机械原理课程设计旋转型灌装机.doc

机械原理课程设计 说明书 课题名称：旋转型灌装机 专业班级：11级机械卓越班 学生姓名： 学生学号： 指导老师： PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 12 目录 题目2 1、设计题目及原始数据2 2、设计方案提示2 3、设计任务3 二、设计方案3 1、工艺分解 4 1.?减速装置4 2.容器输入输出装置 5 3.旋转工作台多工位间歇转动功能6 4.各个工位的精确定位功能? 6 5.对容器的灌装封口压力结构（凸轮机构） 7 6.送盖，吸盖，换盖装置8 运动方案总图10 运动循环图11 三、尺寸设计12 1、凸轮设计12 2、槽轮设计13 3、齿轮设计14 4、其他机构尺寸设计15 四、心得体会15 五、参考资料16 机械原理课程设计任务书 旋转型灌装机 一、题目 图1 旋转型灌装机 1、设计题目及原始数据 图1 旋转型灌装机 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。技术参数见下表。 旋转型灌装机技术参数表 方案号 转台直径 mm 电动机转速r/min 灌装速度r/min A 600 1440 10 B 550 1440 12 C 500 960 10 D 600 1440 12 E 550 960 10 F 500 1440 12 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。 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确定连杆机构各个杆件尺寸，进行速度、加速度分析，绘出运动线图 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。 设计方案 根据给定题目，我选定方案D为主要设计方案。根据D给出的参数，电动机转速为1440r/min,灌装速度为12r/min。得出如下计算：? 60/12*6=5/6 秒/罐 所以，灌装的速度为5/6 秒/罐，由此推断，在六工位转台上，每5/6秒钟就要转动一个工位，进而得知槽轮主动轮的转速为1.2r/s，而六工位转台每一个工位相对其转动中心的转角为60°，再根据槽轮的运动规律得知，主动轮在每一秒钟转动过程中，只有60°的转动用来驱动槽轮从动轮做转动，其余300°的转动用来定位。所以，5/6s的之间内，有5/36s的时间工位转动，25/36s的时间工位静止。而灌装和封盖的过程均要在这25/36s的时间内完成，以此为前提，进行我们的设计。 ?灌装机各执行机构包括实现转台间歇转位的转位机构，实现输瓶、灌装、送盖、压盖、卸瓶运动的机构。各执行机构必须满足工艺上的运动要求。此方案执行构件的功能逻辑图如下图所示： ?灌装机各执行机构包括实现转台间歇转位的转位机构，实现输瓶、灌装、送盖、压盖、卸瓶运动的机构。各执行机构必须满足工艺上的运动要求。此方案执行构件的功能逻辑图如下图所示： 工艺分解 1.减速装置 通过对于设计方案的分析，电机同时要带动凸轮，旋转工作台，封盖旋转工作台，做转动。对于旋转工作台，主动轮的转速为1.2r/s，电机转速为1440/60=24r/s，因为考虑到旋转工作台只是推动容器在固定工作台上做滑动，受力及做功并不大，再加上尽量使机械结构较为简单，这一级的变速直接采用蜗轮蜗杆的减速传动，但是考虑到蜗轮蜗杆的传动效率低，最终仍然改为直齿圆柱齿轮传递传动比为1:20。? 为了使灌口和封盖装置的上下运动与转台的间歇转动相配合，与之连接的凸轮必须同时以1.2r/s的速度进行转动，可以电机经过减速后运动要通过