一、填 空

1．激振器常见的有 曲柄连杆式 、 偏心惯性式 、 电磁式 、 液压或气动式 。

2．当YRmax＜-g时，抛掷指数KV 小于1 ，当YRmax=-g时，KV等于1，当YRmax＞-g时，KV大于1； 3．振动输送给料机的基本组成为激振器、工作体、弹性支承件、座体。 4．电磁激振器由电磁铁、衔铁和装在它们之间的主振弹簧等组成。 5．包装工业设备一般可分包装机械、包装制品机械、包装印刷机械。 6．常见的包装形式有灌装、罐装、裹包、袋装。 7．包装机是由动力机、传动部分、执行部分组成。

8．包装机构的供送装置包括包装物品（内装物、产品），包装容器、材料的供送部分。 9．包装容器的结构形式有筒、罐、瓶、盒、箱、袋等。 10．清洗机可分为干式清洗机、湿式清洗机、机械式清洗机。 11．干燥机可分为热式干燥机、机械式干燥机、化学式干燥机。 12．计数法常分为单件、多件和孔盘计数。

13．包装容器和包装材料的材质通常有纸制品、塑料、玻璃、金属、陶瓷、木材及由纸、塑、

铝箔等制作的复合材料等。

14．称量装置系统由给料机、称量秤、检控装置三大部分组成。

15．按照包装工艺要求计量装置应能达到计量速度快、计量精度高、经济的效果。 16．常用的包装计量方法有计数法、容积计量法、称量计量法。

17．个数计量法常用于形状规则的单个周体，在形状上常用于颗粒状和块状产品的计量，其

精度几乎为零。

18．称量法常用于吸潮结快、颗粒不均匀以及密度、视比重，变化幅度较大，计量精度要求

高的产品，但它的适用计量范围较大（广）。

19．称量时的供料机应能随称量过程需要依次实现大流量（粗加料）给料、小流量（细加料）

给料及给料大家到要求定量时的立即停止加料，以实现计量精度要求。

20．实现受控工作程序的供料机常见的有电磁振动给料机和容积粗给料与电振细给料复合机。 21．容积计量法常用于散堆密度较稳定，定量精度要求不太高，计量分量值较小，计量速度

较高，粉粒状的产品。

22．常用的容积计量装置有量杯式、转鼓式、螺杆式、膛腔式。

23．贴标可分为粘合贴标机、热压或热敏粘合贴标机、压敏粘合贴标机、收缩筒贴标机、挂

标签机。

24．辅助包装机械可分为贴标机、清洗机、干燥机、消毒机。 25．称量器的受料与排料由排料控制系统控制。 26．称量器有盘式和斗式，其中料斗式应用最广。

27．对于圆形马口铁罐，总的径向进给量为4mm，S（1）为3.22mm左右，S（2）为0.76mm左右。 28．真正用于卷封工艺的圈数应为总径向进给量，除以滚轮绕罐一圈时的径向进给量，一般

来说，取头道单位径向进给量为1mm/圈左右，而二道则为0.5mm/圈左右。

29．枕形袋的纵缝中有搭接和对接式；包装薄膜对折后热封，可得三面封口扁平式袋，双层

薄膜对合后热封可得四面封口扁平式装。

30．枕形袋的制袋工艺是先纵封，后横封，故局部有三层或四层薄膜叠在一起，对封口质量

有一定影响。

31．GT4B1的头、二道滚轮在封盘上的安装配置角为60°，而4B2的头、二道滚轮所在外星

齿轮在封盘上的安装角为90°，工艺配置角为45°。

s，而GT4B2则为θ 32．GT4B1的卷边滚轮中心的运动方程式为ρ=R+ecoθ=L?+e?+?lcos?θ

33.二重卷边缝由5层组成，罐身2层，罐盖3层。 34．GT4B1型封罐机，是非真空条件下，封圆形，空罐。 35．GT4B4型封罐机是在真空条件下，封异形，实罐。

36．TUB54型封罐机用来封异形实罐，采用凸轮结构产生经向进给运动，非罐形结模产生仿

形运动，该机是西德引进设备。

37．GT4B1完成一次径向进给运动封1罐，而4B2则封2罐。 38．GT4B2型封罐机，是真空条件下，封圆形，实罐。

39．刚性容器常见的封口形式有卷封、压盖封、旋盖封、塞封、折封。

40．GT4B1与GT4B2均是采用偏心装置产生径向进给运动，其径向进给运动规律必须按运动

方程式计算，不能任意计算。

41．GT4B1与GT4B2卷边滚轮的径向进给速度是不均匀的，而且滚轮中心至罐中心的径向距

离时刻变化，不能保证二道卷封结束后有一光边过程，从而影响了卷封质量。 42．GT4B4采用凸轮机构产生径向进给运动，采用罐形结模产生仿形运动。

43．GT4B1采用偏心套筒机构产生径向进给运动，而GT4B2则采用行星齿轮偏心销轴机构产

生径向进给运动。

44．三面封口式和四面封口式的接封部位厚度均匀，封接质量较高，但三面封口产品不对称，

美观性较差。

45．由于包装袋形式的多样性，完成这些产品的制袋充填机在具体结构上有很大差别，其中

主要反映在袋的成形器和封口装置上。

46．袋装机主要有制袋器、纵封器、横封器、切断装置、牵引装置等组成。

47．常用的制袋成型器有三角形成型器、象鼻形成型器、翻领成型器、U形成型器、直角缺

口导板成型器。

48．辊式纵封器具有封合和牵引包装材料连续运动的作用。

49．纵封辊应能根据光电信号忽快，忽慢来改变角速度，这由一套齿轮差动机构来完成。 50．常用的齿轮差动机构有圆柱式和圆锥式。

51．纵封辊牵引包装材料时，色标滞后规定时刻，两个输出差动机构的角速度同向回转，色

标超前于规定时刻时，则反向回转。

52．纵封器一般可分为辊式和板式两种。

53．横封器的不等速回转机构常见的有偏心链轮及转动导杆机构。

54．切断相邻包装袋的方法有热切和冷切，其中冷切中常用回转刀，铡刀及锯齿刀等。 55．料袋牵引装置常见的有滚轮、夹持、气吸、摩擦牵引。

56．常用的塑料热封的方式有超声波封合、电磁感应封、红外线封合、热板封合、带状封合、

脉冲封合、熔断封合、高频封合、回转辊筒封合、滑动加压封合。 57．决定热封质量的条件时间、温度、热封压力、封头形状，加热方式。

58．裹包是用各种纸张、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔及复合材料等薄型包装材料包装一个或多

个物品的包装形式。

59．全裹有多种形式，它们是折叠式、扭结式、接缝式、覆盖式。

60．凸轮设计可按凸轮许用压力角设计，也可按许用损失系数来设计，但后者更可靠些。 61．裹包机中的执行构件可以作有停留往复摆动，也可以作无停留的往复摆动或移动，其中，前者常用的机构有凸轮机构、凸轮、连杆的组合机构。

62．常见的裹包形式有半裹、全裹、缠绕、贴体包装、收缩包装、拉伸包装。 63．裹包机中常用凸轮机构和连杆机构作执行构件。

64．螺杆式供送装置可分为等螺距螺杆、变螺距螺杆、特种变螺距螺杆及其组合。 65．液体按其粘度可分为流体、半流体、粘滞流体。 66．供瓶机构的关键问题是瓶的连续输送、定时供给。

67．液体产品一般采用容积定量法，常用的有控制液位高度定量法，定量杯定量法，定量泵

定量法。

68．灌装阀的功能是快速沟通与切断贮液箱、气室和待灌容器之间的流体通路。 69．灌装供瓶系统由传送带、分件供送螺杆、进出拨瓶轮等组成。

70．根据灌装机包装容器的传送形式可将灌装机分为直线型和旋转型，前者在包装容器的停

歇时完成灌装，后者灌装时始终绕轴作等速旋转运动。 71．瓶高调节机构有中央调节式、三立柱调节式、电动调节式。 72．阀门密封结构有接触平面密封、相对运动圆柱面密封。 73．挤压法灌装的工艺过程一般为吸料定量、排料回气。

74．真空法的灌装工艺过程一般为抽气真空、进液回气、停止进液、排除余液。 75．升瓶机构的形式有机械式、气动式、机械气动混合式。 76．阀端结构有两种，它们是深管法和浅管法。

