傳動(dòng)系統(tǒng)概論與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件

業(yè)精于勤荒于嬉，行成于思?xì)в陔S第八章傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及要求傳動(dòng)系統(tǒng)的分類傳動(dòng)系統(tǒng)分析及計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)方案及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則業(yè)精于勤荒于嬉，行成于思?xì)в陔S第八章傳動(dòng)系統(tǒng)第八章傳動(dòng)系統(tǒng)

對于包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來講，是復(fù)雜且多種多樣的，而作為動(dòng)力機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng) 卻是有限的轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)和移動(dòng)等幾種形式。這樣，在動(dòng)力源與執(zhí)行件之間，就要設(shè)置一個(gè)能使兩者聯(lián)系起來，并傳遞所需的動(dòng)力和保證各執(zhí)行件之間的正確運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的工作系統(tǒng)，該系統(tǒng)即為傳動(dòng)系統(tǒng)。由此可見，傳動(dòng)系統(tǒng)的功能，就是改變原動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度和形式。其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定著包裝機(jī)的傳動(dòng)方案、總體布局并對包裝機(jī)的使用性能、結(jié)構(gòu)、制造成本有著很大的影響。第八章傳動(dòng)系統(tǒng)對于包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與要求一、傳動(dòng)系統(tǒng)的組成包裝機(jī)自動(dòng)化程度較高，屬于自動(dòng)機(jī)的一種。由于它的執(zhí)行件較多，而且各種執(zhí)行件之間又必須協(xié)調(diào)配合才能完成包裝工作，故包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，通常有機(jī)械式、液壓式、電氣式等幾種形式。高、中速自動(dòng)包裝機(jī)多采用機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)；大型低速包裝機(jī)以氣動(dòng)式傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛；液壓式系統(tǒng)，因其價(jià)格稍高，且易漏油污染產(chǎn)品，若運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不是很高，液壓系統(tǒng)優(yōu)越性發(fā)揮不充分，所以應(yīng)用的場合不廣泛；電氣式傳動(dòng)系統(tǒng)常與機(jī)械式并用，實(shí)現(xiàn)前級(jí)的大范圍調(diào)速。隨著包裝產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代包裝機(jī)及包裝線的組成設(shè)備已越來越多地

第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與要求采用以機(jī)為主、兼有電、光、液、氣的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)通常包括以下幾個(gè)組成部分。1.定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

即具有固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。通常采用齒輪、皮帶、鏈、蝸輪副、聯(lián)軸節(jié)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，借此按預(yù)定的要求把動(dòng)力源輸出的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給有關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2.變速裝置

包裝機(jī)的變速裝置有齒輪變速機(jī)構(gòu)，機(jī)械無級(jí)變速機(jī)構(gòu)以及液壓無級(jí)變速裝置，多速電機(jī)等。包裝機(jī)中常用的是有級(jí)變速裝置和無級(jí)變速裝置。采用以機(jī)為主、兼有電、光、液、氣的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的傳動(dòng)系

3.運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式是多樣的,如轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)、擺動(dòng)、間歇運(yùn)動(dòng)、不等速運(yùn)動(dòng)等等。因此,包裝機(jī)中常設(shè)置運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條、絲杠螺母等裝置,以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4.操縱控制裝置包括操控啟動(dòng)、停止、離合、制動(dòng)、調(diào)速、換向以及按規(guī)定程序進(jìn)行自動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)所需要的各種操縱裝置、元件、組件。借以通過不同的方式方法來改變傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)一般操縱裝置的方案與傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)加以考慮。3.運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置

5.潤滑與密封裝置為保證傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作,必須有良好的潤滑與密封裝置,防止出現(xiàn)漏油漏水,污染被包裝物、包裝材料及環(huán)境,并可延長使用壽命。現(xiàn)代包裝機(jī)及包裝生產(chǎn)線的組成設(shè)備已越來越多地采用以機(jī)為主兼有電、液、氣的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)。

二、對傳動(dòng)系統(tǒng)的要求包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)與整機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有密切關(guān)系，它影響包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)、布局、包裝精度、傳動(dòng)效率、制造以及制造成本、操作與調(diào)整是否方便等，因此，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)必須注意滿足下列要求：5.潤滑與密封裝置1.各執(zhí)行件必須有足夠的調(diào)速范圍,而且往往要求速度無級(jí)變化、以滿足生產(chǎn)率和包裝袋尺寸、規(guī)格等連續(xù)變化的要求。2.各電動(dòng)機(jī)和全部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)需能滿足足夠的功率和扭矩，并且具有較高的傳動(dòng)效率。3.各執(zhí)行件的位置、速度應(yīng)有比較準(zhǔn)確的相對關(guān)系,又要便于獨(dú)立調(diào)整。4.結(jié)構(gòu)簡單、潤滑與密封良好,操作方便可靠,便于加工裝配,成本低。5.便于實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)的自動(dòng)化和組成自動(dòng)包裝生產(chǎn)線。1.各執(zhí)行件必須有足夠的調(diào)速范圍,而且往往要求速度無級(jí)變化6.為便于調(diào)整試車,傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)手動(dòng)微調(diào)裝置或其它調(diào)整機(jī)構(gòu)。第二節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的分類一、按傳遞運(yùn)動(dòng)形式分類若將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為最基本的形式，則有：

1.連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

主要有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)、圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、磁力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、萬向聯(lián)軸節(jié)等。它們往往被用于改變運(yùn)動(dòng)速度、回轉(zhuǎn)方向，或者傳動(dòng)軸的布局及方位。6.為便于調(diào)整試車,傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)手動(dòng)微調(diào)裝置或其它調(diào)整機(jī)構(gòu)2.往復(fù)移動(dòng)和擺動(dòng)主要有螺旋傳動(dòng)、齒條傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等。其中最常見的，是將動(dòng)力機(jī)的等速回轉(zhuǎn)變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

3.間歇運(yùn)動(dòng)主要有非圓齒輪傳動(dòng)、不完整齒輪傳動(dòng)、棘輪傳動(dòng)、槽輪機(jī)構(gòu)、蝸形凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪連桿機(jī)構(gòu)、槽輪連桿機(jī)構(gòu)、凸輪連稈機(jī)構(gòu)、氣液壓連桿機(jī)構(gòu)以及其它形式的組合機(jī)構(gòu)等。正如前述，無論是較小或較大動(dòng)停比的間歇傳動(dòng)(包括瞬停)，在包裝機(jī)的供送與主傳送系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。2.往復(fù)移動(dòng)和擺動(dòng)二、按傳動(dòng)比變化狀況分類1.定傳動(dòng)比傳動(dòng)可使傳動(dòng)裝置的輸入與輸出速度相對穩(wěn)定或者需對應(yīng)變化的傳動(dòng)。

2.變傳動(dòng)比傳動(dòng)

(1)有級(jí)變速—將動(dòng)力機(jī)的輸出速度變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)若干個(gè)不同輸入量的傳動(dòng)。

(2)無級(jí)變速—將一個(gè)速度變換為在某一范圍內(nèi)獲得無限多個(gè)輸出量的傳動(dòng)。

(3)周期性有規(guī)律變速—實(shí)現(xiàn)函數(shù)傳遞,以改善執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性的傳動(dòng)。二、按傳動(dòng)比變化狀況分類三、按傳動(dòng)能流路線分類1.單流傳動(dòng)動(dòng)力機(jī)輸出的能量，流經(jīng)每一傳動(dòng)件后傳至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。多用于功率小，傳動(dòng)元件少、配置要求緊湊的設(shè)備。2.分流傳動(dòng) 由動(dòng)力機(jī)輸出的能量，分配給幾個(gè)傳動(dòng)元件，并三、按傳動(dòng)能流路線分類動(dòng)力機(jī)輸出的能量，流經(jīng)由這些傳動(dòng)元件分別傳至各自聯(lián)接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它有利于靈活安排傳動(dòng)路線、提高傳動(dòng)效率和縮小傳動(dòng)元件結(jié)構(gòu)尺寸，因而，特別適用于有較多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的包裝機(jī)。3.匯流傳動(dòng)即動(dòng)力源由若干臺(tái)小功率的動(dòng)力機(jī)發(fā)送、分別傳至對應(yīng)的傳動(dòng)元件、最后傳給同一執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該傳動(dòng)適用于低速、重載、大功率設(shè)備。因動(dòng)力源分散，化大為小，改善了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率。此外，采用若干個(gè)相同或不同的動(dòng)力裝置還能使執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效地完成所需的復(fù)合運(yùn)動(dòng)及速度變化節(jié)拍。

