旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)設(shè)計(jì)

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)設(shè)計(jì)XXX學(xué)院課程設(shè)計(jì)成果說明書題 目： 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： xxx 學(xué) 號： 081309116 學(xué) 院： xxxx學(xué)院 班 級： C08機(jī)械（1） 指導(dǎo)教師： 同組者： 2010年6月 18 日設(shè)計(jì)任務(wù)書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?yàn)楸ＷC這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)有定位裝置。如圖1中，工位1：輸入空瓶；工位2：灌裝；工位3：封口；工位4：輸出包裝好的容器。圖1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī) 該機(jī)采用電動機(jī)驅(qū)動，傳動方式為機(jī)械傳動。技術(shù)參數(shù)見表1 表1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)方案號轉(zhuǎn)臺直徑mm電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min灌裝速度r/minA600144010B5501440122設(shè)計(jì)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)型灌裝機(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)。2設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。3.圖紙上畫出旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)地運(yùn)動方案簡圖，并用運(yùn)動循環(huán)圖分配各機(jī)構(gòu)運(yùn)動節(jié)拍。4.電算法對連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度、加速度分析，繪出運(yùn)動曲線圖。用圖解法或解析法設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)。5凸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算。按凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求選擇從動件的運(yùn)動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對盤狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線、實(shí)際廓線值。畫出從動件運(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。8.完成計(jì)算機(jī)動態(tài)演示。3 設(shè)計(jì)提示 1.采用灌裝泵灌裝流體，泵固定在某工位的上方。2采用軟木塞或金屬冠蓋封口，它們可以由氣泵吸附在壓蓋機(jī)構(gòu)上，由壓蓋機(jī)構(gòu)壓入（或通過壓蓋模將瓶蓋緊固在瓶口）。設(shè)計(jì)者只需設(shè)計(jì)作直線往復(fù)運(yùn)動的壓蓋機(jī)構(gòu)。壓蓋機(jī)構(gòu)可采用移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等平面連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。3.此外，需要設(shè)計(jì)間歇傳動機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工作轉(zhuǎn)臺的間歇傳動。為保證停歇可靠，還應(yīng)有定位（縮緊）機(jī)構(gòu)。間歇機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。定位縮緊機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)等。目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書 2第一章 總論及設(shè)計(jì)要求 61.1功能要求 61.2工作原理以及工藝動作流程圖 6第2章 動力源的選擇62.1原動機(jī)的選擇 62.2 原動機(jī)的型號選擇 7第3章 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 83.1 傳動機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 8第4章 主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 94.1運(yùn)輸機(jī)構(gòu) 94.1.1方案14.1.2方案24.2灌裝壓蓋機(jī)構(gòu)104.2.1方案14.2.2方案24.3工作轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 114.3.1方案14.3.2方案2第5章 機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)方案的擬定115.1方案 11第6章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖12第7章 尺寸計(jì)算 12結(jié)束語 13參考文獻(xiàn)13 第一章總論及設(shè)計(jì)要求1.1功能要求在轉(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?yàn)楸ＷC這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)有定位裝置。有四個工位，工位1：輸入空瓶；工位2：灌裝；工位3：封口；工位4：輸出包裝好的容器。1.2工作原理以及工藝動作流程圖實(shí)現(xiàn)間歇送進(jìn)，并能使運(yùn)輸板或工作臺等工件停歇時，運(yùn)輸板或工作臺等的構(gòu)件的速度的加速度曲線仍然連續(xù)，使整個機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)工作流程圖旋轉(zhuǎn)工作臺至灌裝口旋轉(zhuǎn)工作臺至封口處灌裝機(jī)構(gòu)運(yùn)動進(jìn)行灌裝運(yùn)輸帶運(yùn)動帶入瓶子運(yùn)輸帶運(yùn)動成品輸出旋轉(zhuǎn)工作臺至成品出口封口機(jī)構(gòu)運(yùn)動進(jìn)行封口旋轉(zhuǎn)工作臺至空瓶入口第2章 動力源的選擇2.1原動機(jī)的選擇選擇電機(jī)類型：電動機(jī)是機(jī)器中運(yùn)動和動力的來源，其種類很多，有電動機(jī)、內(nèi)機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、氣輪機(jī)、液動機(jī)等。電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方便、維護(hù)容易，一般機(jī)械上大多數(shù)是均采用電動機(jī)驅(qū)動。電動機(jī)已經(jīng)是系列化了，通常由專門的工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批或大量生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作的載荷、工作的要求、工作的環(huán)境、安裝的要求及尺寸、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，確定具體的型號。擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式。生產(chǎn)的單位一般用三相交流電源，如無特殊的要求（如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常啟動和反轉(zhuǎn)等），通常都采用三相交流異步電動機(jī)。我國已制定了一標(biāo)準(zhǔn)的系列是一般用途的全封閉的自扇冷鼠籠型三相異步電動機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械食品機(jī)械等。由于系列還具有啟動性好的優(yōu)點(diǎn)，因此也適合某些對啟動轉(zhuǎn)矩要求較高的機(jī)械。