77．灌装的水利过程包括稳定的管嘴自由出流，不稳定的管嘴自由出流，不稳定的管嘴淹没

出流。

78．试为下列液体选择一种合适的灌装方法，啤酒等压法，牛奶常压法，敌敌畏真空法，香

脂压力法。

79．灌装的基本方法有常压、等压、真空、压力、虹吸法。 80．确定灌装时间的方法有实验法和计算法，其中实验法更准确。

81．在计算充气时间时，可以把充气过程似近看成是没有摩擦损失的绝热过程，在计算抽气

时间时，可把抽气过程似近看成温度基本不变的恒温过程。

82．阀门的启闭结构可分为升瓶机构进行控制、由固定挡块进行控制、挡块及回转拨叉进行控制、利用瓶内充气压力进行控制。

二、判 断

1．对4B1来说，头、二道滚轮在封盘上的安装配置角就是二道相对于头道滚轮的工艺滞后角。 答：错。不是。

2．封盘的牵连转速n1及偏心套筒的转速n2决定了卷封时间的大小。 答：对。

3．4B2封罐机的四只行星齿轮及滚轮共用一个坐标系就可描滚轮中心运动。 答：错。用二个坐标系，x(1)-y(1), x(2)-y(2). 4．对4B2来说，ρ5．对4B1来说，θ答：对。

6．GT4B2是采用偏心套筒作原动件产生径向进给运动的。 答：错。GT4B1是此结构。

7．GT4B2完成一次径向进给运动，封一罐。 答：错。封二罐。

8．在灌装有毒的液体（如农药等）时，应采用真空法，以减少毒性气体的外溢，改善操作工人的劳动条件。 答：对。

9．对于比重在0.9～1.0克/厘米3之间，粘度在0.8～0.85之间的低粘度产品（牛奶、饮料酒、果酒、果汁等）应采用重力法进行灌装。 答：对。

10．卷封工艺就是滚轮卷封开始到卷封结束的角

答：错。卷封工艺角就是滚轮卷封开始到卷封结束的相对转角之差。 11．卷封时间与卷封工艺角有关而与单位径向移动量之关。 答：错。与径向进径量有关。

12．头道滚轮起压迫罐盖与罐身的凸缘发生循序渐次的弯曲、相互“锁接”，并使罐盖与罐身的钩合部位进一进变形，压紧密封的作用。 答：错。去掉最后一句话。

13．我们知道头道滚轮其沟槽窄而深，二道滚轮则浅而宽。 答：对。

(1)

3

=L+e+0.5，此式对吗？

(2)

答：错。ρ(?)?=?e+?.?

(1)

θ的大小仅与S（1）S（2），e有关，与其它参数无关。

14．GT4B13、GT4B4均是采用罐身和罐盖绕轴自转的结构形式。 答：错。GT4B4不是此结构。

15．封异形罐时，滚轮必须完成两种运动，（1）卷边滚轮向罐头中心作径向进给运动；（2）

滚轮按照罐头的形状作仿型运动。

答：错。（3）卷边滚轮相对罐头中心作周向旋转运动。

16．横封器的偏心链轮机构的从动链轮的变速范围与回转中心d，链轮尺寸大小和偏心距有关。

答：错。改为与回转中心d无关。

17．横封器的偏心链轮机构的回转中心距d的改变不人驻影响不等速偏心链轮机构的输出角速度w的极大和极小值，而且影响取得极大、极小角速度的时刻。 答：错。改正： “不仅” 改为“不”即可。

18．我们知道，翻领成型器引导面的长度b值大时，可使薄膜在成形器上紧贴后所承受的单

位压力小，故拉膜运动时，薄膜产生的变形小，设计时应尽量地增加b值。 答：错：设计时取b值接近于h值。

19．U形成型器的特点是：（1）薄膜成型时受的阻力比三角形成型器大；（2）结构比较复杂；

（3）适用范围不如三角形成形器广。

答：错者是（1）（3），改为（1）：小，（3）一要。对者是（2）。

20．三角形成型器是阳简单的一种成型器，具有一定通用性，适用于立式、卧式，间歇或连

续运动的三面、四面包装机上。 答：对。

21．枕形袋多采用单膜，喷塑玻璃纸及复合薄膜，而角形袋只能用纸——尼龙——聚乙烯复

合薄膜。 答：对。

22．对横封器的偏心链轮机构来说，当链轮半径为定值时，改变偏心距e值就可求出不同的

传动比、且两者成线性关系。 答：对。

23． 装配不等速偏心链轮机构时，避免差错的最简单安装方法之一是，使较小袋长刻度一边

靠近链条的从动边，同时应使横封器的加热器处在热封合工作的瞬间。 答：错：改为“主动边”。

24．当e=0时，横封器封中间袋长，传动比等于1，则0与0点重合。 答：对。

25．平衣直动从动件盘形凸轮机构的设计应尽量减少，从动杆最大悬臂长度，e应正向布置。 答：对。

26．凸轮机构的从动杆导轨长度值愈大时，损失系数愈大。（注：带滚子的直动从动件盘形凸

轮机构）。

答：错：改为“损失系数愈小”。

27．凸轮机构的从动杆最大悬臂长度越大时，则损失系数愈大。（该机构为带滚子的直动从动

件盘形凸轮机构） 答：对。

28．平底直动从动件盘形凸轮的损失系数与凸轮的基圆半径无关，与悬臂长度也无关。 答：对。

29．因带滚子的直动从动件圆柱凸轮和盘形凸轮，在从动杆作推程运动时，从动杆的受力情

况相同，因此它们的损失系数遵循相同的规律即θ=tgα?tgσ 答：对。

30．在灌装瓶高度的调节机构中目前多采用电动调节法。 答：错：多采用三柱式螺杆调节法。

31．提高灌装机的生产能力的办法有：（1）适当增加灌装头的个数；（2）提高运转台的速度；（3）设法提高注入器的放出和定量速度。 答：错：去掉第二点。

32．在一般旋转型灌装机中，由拨瓶轮送来的瓶子必须根据灌装工作过程的需要，先把瓶子

升到规定的位置，以便进行灌装，然后又把灌满的瓶子下降到规定的位置，以便拨瓶轮将其送到传送带上送走，这一动作是由瓶的输送机构完成的。 答：错，改为：由瓶的升降机构完成。

33．在瓶的升降机构中，滑道式（机械式）和压缩空气式的升降机构均有缺点，而滑道式和

压缩空气组合式则是合理的可靠的升降机构。 答：错：最后一种也存在缺点。

34．真空灌装在灌瓶和贮液箱中都建立真空的供料系统可采用单室、双室、多室、三室供料

系统。

答：错：应改为真空灌装在灌瓶和贮液箱中建立真空的供料系统只能应用单室式的供料系统。 35．等压法灌装的一般工艺过程为进液回气、停止进液，压力释放，排除余液。 答：错：少一“充分等压”过程。

36．等压法的灌装供料系统是这样的：液体产品由储液槽经泵（或直接由高位槽）、输液管、

送进跟随转盘一起转动的贮液箱。 答：错。

37．真空法灌装只有在待灌瓶中建立真空的供料系统可采用双室，多室，三室。 答：对。

38．灌装方法不同，其供料系统也不一样。 答：对。

39．对于粘度较大的产品（如番茄酱、稀奶油、豆瓣酱等）应采用压力法进行灌装。 答：对。

40．对于含汽饮料（啤酒、汽水、汽酒等）为了减少饮料中的气体（CO2）的损失和防止装瓶时过量的起泡而影响灌装不够量，因此采用等压法进行灌装。

答：对。

41．对于含维他命的食品（蔬菜、果子汁等）采用真空灌装可以减少产品与空气的接触，从

而保证产品质量，味道不发生变化。 答：对。

42．从θ-ω的变化曲线中可见，当d由大到小时，θ-ω曲线两顶点离

π?，π也越远。这说??明上升部分曲线越来越陡，下降部分越平缓，对整个运动平稳性不利。

π?，π 逐渐靠拢，但是速??答：对。

43．从θ-ω曲线中可见，d由小到大时，θ-ω曲线在顶角分别向度极限角θ?θ?的值θ?＜答：对。

44.对GT4B2来说，ρ(?)max=R+ecosθ(?)?=r+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?) （1） 对GT4B1来说，ρ(?)max=R+ecosθ(?)?=r+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?) （2） 答：

一式错，改为：ρ(?)max=RL?+e?+?lecos?θ(?)?=r+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?) 二式对。

45.对GT4B1来说，（1）对GT4B2来说，ρ(?)?=R+ecosθ(?)?=r+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?)

π?，θ?＞π。 ??ρ(?)?=R+ecosθ(?)?=r+S(?)+S(?)+r(?)

