自动分度式搓盖机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘   要  社会 经济 的发展， 带动着 我国 包装行业 的迅速 发展， 尤其是自动化行业的崛起。这必然导致 对自动化 程度的 要求越来越高， 早期 的 低自动化 机械设备 已经 跟不上社会生产力的 发展 需求 ，因此，要设计一种高 自动化的设备 。 本文讲述的就是一种新型的自动 化包装设备 自动分度式搓盖机设计。 将搓盖机设计成一种回转型的，满足了 现代包装对 高 效 、高 速 及 高可靠性生产的需要。在旋盖方面，采用的是和传统的机械手式旋盖不同的搓盖方式，通过搓盖 轮 的旋转搓动瓶盖旋转，达到旋紧的目的 。 本 设计 主要包括 机械 和 电气控制两大部 分 的设计 。 根据 课题 的要求 ，需要设 计完成 理盖， 落 盖，瓶子的进料， 搓盖 以及出料等几 道 工序。 自动化程度高 ,大大简化了工人的工作量 ， 对工人的技能素质要求不高，易于操作。 机械系统 设计 部分 包括进 出 料输送机的设计、 搓盖 头 部分的设计以及中心转盘的设计。主要驱动部件包括一台振动料斗、两台 用于传送带的 减速交流电机，两台用于 搓盖 的 小功率三相 交 流电机、一台步进电机，以及三个气 缸 。 以 可编程逻辑控制器 作为 控制 器 ，来 集中 安排 各 动作的先后 顺序 ， 以及 各个工序间的无缝配合来完成这样一系列连续的 搓盖 封装 动作， 来 满足 对 工业自动化的需求。设计完成 自动分度式 搓盖 机的 绘制 出 整个 控制 系统电气原理图， 方便搓盖机日后 的维护、维修。  关键词 ： 包装 ， 自动化 ， 搓盖 ， 步进电机 ， 可编程逻辑控制器  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of It to of it is an is a - is a to of of In a by of to of of to of  we to as of of  of do is to of of of a C C a As of by of to a of of LC of To 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目  录  1 绪论  . 1 盖机的介绍  . 1 盖机的国内现状  . 2 国包装机械产品与国外先进水平的差距  . 2 要研究内容  . 3 2 自动分度式搓盖机的总体设计方案  . 5 动分度式搓盖机的总体设计思想  . 5 械结构的初步设计  . 5 3 主要部件的设计选型及计算校核  . 8 盖部分振动盘的选型  . 8 式输送机的设计  . 8 盘的设计以及驱动  . 14 缸的计算及选型  . 16 盖部分的设计与计算  . 18 4 电气控制部分的设计  . 20 制器的选型与设计  . 20 气元件的选择  . 22 制的设计  . 24 气部分的设计  . 26 5 结论  . 27 参考文献  . 28 致   谢  . 29 附录 1  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论  作为封口机的一种的旋盖机被广泛用于 或玻璃瓶的螺纹盖封口。在 这种封盖 的内部先 加工出内螺纹，螺纹 又可分为单头或多头 ， 应用于不同的场合。例如药瓶一般采 用单头螺纹， 而多头螺纹则多用于 灌装瓶， 工作原理都 是靠旋转封盖，将 瓶 盖旋紧于容器口部。螺纹盖封口快捷、开启方便及 可重复利用的 优点， 使得它在 一些不含气的液料，诸如 酒类、 饮料、调味料、化妆品及药品、婴儿食品等瓶包装的封口中 被 大量采用。 旋盖机一般不是单独使用的。为了减少从灌装到 旋盖的行程， 紧凑 化生产线结构，减小生产成本，在一些大型的 灌装线 上，旋盖机通常会与灌装机 配合使用 ，设计成一体机型 。 近几年， 全自动洗瓶机、全自动灌装机 与 全自动旋盖机三 机 合一 已经实现 。 但是 ，不管怎么变动，不 论 是 作为灌装机的 配套 设备， 还 是 单独 的自动封盖 设备 ，其结构 和 原理是一致 不变 的。