【JX530】偏心链轮不等速机构设计【KT+RW+FY】[2A0]
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偏心
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【JX530】偏心链轮不等速机构设计【KT+RW+FY】[2A0],jx530,偏心,链轮,等速,机构,设计,kt,rw,fy,a0
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I 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： 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 右，语句通顺、流畅、准确； 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 ； 运用三维软件进行三维造型设计、三维装配； 绘制设备总装图和关键零部件 二维工程图 ； 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： 机械 93 班 姓名 郑 莉 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 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 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： 0923103 学生姓名： 郑 莉 指导教师： 唐正宁 （职称 ： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 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： 0923103 学 生姓名： 郑 莉 指导教师： 唐正宁 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 11月 24日 课题来源 本课题来源于生产实际，结合实际要求，完成偏心链轮不等速机构设计，并能满足生产实际要求，本课题对提高学生的自主学习能力有很大的帮助，将所学知识与实际相结合，具有重要的意义。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 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。 （ 2） 研究概况，水平和发展趋势 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张紧状态，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，并依此为基础，进行了传动系统的运动学分析和张紧轮的轮 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。 （ 3） 应用前景 偏心链轮用于包装机上，可以提高生产效率，降低生产成本，操作简捷，在能满足条件的前提下，不失为一种好的选择，应用前景良好。 研究内容 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； 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； 运用三维软件进行三维造型设计、三维装配； 绘制设备总装图和关键零部件二维工程图； 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； 毕业设计作为重要的学习实践环节，本人在设计工作中做到积极主动，严谨细致、灵活，使设计方案、工程图纸符合国家标准。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 此机构主要部件有：调节旋钮，偏心调整架，主动轴，调整螺杆，偏心链轮，链条，张紧轮，旋转切刀，横封辊，纵封辊等组成。其工作原理是： 调节主动链轮的偏心距达到改变输出角速度满足热封的需要 ,它是利用特性曲线的两个极值点作为专门的热封点 ,偏心距的改变可使输出的极大角速度在00 )1( 之间 ;同样也可使输出的极小角速度在 00 )1( 之间。