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1、包装机械设计课程设计指导书(3)-圆形或方形料管翻领成型器试题【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）包装机械设计课程设计指导书3机械工程学院2021年十一月一、课程设计的目的?包装机械设计?课程设计是本课程各教学环节中重要的一环,它让学习者联系实际进一步深入理解、掌握所学的理论知识。其根本目的是：（1） 培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用包装机械和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，稳固、加深和扩展有关包装机械设计方面的知识。（2） 通过制订设计方案，合理选择包装袋成型器的形式，正确计算和确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制
2、造工艺、使用和维护等要求，之后进行结构设计，到达了解和掌握机械零件、包装机械经常采用的成型器的设计过程和方法。（3） 进行设计根本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料手册、图册、标准和标准等以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。二、设计内容与步骤一设计内容以袋成型-充填-封口机中包装袋成型器为题。课程设计通常包括如下内容：了解设计题目要求；合理选择成型器的类型，具体计算和设计成型器的根本参数；进行结构设计；绘制零件工作图；编写计算说明书以及进行设计辩论。二设计步骤：1设计准备认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤；通过阅读有关资料、图纸、参观实物或模型、观看电视
3、教学片、挂图等，了解设计对象；复习有关课程内容，熟悉零部件的设计方法和步骤；准备好设计需要的图书、资料和用具；拟定设计方案等。2成型器类型的选择根据题意，选择适宜的成型器类型。3参数设计和计算计算和选择成型器的参数；确定成型器的有关尺寸；进行结构设计；完成图纸的绘制；审核图纸。4零件工作图设计5整理和编写计算说明书6设计总结和辩论三、设计要求在课程设计之前，准备好必要的设计手册或参考资料，以便在设计过程中逐步去学习查阅资料。确定设计题目后，至少应复习在课程中学过的相关内容。完本钱课程设计的具体要求如下：、设计说明书要全面反映设计思想、设计过程和结论性认识。其工艺设计要有文字、计算、公式来源、参
4、数选取的资料名称或代号、图表草图。说明书用A4纸打印，约20页左右，并装订成册。、设计图样按“机械制图、“公差与配合等国家标准完成。、零件图按生产图样要求完成，零件的有关精度和技术要求要有合理的标注或说明。设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计，反对不求甚解、照抄照搬或依赖老师。要求设计态度严肃认真、有错必改。只有这样，才能保证课程设计到达教学根本要求，在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。四、设计指导制袋成型器是自动袋装机的一个关键部件，其作用是使平面状的包装薄膜材料转变为圆筒状，并产生封接边以利于包装物料的进入。制袋成型器的选择、设计、和使用，直接影响着
5、产品的包装形式、包装袋的形状与尺寸、包装质量以及机器布局等。1.翻领成型器如图1所示，平张薄膜拉过该成型器后，成塔接或对接圆筒状。翻领成型器成型阻力较大，容易使薄膜产生变形、发皱或撕裂，对塑料薄膜的适应性差，对复合膜适应性较好，常用于粉状、颗粒状物料以及局部液料的包装，立式枕型包装机应用较多。每种规格的翻领成型器只能成型一种规格的袋宽，当袋宽规格发生变化时，需要更换相应尺寸的成型器，设计、制造以及调试都比拟复杂。图1 翻领成型器 2.圆形管翻领成型器的设计1数学模型的建立 图2所示为圆形管翻领成型器的结构参数设计简图。图2 圆形管翻领成型器计算简图以圆形管的轴线为纵轴，建立直角坐标系，管料与平
6、面相交所得圆半径为r。直线AB为包装材料从最后一根导辊引出后与成型器的接触线。ABC构成平面等腰三角形，并与平面的夹角为角。D是AB的中点，有ACD=BDC=。空间曲线ACS、BCS构成对称的两个曲面，SCS为成型器领口交接曲线，S为该曲线的最低点且位于轴上；C为该曲线的最高点，其在平面上的投影我为N点，N点位于轴上，令。将AC延长至T，DC延长至，作，由此得到的和均为直角，且与在同一平面，在平面，令。成型器领口交接曲线上任一点P在平面上的投影为Q，令弧长，P点的高即为交接曲线函数，那么P点的直角坐标值为：T点的直角坐标值为：连接P,T两点，并令f=PT，有：将P、T两点的直角坐标值带入上式得
7、： 1将成型器沿剪开并展平，如图3所示，PT长度可由下式表达： 2对于同一成型器，展开前后，PT的长度不会改变，也即f值不会改变，联立式1,式2，消去f，可得领口交接曲线上任意点P的高度的表达式： 3此式的边界条件为：时，；时， 4令，代入式3，可求得线段的长度值e： 5由此可见，设计中假设能首先包装袋净宽、管料半径r、翻领三角形ABC的半顶角、翻领三角平面的后倾角以及成型器领口交接曲线的最大高度h，那么可求得e值，再利用式3，计算出每一段弧长所对应的在交接曲线上各点的高度，即成型器的领口交接曲线。其整体设计步骤如下：(2)参数、确实定包装袋净宽。包装袋袋筒的内外表与料管的外外表近似直接接触，
8、故取。 翻领三角平面的后倾角。与三角成型器安装角相似，角越大，那么薄膜通过成型器的成型阻力亦大，但结够尺寸小，包装机总体尺寸紧凑。生产实践说明，翻领成型器的后倾角取用范围较大，一般在。翻领三角形平面的形状尺寸。如图3所示，三角形平面将平张薄膜从导辊牵引至成型器最高点，在开始拆弯成型器之前用来引导和承载包装材。其形状尺寸由底、高 (或顶角)来决定。值与包装袋袋尺寸有关。值大小反映了引导面的大小，如果值太小，会使包装薄膜在交接曲线附近的运动阻力过大，引起包装薄膜材料的拉伸变形；反之，那么会导致成型器结构不够紧凑，且增加薄膜与成型器外表之间的摩擦。设计时可取，那么 7图3 圆形管翻领成型器展开示意图
9、领口交接曲线的最大高度。领口交接线是一条空间曲线，对某一特定的、和而言，其领口交接线的最大高度与线段的长度有关。当值由0 变化时，由某一高度值逐渐减小起初值随变化较大，而后越来越小，值至减为 8 当取值较大时，较小，成型器较矮，包装薄膜在成型时变形急剧，阻力增大，不利于制袋；当取值较小时，较大，成型器较高，虽然薄膜成型时的变形或阻力较小，但结构不紧凑，导致加料管悬臂增长，受力情况变差，给制袋成型器的制造与使用带来困难。由图4可知，当时，的变化已极为缓慢，一般可取。将式5代入此不等式，推导得 为不使成型器尺寸过大，值通常在计算值附近取整数。设计时，为使领口交接曲线较精确，对来说，在的范围内一般不应少于8个计算点，在之间，因曲线对称，那么无需重复计算。确定领口交接曲线的轨迹点由式5 五、设计题目与分组按学号顺序或自由组合每组学生人数为12名。同组同学之间的内容不能雷同。表1：设计任务参数设计要求组号a(圆形料管)a(异形料管)130302353534040445455505065555760608656597070107575118080128585