机械设计课程设计旋转型灌装机设计.doc

机械设计 综合课程设计说明书 旋转型灌装机设计 姓 名： 班 级： 机械班 学 号： 指导教师： 设计时间：2015-1-5至2015-1-16 目录 一、设计题目 3 二、 3 三、 3 四、 3 4.1分析执行机构的方案 3 4.2拟定执行机构方案 5 4.3执行机构运动循环图 6 五、 6 5.1电机转速 6 5.2传动装置方案 6 六、 7 6.1旋转工作台间隙运动机构的尺寸设计及运动分析 7 6.2传送轮的尺寸设计及运动分析 8 6.3带轮、链轮的设计 9 6.4锥齿轮的设计 10 七、 10 7.1选择电动机 10 7.2计算总传动比，并分配传动比 11 7.3计算各轴的运动和动力参数 11 八、 12 九、 13 9.1轴的设计计算 13 9.2滚动轴承的设计计算 16 9.3键的设计计算 17 十、 19 十一、 20 一、、：输入空瓶；工位：灌装；工位：封口；工位：输出包装好的容器。 三、 电动机转速 灌装速度 A B 四、执行部分机构方案设计 4.1分析执行机构的方案 （1） 采用灌装泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。 （2） 采用软木塞或金属冠盖封口，它们可以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，以实现工作转台的间歇传动。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。 方案一： 用定轴轮系减速，由不完全齿轮实现转台的间歇性转动。此方案的优点是，标 准直齿轮与不完全齿轮均便于加工。特点：一方面，传动比过大，用定轴轮系传动 时，占用的空间过大，使整个机构显得臃肿，且圆锥齿轮加工较困难；另一方面， 不完全齿轮会产生较大冲击，同时只能实现间歇性转动而不能实现自我定位。 方案二： 图题10.2 步进式传输机构 灌装与压盖部分采用等宽凸轮，输送部分采用如图题10.2所示的步进式传输机 构。缺点：等宽凸轮处会因摩擦而磨损，从而影响精确度；步进式传输机构在输出 瓶子的时候，需要一运动精度高的拨杆。 方案三： a．如图题10.3所示，由电动机带动，经蜗杆涡轮减速；通过穿过机架的输送 带输入输出瓶子；由槽轮机构实现间歇性转动与定位；压盖灌装机构采用同步的偏 置曲柄滑块机构。 图题10.3 参考方案图 图题10.4 进料口、进盖口、余料出口图 另外，在压盖灌装机构中，分别设置了进料口、进盖口以及余料 的出口如图题10.4所示。 b．优缺点分析。 优点：蜗轮蜗杆传动平稳，传动比大，结构紧凑；传送带靠摩擦力工作，传 动平稳，能缓冲吸震，噪声小；槽轮机构能实现间歇性转动且能较好地 定位，便于灌装、压盖的进行。 缺点：在平行四边形机构中会出现死点，在机构惯性不大时会影响运动的进 行；由于机构尺寸的限制，槽轮需用另外的电动机来带动。 方案四： 用如图题10.5所示凸轮机构作为压盖灌装机构，从而六个工位连 续工作，以提高效率。 图题10.5 采用凸轮机构压盖灌装机构图 4.2拟定执行机构方案 通过比较最终选择方案一：用定轴轮系减速，由不完全齿轮实现转台的 间歇性转动。 优点：标准直齿轮与不完全齿轮均便于加工。 4.3执行机构运动循环图 为了使灌装机各运动构件运动协调配合，我们设计了如下直线式动循环图 五、初定电机转速及传动装置方案 5.1电机转速 在原始数据中选择方案B：转台直径为550mm，电动机转速为1440r/min，灌装速度为12r/min。 5.2传动装置方案 特点 寿命 应用 齿轮传动 承载能力和速度范围大；传动比恒定，采用卫星传动可获得很大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安装精度要求高，精度低时，运转有噪音；无过载保护作用 取决于齿轮材料的接触和弯曲疲劳强度以及抗胶合与抗磨损能力 金属切削机床、汽车、起重运输机械、冶金矿山机械以及仪器等 蜗杆传动 结构紧凑，单级传动能得到很大的传动比；传动平稳，无噪音；可制成自锁机构；传动比大、滑动速度低时效率低；中、高速传动需用昂贵的减磨材料；制造精度要求高，刀具费用贵。 制造精确，润滑良好，寿命较长；低速传动，