金屬圓罐封蓋機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計含8張CAD圖
金屬圓罐封蓋機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計含8張CAD圖,金屬,圓罐封蓋機(jī),結(jié)構(gòu)設(shè)計,cad
,金屬圓罐封蓋機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計,答辯人:XXX 指導(dǎo)老師:XXX 學(xué)號:XXX,XXX XXX,,目錄,C,,PART 01,設(shè)計目的與背景,,0,,密封包裝在人們生活中隨處可見,密封的機(jī)械在各行各業(yè)中也應(yīng)用的十分廣泛,比如封口機(jī),封蓋機(jī),封罐機(jī)等,用于制藥,日化,食品,飲料,化工等行業(yè)。罐頭食品可長期保持良好的品質(zhì),為消費(fèi)者提供衛(wèi)生和營養(yǎng)的食品。因此需設(shè)計一款針對于金屬圓罐的密封機(jī)器,該機(jī)器要能密封罐頭蓋為直徑60毫米,罐高為72毫米的產(chǎn)品。,設(shè)計目的,0,,市面上有許多類型的封罐機(jī),。根據(jù)自動化程度,可分為半自動封罐機(jī)和自動封罐機(jī)。半自動封罐機(jī)一般由手板封罐機(jī),氣動封罐機(jī)和電動封罐機(jī)組成。一般適用于小型企業(yè)生產(chǎn),單件生產(chǎn),小批量生產(chǎn)工廠。而自動封罐機(jī)一般用于自動化生產(chǎn)線和批量生產(chǎn)線。由于該模型是從鉆孔機(jī)轉(zhuǎn)換而來的,目前的家用封口機(jī)是大而笨重的封罐機(jī)。但是成本高,產(chǎn)量高,技術(shù)質(zhì)量高,深受大企業(yè)的青睞。,設(shè)計背景,,PART 02,設(shè)計方案,,,如圖所示,齒輪1固定地連接到轉(zhuǎn)盤2,齒輪3固定到旋轉(zhuǎn)套筒4和凸輪5,6。 齒輪1帶動導(dǎo)桿7、9轉(zhuǎn)動,兩個導(dǎo)桿的上端安裝了滾子并與凸輪5、6輪廓接觸; 與齒輪3同步旋轉(zhuǎn)的5,6使頭道卷封輪8和二道卷封輪10進(jìn)行徑向進(jìn)給運(yùn)動以完成密封操作。 罐身13安裝在上壓頭11和下壓頭12之間。 由于齒輪1和齒輪3的轉(zhuǎn)速不同,轉(zhuǎn)盤2與凸輪5、6的轉(zhuǎn)速也不同,保證凸輪轉(zhuǎn)完一周才完成封罐。,運(yùn)動示意圖,整體設(shè)計三維圖,主視圖,左視圖,,PART 03,主要零部件設(shè)計,,齒輪設(shè)計,大齒輪帶動凸輪旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速需要160r/min,小齒輪帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速需要96r/min。,1、2-封罐機(jī)大小齒輪 3、4中間軸大小齒輪 5皮帶輪 6電機(jī) 封罐機(jī)傳動簡圖,選用直齒圓柱齒輪傳動, 查表選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,兩者材料硬度差為40HBS,按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計,可以算得d1=30.25mm,m=1.5125mm 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計,可以算得m=1.485mm 由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),可選取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)1.485mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=30.25mm。,卷邊滾輪,卷邊要求 (1)卷邊頂部要圓滑,無向內(nèi)突起的起筋和碎裂。 (2)卷邊下部光滑,無牙齒、鐵舌、翻牙形、損傷、接縫卷邊松動等缺陷。(上空隙Uc和下空隙Lc盡量小。) (3)重疊率:卷邊內(nèi)部罐身鉤和罐頂?shù)足^重疊率要超過45%以上。 =(BH+CH+1.1tc-W)/W-(2.6tc+1.1tb)100%,卷邊過程分析,卷邊輪的徑向進(jìn)給量S可由下式表示: S=(a1-a2)/nZ (mm/r) 式中: a1當(dāng)卷邊輪開始滾動時,卷封輪中心與罐體中心之間的距離(mm); a2當(dāng)卷邊輪完成密封操作時,卷封輪中心到罐體中心距離(mm); n當(dāng)卷邊輪徑向推進(jìn)a1-a2時,主軸上卷封輪的轉(zhuǎn)數(shù)(r); Z同時做同一作業(yè)卷封輪個數(shù)。