由這些傳動(dòng)元件分別傳至各自聯(lián)接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它有利于靈活安排傳4.混流傳動(dòng)混流傳動(dòng)是前述三種傳動(dòng)組合。第三節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)分析及計(jì)算一、傳動(dòng)系統(tǒng)圖為了便于分析包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)情況，以便設(shè)計(jì)包裝機(jī)，通常應(yīng)用包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示包裝機(jī)全部運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)關(guān)系的的示意圖。包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖應(yīng)盡量畫在一個(gè)能反映包裝機(jī)外形和各主要部件相互位置的投影面上。在圖中，各傳動(dòng)元4.混流傳動(dòng)第三節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)分析及計(jì)算件是按照傳動(dòng)順序，以展開圖的形式畫出來的，由于包裝機(jī)很復(fù)雜，要吧一個(gè)立體的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)展開并繪制在一個(gè)平面圖中，有時(shí)不得不把其中某一根軸繪成用折斷線連接的兩部分，或彎曲成夾角的折線，有時(shí)對于展開后失去聯(lián)系的傳動(dòng)副，要用大括號(hào)后虛線連接起來以表示他們的傳動(dòng)聯(lián)系。傳動(dòng)系統(tǒng)圖只能表示傳動(dòng)關(guān)系，并不代表各元件的實(shí)際尺寸和空間位置。在圖中通常還須注明齒輪及蝸輪的齒數(shù)、模數(shù)、帶輪直徑、絲杠的導(dǎo)程和頭數(shù)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率、傳動(dòng)軸的編號(hào)等。傳動(dòng)軸的編號(hào)通常從動(dòng)力（如電機(jī)等）開始，按傳動(dòng)順序，依次用羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示。件是按照傳動(dòng)順序，以展開圖的形式畫出來的，由于包裝機(jī)很復(fù)雜，下面就以典型的臥式枕型制袋—充填—封口機(jī)為例，說明傳動(dòng)系統(tǒng)圖的分析與計(jì)算方法。圖8.2就是這臺(tái)臥式枕型包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)被包裝物的形狀、大小，包裝材料的質(zhì)地厚薄及生產(chǎn)能力的不同要求，這種通用包裝機(jī)采用可控硅控制的直流調(diào)速電機(jī)(M0)做主動(dòng)力源，功率為0.75千瓦，通過定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使本機(jī)的生產(chǎn)能力控制為25～175包/分，設(shè)有光電控制裝置可進(jìn)行商標(biāo)定位，為校正定位誤差另設(shè)有三臺(tái)25瓦伺服電機(jī)（M1、M2、M3），另設(shè)一臺(tái)0.1千瓦的輸出電機(jī)（M4）。全機(jī)傳動(dòng)部分是由齒輪、滾子鏈和摩擦帶等主要傳動(dòng)元件組成。補(bǔ)償及調(diào)整運(yùn)動(dòng)通過錐齒輪差動(dòng)器輸入，使包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠連續(xù)協(xié)調(diào)地工作。下面就以典型的臥式枕型制袋—充填—封口機(jī)為例，說明傳傳動(dòng)系統(tǒng)概論與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示的全部傳動(dòng)關(guān)系可用如下的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式表示：主電機(jī)M0經(jīng)皮帶輪帶動(dòng)軸Ⅰ，經(jīng)可分離錐齒輪無級(jí)變速器使軸Ⅲ轉(zhuǎn)動(dòng)。在軸Ⅲ上裝有差速器C1，C1的輸出齒輪Z1與軸VI上的齒輪Z2嚙合,再經(jīng)鏈輪帶動(dòng)軸Ⅴ旋轉(zhuǎn)。軸Ⅴ經(jīng)鏈輪，截錐元級(jí)變速器和鏈輪傳動(dòng)供紙輥；軸Ⅴ經(jīng)錐齒輪帶動(dòng)拉紙輥；軸Ⅴ又經(jīng)鏈輪傳動(dòng)ⅩⅢ,經(jīng)軸ⅩⅢ上的鏈輪Z12傳動(dòng)鏈輪Z13使毛刷旋轉(zhuǎn)；又經(jīng)軸ⅩⅢ上的截錐式無級(jí)變速器,鏈輪,錐齒輪驅(qū)動(dòng)縱封輥旋轉(zhuǎn)。工作中商標(biāo)定位出現(xiàn)誤差由伺服電機(jī)M1經(jīng)齒輪,通過差速器C1進(jìn)行補(bǔ)償，包裝袋尺寸長短的調(diào)整,是由伺服電機(jī)M2,經(jīng)鏈輪、錐齒傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示的全部傳動(dòng)關(guān)系可用如下的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式表輪帶動(dòng)絲杠ⅩⅩⅢ旋轉(zhuǎn)，從而改變分離輪無級(jí)變速器的傳動(dòng)比值來達(dá)到的。軸I上的齒輪Z19，與齒輪Z20嚙合帶動(dòng)軸Ⅻ,經(jīng)鏈輪使傳動(dòng)軸Ⅻ旋轉(zhuǎn)，安裝在軸Ⅻ上的差速器C2的輸出端上的鏈輪Z23，通過鏈條帶動(dòng)鏈輪Z24,調(diào)整偏心不等速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心量，由鏈輪Z25、Z26帶動(dòng)軸ⅩⅤ，從而使物料輸送傳動(dòng)帶工作、物料位置調(diào)整可通過手輪1，錐齒輪，蝸輪副，差速器C2來完成。又軸Ⅺ上的鏈輪Z21通過鏈條帶動(dòng)鏈輪Z28,ⅩⅥ軸旋轉(zhuǎn)，通過差速器C3，鏈輪、帶動(dòng)軸ⅩⅦ，經(jīng)軸ⅩⅦ上的差速器C4驅(qū)動(dòng)位置調(diào)整凸輪，每次調(diào)整后開機(jī)前先按下位置調(diào)整按鈕，使伺服電機(jī)M3旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪將運(yùn)動(dòng)輸入給差速器C4，使凸輪轉(zhuǎn)至起始位置,以通過開關(guān)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù),并與電眼配合進(jìn)行補(bǔ)償工作。輪帶動(dòng)絲杠ⅩⅩⅢ旋轉(zhuǎn)，從而改變分離輪無級(jí)變速器的傳動(dòng)通過差速器C3輸出端鏈輪Z29，帶動(dòng)鏈輪Z37。又可將運(yùn)動(dòng)傳至軸ⅩⅪ,經(jīng)鏈輪偏心不等速機(jī)構(gòu)，鏈輪，差速器C5將運(yùn)動(dòng)傳至軸ⅩⅫ，由鏈輪直接馭動(dòng)橫封器，調(diào)整包裝機(jī)橫封器的位置可由手輪3，通過蝸輪副差速器C5來實(shí)現(xiàn)；也可由手輪2通過錐齒輪蝸輪副及差速器C3實(shí)現(xiàn)。輸出電機(jī)M4通過皮帶輪傳動(dòng)輸出傳送帶，軸ⅩⅩⅧ上的鏈輪Z64帶動(dòng)鏈輪Z65旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)使輸出毛刷旋轉(zhuǎn)。離合器L1、L2可切斷供物、拉紙及橫封之間的聯(lián)系,以便于單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整，二、傳動(dòng)系統(tǒng)分析與計(jì)算1.執(zhí)行件各級(jí)轉(zhuǎn)速(工作速度)的計(jì)算為設(shè)計(jì)、計(jì)算方便，采用傳動(dòng)比與一般自動(dòng)機(jī)械的傳動(dòng)比的概念相同,即

通過差速器C3輸出端鏈輪Z29，帶動(dòng)鏈輪Z37。又可（8-1）式中:i—傳動(dòng)比n主動(dòng)、n被動(dòng)—分別為主動(dòng)軸、被動(dòng)軸轉(zhuǎn)速z主動(dòng)、z被動(dòng)—分別為主動(dòng)、被動(dòng)齒輪(鏈輪)齒數(shù)d主動(dòng)、d被動(dòng)一分別為主動(dòng)、被動(dòng)帶輪(摩擦輪)直徑通用包裝機(jī)一般都適應(yīng)于一定的包裝工藝范圍,即生產(chǎn)率在一定的范圍內(nèi)變化,并允許尺寸規(guī)格及包裝對象有所變化。這就要求通用包裝機(jī)的執(zhí)行件具有不同的工作速度當(dāng)這種工作速度是分級(jí)變化時(shí)，一般是通過分級(jí)變速機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，各級(jí)工作速度的值等于動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速與該級(jí)工作速度下所有參加傳動(dòng)的傳動(dòng)件的傳動(dòng)比值的乘積，即執(zhí)行件轉(zhuǎn)速n=n電·l1·l2·l3(8-2)

（8-1）若執(zhí)行件不是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是直線運(yùn)動(dòng)或其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),還要乘以運(yùn)動(dòng)關(guān)系轉(zhuǎn)換的數(shù)值。

2.傳動(dòng)效率

包裝機(jī)結(jié)構(gòu)形式很多,故其傳動(dòng)能流路線也不盡相同,不同的能流路線傳動(dòng)效率也不相同。

(1)單流傳動(dòng)

若執(zhí)行件不是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是直線運(yùn)動(dòng)或其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),如圖8.3為一單流傳動(dòng)的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。動(dòng)力輸出的能量要流經(jīng)每一個(gè)傳動(dòng)元件,則總的傳動(dòng)效率為：(8-3)

可見傳動(dòng)元件越多傳動(dòng)效率越低。因此該傳動(dòng)方式多用于功率小,傳動(dòng)件少的設(shè)備。

(2)分流傳動(dòng)

圖8.4分流傳動(dòng)框圖

傳動(dòng)路線如圖8.4所示時(shí)，其功率為：如圖8.3為一單流傳動(dòng)的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。動(dòng)力輸出的能量要顯然：（8-4）η0—分流傳動(dòng)部分的總效率（8-5）可見分流傳動(dòng)有利于靈活安排傳動(dòng)路線,提高傳動(dòng)效率,縮小傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)尺寸，適用于有較多執(zhí)行件的包裝機(jī)。如圖8.2所示臥式枕形包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)就屬于分流傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)概論與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件(3)匯流傳動(dòng)匯流傳動(dòng)形式如圖8.5所示。

