偏心链轮不等速机构设计.docx

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偏心链轮不等速机构设计

编号

无锡太湖学院

毕业设计（论文）

题目：

偏心链轮不等速机构设计

信机系机械工程及自动化专业

学号：

学生姓名：

指导教师：

　（职称：

副教授）

（职称：

）

2013年5月25日

无锡太湖学院本科毕业设计（论文）

诚信承诺书

本人郑重声明：

所呈交的毕业设计（论文）偏心链轮不等速机构设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。

班级：

学号：

作者姓名：

2013年5月25日

无锡太湖学院

　信机　系　机械工程及自动化　专业

毕业设计论文任务书

一、题目及专题：

1、题目　　偏心链轮不等速机构设计

2、专题　　

二、课题来源及选题依据

随着科技和经济的快速发展，社会对自动化设备的需求越来越大，此机构用于塑料制袋包装机上，利用偏心轮可以使塑料薄膜送进速度与热封辊圆周速度相等，保证热封辊快速张开，以免热封辊被包装物相碰。

这一研究对工业有很大帮助。

在机械加工过程中，偏心链轮机构的链轮松紧是一大难题，通过优化张紧轮的转动中心位置，偏心量和初始角位移，使链条在工作中始终处于紧张状态，才能提高生产效率，因此着重于这个问题，利用微分原理对该机构进行运动学分析，列出了主从链轮位移关系的求解方程，并以此为基础，进行了传动系统的运动学分析和紧张轮的轮心坐标，初始相位移和偏心量的优化计算，其目的是在周期中使链条波动最小，从而达到工业要求。

三、本设计（论文或其他）应达到的要求：

①阅读外文资料，并翻译与所学专业或课题相关的外文文献5000字

左右，语句通顺、流畅、准确；

②根据加工产品上具体结构和加工要求，拟定分析设备设计方案；

③运用三维软件进行三维造型设计、三维装配；

④绘制设备总装图和关键零部件二维工程图；

⑤编写设计说明书，符合本科论文的格式要求，语言简洁、流畅、层次分明；

四、接受任务学生：

班　　姓名

五、开始及完成日期：

自2012年11月12日至2013年5月25日

六、设计（论文）指导（或顾问）：

指导教师　　　　　　　签名

签名

　　　　　　　签名

教研室主任

　　　　　　〔学科组组长研究所所长〕　　　　　　　签名

　　　　系主任　　　　　　签名

2012年11月12日

摘要

本研究主要包括偏心链轮的结构改进设计，并设计出试验装置，进行设计工艺参数的试验研究。

在整机设计中，通过对偏心链轮总体方案的分析，编制了工作循环图，确定主要装置（偏心链轮，从动轮，张紧轮，调节机构）之间的相互配合关系；完成了偏心链轮的结构改进设计和理论分析及其主要参数的确定；对横封装置进行了改进设计，提出适应包装袋长度可连续变化的翻领成型器，扩大了偏心链轮的使用范围，并进行了理论研究，本文的研究对其它偏心链轮机械的设计和开发有着积极的指导意义。

利用设计的试验装置，确定了偏心链轮传动的特性，即匀速度传入主动轮偏心链轮中，由于偏心链轮各处的中心距不等，呈现增大减小的规律运动，所以滚子链的瞬时速度也不一样，其运动类似于正弦运动，传到从动轮上的速度也就是正弦运动，此运动方式适用于包装机，包装机在包装物品时，就需要快慢不一的速度。

本研究结果对包装材料的生产厂家、偏心链轮械生产厂家、机械用户以及科研人员具有十分重要的意义。

关键词：

偏心链轮；横封装置；包装

Abstract

Thisstudyincludedthemodifiedstructuredesignoftheeccentricsprocket,thefiniteelementanalysisandsolidmodeler.Besides,designedtesterandtestedsealingquality.

Intheentiremachinedesign,establishedworkingcycleandconformedworkinrelationsofmainfixtures（feeding,forming,retractor,sealing,driving）throughanalysisofeccentricsprocketoverallplan;completedthemodifiedstructuredesignoftheformingfillingsealingeccentricsprocketandconformedthemainparameters.Inthispaper,designedthehorizontalsealingfixturesandadvancednewformingfixturewhichcanadjustthepackaginglengthandextendedtheuseablerangeoftheeccentricsprocketandstudied.Atthesametime,offeredamethodofparallelmeasurefeedingandfoundedvibrationfeedingfixturesofoscillatorydifferentialequation.Thisstudycandirectthedesignandexploitationofotherbageccentricsprocketactively.

Usingthetestercarriesonthepackagesealingtest,thetensiletestandtheendurestresstestthatthetestswerebasedonthenationalstandards,experimenteddataandtheresultsindicatesealingintensityconformstothenationalstandard.Throughdataanalysisobtainedthepermitspackingsealingtemperaturerangeandtherelationsofthesealingintensityofthehorizontalfixturesandtheverticalsealingfixtures,timeandtemperatureandthebestpackingmaterialsealingcondition.

