膏体自动灌装机机械原理设计.doc

专 业 10机械设计制造及其自动化 班 级 一班 设 计 者 孙凡 方长胜 徐森 杨申 陈俊明 指导教师 张荣老师 日 期 2012年月日 目录 一、设计任务 1 二、设计要求和内容 1 三、确定工作原理，构思工艺动作过程 1 四、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 1 五、执行机构的选型 3 六、画出设计方案的机械运动简图 8 七、对机械传动系统进行尺度设计 8 八、对机构执行系统部分进行尺度计算 11 九、总体机构运动简图 16 十、参考书目 16 十一、设计小结及体会 17 膏体自动灌装机设计说明书 设计任务（包括主要原理及工艺动作） 膏体自动灌装机是通过出料活塞杆上下往复运动实现膏体灌装入盒内的，其主要工艺动作如下： （1）、将空盒送入六工位转盘，利用转盘间歇运动变换不同工位； （2）、在灌装工位上空盒上升灌入膏体； （3）、在贴锡纸工位上粘贴锡纸； （4）、在盖盒盖工位上将盒盖压下； （5）、送出成品。 二、设计要求和内容（包括原始数据和设计要求） 1、电动机选择Y系列交流异步电动机，转速为960r/min； 2、膏体自动灌装机的生产能力：24盒/min； 3、膏体盒尺寸D=30~50mm，高度h=10~15mm； 4、工作台面距离地面的距离为1100~1200mm； 5、构件质量和转动惯量不计； 6、要求结构紧凑、传动性能优良、运动灵活可靠、噪声尽量减小。 三、确定工作原理，构思工艺动作过程： 首先我们成立设计小组，从产品的设计要求等方面出发，膏体自动灌装机要求完成以下几个工艺动作： 送盒：这一动作由传送带来完成，保证传送带的连续运转； 六工位转盘的间歇转动：这一动作有槽轮机构来实现； 灌装：这一过程可以由凸轮的反复运转来实现； 贴锡纸、压盖：这两项工作可以由一个凸轮带动一组压杆来实现； 送出成品：由传送带完成。 四、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图： 1、机械运动循环的设计： （1）、确定执行机构的运动循环时间T执行。我们所设计的灌装机每分钟生产24盒，因此其运动循环时间为：T执行=60/n曲=2.5. （2）、确定组成运动循环的各个区段。六工位台每转动一次转角为600，其在转动时凸轮和槽轮保持不动。输送带在整个过程中负责将空盒送到工位上，然后将成品送出，因此在整个过程中一直转动。两个凸轮机构分别完成灌装和贴锡纸、加盖工作，在远休止和近休止阶段处于不动，在推程和回程段运动。 （3）、确定执行机构各区段的运动时间及相应的分配轴转角。 输送带区段：在0到3600均转动； 六工位台的转停：在1/3t（1200）内转动，在2/3t（2400）内停歇； 灌装机构的转停：在α1=1200停歇，α2=900时上升，在α3=600时停歇，在α4=900时下降； 贴锡纸、加盖机构的转停：在α1=1200停歇，α2=900时下降，在α3=600时停歇，在α4=900时上升； （4）、机构同心圆式运动循环图： 五、执行机构的选型： 1、转盘的间歇运动： 方案1）凸轮式间歇机构 优点：结构简单、制造方便、运动角可在工作过程中并可在较大范围内调整等； 缺点：运动角的调节是有级的，转动精度较差，且棘爪在齿面上滑行时引起噪声、冲击、齿尖易磨损，不宜用于高速。灌装机构需要考虑到运动的平稳性，因而舍去此种方案。 方案2）不完全齿轮 图4-2 不完全齿轮 优点: 结构简单，工作可靠，容易制造。与其他间歇机构相比，其从动轮矫转周的停歇次数，运动和停歇的时间比例，可在较宽广的范围内调节 缺点: 啮合传动的开始和终了时，速度有突变，且加速度也不连续，故冲击较大，运动不平稳，连续，故舍去。 方案3)槽轮机构 图4-3 槽轮 优点: 结构简单，工作可靠，容易制造。转位迅速，其机械效率高，故能平稳地，间歇地进行转位 缺点: 其运动规律不能选择，调节