目前 ， 国内灌装生产线 面貌是，直线式旋盖机是被 使用 最多 的， 然而，由于直线式旋盖机 的一些缺点，譬如说 单通道式旋盖，其生产能力 严重 受到限制，适应不了 高速旋盖的需要；另外，更换瓶子时调整 起来很 困难， 没有办法 对不同 规格的 瓶子实现快速调整后进行旋盖； 还有就是 旋盖头单一，适应能力差，每 换 一种 尺寸的 瓶盖就要更换一 次相应的旋盖头， 需要很多规格的旋盖头，这样 既浪费 了 时间，又增大 了 成本。所以 目前 各生产厂家的旋盖机在 效率、 旋盖能力、适宜瓶盖 、适宜瓶型 及自动化程度等方面 都 各有优缺点。 要适应当 代包装高速、高效和高可靠性生产的需要， 就要设计一种全新的 旋盖机， 一种回转型搓盖机。在传动系统方面 ，设计 一种 升降手轮， 可以 使主轴作升降移动， 来 适应 对 不同 规格 瓶子封口的需要。在旋盖方面，采用的是和传统的机械手式旋盖不同的搓盖方式，通过搓盖 轮 的旋转搓动瓶盖旋转， 以 达到旋紧 瓶盖 的目的。通过调节搓盖 轮 和瓶子的相对位置关系以达到适应于不同尺寸规格的瓶 盖的要求。它采用多工位回转式 的 结构，机电一体化，具有速度可调、 旋盖可靠、 定位准确、运行平稳无噪音和不 易损 伤瓶盖等优点  1 。  盖 机 的介绍   搓盖 机主要用于玻璃瓶和 的螺纹盖封口。旋 盖是一种密封可靠、开启方便的包装盖，材料一般为铝合金、塑料，在 搓盖 机的作用下旋紧， 从而达到密封的效果。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，旋 盖广泛应用于各种果汁 、饮料、果蔬浆、调味料、婴儿食品等瓶装食用包装中。普遍使用的旋 盖直径范围为 32三爪、四抓等结构，在国内俗称三 旋 盖 、四 旋 盖  2 。  搓盖 机主要由供盖装置、出瓶机构以及 搓盖 机头这几个必要的部件组成。  近几年来随着食品饮料工业向规模 大、 效率 高 方向发展，国际上 领先 的罐装生产线的生产能力一般都达到 300 500 瓶 /将洗瓶、罐装和 旋 盖 组合成 一体 机。这不买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 仅使 结构 更加紧凑， 节约占用空间 ，又减小了洗瓶、灌装和 旋 盖 工序 中 间的输送 时间 ，具有非常重大的防止再次污染的 意义。 在直线式的搓盖机与回转式灌装机难以组合成一体机的情况下，就产生了新的多头回转式搓盖机。 这种 搓盖 机可以 像 灌装机一样通过 改变头数来控制产量 。采用 搓盖 方式的 搓盖 头适应于 各种尺寸旋 盖的封口 ， 只需稍加改动就 能用于其他各种 材质 螺纹盖的封口。 搓盖 机的 应 用前景良好，可在各种食品饮料 包装线 和制药工业的 包装 线中广泛应用  3 。  然而， 这些 罐头 搓盖 机还 有 很多的不足 地方 。首先 就 是自动化程度 太 低， 不能实现完全的自动化操作，需要部分人工完成 ；其次是效率低下， 跟国外的水平还存在很大的差距 ； 再次 就是 搓盖 质量 较 低，返工率高等问题。这些问题，是由于 搓盖 机自动化集成程度低、控制精度不高所造成的  4 。  盖 机的国内现状  包装机械广泛应用于食品、药品工业，它直接影响着包装制品工业的发展。众所周知，我国的工业 起步晚，落后于发达国家很多，包装机械行业也是如此，薄弱的包装机械行业形不成规模和水平，严重阻碍我国包装工业的发展。从七十年代的起步再到八十年代的发展，九十年代实现了高速发展，但受到起步晚、起点低、规模小的制约，跟发达国家相比，我们的技术水平要落后至少 20 年。国内大部分的包装机械还依赖于进口 ，包装机械是我国包装工业的软肋。目前，作为旋盖机的一种的搓盖机，由于它的优点，已逐步被采用。其中，由于直列式的结构简单，应用比较多。为了适应回转式的灌装机械，回转式的搓盖机也开始被采用。  国包装机械产品与国外先进水 平的差距  1、产品质量方面的差距  我国包装和食品机械产品质量无论从内在质量还是外观质量都与发达国家产品质量有较大差距。内在质量差主要表现在产品生产率低，能耗大，寿命短，稳定性和可靠性差。外观质量差主要表现在造型不美观，表面粗糙。造成产品质量差的主要原因是采用的设计理论、设计手段与设计方法、制造技术和检测手段等落后。另外，我国许多包装机械尚未制定产品可靠性标准，有些有标准也定得过低，机、电、液、气基础元器件性能不稳定，对产品整体质量影响也较大 。  