圖8.5匯流傳動(dòng)框圖總效率（8-6）(3)匯流傳動(dòng)這種能流路線的特點(diǎn)是：對于低速、重載、大功率設(shè)備可將動(dòng)力源“化整為零”,以便配備中小型動(dòng)力機(jī)；可簡化傳動(dòng)機(jī)構(gòu),提高傳動(dòng)效率；采用兩個(gè)或多個(gè)相同或不同類型的動(dòng)力機(jī),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效地完成所要的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形式及速度變化節(jié)拍。然而有時(shí)為了保證各動(dòng)力機(jī)的均載和同步，最好在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有浮動(dòng)或者柔性的構(gòu)件.圖8.6所示包裝容器成型機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)就屬于匯流傳動(dòng)。該設(shè)備具有兩種動(dòng)力裝置。液壓缸可使螺桿產(chǎn)生不同速度的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)電動(dòng)機(jī)使螺桿產(chǎn)生等速的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種能流路線的特點(diǎn)是：對于低速、重載、大功率設(shè)備可將動(dòng)力源(4)混流傳動(dòng)

混流傳動(dòng)實(shí)質(zhì)上是前述三種傳動(dòng)能流路線的組合形式,如圖8.7所示,其傳動(dòng)效率可按下面方法計(jì)算：

圖8.6包裝容器成型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖

(4)混流傳動(dòng)

圖8.6包裝容器成型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖圖8.7混流傳動(dòng)框圖

圖8.7混流傳動(dòng)框圖

=

(4-7)

式中：0＜α＜1

圖8.8所示糖果包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)就是典型的混流傳動(dòng)。主電機(jī)經(jīng)寬三角帶槽輪無級(jí)變速器51、斜齒輪4、5傳動(dòng)到主軸,主軸上的蝸桿凸輪34使?jié)L子33做間歇轉(zhuǎn)動(dòng),從而使分粒盤39旋轉(zhuǎn),將糖塊整理好送到特定位置。主軸上的鏈輪6,經(jīng)鏈條48，鏈輪7。齒輪10、11,使擦紙輪12轉(zhuǎn)動(dòng)擦紙,剪紙凸輪27使剪刀28剪紙，將紙送到分粒盤39頂糖部分的上面,主軸上的鏈輪37,使鏈36，偏心輪41，35轉(zhuǎn)動(dòng),使上、下送糖桿運(yùn)動(dòng)，將糖塊和紙向上送給爪鉗47，鏈輪7經(jīng)鏈條49，鏈輪14，使撥盤15轉(zhuǎn)動(dòng),從而使馬氏盤剝16、抓遷怒47旋轉(zhuǎn)60度，將糖和紙送到扭結(jié)中心。齒輪17使齒輪19、20、21同期傳動(dòng)，機(jī)械手持46、26由杠桿25、24，凸輪22、23送進(jìn)完成扭結(jié)工作。抄紙圖8.8所示糖果包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)就是典型的混流傳動(dòng)。主電機(jī)經(jīng)凸輪9使抄紙板13抄紙.打糖桿18排除糖塊。油泵40由鏈輪38、鏈條50、鏈輪37帶動(dòng)潤滑全機(jī)。分電機(jī)29經(jīng)齒輪30、31使毛刷32傳動(dòng)整理糖塊.手動(dòng)輪經(jīng)44、45也可使全機(jī)運(yùn)動(dòng)。綜合對各種能流傳動(dòng)路線所做的分析和計(jì)算，可以看出,傳動(dòng)系統(tǒng)的效率不僅與傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)形式、工作表面狀態(tài)、摩擦阻力類型、潤滑條件、工作狀態(tài)等因素有關(guān)。同時(shí)與各傳動(dòng)元件的組合及傳動(dòng)路線的布局也有很大關(guān)系。因此,合理的安排能流路線把動(dòng)力傳遞和輔助運(yùn)動(dòng)適當(dāng)分開。盡量縮短傳動(dòng)路線,減少運(yùn)動(dòng)副和消極約束，傳動(dòng)系統(tǒng)中盡量避免大的封閉循環(huán),這對提高傳動(dòng)效率,減少能量損失是有效的。凸輪9使抄紙板13抄紙.打糖桿18排除糖塊。油泵40由鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)概論與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件第四節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則擬定包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)必須考慮多方面因素,而且首先應(yīng)當(dāng)滿足包裝工藝和總體結(jié)構(gòu)的要求，同時(shí)要合理選擇動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)與控制裝置的類型及其組合方式，再根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖和傳動(dòng)路線圖簡明地表示出所要設(shè)計(jì)的技術(shù)方案。一般來說，為實(shí)現(xiàn)同一的工藝要求就有可能設(shè)想出若干個(gè)不同的傳動(dòng)方案。所以，一定要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行廣泛的調(diào)查研究，并參照現(xiàn)有的類似機(jī)器加以對比分析，才有可能選出一個(gè)比較理想的方案作為整機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)。圖8.9所示為金屬卷帶間歇供送裝置的兩種傳動(dòng)方案示意圖。第四節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則圖8.9金屬卷帶間歇供送裝置的傳動(dòng)示意圖1一偏心輪2一連桿(下端為球面副)3、4—擺桿套環(huán)5一星輪6、7—牽引棍8一制動(dòng)器9,ll一帶輪10一同步齒形帶12一蝸形凸輪13一滾子輪

圖8.9金屬卷帶間歇供送裝置的傳動(dòng)示意圖圖8.10卷帶牽引輥運(yùn)動(dòng)狀況的對比分析

圖8.10反映了卷帶與沖頭的運(yùn)動(dòng)相位關(guān)系以及牽引輥角加速度的變化情況。經(jīng)實(shí)測得知，采用傳動(dòng)方案(a)，定位精度約為土0.2mm；而采用傳動(dòng)方案(b)，一般為土0.05mm，并且運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲輕微，生產(chǎn)率高。其主要原因，在于兩者所選的傳動(dòng)類型不同,以致運(yùn)動(dòng)--動(dòng)力特性和實(shí)際工作效果也有所區(qū)別。下面扼要地加以分析：（1)原動(dòng)軸輸出運(yùn)動(dòng)的比較圖8.10卷帶牽引輥運(yùn)動(dòng)狀況的對比分析圖8.10在方案(a)中，由等速回轉(zhuǎn)的偏心輪1帶動(dòng)連桿2(下端為球面副)作往復(fù)的空間運(yùn)動(dòng)而使擺桿3產(chǎn)生擺動(dòng)，由于慣性較大將限制其運(yùn)行速度的提高。而在方案(b)中，則采用高強(qiáng)度的同步齒形帶10和帶輪9、11；這種撓性嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，慣性小，能緩和沖擊，傳動(dòng)效率高，適合于高速工作。(2)牽引輥輸入運(yùn)動(dòng)的比較在方案(a)中，通過擺桿3另一端的套環(huán)4和內(nèi)部滾子的摩擦作用而使星輪5及其同軸相連的下牽引輥6產(chǎn)生余弦加速運(yùn)動(dòng)。因伴有柔性沖擊，加之在起動(dòng)時(shí)套環(huán)與滾子會(huì)打滑，停止時(shí)又會(huì)引起星輪產(chǎn)生一定的慣性超越現(xiàn)象，結(jié)果必然影響牽引輥的定位精度。為克服這一缺點(diǎn)，有的附加在方案(a)中，由等速回轉(zhuǎn)的偏心輪1帶動(dòng)連桿2(下端為球了制動(dòng)器8。而在方案(b)中，代之以蝸形凸輪機(jī)構(gòu)12，它嚙合性能好，傳動(dòng)精度高,而且凸輪曲線接近于正弦加速度的變化規(guī)律，故能很好地改善牽引輥的工作性能。此外，為了有效地供送金屬卷帶，要求牽引輥6、7之間能保持足夠的壓力，并可靈活調(diào)整。通常，將從動(dòng)輥放在主動(dòng)輥的上方，以便配備彈簧壓緊裝置，同時(shí)增強(qiáng)保險(xiǎn)作用。由此可見，為了更好地設(shè)計(jì)包裝機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，要善于根據(jù)科學(xué)理論和積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加以概括和總結(jié)，因地制宜地運(yùn)用，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步求得豐富和發(fā)展。為此，提出若干注意事項(xiàng)供設(shè)計(jì)參考。一、按執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作情況選擇動(dòng)力機(jī)的類型首先要按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作情況合理選擇動(dòng)力機(jī)的類型。應(yīng)該考慮所選的動(dòng)力機(jī)，其驅(qū)動(dòng)力矩、運(yùn)動(dòng)形式、輸出速度以及調(diào)速、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)等一系列因素，對確定傳動(dòng)與了制動(dòng)器8。而在方案(b)中，代之以蝸形凸輪機(jī)構(gòu)12，它嚙合控制裝置所產(chǎn)生的影響。下面扼要地介紹一下包裝機(jī)幾種常用動(dòng)力機(jī)的主要工作性能及適用范圍。1.三相交流異步電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)容易、價(jià)格便宜，能經(jīng)受頻繁地起動(dòng)和反轉(zhuǎn)。然而卻只能在負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于該電機(jī)機(jī)械特性曲線上的最小轉(zhuǎn)矩時(shí)起動(dòng)，并且還只能在該曲線上的穩(wěn)定區(qū)段實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，但輸出速度會(huì)隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大幾乎呈線性遞減。至于起動(dòng)能力和過載能力則一般為2左右。該機(jī)已被廠—泛應(yīng)用于負(fù)載比較平穩(wěn)、不需調(diào)速、長期工作的包裝機(jī)。

