武汉大学旋转式灌装机设计说明书

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机械原理课程设计-旋转型灌装机设计

机械原理课程设计-旋转型灌装机设计

机械原理课程设计-旋转型灌装机设计贵州大学机械工程学院机械原理课程设计说明书题号11旋转型灌装机学院:机械工程专业:班姓名学号:指导导师:日期:目录一、机械原理课程设计任务书题号11 ......... - 3 -一、设计题目及原始数据............... - 4 -二、设计方案提示........................... - 5 -三、设计任务................................... - 5 -二、设计背景................................................... - 7 -三、方案的选择............................................... - 8 -3.1综述............................................................. - 8 -3.2选择设计方案..................................... - 8 -3.2.1、功能逻辑图和功能原理解图- 8 -3.2.2、功能原理的工艺过程分解. - 10 -3.2.3、机械系统运动转化功能图. - 21 -3.3方案确定........................................... - 21 -四、原动机选择............................................. - 24 -五、传动比分配............................................. - 24 -六、传动机构的设计..................................... - 24 -6.1减速器的设计................................... - 24 -6.2齿轮的设计....................................... - 25 -七、机械运动循环图..................................... - 28 -八、机构设计................................................. - 28 -8.1、凸轮设计计算及校核.................... - 28 -8.2、槽轮尺寸设计与分析.................... - 31 -九、整体评价................................................. - 35 -十、Pro/e建模分析....................................... - 36 - 十一、设计小结........................................... - 40 - 十二、参考文献............................................. - 41 -贵州大学机械工程学院机械原理课程设计任务书题号11旋转型灌装机一、设计题目及原始数据设计旋转型灌装机。

旋转型饮料灌装机设计课程设计

旋转型饮料灌装机设计课程设计

旋转型饮料灌装机设计课程设计一、课程设计背景和意义旋转型饮料灌装机是一种常用的自动化生产设备,广泛应用于饮料、果汁等行业。

在当前市场经济的背景下,提高生产效率和降低成本是企业持续发展的关键。

因此,设计一款高效、稳定、可靠、节能的旋转型饮料灌装机对于企业来说具有重要意义。

二、课程设计目标本次课程设计旨在通过对旋转型饮料灌装机的结构和工作原理进行深入了解,掌握其设计流程和方法,培养学生的创新思维和实践能力。

同时,通过实践操作,提高学生的工程实践能力和团队协作精神。

三、课程设计内容1. 了解旋转型饮料灌装机的结构和工作原理;2. 熟悉PLC控制系统及其编程方法;3. 设计旋转型饮料灌装机运行流程;4. 设计计量系统及传感器选型;5. 设计电气控制系统及电路图;6. 绘制3D模型并进行动态仿真分析;7. 制作样机并进行实验测试;8. 撰写课程设计报告。

四、课程设计步骤1. 确定课程设计题目和任务分工;2. 对旋转型饮料灌装机的结构和工作原理进行研究;3. 设计旋转型饮料灌装机的运行流程,包括输送、清洗、灌装、封口等过程;4. 选用合适的计量系统及传感器,并进行选型计算;5. 设计电气控制系统及电路图,编写PLC程序;6. 绘制3D模型并进行动态仿真分析,优化设计方案;7. 制作样机并进行实验测试,对结果进行分析和总结;8. 撰写课程设计报告,包括设计思路、方法、实验结果和结论。

五、关键技术和难点1. 旋转型饮料灌装机的运行流程设计;2. 计量系统及传感器的选型与计算;3. PLC控制系统的编程方法和调试技巧;4. 3D建模软件的使用及动态仿真分析方法。

六、实验设备和材料1. PLC控制器、触摸屏等电气元件;2. 计量传感器、光电开关等检测元件;3. 3D建模软件、动态仿真分析软件;4. 水泵、输送带、灌装头等机械元件;5. 不锈钢板材、铝型材等制作材料。