与此同时 ,速度极限角 21,分别有向23,2 靠拢的微小变化 ,袋装机在规定的袋长范围内 ,其中偏小规格利用 极点 进行热合 ,偏大规格利用一极点输出角速度进行热合 可行性分析： 通过各主要部分系统的确定，主要问题可以解决。细节问题也可以方便的处理，总的来说，此方案的可行性没有问题。 研究计划及预期成果 1. 搜集、阅读、整理相关文献资料，英文翻译，工厂实习等。 2. 撰写开题报告。 3. 确定工作原理，设计总体方案，可行性分析。 4. 总体结构设计。电动机的选择，参数确定，强度计算，刀具的材料和类型的选择，刀具和重要部件的有限元分析，优化设计，通过三维造型设计，进行三维装配。完成设计规定量的设计图纸。 5. 编写设计说明书。 6. 修改设计图纸，完成设计任务。 预期成果：完成设备的机械部分设计及相关计算，绘制好机械部分设计的 维图和主要二维图纸。 特色或创新之处 此机构结构紧凑，制造方便。 操作简便 ， 灵活 ， 运转平稳 ，成 本低， 从而使降低 动强度 ， 提高生产效率 。 已具备的条件和尚需解决的问题 已具备的条件： 1. 已了解偏心链轮的工作原理和工作路线，对链轮的结构已经有初步的认识，也具备机械设计，齿轮的选择等的能力。 2. 能够运用软件进行设计、模拟。 3. 相关资料齐全，有了初步可行的设计方案，技术条件具备。 尚需解决的问题： 设计方案有待完善，软件应用的熟练程度需要加强。 指导教师意见 指导教 师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 in is a of so it s 1. of is of s is to to a of a is to of of of of is of of of of so of on to 2. is of is to of of to be to at to on to of (1) of of of is a of an a of (2) on a in of a on a to in to he to (3) or (4) in to in to of is of (1) of to to 7up an is of (2) be of of TA of be 000r/8m/(3) of 7a (4) by of (5) of 000r/(6) 5000r/of be (1) to of of to (2) of of of 00 (3) of 20 an 0%, 16 3. is a of of as of As so to of is an he of on is or in to in to of is to of As of on to of of is to of be in of to 3.2 of is to be (1) is of if of in In we of (2) of a of to in of by be -3 In of we to in on of a of of of As of of to go or on in to of of of In (1) to of in to (2) of in to of be of of of to of to (3) of of (4) as of at In if of a to be a of if is a it be on a to (5) as in be of it to to on of be do do 3.4 of (1) t of is of is 00000to to be on is to of of a of to 399 of is a in 45in of in of (2) in of in of of a of (3) of is to of is in of (4) of of so on be of of is to to in in at / 2 80 / 2 (5) is a in as a of be in to of be in to In or we of (6) is a of (7) of in to of of 00 -5 3.5 of of As is in of in to of be of a as of is so of of (1) of of of is to or of be as as a of of as as in a of in of of is in of In of of as a is so of (2) of of a of of a of of as a of In be a to of or to In a sele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 of In in of of of In of At a of of of on on to of of 目录 摘 要 . 