答：两式均错改正：GT4B1：ρ(?)?=R+ecosθ(?)?=r+S(?)+S(?)+r(?) 4B2：ρ(?)?=L?+e?+?lecos?θ(?)?=r+S(?)+S(?)+r(?) 46．GT4B2的θ(?)=????-θ(?)?，θ(?)=????-θ(?)?。 答：错。改为 θ(?)=???-θ(?)?，θ(?)=???-θ(?)?。

47．GT4B1的θ(?)=θ(?)?-θ(?)?=180°-θ(?)? θ(?)=θ(?)?-θ(?)?=180°-θ(?)? 答：对。

θ(?)θ(?)S(?)48．对GT4B1和GT4B2来说，t = 而 ==?π(n?n?)?πGn?S′(?)

t(?)θ(?)θ(?)S(?) ===′ ?π(n?n?)?πGn?S′(?)θ(?)θ(?)S(?)答：错，对于4B1来说，上式对，而4B2，t = ==′?π(n?n?)πGn?S而 t(?)θ(?)θ(?)S(?) ===′ ?π(n?n?)πGn?S′?

49．生产实际中选择θ从0°～cosee和cos?～?π的区间内，作为横封器的工作曲线，这dd段曲线可满足所需转角及封合后迅速退让的工艺要求。

答：对。

50．当e??时，横封器封大袋长，传动比大于1，θ角在O1O2连心线的下方。（O1O2为主，从

动链轮回转中心连线）。 答：错，“下方”改为“上方”。

51．当e??时，横封器封大袋长，传动比大于1，θ角在O1O2连心线的下方。（O1O2为主，从

动链轮回转中心连线）。 答：对。

e?+R，当e变化时，既可得到调整。 52．偏心链轮机构调整范围很大，因为调整范围等于

e?R答：错，因为对既下的机构，调整范围取决于e的值，e值在链轮内用丝杠螺母调节，结构上

不允许e值任意取大，另外运转中靠弹簧张紧，保证链条和链轮的啮合，e值越大，张紧轮摆动范围越大，运动加剧，张力波动大，对运动不利。 53．在既定的偏心链轮机构中，调节e值特性曲线族越来越平坦，速度极限θ?θ?随e值的由大

变小，分别向

π?ππ?和靠拢直至e=0时，θ?=,θ?=π为止。 ????答：对。

54．平底直动从动件盘形凸轮机构的损失系数公式与带滚子的直动从动件盘形凸轮机构的损失系数公式一样即为 =tgα?tgσ 答：错，两公式不一样，平底：=?lAC?tgδV?tgδ=(lbLbmz)

带滚子：=tgα?tgβ

三、简答题

1．卷边滚轮完成周向运动的结构形式有哪几种？给出代表机型？ 答：有2种，它们是

（1）罐身与罐盖绕轴自转，卷边滚轮不再作周向绕罐旋转运动；如GT4B13。 （2）罐身与罐盖固定不动，滚轮绕罐旋转，如GT4B2，GT4B1。 2．卷边滚轮完成径向进给运动的结构形式有哪几种？代表机型是什么？ 答：（1）采用偏心套筒作为原动件，如GT4B1。 （2）采用行星齿轮偏心销轴作原动件，如GT4B2。 （3）采用凸轮作原动件，如GT4B13。 共三种结构形式。

3．二道卷边滚轮为什么要在头道滚轮结束卷封并离开罐盖一定距离后才开始卷封。 答：为了保证头道滚轮卷封时，二道滚轮不触及罐盖，否则由于头、二道轮的沟槽形状不一，

将会在卷边上出现印痕，影响封罐质量。 4．GT4B2的e值取得较大，这是为什么？

答：主要考虑到卷边滚轮中心位置可调整的结构，以及二槽转盘间歇转位的稳定性问题。 5．何为二重卷边？

答：使罐身的凸缘和罐盖的凸缘牢固紧密地钩合，组成五层（罐盖三层，罐身二层）马口铁

皮的卷边过程称为二重卷边。

6．用偏心装置及齿轮装置作原动件产生径向进给运动时优缺点。 答：偏心装置：优点：设计、制造、简单

缺点：ρ不能任意确定，及由运动方程决定的其它参数也不能任意确定。

凸轮装置：优点：ρ可能任意设计 缺点：制造复杂 7．试述GT4B4与TUB54的异同点？ 答：相同点：

（1）均封异形罐

（2）操作条件均为非真空条件 （3）卷封头数为单头

（4）每头中卷边滚轮头数均为四滚轮

（5）完成径向进给运动均为盘形凸轮——摆动从动杆 （6）完成周向旋转运动均为罐身固定式 （7）电动松功率为2.2瓦千。 不同点：

（1）自动化程度不同，4B4，自动，TUB-54，半自动

（2）完成仿型运动的结构不同，GT4B4，罐型靠模TUB54，非罐型靠模

8．卷封圆罐时，卷边滚轮相对罐头完成什么运动？ 答：（1）卷边滚轮相对于罐头作周向旋转运动； （2）卷边滚轮向罐头中心作径向运动； 9．封异形罐时，卷边滚轮相于罐头完成什么运动？ 答：（1）卷边滚轮相对于罐头作周向旋转运动； （2）卷边滚轮向罐头中心作径向运动； （3）卷边滚轮按照罐头的形状作仿型运动； 10．三种计量方法的优缺点是什么？

答：计数法：优点：计量精度高；缺点：适应产品的范围小，它只适

用于形状规则产品；

容积计量法：优点：计量速度高、装置简单；缺点：计量精度较差，对视比重变化的产

品不能用此法

称重法：优点：适用于任何产品的计量，计量精度高；缺点：装置复杂、计量速度低。 11．试为下列几种产品选择适合的计量方法？为什么？

答：钢珠、味精、红粉、医药中的软膏，钮扣，蕃茄酱，雀巢咖啡。

12．包装的工艺流程

答：（1）包装产品，材料或容器的供送 （2）产品的计量与充填 （3）封口、切断 （4）贴标、打印等

13．螺杆式供送装置供送包装容器的特点

答：（1）容器大体上是外形简单，对称性强，表面光整 （2）容器具有一定的强度、刚度 （3）通常为玻璃瓶，塑料瓶，马口铁罐 14．振动输送给料机的特点

答：（1）耗能较小；因振动输送设计在近共振状态下工作的。

（2）能输送高温物品；

（3）在输送给料过程中，可同时进行物品的供送、定向、冷却或干燥等作业； （4）采用密闭式振动输送槽，能防止所输送物品的粉尘飞扬，防止杂物落入； （5）输送机的相对摩擦运动体较少，输送费用较低；

（6）有振动产生的噪音，对输送的物品有局限性，不用于潮湿、粘性大及粒度细的粉末物品的输送。

15．包装机械的传动、执行部分的八个组成要素是什么？ 答：（1）包装物品供送系统；

（2）包装材料供送系统； （3）主传送系统； （4）包装执行机构； （5）成品输出机构； （6）传动系统； （7）控制系统； （8）机身

16．包装机械的特点是什么？ 答：（1）加工对象复杂，品种繁多

（2）包装机械结构复杂，先进科学技术应用较多

（3）包装机械生产场地固定，环境易于人工控制，原动力均为电动机； （4）单一品种的需求数量有限 17．何谓包装机械，包装过程？

答：包装机械是指完成全部或部分包装过程的机器；

包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等，此外，还包括盖印、计量等附属设备。 18．包装机械的供送装置主要有哪几种？