2、产品技术水平方面的差距  产品技术水平方面的差距主要表现在技术 含量低，高新技术应用少，生产线自动化程度低，生产能力和生产效率低，能耗高。从整体看，产品的技术水平比发达国家落后大约二十年。  3、产品品种方面的差距  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 发达国家的包装和食品机械顺应市场需求，新产品不断出现，花样不断翻新，产品有 6000 多种。而我国包装机械产品品种约为发达国家的 1 2，特别在食品深加工、综合利用、环境保护、高新技术产品等领域有很多缺项。  4、行业科研水平方面的差距  我 国的包装和食品机械行业，研究和自我发展的能力 想当薄弱，大多数企业基本上不会有 自己的科学 机构 ，科研院所 的 开发 、科研项目 脱节 市场 ，相当 一部分研究项目不能转化为生产力，或半 途而废。没有形成在紧密结合的技术进步的推动下，带动科研和生产实力的 运行机制。我国包装和食品机械的研究和开发的投资，技术投入占销售收入的 3。开发研究和开发费用占销售收入的 10。 但是 我国包装和食品机械行业 在 科研上 的投资 占不到 销售的 1。由于缺乏资金，使科研设备、 测试仪器等手段十分落后，产品大多停留在仿制，测绘，或 稍加改动的山寨化。 我国包装和食品机械企业普遍重视生产和加工，轻 视科技研发 ， 为了紧跟市场需求，一些包装盒食品加工企业只好花很多钱去购买外国的设备。  要研究 内容  本课题主要研究输送带传动，步进电机 ,交流电机 ,制等。通过电机控制输送带，气缸 的运动，步进电机的行程根据任务书的已知条件，对 搓盖 机及其各个零件进行设计和总体布置。通过具体的参数计算及工况分析，拟定 自动分度式 搓盖 机的系统原理图，完成气 压及电气 制系统原理图绘制。  动分度式搓盖机的工作方式  第一部分 :瓶子的进给部分  第二部分 :瓶盖的进给及装盖部分  第三部分 :自动 搓盖 部分  第四部分 :控制部分  主要工作方式 : 前一流水线上瓶子通过输送带进入 搓盖 机 过输送带 及转盘，并将瓶盖轻放在瓶子上 紧瓶盖 料  题主要内容  (1）根据设计要求，收集搓 盖机相关资料，并完成外文文献的翻译 。  (2） 根据已知技术参数，确定搓 盖机的总体设计方案。  设计  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (3）完成搓盖机的结构设计，采用 件绘制装配图、零件图。  (4）拟定 制系统原理图， 气动回路图， 电气控制原理图。  计主要的技术参数要求  生产能力 70瓶 /分钟  瓶盖尺寸： 20毫米  瓶体直径： 40毫米  瓶体高度： 80毫米  适用于医药、润滑油、化妆品等行业，该设备能够适用于不同规格或材质的 旋 盖  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 自动分度式搓盖机 的总体设计方案  动分度式搓盖机 的总体设计思想  盖子由理盖机构 （一台定制的震动料斗） 整理，整理完朝向， 通过滑道运动至卡盘与传送带交汇处（即瓶子进入卡盘的地方）。 瓶子通过流水线进入搓 盖环节，然后通过瓶子的运动将瓶口上方斜置的瓶盖带走 ， 进入旋盖区 待 搓盖 。设计一个 搓盖部分 ，通过搓盖轮搓动瓶盖 来达到旋 紧瓶盖的目的，最后便可进入出料阶段 ，完成整个搓盖过程 。  械结构的初步设计  盖送盖部分方案的确定  方案 1：  图 2盖方案 1 如图 2盖通过输送带的传输，当经过测距传感器下方时，传感器测出传感器与瓶盖面的距离为 h，瓶盖向下时距离为 盖向上时距离为 感器分别以脉冲的形式传送给  令，计算脉冲的密度，从而判断瓶盖的正反向，若反向，则 制气压缸伸出将瓶盖推入下坡的导轨上，重新进入循环，这样就能达到理盖的目的。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 方案 2：使用振动送料盘  图 2 E”形缺口 5 通过底座的振动，支承弹簧片以一个角度安装，通电之后产生扭振，使瓶盖在惯性、自身重力、摩擦力、振动力，多个力的作用下，沿料斗侧面的螺旋槽顺着螺旋方向向上运动，同时在螺旋槽上开有“ E”形缺口。如图 2盖口向下时，瓶盖运动到“ E”形缺口时会掉落下去，当盖口向上时，瓶盖能顺利通过“ E”形缺口。然后完成定向后的瓶盖从振动盘出口，进入料斗的导轨，这样就完成了理盖、送盖这两个步骤。  