旋轉型灌裝機設計

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1、機械原理課程設計——旋轉型灌裝機設計 XXX學院 課程設計成果說明書 題 目： 旋轉型灌裝機設計 學生姓名： xxx 學 號： 081309116 學 院： xxxx學院 班 級： C08機械（1） 指導教師： 同組者： 2010年6月 18 日 設計任務書 [1]設計題目 設計旋轉型灌裝機。在轉動工作臺上對包裝容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝流體（如飲料 、酒、

2、冷霜等），轉臺有多工位停歇，以實現(xiàn)灌裝，封口等工序為保證這些工位上能夠準確地灌裝、封口，應有定位裝置。如圖1中，工位1：輸入空瓶；工位2：灌裝；工位3：封口；工位4：輸出包裝好的容器。 圖1 旋轉型灌裝機 該機采用電動機驅動，傳動方式為機械傳動。技術參數(shù)見表1 表1 旋轉型灌裝機技術參數(shù) 方案號 轉臺直徑 mm 電動機轉速 r/min 灌裝速度 r/min A 600 1440 10 B 550 1440 12 [2]設計任務 1．旋轉型灌裝機應包括連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等三種常用機構。 2

3、．設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。 3.圖紙上畫出旋轉型灌裝機地運動方案簡圖，并用運動循環(huán)圖分配各機構運動節(jié)拍。 4.電算法對連桿機構進行速度、加速度分析，繪出運動曲線圖。用圖解法或解析法設計連桿機構。 5．凸輪的設計計算。按凸輪機構的工作要求選擇從動件的運動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對盤狀凸輪要用電算法計算出理論廓線、實際廓線值。畫出從動件運動規(guī)律線圖及凸輪廓線圖 6.齒輪機構的設計計算。 7．編寫設計計算說明書。 8.完成計算機動態(tài)演示。 [3] 設計提示 1.采用灌裝泵灌裝流體，泵固定在某工位的上方。 2．采用軟木塞或金屬冠蓋封口，它們可以

4、由氣泵吸附在壓蓋機構上，由壓蓋機構壓入（或通過壓蓋模將瓶蓋緊固在瓶口）。設計者只需設計作直線往復運動的壓蓋機構。壓蓋機構可采用移動導桿機構等平面連桿機構或凸輪機構。 3.此外，需要設計間歇傳動機構，以實現(xiàn)工作轉臺的間歇傳動。為保證停歇可靠，還應有定位（縮緊）機構。間歇機構可采用槽輪機構、不完全齒輪機構等。定位縮緊機構可采用凸輪機構等。 目 錄 設計任務書 ………………………………………………………2 第一章 總論及設計要求 ………………………………………6 1.1功能要求 …………………………………………

5、……………………6 1.2工作原理以及工藝動作流程圖 ………………………………………6 第2章 動力源的選擇……………………………………………6 2.1原動機的選擇 ………………………………………………………6 2.2 原動機的型號選擇 ……………………………………………7 第3章 傳動機構的設計…………………………………………… 8 3.1 傳動機構方案設計 ……………………………………………………8 第4章 主要執(zhí)行結構方案設計 …………………………………9 4.1運輸機構 ………………………………………………………………9 4.1.1方案1 4.1.2方

6、案2 4.2灌裝壓蓋機構 ………………………………………………………10 4.2.1方案1 4.2.2方案2 4.3工作轉臺旋轉機構 …………………………………………………11 4.3.1方案1 4.3.2方案2 第5章 機械運動系統(tǒng)方案的擬定 ………………………………11 5.1方案 ……………………………………………………………………11 第6章 機構運動循環(huán)圖 …………………………………………12 第7章 尺寸計算 ………………………………………………………12 結束語 …………………………………………………………………13 參考文獻 ……………………………

7、…………………………………13 第一章總論及設計要求 1.1功能要求 在轉動工作臺上對包裝容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝流體（如飲料 、酒、冷霜等），轉臺有多工位停歇，以實現(xiàn)灌裝，封口等工序為保證這些工位上能夠準確地灌裝、封口，應有定位裝置。有四個工位，工位1：輸入空瓶；工位2：灌裝；工位3：封口；工位4：輸出包裝好的容器。 1.2工作原理以及工藝動作流程圖 實現(xiàn)間歇送進，并能使運輸板或工作臺等工件停歇時，運輸板或工作臺等的構件的速度的加速度曲線仍然連續(xù)，使整個機構的運轉比較平穩(wěn) 工作流程圖 旋轉工作臺至灌裝口 旋

8、轉工作臺至封口處 灌裝機構運動進行灌裝 運輸帶運動帶入瓶子 運輸帶運動成品輸出 旋轉工作臺至成品出口 封口機構運動進行封口 旋轉工作臺至空瓶入口 第2章 動力源的選擇 2.1原動機的選擇 選擇電機類型：　電動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機、內(nèi)機、蒸汽機、水輪機、氣輪機、液動機等。電動機結構簡單、工作可靠、控制方便、維護容易，一般機械上大多數(shù)是均采用電動機驅動。 電動機已經(jīng)是系列化了，通常由專門的工廠按標準系列成批或大量生產(chǎn)。機械設計中應根據(jù)工作的載荷、工作的要求、工作的環(huán)境、安裝的要求及尺寸、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇

9、電動機的類型和結構形式、容量和轉速，確定具體的型號。 擇電動機的類型和結構型式。 生產(chǎn)的單位一般用三相交流電源，如無特殊的要求（如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常啟動和反轉等），通常都采用三相交流異步電動機。我國已制定了一標準的Ｙ系列是一般用途的全封閉的自扇冷鼠籠型三相異步電動機，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機械，如金屬切削機床、風機、輸送機、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械食品機械等。由于Ｙ系列還具有啟動性好的優(yōu)點，因此也適合某些對啟動轉矩要求較高的機械。 三相交流異步電動機根據(jù)其額定功率和滿載轉速的不同，具有系列型號。為適應不同的安裝需要，同一類的電動機結構又制成若干種安裝形式。各類型