答：（1）动给料装置；

（2）振动输送给料器； （3）带式输送装置； （4）螺旋输送装置； （5）链条输送装置；

（6）液态及粘稠性物料输送装置； （7）轮转式给料装置； （8）辊轴式输送装置 19．螺杆式供料装置的功能？

答：（1）可将规则或不规则排列的成根物件（圆柱形、方形、异形的金属或非金属容器等），

按照所要求的工艺条件逐个地供送到既定的工位；

（2）它还可以根据工艺要求完成增距，减距、分流、升降、起伏、调头、翻身等动作 20．为什么可适当增加GT4B2的S′，S″值。

可降低机头转速，减小惯性。 21．试述G74B1与GT4B2的异同点？ 答：相同点：

（1）自动化程度均为自动化； （2）所封罐型均为圆形； （3）卷封头数均为单封头；

（4）完成周向旋转运动的形式均为罐身固定式； （5）电机功率均为1.5千瓦。 不同点：

（1）封罐时的操作条件不同GT4B1：非真空；GT4B2：真空。 （2）每头中卷边滚轮数不同，GT4B1，两滚轮，GT4B2：四滚轮；

（3）完成径向进给运动的结构形式不同，GT4B2，偏心套筒；GT4B2：行星齿轮偏

心销轴；

（4）生产能力不同，4B1：40罐/分，80罐/分。 （5）滚轮中心至罐中心距离的运动方程式不同：

GT4B1：ρ=R+cosθ GT4B2：ρ=l?+e?+?lecos?θ

22．何谓卷封工艺角？

答：真正用于卷封工艺的卷边滚轮所在封盘相对于偏心套筒运动的转角即卷封机构中差速机

构间的相对运动角。

23．卷边滚轮完成仿型运动有哪几种结构形式，给出代表机型。 卷边滚轮完成仿型运动有2种结构形式，它们是：

答：这是因为该机的头、二道滚轮各有两只滚轮，故对每只滚轮的单位径向进给量适加些、

答：（1）罐型结模，GT4B4； （2）非罐型结模，TUB54。

24．S（1）0、S（2）0的物理意义是什么？为什么要留有S（1）0 S（2）0值。

答：S（1）0是指头道卷边滚轮离开罐头中心为最远位置时，头道滚轮相距罐盖边缘的距离；考

虑到卷封沟槽的曲线以及托罐上升的方便，必须要留一定的数值。 25．试述象鼻成型器的特点及应用场合 答：（1）此种成型器的形状似象鼻的形状

（2）平张薄膜拉过该成型器时，薄膜变化较平缓，成型阻力比较小； （3）结构尺寸较大，薄膜易于跑偏；

（4）该成型器只能适用于一种袋形，适用于塑料单膜成型； （5）它常用于立式连续三面封口及枕式对接制袋包装机上。 26．翻领型成型器的特点及应用场合

答：（1）将平张薄膜拉过该成型器时，薄膜就形成圆筒状，薄膜的接头可以是搭接式的或对

接式的；

（2）该成形器对薄膜的阻力较大，易使薄膜产生塑性变形，使薄膜发皱或撕裂； （3）对塑料薄膜适应性差，而对塑料复合薄膜适应性较好； （4）它常用于立式枕形制袋包装机上，包装粉状，颗粒状物料； （5）每种规格的成形器，只能成形一种规格的袋宽； （6）当袋宽规格变化时，就要更换相应尺寸的成型器； （7）成形器的设计、制造、调试均较复杂。

27．多规格连续式制袋袋装机横封装置为什么采用不等速回转机构？

答：（1）横封器的热封件与连续运动着的包装材料热封瞬时应具有相同的线速度；

（2）袋长规格变化时，横封器热封件在回转半径不变的条件下，经调节有关部件能得到

所需热封件的线速度；

（3）要求横封切断后，快速让开以免影响物件前进；

（4）对制造同一袋形规格的包装机，可能因色材不同，其摩擦系数不等，薄膜运动的速

度也不一样，同样要求横封器的回转速度能调节到与薄膜实际运动速度完全一致。

28．何谓袋装？袋装的特点？

答：袋装是用柔性材料制成的包装袋，将粉状、颗粒状，液体或半流体等物品装入其中，然

后进行排气或充气，封口以完成产品包装的工艺过程。 特点：

（1）制袋用的柔性材料有纸、蜡纸，塑料薄膜及其复合材料。

（2）袋装产品可以是固体，液体也可以是气体；固体形状的适应范围也较广。 （3）袋装机的类型繁多，这主要是由于包装袋形多样性等。

29．裹包机执行构件的运动形式有哪几种？ 答：（1）作往复运动；

（2）作非圆弧的平面曲线运动及空间曲线运动； （3）作匀速转动； （4）作非匀速转动； （5）机械手的复杂运动； （6）其它复合运动。 30．裹包的特点是什么？

答：裹包是用于各种纸张、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔及复合材料等薄型包装材料一个或多个

物品的一种包装方式

特点:（1）裹包的对象是固体包装品；

（2）裹包装类型较多，适应性广，即可适于个体包装，也适于集体包装，即可用

于内包装，也可用于外包装。 （3）用于裹包的材料、类型、品种繁多。

31．裹包操作对曲柄滑块的运动要求有哪几种？

答：（1）规定曲柄与滑块在外极限位置前或后的一对相应位移； （2）规定曲柄与滑块在内极限位置前或后的一对相应位移； （3）规定曲柄与滑块在外极限位置前或后的二对相应位移； （4）规定曲柄与滑块在内极限位置前或后的二对相应位移； （5）规定极位角θ和滑块总行程Sm

32.裹包操作对曲柄摇杆机构的运动要求，主要有哪几种？ 答：对执行构件作无停留往复摆动的运动要求为：

（1）规定曲柄与摇杆在内极限位置前或后的一对相应角移量； （2）规定曲柄与摇杆在外极限位置前或后的一对相应角移量； （3）规定曲柄与摇杆在外极限位置前或后的二对相应角移量； （4）规定曲柄与摇杆在内极限位置前或后的一对相应角移量； （5）规定极位角θ和摇杆总摆角Φm

33．常用的实现执行构件作有停留往复运动的结构形式有哪几种？ 答：（1）用有沟槽的四连杆机构实现停留；

A 在连杆上开沟槽； B 在曲柄上开沟槽；

（2）用异形导杆机构实现停留

（3）用连杆曲线的圆弧或直线部分实现停留； （4）用四连杆机构极限位置运动特性实现近似停留。 34．何谓真空法灌装？优点是什么？

答：真空法就是在低于大气压的条件下进行灌装的，它可以按照两种方式进行；一种只在待

灌装瓶内建立真空，液体在储液罐与待灌瓶的压差作用下产生流动而完成灌装；另一种方式是在待灌瓶和储液罐都建立真空，而液体是依据自重产生流动灌装的。

优点：即减少液体与空气的接触机会和防止液体的泄漏。 35．试述灌装机的基本组成

答：（1）送瓶机构（包括进瓶、出瓶）；

（2）瓶子升降机构； （3）灌装机构及灌装系统； （4）定量机构； （5）传动系统。

36．在啤酒灌装中，氧的存在是影响啤酒质量的主要因素，试说明灌装设计中，采用哪些方

法措施，能减少啤酒瓶和酒中的氧的含量？ 答：（1）采用CO2↑做背压；

（2）采用等压法灌装； （3）采用长管阀门；

（4）灌装完毕后进行压力释放；

（5）灌装完毕应运动一段距离，产生轻微振荡； （6）采用专用装置 37．何谓压力释放

答：装有液料的瓶子在随着托瓶台下降前，还需将瓶颈内残留的气体缓慢放出，这一工艺过

程称为压力释放。

38．在啤酒灌装中，为什么要进行压力释放

答：（1）采用压力释放以免突然降至常压而引起大量泡沫致使定量不足； （2）防止突然降至常压，发生炸瓶； （3）能够更好地排除余液

39．选择灌装的定量方法时应考虑哪些方面 答：（1）主要考虑产品所需求的定量精度； （2）液料本身的工艺特性，如含气与不含气等。 40．灌装方法的选择原则是什么？

答：（1）考虑液料本身的工艺性能，如粘度、重度、含气性、挥发性等；

（2）考虑产品的工艺要求，（考虑避免产品在灌装过程中质量发生变化）； （3）灌装的机构结构等综合因素。

41．简述旋转型灌装机主要组成，关键部件是什么？

答：旋转型灌装机主要由流体输送（即供料系统）、容器输送（即供瓶系统）、灌装阀、大转

盘、传动、机体、自控等部分组成，灌装阀是关键部件。 42．何谓排出余液，为什么要排出余液？ 答：所谓排除余液是指排除回气管中残留的液料 43．何谓灌装机？灌装的容器主要有哪些？

答：（1）将液体产品装入包装容器内的机械称为灌装机。

（2）目前灌装的容器主要有：玻璃瓶、金属罐，纸包装容器，塑料瓶等； 44．试机械式升瓶机构的优缺点？及适用场合？ 答：（1）因不采用压缩空气，无需密封，结构比较简单 （2）弹簧在工作中容易失效，工作可靠性较差； （3）对瓶子质量要求高，特点是瓶颈部分不能弯曲； （4）要求瓶子被推上瓶托时，位置准确，否则易挤坏瓶子；

（5）如果机械在运转过程中某一部分出了故障，但瓶子照样沿滑道上升，甚至挤坏瓶子。 （6）不含气体的液体灌装机中。

45．长、短阀的优缺点是什么？不足之处采用什么措施加以改进？ 答：长阀：灌液时流动平板，灌装时间长；

短阀：灌装液体流速快，但产生冲击；

为了避免液体产生冲击，又使灌装时间不变，则采用分散罩。 46．三角形成型器的安装角α对薄膜成型及成型器形状有何影响。 答：（1）α角实际上就是压力角

（2）α↑，阻力↑，薄膜拉伸变形，甚至撕裂或拉断；

（3）α↓，成形阻力↓，但结构尺寸大，不紧凑。因为根据安装关系β=tg?sinα，α↓

β↓故导致三角板尺寸大。 （4）通常α取20°～30°.

