摘 要包装机械作为现代包装工业体系主要支柱之一具有举足轻重的作用作为产品包装的最后一个工序——封口,对产品质量有很大影响轧盖机是封口机械中的主要类型之一本文对国内外包装机械的发展状况进行了概述,并详细阐述了常用典型封口机械的工作原理和结构特点本文所设计的双刀滚压式轧盖机,通过螺旋推进器自动完成瓶子上料,由电磁激振器完成瓶盖上料,拨瓶轮完成分瓶工作,锁头机构带动双滚刀对压好盖的瓶子进行轧盖本文对双刀滚压式轧盖机的总体结构进行了设计,对各部分机构进行了详细的运动设计和动力设计,对一些关键传动部件进行了安全性分析关键词 包装机械;封口;轧盖机本文所设计的轧盖机大致分为六个部件本文首先进行了滚压式轧盖机的工作原理及总体结构方案设计,在此基础上对各部件进行详细的运动设计、动力设计,并在利用三维造型软件Solidworks对机器造型的基础上对典型零件进行了校核计算本文所设计的轧盖机大致分为六个部件本文首先进行了滚压式轧盖机的工作原理及总体结构方案设计,在此基础上对各部件进行详细的运动设计、动力设计,并在利用三维造型软件Solidworks对机器造型的基础上对典型零件进行了校核计算本文所设计的轧盖机大致分为六个部件。
本文首先进行了滚压式轧盖机的工作原理及总体结构方案设计,在此基础上对各部件进行详细的运动设计、动力设计,并在利用三维造型软件Solidworks对机器造型的基础上对典型零件进行了校核计算不要删除行尾的分节符,此行不会被打印目 录摘要 IAbstract II第1章 绪论 11.1 包装机械概述 11.2 封口机械的概述 21.2.1 封口形式 21.2.2 典型滚压封口机械 41.3 国内外封口机械发展概况 81.3.1 封口机发展现状 81.3.2 国内外新型轧盖机简介 81.4 毕业设计的主要工作内容 10第2章 轧盖机的工作原理及结构设计 112.1 双刀滚压式轧盖机的设计要求及功能 112.2 双刀滚压式轧盖机的原理及总体结构设计 112.2.1 瓶盖送料器工作原理设计 122.2.2 螺旋推进器工作原理设计 132.2.3 拨瓶轮工作原理设计 132.2.4 锁头机构工作原理设计 142.2.5 传动系统工作原理设计 142.2.6 压盖及瓶托机构工作原理设计 152.3 轧盖机的运动设计 152.3.1 拨瓶轮部件的运动设计 162.3.2 螺旋推进器的运动设计 162.3.3 锁头部件的运动设计 172.3.4 瓶盖送料器的运动设计 172.3.5 传动系统的运动设计 182.4 轧盖机动力设计 182.4.1 螺旋推进器动力设计 182.4.2 锁头部件动力设计 192.4.3 拨瓶轮部件动力设计 192.4.4 传动系统动力设计 192.5 经济性分析 212.6 本章小结 21第3章 典型零件的强度校核计算 223.1 链轮轴强度校核 223.1.1 链轮轴受力分析 223.1.2 链轮轴的安全性分析 243.2 链轮轴承寿命校核 253.3 本章小结 26结论 27致谢 28参考文献 29附录1中文翻译 30附录2英文原文 34千万不要删除行尾的分节符,此行不会被打印。