1 . 2 目录 . 3 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 课题的研究内容和意义 . 错误 !未定义书签。 内外的发展概况 . 错误 !未定义书签。 课题应达到的要求 . 错误 !未定义书签。 2 总体方案设计 . 错误 !未定义书签。 心链轮机构的组成 . 错误 !未定义书签。 心链轮运动规律的分析 . 错误 !未定义书签。 心链轮机构工作原理 . 错误 !未定义书签。 心链轮各基本参数的确定 . 错误 !未定义书签。 动链轮的偏心距的计算 . 错误 !未定义书签。 轮的节圆半径 . 错误 !未定义书签。 从动链轮传动轴的中心距 . 错误 !未定义书签。 承的选择 . 错误 !未定义书签。 的设计校核 . 错误 !未定义书签。 承的润滑及密封 . 错误 !未定义书签。 3 热封装置设计 . 错误 !未定义书签。 封材料及封口方法 . 错误 !未定义书签。 封滚轮的设计及计算 . 错误 !未定义书签。 封装置设计 . 错误 !未定义书签。 合调整 . 错误 !未定义书签。 4 包装机的设计 . 错误 !未定义书签。 装机工作原理及功能 . 错误 !未定义书签。 能要求 . 错误 !未定义书签。 要构成及工作原理 . 错误 !未定义书签。 行机构的动作配合 . 错误 !未定义书签。 5 链轮的设计 . 错误 !未定义书签。 轮设计与机械加工 . 错误 !未定义书签。 见链轮的形状与结构 . 错误 !未定义书签。 轮材料的选择 . 错误 !未定义书签。 轮的基本参数 . 错误 !未定义书签。 轮齿形的几何形状与设计原则 . 错误 !未定义书签。 轮设计与加工 . 错误 !未定义书签。 具设计 . 错误 !未定义书签。 6 结论与展望 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注11月 7日 1月 27日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书 通过跟导师的交流和沟通，增加了对课题的了解。4012年 11月 28日 1日 指导专业实训 初步明确了设计的任务，收集 所需要的资料。 结构不清晰，通过网上搜索来了解链轮的结构。9013年 1月 9日 2日 指导毕业实习 去图书馆借相关书籍，网上搜索偏心链轮 的相关资料 资料少，需要反复查阅资料，工作量大。11 2013年 2月 13日 7日 指导论文:偏心链轮的工作原理 熟悉偏心链轮的具体结构，为毕业设计做 好前期工作 开题报告有待完善，通过老师的指导，可以解决。12 2013年 2月 20日 4日 指导论文:各参数计算 完成开题报告 设计部分由点无从下手，和老师积极交流，寻找方法。13 2013年 2月 27日 日 指导论文:轴的设计 查阅相关书籍，并向老师请教以便对结构 设计部分做准备。 链轮结构复杂，设计参数多，需要耐心研究。14 2013年 3月 5日 日 指导论文:根据要求完成计算 根据现有资料，熟悉偏心链轮的结构及设计参数，为下面的工作做充分准备 绘制草图时要综合考虑多方面因素。15 2013年 3月 12日 6日 指导论文:模具的尺寸要求 根据偏心链轮的结构特点和相关参数， 完成夹具总体结构的设计草图 这一阶段需要计算的量较大，工作繁重；具体选型方面，需查阅各方面资料，任务重。16 2013年 3月 19日 3日 指导论文:绘制成相关计算（主要包括轴承的分析和计算，夹紧力的计算等等）这一阶段需要计算的量较大，工作繁重；具体选型方面，需查阅各方面资料，任务重。存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械93 学生姓名：郑莉 课题（设计）名称：偏心链轮不等速机构设计 开始日期：2012年11月17日周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注17 2013年 3月 26日 0日 指导论文:绘制成相关计算（主要包括齿轮的分析和计算，中心距的计算等等）这一段时期的任务比较烦重，是整个设计的重中之重，需要格外细心。18 2013年 4月 2日 日 指导论文:检查完善续上一阶段工作，并根据计算结果确定 检测装置结构尺寸，完成部分总装图 这一段时期的任务比较烦重，是整个设计的重中之重， 需要格外细心。