0. 引言

德国某公司的机演变而来  ，具有很强的继承性和实用性  ，机构布局巧妙合理 。 目前 ，在深度消化硬盒包装机技术的基础上 ，国内研发人员对其部分功能部件进行了优化改进。 本文将从设计思路 、传动系统设计等方面对 ７０３ 、８００ 、７０１ 三 种 包装机的关键技术进行全面分析研究 ，为 １ ０００ 包/ 的超高速包装机的机械设计提供参考 。

1. 设计思路

某公司通过对其单路包装机进行双路拓机型号从 ４００ 包/ ～ １ ０００ 包/ 的全覆盖 ，得以与上游机实现速度匹配 ，本文将从工艺流程 、包装形式两个方面分析其设计思路 。

１ .１ 工艺流程

公司在包装机的设计理念上注重继承性和系列化 ，方便用户的操作 、维修以及零配件的供应 。如前所述 ，将单路 ３５０ 改为双路高速硬盒包装机 ７０３ 、   ８００ 、  ７０１ ， 其 包 装工艺流程基本不变 ，只是从动力学角度优化传动机构以提升其生产能力。路的速度提升不大 ，机构的加速度并未急剧上升 。 同时 ，通过优化部件的结构 ，部件的质量仅仅提升了 ３０％ ，整个机构所需的动能和动力由式 （１）和式（３）计算 :

E ＝ １ mv２ . （１）由式（１ ） 和式（３ ） 可知 ，由于部件质量提升了３０ ％ ，所以整个机构所需的动能和动力也增加了３０ ％ 。 由此可见 ，这种思路既达到了机器速度提升的目标 ，又起到了节能减耗的作用  ，非常值得国产烟机借鉴 。以硬盒包装机为例 ，其工艺流程见支整理转塔 、商标纸成型转塔 、烟包烘干转塔 、五角轮转塔和烟包输出转塔。 每个包装转塔可完成多个功能 ，可满足机器结构紧凑 、布局合理的要求 ，如 :烟支整理转塔完成了烟组传递 、空头检测 、滤嘴检测等功能 ; 商标纸成型转塔完成了烟包除两侧外其余所有商标纸的折叠动作。

影响机构动力学特性的因素主要有机构的质量

（转动惯量）和加速度（角加速度） 。 因此 ，可以通过降低构件质量 、改善构件质量分布 、提高构件刚度以及降低机构的加速度来优化机构的动力学特性 。 具体到设计中  ，一方面需要对构的振动和噪声 ，提高机构动作执行的可靠性 ;另一方面需要深入研究包装工艺 ，优化执行构件的相位和运F ＝ ma   . （３）

其中 :E 为动能 ;m 为质量 ;v 为速度 ;a 为加速度 ;v０为初始速度（烟草包装机一般为 ０） ;t 为时间 ;F 为力规律 ，从而降低加速度 。基于以上分析 ，某公司通过优化硬盒包装机机构研制出新机型７０１ ，相对８００S ，７０１ 的包装速度增加 ２００ 步输送带 ，实现了烟包的平稳输送 、柔和推送以及机构运行的低噪声目标 ;铝箔烟包的推手也由原来的五杆机构改为行星轮系凸轮连杆组合机构 ，即由往复运动变为连续旋转运动 ，不仅提高了速度 ，还减小了振动 ， 推手的动力学性能得以优化 ，解决了 ８００ 推手机构容易受损的问题 。优化设计机器的零部件结构是提高机器运行性能的有效手段之一。 为了适应高速运动的要求 ，相较于 ８００ 硬盒包装机 ， ７０１ /７０３ 硬盒包装机的弧面分度凸轮在宽脊型定位 、 的运动规律 、动静比三个方面进行了调整 ，其结构更合理 ，在高速运转中能够保持良好的刚度 ，增强了弧面分度凸轮的运动学和动力学性能 ，从而提高了机器的运转稳定性 。

１ .２ 包装形式

有 １３ 个齿轮箱 ，即由 １３ 个功能模块组成，各功能模块平行地接收从同一传动轴传出的动力 ，传动件的损伤只局限于本身 ，对其他功能模块的影响很小 ，更能保证后续精度设计的要求 ，容易更换部件 。 因此 ，其模块化设计的方法不仅避免了串行设计思路的不足 ，更加有利于异型规格烟包的设计与应用 。

目前，烟草包装机械主要有横包和直包两种包装形式 。

2 传动系统设计

硬盒包装机的动力从齿轮箱以圆周运动的方式传出 ，然后在齿轮箱外通过不同的方式转换成各种动作 。 虽然整个动力传动的设计过程较复杂 ，但将其转换机构置于齿轮箱外 ，便于机器的维修与预防性维修 。 主副传动系统采用较为先进的模块化设计方法 ，即将动作的执行元件连同于其相应的动力传动齿轮箱视作为独立的功能模块 ，各功能模块接收动力后便可实现一定的功能 。系列包装机传动系统的各功能模块被安置于一个机身大平面上 ，并行地连接在一个刚性传动轴上 ，通过联轴器和锥齿轮实现动力传递 。

通过以上从设计思路 、传动系统设计两个方面对国外先进的 包装机关键技术的分析 ，为国产烟机开发者设计制造优良的拥有自主知识产权的高速烟草包装机提供启发 ，为 １ ０００ 包/ 超高速包装机重大专项的实施奠定基础。

3 结语