七、实验步骤1. 确定旋转型饮料灌装机的运行流程,绘制流程图;2. 选用合适的计量系统及传感器,并进行选型计算;3. 设计电气控制系统及电路图,编写PLC程序;4. 利用3D建模软件绘制旋转型饮料灌装机的3D模型,并进行动态仿真分析;5. 根据设计方案制作旋转型饮料灌装机样机,并进行实验测试;6. 对实验结果进行分析和总结,优化设计方案。

2022年1月旋转型灌装机说明书--刘传盛_机械原理课程设计

2022年1月旋转型灌装机说明书--刘传盛_机械原理课程设计

1.设计任务书及工作要求位2包装好的容器。

该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动。

技术参数见下表。

旋转型灌装机技术参数表1.2 设计方案提示1.采用灌瓶泵灌装流体,泵固定在某工位的上方。

2.采用软木塞或金属冠盖封口,它们可由气泵吸附在压盖机构上,由压盖机构压入〔或通过压盖模将瓶盖紧固在〕瓶口。

设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。

压盖机构可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。

3.此外,需要设计间歇传动机构,以实现工作转台间歇传动。

为保证停歇可靠,还应有定位〔锁紧〕机构。

间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等。

定位〔锁紧〕机构可采用凸轮机构等。

1.3设计任务1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构;2.设计传动系统并确定其传动比分配,并在图纸上画出传动系统图;3.图纸上画出旋转型灌装机的运动方案简图,并用运动循环图分配各机构运动节拍;4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析,绘出运动线图。

图解法或解析法设计平面连杆机构;5.凸轮机构的设计计算。

按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律,确定基圆半径,校核最大压力角与最小曲率半径。

对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。

画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图;6.齿轮机构的设计计算;7.编写设计计算说明书;2.旋转型灌装机的工作功能原理图2-1后,固定于工作台上方的灌装设备和封口压盖设备分别对空容器进行灌装和已灌装容器进行封口压盖。

灌装,封口压盖工序完成后,容器随着旋转工作台的间隙旋转运动至4位置,由于输出传送带的作用,在4位置的容器将随着输出传送带被带至下一个工序的位置上。

2.2 旋转型灌装机功能原理〔1〕基于上述设计任务书的要求以及旋转型灌装机的工作原理,为了实现旋转型灌装机的总功能要求,我们将旋转型灌装机要实现的功能分解为如下分功能:①容器输入与传送功能;②容器定位功能;③容器夹紧功能;④灌装功能;⑤封口压盖功能;⑥产品输出与传送功能。

机械原理课程设计汇本-旋转型灌装机

机械原理课程设计汇本-旋转型灌装机

目录第一章设计任务 (3)§1-1 工作原理及工艺动作 (3)§1-2 设计要求及提示 (3)§1-3 设计任务要求 (3)第二章旋转型灌装机的工作原理及其功能原理 (4)§2-1旋转型灌装机工作原理 (4)§2-2 旋转型灌装机的功能分解图、执行机构动作分解图 (5)第三章旋转型灌装机机构运动总体方案 (16)§3-1 旋转型灌装机总体方案图(机构运动简图) (16)第四章工作循环图及运动转换功能图 (18)§4-1工作循环图 (18)§4.2绘制机械系统运动转换功能图 (19)§4-3用形态学矩阵法创建旋转型灌装机机械系统运动方案: (19)第五章旋转型灌装机各运动构件的设计选择与分析 (20)§5-1传动机构的选择: (20)§5-2减速机构的设计,选择与分析 (21)§5-3灌装机构的设计: (22)§5-4间歇运动机构的设计,分析 (26)§5-5传动齿轮,带轮,链轮的设计: (28)§5-6压盖封口机构的设计: (28)第六章设计总结与心得体会: (30)参考文献 (31)大学机械工程学院大学机械工程学院机械原理课程设计任务书题号5旋转型灌装机第一章设计任务1-1 工作原理及工艺动作设计旋转型灌装机。

