 輪9 一起轉(zhuǎn)動時(shí)，由于螺桿1。的左右兩段螺旋轉(zhuǎn)向分別為左旋和右旋，所以，與之相配合的蝶母 12、12'即可同步靠攏或同步遠(yuǎn)離，于是主壓板件13即可產(chǎn)生上下的直線位移。當(dāng)件13位移至一 定位置時(shí).可用倒順開關(guān)器操作其停機(jī)或反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)即為件13提起,完成一次行程，行程一次即 包裝一包。

 

1-2新型機(jī)構(gòu)——帯傳動-連桿組合機(jī)構(gòu)

如圖1（b）所示，圖中輪2為定軸轉(zhuǎn)動，輪4除自轉(zhuǎn)外，軸心6還繞軸X公轉(zhuǎn)。輪9除自轉(zhuǎn)外.還 有隨同螺抨軸。上下的徑向位移。由此看來，軸A、H、C組成的機(jī)構(gòu)，既非定軸輪系，又非周轉(zhuǎn) 輪系,而是一種難度較大的新型機(jī)構(gòu)。

該機(jī)構(gòu)能將轉(zhuǎn)矩由原動輪2靈活地傳遞到輪9,不 管輪9的蝶桿軸件10上下平移至什么位置:有電無電皆 可操作開機(jī).即無電時(shí)可取下帶8,后用手?jǐn)噭虞?上的 手柄,完成包裝（行程）工作；傳動平穩(wěn),有緩沖減振過 載保護(hù)（皮帶打滑）的作用；必要時(shí)，可以通過調(diào)換不同 直徑的帶輪調(diào)節(jié)速比.以滿是包裝特別商品時(shí)而產(chǎn)生 不同的行程和速度的要求。

圖中，連桿5和6二桿的長度之和必須大于件11，長 度差可適當(dāng)，以確保件13上下位移至極限位置時(shí)，軸件 10（點(diǎn)盼不會轉(zhuǎn)到同共線的位置盤、B、C三軸共線 時(shí)即為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置，軸力的運(yùn)動可能被卡死 或運(yùn)動不確定，軸日有可能轉(zhuǎn)到M線的另一側(cè)而發(fā) 生事故。

1. 3増力機(jī)構(gòu)——螺旋-連桿組合機(jī)構(gòu)

圖2所示增力機(jī)構(gòu)，它是由件丄、偵、11、12及菱形四連桿件14所組成.

該機(jī)構(gòu)的作用為：壓板13的壓大力、行程大;件13的近旁無集中潤滑點(diǎn)，不會污染商品；件 13在壓下過程中可迅速増力和減速，它恰好満足了包裝商品時(shí)越壓越緊和越壓越慢的需要。詳 見運(yùn)動和動力分析。

2行程機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和動力分析

如圖3所示，取螺桿件偵、連桿件14和壓板件13為 一平衡系統(tǒng)，若忽略摩擦和各桿自重,則約束是理想 的。如果將被裝物體給于壓板13的有用阻力Nc當(dāng)作 主動力，則作用在此系統(tǒng)上的主動力系為轉(zhuǎn)矩M和 Nc.其中M為輸入計(jì)算轉(zhuǎn)矩。

2. 1壓板件13壓下時(shí)的速度依

由圖3分析可知

Va — w/sin-or

如=t's + ?'cb

v_c = 2 r_Beosa — -r—cosa — 2 v/tga ①

式中v——電動機(jī)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿10與螺母1?的相 對水平（軸向）速度。

由式①可知

當(dāng) <7=0* 時(shí)，

當(dāng)a=90。時(shí)，七=賣壬*0

由式①可知由Of 9（?時(shí)，壓板13壓下的速度隨a角的增大而越來越小。

2.2包裝商品時(shí)壓板的壓力Nc

由圖3力學(xué)模型可知，壓板件13在轉(zhuǎn)矩M作用下受到的有用阻力為M（被包商品的反作用

力），則功率

Nc^^—（見式①）

bU tga

土 tga= tga

^60X 60X1000

式中S——螺桿件1。的導(dǎo)程

由式②可知，當(dāng)a由0°-*90°時(shí)，M由Of 8.可見壓板13在壓下的過程中，壓力Nc越來越

大。

2.3壓板件13壓下時(shí)的加速度ac

由圖4可直接寫出行程 晶=2 = 一咯

死=學(xué)=?«2一尸）-打半=註/切