旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)設(shè)計(jì)說明書.

1、目錄1設(shè)計(jì)題目1.1設(shè)計(jì)條件1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1.3 設(shè)計(jì)思路2原動機(jī)的選擇3傳動比分配4傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 減速器的設(shè)計(jì)4.2 第二次減速裝置設(shè)計(jì)4.3 第三次減速裝置設(shè)計(jì)4.4 齒輪的設(shè)計(jì)5方案擬定比較5.1 綜述5.2 選擇設(shè)計(jì)方案5.3 方案確定6機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖7凸輪設(shè)計(jì)、計(jì)算及校核8連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及校核9間歇機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)10設(shè)計(jì)感想11參考資料1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)臺有多工位停歇，以實(shí)現(xiàn)灌裝、封口 等工序。為保證在這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)有定位裝置。 如圖8.4中，工位1:輸入空瓶；工位2:灌裝；

2、工位3:封口；工位4： 輸出包裝好的容器。4riXX -L固定工作臺仁1產(chǎn)V /X f *j入 / 、Ij J / -X./傳送帶”一”tI 2 /、3八轉(zhuǎn)臺V / L_31.1設(shè)計(jì)條件該機(jī)采用電動機(jī)驅(qū)動，傳動方式為機(jī)械傳動旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)萬案號轉(zhuǎn)臺直徑mm電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/mi n灌裝速度r/mi nA600144010B550144012C500960151.2設(shè)計(jì)要求1. 旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)應(yīng)包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等三種常用機(jī)構(gòu)。至少設(shè)計(jì)出三種能實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動形式要求的機(jī)構(gòu)2. 設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配3. 在用A2圖紙上畫出旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)的運(yùn)動方案簡圖和用運(yùn)動循環(huán)圖分配各 機(jī)構(gòu)的節(jié)拍。

3、4. 對連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度和加速度的分析，繪出運(yùn)動線圖，用圖解法或者 是解析法設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)5. 凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算，按要求選擇從動件運(yùn)動規(guī)律，并確定基園半徑，最 大壓力角，最小曲率半徑。對盤狀凸輪要用解析法計(jì)算出理論廓線、實(shí) 際廓線值。繪制從動件運(yùn)動規(guī)律線圖及凸輪廓線圖。6. 齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。7. 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。.2原動機(jī)的選擇本身設(shè)計(jì)采用方案C。故采用電動機(jī)驅(qū)動，其轉(zhuǎn)速為 960r/min。 灌裝速度為10 r/mi n.3傳動比分配原動機(jī)通過三次減數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。第一次減速，通過減速器三級減 速到20r/min,其傳動比分別為2、& 6。第二次減速，夾緊裝置，轉(zhuǎn)動裝 置及壓蓋裝置所

4、需轉(zhuǎn)速為10r/mi n,另設(shè)計(jì)一級減速，使轉(zhuǎn)速達(dá)到要求，其 傳動比分別為2。第三次減速，傳送帶滾軸直徑約為10cm,其轉(zhuǎn)速為5r/min 即可滿足要求，另設(shè)兩級減速，傳動比都為2即可。Z2=20Z3=120Z4=20Z5=120Z6=20n=960r/mi nii = 2i32=6i54=6ni=15r/minZ6=20Z7=30i76=1.5n 2=10r/min.4傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1減速器設(shè)計(jì)減速器分為三級減速，第一級為皮帶傳動，后兩級都為齒輪傳動。 具體設(shè)計(jì)示意圖及參數(shù)如下I丨Z6=20z8=30i9=2i86=1.5n 3=5r/m in1為皮帶輪：ii = 2。2、3、4、5、6

5、 為齒輪：Z2=20 Z3=120Z4=20 Z5=120Z6=20i32=Z3/Z2=120/20=6i 54=Z5/z4=120/20=6m= n/(i1*i 32*i 34)=960/(2*6*6)=15r/mi n4.2第二次減速裝置設(shè)計(jì)減速器由齒輪6輸出15r/min的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過一級齒輪傳動后，減少到10r/min。6、7為齒輪：Z6=20 z7=30i76=Z7/z6=30/20=1.5n2=ni/i 76=20/2=10r/m in/ 6減速器”弋、：/7L4.3第三次減速裝置設(shè)計(jì)減速器由齒輪6輸出15r/min的轉(zhuǎn)速，經(jīng)兩級減速后達(dá)到 5r/min,第一級為齒輪傳動，第一級為皮

6、帶傳動。具體設(shè)計(jì)示意圖及參數(shù)如下：Z6=20 z7=30 m=6mm a =20 a=150mm r6=30mm r7=45mm rb6=56mm rb7=112mm ra6=66mm ra7=126mm a6=31.32 aa7=26.50 Pb6=14.76mm a=1.6418減速器6、8 為齒輪：Z6=20Z8=309為皮帶輪：i9=2i86=Z8/z6=30/20=1.5n3=n i/(i86*i 9)=20/(2*2)=5r/min4.4齒輪的設(shè)計(jì)上為一對標(biāo)準(zhǔn)直齒輪（傳動裝置中的齒輪 6和齒輪7）。具體參數(shù)為：Z6=20，Z7=30， m=6mm， a =2中心距：a=m(z6+