在目录上点右键“更新域”,然后“更新整个目录”打印前,不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪论1.1 包装机械概述在社会产品生产中,包装是必不可少的包装是用包装材料或容器,以一定的包装技术手段,对产品进行定量装载、裹包、封装等加工过程的总称包装是对被包装物所采取的一种保护性措施,包装的主要目的在于保护产品的使用价值因此,包装中还要顾及到物品在流通中的运输、装卸、存贮保管和销售的方便;此外,包装的装潢还起到美化、宣传和推销的作用包装机械泛指很广,此处指实现物品直接包装作业的机械装备,是包装加工生产中的重要技术手段它是以机械的能力把各种各类的物品,包括固体状态、液体状态及粘稠性态的物品,用相适应的包装工艺及选定的包装材料或容器,完成商品销售包装加工生产过程的机械装备销售包装用的机械设备包括各种小包装和内包装用的有关包装机械,各种中间包装用有关机械装备、大包装或外包装用各种有关的机械设备包装机械在包装工业的地位十分重要,对包装工业现代化具有举足轻重的作用,它可以提高劳动生产率,改善生产环境,降低生产成本,带来更大的社会效益和经济效益包装机械由动力机、传动部分、和执行部分等所组成。
通常可以分为下列八个组成要素,如图1-1所示: 图1-1 包装机械组成方框图包装机械的分类方法很多,广义地讲整个包装工业所用的机械设备都属于包装机械的范畴它可分为两大类:(1) 用于加工包装材料的机械;(2) 用于完成包装过程的机械包装机械按其功能的不同,可如图1-2所示分类裹包机充填机封口机包装机械贴标机多工能包装机清洗、干燥、杀菌用机器单元货载用集装和拆卸机辅助包装机械和设备图1-2 包装机械分类图1.2 封口机械的概述将容器的开口部分封闭起来的机器称为封口机封口使产品得以密封包存,并便于流通、销售和使用当包装容器盛装产品后,必须对容器进行封口,包装工作才算完成因此,封口是产品包装不可缺少的工序之一1.2.1 封口形式封口的形式与包装容器有着密切关系包装容器的品种是多种多样的,以制造容器的材料而言,有纸及纸制品材料,塑料及复合材料,也有金属薄板、玻璃、陶瓷和木材等材料;就容器的造型来说,有不同形状的罐、瓶、盒、箱等;如以容器的刚度来分,则有刚性包装容器和柔性包装容器之别本节所介绍的封口形式是对刚性包装容器的封口而言的常见包装容器的材料和形状有金属罐、玻璃瓶和塑料瓶。
根据刚性容器密封方法的不同,封口的形式主要有下列几种[1]:(1) 卷边封口 将罐盖与罐身凸缘的周边,通过互相卷曲钩合的形式所形成的封口,称为卷边封口(如图1-3a所示)在食品罐头和饮料包装中广泛应用的圆柱形金属罐就是采用这种形式封口的其中,对食品罐头用镀锡薄钢板(俗称马口铁)制成的“三片罐”,卷边封口先用来连接罐身和罐底制造空罐,然后连接空罐和罐盖,制造实罐;对饮料用铝板经冲压或冲拔成型制成的“二片罐”,卷边封口只用来连接罐身和罐盖为使封口的结合部分不致漏气,—般可通过在盖子凸缘上涂覆胶液(橡胶或树脂材料配制),经卷边后夹在本卷缝中,靠增加其密封性能来达到要求 (2) 压盖封口 用王冠形圆盖的波纹形周边连接瓶子所形成的封口,称为压盖封口(如图1-3b所示)这种封口,在瓶盖与瓶口端而之间衬有橡胶或软木制成的弹性密封垫片,变形后对瓶内产品起密封作用;卡在瓶口凸缘下端面上的瓶盖波纹形周边,通过瓶盖牢固的连接,使密封作用得以维持压盖封口密封可靠,易于启封,是盛装含碳酸气液体饮料——啤酒、汽水和酒类用玻璃瓶容器包装时常见的封口形式3) 压塞封口 压入瓶口内的瓶塞,靠其本身的弹性变形构成瓶口严密牢封的方法称为压塞封口(如图1-3c所示)。
