包装机械创新设计原理

第一篇　总　论
第一章　包装机械工程综合特征 003
第一节　包装机械工程现状与变革方向 003
第二节　包装机械系统组成与整体功能 006
　一、系统的规划目标 007
　二、系统的组成结构 007
　三、系统的内外联系 007
　四、系统的环境效应 009
　五、系统的整体功能 012
第三节　包装机械特点及主导机型 013
　一、包装机械主要特点 013
　二、包装机械主导机型 019
（一）主导机型的内涵 019
（二）主导机型的示例 021

第二章　包装机械总体技术方案创新设计 024
第一节　总体技术方案创新设计基本概念 024
　一、创新设计意识 024
　二、创新设计理论 025
　三、创新设计内容 025
　四、创新设计方法 026
第二节　总体技术方案创新设计一般程序 026

第二篇　包装机械组合机构创新设计原理
第一章　包装机构创新设计核心问题 033
第一节　机构选型范围及组合创新 033
　一、机构选型范围 033
二、机构组合方式 033
（一）机构串联组合 034
（二）机构并联组合 035
（三）机构封闭组合 035
（四）机构叠加组合 035
第二节　机构创新准则及原理创新 036
　一、机构创新基本准则 036
　二、机构原理创新意义 037
（一）机构类型变换原理 037
（二）机构再生设计范例 039
第三节　机构分析综合及数学建模 042
　一、机构研究两大相关主题 042
（一）机构分析 042
（二）机构综合 043
　二、机构分析综合求解途径 043
　三、设计计算数学建模方法 044

第二章　供送机构 046
第一节　块体及瓶罐供送机构 046
　一、推移式供送机构 046
（一）现有机构启示 046
（二）连杆曲线应用 047
（三）机构参数选择 047
（四）仿真实验范例 050
　二、拾放式供送机构 056
（一）机构特点 056
（二）设计思路 056
　三、旋进式供送机构 058
（一）独特功能及机构初探 058
（二）主要类型及应用特点 059
（三）工作原理及运动特性 062
（四）一般功能型分件供送螺杆装置综合研究 066
（五）特种功能型分件供送螺杆装置综合研究 097
（六）星形拨轮齿槽形成理论基础 104
（七）通用分件供送螺杆研究方向 106
（八）分件供送螺杆数控加工方法 109
第二节　散体及盖塞供送机构 112
　一、主要类型及发展动向 112
　二、电磁式振动给料器 116
（一）总体结构形式特征 116
（二）供送物件自动定向 120
（三）料斗电磁振动原理 122
（四）物件相对运动规律 130
（五）主要影响因素分析 134
（六）弹簧元件刚度计算 135
（七）激振装置选型设计 140
（八）综合设计计算实例 143
　三、压电式振动给料器 148
（一）压电元件特性 149
（二）压电振动原理 149
（三）创新设计构思 150
（四）设计计算实例 154
第三节　板片及卷带供送机构 155
　一、主要类型及结构特征 155
（一）板片供送机构 155
（二）卷带供送机构 157
　二、齿轮连杆瞬歇供送组合机构 165
（一）机构基本组成 165
（二）机构尺度综合 166
（三）机构分析要点 173
（四）机构调整验算 173

第三章　主传送系统间歇运动机构 176
第一节　概述 176
　一、技术发展现状 176
　二、机构类型探讨 177
（一）步进移位式间歇运动机构 177
（二）分度转位式间歇运动机构 179
第二节　典型间歇运动组合机构 185
　一、分度凸轮间歇转位机构 185
（一）机构结构特征 185
（二）主要参数关系 187
（三）选型设计要点 189
（四）分度凸轮加工 195
　二、端面槽轮-曲柄摇块间歇转位机构 195
（一）机构实用意义 195
（二）机构基本尺寸 197
（三）机构运动特性 199
（四）机构定位设计 200
（五）机构动力分析 201
　三、不完全圆锥齿轮间歇转位机构 206
（一）机构特点 206
（二）设计原理 207
（三）定位准则 211
（四）应用实例 212
　四、齿式棘轮-摆动液压缸间歇转位机构 215
（一）机构选用依据 215
（二）机构控制系统 217
（三）机构设计要点 218
　五、行星齿轮-平行双曲柄动梁间歇移位机构 221
（一）引言 221
（二）工作原理 222
（三）参数分析 225
（四）配置方式 227
（五）应用实例 227