Keywords:

eccentricsprocket；horizontalsealing；packingmachine

1绪论

1.1本课题的研究内容和意义

随着社会的发展、生活水平的提高，尤其是加入WTO后，人民对热封装置提出了更高的要求。

与人民生活和工农业生产密切相关的粉粒状物料，如生活日用品、营养食品、药品，种子、化肥、农药、化工原料等工农业生产用品，都需要稳定的热封装置。

偏心链轮是现代工业的基本设备，是商品生产中必不可少的关键性技术设备。

随着人类社会的进步，国民经济的发展，人民生活水平的提高，人们越来越重视链轮的质量、品种类型，链轮机械在工业领域中起着重要的作用。

链轮机械是使产品实现机械化、自动化的根本保证。

它能够大幅度地提高生产效率；降低劳动强度，改善劳动条件；保护环境，节约原材料，降低产品成本；有利于热封机械的发展，提高产品效率，增强市场销售的竞争力。

偏心链轮保证包装机热封的质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低、环境污染小，因而获得较强的市场竞争能力，带来巨大的社会效益和经济效益。

偏心链轮被堪称为拥有漫长发展历史和富有强大生命力的主导机型。

现已被各国视为前景较好的热封机械。

据调查，现有偏心链轮机构存在以下问题：

（1）速度不稳定；

（2）薄膜送进速度难以与热封辊圆周速度相等；

（3）链轮传送消耗大；

（4）包装机的横封机构运动形式的不合理，将导致封口质量问题。

包装容器的封口，是包装工艺中不可缺少的工序。

封口的好坏将直接影响生产效率。

因此，包装质量在很大程度上取决于封口质量，所以链轮机构的研究改进对提高封口质量有着重要的意义，本研究在整机研究的基础上，针对横封封口形式影响封口质量这个问题进行深入的研究。

同时，通过一系列试验，研究总结出较为完整的工艺参数，对实际生产具有十分重要的现实意义。

1.2国内外的发展概况

从广义而言，现代机械的含义和领域很广，包括各种自动化和半自动化传动机械、包装机械、横封机械等。

这些相互密切联系的机械设备组成了现代化的传动机械体系。

随着科技和经济的快速发展，社会对自动化设备的需求越来越大，此机构用于塑料制袋包装机上，利用偏心链轮可以使塑料薄膜送进速度与热封辊圆周速度相等，保证热封辊快速张开，以免热封辊被包装物相碰。

这一研究对工业有很大帮助。

1.3本课题应达到的要求

设计偏心链轮不等速机构，运用于塑料制袋包装机上，其原理方案的功能实现，总体方案的设计，结构形式，结构参数，工作参数的设计。

要求：

（1）热封时，塑料薄膜送进速度必须与热封辊圆周速度相等。

由于产品规格不同，袋长不同，要求送料速度变化，这时热封辊速度必须随之产生相应的变化，因此，要求回转一周时获得快慢变化的周期变速运动，以使热封时热封辊与薄膜送进达到相等的速度。

从而可以使包装物顺利传送。

（2）热封后，最好能保证热封辊快速张开，以免热封辊与被包装物相碰。

2总体方案设计

2.1偏心链轮机构的组成

如图2.1所示是偏心链轮不等速回转机构，它由主动链轮2和从动链轮4和一只张紧链轮5组成，其中主从动链轮齿数相等，套筒滚子链3套在其上。

主动链轮2由分配轴带动作匀速回转，滚花手轮1可调整偏心距。

从动链轮4绕定轴做不等速回转运动，并经中间传动装置带动横封器的热封头（图2.1中未示）实现不等速回转。

1-滚花手轮2-主动链轮3-套筒滚子链

4-从动链轮5-张紧链轮

图2.1偏心链轮不等速机构

如图2.2所示为偏心链轮组成的重要环节，为调节机构，该运动主要是靠这个环节运作的。

它是由偏心调整架，主动轴，调整螺杆，偏心链轮，刻度盘装配起来的。

图2.2调节机构

基本要求

（1）必须按照设计要求和有关标准进行装配。

（2）装配条件必须干净。

相关装配条件必须符合有关规定。

（3）在装配之前所有零件必须要检验合格。

（4）零件在装配前不得有毛刺、氧化皮、锈蚀、切屑、灰尘、沙砾和油污等。

（5）装配过程中零件不得损坏，划伤，腐蚀。

（6）装配前应对零、部件的主要配合尺寸，特别是过盈配合尺寸及相关精度进行复查。

（7）装配过程中零件不允许磕、碰、划伤和锈蚀。

（8）螺钉、螺栓和螺母紧固时，严禁打击或使用不合适的旋具和扳手。

紧固后螺钉槽、螺母和螺钉、螺栓头部不得损坏。

2.2偏心链轮运动规律的分析

2.2.1偏心链轮机构工作原理简图见图2.3：

图2.3偏心链轮机构工作原理简图

设

分别为主从动链轮的转动中心,中心距

节圆半径

;主动链轮的偏心距

角速度为

。