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在人们追求方便、卫生、安全以及环保的现代社会,一次性杯子在人们的日常生活中逐渐体现其优越性。并且随着一次性塑料杯的逐步退出现代消费市场,一次性纸杯正成为现代社会一次性杯子的主流;此外,由于自动纸杯成型机结构合理,功耗较小,效率较高,性能稳定,操作方便,能进一步满足日益增长的市场要求。因此,纸杯成型机的市场前景广阔,故对于纸杯成型机的研究是很有实际意义的。由于市场对纸杯的需求日益增长,因此要求自动纸杯成型机的研究、设计和改进工作也应与时俱进。根据国内外常用的自动纸杯成型机可知,纸杯成型机主要有以下几个工序即纸质的裁剪、自动送纸、杯身卷、冲底、注油、封合、预热、加热、翻底、滚花、卷边、退杯、出杯等。本设计主要完成高速纸杯成型机杯身卷制部分的传动系统的设计即包叶传动系统的设计,该部分主要包括纸杯的杯身卷制工序,这是整台机器设计中相对重要的一个研究环节,直接关系到纸杯成型机的合格率和生产效率。根据纸杯机的杯身制作过程可知,包叶传动机构主要是由凸轮和连杆组成的凸轮—连杆机构,凸轮的廓线曲线控制着连杆工作端的运动轨迹。因此,本设计根据凸轮-连杆机构工作端的轨迹要求以及包叶传动机构的运动载荷情况选定凸轮工作端的运动方程曲线,利用复数矢量运算对连杆机构进行运动分析,在运动分析的基础上,进行动态分析即根据达朗贝尔原理,计算出各连杆的所受的力和力偶,然后利用ANSYS软件对高速凸轮-连杆机构进行了接近真实最恶劣的工况的有限元分析,并在此基础上对连杆进行了优化分析,使得优化设计的连杆符合实际最恶劣的工况的要求,然后以优化设计的连杆为基础建立凸轮-连杆机构的弹性动力学模型,并以凸轮-连杆机构的弹性动力学模型为基础,根据凸轮连杆机构工作端运动微分方程推导出凸轮的廓线曲线,并利用PRO/E软件的实体造型模块对凸轮进行精确造型设计,最后运用PRO/E软件的运动仿真模块对包叶传动机构进行运动仿真,验证设计是否达到预期的运动要求。经验证,包叶传动机构连杆工作端的运动轨迹符合预期的运动轨迹,本课题的设计研究将有效提高高速纸杯成型机杯身卷制这以工位的合格率和生产率[1]。