在转动工作台上对包装容器(如玻璃瓶)连续灌装流体(如饮料、酒、冷霜等),转台有多工位停歇,以实现灌装、封口等工序。

为保证在这些工位上能够准确地灌装、封口,应有定位装置。

如图1中,工位1:输入空瓶;工位2:灌装;工位3:封口;工位4:输出包装好的容器。

该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动。

1-2 设计要求及提示1234传送带固定工作台转台1.采用灌瓶泵灌装流体,泵固定在某工位的上方。

2.采用软木塞或金属冠盖封口,它们可由气泵吸附在压盖机构上,由压盖机构压入(或通过压盖模将瓶盖紧固在)瓶口。

旋转型灌装机课程设计-旋转灌装机毕设

旋转型灌装机课程设计-旋转灌装机毕设

旋转型灌装机课程设计-旋转灌装机毕设一、课程设计目标通过本课程设计,学生应能掌握以下能力:1.理解旋转型灌装机的工作原理和构造特点;2.对旋转型灌装机的各个组成部件进行设计和选型;3.进行实际工程制作,掌握机械加工和装配技能;4.进行系统调试和运行,熟练掌握机器的操作和维护。

二、课程设计内容1.灌装机的工作原理和构造特点的学习:学生首先应该对旋转型灌装机的工作原理进行学习,了解其基本构造和工作方式。

2.灌装机的组成部件设计和选型:学生需要对灌装机的各个组成部件进行设计和选型,包括电机、减速器、传动装置、灌装头等。

学生应该根据工作任务和要求,对各个部件进行合理的设计和选型。

3.机械加工和装配:学生需要进行机械加工和装配工作,包括对零部件进行加工和装配,确保机器的正常运行。

4.系统调试和运行:学生应进行系统的调试和运行,确保机器的各项功能正常,并进行相关参数的调整和优化。

5.机器的操作和维护:学生需要学习机器的操作和维护,包括对机器的日常保养、故障排除和维修等工作。

三、参考教材和实验设备参考教材包括《灌装机械设计与实验》和《机械制图与AutoCAD设计》等相关教材。

实验设备包括旋转灌装机模型、机械加工工具、电气元件等。

四、课程设计进度安排本课程设计安排为5周,每周需要进行相关实践工作。

第1周:学习旋转型灌装机的工作原理和构造特点,理解课程设计的目标和要求。

第2周:对灌装机的组成部件进行设计和选型,包括电机、减速器、传动装置、灌装头等。

第3周:进行机械加工和装配工作,包括对零部件进行加工和装配。

第4周:进行系统的调试和运行,确保机器的各项功能正常,并进行相关参数的调整和优化。

第5周:学习机器的操作和维护,包括对机器的日常保养、故障排除和维修等工作。

五、课程设计评价学生的课程设计成绩主要根据以下几个方面进行评价:1.设计方案的合理性和创新性;2.机械加工和装配的准确性和质量;3.系统调试和运行的效果和稳定性;4.机器操作和维护的规范性和熟练程度。

旋转型灌装机

旋转型灌装机

中,工位1:1.1设计条件该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动旋转型灌装机技术参数1.2设计要求1.旋转灌装机一般应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。

至少设计出三种能实现其运动形式要求的机构(其中至少有一种机构为本组其他成员所没有),绘制包括所选机构的机械系统示意图(绘制在设计说明书上),比较其优缺点,并最终选出一个人自己认为最合适的机构进行机构综合设计,绘制出其机构运动简图。