2.交流滑差電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)由異步電動(dòng)機(jī)、電磁滑差離合器、測速發(fā)電機(jī)以及有關(guān)控制回路組成。具有高起動(dòng)力矩、能反轉(zhuǎn)、吸振性能好，在適當(dāng)?shù)呢?fù)載力矩變化范圍內(nèi)改變電磁滑差離合器的激磁電流可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的無級(jí)調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。不過，滑差率大時(shí)，傳遞動(dòng)力的效率偏低。所以，對要求大幅度控制裝置所產(chǎn)生的影響。下面扼要地介紹一下包裝機(jī)幾種常用動(dòng)力機(jī)無級(jí)變速且使運(yùn)行速度穩(wěn)定的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，比較適用。若將三相交流異步電動(dòng)機(jī)配備變頻裝置同樣可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，不僅變速范圍寬，效率也高，有的包裝機(jī)已開始采用。

3.直流串激電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和過載能力都強(qiáng)，改變激磁電流的大小和方向能無級(jí)調(diào)速和反轉(zhuǎn)，但需直流供電，價(jià)格較貴。主要用于塑料、造紙、印刷等部門包裝材料加工機(jī)械中的卷繞機(jī)構(gòu)，以完成牽引力與速度都應(yīng)保持穩(wěn)定的恒功率驅(qū)動(dòng)過程。

4.交流伺服電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上就是微型的兩相異步電動(dòng)機(jī)。它運(yùn)行穩(wěn)定、響應(yīng)迅速、有良好的可控性。近年來在包裝機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)中獲得了有效的使用。無級(jí)變速且使運(yùn)行速度穩(wěn)定的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，比較適用。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)以后，若將控制電壓突然取消，僅保留激磁電壓單相供電，則會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩迫使轉(zhuǎn)子迅速停止。其制動(dòng)所需時(shí)間，比兩相電壓同時(shí)取消單靠摩擦作用要快得多。為此，在開機(jī)期間定子的激磁繞組必須始終接通電源。它的運(yùn)轉(zhuǎn)方向是隨控制信號(hào)極性的變化而變化，而轉(zhuǎn)動(dòng)與否以及速度的快慢，則取決于控制信號(hào)的有無及其強(qiáng)弱的變化狀況。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)要注意：它的極數(shù)愈多，同步轉(zhuǎn)速愈低，則體形愈大，造價(jià)愈高；因此，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)同整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出速度及中間速比的分配相協(xié)調(diào)，力求簡單、緊湊、實(shí)用、可靠和經(jīng)濟(jì)。事實(shí)上，包裝機(jī)廣泛采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速多為1500r／min，就是這個(gè)道理。

當(dāng)電機(jī)起動(dòng)以后，若將控制電壓突然取消，僅保留激磁電壓從執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作特性、能流分配和傳動(dòng)效率來看，有時(shí)選用一臺(tái)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)幾個(gè)傳動(dòng)鏈并不一定合算，反而會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜化。在這種情況下，可考慮采取若干臺(tái)動(dòng)力機(jī)(同類型或不同類型)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的方案。圖8.11所示為塑料包裝容器注射成型機(jī)的螺桿傳動(dòng)裝置。有兩種動(dòng)力源——電動(dòng)機(jī)1和油缸6。當(dāng)預(yù)塑時(shí)，根據(jù)原料的塑化條件借齒輪變速箱2的有級(jí)變速確定所需的轉(zhuǎn)速，并使螺桿5產(chǎn)生單向回轉(zhuǎn)和勾速后退(后退速度取決于活塞的背壓)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；而當(dāng)注射時(shí)，使其產(chǎn)生由慢到快再到慢的變速直線移動(dòng)。實(shí)踐表明，這種傳動(dòng)裝置既滿足了成型加工工藝的要求，又提高了傳動(dòng)效率；另外，拆除和清理螺桿也都比較方便。從執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作特性、能流分配和傳動(dòng)效率來看，有時(shí)選用一臺(tái)動(dòng)力圖8.11塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置l—電動(dòng)機(jī)2一齒輪變速箱3一公共齒輪4一交換齒輪一螺桿6一油缸7一預(yù)塑計(jì)量行程開關(guān)圖8.11塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置二、確定傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)條件和空載特性設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)事先明確設(shè)備的起動(dòng)條件和動(dòng)力機(jī)的起動(dòng)空載特性。如果要求周期性的頻繁起動(dòng)或者負(fù)載的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)超過動(dòng)力機(jī)的承載能力時(shí),則在動(dòng)力機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間最好增設(shè)離合器，也可在變速裝置內(nèi)安排“空檔”以便進(jìn)行空載起動(dòng)。有的場合往往還要配備過載保護(hù)裝置如安全聯(lián)軸節(jié)、安全彈簧、安全銷等。但是，如果傳動(dòng)裝置本身己具備了這種性能，就無需另設(shè)了。值得注意的是，象摩擦傳動(dòng)帶之類，雖然過載時(shí)會(huì)打滑而起一定的保護(hù)作用，可是卻不宜在易燃易爆的環(huán)境里采用，也不允許作分度傳動(dòng)鏈。二、確定傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)條件和空載特性

三、緊急停車時(shí)的制動(dòng)在產(chǎn)品包裝的過程中，為排除設(shè)備故障常需緊急停車。對那些轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大而速度又高的設(shè)備，欲達(dá)到較高的定位精度，則必須采取相應(yīng)的制動(dòng)措施。例如，旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)，大都用三相交流異步電動(dòng)機(jī)或交流滑差電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng),對此設(shè)置速度繼電器進(jìn)行反接制動(dòng)已取得明顯的成效。除此以外，使用摩擦式電磁制動(dòng)器也日趨增多。

還有的包裝機(jī)經(jīng)常處于正反向工作狀態(tài)，特別是重載、長行程的，首先要充分利用動(dòng)力機(jī)(包括液氣壓傳動(dòng)裝置)的反向運(yùn)動(dòng)功能，而實(shí)有困難和不便，只好在傳動(dòng)系統(tǒng)中增設(shè)專用的反向機(jī)構(gòu)。

三、緊急停車時(shí)的制動(dòng)四、擬定傳動(dòng)路線和各級(jí)傳動(dòng)比擬定傳動(dòng)系統(tǒng)方案必須妥善安排傳動(dòng)路線和各級(jí)傳動(dòng)比，其準(zhǔn)則是：(1)結(jié)合具體傳動(dòng)裝置在通用范圍內(nèi)選取適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比。若發(fā)現(xiàn)某一級(jí)的傳動(dòng)比過大，可考慮采用多級(jí)傳動(dòng)，力求減小傳動(dòng)元件的尺寸和重量。對于傳動(dòng)效率的高低，也應(yīng)做具體分析。例如，單級(jí)蝸桿的傳動(dòng)效率往往就不如具有同樣傳動(dòng)比的多級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)。

(2)鑒于包裝機(jī)的傳動(dòng)鏈多屬于減速傳動(dòng)，所以，除帶傳動(dòng)(因要求較大的包角)外，一般都要遵循傳動(dòng)比分配“前小后大”，變速級(jí)數(shù)“前多后少”，轉(zhuǎn)速排列“前密后疏”的原四、擬定傳動(dòng)路線和各級(jí)傳動(dòng)比則，同時(shí)不讓相鄰的兩級(jí)傳動(dòng)比差得過于懸殊。這樣，可使靠近動(dòng)力機(jī)的傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速高些，較高速級(jí)數(shù)多些，而轉(zhuǎn)矩小些，以利于縮小整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸和空間位置。由圖8.11和圖8.12所示的塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置及其轉(zhuǎn)速圖可見，它具有一只公共齒輪、五根軸、四種變速，變速級(jí)數(shù)的分配式為4＝2×2×l×l，大致符合上述原則。附帶說明，在Ⅲ、Ⅳ兩軸還配有三對交換齒輪和棘輪反向