瓶塞常用软木、橡胶和塑料等具有一定弹性的材料制成,其结构和形状各异 瓶塞封口既可作直接封口,也可与瓶盖一起作组合封口,以提高产品密封性、延长保存期直接封口常用于瓶奖酱油、醋等液体调味食品的封口;组合封口常用于瓶装高档酒、药品和有毒产品的封口4) 滚纹封口 通过套在瓶口上的特制铝盖,用滚压出与瓶口螺纹形状完全相同的螺纹的密封方法,称为滚纹封口(如图1-3d所示)由于启封时,铝盖将沿着裙部周边预成型的压痕断开,所以称 这种封口的盖子为扭断盖;又由于这种封口便于识别启封与否,因此国外把这种盖子定名为“防盗盖”滚纹封口不仅具有密封严密可靠、启封方便、包装外形美观等优点,而且,由于能识别瓶内产品是否用过,所以特别运用于盛装象葡萄酒、白兰地等高档酒类玻璃瓶的封口,也常用于象可乐、矿泉水之类饮料塑料瓶的封口5)滚压封口 将圆筒形金属盖的底边,经变形后紧压在瓶颈凸缘的下端面上所形成的封口,称为滚压封口(如图1-3e所示)位于瓶颈凸缘与瓶盖间的环形弹性胶垫,使封口得到可靠的密封食品罐头用的广口瓶常用这种形式封口6)旋盖封口 瓶盖与容器以螺纹连接方式形成的封口,称为旋盖封口(参阅图1-3f)这种封口是靠旋转瓶盖时,通过盖底与瓶口之间的密封垫或置于瓶口内的瓶塞产生弹性变形,来得到密封性连接的。
旋盖封口与滚纹封口相比,两者虽然都以螺纹连接作为封口的形式,但在封口元件形成螺纹的方法上,却有本质上的区别前音是在用塑料或胶木制成的瓶盖内已预先模塑出内螺纹,因此只要旋转瓶盖就能与容器封口部位的外螺纹相配;而后者必须用机械的方法滚压出外螺纹,才能达到封口的目的旋盖封口也是玻璃瓶罐容器常用的封口形式之一封口部位使用单头、或多头螺纹 (a)卷边封口 (b)压盖封口 (c)压塞封口 (d)滚纹封口 (e)滚压封口 (f)旋盖封口 图1-3 封口形式1.2.2 典型滚压封口机械滚压式封口机是生产金属盖玻璃瓶装罐头或药品的密封封口设备滚压式封口是利用封口滚轮使带胶圈的金属滚压变形,盖内胶圈紧贴玻璃瓶瓶口径向的凸出封口线而形成密封封口封口机完成的基本功能是进瓶、瓶上升、抽真空(或常压)、封口、瓶下降、出瓶滚压式封口机工作原理是电机带动封口机头的主轴转动,瓶盖与封口机头的上压头压紧,带动瓶体随同机头主轴一起回转,进给凸轮通过摆臂机构使封口滚轮对瓶盖和瓶口进行封口作业,封口完成后各部件自动复位下面按工作原理的不同简介几种典型的封口机:[2](1) GT4B2型卷边封口机 图1-4所示为国内目前通用的GT4B2型卷边封口机的示意图。
充填有物料的罐体,借装在推送链上的等间距推头15间歇地将其送入六槽转盘11的进罐工位(Ⅰ)盖仓12内的罐盖由连续1-压盖杆;2-套筒;3-弹簧;4-上压头固定支座;5、6-差动齿轮;7-封盘;8-卷边滚轮;9-罐体;10-托罐盘;11-六槽转盘;12-盖仓;13-分盖器;14-推盖板;15-推头图1-4 GT4B2型卷边封口机示意图转动的分盖器13逐个拨出,并由往复运动的推盖板14有节奏地送至进罐工位罐体的上方接着,罐体和罐盖被间歇地传送到卷封工位(Ⅱ)其时,先由托罐盘10、压盖杆1将其抬起,直至固定的上压头定位后,用头道和二道卷边滚轮8依次进行卷封然后,托罐盘和压盖杆恢复原位,已卷封好的罐头降下,六槽转盘再送至出罐工位(Ⅲ)为了避免降罐时的吊罐现象,在压盖杆1与移动的套筒2间装有弹簧3,以便降罐前给压盖杆一定预压力2) GT4B13型卷边封口机 GT4B2卷封机是罐体与罐盖被固定不动,卷边滚轮绕其旋转目前的卷边封口机大都属于这种结构形式另一种不同结构是罐体与罐盖绕轴自转,而卷边滚轮不绕罐体作周向旋转如图1-5所示GT4B13型卷边封口机,罐体被紧夹在上下压头7、8之间,并有行星齿轮2带动自转,从而完成相对于卷边滚轮6的周向旋转运动。
这种结构虽较简单紧凑,但因罐体既有自转又有公转,货物易从罐口流出,限制了它的自转速度以及生产能力的提高1-中心齿轮;2-行星齿轮;3-上转盘;4-摆杆;5-固定凸轮;6-卷边滚轮;7-上压头;8-下压头;9-下转盘图1-5 GT4B13型卷边封口机卷封机构示意图(3) GT4B13型卷边封口机 图1-6所。