19 2013年 4月 9日 3日 指导论文:完成三维图 继续上一阶段工作，并根据计算结果确定 检测装置结构尺寸，完成部分总装图 绘制总装图及零件图，需要有足够的耐心。20 2013年 4月 16日 0日 完成零件图 完成装配图和重要零部件的部件图 或零件图 绘制三维零件图，需足够的耐心。21 2013年 4月 23日 7日 完成三维图 完成三维零件图 绘制三维装配图，需足够的耐心与细心。22 2013年 4月 30日 日 完成三维装配图 完成三维零件装配图 根据毕业设计论文要求撰写说明书。23 2013年 5月 7日 1日 编写说明书 撰写设计说明书 反复检查以前工作中的纰漏，并做修改24 2013年 5月 14日 8日 整理论文 撰写并整理设计说明书 针对答辩充分准备。25 2013年 5月 21日 5日 准备后期答辩 整理相关资料，完成设计说明书。 准备答辩。 准备答辩。说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档，保存备查。 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： 0923103 学生姓名： 郑 莉 指导教师： 唐正宁 （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： 机械 93 学 号： 0923103 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 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： 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 右，语句通顺、流畅、准确； 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 ； 运用三维软件进行三维造型设计、三维装配； 绘制设备 总装图和关键零部件 二维工程图 ； 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： 机械 93 班 姓名 郑 莉 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 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 of In in of of of In of At a of of of on on to of of V 目录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 课题的研究内容和意义 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应达到的要求 . 1 2 总体方案设计 . 3 心链轮机构的组成 . 3 心链轮运动规律的分析 . 5 心链轮机构工作原理 . 5 心链轮各基本参数的确定 . 9 动链轮的偏心距的计算 . 9 轮的节圆半径 . 11 从动链轮传动轴的中心距 . 12 承的选择 . 12 的设计校核 . 12 承的润滑及密封 . 15 3 热封装置设计 . 18 封材料及封口方法 . 18 封滚轮的设计及计算 . 18 封装置设计 . 19 合调整 . 22 4 包装机的设计 . 24 装机工作原理及功能 . 24 能要求 . 24 要构成及工作原理 . 24 行机构的动作配合 . 25 5 链轮的设计 . 26 轮设计与机械加工 . 26 见链轮的形状与结构 . 26 轮材料的选择 . 26 轮的基本参数 . 26 轮齿形的几何形状与设计原则 . 26 轮设计与加工 . 27 具设计 . 28 6 结论与展望 . 30 谢 . 31 参考文献 . 32 偏心链轮不等速机构设计 1 1 绪论 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 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。 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。 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。 无锡太湖学院学士学位论文 2 （ 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。 