包裝機械創(chuàng)新設計原理

第一篇　總　論
第一章　包裝機械工程綜合特征 003
第一節(jié)　包裝機械工程現(xiàn)狀與變革方向 003
第二節(jié)　包裝機械系統(tǒng)組成與整體功能 006
　一、系統(tǒng)的規(guī)劃目標 007
　二、系統(tǒng)的組成結構 007
　三、系統(tǒng)的內外聯(lián)系 007
　四、系統(tǒng)的環(huán)境效應 009
　五、系統(tǒng)的整體功能 012
第三節(jié)　包裝機械特點及主導機型 013
　一、包裝機械主要特點 013
　二、包裝機械主導機型 019
（一）主導機型的內涵 019
（二）主導機型的示例 021

第二章　包裝機械總體技術方案創(chuàng)新設計 024
第一節(jié)　總體技術方案創(chuàng)新設計基本概念 024
　一、創(chuàng)新設計意識 024
　二、創(chuàng)新設計理論 025
　三、創(chuàng)新設計內容 025
　四、創(chuàng)新設計方法 026
第二節(jié)　總體技術方案創(chuàng)新設計一般程序 026

第二篇　包裝機械組合機構創(chuàng)新設計原理
第一章　包裝機構創(chuàng)新設計核心問題 033
第一節(jié)　機構選型范圍及組合創(chuàng)新 033
　一、機構選型范圍 033
二、機構組合方式 033
（一）機構串聯(lián)組合 034
（二）機構并聯(lián)組合 035
（三）機構封閉組合 035
（四）機構疊加組合 035
第二節(jié)　機構創(chuàng)新準則及原理創(chuàng)新 036
　一、機構創(chuàng)新基本準則 036
　二、機構原理創(chuàng)新意義 037
（一）機構類型變換原理 037
（二）機構再生設計范例 039
第三節(jié)　機構分析綜合及數(shù)學建模 042
　一、機構研究兩大相關主題 042
（一）機構分析 042
（二）機構綜合 043
　二、機構分析綜合求解途徑 043
　三、設計計算數(shù)學建模方法 044

第二章　供送機構 046
第一節(jié)　塊體及瓶罐供送機構 046
　一、推移式供送機構 046
（一）現(xiàn)有機構啟示 046
（二）連桿曲線應用 047
（三）機構參數(shù)選擇 047
（四）仿真實驗范例 050
　二、拾放式供送機構 056
（一）機構特點 056
（二）設計思路 056
　三、旋進式供送機構 058
（一）獨特功能及機構初探 058
（二）主要類型及應用特點 059
（三）工作原理及運動特性 062
（四）一般功能型分件供送螺桿裝置綜合研究 066
（五）特種功能型分件供送螺桿裝置綜合研究 097
（六）星形撥輪齒槽形成理論基礎 104
（七）通用分件供送螺桿研究方向 106
（八）分件供送螺桿數(shù)控加工方法 109
第二節(jié)　散體及蓋塞供送機構 112
　一、主要類型及發(fā)展動向 112
　二、電磁式振動給料器 116
（一）總體結構形式特征 116
（二）供送物件自動定向 120
（三）料斗電磁振動原理 122
（四）物件相對運動規(guī)律 130
（五）主要影響因素分析 134
（六）彈簧元件剛度計算 135
（七）激振裝置選型設計 140
（八）綜合設計計算實例 143
　三、壓電式振動給料器 148
（一）壓電元件特性 149
（二）壓電振動原理 149
（三）創(chuàng)新設計構思 150
（四）設計計算實例 154
第三節(jié)　板片及卷帶供送機構 155
　一、主要類型及結構特征 155
（一）板片供送機構 155
（二）卷帶供送機構 157
　二、齒輪連桿瞬歇供送組合機構 165
（一）機構基本組成 165
（二）機構尺度綜合 166
（三）機構分析要點 173
（四）機構調整驗算 173

第三章　主傳送系統(tǒng)間歇運動機構 176
第一節(jié)　概述 176
　一、技術發(fā)展現(xiàn)狀 176
　二、機構類型探討 177
（一）步進移位式間歇運動機構 177
（二）分度轉位式間歇運動機構 179
第二節(jié)　典型間歇運動組合機構 185
　一、分度凸輪間歇轉位機構 185
（一）機構結構特征 185
（二）主要參數(shù)關系 187
（三）選型設計要點 189
（四）分度凸輪加工 195
　二、端面槽輪-曲柄搖塊間歇轉位機構 195
（一）機構實用意義 195
（二）機構基本尺寸 197
（三）機構運動特性 199
（四）機構定位設計 200
（五）機構動力分析 201
　三、不完全圓錐齒輪間歇轉位機構 206
（一）機構特點 206
（二）設計原理 207
（三）定位準則 211
（四）應用實例 212
　四、齒式棘輪-擺動液壓缸間歇轉位機構 215
（一）機構選用依據(jù) 215
（二）機構控制系統(tǒng) 217
（三）機構設計要點 218
　五、行星齒輪-平行雙曲柄動梁間歇移位機構 221
（一）引言 221
（二）工作原理 222
（三）參數(shù)分析 225
（四）配置方式 227
（五）應用實例 227