7、Z7)/2=150*(20+30)/2=150mm分度圓半徑：6= a*Z6/2 ( Z7+Z6 )=150*20/2 (20+30)=30mmr7= a*z7/2 (Z7+Z6)=150*30/2 (20+30)=45mm基圓半徑：rb6=m *z6*cos a=6*20*cos20 =56mmrb7=m*Z7*cos a=6*30*cos20 =112mm齒頂圓半徑：ra6=(z6+2ha*)*m/2=(20+2*1)*6/2=66mmra7=(z7+2ha*)*m/2=(30+2*1)*6/2=126mm齒頂圓壓力角：a6=arccos【Z6COS a (Z6+2ha*)l=acrcos

8、【20cos20/ (20+2*1 )l =31.32a7=arccos【Z7cos a (Z7+2ha*)】 =acrcos【30cos20/ (30+2*1 )l =26.50基圓齒距：pb6=pb7= nrncosa 3.14*5*cos 20=14.76mm理論嚙合線：N1N2實(shí)際嚙合線：AB重合度：c a【Z6(tan atan a )+z7(tan7-tan a!) /2 n=【20(tan31.32-tan20 )+40(tan26.50-tan20 )l /2 n=1.64c 1這對齒輪能連續(xù)轉(zhuǎn)動.5方案擬定比較5.1綜述待灌瓶由傳送系統(tǒng)（一般經(jīng)洗瓶機(jī)由輸送帶輸入）或人工送入灌

9、裝機(jī) 進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)臺有多工位停歇，可實(shí)現(xiàn)灌裝、封口等工序。為保證在這些 工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)有定位裝置。固定工作臺f J XjTX$ /f1 / / ftf/ 1-4k/ /i 1,傳送帶:|! 1 1(x妙2-. 3今、轉(zhuǎn)臺_一一我們將設(shè)計(jì)主要分成下幾個(gè)步驟：1 輸入空瓶：這個(gè)步驟主要通過傳送帶來完成，把空瓶輸送到轉(zhuǎn)臺上使 下個(gè)步驟能夠順利進(jìn)行。2.灌裝：這個(gè)步驟主要通過灌瓶泵灌裝流體， 而泵固定在某工位的上方。3封口：用軟木塞或者金屬冠通過沖壓對瓶口進(jìn)行密封的過程，主要通 過連桿結(jié)構(gòu)來完成沖壓過程。4 輸出包裝好的容器：步驟基本同1,也是通過傳送帶來完成。以上4個(gè)步驟 由于灌裝和

10、傳送較為簡單 無須進(jìn)行考慮，因此，旋轉(zhuǎn) 型灌裝機(jī)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮便在于轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動、封口時(shí)的沖壓 過程、工件的定位，和實(shí)現(xiàn)這 3個(gè)動作的機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)問題。5.2選擇設(shè)計(jì)方案機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪封口的壓蓋機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)工件的定位機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)根據(jù)上表分析得知機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方案有2*2*2=8種實(shí)現(xiàn)方案為了實(shí)現(xiàn)工件定位機(jī)構(gòu)，比較凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)之間的優(yōu)缺點(diǎn)； 因?yàn)椋?）凸輪機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)長時(shí)間定位，而連桿機(jī)構(gòu)只能瞬時(shí)定位，定位 效果差，精度低。2）凸輪機(jī)構(gòu)比連桿機(jī)構(gòu)更容易設(shè)計(jì)。3）結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)。所以，在這里凸輪機(jī)構(gòu)比連桿機(jī)構(gòu)更適用。為了實(shí)現(xiàn)封口的壓

11、蓋機(jī)構(gòu)，比較凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)之間的優(yōu)缺占；八、）因?yàn)橥馆啓C(jī)構(gòu)，1）加工復(fù)雜，加工難度大。2）造價(jià)較高，經(jīng)濟(jì)性不好。所以在這里連桿機(jī)構(gòu)比凸輪機(jī)構(gòu)更適用。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)，比較槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪之間的 優(yōu)缺點(diǎn)；因?yàn)椋?）與其他間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)相比，不完全齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單。2）主動輪轉(zhuǎn)動一周時(shí)，其從動輪的停歇次數(shù)，每次停歇的時(shí)間和每次傳動的角度等變化范圍大，因而設(shè)計(jì)靈活。3）而且它一般適用于低速、輕載的場合，并且主動輪和從動輪不能 互換。所以在這里我們選擇不完全齒輪來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動。綜上可知：轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)，我們選擇不完全齒輪機(jī)構(gòu)；封口 的沖壓機(jī)構(gòu)，我們選擇連桿機(jī)構(gòu)；工件的定位機(jī)構(gòu)