2.设计传动系统并确定其传动比(皮带传动传动比i≈2,每级齿轮传动传动比i≤7.5)3.在图纸上画出旋转灌装机的传动系统方案图和工作循环图。

4.在图纸上画出凸轮机构设计图(包括位移曲线,凸轮轮廓线和从动件的初始位置);要求确定运动规律,选择基圆半径,校核最大压力角与最小曲率半径,确定凸轮轮廓线。

5.设计计算其中一对齿轮机构。

6.以上所有要求绘制的图形均绘制在一张一号图纸上。

7.编写设计计算说明书一份。

2原动机的选择本身设计采用方案A。

故采用电动机驱动,其转速为1440r/min。

3传动比分配原动机通过三次减数达到设计要求。

第一次减速,通过减速器三级减速到20r/min,其传动比分别为2、6、6。

第二次减速,夹紧装置,转动装置及压盖装置所需转速为10r/min,另设计一级减速,使转速达到要求,其传动比分别为2。

第三次减速,传送带滚轴直径约为10cm,其转速为5r/min即可满足要求,另设两级减速,传动比都为2即可。

4传动机构的设计4.1减速器设计减速器分为三级减速,第一级为皮带传动,后两级都为齿轮传动。

具体设计示意图及参数如下1324561为皮带轮:i1=2。

2、3、4、5、6为齿轮:z2=20 z3=120 z4=20 z5=120z6=20,32=z3/z2=120/20=6,i54=z5/z4=120/20=6,n1=n/(i1*i32*i34)=1440/(2*6*6)=20r/min4.2第二次减速装置设计减速器由齿轮6输出20r/min的转速,经过一级齿轮传动后,减少到10r/min。

旋转型灌装机供送机构的设计

旋转型灌装机供送机构的设计1包装容器构造设计1.1容器材料包装容器的产品定位为女性日用品乳液,为保证产品的性能包装容器需要有良好的阻隔性和密封性,同时包装容器还不能与产品发生反响引起其变质。

此外产品属于中档消费品,为表达其档次以及综合以上考虑选择玻璃瓶作容器,玻璃材质为高白玻璃。

容器的开启是旋盖式,容器盖为塑料盖。

1.2容器形状为便于机械自动化生产及降低设备本钱,容器形状选择应用较广泛的圆柱形。

1.3容器尺寸根据要求包装容器容积为100ml,可选定瓶底的半径mm=,瓶高r20=。

包装容积V=3.14x20x20x80=100.480ml,满足包装要求。

mmh80为了适应瓶盖的旋合启闭,在瓶盖旋合处另制造出约20mm的螺旋高度,便于与瓶盖的旋合开启。

包装容器的效果图如图:图1.1 包装容器构造图2星形拨轮的构造设计2.1星形拨轮原理此机构是将灌装机的限位机构送来的瓶子,准确地送入灌机中的升降机构或灌满的瓶子从升降机构取下送入传送带的机构。

将定量的液体物料(简称液料)充填入包装容器内的机器称为灌装机械。

因为所要灌入的液体具有流动性,所以所用的容器一般为刚性容器,如聚脂瓶、玻璃瓶(或罐)、金属罐、复合纸盒等。

如图2.1所示,输送链带、分件供送螺杆、星形拨轮和弧形导板相结合用于容器的输入;同时拨轮也用于容器的输出。

图2.1 供送螺杆与行星拨轮组合简图1-分件供送螺杆 2-弧形导板3-行星拨轮 4-圆柱形容器2.2星形拨轮构造星形拨轮的构造虽然简单,齿槽形状确实千变万化。

图2.2所示的四种形状都能满足将灌装容器送入灌装机中的升降机构要求,但是性能、构造、经济以及稳定性的要求不同,要确定那种方案必须根据设计的要求而定。

瓶子从输送带送过来将堆挤到一起,因此就应该设计相应的可以起到瓶的限位机构的作用。

(a)和(b)适合供送单个圆柱形容器,〔c〕适合供送单个长方形容器,〔d〕适合供送多个多种体形的容器。

从制造角度看,本设计根据容器外形和输送方式,宜采用〔a〕方案。

旋转灌装机机械原理课程设计

旋转灌装机机械原理课程设计一、引言旋转灌装机是一种常用于食品、饮料、化妆品等行业的包装设备,其主要功能是将液体、粉末或颗粒状物料灌装到包装容器中。

本文将围绕旋转灌装机的机械原理展开设计,并介绍其工作原理、组成部分以及关键技术要点。

二、工作原理旋转灌装机的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 瓶子进料:通过输送装置将待灌装的空瓶送到指定位置,以便进行后续的灌装操作。

