总体方案设计的基本内容

1、第一节总结了第二节总体方案设计的基本内容，第三节给出了总体方案设计的实例。培养独立思考和独立判断的一般能力应该永远优先，而不是优先获得专业知识。如果一个人掌握了自己学科的基本理论，学会了独立思考和工作，他一定会找到自己的路，他会比那些以获取细节为主要训练内容的人更好地适应进步和变化。爱因斯坦(美国)，第9章，包装机总体方案设计，第1节，包装机设计的基本要求，为了使机器具有先进的技术、良好的可用性和加工工艺，必须注意满足以下基本要求。一、使用范围包装机的适用范围是指包装形式、适用包装材料的种类和规格、包装材料的品种和规格等。这可以通过包装机来完成。通常，当包装机的应用范围较小时，其结构简单，生产

2、率高，易于实现生产自动化。如果包装机的应用范围扩大，虽然一台机器可以用于多种用途，但往往会导致机械结构的复杂化，增加成本。因此，包装机的适用范围应根据工厂的实际需要、材料的性能、包装材料的性能和包装产品的批次来确定。高生产率包装机的生产率是指机器在单位时间内包装的材料的数量。生产力分为理论生产力和实际生产力，上述定义是指理论生产力；然而，在实际生产中，有时需要准备生产，停机添加材料和包装材料，调试和维修机器，检查产品质量等。因此，在实际生产中，包装机的生产率一般用实际生产率来表示，实际生产率是指包装机在一段时间内(一天一班)的包装材料的数量。在设计中，在满足使用要求的前提下，通过提高包装机的运

3、动精度、自动化程度和可靠性，分散包装过程，增加包装执行机构的数量，缩短辅助时间，尽可能提高生产率。在生产中，要求包装机具有高生产率、高可靠性、包装产品质量好和低噪音，所以包装机本身要有一定的精度。精度分为静态精度、运动精度和动态精度。静态精度是指包装机闲置时部件的运动精度和相互位置精度；它由机械零件的加工精度和装配精度决定。运动精度是指包装机工作部件的运动均匀性和协调性。它由传动系统中部件的设计、加工、装配和调整精度决定。动态精度是指包装机部件在包装过程中，在工作力和温升振动作用下的运动精度和相互位置精度。它由包装机械零件的刚度、接触刚度、抗振性和热变形等因素决定。包装机的精度越高，对机器的制

4、造精度和零件材料的要求就越高，机器的制造成本就越高。因此，包装机的精度必须根据各种要求综合分析后确定。提高机械自动化程度包装机械分为半自动包装机和全自动包装机。如果包装机完成了整个包装周期，包装材料或包装材料的传送都要手工完成，这就叫半自动包装机；如果上述所有工作都由机器完成，那它就叫做自动包装机。包装机的自动化程度越高，其生产率越高，工人的劳动强度越低。然而，机器的结构和控制系统越复杂，机器的成本就越高，维护就越困难。因此，包装机器的自动化程度包装机结构复杂，品种繁多，提高机器的“三化”程度迫在眉睫。然而，包装机械的发展正处于一个新兴阶段，而“三化”工作才刚刚开始，这就要求在包装机械的设计中

5、要高度重视“三化”。6.便于制造、操作和维护包装机的部件。在设计中，我们应该注意零件的结构工艺性。如果可制造性差，将导致较差的可加工性，延长制造周期并增加制造成本。同时，设计者必须为机器的操作者着想，以便于操作者更换包装材料、添加材料、观察机器的工作状况以及调整、修理和维护机器。此外，应有安全保护装置，以防止人身安全事故、机器损坏和包装质量事故。七.噪声控制机包装机正朝着高速多功能方向发展。控制机器的噪声是设计和制造中的一个重要问题。噪声会损害人的听觉器官和生理功能，所以必须采取一定的措施来降低噪声。例如，提高零件的制造精度和匹配精度，降低机器的激振力，安装隔振和减振装置等。使包装机的噪音不超