12、，我們選擇凸輪機(jī)構(gòu)。5.3方案確定轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)為不完全齒輪機(jī)構(gòu)，封口的沖壓機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)，工件的定位機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)為不完全齒輪，封口的沖壓機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu), 工件的定位機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)523方案山轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)為不完全齒輪機(jī)構(gòu)，封口的沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu),工件的定位機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)。.6機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖ro=48Ommrr=30h=60mm時(shí)間0（角度）111111I11n30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360轉(zhuǎn)動 裝置/加緊 裝置/ /壓蓋 裝置后退后退后傳送帶轉(zhuǎn)動前進(jìn)前/進(jìn)停止 停止 轉(zhuǎn)動 =30 =30 加=120=180

13、 amax=28 V 30夾轉(zhuǎn)臺停止轉(zhuǎn)動 緊灌緊灌裝a=100mm.7凸輪設(shè)計(jì)、計(jì)算及校核b=900mm-60mm/ii!i1i90120300330e=500mms=220mm9 =10r min=51.3k=1.12 1此凸輪為控制定位工件機(jī)構(gòu)，由于空瓶大約為 100mm工件定位機(jī) 構(gòu)只需60mm亍程足夠，故凸輪的推程設(shè)計(jì)為60mm以下為推桿的運(yùn)動規(guī) 律：為了更好的利用反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪，根據(jù)上圖以表格的形式表示出位移和 轉(zhuǎn)角的關(guān)系。度數(shù)0-90105120120 -300315330 -360位移（mm）0306060300理論輪廓線 ,.-,7基圓：ro=48Omm滾子半徑：rr=30行程

14、：h=60mm推程角： =30回程角： =30 進(jìn)休止角：=120遠(yuǎn)休止角：=180 最大壓力角：Omax=28 V 30z左=6z 右=36m=5mma =200 =60a=180mmr 左=r 右=90mmrb 左=84.6mmrb 右=84.6mmra左=r a右=95mmaa左=aa右 =27Pb 左=4.76mmPb 右=14.76mm.8連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及校核此連桿控制封裝壓蓋機(jī)構(gòu)，由于空瓶高度約為 250mm故行程不 宜超過300mm由此設(shè)計(jì)如下連桿機(jī)構(gòu)：曲柄長：a=100mm連桿長：b=900mm偏心距：e=500mm行程速比：k= (180 +9 ) / (180 - 9 )

15、=1.12 1.9間歇機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)灌裝速度為10r/min ,因此每個(gè)工作間隙為6s,轉(zhuǎn)臺每轉(zhuǎn)動60用時(shí)1s，停留5s，由此設(shè)計(jì)如下不完全齒輪機(jī)構(gòu)，完成間歇運(yùn)用，以達(dá)到要求行程：s=220mm最小傳動角：r min= arccos【e/(b-a)】=513級位夾角：9 = arccos【e/(a+b)】-arccos【e/(b-a)】 =10左邊為不兀全齒輪，右邊為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，左邊齒輪轉(zhuǎn)一圈，右邊齒 輪轉(zhuǎn)動60。具體參數(shù)為：z左=6, z右=36, m=5mm, a =20, 0 =60。中心距：a=m(z左*360 / + z7)/2=5*(6*6+36)/2=180mm 分度圓半徑：r左

16、=r右=a/2=180/2=90mm基圓半徑：rb 左=rb *=a*cos o/2=180*cos20 /2=84.6mm 齒頂圓半徑：ra左=r a右=(z 右+2ha*)*m/2=(36+2*1)*5/2=95mm 齒頂圓壓力角：ca左=a右=arccos【z右cosa/ (z右+2ha*)】=acrcos【36cos20/ (36+2*1 )】=27基圓齒距：Pb左=Pb右=mncosa 3.14*5*cos 20=14.76mm.10設(shè)計(jì)感想第一次做課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)真的很難，不是以前想的那么簡單。 通過這次課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)好多以前學(xué)習(xí)的內(nèi)容已經(jīng)忘記，好多知識理解 的不夠深刻，以前所學(xué)習(xí)的知識不能相互聯(lián)系整合，學(xué)習(xí)的知識不能聯(lián) 系實(shí)際。這次課程設(shè)計(jì)對于我們來說真的是一次難得的學(xué)習(xí)與鍛煉的機(jī) 會。這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)時(shí)間上雖有些緊張，做設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮的也并不周全，但我們利用這段時(shí)間鞏固了所學(xué)的知識，把所學(xué)理論運(yùn)用 到實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，也充分的鍛煉自己的能力。通過這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，掌握了一些常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動機(jī) 構(gòu)或簡單機(jī)器的設(shè)計(jì)方法和過程，提高了我們綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程