2. 灌装物料供给:将待灌装物料通过供料系统输送到灌装机的供料口,以满足灌装的需求。

3. 瓶子定位:通过定位装置将空瓶准确地定位到灌装口,确保灌装的准确性和稳定性。

4. 灌装操作:在确定好灌装量的前提下,将灌装机的灌装头与瓶口对准,在一定的时间内将物料注入瓶内。

5. 盖子供给:在灌装完成后,通过盖子供给系统将盖子送到灌装机的盖子位置。

6. 盖子封口:将盖子与瓶口对准,通过封口装置将盖子封闭,确保产品的密封性。

7. 产品出料:将灌装好的产品通过输送装置送到下一道工序或包装线。

三、组成部分旋转灌装机主要由以下几个部分组成:1. 机架:提供设备的整体结构支撑和稳定性。

2. 输送装置:用于将瓶子从进料口输送到灌装口,并将灌装好的产品送出设备。

3. 供料系统:将待灌装物料按一定的流量和压力输送到灌装机的供料口。

4. 灌装系统:包括灌装头、灌装量调节装置等,用于将物料精确地注入瓶内。

5. 定位装置:确保空瓶能够准确地定位到灌装口,避免灌装时的偏差。

6. 盖子供给系统:将盖子输送到盖子位置,以备灌装完成后的封口操作。

7. 封口装置:用于将盖子与瓶口对准,并进行封闭操作。

8. 控制系统:控制整个设备的运行和各个组件的协调工作。

四、关键技术要点1. 灌装量控制:通过灌装量调节装置,实现对灌装量的精确控制,确保每个产品的质量一致性。

2. 定位精度:定位装置应具备高精度的定位功能,以确保灌装过程中的准确性和稳定性。

3. 输送速度控制:输送装置的速度应能够与灌装机的工作速度相匹配,以实现高效稳定的生产。

旋转灌装机机械原理课程设计

旋转灌装机的机械原理1. 简介旋转灌装机是一种常用于食品、饮料、化妆品等行业的包装设备,用于将液体或粉状物质灌装到容器中。

其基本原理是通过旋转运动将容器与灌装口对准,并通过一系列机械动作完成灌装过程。

2. 基本构造旋转灌装机主要由以下几个部分组成:•供料系统:将待灌装的物料输送到灌装口。

•灌装系统:完成物料的定量灌装。

•密封系统:对容器进行密封。

•控制系统:控制整个机器的运行和各个部件的协调工作。

3. 工作原理3.1 供料系统供料系统主要由物料储存仓、输送管道和输送泵组成。

物料从储存仓中被输送泵吸取,并通过输送管道输送到灌装口。

3.2 灌装系统灌装系统主要由旋转盘、定位器、灌装头和控制阀组成。

其工作原理如下:1.旋转盘承载着容器,通过电机驱动旋转。

2.定位器用于将容器准确地定位到灌装口。

3.灌装头通过控制阀控制物料的流动,实现对容器的定量灌装。

具体的工作步骤如下:1.旋转盘将空容器从进料口取出,并通过定位器准确地将其定位到灌装口。

2.控制阀打开,物料开始流入容器。

3.当灌装量达到设定值时,控制阀关闭,停止物料的流入。

4.旋转盘将已灌装满物料的容器送出。

3.3 密封系统密封系统主要由密封头和密封机构组成。

其工作原理如下:1.密封头通过电机驱动进行上下运动。

2.当容器经过密封头时,密封头向下压紧,并通过摩擦产生热量使容器口部分熔化。

3.容器冷却后,密封头向上弹起,完成密封。

3.4 控制系统控制系统主要由PLC(可编程逻辑控制器)和触摸屏组成。

PLC负责接收和处理各个传感器信号,并根据预设程序控制各个执行部件的工作。

触摸屏用于人机交互,方便操作和监控整个机器的运行状态。

4. 特点和优势旋转灌装机具有以下特点和优势:1.高效率:通过旋转盘的连续工作,可以实现连续、高效的灌装过程。

2.灵活性:可以根据不同容器的大小和形状进行调整,适应不同规格的产品包装。

