随着社会经济的快速发展,全面实行绿色制造方针、推进资源高效循环利用成为社会发展的首要问题。螺旋方形纸管缠绕机生产的方形纸管是一种高新技术形态的绿色包装产品,从原料的选择到纸管的设计、制造,再到产品的使用和回收,每个环节都无害、节能和高效。本文针对企业中某现有螺旋方形纸管缠绕机在生产方形纸管时出现的加工精度不高、部分零部件易损坏、传动链较长、操作频繁容易出错和能耗大、效率低等问题,对整机进行了改进设计与仿真。文中首先分析了螺旋缠绕方形纸管的成型原理,探究了加工纸管时的纸带宽度、纸管周长、缠绕角和螺距四者间的关系,分析了螺旋方形纸管缠绕机的工作原理及加工纸管时的工作流程,并根据现有样机和部分图纸建立了改进前螺旋方形纸管缠绕机的三维模型。根据现有螺旋方形纸管缠绕机出现的问题,分析、研究并制定了整机改进方案,根据实验测得的最大扭矩,分别按照齿面接触强度和齿根弯曲强度进行了压辊齿轮的设计,并对压辊间距调整系统、导电滑环、动力传输装置进行了改进、简化及总体设计,建立了改进螺旋方形纸管缠绕机的整机三维模型,通过改进设计的整机传动链长度减少约40%、总重量减轻了约了 21%。基于虚拟样机仿真软件ADAMS分别对改进前、后螺旋方形纸管缠绕机进行运动学仿真分析,验证了改进后的螺旋方形纸管缠绕机在运动学方面能够满足原有机器的加工要求。在此基础上,采用Romax Designer对改进后螺旋方形纸管缠绕机的压辊装置进行了静力学仿真分析,分别得到了齿轮承载力、输入和输出轴强度、轴承寿命、行星架强度和刚度等仿真值。通过仿真分析发现改进后的螺旋方形纸管缠绕机能够满足原有的设计要求,从而证明了本文改进设计的可行性和正确性。