6、过80db(a)。8.提高包装机的工作质量包装机的工作质量是通过包装材料后的成品质量来衡量的，而成品质量一般是通过包装成品的真实率来表示的。真实率是一段时间内包装材料的总数与合格包装质量的比值；废品是指包装材料或材料损坏、暴露材料、空包装和测量不准确。包装机的高质量直接提高了生产效率，降低了产品成本，因此应高度重视机器的设计。9.外形美观包装机应具有美观的外观、和谐的色调和合理的人机关系，这样才能提高机器的销售竞争力，有利于操作人员的生产活动。因此，包装机应设计成美观、大小比例协调、色彩优雅。使操作人员像机器一样，有更高的工作情绪和安全感，有助于提高生产效率。设计包装机的第一步是设计总体方案，

7、即在充分调研的基础上进行可行性分析和论证，确定包装机的使用范围、包装技术和方法，初步选择各部件的结构和总体布局。这是整机技术设计的基础。因此，在制定总体规划时。必须综合考虑，使确定的方案具有先进性和较高的经济效益。具体来说，它包括以下内容：1 .调查研究(1)调查使用单位要求主要调查了解被包装产品的种类、性能、尺寸、形状、包装方法和形式，包装材料的种类、规格、特性和供应，操作人员对现有同类包装机械的意见，对新设计的包装机械的要求，工人的操作技术水平，以及新设计的包装机械的工作环境和温度(2)调查机械制造单位的情况。 主要了解制造单位设备和工人的技术水平，了解各种原材料的供应情况； 有制造包装机

8、的经验。(3)相关技术资料的获取主要是指现有同类包装机械的图纸、技术资料和相关使用资料；也有必要查阅国内外各种相关的科技文献，了解国内外同类机器的现状和发展趋势。2.进行可行性分析论证可行性分析，即在充分调查研究的基础上，提出项目的可行性论证报告。如果项目可行，需要提出具体的实施方案和方案措施，并请相关专家进行论证，然后3.初步设计一般包括确定包装机的应用范围和生产率，分析包装过程，确定包装方法和形式并绘制工艺流程图，选择包装机的类型，各部件的结构并绘制草图，确定包装机的整体尺寸并绘制整体尺寸接触图；完成上述工作时，绘制整机传动系统图，绘制包装机工作循环图，进行总体布局，确定主要技术参数，绘制

9、包装机总体图。以上各阶段相对独立，相互联系紧密，在设计中可以交叉进行，减少不必要的返工，使设计工作能够细致有序地进行，确保设计质量和进度。设计计算根据包装机的总体方案，对包装机的部件进行运动设计计算、结构设计和动态计算。同时，应检查部分零件的强度和刚度，绘制一般零件的装配图、特殊零件图和补充加工图。2.准备技术文件(1)设计计算说明，包括总体方案设计、零件运动计算、结构设计、动力设计、相关零件的强度和刚度校核等。同时，应分析整机的经济效益。(2)说明书，包括包装机的技术性能、各部件的结构描述、包装机的安装、调试和润滑方法、常见故障的排除方法、易损件清单和图纸、电气设备清单、运输方法和包装机的验

10、收标准，有时需要编制各种通用零件和标准零件的详细清单。第三节包装机总体方案设计总体方案设计是整机的关键设计，主要包括以下主要内容：1。确定包装机的使用范围，可分为专用包装机、通用包装机和多用途包装机。确定使用范围的原则如下：1 .如果包装材料大量生产，且品种和规格不变，可选用专用包装机，以提高包装机的生产率和自动化程度。2.多用途包装机如果包装材料的生产批次为中型，且品种和规格需要在一定时间内更换，只要相关零件可以更换，就可以选择多用途包装机。3.如果包装材料的批次较小，且材料的品种和规格经常变化，则可选择通用包装机。这样，可以增加同类包装机的生产批量，降低使用包装机的单位的设备投资成本，也可

11、以降低包装成本。一般来说，根据包装机用户的要求，在保证机械动作可靠性高、制造成本低的原则下，建议扩大包装机的应用范围。包装工艺设计包装工艺设计是分析和确定包装方法和形式、包装程序、包装路线、工作数量等。鉴于包装材料的品种和规格不同，包装材料的品种、规格和性能也不同，包装产品的流通环境也不同，适用的包装技术也不同。因此，包装机的结构也不同，所以包装技术是整个机器设计的基础。1.确定包装方法和形式(1)分析包装材料的特性。常用的材料根据其状态可分为块状、粉末状、颗粒状和流体状，应采用的包装方法和形式也不同。例如，流体材料通常采用常压填充法、恒压填充法和真空填充法等。例如，为了保证包装质量，啤酒应采