47．翻领成型目的后倾角α对薄膜成型及成型器的结构有何影响？ 答：（1）后倾角α也是材料成型的压力角；

（2）α角大，则薄膜通过成型器的成型阻力大，但结构尺寸小，包装总体尺寸紧凑； （3）α角小，则相反。

（4）通常α在0～60°之间选取。

48．何谓卷封工艺时间？卷封工艺角与卷封时间之间有何种联系？ 答：滚轮真正用于卷封工艺的时间称为卷封工艺时间。

(?)θ(?)θ，t(?)= =?π(n?n?)?π(n?n?)t(?)49．写出GT4B1、GT4B2的ρ(?)?的表达式

答：对GT4B1来说，ρ(?)?=R+ecosθ(?)?=r+S(?)+r(?)+?.?=Re+?.? 对GT4B2来说，ρ(?)?=L?+e?+?lecosθ(?)?=Le+?.?=r+S(?)+r(?)+?.? 50．用ρ(?)max，ρ(?)min及ρ(?)max，ρ(?)min求e值。 答：我们知道，（如GT4B1）ρ(?)max=R+e，ρ(?)min=Re

两式相减得?e=ρ(?)maxρ(?)min

ρ(?)maxρ(?)min e=

?同理：ρ(?)max=R+e,ρ(?)min=Re

ρ(?)maxρ(?)min整理：e=

?51．有一单室等压灌装机，若不改变其结构参数，用于常压和单室真空灌装，问其灌装时间是否改变？为什么？ 答：不改变

?VS=VΔpΔp=?，Z不变 而 VS=Cf??g(+Z) 我们知道Cf?不变，rtr∴VS不变，t也不变。

52．写出GT4B1，GT4B2的ρ(?)?,ρ(?)?,ρ(?)?,ρ(?)?的表达式？ 答：对于GT4B1：

ρ(?)?=R+ecosθ(?)?=r+S(?)+S(?)+r(?)

ρ(?)?=Re=r+S(?)+r(?) ρ(?)?=Re=r+S(?)+r(?) ρ(?)?=Re=r+r(?) 对于GT4B2：

ρ(?)?=l?+e?+?elcos?θ(?)?=r+S(?)+S(?)+r(?)

ρ(?)?=Le=r+S(?)+r(?) ρ(?)?=Le=r+S(?)+r(?) ρ(?)?=Le=r+r(?) 四、计算题

1．某台1斤白酒真空法灌装机,实测真空度为600mm酒柱,灌液时间为7.35秒,酒罐液面至阀口为150mm,阀口截面积为35.34mm2，试计算灌装阀中液道流量系数C值。

V?.?/?.???×???=?.??×???米?/秒,r=?.???×???kg/m? 答：（1）求V?==t?.??ΔD=???+?=???mm=??×???m （2）求r,r=Δz+r（3）f?=??.??mm?=??.??×???m? （4）根据公式VS=Cf??gr得c=VSf??gr

（5）将已知条件代入公式得C=0.7006

2．有一台640ml啤酒等压法灌装机,实测灌液时间为10秒,酒缸液面至阀口距离为230mm,阀口截面积为50mm2,试求灌装阀中液道流量系数C值。

V???×??答：（1）求VS==t???=??×???米?/秒

（2）求r:r=Δz+ΔpΔp=? ,Δz=???mm=???×???=??×???米?， rr（3）f?=??mm?=??×???=?×???米? （4）由公式V=Cf??gr得 C=SVSf??gr

??（5）代入已知条件得：C=??×????×??×?×??×??×??=?.????

3．有一台40头果酒灌装机,贮液箱液面至出流阀口距离为490mm,现在该厂用常压法灌装重度为0.95?103kg/m3白酒，测得转盘每转一周需20秒,灌装时间为9秒,灌装工位为20个，若其它条件不变,问:现在用常压法灌装时,该机生产能力及可能达到的最大生产能力? 答：根据Q=??an得Q=??×??×?=????瓶/小时 其中a=??（已知条件），n=????=（已知条件）=3转/分 T??Qmax=??anmax

a=??

nmax=∴Qmaxα?=?T????×????=??转/分

?×????=??×??×=????瓶/小时

?4．某酒厂现有一台36头灌装机，工作时贮液箱液面至出流阀口距离为490mm，现该厂用常压法灌装白酒。灌装时间为9秒，灌装工位为18个,其它条件不变，问：改用真空法灌装，并将贮液箱液位降低至70mm，需要的最小真空度及可能达到的最大生产能力？ 答：（1）该机所需的最小真空度为490-70=420mm酒柱高

ΔPV（2）常压法灌装时的流量V?S=Cf?(+ΔZ?)?g=

rt?真空法灌装时的流量V?S=Cf?ΔPV(+ΔZ?)?g= rt?由已知条件得 ΔP=?,Cf?不变，V相等，ΔZ?=490，ΔZ?=420，t?=9s （1）（2）得，t?=ΔZ?????t?=×?=?.??s ΔZ????∴Qmax=??anmax?????×α???=?.???=??×??×=??×??×瓶/小时

?T??×?.??5．真空灌酒机要求在0.5秒内对500ml的瓶子抽气达到真空值500mm水柱，每瓶的灌酒时间为8.5秒，灌装机的头数为30秒,生产能力为600瓶/小时,已知在一个大压下,空气的重度r0=1.183公斤/米3,求真空必须满足抽气量(升/秒)。查表得ws'=5.584(公斤/小时)？

r?V?(?答：（1）WS=P?)P?τS?.??.???×???×???×??=?.???×???(kgf/s) =?.?（2）校核不等式

P????.??Vγ????×??×?.???×P???=?.???×???(kgf/s)WS≥= τ?.?（3）不等式不成立，故重新选择WS≥?.???×???(kgf/s)，这样实际抽气真空的时间不是0.5秒。

（4）又由真度500mm水柱折算成0.53

???.?=??.??mm水银柱，已知W′S=5.584公斤??力/小时，又W″S=2.5310-2360003500310-6=7.5310-2(kgf/小时)

（5）∴WS≥WS39+W′S+W″S=6.626310-533033600+5.584+7.5310-2=12.814公斤力/

小时=3升/秒。

6．试推导灌装液料的流量vs?cf02gr的公式？ 答：（1）阀孔口的液料体积流量VS=u0f0

（2）列阀口孔及贮液箱（或定量杯）中自由液面间的柏努力方程：

?P?u?Pu???Z?++=Z?+++∑hf u1为自由面的流速，F1自由截面积

γ?gγ?g（3）将u1折算成u0：∑hf写用用u0表示的式子

22(A0u0/A1)2P0u0u0LZ1???Z0???(?k???k?)

?2g?2gd2gP12fu0P?P0L整理：[1?(?k???k?)?k1]?(z1?z0)?1 K1=?

d2g?F?（4）u0?1?(?k?1L??k?)?k1d?2g[(z1?z0)?P1?P0?]

PP?f??g[(z?z?)+??]

γL?+(∑kλ+∑kξk?)dΔP=Cf??g(Δz+)=Cf??gY

γ7．某台GT4B2型封罐机,生产能力为40罐/分,封盘转速为720转/分,头道与二道滚轮的工艺（5）V=u?f?=配置角为45,求当二道卷边滚轮处于最外位置时,头道已由最外位置绕罐旋转了多少圈? 答：因是GT4B2型封罐机，二道卷边滚轮成90°配置，当头道在最外位置时，二道滚轮中心

与x轴成45°，当二道转到最外位置时相应转过的角度为θ=此时头道相应的也转过θ＝22.5° 而转过θ角所用的时间t=θ

?π(n?n?)R??α?=???=??.?? R??转过的圈数为n?t=θn?

?π(n?n?)由于（n1-n2）=G

??.?×???=?.??圈 ∴n?t=?×?.??×??/?8．用同一台GT4B2卷封不同成品外径的圆形罐头,而头道,二道的径向进给不变.求头道,二道卷边滚轮的直径应换为多少?这时两道滚轮的工艺配置角要不要变,为什么?

设不同的成品外径分别为r，R，则

r(1)min(r)= r(1)min(R) 即 r(1)min(r)=L-e=r+r(1)r, r(1)min(r)=L-e=R+r(1)R ∴r+r(1)r=R+r(1)R

∴r(1)r=R-r+ r(1)R 即由r(1)r换为r(1)R差值为R-r 同理r(2)r=R-r+ r(2)r

∵工艺配置角与l、e、S、S有关而与r、r无关 l、e、S(1)、S(2)不变

∴工艺配置角不变

9．现有一台GT4B2型封罐机，用来卷封罐头的成品外径为r，行星齿轮的齿数E6，中心齿轮的齿数为E5，模数均为2，且

E?（1）

=?，头道滚轮的径向进给量为S，二道的径向进给量E?(1)

(2)

(1)

(2)

为S（2），，开始卷封前，头道滚轮到罐盖的边缘距离为S（1）。求，行星齿轮偏心轴孔的偏心距，及行星与中心齿轮的中心距？

答：∵ρ(?)max=L+e=r+S(?)+S(?)+r(?)+S(?)?

ρ(?)min=Le=r+S(?)+r(?)