3.精确度高:通过控制阀和传感器的精确控制,可以实现对物料灌装量的精确控制。

机械原理课程设计-旋转型灌装机运动方案设计

机械原理课程设计旋转型灌装机运动方案设计目录1 设计题目1.1 设计条件1.2 设计要求2 原动机的选择3 传动分配4 传动机构的选择4.1 减速器设计4.2 第二次减速装置设计4.3 第三次减速装置设计4.4 齿轮的设计5 方案拟定笔记5.1 综述5.21 三种方案5.22 比较方案,选择设计6 机械运动循环图7 凸轮设计,计算及校核8连杆机构设计校核9间歇机构设计10设计感想11参考资料中,工位1:图1-1 六工位转盘1.1设计条件该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动旋转型灌装机技术参数n转速=每小时生产定额/(转盘的模孔数*60)=(60*60)/(6*60)=10r/min1.2设计要求1.旋转灌装机一般应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。

至少设计出三种能实现其运动形式要求的机构(其中至少有一种机构为本组其他成员所没有),绘制包括所选机构的机械系统示意图(绘制在设计说明书上),比较其优缺点,并最终选出一个人自己认为最合适的机构进行机构综合设计,绘制出其机构运动简图。

2.设计传动系统并确定其传动比(皮带传动传动比i≈2,每级齿轮传动传动比i ≤7.5)3.在图纸上画出旋转灌装机的传动系统方案图和工作循环图。

4.在图纸上画出凸轮机构设计图(包括位移曲线,凸轮轮廓线和从动件的初始位置);要求确定运动规律,选择基圆半径,校核最大压力角与最小曲率半径,确定凸轮轮廓线。

5.设计计算其中一对齿轮机构。

6.以上所有要求绘制的图形均绘制在一张一号图纸上。

7.编写设计计算说明书一份。

2原动机的选择本身设计采用方案A。

故采用电动机驱动,其转速为1440r/min。

3传动比分配原动机通过三次减数达到设计要求。

第一次减速,通过减速器三级减速到20r/min,其传动比分别为2、6、6。

第二次减速,夹紧装置,转动装置及压盖装置所需转速为10r/min,另设计一级减速,使转速达到要求,其传动比分别为2。

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机械原理课程设计 旋转式灌装机

学院 :动力与机械学院 专业 :机械设计制造及其自动化专业 学号 :2011301390039 设计 :童敏 完成时间:2013年7月2日 2

目录: 1. 设计题目(包括设计条件和要求)………………………………………3 2. 原动件选择…………………………………………………………………4 3. 传动比分配…………………………………………………………………4 4. 方案选择……………………………………………………………………4 5. 传动机构的设计……………………………………………………………6 6. 执行机构的设计……………………………………………………………6 7. 凸轮设计、计算及校核. …………………………………………………6 8. 连杆机构的设计及校核……………………………………………………7 9. 间歇机构设计………………………………………………………………9 10.机构运动简图………………………………………………………………10 11.运动循环图…………………………………………………………………10 12.设计总结……………………………………………………………………11 13.参考资料……………………………………………………………………11