圖8.12預(yù)塑—注射螺桿傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速圖

則，同時(shí)不讓相鄰的兩級(jí)傳動(dòng)比差得過于懸殊。這樣，可使靠近動(dòng)力制動(dòng)元件(圖中未示)，以便擴(kuò)大變速范圍。(3)對于大傳動(dòng)比傳動(dòng)，尤其是當(dāng)傳動(dòng)鏈的傳遞功率較大時(shí)，最好少用蝸輪蝸扦副、螺旋副以及某些行星齒輪機(jī)構(gòu)，功率較小時(shí)卻可適當(dāng)采用。盡管如此，為減小結(jié)構(gòu)尺寸、提高傳動(dòng)效率起見，通常也總把它們安排在靠近動(dòng)力機(jī)輸出軸的部位。同理，對撓性摩擦傳動(dòng)也多作類似處理，并使其更好地發(fā)揮吸振和過載保護(hù)的作用。五、分配軸的配置方式與傳動(dòng)元件凡屬分配軸的傳動(dòng)部分都要采用嚙合類型的傳動(dòng)元件，以保證傳動(dòng)比準(zhǔn)確。至于系統(tǒng)中分配軸的根數(shù)及其配置方式，則在很大程度上取決于有關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)元件(圖中未示)，以便擴(kuò)大變速范圍。的工作要求、相互聯(lián)系和總體布局，而且同傳動(dòng)路線、傳動(dòng)比分配也有一定關(guān)系(參閱本章所示各包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖)?？紤]到設(shè)備的試車、調(diào)整、維修和操作等實(shí)際需要，有時(shí)在分配軸上要安裝盤車手輪以及卸載用的離合機(jī)構(gòu)(參見圖8.13中的單向超越離合器)。六、合理制訂傳動(dòng)系統(tǒng)方案及其技術(shù)措施更值得強(qiáng)調(diào)的,必須密切聯(lián)系包裝工藝條件合理制訂傳動(dòng)系統(tǒng)方案及具體技術(shù)措施。在此，僅舉兩個(gè)實(shí)例加以對比說明。圖8.13所示為小型負(fù)壓灌裝機(jī)主體部分的傳動(dòng)系的工作要求、相互聯(lián)系和總體布局，而且同傳動(dòng)路線、傳動(dòng)比分配也圖8.13小型負(fù)壓灌裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖1一盤車手輪2一單向超越離合器3一托瓶轉(zhuǎn)盤4—分件供送螺桿5-星形撥輪6一板鏈統(tǒng)。灌裝閥頭數(shù)一般為20只左右，灌裝真空度低于66660Pa圖8.13小型負(fù)壓灌裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖統(tǒng)。灌裝閥頭數(shù)一般為2(相當(dāng)于500mmHg)，瓶口壓緊力每只約為150N。因此，托瓶轉(zhuǎn)盤的受力不大，結(jié)構(gòu)也可做得輕巧一些，在主軸下端配置一對錐齒輪進(jìn)行傳動(dòng)。為使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持確定的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，宜適當(dāng)增加分配軸和傳動(dòng)鏈的數(shù)目。這樣，總體布局比較靈活，分流傳動(dòng)比重大，有利于均衡各傳動(dòng)件的承載狀況，縮小結(jié)構(gòu)尺寸，便于制造維修，以適應(yīng)中小型廠的加工能力。

圖8.14所示為大型等壓灌裝--封口機(jī)主體部分的傳動(dòng)系統(tǒng)。灌裝閥頭數(shù)一般為40-60只，灌裝壓力常取20-50N，瓶口壓緊力每只約為300N。由于托瓶轉(zhuǎn)盤受力較大，結(jié)構(gòu)龐大笨重，故多采用大型的滾動(dòng)軸承和齒輪作為該主軸的支承傳動(dòng)件，以利于簡化整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng),使總體布局更加緊湊實(shí)用，并保證平穩(wěn)運(yùn)行，延長使用壽命。不過，象(相當(dāng)于500mmHg)，瓶口壓緊力每只約為150N。因此這樣的支承傳動(dòng)件不僅難以制備，加工成本也很高。圖8.14大型等壓灌裝---封口機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖1—封口楓蝸輪蝸桿傳動(dòng)副2一灌裝機(jī)齒輪傳動(dòng)副3一分件供送螺桿4—導(dǎo)扳5—屋形撥輪6—板鏈這樣的支承傳動(dòng)件不僅難以制備，加工成本也很高。圖8.14七、采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料,擴(kuò)大機(jī)件的通用化程度

現(xiàn)代包裝機(jī)有相當(dāng)多的機(jī)種在朝著高速化方向發(fā)展。可是由傳動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)慣性及動(dòng)不平衡等因素所引起的振動(dòng)、噪聲，不論對設(shè)備本身或操作環(huán)境都會(huì)帶來許多不良影響。因此，必須合理設(shè)計(jì)它們的外形尺寸、質(zhì)量分布及運(yùn)動(dòng)形式，還要提高材料的剛度、強(qiáng)度、制造裝配精度及耐磨性能，并附加各種補(bǔ)償調(diào)整措施，使得設(shè)備長期穩(wěn)定可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)前，無論是包裝機(jī)的傳動(dòng)裝置或者是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使用高強(qiáng)度輕質(zhì)合金材料逐漸增多，而且正不斷擴(kuò)大傳動(dòng)元件的通用化程度。

七、采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料,擴(kuò)大機(jī)件的通用化程度

現(xiàn)代包八、包裝機(jī)的先進(jìn)性與其自動(dòng)化水平的關(guān)系一般來說，包裝機(jī)的先進(jìn)性與其自動(dòng)化水平有一定聯(lián)系。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的某些動(dòng)作并不參與正常生產(chǎn)過程，且無確定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用率又不甚高時(shí)，那么最好還是人工操縱。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的某些動(dòng)作帶有一定的規(guī)律性和重復(fù)性，而且用手工操作勞動(dòng)量大、響應(yīng)慢、易產(chǎn)生誤動(dòng)作，又不安全，在這種情況下，應(yīng)該適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用機(jī)、電、光、液、氣等綜合技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制。八、包裝機(jī)的先進(jìn)性與其自動(dòng)化水平的關(guān)系業(yè)精于勤荒于嬉，行成于思?xì)в陔S第八章傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及要求傳動(dòng)系統(tǒng)的分類傳動(dòng)系統(tǒng)分析及計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)方案及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則業(yè)精于勤荒于嬉，行成于思?xì)в陔S第八章傳動(dòng)系統(tǒng)第八章傳動(dòng)系統(tǒng)

對于包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來講，是復(fù)雜且多種多樣的，而作為動(dòng)力機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng) 卻是有限的轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)和移動(dòng)等幾種形式。這樣，在動(dòng)力源與執(zhí)行件之間，就要設(shè)置一個(gè)能使兩者聯(lián)系起來，并傳遞所需的動(dòng)力和保證各執(zhí)行件之間的正確運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的工作系統(tǒng)，該系統(tǒng)即為傳動(dòng)系統(tǒng)。由此可見，傳動(dòng)系統(tǒng)的功能，就是改變原動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度和形式。其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定著包裝機(jī)的傳動(dòng)方案、總體布局并對包裝機(jī)的使用性能、結(jié)構(gòu)、制造成本有著很大的影響。第八章傳動(dòng)系統(tǒng)對于包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與要求一、傳動(dòng)系統(tǒng)的組成包裝機(jī)自動(dòng)化程度較高，屬于自動(dòng)機(jī)的一種。由于它的執(zhí)行件較多，而且各種執(zhí)行件之間又必須協(xié)調(diào)配合才能完成包裝工作，故包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，通常有機(jī)械式、液壓式、電氣式等幾種形式。高、中速自動(dòng)包裝機(jī)多采用機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)；大型低速包裝機(jī)以氣動(dòng)式傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛；液壓式系統(tǒng)，因其價(jià)格稍高，且易漏油污染產(chǎn)品，若運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不是很高，液壓系統(tǒng)優(yōu)越性發(fā)揮不充分，所以應(yīng)用的場合不廣泛；電氣式傳動(dòng)系統(tǒng)常與機(jī)械式并用，實(shí)現(xiàn)前級(jí)的大范圍調(diào)速。隨著包裝產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代包裝機(jī)及包裝線的組成設(shè)備已越來越多地

第一節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與要求采用以機(jī)為主、兼有電、光、液、氣的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)通常包括以下幾個(gè)組成部分。1.定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

即具有固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。通常采用齒輪、皮帶、鏈、蝸輪副、聯(lián)軸節(jié)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，借此按預(yù)定的要求把動(dòng)力源輸出的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給有關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2.變速裝置

包裝機(jī)的變速裝置有齒輪變速機(jī)構(gòu)，機(jī)械無級(jí)變速機(jī)構(gòu)以及液壓無級(jí)變速裝置，多速電機(jī)等。包裝機(jī)中常用的是有級(jí)變速裝置和無級(jí)變速裝置。采用以機(jī)為主、兼有電、光、液、氣的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的傳動(dòng)系

3.運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式是多樣的,如轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)、擺動(dòng)、間歇運(yùn)動(dòng)、不等速運(yùn)動(dòng)等等。因此,包裝機(jī)中常設(shè)置運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條、絲杠螺母等裝置,以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4.操縱控制裝置包括操控啟動(dòng)、停止、離合、制動(dòng)、調(diào)速、換向以及按規(guī)定程序進(jìn)行自動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)所需要的各種操縱裝置、元件、組件。借以通過不同的方式方法來改變傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)一般操縱裝置的方案與傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)加以考慮。3.運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置

5.潤滑與密封裝置為保證傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作,必須有良好的潤滑與密封裝置,防止出現(xiàn)漏油漏水,污染被包裝物、包裝材料及環(huán)境,并可延長使用壽命。現(xiàn)代包裝機(jī)及包裝生產(chǎn)線的組成設(shè)備已越來越多地采用以機(jī)為主兼有電、液、氣的綜合傳動(dòng)系統(tǒng)。

二、對傳動(dòng)系統(tǒng)的要求包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)與整機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有密切關(guān)系，它影響包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)、布局、包裝精度、傳動(dòng)效率、制造以及制造成本、操作與調(diào)整是否方便等，因此，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)必須注意滿足下列要求：5.潤滑與密封裝置1.各執(zhí)行件必須有足夠的調(diào)速范圍,而且往往要求速度無級(jí)變化、以滿足生產(chǎn)率和包裝袋尺寸、規(guī)格等連續(xù)變化的要求。2.各電動(dòng)機(jī)和全部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)需能滿足足夠的功率和扭矩，并且具有較高的傳動(dòng)效率。3.各執(zhí)行件的位置、速度應(yīng)有比較準(zhǔn)確的相對關(guān)系,又要便于獨(dú)立調(diào)整。4.結(jié)構(gòu)簡單、潤滑與密封良好,操作方便可靠,便于加工裝配,成本低。5.便于實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)的自動(dòng)化和組成自動(dòng)包裝生產(chǎn)線。1.各執(zhí)行件必須有足夠的調(diào)速范圍,而且往往要求速度無級(jí)變化6.為便于調(diào)整試車,傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)手動(dòng)微調(diào)裝置或其它調(diào)整機(jī)構(gòu)。第二節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的分類一、按傳遞運(yùn)動(dòng)形式分類若將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為最基本的形式，則有：