ρ(?)maxρ(?)minr+S(?)+S(?)+r(?)+S(?)?=∴e=???L=m(Z?+Z?) ?rS(?)r(?)S(?)+S(?)?=

?10. 求GT4B2的头道,二道卷封工艺角？

答：头道工艺角

∵ρ(?)?=l?+e?+?lecos?θ(?)?=r+S(?)+S(?)+r(?)

ρ(?)?=Le=r+S(?)+r(?) ∴ρ(?)?- ρ(?)?=l?+e?+?elcos?θ(?)?∴cos?θ(?)?=(S(?)+le)?l??ele?e?l+e=S(?)

θ(?)?(S(?)+le)?l???=cos??el(?)

l?e?∴θ=???θ(?)?=???(?)?+le)??(Scos??le

e?同理：θ(?)=???θ(?)?=????(S(?)+le)?l?cos??le

11．某台单头自动封罐机采用行星齿轮偏心销轴结构完成径向进给运动，已知四只行星齿轮

的齿数各为28，中心齿轮的齿数为56，模数为2，并取头道径向进给量为3mm，二道径向进给量为0.7mm，开始卷封前，二道卷边滚轮离开罐盖边缘的最远距离为8mm，求偏心距e，中心距l，及头道卷封工艺角θ(?)？

答：（1）e、l

(?)(?)ρ(?)maxρ(?)min(r+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?))(r+r(?))S+S+S(?)?e===???

?+?.?+?==?.??mm???L=m(Z?+Z?)=×?(??+??)=??mm

??（1）

(2)θ

∵

ρ?(?)=L?+e?+?lecosθ?(?)=r+S(?)+S(?)+r(?)ρ?(?)=Le=r+S(1)

(?)+r(?)

∴ρ?(?)-ρ?(?)=S ∴θ∴θ

(?)(?)??+le)??????.????(S?(?+???.??)=cos=cos=??.?? ??le??×??×?.???(1)

=90°-θ

(1)

=90°-60.5°=29.5°

12.某台GT4B2型封罐机，用来卷封罐头的成品外径为102mm圆罐时，采用头道卷边滚轮的工作直径为44.6mm，二道滚轮的工作直径为46，当改用来卷封罐头的成品外径为115mm的圆罐时，保持头道和二道的径向进给量不变，需将头道和二道卷边滚轮直径更换为多少？

答：因为是同一封罐机，S（1），S（2）不变

所以 ρ(?)max(???)=ρ(?)max(???)

ρ(?)max(???)=r???+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?)??? ρ(?)max(???)=r???+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?)??? 所以 r102+r (1)102=r115+r(1)115

即 102+44.6=115+r(1)115 r(1)115=31.6 同理： r(2)115=33

13.有一封卷机，其径向进给采用行星齿轮偏心销轴机构，已知四只行星齿轮偏心销轴囝孔的偏心距为7mm，卷封的成品外径为102mm的圆罐，头道滚轮工作直径为44.6mm，二道滚轮工作直径为46mm，求外星齿轮与中心轮的中心距l及二道滚轮径向进给量S（2）？ 答：因为径向进给采用行星齿轮偏心销轴

ρ=L?+e?+?elcosR??θ R?所以 ρ(?)?=Le=r+S(?)+r(?) （1）

ρ(?)?=Le=r+r(?) （2） （1）-（2）得 S（2）=r(2)-r(1)=23-22.4=0.7mm （1）+（2）

?r+S(?)+r(?)+r(?)+?e???+?.?+??+??.?+?×?==??mm L=??14. 已知GT4B1头道卷边滚轮直径r(1),二道径向进给量r(2),罐头直径r,头道径向进给量s(1),

(1)

头道滚轮距盖边缘距离s0,求偏心距e及头道卷封工艺角?(1)?

ρ(?)maxρ(?)min(r+S(?)+S(?)+S(?)?+r(?))(r+S(?)+r(?))S(?)+S?(?)==答：e=

???∵ρ1(1)=R+ecosθ(1)1=r+S(1)+S(2)+r(1)

ρ2(1)=R-e=r+S(2)+r(1)

ρ1(1)- ρ1(2)=S(1)=ecosθ1(1)+e

(?)S(?)e?S=cos(?) (1)-1

∴θ1=coseeS(?)=180°-cos(

e-1

∴θ

(1)

=180°-θ

(1) 1?)

15. 某台单头自动封罐机采用行星齿轮偏心销轴结构完成径向进给运动,已知该机生产力为

40罐/分,每封一罐,从头道卷边滚轮开始卷封至二道滚轮结束,卷封的时间为13/30秒, 头道滚轮的卷封工艺角为.5295.?.求安装若将头道行星齿轮偏心轴孔的中心放在最里位置,则三道行星齿轮偏心轴孔的中心应由最里位置逆其自转方向放过多少个齿(中心齿轮

与行星轮的齿数比为2且行星齿轮齿数为28)?

答：（1）求头道开始卷封至二道结束卷封所需时间对应的相对运动角θ

???=秒 ∴每封一罐所需时间t=

?????∴θ=??×????=???

??(2)求头道结束卷封至二道结束卷封尚需转相对运动角θ。 θ0=θ-θ（1）=52°-29.5°=22.5°

(3)求头道最里位置时，二道由最里位置尚需放过的齿数

∵头、二道的工艺配置角α0=

Z?θ?=?×??.??=??? Z????∴放过的齿数Z=（283）=3.5齿

????16．对4B1，已知：R、e、S（1）、S（2），求θ

(1)

答：(1)求θ

∵ρ1(1)=R+ecosc=r+S(1)+S(2)+r(1) ρ2(1)=R-e=r+S(2)+r(1) (1)-(2):

ecosθ1(1)=S(1)-e

θ

(1)1

(1)

θ

(2)

？

S(?)e=cos()

e-1

(1)

∴θ(2) θ

S(?)=180°-cos(

e-1

?)

(2)

(2)

同理θ

S(?)=180°-cos(

e-1

?)

17.有一卷封机，已知其生产能力为40罐/分，四只行星齿轮偏心轴孔的偏心距为7mm，行星齿轮与中心齿轮的中心距为81mm，二道滚轮的单径向进给量及径向进给量分别为0.56mm/圈和0.7mm，求外星齿轮绕罐头中心的公转速度n1，及中心齿轮旋转速度n2?(中心齿轮与行星齿轮半径之比为2)。 答：（1）求θ(2)

∵

ρ?(?)=L?+e?+?lecosθ?(?)=r+S(?)+r(?)ρ?(?)(?)=Le=r+r

整理后得：

?θ?(?)(S(?)+le)?l?=cos?le?e?(?.?+???)????=?×??×???=?.????

∴θ?(?)=77.63°

θ(?)=θ?(?)θ?(?)=??°-77.63°=12.37°

求n1及n2

∵G=2(n1-n2) （1）

θ(?)S(?)t= （2） =?π(n?n?)n??S(?)(2)

联立（1）（2），得n1=727.56转/分 整理：n1=720转/分

n2=707.56转/分 整理：n2=700转/分

18．如图，试为该机选定一对皮带轮的传动比及三对齿轮模数，齿轮。已知电机转速n=1440rpm，

封盘转束n1=720rpm，中心齿轮转速n2=700rpm,行星齿轮与中心齿轮的中心距为81mm，轴I与轴II的距离为135mm，7～8为一对螺旋齿轮，传动比为1，Z3/Z4=2/3？ 答：（1）求传动比i

n?Z???由n1, Z3/Z4得nI:== ∴n2=×???=????rpm

?n?Z??∴传动比I=

n电????==?.? nI????(2)求三对齿轮模数及齿数 本题取m=2，（注：一般m取大于1～2）

m(Z+Z?)=?????则 解得Z1=53，Z2=82

Z?n????==Z?nI????同理得Z3=54，Z4=81

Z?=?Z?m(Z+Z?)=L??而 解得Z5=54，Z6=27

19．试求4B1的头道、二道卷边滚轮在封盘上的安装配置角φ，已知该机的头、二道滚轮在

封盘上的安装半径为80mm，θ

(1)3

=208°57′, θ

(2)1=144°6′,e=4？

答：如图：

ρ1(2)=R+eosθ1(2)=76.76

ρ3(1)=R+ecosθ3(1)=80+4cos208°57′=76.5 在ΔA0OM1(2)及ΔOA0M3(1)中

???+????.???=????′Φ=arc cos

?×??×?(2)

???+????.??Φ=arc cos =?????′?×??×?(1)

∴Φ=Φ（2）+Φ（1）=63°18′ 取整后Φ=60° 20．(1)试求4B2的θ

（1）3

，ρ

（1）3，已知l=81,e=7。

(2)当α=45°,在另件结构设计中如何保证实现调试。 答：（1）ρ?(?)=Le+?.?=L?+e?+?lecos?θ?(?)