附图1 附图2 3

1.设计题目(包括设计条件和要求) 1.1设计数据 该机采用电动机驱动,机械传动方式,技术参数见表-1.1,图-1.1 为灌装机工作台示意图。

图1.1.1灌装机工作台示意图 表1.1.1灌装机设计数据 1.2设计要求:为保证设备能对容器准确地灌装和封口,应设置定位装置。 1.3设计任务 1.3.1方案设计 进行机器的功能分解和机构选型。灌装机一般要包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构三种机构。画出机器的运动方案示意图和运动循环图。 设计传动系统并确定传动比。 拟定运动循环图时,在时间和空间上不能出现干涉。 1.3.2.机构尺度综合 图解法或解析法设计连杆机构,并用解析法对连杆机构进行运动分析。 设计凸轮机构时,按凸轮机构的工作要求自行确定从动件运动规律,选择基圆半径,校核最大压力角和最小曲率半径。盘形凸轮要用解析法设计凸轮理论轮廓和工作轮廓线。绘制从动件运动规律线图和凸轮轮廓线。

方案号 转台直径/mm 电动机转速/rpm 灌装速度/瓶/min A 600 1440 10 B 550 1440 12 C 500 960 10

固定工作台 旋转工作

传送带带

1 2 3 4 4

间歇运动机构的设计。 齿轮机构的设计计算。 1.3.3 绘制机构运动简图。 1.3.4 动态仿真。部分学生可进一步完成机器的动态仿真等环节,以检验机器设计的合理性和可行性。 1.3.5 编写设计说明书。说明书字数约3000,内容包括:设计题目、设计任务书、目录、方案比较选择、设计计算、设计小结和参考资料等。

2. 原动件选择 本次设计采用方案A。故采用电动机驱动,其转速为1440r/min。

3. 传动比分配 原动机通过三次减数达到设计要求。第一次减速,通过减速器三级减速到20r/min,其传动比分别为2、6、6。第二次减速,夹紧装置,转动装置及压盖装置所需转速为10r/min,另设计一级减速,使转速达到要求,其传动比分别为2。第三次减速,传送带滚轴直径约为10cm,其转速为5r/min即可满足要求,另设两级减速,传动比都为2即可。

4. 方案选择 4.1综述 待灌瓶由传送系统送入灌装机进瓶机构,转台有多工位停歇,可实现灌装、封口等工序。为保证在这些工位上能够准确地灌装、封口,应有定位装置。 我们将设计主要分成下几个步骤: 4.1.1 输入空瓶:这个步骤主要通过传送带来完成 4.1.2 灌装:这个步骤主要通过灌瓶泵灌装流体 4.1.3 封口:用软木塞或者金属冠通过冲压对瓶口进行密封的过程,主要通过连杆结构来完成冲压过程。 4.1.4 输出包装好的容器:这个步骤主要通过传送带来完成。 旋转型灌装机运动方案设计重点在于转盘的间歇运动、封口时的冲压过程、工件的定位,和实现这3个动作的机构的选型和设计问题。 4.2选择设计方案

机构 实现方案 转盘的间歇运动机构 槽轮机构 不完全齿轮 封口的压盖机构 连杆机构 凸轮机构 工件的定位机构 连杆机构 凸轮机构

表4.2.1 4.2.1工件定位机构 比较凸轮机构和连杆机构之间的优缺点; 5

因为:凸轮机构能实现长时间定位,而连杆机构只能瞬时定位,定位效果差,精度低。 所以,在这里凸轮机构比连杆机构更适用。

4.2.2封口的压盖机构 比较凸轮机构和连杆机构之间的优缺点; 因为:凸轮机构,加工复杂,加工难度大。 所以,在这里连杆机构比凸轮机构更适用。

4.2.3转盘的间歇运动机构 比较槽轮机构和不完全齿轮之间的优缺点; 因为:不完全齿轮机构结构简单,主动轮转动一周时,其从动轮的停歇次数,每次停歇的时间和每次传动的角度变化范围大,因而设计灵活。 所以在这里我选择用不完全齿轮来实现转盘的间歇运动。