偏心链轮不等速机构设计 3 2 总体方案设计 心链轮机构 的组成 如图 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 现不等速回转 。 1 2 34 5图 偏心链轮 不等速机构 如图 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。 无锡太湖学院学士学位论文 4 图 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。 偏心链轮不等速机构设计 5 心链轮运动规律的分析 心链轮机构工作原理简图见图 图 偏心链轮机构工作原理简图 设 2,别为主从动链轮的 转动 中 心 ,中心距 2 ,节圆半径 21 ;主动链轮的偏心距 1 ,角速度为0。若某瞬时的角位移为 ,相应的从动链轮的角位移 为 ,主动轮节圆上任一点 A 转到与链条 切时 ,则 A 点瞬时线速度为 A ,其值0 A( 为该瞬时 A 点的回转半径 ),设它与链条同向的分速度为 ,另 A 与 A的夹角为 ,则其值 : c o sc o s 0 (由三角形余弦定理可得： c 22 (令 21因为 21是直角，故 231又得 s i 3c o s (2222 21 由三角形 21应用余弦定理和正弦定理分别得： )c o 22 无锡太湖学院学士学位论文 6 (所以 )c s i ns i n 22 经整理得到： )c s 220 (由图 同一根链条在张紧时 两点的线速度应该相等 ,即 。若 B 与从动链轮的节圆相切 ,并令该轮的瞬时角速度为 , 则 : )c s 220 故得 : )c s 220 (上式表明 ,当主动偏心轮以0等角速回转时 ,则从动链轮作变角速度转动。偏心链轮输出运动的特性曲线见图 质上它反映了 的变化规律。 欲确定该 曲线的极值点 ，需对上式求极值。令 0)( f ,可求出从动链轮具有最大和最小角速度值时主动链轮所对应的相位角，其值分别为： (c (再将 1 ， 2 值分别代入（ 则： )1(0m e ()1(0m e (偏心链轮不等速机构设计 7 图 偏心链轮机构输出运动特性曲线 根据不同袋长需要 ,输出满足工艺要求的角速度带动横封器 ,是设计偏心链轮机构时必须考虑的可调问题 ,欲得到所需的角速度 ,在实际应用中有两个不同的途径 :直接调节 选用热合瞬时角 ;调解主动链轮上的偏心距。第一种方法找准 夹角十分麻烦 ,而且不怎么精确，一般采用甚少。调节主动链轮的偏心距同样 可以 满足热封的需要 ,它是利用特性曲线的两个极值点作为专门的热封点 ,改变偏心距可使输出的极大角速度在00 )1( 之间 ;同样也可使输出的极小角速度在00 )1( 间。 速度极限角 21, 分别有向23,2 稍微靠拢的变化 ,袋装机在规定的袋长范围内 ,其中偏小规格利用 的极点进行热合 ,偏大规格利用一极点输出角速度进行热合如图 无锡太湖学院学士学位论文 8 图 偏心距变化对输出运动特性曲线的影响 将设置好的袋长的长度刻在标尺上 ,只要调节偏心距到预定的袋长刻度上并用锁紧螺母固定 ,就能立即使用。这种机构就叫可调式偏心链轮 ,见图 图 调式偏心链轮结构简图 调整时首先将锁紧螺母松开 ,然后转动调整螺杆 ,使偏心链轮所需调整的刻度值对准传动轴中心 ,调节好之后将其锁紧即可。 偏心链 轮偏心位置相对横封辊的位置调整见图 偏心链轮不等速机构设计 9 图 心链轮与横封辊相对位置示意图 偏心链轮与链轮 1的齿数相同 ,前后横封辊齿轮的齿数相同 ,后横封辊齿轮齿数是齿轮1齿数的 2倍。这样 ,偏心链轮沿传动轴转一圈 ,链轮 1与齿轮 1也相应转一圈 ,而前后横封辊齿轮只转半圈。这就是说 ,偏心链轮沿传动轴转一圈 ,横封辊转半圈 ,封一袋。经主机点动运转 ,当前横封辊上的 A 点与后横封辊上的 B 点重合时 ,调节偏心轴的位置 ,使偏心链轮的偏心方向与链条紧边运动轨迹方向垂直 ,并使偏心轴处于链条紧边的一侧 ,然后将齿轮 1与后横封辊齿轮相啮合即可。 心链轮各基本参数的确定 动链轮的偏心距 的计算 由前分析可知 ,主动链轮的输出角速度的两个极限值 : 10, 10(两式左端0、0为从动轮与主动轮的角速度之比 ,用字母 i 表示 ,改写成 : 1,1 m a x(由此看出，当 R 为定值时，则 e 的值大小而发生相应的变化，且呈简单的线性函数关系 助中间传动环节，便能找 出偏心距与袋长的对应关系。 