回转式给袋包装机取袋上袋机构的设计及优化.pdfVIP

哈尔滨商业大学硕士学位论文 摘 要 近年来，我国的包装机械行业加强自主创新、技术集成与应用推广，包装机械的技 术水平得到快速发展。但与国外先进水平比，我国包装机械行业还存在较大差距，包装 机械从“中国制造”转变为“中国智造”刻不容缓。 回转式给袋包装机已广泛应用在食品、日化、机械等行业，实现对糖果、砂糖、火 锅底料、润滑剂等散体、颗粒体以及流体的自动包装。作为包装机的主要执行部件，取 袋上袋机构的性能直接影响包装机的整体性能。论文结合合作企业青岛义龙包装机械有 限公司提高现有回转式给袋包装机包装速度与包装稳定性的技术需求，主要开展取袋上 袋机构机构分析与优化设计方面的研究，论文主要研究内容如下： 1. 基于合作企业现有的回转式给袋包装机，分析了包装机的主要组成与工作原理， 机器主要由回转部件、供袋部件、取袋上袋部件、开袋撑袋部件、封口整形部件、物料 充填部件、成型输出部件等组成；通过分析包装机的工艺流程，结合包装机市场需求以 及现有设备特性、性能的分析，提出了论文的研发重点与难点。 2. 基于包装机现有取袋上袋机构的机构、结构与工艺流程，优化了机构的工作循环 图。为保证取袋上袋机构具有更好的运动特性及动态性能，基于内点法凸轮设计理论， 求解了各凸轮机构的最小基圆半径；采用五次多项式运动规律，设计了一次上袋凸轮、 二次上袋凸轮、夹袋凸轮的凸轮轮廓曲线；利用 Matlab 软件，完成轮廓曲线数据的计算， 导入 Solidworks，完成驱动凸轮的优化设计。 3. 基于取袋上袋机构的机构分析，以二次上袋机构为例，建立了二次上袋机构的运 动学模型，分析了二次上袋机构的运动特性；建立了取袋上袋机构各子机构末端执行器 的起始、终止位置的边界约束，基于坐标法连杆设计理论，通过 SolidWorks 软件，完成 了其取袋上袋机构各杆件尺寸的参数化设计。 4. 采用有限元分析软件 Ansys 和机械动力学分析软件 Adams ，建立了取袋上袋机构 刚柔耦合分析模型；通过对取袋上袋机构各子机构末端执行器的空间位置曲线、角速度 曲线及关键节点所受力矩等仿真分析，验证了取袋上袋机构所设计的合理性；对取袋上 袋机构进行整体结构模态分析，获得了机构的整体动态性能，指导回转式给带包装机的 综合设计。 关键词 回转式给袋包装机；取袋上袋机构；凸轮；连杆机构；刚柔耦合 I 哈尔滨商业大学硕士学位论文 Abstract In recent years, Chinas packaging machinery industry has strengthened independent innovation, technology integration and application promotion, and the technical level of packaging machinery has developed rapidly. However, compared with the foreign advanced level, there is still a big gap in Chinas packaging machinery industry. The transformation of packaging machinery from Made in China to Made in China cannot be delayed. Rotary bag-feeding packaging machine has been widely used in food, daily chemical, machinery and other industries, to achieve automatic packaging of candy, granulated sugar, hot pot bottom material, lubricants and other bulk, granules