第四章　充填機構 229
第一節(jié)　概述 229
第二節(jié)　典型機型結構性能分析 231
　一、單機種常規(guī)式設計機型 231
（一）枕形袋成型充填封口機 231
（二）扁平形袋成型充填封口機 235
（三）斜頂四棱柱形袋成型充填封口機 235
（四）四棱柱形袋成型充填封口機 237
（五）自立型袋開袋充填真空封口機 237
（六）自立型袋成型充填封口機 238
（七）泡罩熱成型充填封口機 239
　二、多機種模塊式設計機型 240
（一）模塊化設計的形成 240
（二）模塊化設計的內涵 241
（三）模塊化設計的過程 242
（四）模塊化設計的類型 242
第三節(jié)　翻領式袋筒成型器 245
　一、選型論證 245
（一）問題提出 245
（二）示例分析 246
（三）優(yōu)選規(guī)劃 247
　二、翻領式成型器的建模與設計 248
（一）圓柱形成型筒 249
（二）橢圓柱形成型筒 259
（三）長圓柱形成型筒 273
第四節(jié)　多桿式袋成型牽引組合機構 282
　一、機構組合方案 282
（一）機氣式組合方案 283
（二）機電式組合方案 283
　二、機構優(yōu)化設計 284
（一）優(yōu)化設計原理 284
（二）機構結構分析 286
（三）編寫設計程序 290
（四）揭示內在規(guī)律 291
第五節(jié)　復合傳動式合模組合機構 295
　一、機構類型及特點 295
（一）泡罩熱成型合模機構 295
（二）注射熱成型合模機構 297
　二、機構原理及設計 298
（一）結構分析 298
（二）機構設計 299

第五章　裹包機構 305
第一節(jié)　概述 305
　一、裹包常用形式 305
　二、裹包機械主要類型 306
（一）折疊式裹包機 306
（二）接縫式裹包機 308
（三）收縮式裹包機 309
第二節(jié)　裹包執(zhí)行機構分析 312
　一、裹包操作運動特征 312
　二、裹包機構運動形式 313
第三節(jié)　裹包推送與折疊機構 314
　一、雙套四桿串聯(lián)組合機構 314
（一）基本功能及擴展 314
（二）設計參數(shù)及求解 314
（三）機構變異及應用 320
（四）組成分析及編程 322
　二、行星齒輪-連桿串聯(lián)組合機構 326
（一）探索相當機構 326
（二）機構設計要點 329
　三、雙套四桿并聯(lián)組合機構 334
（一）設計依據(jù) 334
（二）機構綜合 335
（三）運動分析 339
　四、雙曲柄滑塊-凸輪并聯(lián)組合機構 343
（一）機構主要特征 343
（二）機構創(chuàng)新思路 344
（三）機構分析綜合 345
（四）機構可調途徑 350
第四節(jié)　裹包橫封與切割機構 351
　一、創(chuàng)新設計發(fā)展變化 351
　二、擺動式橫封切割機構 352
（一）綜合求解方案 352
（二）創(chuàng)新設計要點 353
　三、轉動式橫封切割機構 358
（一）再論橫封切割工藝要求 358
（二）轉動式橫封切割機構剖析 359
（三）轉動導桿機構設計原理 360
　四、平動式橫封切割機構 363
（一）構思創(chuàng)新方案 363
（二）建立運動方程 365
（三）求解結構尺寸 366
（四）探討應用問題 367

第六章　裝盒機構 368
第一節(jié)　概述 368
　一、盒裝特點 368
　二、裝盒機械發(fā)展方向 368
（一）內裝物品的擴展 368
（二）配套包裝的應用 369
（三）紙盒結構的改進 370
（四）包裝方式的互補 371
（五）執(zhí)行機構的可調 372
（六）自動控制的融合 372
（七）組合機型的開發(fā) 373
第二節(jié)　裝盒機工藝路線 374
　一、充填式裝盒工藝路線 374
（一）推入充填式裝盒 374
（二）拾放充填式裝盒 376
（三）自重充填式裝盒 376
　二、裹包式裝盒工藝路線 377
（一）推送成型-折疊裹包式裝盒 377
（二）成型推送-折疊裹包式裝盒 378
第三節(jié)　裝盒機執(zhí)行機構 379
　一、總體結構剖析 379
　二、開盒機構 381
（一）連續(xù)抽出對吸式開盒機構 381
（二）連續(xù)推出單吸式開盒機構 384
（三）間歇推出對吸式開盒機構 385
（四）間歇抽出單吸式開盒機構 386
　三、主傳送機構 388
（一）鏈帶調節(jié)關鍵技術 388
（二）傳送鏈帶設計原理 389
　四、推送機構 393
（一）主要類型 393
（二）受力分析 395
　五、插舌機構 399
（一）設計依據(jù) 399
（二）設計原理 400
（三）設計實例 404
　六、排盒機構 407

第七章　包裝輔助機構 409
第一節(jié)　自動包裝線散體分流旋晃機構 409
　一、典型分流裝置分類對比 409
（一）回轉盤式分流裝置 409
（二）旋晃盤式分流裝置 410
（三）螺旋片式分流裝置 410
（四）撥動輪式分流裝置 411
（五）擺動槽式分流裝置 411
（六）擺動帶式分流裝置 412
　二、散體分流旋晃機構創(chuàng)新設計方案 412
（一）創(chuàng)新設計選題擬定 412
（二）創(chuàng)新設計等效機構 413
（三）創(chuàng)新設計實踐經(jīng)驗 414
第二節(jié)　集浮分流旋晃機創(chuàng)新設計原理 415
　一、空間機構的自由度 415
（一）計算準則 415
（二）計算結果 416
　二、料盤運動規(guī)律剖析 417
　三、載料集浮力學本質 420
　四、旋晃分流控制要素 424
　五、驅動功率計算方法 425
第三節(jié)　定向分流旋晃機創(chuàng)新設計原理 427
　一、料斗結構特點 427
　二、工作機理初探 428
（一）機構分析 428
（二）控制條件 431
（三）簡要結論 433

附錄　編程用希臘字母 435

參考文獻 436

后語 438