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0. 引言

德國某公司的機演變而來  ，具有很強的繼承性和實用性  ，機構(gòu)布局巧妙合理 。 目前 ，在深度消化硬盒包裝機技術(shù)的基礎(chǔ)上 ，國內(nèi)研發(fā)人員對其部分功能部件進行了優(yōu)化改進。 本文將從設(shè)計思路 、傳動系統(tǒng)設(shè)計等方面對 ７０３ 、８００ 、７０１ 三 種 包裝機的關(guān)鍵技術(shù)進行全面分析研究 ，為 １ ０００ 包/ 的超高速包裝機的機械設(shè)計提供參考 。

1. 設(shè)計思路

某公司通過對其單路包裝機進行雙路拓機型號從 ４００ 包/ ～ １ ０００ 包/ 的全覆蓋 ，得以與上游機實現(xiàn)速度匹配 ，本文將從工藝流程 、包裝形式兩個方面分析其設(shè)計思路 。

１ .１ 工藝流程

公司在包裝機的設(shè)計理念上注重繼承性和系列化 ，方便用戶的操作 、維修以及零配件的供應(yīng) 。如前所述 ，將單路 ３５０ 改為雙路高速硬盒包裝機 ７０３ 、   ８００ 、  ７０１ ， 其 包 裝工藝流程基本不變 ，只是從動力學(xué)角度優(yōu)化傳動機構(gòu)以提升其生產(chǎn)能力。路的速度提升不大 ，機構(gòu)的加速度并未急劇上升 。 同時 ，通過優(yōu)化部件的結(jié)構(gòu) ，部件的質(zhì)量僅僅提升了 ３０％ ，整個機構(gòu)所需的動能和動力由式 （１）和式（３）計算 :

E ＝ １ mv２ . （１）由式（１ ） 和式（３ ） 可知 ，由于部件質(zhì)量提升了３０ ％ ，所以整個機構(gòu)所需的動能和動力也增加了３０ ％ 。 由此可見 ，這種思路既達到了機器速度提升的目標(biāo) ，又起到了節(jié)能減耗的作用  ，非常值得國產(chǎn)煙機借鑒 。以硬盒包裝機為例 ，其工藝流程見支整理轉(zhuǎn)塔 、商標(biāo)紙成型轉(zhuǎn)塔 、煙包烘干轉(zhuǎn)塔 、五角輪轉(zhuǎn)塔和煙包輸出轉(zhuǎn)塔。 每個包裝轉(zhuǎn)塔可完成多個功能 ，可滿足機器結(jié)構(gòu)緊湊 、布局合理的要求 ，如 :煙支整理轉(zhuǎn)塔完成了煙組傳遞 、空頭檢測 、濾嘴檢測等功能 ; 商標(biāo)紙成型轉(zhuǎn)塔完成了煙包除兩側(cè)外其余所有商標(biāo)紙的折疊動作。

影響機構(gòu)動力學(xué)特性的因素主要有機構(gòu)的質(zhì)量

（轉(zhuǎn)動慣量）和加速度（角加速度） 。 因此 ，可以通過降低構(gòu)件質(zhì)量 、改善構(gòu)件質(zhì)量分布 、提高構(gòu)件剛度以及降低機構(gòu)的加速度來優(yōu)化機構(gòu)的動力學(xué)特性 。 具體到設(shè)計中  ，一方面需要對構(gòu)的振動和噪聲 ，提高機構(gòu)動作執(zhí)行的可靠性 ;另一方面需要深入研究包裝工藝 ，優(yōu)化執(zhí)行構(gòu)件的相位和運F ＝ ma   . （３）

其中 :E 為動能 ;m 為質(zhì)量 ;v 為速度 ;a 為加速度 ;v０為初始速度（煙草包裝機一般為 ０） ;t 為時間 ;F 為力規(guī)律 ，從而降低加速度 ?；谝陨戏治?，某公司通過優(yōu)化硬盒包裝機機構(gòu)研制出新機型７０１ ，相對８００S ，７０１ 的包裝速度增加 ２００ 步輸送帶 ，實現(xiàn)了煙包的平穩(wěn)輸送 、柔和推送以及機構(gòu)運行的低噪聲目標(biāo) ;鋁箔煙包的推手也由原來的五桿機構(gòu)改為行星輪系凸輪連桿組合機構(gòu) ，即由往復(fù)運動變?yōu)檫B續(xù)旋轉(zhuǎn)運動 ，不僅提高了速度 ，還減小了振動 ， 推手的動力學(xué)性能得以優(yōu)化 ，解決了 ８００ 推手機構(gòu)容易受損的問題 。優(yōu)化設(shè)計機器的零部件結(jié)構(gòu)是提高機器運行性能的有效手段之一。 為了適應(yīng)高速運動的要求 ，相較于 ８００ 硬盒包裝機 ， ７０１ /７０３ 硬盒包裝機的弧面分度凸輪在寬脊型定位 、 的運動規(guī)律 、動靜比三個方面進行了調(diào)整 ，其結(jié)構(gòu)更合理 ，在高速運轉(zhuǎn)中能夠保持良好的剛度 ，增強了弧面分度凸輪的運動學(xué)和動力學(xué)性能 ，從而提高了機器的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性 。

１ .２ 包裝形式

有 １３ 個齒輪箱 ，即由 １３ 個功能模塊組成，各功能模塊平行地接收從同一傳動軸傳出的動力 ，傳動件的損傷只局限于本身 ，對其他功能模塊的影響很小 ，更能保證后續(xù)精度設(shè)計的要求 ，容易更換部件 。 因此 ，其模塊化設(shè)計的方法不僅避免了串行設(shè)計思路的不足 ，更加有利于異型規(guī)格煙包的設(shè)計與應(yīng)用 。

目前，煙草包裝機械主要有橫包和直包兩種包裝形式 。

2 傳動系統(tǒng)設(shè)計

硬盒包裝機的動力從齒輪箱以圓周運動的方式傳出 ，然后在齒輪箱外通過不同的方式轉(zhuǎn)換成各種動作 。 雖然整個動力傳動的設(shè)計過程較復(fù)雜 ，但將其轉(zhuǎn)換機構(gòu)置于齒輪箱外 ，便于機器的維修與預(yù)防性維修 。 主副傳動系統(tǒng)采用較為先進的模塊化設(shè)計方法 ，即將動作的執(zhí)行元件連同于其相應(yīng)的動力傳動齒輪箱視作為獨立的功能模塊 ，各功能模塊接收動力后便可實現(xiàn)一定的功能 。系列包裝機傳動系統(tǒng)的各功能模塊被安置于一個機身大平面上 ，并行地連接在一個剛性傳動軸上 ，通過聯(lián)軸器和錐齒輪實現(xiàn)動力傳遞 。

通過以上從設(shè)計思路 、傳動系統(tǒng)設(shè)計兩個方面對國外先進的 包裝機關(guān)鍵技術(shù)的分析 ，為國產(chǎn)煙機開發(fā)者設(shè)計制造優(yōu)良的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速煙草包裝機提供啟發(fā) ，為 １ ０００ 包/ 超高速包裝機重大專項的實施奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)語