1.連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

主要有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)、圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、磁力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、萬向聯(lián)軸節(jié)等。它們往往被用于改變運(yùn)動(dòng)速度、回轉(zhuǎn)方向，或者傳動(dòng)軸的布局及方位。6.為便于調(diào)整試車,傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)手動(dòng)微調(diào)裝置或其它調(diào)整機(jī)構(gòu)2.往復(fù)移動(dòng)和擺動(dòng)主要有螺旋傳動(dòng)、齒條傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等。其中最常見的，是將動(dòng)力機(jī)的等速回轉(zhuǎn)變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

3.間歇運(yùn)動(dòng)主要有非圓齒輪傳動(dòng)、不完整齒輪傳動(dòng)、棘輪傳動(dòng)、槽輪機(jī)構(gòu)、蝸形凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪連桿機(jī)構(gòu)、槽輪連桿機(jī)構(gòu)、凸輪連稈機(jī)構(gòu)、氣液壓連桿機(jī)構(gòu)以及其它形式的組合機(jī)構(gòu)等。正如前述，無論是較小或較大動(dòng)停比的間歇傳動(dòng)(包括瞬停)，在包裝機(jī)的供送與主傳送系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。2.往復(fù)移動(dòng)和擺動(dòng)二、按傳動(dòng)比變化狀況分類1.定傳動(dòng)比傳動(dòng)可使傳動(dòng)裝置的輸入與輸出速度相對穩(wěn)定或者需對應(yīng)變化的傳動(dòng)。

2.變傳動(dòng)比傳動(dòng)

(1)有級(jí)變速—將動(dòng)力機(jī)的輸出速度變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)若干個(gè)不同輸入量的傳動(dòng)。

(2)無級(jí)變速—將一個(gè)速度變換為在某一范圍內(nèi)獲得無限多個(gè)輸出量的傳動(dòng)。

(3)周期性有規(guī)律變速—實(shí)現(xiàn)函數(shù)傳遞,以改善執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性的傳動(dòng)。二、按傳動(dòng)比變化狀況分類三、按傳動(dòng)能流路線分類1.單流傳動(dòng)動(dòng)力機(jī)輸出的能量，流經(jīng)每一傳動(dòng)件后傳至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。多用于功率小，傳動(dòng)元件少、配置要求緊湊的設(shè)備。2.分流傳動(dòng) 由動(dòng)力機(jī)輸出的能量，分配給幾個(gè)傳動(dòng)元件，并三、按傳動(dòng)能流路線分類動(dòng)力機(jī)輸出的能量，流經(jīng)由這些傳動(dòng)元件分別傳至各自聯(lián)接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它有利于靈活安排傳動(dòng)路線、提高傳動(dòng)效率和縮小傳動(dòng)元件結(jié)構(gòu)尺寸，因而，特別適用于有較多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的包裝機(jī)。3.匯流傳動(dòng)即動(dòng)力源由若干臺(tái)小功率的動(dòng)力機(jī)發(fā)送、分別傳至對應(yīng)的傳動(dòng)元件、最后傳給同一執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該傳動(dòng)適用于低速、重載、大功率設(shè)備。因動(dòng)力源分散，化大為小，改善了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率。此外，采用若干個(gè)相同或不同的動(dòng)力裝置還能使執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效地完成所需的復(fù)合運(yùn)動(dòng)及速度變化節(jié)拍。

由這些傳動(dòng)元件分別傳至各自聯(lián)接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它有利于靈活安排傳4.混流傳動(dòng)混流傳動(dòng)是前述三種傳動(dòng)組合。第三節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)分析及計(jì)算一、傳動(dòng)系統(tǒng)圖為了便于分析包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)情況，以便設(shè)計(jì)包裝機(jī)，通常應(yīng)用包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示包裝機(jī)全部運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)關(guān)系的的示意圖。包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖應(yīng)盡量畫在一個(gè)能反映包裝機(jī)外形和各主要部件相互位置的投影面上。在圖中，各傳動(dòng)元4.混流傳動(dòng)第三節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)分析及計(jì)算件是按照傳動(dòng)順序，以展開圖的形式畫出來的，由于包裝機(jī)很復(fù)雜，要吧一個(gè)立體的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)展開并繪制在一個(gè)平面圖中，有時(shí)不得不把其中某一根軸繪成用折斷線連接的兩部分，或彎曲成夾角的折線，有時(shí)對于展開后失去聯(lián)系的傳動(dòng)副，要用大括號(hào)后虛線連接起來以表示他們的傳動(dòng)聯(lián)系。傳動(dòng)系統(tǒng)圖只能表示傳動(dòng)關(guān)系，并不代表各元件的實(shí)際尺寸和空間位置。在圖中通常還須注明齒輪及蝸輪的齒數(shù)、模數(shù)、帶輪直徑、絲杠的導(dǎo)程和頭數(shù)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率、傳動(dòng)軸的編號(hào)等。傳動(dòng)軸的編號(hào)通常從動(dòng)力（如電機(jī)等）開始，按傳動(dòng)順序，依次用羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示。件是按照傳動(dòng)順序，以展開圖的形式畫出來的，由于包裝機(jī)很復(fù)雜，下面就以典型的臥式枕型制袋—充填—封口機(jī)為例，說明傳動(dòng)系統(tǒng)圖的分析與計(jì)算方法。圖8.2就是這臺(tái)臥式枕型包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)被包裝物的形狀、大小，包裝材料的質(zhì)地厚薄及生產(chǎn)能力的不同要求，這種通用包裝機(jī)采用可控硅控制的直流調(diào)速電機(jī)(M0)做主動(dòng)力源，功率為0.75千瓦，通過定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使本機(jī)的生產(chǎn)能力控制為25～175包/分，設(shè)有光電控制裝置可進(jìn)行商標(biāo)定位，為校正定位誤差另設(shè)有三臺(tái)25瓦伺服電機(jī)（M1、M2、M3），另設(shè)一臺(tái)0.1千瓦的輸出電機(jī)（M4）。全機(jī)傳動(dòng)部分是由齒輪、滾子鏈和摩擦帶等主要傳動(dòng)元件組成。補(bǔ)償及調(diào)整運(yùn)動(dòng)通過錐齒輪差動(dòng)器輸入，使包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠連續(xù)協(xié)調(diào)地工作。下面就以典型的臥式枕型制袋—充填—封口機(jī)為例，說明傳傳動(dòng)系統(tǒng)概論與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示的全部傳動(dòng)關(guān)系可用如下的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式表示：主電機(jī)M0經(jīng)皮帶輪帶動(dòng)軸Ⅰ，經(jīng)可分離錐齒輪無級(jí)變速器使軸Ⅲ轉(zhuǎn)動(dòng)。在軸Ⅲ上裝有差速器C1，C1的輸出齒輪Z1與軸VI上的齒輪Z2嚙合,再經(jīng)鏈輪帶動(dòng)軸Ⅴ旋轉(zhuǎn)。軸Ⅴ經(jīng)鏈輪，截錐元級(jí)變速器和鏈輪傳動(dòng)供紙輥；軸Ⅴ經(jīng)錐齒輪帶動(dòng)拉紙輥；軸Ⅴ又經(jīng)鏈輪傳動(dòng)ⅩⅢ,經(jīng)軸ⅩⅢ上的鏈輪Z12傳動(dòng)鏈輪Z13使毛刷旋轉(zhuǎn)；又經(jīng)軸ⅩⅢ上的截錐式無級(jí)變速器,鏈輪,錐齒輪驅(qū)動(dòng)縱封輥旋轉(zhuǎn)。工作中商標(biāo)定位出現(xiàn)誤差由伺服電機(jī)M1經(jīng)齒輪,通過差速器C1進(jìn)行補(bǔ)償，包裝袋尺寸長短的調(diào)整,是由伺服電機(jī)M2,經(jīng)鏈輪、錐齒傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示的全部傳動(dòng)關(guān)系可用如下的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式表輪帶動(dòng)絲杠ⅩⅩⅢ旋轉(zhuǎn)，從而改變分離輪無級(jí)變速器的傳動(dòng)比值來達(dá)到的。軸I上的齒輪Z19，與齒輪Z20嚙合帶動(dòng)軸Ⅻ,經(jīng)鏈輪使傳動(dòng)軸Ⅻ旋轉(zhuǎn)，安裝在軸Ⅻ上的差速器C2的輸出端上的鏈輪Z23，通過鏈條帶動(dòng)鏈輪Z24,調(diào)整偏心不等速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心量，由鏈輪Z25、Z26帶動(dòng)軸ⅩⅤ，從而使物料輸送傳動(dòng)帶工作、物料位置調(diào)整可通過手輪1，錐齒輪，蝸輪副，差速器C2來完成。又軸Ⅺ上的鏈輪Z21通過鏈條帶動(dòng)鏈輪Z28,ⅩⅥ軸旋轉(zhuǎn)，通過差速器C3，鏈輪、帶動(dòng)軸ⅩⅦ，經(jīng)軸ⅩⅦ上的差速器C4驅(qū)動(dòng)位置調(diào)整凸輪，每次調(diào)整后開機(jī)前先按下位置調(diào)整按鈕，使伺服電機(jī)M3旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪將運(yùn)動(dòng)輸入給差速器C4，使凸輪轉(zhuǎn)至起始位置,以通過開關(guān)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù),并與電眼配合進(jìn)行補(bǔ)償工作。輪帶動(dòng)絲杠ⅩⅩⅢ旋轉(zhuǎn)，從而改變分離輪無級(jí)變速器的傳動(dòng)通過差速器C3輸出端鏈輪Z29，帶動(dòng)鏈輪Z37。又可將運(yùn)動(dòng)傳至軸ⅩⅪ,經(jīng)鏈輪偏心不等速機(jī)構(gòu)，鏈輪，差速器C5將運(yùn)動(dòng)傳至軸ⅩⅫ，由鏈輪直接馭動(dòng)橫封器，調(diào)整包裝機(jī)橫封器的位置可由手輪3，通過蝸輪副差速器C5來實(shí)現(xiàn)；也可由手輪2通過錐齒輪蝸輪副及差速器C3實(shí)現(xiàn)。輸出電機(jī)M4通過皮帶輪傳動(dòng)輸出傳送帶，軸ⅩⅩⅧ上的鏈輪Z64帶動(dòng)鏈輪Z65旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)使輸出毛刷旋轉(zhuǎn)。離合器L1、L2可切斷供物、拉紙及橫封之間的聯(lián)系,以便于單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整，二、傳動(dòng)系統(tǒng)分析與計(jì)算1.執(zhí)行件各級(jí)轉(zhuǎn)速(工作速度)的計(jì)算為設(shè)計(jì)、計(jì)算方便，采用傳動(dòng)比與一般自動(dòng)機(jī)械的傳動(dòng)比的概念相同,即