10、的電動機的參數(shù)和外型及安裝尺寸可查手冊。 2.2原動機的型號選擇 電動機的容量選得合適與否，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費。 電機的容量的主要由電動機的運行時的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機所需工作功率，應由機器工作阻力和運動參數(shù)計算得來的，可按下式計算： 其中：T——工作機的阻力矩，； n——工作機的轉速，； 傳動裝置的總效率組成傳動裝

11、置的各部分運動副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動效率 按推薦的傳動比合理范圍，取一級傳動i1=20-50，二級圓柱直齒輪的傳動比i2=4-6, 三級圓柱直齒輪的傳動比i3=2-4,總的傳動范圍為40-200. 根據(jù)附Ⅱ。2選擇Y系列三相異步電動機 經(jīng)過綜合考慮決定選用Y132S—8型號電動機 第3章 傳動機構的設計 3.1傳動機構方案設計 考慮減小噪聲、振動等方面的要求時，最好選用帶傳動。當原動機驅動主動輪時，由于帶與帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動從動輪一起轉動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結

12、構簡單、傳動平穩(wěn)、選價低廉以及緩沖吸振等特點，在近代機械中被廣泛應用。 圖3-1帶傳動 圖3-2鏈傳動 但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 蝸桿傳動的傳動比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動系統(tǒng)的高速級，以獲得較小的結構尺寸；同時，摩擦力大，發(fā)熱大。同時蝸桿傳動在嚙合處有相對滑動。當滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產(chǎn)生較嚴重的摩擦與磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損失較大，效率低； 根據(jù)以上的分析比較，再結合要

13、求的工作條件可以得到，在此采用帶傳動。 而間歇傳動機構方面可以使用槽輪、不完全齒輪、凸輪等機構。 第4章 主要執(zhí)行結構方案設計 4.1運輸機構 4.1.1方案1 不規(guī)則齒輪 4.1.2方案2 平行雙曲柄結構，以此撥動空瓶進入工作臺內(nèi)。 優(yōu)點：步進式傳輸；缺點：傳輸機構在輸出瓶子的時候，需要一運動精度高的撥桿。 4.1.3方案3 槽輪機構 4.2灌裝壓蓋機構 4.2.1方案1 等寬凸輪 4.2.2方案2 曲柄滑塊 4.2.3方案3 凸輪機構作為壓蓋灌裝機構 4.3工作轉臺旋轉機構 4.3.1方案1 槽輪機構

14、 4.3.2方案2 不規(guī)則齒輪 第5章機 械運動系統(tǒng)方案的擬定 第6章 機構運動循環(huán)圖 運動循環(huán)圖 以曲柄滑塊機構的曲柄轉過的角度為參考（與槽輪的導輪轉過的角度相同） 工作轉臺 停止 轉動 停止 灌裝壓蓋機構的滑塊 退 進 0 60 120 150 180 240

15、300 360 第7章 尺寸計算 7.3 傳送帶的設計 速度：V=wr=72r/min*50mm 每兩個瓶子之間的距離S: t=S/v=1/(w1/6 ) 其中 w1為轉臺的角速度 12r/min 解得：S＝50mm 7.4 曲柄滑塊機構的計算 由機構整體尺寸，行程為137mmm ，行程速比系數(shù)K＝1.4 偏心距為50mmm 具體設計過程見圖解法 7.5 平行四邊形機構的設計 由于已知曲柄長度為50mm，連架桿長度為706.61mm，由平行四邊形定理可得出該機構的尺寸。 7.6 槽輪的設計 L=450mm Ψ=30 ∴ R=Ls

16、inΨ ＝225 mm s＝LcosΨ＝389 mm h≥s－（L－R－r）＝130mm d1≤2（L－s）＝60mm d2﹤2（L-R-r）＝100mm 其中 L為中心距 圓銷半徑r＝30mm d1為撥盤軸的直徑 d2為槽輪軸的直徑 結束語 緊張的課程設計順利結束了。在這設計過程中，我從原來對本專業(yè)并不十分了解的狀況下,開始系統(tǒng)的運用了所學的機械基礎知識，加深了對專業(yè)知識的理解和掌握.并且,培養(yǎng)了我查閱機械類書籍的能力,為我以后的學習打下了扎實的基礎。 機械學作為一門傳統(tǒng)的基礎學科，內(nèi)容豐富，涉及面廣。在新的歷史條件下，機械學與電子電氣、液壓等多種學

17、科，聯(lián)系更為緊密，它的綜合性更強。相信我們工科學生在進行了認識實習、金工實習、生產(chǎn)實習、課程設計、畢業(yè)實習，特別是以后的畢業(yè)設計對整個大學階段的知識的掌握會更加牢固。同時在以后的學習中會不斷拓寬自己的知識面，結合生產(chǎn)實際，一定能更好的掌握機械知識。 最后，非常感謝 老師的關心指導和其他同學的協(xié)作！ 參考文獻 [1]牛鳴岐,王保民,王振甫.機械原理課程設計手冊.重慶:重慶大學出版社,2001 [ 2 ]機械工程手冊電機工程手冊編輯委員會編. 機械工程手冊第59篇、沖壓機械化與自動化. 北京：機械工業(yè)出版社.1982 [3]王知行,劉延榮.機械原理.北京:高等教育出版社,2000 [4 ]哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研組編.理論力學（第五版）. 北京：高等教育出版社. 1993 [5]陳秀寧.機械設計課程設計.浙江：浙江大學出版社.1995 13