,卷邊輪的理想卷曲曲線分析,第一卷邊輪的徑向進(jìn)給距離一般為總徑向進(jìn)給距離的70-80。第二道為20-30。為了不影響卷邊質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及獲得優(yōu)異的密封質(zhì)量,不應(yīng)選擇S太大。參照現(xiàn)有的封口機(jī)型號,選取S總=4.7mm,第一道滾輪徑向進(jìn)給量 S1=3.5mm,第二道S2=1.2mm。,,由分析計算得: 一道滾輪參數(shù) r2=18mm;r3=12mm;r4=4mm;r5=mm; 二道滾輪參數(shù) r2=6mm;r3=25mm;r4=30mm;r5=14mm。,卷邊輪的參數(shù)確定,凸輪輪廓設(shè)計,設(shè)計要求: 1、推桿類型:對心直動滾子推桿 2、工作條件:高速輕載 3、對導(dǎo)桿的運(yùn)動要求為: 當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)30,導(dǎo)桿向罐體中心偏移8mm(裝卸) 當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)77,導(dǎo)桿向中心偏移3.5mm(進(jìn)給) 當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)190,導(dǎo)桿保持 當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)30,導(dǎo)桿遠(yuǎn)離罐體中心偏移11.5mm 當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)33,導(dǎo)桿保持不變,(1)在設(shè)計先要設(shè)計確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸 設(shè)初步確定凸輪的基圓半徑r0=50mm,推桿滾子半徑rr=10mm。其次要選定推桿的運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律,因其工作條件為高速輕載,因選用amax和jmax較小的運(yùn)動規(guī)律,以保證推桿運(yùn)動的平穩(wěn)性和工作精度。由下表可知,本推程運(yùn)動規(guī)律可選用正選加速度運(yùn)動規(guī)律,回程運(yùn)動規(guī)律可選用五次多項(xiàng)式運(yùn)動規(guī)律,(2)求理論廓線和實(shí)際輪廓,MATLB數(shù)據(jù)整合模擬,凸輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化整合,為使結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積更小, 將進(jìn)給凸輪設(shè)計成整體式,由于結(jié)構(gòu)配置上的特殊性, 相對圖的工作循環(huán)圖來說, 頭道凸輪曲線應(yīng)超前二道凸輪曲線30, 這樣頭道、二道滾輪才能做到真正同步。,,PART 04,總結(jié),,通過對大量的原理和方案選擇,又經(jīng)過了零件參數(shù)的計算,最終設(shè)計出此項(xiàng)機(jī)械結(jié)構(gòu)。采用了二重卷邊的封罐原理,電機(jī)帶到皮帶輪,再用齒輪傳遞扭矩,兩個齒輪帶動導(dǎo)桿繞罐體旋轉(zhuǎn)并且在凸輪槽里移動完成封罐操作。該封罐機(jī)適用于小企業(yè)生產(chǎn),單件生產(chǎn),小批量生產(chǎn)的工廠。擁有操作簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小、效率高,可連續(xù)運(yùn)行,故障率低,維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。 雖然已經(jīng)完成了對基本要求的實(shí)現(xiàn),但是仍然有許多不完美之處,倘若可以改進(jìn),那么在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)在以下的兩個方面: 1. 此封罐機(jī)是半自動封罐機(jī),所以可以添加新的功能,比自動升降罐體。 2. 可以優(yōu)化結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)減輕運(yùn)動過程中零件與零件之間的磨損,提高封罐機(jī)的使用壽命。,,感謝聆聽 批評指導(dǎo),答辯人:XXX指導(dǎo)老師:XXX,XXX,
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