两种方案的比较：  方案 1：控制部分较为复杂，瓶盖还存在第三种情况，两两 叠在一起 ，控制精度不能保证。  方案 2： 控制 较 简单， 可直接购买振动料斗 使用 ，经济方便。  综上所述，方案 2 更好，因此理盖送盖部分 选用 振动送料盘。  瓶部分的结构方案确定  因考虑到在实际生产中，整个灌装、 搓盖 、贴标 过程是一条流水线，经过查阅资料，灌装的输送基本上是采用输送带传送，到达指定位置后探针往瓶中注入液体，然后再通买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 过输送带运走。这里，为了和上一个流水线相连接，也就是灌装环节的连接，这里送瓶的部分也采用输送带的方式  6 。  瓶子通过输送带到达指定位置后，考虑的问题是瓶如何的定位，经过实地的考察 以及网络的资料，目前市场上的 搓盖 机，瓶的定位方式一般采用直列式的夹紧方式，或者星形卡盘的旋转来完成送瓶的动作， 为了适应现代包装高速、高效和高可靠性生产的需要，设计一种回转型搓盖机。同时 考虑到 课题设计的要求（分度式，即旋转式） ，这里选用星形卡盘的工作方式，并在下方安装步进电机驱动以配合 进料时的工作节拍。  盖环节的设计  瓶盖从理盖振动盘中的导轨上向下运输，导轨延伸到星形卡盘之上，当星形卡盘带着瓶经过导轨的下方时（这里预先计算好角度，导轨方向可调）瓶口边缘便会卡在瓶盖下方侧壁边缘带走一个瓶盖。  盖 部分的结构方案  待 搓盖 的瓶通过星形卡盘旋转到指定 工作 位置后，要考虑两个大问题：如何 搓盖 ，和在 搓盖 时，瓶身会在瓶盖施加的力的作用下产生 自转， 或者倾斜， 如何克服这 些问题 ，使瓶身固定。 如何使旋盖的力矩不至过大而旋坏瓶盖。  (1）如何实现 搓盖 这功能。  当星形卡盘的卡槽内收集了瓶子并装盖完毕以后，这里选用 搓盖 轮 的转动，配合气缸的 水平 运动 （调节 搓 盖头跟瓶盖之间的距离 ） ，完成 搓盖 的动作， 搓盖 轮 的设计，以及气缸的具体原理选型，下文再作详细说明，这里仅是拟定方案。  (2）如何克服瓶身的自转 和倾斜 。  在瓶身进入 搓 盖 环节后，搓盖轮 带动瓶盖旋转，当达到一定预紧力以后，极有可能发生瓶身的自转，这里的方案是，在 搓盖 头的下方，星形卡盘的侧面，另加一个气压缸，气压缸的前端加装弧形的金属片前方装有橡胶垫，当星形卡盘旋转到 搓盖 位后，气缸伸出，同时卡紧瓶身，这样就能克服瓶身的自转 和倾斜 。  （ 3）如何控制搓盖的力矩  采用钢球式安全离合器 ，通过调节弹簧的预紧力，可以控制旋盖力矩的上限。一旦扭矩大于设定值，搓盖轮就会打滑，不会损坏瓶盖。  料的方案  当机构完成以上方案中的几个动作后，即接下来要完成出料动作，所以在完成 搓盖后星形 卡盘转过一个角度，将已 搓盖 的瓶移到出料口上，这里的出料口也配合流水线，因为下一道工序可能进入贴标环节所以出料口也应符合标准，使用输送带这个运输方式，这样就完成了一次 搓盖 的流程。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 主要部件的设计选型及计算校核  盖部分振动盘的选型  上文提到选用常州锐凯公司的振动送料盘，根据原始数据，瓶盖直径为 20 毫米，生产能力为 70 瓶 /分钟，瓶盖高度数据中未给出，所以根据实际生产情况拟定高度为10米之间。  于是根据以上数据，选用常州锐凯公司的 振动送料盘，该振动盘参数：  瓶盖高度： 10瓶盖直径： 10进给速度： 80个每分钟 5 振动盘高度： 520毫米  振动盘直径： 600毫米  由于参数符合原始数据的要求，所以理盖方面这里就确定选择常州锐凯公司的动送料盘。  式输送机的设计  因实际流水线此处应与灌装流水线相连接，所以输送机长度，也就是进料的距离由于工况的不同而不同，所以此处且定输送距离，也就是所要设计的输送机长度为 7 。  的选型计算  (1） 带宽的确定  根据原始数据瓶体直径为 40毫米  带速的计算 : SV t                                       (3式子中： S 带传输 的距离，单位为 m ；  t 带传输 的时间，单位为    这里以一分钟为基准 ， 所以 S 为 一分钟带输送 的距离，至少带 70瓶  s = 4 0 7 0 2 = 5 .6 m  其 中 2为安全系数  =1将 =1 入式子 （ 3得带速约为 =v m s 。 