综上可知:转盘的间歇运动机构,我们选择不完全齿轮机构;封口的冲压机构,我们选择曲柄连杆机构;工件的定位机构,我选择了凸轮机构;。

4.3方案确定

图4.3.1 如图4.3.1所示,转盘的间歇运动机构为不完全齿轮机构,封口的冲压机构为连杆机构,工件的定位机构为凸轮机构 6

5. 传动机构的设计 减速器分为三级减速,第一级为皮带传动,后两级都为齿轮传动。具体设计示意图及参数如下 第二次减速装置设计 减速器由齿轮6输出20r/min的转速,经过一级齿轮传动后,减少到10r/min。 三次减速装置设计 减速器由齿轮6输出20r/min的转速,经两级减速后达到5r/min,第一级为齿轮传动,第二级为皮带传动。

6. 执行机构的设计 6.1送料功能 工件送料出料功能需要采用往复移动机构来实现,我们选择主要通过传送带来完成,通过穿过机架的输送带输入瓶子。

6.2灌装功能 在这里凸轮机构比连杆机构更适用,因为:凸轮机构能实现长时间定位,而连杆机构只能瞬时定位,定位效果差,精度低。

6.3压盖功能 由方案选择,选用的是曲柄滑块机构。

6.4出料功能 工业上常选用传送带完成出料过程。

7. 凸轮设计、计算及校核 此凸轮为控制定位工件机构,由于空瓶大约为100mm,工件定位机构只需60mm行程足够,故凸轮的推程设计为60mm, 图7.1为推杆的运动规律图 7

90°120°300°330°60mm 图7.1

为了更好的利用反转法设计凸轮,根据上图以表格的形式表示出位移和转角的关系。

度数 0°-90° 105° 120° 120° -300° 315° 330° -360° 位移(mm) 0 30 60 60 30 0

表7.1 基圆:r0=480mm 滚子半径:rr=30 行程:h=60mm 推程角:φ=30° 回程角:φ`=30° 进休止角:φs=120° 远休止角:φs`=180° 最大压力角:αmax=28°<30° 凸轮轮廓设计图见附图1

8. 连杆机构的设计及校核 此连杆控制封装压盖机构,由于空瓶高度约为250mm,故行程不宜超过300mm,由此设计如下连杆机构: 8

图8.1 曲柄长:a=100mm 连杆长:b=900mm 偏心距:e=500mm 行程:s=220mm 级位夹角:θ= arccos【e/(a+b)】- arccos【e/(b-a)】=10° 最小传动角:rmin= arccos【e/(b-a)】=51.3° 行程速比:k=(180°+θ)/(180°-θ)=1.12>1 9

9.间歇机构设计 这里我们采用不完全齿轮机构来完成转盘的间歇运动。 由于设计灌装速度为10r/min,因此每个工作间隙为6s,转台每转动60°用时1s,停留5s,由此设计如下不完全齿轮机构,完成间歇运用,以达到要求。

图9.1 左边为不完全齿轮,右边为标准齿轮,左边齿轮转一圈,右边齿轮转动60°。具体参数为:z左=6,z右=36,m=5mm,α=20°,θ=60°。

中心距:a=m(z左*360°/θ+ z7)/2=5*(6*6+36)/2=180mm 分度圆半径:r左= r右=a/2=180/2=90mm 基圆半径:rb左= rb右=a*cosα/2=180*cos20°/2=84.6mm 齿顶圆半径:ra左= ra右=(z右+2ha*)*m/2=(36+2*1)*5/2=95mm 齿顶圆压力角:αa左=αa右=arccos【z右cosα/(z右+2ha*)】 =acrcos【36cos20°/(36+2*1)】=27° 基圆齿距:Pb左=Pb右=πmcosα=3.14*5*cos 20°=14.76mm

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