22211(L?e?0.5)?l?e?3?cos?100?25?30?? ∴ 22le?3(1)?l?e?0.5?74.5(1)（2）调试时，可先将头道中心放在偏心的最里位置，再将二道中心逆着行星齿轮的自

转方向从最里位置放过45°就能保证头、二道卷封的正常进行。

21.试推导4B2封罐机的卷边滚轮运动方程式？

答：以卷边滚轮中心离开罐头中心最远时为初始位置，OA0=L，OM0=L+e

在△OAM中，由余弦定理可得： OM2=OA2+AM2-2OA?OMOA2OM cos＜OAM 即ρ2=(R+R2)2+e2-2(R1+R2)ecos(π-α) ∵纯滚动，则R1θ=R2α，即 α=

R?θ R?R?θ R?R?R?θ

(2)

∴ρ2=L2+e2+2elcos

ρ=L?+e?+?elcos22.已知4B1的θ

(1)

=78°45′, θ=35°54′,S′=1mm/圈，G=40罐/分，S（1）

=3.22mm,S(2)=0.76mm,求n1,n2及S″？

θ(?)S(?)答：用于头道卷封的工艺时间t= =?π(n?n?)n??S′(1)

2?(n1?n2)?S(1)3.22?40?360???589转/分 ∴n1?S??(1)1?78?45?∴n2=n1-G=589-40=549转/分

圆整后得n1=600转/分，n2=560转/分

t(1)由(2)tS(1)n1S?S(1)S???(2)?(2) SSS?n1S???(1)2?(n1?n2)?(1)78?45?t(1)又由(2)??(2)???2.194

t?(2)?3554?2?(n1n2)S(?)′∴S″=2.1943(?)?S=?.????mm/转

S23.试推导4B1卷封机的卷边滚轮的运动方程式？

答：如图，取O为罐头中心，A点为偏心套筒中心，M卷边滚轮中心，n1封盘转速，n2偏心套筒转速以M离开O最远时为初始位置建立极坐标，经t时间后，O、A、M位置如图： 在ΔOAM中，由余弦定量可知： R2=e2+ρ2-2eρcos(β-α)] ρ2-2eρcosθ+e2-R2=0

?ecosθ±?e?cos?θ∴ρ=

??e?+?R?e??=ecosθ±R??sinθ R∵e≤R,ρ 不可能小于0，所以ρ=R+ecosθ 24．试求4B2的封盘转速n1及中心齿轮转速n2,S″? 答：已知θ

(1)

=27°36′30″, θ

(2)

=12°54′,G=42罐/分，S′=1mm/圈。

θ(?)S(?)答：由t=得 =?π(n?n?)n?S(?)(1)

因为 2(n1-n2)=42

S(1)?G3.22?360??42/2?882转/分 所以n1=(1)??S?27?36?30???1所以 n2=n1-42/2=882-42/2=861转/分

取整后 n1=756转/分

n2=735转/分 由 t(2)S(2) 得 ??12?(n?n2)n1S???(2)S(2)2?(n1?n2)S(2)?G0.76?180??42S????1(2)??0.5772mm/转 (2)???n1?n?756?125425.试求4B1的二道滚轮相对于头道的工艺滞后角Ψ,已知θ

以

（2）1

=144°6′,e=4？

（1）3

答：如图可知，M3（1）为头道结束卷封再退出0.5mm时卷边滚轮中心位置，对应运角θ,所

ρρ

(1)32(1)

=R+ecosθ

(1)3=r+S(2)+r(1)+0.5

(1)

=R-e=r+S+r

(2)

(1)-(2)得

?.??.??=?=?.??? cosθ3(1)=e?θ3(1)=208°57′

该瞬时二道才开始卷封，故二道相对于头道的工艺滞后角为： Ψ=＜M3(1)OM1(2)=θ

（1）3

-θ

（2）1=208°57′-144°6′=64°51′

（1）3

26．试求4B2的工艺配置角α。已知θ=100°25′30″,θ

(2)

=12°54′？

答：当头道滚轮结束卷封时，头、二道行星齿轮中心所在位置分别A2（1）及A（2） ，∠

A2(1)OA(2)=90°,A（2）正好在头道原来的初始位置处，即在X（1）轴上，这时头道滚轮中心位置为M2

（1）

，偏心处于最里位置，而这时二道卷边滚轮中心M

（2）

要到达最里位置M2

（2）

，即

行星齿轮中心从A（2）到A2（2）角需以（n1-n2）速度绕罐转过一个角度为： θ0=∠A(2)OA2(2)=∠A(2)OA1(2)+∠A1(2)OA2(2) =∠AOA3-90°+∠A1OA2 =θ

(1)3(2)

(1)

(2)

(2)

-90°+θ

(2)

=100°25′30″-90°+12°54′

R所以 α0=1?0?2?23?19?30???46?39?

R2取整后α0=45°

27．某台等压法灌装机，其最大生产能力为Qmax=15000瓶/小时，每瓶盛液料W=0.5kg/瓶，液

料重度r=0.9963103kgf/m3，粘度u=0.894厘泊，操作时贮液箱内压力为一个表压，输液管为φ3834mm的无缝钢管，总长为20m，管路安装2～3个标准弯头，2个球心阀，为了保证灌装机正常工作，若采用高位槽供料，试求高位槽离开贮液箱进液管出口截面的安装高度：（查表得摩擦阻力系数λ=0.035，标准弯头阻力系数θ=0.75，球心干线栓开阻力系数θ=6.4，进口阻力系数θ=0.5，出口阻力系数θ=1）？

答：设高位槽液面为1-1液面，贮液箱进液管出口截面为2-2液面，列柏努力方程式：

2P1u2P2u2Z1++=Z2+++Σhfr2gr2g，则式中各项为：

1)

p1=0.(接表压计算) ru122)≈0（因为位槽的横截面较大，故流速小到可忽略，即2gu1≈0），

3)Z2=0（取2-2截面为计算基准面） 4)

p21×104帕==10.4m， r0.996×103kgf/m3VsWsW?Qnax==F2r?F23600?r?F25)M2=

2u22.962=0.45m. ∴ =2g2×9.81v=0.5×15000=2.96m/s

3223600×0.996×10×0.034

λu22026) hf=λ??=0.035×2×0.45=10.5m

a2g0.03

2u2 hf=ξ?=(2×0.75+2×6.4+0.5+1)×0.45=7.11m

2g2p2u2 Σhf=hf+hl=17.61m由此解得Z=++Σhf=10.04+0.45+17.61=28.1m

r2g由此计算可见，原题给管长20m还不够，故采用高位槽的供料结构对于生产能力很大的等压法灌装机不恰当。

28．某台等压法灌装机，其最大生产能力为Qmax=15000瓶/小时，每瓶盛液料W=0.5kg/瓶，

液料重度r=0.9963103kgf/m3，粉度u=0.894厘泊，操作时贮液箱内压力为一个表压，输液管为φ3834mm的无缝钢管，总长为20m，管路安装2～3个标准弯头，2个球心阀，若手用泵由低贮液箱管出截面3米的储液池供料，求泵所需的功率（设泵的效率为70%）。（查表得摩擦阻力系数λ=0.035，标准弯头阻力系数θ=0.75，球心干线栓开阻力系数θ=6.4，出口阻力系数0.5和1）？ 答：1-12-2

2P1u2P2u2液面如图，列柏努力方程式：Z1+++Hl=Z2+++Σhfr2gr2g

，

u12P1己知=0（按表压）。=0(槽截面积较大，流速较小U1=0)，Z1=0,Z3=3m,

2grp21×104帕==10.4mr0.996×103kgf/m3M2=VsWsW?Qnax===F2r?F23600?r?F20.5×15000=2.96m/s

3223600×0.996×10×0.0342u22.962=0.45m. ∴=2g2×9.81

λu2202hf=λ??=0.035××0.45=10.5m

a2g0.0322u2hf=ξ?=(2×0.75+2×6.4+0.1+1)×0.45=7.45m

2g∴Σhf=10.5+7.46=17.95m ∴Hl=3+10.04+0.45+17.95=31.44m

0.5×1500031.44×H?W3600=92.57kgm/s=0.92kw 泵所需功率N=ls=η0.70

29．某厂有一制袋式袋装机，若生产包装袋的袋长为50mm的产品，使用三角形成型器，其安

装为30°，生产能力为25袋/分，纵封辊每转一周生产一只产品，试设计纵封辊的半径以及三角形成型器三角板的形状？ 答： 1）纵封辊半径：

纵封辊转动的线速度应与包装袋移动速度相等；

QL= 即60ωR=QL， ∴R=60ωnlL50===7.96mm 2λn2λ2λ60×602）三角形成型器的形状：

a50==100 ∵b=sinαsin30?a50∴tgβ== β=26.57?

b1002β=53.14?

∴三角板形状为高h=100+（30~50）=130~150

顶角2β=53.14?