三相交流異步電動機(jī)根據(jù)其額定功率和滿載轉(zhuǎn)速的不同，具有系列型號。為適應(yīng)不同的安裝需要，同一類的電動機(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各類型的電動機(jī)的參數(shù)和外型及安裝尺寸可查手冊。2.2原動機(jī)的型號選擇電動機(jī)的容量選得合適與否，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時，電動機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機(jī)因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機(jī)的價格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。電機(jī)的容量的主要由電動機(jī)的運(yùn)行時的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機(jī)所需工作功率，應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動參數(shù)計(jì)算得來的，可按下式計(jì)算： 其中：T工作機(jī)的阻力矩，； n工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，；傳動裝置的總效率組成傳動裝置的各部分運(yùn)動副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動效率 按推薦的傳動比合理范圍，取一級傳動i1=20-50，二級圓柱直齒輪的傳動比i2=4-6, 三級圓柱直齒輪的傳動比i3=2-4,總的傳動范圍為40-200. 根據(jù)附。2選擇Y系列三相異步電動機(jī)經(jīng)過綜合考慮決定選用Y132S8型號電動機(jī)第3章 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1傳動機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)考慮減小噪聲、振動等方面的要求時，最好選用帶傳動。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動主動輪時，由于帶與帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、選價低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，在近代機(jī)械中被廣泛應(yīng)用。 圖3-1帶傳動 圖3-2鏈傳動但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 蝸桿傳動的傳動比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動系統(tǒng)的高速級，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時，摩擦力大，發(fā)熱大。同時蝸桿傳動在嚙合處有相對滑動。當(dāng)滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產(chǎn)生較嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損失較大，效率低； 根據(jù)以上的分析比較，再結(jié)合要求的工作條件可以得到，在此采用帶傳動。 而間歇傳動機(jī)構(gòu)方面可以使用槽輪、不完全齒輪、凸輪等機(jī)構(gòu)。第4章 主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)4.1運(yùn)輸機(jī)構(gòu)4.1.1方案1不規(guī)則齒輪4.1.2方案2平行雙曲柄結(jié)構(gòu)，以此撥動空瓶進(jìn)入工作臺內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：步進(jìn)式傳輸；缺點(diǎn)：傳輸機(jī)構(gòu)在輸出瓶子的時候，需要一運(yùn)動精度高的撥桿。4.1.3方案3槽輪機(jī)構(gòu)4.2灌裝壓蓋機(jī)構(gòu)4.2.1方案1等寬凸輪4.2.2方案2曲柄滑塊4.2.3方案3凸輪機(jī)構(gòu)作為壓蓋灌裝機(jī)構(gòu)4.3工作轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4.3.1方案1槽輪機(jī)構(gòu)4.3.2方案2不規(guī)則齒輪第5章機(jī) 械運(yùn)動系統(tǒng)方案的擬定 第6章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖運(yùn)動循環(huán)圖以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)過的角度為參考（與槽輪的導(dǎo)輪轉(zhuǎn)過的角度相同）工作轉(zhuǎn)臺停止轉(zhuǎn)動 停止灌裝壓蓋機(jī)構(gòu)的滑塊 退 進(jìn) 0 60 120 150 180 240 300 360第7章 尺寸計(jì)算7.3 傳送帶的設(shè)計(jì) 速度：V=wr=72r/min*50mm 每兩個瓶子之間的距離S: t=S/v=1/(w1/6 ) 其中 w1為轉(zhuǎn)臺的角速度 12r/min解得：S50mm7.4 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的計(jì)算 由機(jī)構(gòu)整體尺寸，行程為137mmm ，行程速比系數(shù)K1.4 偏心距為50mmm 具體設(shè)計(jì)過程見圖解法7.5 平行四邊形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 由于已知曲柄長度為50mm，連架桿長度為706.61mm，由平行四邊形定理可得出該機(jī)構(gòu)的尺寸。7.6 槽輪的設(shè)計(jì)L=450mm =30 R=Lsin 225 mm sLcos389 mm hs（LRr）130mm d12（Ls）60mm d22（L-R-r）100mm其中 L為中心距 圓銷半徑r30mm d1為撥盤軸的直徑 d2為槽輪軸的直徑結(jié)束語緊張的課程設(shè)計(jì)順利結(jié)束了。在這設(shè)計(jì)過程中，我從原來對本專業(yè)并不十分了解的狀況下,開始系統(tǒng)的運(yùn)用了所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)知識，加深了對專業(yè)知識的理解和掌握.并且,培養(yǎng)了我查閱機(jī)械類書籍的能力,為我以后的學(xué)習(xí)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)械學(xué)作為一門傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)科，內(nèi)容豐富，涉及面廣。在新的歷史條件下，機(jī)械學(xué)與電子電氣、液壓等多種學(xué)科，聯(lián)系更為緊密，它的綜合性更強(qiáng)。相信我們工科學(xué)生在進(jìn)行了認(rèn)識實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，特別是以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)對整個大學(xué)階段的知識的掌握會更加牢固。同時在以后的學(xué)習(xí)中會不斷拓寬自己的知識面，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，一定能更好的掌握機(jī)械知識。最后，非常感謝 老師的關(guān)心指導(dǎo)和其他同學(xué)的協(xié)作！ 參考文獻(xiàn)1牛鳴岐,王保民,王振甫.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊.重慶:重慶大學(xué)出版社,2001 2 機(jī)械工程手冊電機(jī)工程手冊編輯委員會編. 機(jī)械工程手冊第59篇、沖壓機(jī)械化與自動化. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.19823王知行,劉延榮.機(jī)械原理.北京:高等教育出版社,20004 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組編.理論力學(xué)（第五版）. 北京：高等教育出版社. 19935陳秀寧.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).浙江：浙江大學(xué)出版社.199513