第四章　充填机构 229
第一节　概述 229
第二节　典型机型结构性能分析 231
　一、单机种常规式设计机型 231
（一）枕形袋成型充填封口机 231
（二）扁平形袋成型充填封口机 235
（三）斜顶四棱柱形袋成型充填封口机 235
（四）四棱柱形袋成型充填封口机 237
（五）自立型袋开袋充填真空封口机 237
（六）自立型袋成型充填封口机 238
（七）泡罩热成型充填封口机 239
　二、多机种模块式设计机型 240
（一）模块化设计的形成 240
（二）模块化设计的内涵 241
（三）模块化设计的过程 242
（四）模块化设计的类型 242
第三节　翻领式袋筒成型器 245
　一、选型论证 245
（一）问题提出 245
（二）示例分析 246
（三）优选规划 247
　二、翻领式成型器的建模与设计 248
（一）圆柱形成型筒 249
（二）椭圆柱形成型筒 259
（三）长圆柱形成型筒 273
第四节　多杆式袋成型牵引组合机构 282
　一、机构组合方案 282
（一）机气式组合方案 283
（二）机电式组合方案 283
　二、机构优化设计 284
（一）优化设计原理 284
（二）机构结构分析 286
（三）编写设计程序 290
（四）揭示内在规律 291
第五节　复合传动式合模组合机构 295
　一、机构类型及特点 295
（一）泡罩热成型合模机构 295
（二）注射热成型合模机构 297
　二、机构原理及设计 298
（一）结构分析 298
（二）机构设计 299

第五章　裹包机构 305
第一节　概述 305
　一、裹包常用形式 305
　二、裹包机械主要类型 306
（一）折叠式裹包机 306
（二）接缝式裹包机 308
（三）收缩式裹包机 309
第二节　裹包执行机构分析 312
　一、裹包操作运动特征 312
　二、裹包机构运动形式 313
第三节　裹包推送与折叠机构 314
　一、双套四杆串联组合机构 314
（一）基本功能及扩展 314
（二）设计参数及求解 314
（三）机构变异及应用 320
（四）组成分析及编程 322
　二、行星齿轮-连杆串联组合机构 326
（一）探索相当机构 326
（二）机构设计要点 329
　三、双套四杆并联组合机构 334
（一）设计依据 334
（二）机构综合 335
（三）运动分析 339
　四、双曲柄滑块-凸轮并联组合机构 343
（一）机构主要特征 343
（二）机构创新思路 344
（三）机构分析综合 345
（四）机构可调途径 350
第四节　裹包横封与切割机构 351
　一、创新设计发展变化 351
　二、摆动式横封切割机构 352
（一）综合求解方案 352
（二）创新设计要点 353
　三、转动式横封切割机构 358
（一）再论横封切割工艺要求 358
（二）转动式横封切割机构剖析 359
（三）转动导杆机构设计原理 360
　四、平动式横封切割机构 363
（一）构思创新方案 363
（二）建立运动方程 365
（三）求解结构尺寸 366
（四）探讨应用问题 367

第六章　装盒机构 368
第一节　概述 368
　一、盒装特点 368
　二、装盒机械发展方向 368
（一）内装物品的扩展 368
（二）配套包装的应用 369
（三）纸盒结构的改进 370
（四）包装方式的互补 371
（五）执行机构的可调 372
（六）自动控制的融合 372
（七）组合机型的开发 373
第二节　装盒机工艺路线 374
　一、充填式装盒工艺路线 374
（一）推入充填式装盒 374
（二）拾放充填式装盒 376
（三）自重充填式装盒 376
　二、裹包式装盒工艺路线 377
（一）推送成型-折叠裹包式装盒 377
（二）成型推送-折叠裹包式装盒 378
第三节　装盒机执行机构 379
　一、总体结构剖析 379
　二、开盒机构 381
（一）连续抽出对吸式开盒机构 381
（二）连续推出单吸式开盒机构 384
（三）间歇推出对吸式开盒机构 385
（四）间歇抽出单吸式开盒机构 386
　三、主传送机构 388
（一）链带调节关键技术 388
（二）传送链带设计原理 389
　四、推送机构 393
（一）主要类型 393
（二）受力分析 395
　五、插舌机构 399
（一）设计依据 399
（二）设计原理 400
（三）设计实例 404
　六、排盒机构 407

第七章　包装辅助机构 409
第一节　自动包装线散体分流旋晃机构 409
　一、典型分流装置分类对比 409
（一）回转盘式分流装置 409
（二）旋晃盘式分流装置 410
（三）螺旋片式分流装置 410
（四）拨动轮式分流装置 411
（五）摆动槽式分流装置 411
（六）摆动带式分流装置 412
　二、散体分流旋晃机构创新设计方案 412
（一）创新设计选题拟定 412
（二）创新设计等效机构 413
（三）创新设计实践经验 414
第二节　集浮分流旋晃机创新设计原理 415
　一、空间机构的自由度 415
（一）计算准则 415
（二）计算结果 416
　二、料盘运动规律剖析 417
　三、载料集浮力学本质 420
　四、旋晃分流控制要素 424
　五、驱动功率计算方法 425
第三节　定向分流旋晃机创新设计原理 427
　一、料斗结构特点 427
　二、工作机理初探 428
（一）机构分析 428
（二）控制条件 431
（三）简要结论 433

附录　编程用希腊字母 435

参考文献 436

后语 438