30．有一立式连续制袋机，应用偏心链轮做不等速回转机构，已知中间袋长为150mm，链轮

齿数为35个，链条节距为12.7mm，包装机生产能力为45袋/分，分配轴每转一转生产出率只产品，且q=2，最大偏心距为23.61mm，求热封辊半径及两轮回转中心距可在什么范围内考虑？ 答：1）∵r=Q?lE2πn，lE=150 ×q，q=2，Q=n，ω0=6060ω0n?lEl×2=E=47.75mm 2πnπ60×60∴r=2)从结构上考虑

gmin180?≥Da+lmax+Δ=?(0.54+ctg)+emax+Δ

E180?)+23.61+10=181.58mm =12.7(0.54+ctg35从运动特性上考虑：

1180?g=(5~7)R=(5~7)×tcsc)=(5~7)×70.84=354.2~495.88

235∴g在181.58~495.88内考虑。

31．设计一个偏心链轮不等速回转机构，应用于立式连续制袋袋装机上，要适应100～200mm

（每10mm为一种规格）的袋长，已知采用链轮的齿数为E=35，链条节距t=12.7mm，求最大偏心距在何时取得，其值为多少？

180?答：1）链轮的节园直径D=tcsc

E1180?∴R=+csc=70.84

2E∵袋长范围为100~200 100+200=150mm ∴tE=2l由e=±r(1iF),而iF=

lE∴e=±R(1l100)=±70.84(1) lE150=±23.61mm

∴本机最大偏心距在最小袋长或最大袋长处取得，其值为23.61mm。

32．在一制袋袋装机上，若包装袋袋长为100mm，包装机生产能力为25袋/分，纵封辊每转

一周生产一只产品，试设计纵封辊的半径？ 答：纵封辊转动的线速度应等于包装袋移动的速度

即60Rω=QL QL∴R=

60ω又∵Q=n，ω=2πn 60nll100==15.9mm ∴R=2πn2π2π60×6033．在一制袋工袋装机中，要求能适应袋长100～200mm(每10mm为一种规格)之间袋长的需

要，分配轴每转一转生产一只产品，q=1，试求热刀的横封直径？ 答：在横封切断的瞬时，热刀的回转线速度应与包材的运动速度相等。

∴60w0r=Q2lE2q r=Q?lE?q 60w0由已知条件知：Q=n，w0=2πn60

LE=100+200=150,q=1 2len?lE150∴r=×q===23.87mm

2πn2π2×3.1460?6034．已设计了一偏心链轮不等速回转应用于立式连续制袋式袋装机上，要适应80~200(每10mm

为一种规格)的袋长，已知采用的链轮具数E=31，链条节距t=12.7mm，包装机生产能力为45/分，分配轴每一转生产一只产品，要在偏心链轮上进行袋长调节的刻度，每一规

格刻度对应的实际长度是多少，最大偏心距是多少？

1180?1180?=×12.7×csc=62.77mm 答：1)计算链轮半径R=tcsc2E2312)计算每一袋长对应的刻度

80+200lE==140mm

2l=±R(1iF)

iF=l tEll=±R(1)

lE∴e1=62.77(1e3=62.77(1e5=62.77(1e7=62.77(18090)=26.90 e2=62.77(1)=22.42 140140100110)=17.93 e4=62.77(1)=13.45 140140120130)=8.97 e6=62.77(1)=4.48 140140140)=0 e8=4.48 e9=8.97 140e10=13.45 e11=17.93 e12=22.42 e13=26.90 3)最大偏小距在最小袋长或最大袋长处即e=26.90mm

试求带滚子的直动从动件盘形凸轮机构的损失系数,各符号及机构受力情况如图。 受力如图可见，依力的合成和三力平衡原理：

F32通过F′32与F″32的交点B和销轴中心A，由几何关系：

l+(tgδ=lb2ctgδ)2lb2tgδ

lbc由于tgδ与l和相比甚小，略去不计

22∴tgδ=lb+2(lalbS)tgδ

cos?? ?cos(???)由三力平衡（Q、F12、F32）得：F12?=0则 当从动杆与导轨间摩擦系数为0时，δ′（F12）0=

1Q cosα(F12)0cos(α+δ′)∴传动效率n= ==1tgα?tgδ′F12cosαcosδ′∴Q=tgα?tgδ′

试求带滚子的直动从动件园柱凸轮的损失系数，受力情况及参数如图

在凸轮机构中，将凸轮廓线展开，在从动杆作推程运动时，从动杆受力情况与盘形凸轮相同，它的损失系数为Q=tgα?tgδ′，由机械原理知tgα∴Q=tgδ′ds? rcd1ds ?rad35．某台糖果裹色机，其推糖与折纸动作由四杆机构来完成，如图所示，已知AD、AD′的距

离均200mm，折纸板为完成折纸须摆动15°，推糖杆摆动12°，相应的曲柄转角为90°，许用压力角[a]=50°，试设计其它各杆的长度。

答：对于推糖杆，终了时，ABCD处于内极限位置，推糖时，CD杆逆时针摆动，与曲柄AB转

向相同，故φ(90°)-ψ(12°)转向相同，其几何求解如下：

200=80mm， 1)用1:2.5比例，作图定料AD=2.5QΨ2)作AL线，使∠LAD=2=45°，作DK线，使KDA=26°，交点K

3)在AD上方的适当部位选C0点，连C0A，CoD 4)过R作RN线，使∠NRCo=∠ARD，得RN与C0A交点B。另得AB0=8，B0C=84 C0D=22，故实长：a=2.538=20，b=2.5384=210，c=2.5322=55

5)检验压力角，另得rmin=52°,rmax=102，∴αm=90°-rmin=38°[d]故此机构设计合理

6)对折纸板，终了时，AB′C′D′处于外极限位置，其几何求解同推糖纸。（略） 求得a=25，b=150，c=75，压力角αmin=90°-rmin=90°-75°=150° 此机构合理 36．图示为曲柄滑块机构外极限位置前的一对相应位移S=30，φ=90，求AB、BC杆的长度[d]=30

答：几何求法如下：

1)作x-y直角坐标，原点为曲柄回转中心，x轴与滑块运动方向平行。

2)求S-φ这对相应位移的相对极R，假设滑块在y轴的右方，并以外极限滑块为参考平面作y轴平行直线y′取其距离为

42Sθ，作AC线，使∠LAY=,交点为R。 223)在y轴的右方选C0点，过RC0

4)作RN线，使∠NRC0=，RN与AC0交于B0 则AB0=a=2.5，B0C0=56=b

a25=5)验压力角αm=arcsin=b5626.5°<[d]=30°

合理，图略，每条 2分

37．折纸机构中，折纸板为完成折纸摆动10°，相应的曲柄转角为80°，已知A、D两支点

的距离为200mm，折纸终了时与C、D杆的夹角为95°，[d]=50°，设计ABCD各杆长 答：此题为转向相反的曲柄摇杆在外极限位置前后的一对相应角移量的设计问题：θ(80°)—ψ(12°)几何求法如下： 1)用1:2比例，作AD=θ2200=100mm 2

ψ=6°交点R 22)作Al线使∠LAD==40°，作DK线使∠KDA=3)根据题意作DCo线，使∠CoDA=95°

4)作RN线，使∠NRCo=∠ABD，RN交CoA于B。另得： C。D=40，AB。=12.5，B。C。=99，实长a=80，b=25，c=198 5)检验压力角，rmin=60°amin=90°—60°=30°<[d] 设计合理，

38．试题：图示ABC为曲柄滑块机构的外极限位置，S1=S2=C1C0，φ1=φ2，求AB、BC杆长

答：几何求法如下：

1)作x-Ay坐标系，原点为曲柄回转中心，x轴与滑块运动方向平行 2)求S-φ相对极R，作y轴平行直线y′，取其距离为R

Sθ；作AC线使∠LAy=，交点为223)在y轴的右方选Co点，连RC。 4)作RN线，使∠NRl0=

abψ，RN与ACo交于Bo得a.b 25)验压力角am=arcsin

39．某糖果裹纸机的接糖机构，接糖杆与推糖料将糖块夹紧并移送30mm，相应的曲柄AB转

角为90°，接糖杆回程运动30mm，相应的曲柄转角为85°，已知AD=180mm，销口到滑轨轴线的距离l=245mm，DE杆长为245mm，接糖杆终于时刻DE杆处于垂直位置，要求设计AB、BC、CD各杆长度？

答：先求与接糖杆工作行程30mm相应的DE摆角ψ2，由于工作行程与DE杆相比甚小，且工

SE180o30180o?=×=7o 作行程终了时刻DE杆处于垂直位置故ψ2=DEπ245π由于接糖杆工作行程起始时刻ABCD处于内极限，且工作行程转向相同，回程则相反，几何求法略，图略。