图 动齿轮的齿数关系为 21 ，63 ，84 q 是单轴横封切刀（或热封头）的个数，通常取 等速机构输出的封合角速度为f，相应的横封辊封合角速度为 : 3412无锡太湖学院学士学位论文 10 图 横封器的中间传动机构 如前所述 ,制袋工艺要求热封件在热合瞬间与包装料袋运动线速度相同 ,则有 : 60式中 :横封件的回转半径 ,故得 : 0 (在设计时可在规定袋长范围内取中间袋长或称平均袋长可使 0e 、1由式 (知 : 设偏心链轮的转速为 (0 由于3000 n ,则 : 260 0 (代入 (可得 : pf 也可以写成： pf (与式 (立 ,求得不同袋长所对应的主动链的偏心距 : 1( (偏心链轮不等速机构设计 11 轮的节圆半径 图 心距调节装置 链轮的节圆半径 R 与选用的链条节距 P 及链轮齿数 Z 有关。当 P 一定，若 Z 值过大。则 R 必将随之增大，不仅结构不紧凑，还会影响主动偏心链轮的动力状态。反之，若 Z 值过小，则 R 亦必将随之减小，以致会加剧链传动的不均匀性，况且对安排偏心调节元件还会带来 一定困难。 如图 示了当包装袋为最小长度 调节位置的变动情况。由于分配轴 O 已位于偏心刻度的极点，故 ,考虑到结构布局的可能性，应取 )2(m 式中 d B 般为 ） 再考虑制袋的工艺要求，根据上式及 1pf 应取 )1(m in 故得 )2()1( m f 无锡太湖学院学士学位论文 12 即 m ( p (实用中链轮的节圆半径 R 还要受链条节距 p 以及链轮齿数 Z 的约束。由链传动基本原理得知： 180 (联立式（ 可解出 Z 值，并加大圆整至基数值。 由此可见，只要知道袋长的各种规格，并满足安装偏心链轮的有关结构尺寸（如 ），就可通过式（ 算链轮的节圆半径。 从动链轮传动轴的中心距 中 心距 L 可按以下两种方法来确定。 (1）从结构上考虑 为保证两轮可靠地工作，则该机构的最小中心距 m a xm in )1 8 a ； 取 。 (2）从运动特性考虑 由式（ 以看出，从动链轮输出的最大，最小角速度均与两轮传动轴的中心距无关，而变速范围仅与链轮的节圆大小及偏心量有关。 当 ,定值 时，它会影响最大最小速度的输出发生时刻。在上图 示的两条 曲线（ 21 ）清楚的表明了这一点。若 L 值由小增大，则 21, 值分别趋近于 2 及 23 ,但总是，这有利于改善输出运动的平稳性。总之，在不使结构布局显得庞大的前提下，一般推荐 75( ，尽量取较大值为宜。 承的选择 选择滚动轴承的类型，一般从载荷的大小、方向和性质入手。在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承承载能力大，适合用于载荷较大或有冲击的场合。当承受纯径向载荷时，通常选用径向接触轴承或深沟球轴 承；当承受纯轴向载荷时，通常选用推力轴承；当承受较大径向载荷和一定轴向载荷时，可选用角接触球轴承。 根据轴的应用场合可知，轴主要受到径向力。查询常用滚动轴承的性能和特点，选择深沟球轴承。深沟球轴承轴承的性能特点：主要承受径向负荷，当量摩擦系数最高。应用场合：适用于刚性较大轴，常用于小功率电机、减速机、运输机等。 根据要求查参文献 3, 在这里选用 602深沟球轴承。 的设计校核 按弯矩合力校核轴的强度 (1) 绘出轴的受力简图 计算直齿轮的圆周力和径向力 偏心链轮不等速机构设计 13 674 654 20 圆周力 2 2 1 7 5 0 8 3 2824124t TF d N 径向力 t a n 2 8 2 4 t a n 2 0 1 0 2 8r t a N 轴向力 02) 水平面支撑力 ( ) 2 8 2 4 6 7 4 6 5 4 0t B H B F A C R A B R 2910N ( ) 6 5 4 2 8 2 4 2 0 0A H t R A B F B C F 86平面弯矩 8 6 6 5 4 5 6 2 4 4B H A B N 3) 垂直面 无锡太湖学院学士学位论文 14 力矩平衡式 ( ) 6 5 4 1 0 2 8 6 7 4 0B V r B A R A B F A C R 1059 N 0Y 1 0 5 9 1 0 2 8 3 1A V B V F N 垂直面弯矩 3 1 6 5 4 2 0 2 7 4B V A A B N 1 0 2 8 2 0 2 0 5 6 0B V B C N 2 0 5 6 0 2 0 2 7 4 2 8 6B V B N 中力偶为 02a 可见弯矩突变值等于集中力偶的大小（其微小的差别是由于计算过程中的舍入误差造成的）说明垂直面的计算结果是正确的。 (4）计算 2 2 2 25 6 2 4 4 2 0 2 7 4 5 9 7 8 6B B H B M N 2 2 2 25 6 2 4 4 2 0 5 6 0 5 9 8 8 4B B H B M N 见 M 较大，合成弯矩见图 (5）计算危险截面的当量弯矩 由弯矩图可见 B 处是危险截面（其上的内力最大），计算该处的当量弯矩（对一般轴可视其扭矩为脉动循环性质，取扭矩校正系数 a= 2 2 2 2( ) 5 9 8 8 4 ( 0 . 6 1 7 5 0 8 3 ) 1 2 0 9 1 9 a T N 6) 计算 5钢，调质处理，查文献 4表 15 1 60 33 1 120919 230 . 1 0 . 1 6 0b 偏心链轮不等速机构设计 15 它小于该处实际直径 25轴的弯矩组合强度足够。 承的润滑及密封 轴承在运动过程中，轴承内外圈以及滚动体之间必然产生相对运动，这样运动体之间就要产生摩擦，消耗一部分动力，引起内外圈和滚动体之间发热、磨损。为了减少摩擦阻力，减缓轴承的磨损速度并控制轴承的温升，提高轴 承的使用寿命，在使用轴承的机构设计中必须考虑轴承的润滑问题，而为了使轴承保持润滑，还必须考虑轴承的密封。 润滑的作用 减少摩擦、磨损 ，在摩擦面之间加入润滑剂，在相对运动体之间形成液体或半液体摩擦，降低相对运动体之间的摩擦系数，从而减少摩擦力。由于在相对运动体之间形成油膜隔离，避免两摩擦面之间相互接触导致磨损。 降低温升 由于摩擦系数降低，减少了两摩擦面的摩擦，相应减少轴承的发热；同时润滑油流过无锡太湖学院学士学位论文 16 润滑面时，可以带走一部分热量。 防止锈蚀和清洗作用 润滑油能够形成油膜， 保护零件表面免受锈蚀，同时滚动体带动润滑油流过零件表面时可以把摩擦面之间的赃物带走，起到清洗作用。 密封 润滑剂可以形成密封的作用，并与密封装置在一起，阻止外界的灰尘等杂物进入轴承，保护轴承不受外物的入侵。 润滑剂的选用原则 为了获得良好的润滑效果，润滑剂必须具备：较低的摩擦系数，良好的吸附能力以及渗入能力，以便能够很好地渗入到摩擦副的微小间隙内，牢固吸附在摩擦面上，形成具有一定强度的抗压油膜。 滚动轴承的润滑 滚动轴承可以用润滑脂或润滑油来润滑。试验说明，在速度较低时，用润 滑脂比用润滑油温升低；速度较高时，用润滑油较好。 可以根据速度的大小来选择润滑的方式。 (1) 脂润滑 脂润滑可用于不需要冷却的场合。脂润滑的结构比较简单，不存在漏油问题。使用润滑脂进行润滑，润滑脂的 的分量要适合 ，不能 过多溢出来 。否则将引起轴承发热并把脂熔化流出，润滑效果将适得其反。 (2) 油润滑 油润滑适用一切转速，既可以起润滑作用，又能起冲洗降温作用。润滑油的粘度，是随油温的升高 而降低的。转速越高，粘度应 降低 ；负荷越重，粘度应越高。如果轴系 机械结构中使用普通轴承，而且轴系运行速度不是很高，润滑一般采用油浴方式；对于精度较高的设备，要求使用精密轴承，建议使用滴油或循环方式供油润滑，因为采用这两种润滑方式，可以对润滑油进行更好的过滤，减少赃物进入轴承，同时这两种润滑方式可以使润滑油充分散热，可以更好使轴承降温。 (3) 密封结构 机械 系统中的密封结构，对于油润滑的轴承结构来说，为的是防止润滑油外漏和灰尘屑末切削液等进入；对于脂润滑的轴承结构来说，由于脂不会外泄，主要是防止上述外物。脂润滑的 机械 结构对防止外物进入的要求高些。因此对于密封结构的设计主要是考虑防漏和外物的侵入。 润滑油的防漏主要靠疏导，同时也要设计合理的结构。由于角接触轴承有泵油作用，而轴承 一般是背靠背安装，所以主轴箱和端盖之间要有回油通道，以便润滑和防漏。如图所示的甩油环密封结构，在工作时就能起到防漏和疏导作用。润滑油经轴承后，向右经螺母 2外流。螺母的外园有锯齿形环槽。主轴旋转时将油泵向压盖 1内的空腔，然后经回油孔流回主轴箱。锯齿的方向应逆着油流的方向。环形槽应有 2油孔直径应尽量大一些。 (4) 一种新型的密封结构 新型 机械 式密封对于油润滑或脂润滑，为了有效防止外物侵入，主 轴组件中甩油环密封结构，其基本原理是：主轴上螺纹纹纹aM、方向与 反。当 主轴旋转时， 油甩向轴承，与此同时由于 转方向与偏心链轮不等速机构设计 17 外面的赃物挡在外面，防止异物的侵 入。设计这种密封结构必须注意几个问题：最好把螺纹设计成锯齿形，其外径可以做成平型结构，根据主轴旋转方向确定锯齿形螺纹的朝向；注意螺纹压盖的孔与螺纹的配合间隙的选定，一般选取主轴直径的千分之二到千分之三之间，在工艺允许的情况下尽量取小值；主轴的旋转方向固定。 无锡太湖学院学士学位论文 18 3 热封装置设计 封材料及封口方法 塑
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