通過差速器C3輸出端鏈輪Z29，帶動(dòng)鏈輪Z37。又可（8-1）式中:i—傳動(dòng)比n主動(dòng)、n被動(dòng)—分別為主動(dòng)軸、被動(dòng)軸轉(zhuǎn)速z主動(dòng)、z被動(dòng)—分別為主動(dòng)、被動(dòng)齒輪(鏈輪)齒數(shù)d主動(dòng)、d被動(dòng)一分別為主動(dòng)、被動(dòng)帶輪(摩擦輪)直徑通用包裝機(jī)一般都適應(yīng)于一定的包裝工藝范圍,即生產(chǎn)率在一定的范圍內(nèi)變化,并允許尺寸規(guī)格及包裝對象有所變化。這就要求通用包裝機(jī)的執(zhí)行件具有不同的工作速度當(dāng)這種工作速度是分級(jí)變化時(shí)，一般是通過分級(jí)變速機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，各級(jí)工作速度的值等于動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速與該級(jí)工作速度下所有參加傳動(dòng)的傳動(dòng)件的傳動(dòng)比值的乘積，即執(zhí)行件轉(zhuǎn)速n=n電·l1·l2·l3(8-2)

（8-1）若執(zhí)行件不是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是直線運(yùn)動(dòng)或其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),還要乘以運(yùn)動(dòng)關(guān)系轉(zhuǎn)換的數(shù)值。

2.傳動(dòng)效率

包裝機(jī)結(jié)構(gòu)形式很多,故其傳動(dòng)能流路線也不盡相同,不同的能流路線傳動(dòng)效率也不相同。

(1)單流傳動(dòng)

若執(zhí)行件不是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是直線運(yùn)動(dòng)或其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),如圖8.3為一單流傳動(dòng)的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。動(dòng)力輸出的能量要流經(jīng)每一個(gè)傳動(dòng)元件,則總的傳動(dòng)效率為：(8-3)

可見傳動(dòng)元件越多傳動(dòng)效率越低。因此該傳動(dòng)方式多用于功率小,傳動(dòng)件少的設(shè)備。

(2)分流傳動(dòng)

圖8.4分流傳動(dòng)框圖

傳動(dòng)路線如圖8.4所示時(shí)，其功率為：如圖8.3為一單流傳動(dòng)的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。動(dòng)力輸出的能量要顯然：（8-4）η0—分流傳動(dòng)部分的總效率（8-5）可見分流傳動(dòng)有利于靈活安排傳動(dòng)路線,提高傳動(dòng)效率,縮小傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)尺寸，適用于有較多執(zhí)行件的包裝機(jī)。如圖8.2所示臥式枕形包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)就屬于分流傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)概論與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件(3)匯流傳動(dòng)匯流傳動(dòng)形式如圖8.5所示。

圖8.5匯流傳動(dòng)框圖總效率（8-6）(3)匯流傳動(dòng)這種能流路線的特點(diǎn)是：對于低速、重載、大功率設(shè)備可將動(dòng)力源“化整為零”,以便配備中小型動(dòng)力機(jī)；可簡化傳動(dòng)機(jī)構(gòu),提高傳動(dòng)效率；采用兩個(gè)或多個(gè)相同或不同類型的動(dòng)力機(jī),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效地完成所要的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形式及速度變化節(jié)拍。然而有時(shí)為了保證各動(dòng)力機(jī)的均載和同步，最好在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有浮動(dòng)或者柔性的構(gòu)件.圖8.6所示包裝容器成型機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)就屬于匯流傳動(dòng)。該設(shè)備具有兩種動(dòng)力裝置。液壓缸可使螺桿產(chǎn)生不同速度的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)電動(dòng)機(jī)使螺桿產(chǎn)生等速的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種能流路線的特點(diǎn)是：對于低速、重載、大功率設(shè)備可將動(dòng)力源(4)混流傳動(dòng)

混流傳動(dòng)實(shí)質(zhì)上是前述三種傳動(dòng)能流路線的組合形式,如圖8.7所示,其傳動(dòng)效率可按下面方法計(jì)算：

圖8.6包裝容器成型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖

(4)混流傳動(dòng)

圖8.6包裝容器成型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖圖8.7混流傳動(dòng)框圖

圖8.7混流傳動(dòng)框圖

=

(4-7)

式中：0＜α＜1

圖8.8所示糖果包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)就是典型的混流傳動(dòng)。主電機(jī)經(jīng)寬三角帶槽輪無級(jí)變速器51、斜齒輪4、5傳動(dòng)到主軸,主軸上的蝸桿凸輪34使?jié)L子33做間歇轉(zhuǎn)動(dòng),從而使分粒盤39旋轉(zhuǎn),將糖塊整理好送到特定位置。主軸上的鏈輪6,經(jīng)鏈條48，鏈輪7。齒輪10、11,使擦紙輪12轉(zhuǎn)動(dòng)擦紙,剪紙凸輪27使剪刀28剪紙，將紙送到分粒盤39頂糖部分的上面,主軸上的鏈輪37,使鏈36，偏心輪41，35轉(zhuǎn)動(dòng),使上、下送糖桿運(yùn)動(dòng)，將糖塊和紙向上送給爪鉗47，鏈輪7經(jīng)鏈條49，鏈輪14，使撥盤15轉(zhuǎn)動(dòng),從而使馬氏盤剝16、抓遷怒47旋轉(zhuǎn)60度，將糖和紙送到扭結(jié)中心。齒輪17使齒輪19、20、21同期傳動(dòng)，機(jī)械手持46、26由杠桿25、24，凸輪22、23送進(jìn)完成扭結(jié)工作。抄紙圖8.8所示糖果包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)就是典型的混流傳動(dòng)。主電機(jī)經(jīng)凸輪9使抄紙板13抄紙.打糖桿18排除糖塊。油泵40由鏈輪38、鏈條50、鏈輪37帶動(dòng)潤滑全機(jī)。分電機(jī)29經(jīng)齒輪30、31使毛刷32傳動(dòng)整理糖塊.手動(dòng)輪經(jīng)44、45也可使全機(jī)運(yùn)動(dòng)。綜合對各種能流傳動(dòng)路線所做的分析和計(jì)算，可以看出,傳動(dòng)系統(tǒng)的效率不僅與傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)形式、工作表面狀態(tài)、摩擦阻力類型、潤滑條件、工作狀態(tài)等因素有關(guān)。同時(shí)與各傳動(dòng)元件的組合及傳動(dòng)路線的布局也有很大關(guān)系。因此,合理的安排能流路線把動(dòng)力傳遞和輔助運(yùn)動(dòng)適當(dāng)分開。盡量縮短傳動(dòng)路線,減少運(yùn)動(dòng)副和消極約束，傳動(dòng)系統(tǒng)中盡量避免大的封閉循環(huán),這對提高傳動(dòng)效率,減少能量損失是有效的。凸輪9使抄紙板13抄紙.打糖桿18排除糖塊。油泵40由鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)概論與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件第四節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則擬定包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)必須考慮多方面因素,而且首先應(yīng)當(dāng)滿足包裝工藝和總體結(jié)構(gòu)的要求，同時(shí)要合理選擇動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)與控制裝置的類型及其組合方式，再根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖和傳動(dòng)路線圖簡明地表示出所要設(shè)計(jì)的技術(shù)方案。一般來說，為實(shí)現(xiàn)同一的工藝要求就有可能設(shè)想出若干個(gè)不同的傳動(dòng)方案。所以，一定要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行廣泛的調(diào)查研究，并參照現(xiàn)有的類似機(jī)器加以對比分析，才有可能選出一個(gè)比較理想的方案作為整機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)。圖8.9所示為金屬卷帶間歇供送裝置的兩種傳動(dòng)方案示意圖。第四節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則圖8.9金屬卷帶間歇供送裝置的傳動(dòng)示意圖1一偏心輪2一連桿(下端為球面副)3、4—擺桿套環(huán)5一星輪6、7—牽引棍8一制動(dòng)器9,ll一帶輪10一同步齒形帶12一蝸形凸輪13一滾子輪