12、用等压灌装法，橙汁应采用真空灌装法。另外，当同一种材料的规格相同时，也可以采用不同的包装形式。1-进料，2-进料包装材料，3-折叠和长界面第一次热封，5-长界面边缘第一次热封，6-两侧第一次热封，7-翻转包装，8-一侧第二次热封，2。确定包装程序、包装工艺路线、包装编号和绘制包装工艺路线图(1)包装程序是指包装材料时各种包装动作的顺序。用于表示该订单的图表称为包装程序图，如图9.1所示，它是包装某块材料时的包装程序图。一些包装方法和形式通常决定了包装程序，例如，液体真空灌装程序是提起瓶子、向下泵送、灌装液体、去除残留液体和放下瓶子。有些包装方法和形式是一样的，可以通过不同的包装程序来完成。如图

13、9.2所示，它是包装方法中的折叠包装。图(a)显示物料在上下左右移动时包装，图(b)显示物料在平行移动和翻转时包装，图(c)显示物料在直线移动时包装。从图中可以看出，不同的包装程序会使包装机的相关结构和总体布局不同。因此，我们应该选择一个包装程序，使包装机械的整体布局简单方便，这是包装机械整体布局的基础，必须充分重视。(2)包装路线包装路线是指包装材料及其供应路线、包装过程中材料的运动路线和包装成品的输出路线。常见的工艺路线有直线型、阶梯型、圆形单条型和组合型。直线型是指包装材料在包装过程中的运动路线是一条直线，根据其运动方向可分为垂直型、水平型和倾斜型。图9.2(c)是折叠包装的水平线性工艺

14、路线图。步进式是指包装材料在包装过程中的运动路线，既有水平直线运动，也有垂直直线运动。图9.3是常用的分步式工艺路线。圆弧型，即被包装材料在包装过程中沿着圆弧轨迹移动，也称为旋转工艺路线。图9.4显示了填充封口机的圆弧工艺路线图。图9.2包装工艺流程图，图9.4弧形工艺路线1，2-供袋3-袋口4-灌装5-排气6-横向密封7-输出，图9.3阶梯形工艺路线图，图9.5液体灌装机弧形工艺路线图。填充过程在主轴旋转和分配板旋转期间完成。组合式是指包装材料在包装过程中既沿圆弧运动又沿直线运动。如图9.2(b)和图9.6所示。包装过程直接影响包装机的外观、操作条件、执行机构数量、生产率和成本。为了做好包装

15、机的设计，有必要分析各种工艺路线的特点，找到最佳的工艺路线。(3)工作小时数是指当包装材料和被包装材料接触并开始包装到多工位包装机上的输出工位时，包装材料和被包装材料之间的间隔所包含的被包装货物的数量或件数。应根据包装程序、包装工艺路线和包装机生产率选择工作数量。在包装过程中，物料从一个包装站转移到另一个包装站的运动形式是间歇的。连续移动多工位包装机，在包装过程中，物料从一个包装工位转移到另一个包装工位，由主输送机构驱动进行连续移动。它可以分为单头式和多头式。在包装机中，只有一个执行机构来完成相同的包装操作。多头型：在包装机中，有几个执行机构来完成相同的包装操作。2.包装机的选择原则(1)单工位和多工位包装机的选择原则当物料的包装过程简单，所需的包装执行机构数量少，包装机的生产率低时，可以选择单工位包装机。当材料的包装过程复杂时，就有许多包装材料此外，还有一些特殊情况，其中一些有许多包装过程，但包装过程的操作必须在不移动一个位置的情况下完成，并且需要许多致动器。此时，应选择单工位包装机。如果捆扎机有12个捆扎程序，它是一个单站包装机。(2)间歇式和连续式多工位包装机的选择原则当包装过程复杂，需要多个包装执行机构时，应选择间歇式运动包装机，而不考虑生产率要求，这样可以简化包装机的结构。当包装过程简单、所需的包装执行机构少、生产率高时，应选择连续运动包装机。其中，