圖8.9金屬卷帶間歇供送裝置的傳動(dòng)示意圖圖8.10卷帶牽引輥運(yùn)動(dòng)狀況的對比分析

圖8.10反映了卷帶與沖頭的運(yùn)動(dòng)相位關(guān)系以及牽引輥角加速度的變化情況。經(jīng)實(shí)測得知，采用傳動(dòng)方案(a)，定位精度約為土0.2mm；而采用傳動(dòng)方案(b)，一般為土0.05mm，并且運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲輕微，生產(chǎn)率高。其主要原因，在于兩者所選的傳動(dòng)類型不同,以致運(yùn)動(dòng)--動(dòng)力特性和實(shí)際工作效果也有所區(qū)別。下面扼要地加以分析：（1)原動(dòng)軸輸出運(yùn)動(dòng)的比較圖8.10卷帶牽引輥運(yùn)動(dòng)狀況的對比分析圖8.10在方案(a)中，由等速回轉(zhuǎn)的偏心輪1帶動(dòng)連桿2(下端為球面副)作往復(fù)的空間運(yùn)動(dòng)而使擺桿3產(chǎn)生擺動(dòng)，由于慣性較大將限制其運(yùn)行速度的提高。而在方案(b)中，則采用高強(qiáng)度的同步齒形帶10和帶輪9、11；這種撓性嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，慣性小，能緩和沖擊，傳動(dòng)效率高，適合于高速工作。(2)牽引輥輸入運(yùn)動(dòng)的比較在方案(a)中，通過擺桿3另一端的套環(huán)4和內(nèi)部滾子的摩擦作用而使星輪5及其同軸相連的下牽引輥6產(chǎn)生余弦加速運(yùn)動(dòng)。因伴有柔性沖擊，加之在起動(dòng)時(shí)套環(huán)與滾子會(huì)打滑，停止時(shí)又會(huì)引起星輪產(chǎn)生一定的慣性超越現(xiàn)象，結(jié)果必然影響牽引輥的定位精度。為克服這一缺點(diǎn)，有的附加在方案(a)中，由等速回轉(zhuǎn)的偏心輪1帶動(dòng)連桿2(下端為球了制動(dòng)器8。而在方案(b)中，代之以蝸形凸輪機(jī)構(gòu)12，它嚙合性能好，傳動(dòng)精度高,而且凸輪曲線接近于正弦加速度的變化規(guī)律，故能很好地改善牽引輥的工作性能。此外，為了有效地供送金屬卷帶，要求牽引輥6、7之間能保持足夠的壓力，并可靈活調(diào)整。通常，將從動(dòng)輥放在主動(dòng)輥的上方，以便配備彈簧壓緊裝置，同時(shí)增強(qiáng)保險(xiǎn)作用。由此可見，為了更好地設(shè)計(jì)包裝機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，要善于根據(jù)科學(xué)理論和積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加以概括和總結(jié)，因地制宜地運(yùn)用，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步求得豐富和發(fā)展。為此，提出若干注意事項(xiàng)供設(shè)計(jì)參考。一、按執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作情況選擇動(dòng)力機(jī)的類型首先要按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作情況合理選擇動(dòng)力機(jī)的類型。應(yīng)該考慮所選的動(dòng)力機(jī)，其驅(qū)動(dòng)力矩、運(yùn)動(dòng)形式、輸出速度以及調(diào)速、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)等一系列因素，對確定傳動(dòng)與了制動(dòng)器8。而在方案(b)中，代之以蝸形凸輪機(jī)構(gòu)12，它嚙合控制裝置所產(chǎn)生的影響。下面扼要地介紹一下包裝機(jī)幾種常用動(dòng)力機(jī)的主要工作性能及適用范圍。1.三相交流異步電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)容易、價(jià)格便宜，能經(jīng)受頻繁地起動(dòng)和反轉(zhuǎn)。然而卻只能在負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于該電機(jī)機(jī)械特性曲線上的最小轉(zhuǎn)矩時(shí)起動(dòng)，并且還只能在該曲線上的穩(wěn)定區(qū)段實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，但輸出速度會(huì)隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大幾乎呈線性遞減。至于起動(dòng)能力和過載能力則一般為2左右。該機(jī)已被廠—泛應(yīng)用于負(fù)載比較平穩(wěn)、不需調(diào)速、長期工作的包裝機(jī)。

2.交流滑差電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)由異步電動(dòng)機(jī)、電磁滑差離合器、測速發(fā)電機(jī)以及有關(guān)控制回路組成。具有高起動(dòng)力矩、能反轉(zhuǎn)、吸振性能好，在適當(dāng)?shù)呢?fù)載力矩變化范圍內(nèi)改變電磁滑差離合器的激磁電流可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的無級(jí)調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。不過，滑差率大時(shí)，傳遞動(dòng)力的效率偏低。所以，對要求大幅度控制裝置所產(chǎn)生的影響。下面扼要地介紹一下包裝機(jī)幾種常用動(dòng)力機(jī)無級(jí)變速且使運(yùn)行速度穩(wěn)定的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，比較適用。若將三相交流異步電動(dòng)機(jī)配備變頻裝置同樣可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，不僅變速范圍寬，效率也高，有的包裝機(jī)已開始采用。

3.直流串激電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和過載能力都強(qiáng)，改變激磁電流的大小和方向能無級(jí)調(diào)速和反轉(zhuǎn)，但需直流供電，價(jià)格較貴。主要用于塑料、造紙、印刷等部門包裝材料加工機(jī)械中的卷繞機(jī)構(gòu)，以完成牽引力與速度都應(yīng)保持穩(wěn)定的恒功率驅(qū)動(dòng)過程。

4.交流伺服電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上就是微型的兩相異步電動(dòng)機(jī)。它運(yùn)行穩(wěn)定、響應(yīng)迅速、有良好的可控性。近年來在包裝機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)中獲得了有效的使用。無級(jí)變速且使運(yùn)行速度穩(wěn)定的包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，比較適用。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)以后，若將控制電壓突然取消，僅保留激磁電壓單相供電，則會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩迫使轉(zhuǎn)子迅速停止。其制動(dòng)所需時(shí)間，比兩相電壓同時(shí)取消單靠摩擦作用要快得多。為此，在開機(jī)期間定子的激磁繞組必須始終接通電源。它的運(yùn)轉(zhuǎn)方向是隨控制信號(hào)極性的變化而變化，而轉(zhuǎn)動(dòng)與否以及速度的快慢，則取決于控制信號(hào)的有無及其強(qiáng)弱的變化狀況。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)要注意：它的極數(shù)愈多，同步轉(zhuǎn)速愈低，則體形愈大，造價(jià)愈高；因此，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)同整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出速度及中間速比的分配相協(xié)調(diào)，力求簡單、緊湊、實(shí)用、可靠和經(jīng)濟(jì)。事實(shí)上，包裝機(jī)廣泛采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速多為1500r／min，就是這個(gè)道理。

當(dāng)電機(jī)起動(dòng)以后，若將控制電壓突然取消，僅保留激磁電壓從執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作特性、能流分配和傳動(dòng)效率來看，有時(shí)選用一臺(tái)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)幾個(gè)傳動(dòng)鏈并不一定合算，反而會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜化。在這種情況下，可考慮采取若干臺(tái)動(dòng)力機(jī)(同類型或不同類型)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的方案。圖8.11所示為塑料包裝容器注射成型機(jī)的螺桿傳動(dòng)裝置。有兩種動(dòng)力源——電動(dòng)機(jī)1和油缸6。當(dāng)預(yù)塑時(shí)，根據(jù)原料的塑化條件借齒輪變速箱2的有級(jí)變速確定所需的轉(zhuǎn)速，并使螺桿5產(chǎn)生單向回轉(zhuǎn)和勾速后退(后退速度取決于活塞的背壓)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；而當(dāng)注射時(shí)，使其產(chǎn)生由慢到快再到慢的變速直線移動(dòng)。實(shí)踐表明，這種傳動(dòng)裝置既滿足了成型加工工藝的要求，又提高了傳動(dòng)效率；另外，拆除和清理螺桿也都比較方便。從執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作特性、能流分配和傳動(dòng)效率來看，有時(shí)選用一臺(tái)動(dòng)力圖8.11塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置l—電動(dòng)機(jī)2一齒輪變速箱3一公共齒輪4一交換齒輪一螺桿6一油缸7一預(yù)塑計(jì)量行程開關(guān)圖8.11塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置二、確定傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)條件和空載特性設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)事先明確設(shè)備的起動(dòng)條件和動(dòng)力機(jī)的起動(dòng)空載特性。如果要求周期性的頻繁起動(dòng)或者負(fù)載的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)超過動(dòng)力機(jī)的承載能力時(shí),則在動(dòng)力機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間最好增設(shè)離合器，也可在變速裝置內(nèi)安排“空檔”以便進(jìn)行空載起動(dòng)。有的場合往往還要配備過載保護(hù)裝置如安全聯(lián)軸節(jié)、安全彈簧、安全銷等。但是，如果傳動(dòng)裝置本身己具備了這種性能，就無需另設(shè)了。值得注意的是，象摩擦傳動(dòng)帶之類，雖然過載時(shí)會(huì)打滑而起一定的保護(hù)作用，可是卻不