圆整为                 =v m s 。  运载能力： = 0 . 0 5 7 0 / m i n = 3 . 5 / m i nQ k g p k g  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 瓶的散状 密度约 3=r t m  最小带宽：  1 1. 1 + v K C r（ 0 0 5 ）（ 3 式子中： K 物料系数，取 1 C 倾角系数，根据输送的倾角为 0， 0 1 Q 运载能力，单位 / r 瓶的散状密度，单位 3/ = m  3r=m ， 1K ， 1C 代入  （ 3 求 得 最 小 带 宽1 = 0 . 2 3 8 3 = 2 3 8 m m 送带的尺寸 表 据计算出的最小带宽 从上图查得带宽这里取 300(2） 托 辊间距的确定  托 辊之间的距离：  2  2360（ 3 式中： 物料系数， K 取 1                            将 1K 代入 （ 3得托 辊之间的距离  通过上述计算以及工况的要求，这里选择，上海韦欣工业皮带有限公司的 00基本参数为：  结构：二布二胶  纤维层数：二层  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表层材料：聚氯乙烯  总厚度： 2重量： kg m  最大生产宽度： 拉断强度： 160 /N 表面涂层硬度： 75  耐温： 90    最小滚轮直径： 25横向稳定性：是  (3） 托辊的选择  图 3辊的尺寸选择  90图 3为我们选择的带宽为 300 所以托辊长度 80，直径 d 取 76 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985  其余的尺寸如图 31 20d ， 14b ， 10n ， 4m 。  图 3辊的尺寸规定  90辊的机械外形以及各个尺寸代表的含义如图 3 (4） 滚筒的选择  图 3筒的尺寸选择  图 3为我们选择的带宽为 300 所以 滚筒 长度 00直径   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3筒的 规定 尺寸  筒的机械外形尺寸分布如图 3(5） 减速交流电机的选择  运送速度的计算：  =3 式中： = 0 .1 m / s = 1 0 0 m m / = = 3  2 0 0 = 6 2 8s D m m    将 以上数值 代入 （ 3求得转速 = 0  9 / = 9  / m i nn r s r 物料重量估算： 15000  = 1  540k g k g（这里每瓶待 搓盖 的瓶估算重量为  交流电机功率的计算：  111 0 3 6 7L f g W V L f Q h （ 3 式中：1L 输送机 水平距离 ()m  f 托辊阻力系数，对上有运料的情况 0  5 0 f W 单位长度机器运动部分质量 ( / )kg m  2W q R O q R u q B                          （ 3 其中：  单位长度上托辊质量 ( / )kg m   单位长度上 运动部分 质量 ( / )kg m  2 单位长度上 输送带 质量 ( / )kg m  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 于是 W 估算为 20 /kg m  V 带速 ( / ) 输送速度 ( / )ts h 送料的垂直高度，这里无垂直高度，取 0()m  综上： 1 . 5 0 . 0 2 5 9 . 8 / 2 0 / 0  1 . 5 0 . 0 2 5 3 . 5 + 0=+1 0 3 6 7m N k g k g m m   =所以约为 75w ,在 实际工况下，还需用到同步带，同步轮，考虑到摩擦等综合因素，这里取安全系数  实际功率为 = = 7 5 1  1 1 2  K w w因为交流 减速 电机的功率一般为 ： 180W、 200W、 250W、 370W 等，故这里选择180W 的交流电机 。  这里选择 上海新冉减速机有限公司 的 180W 交流齿轮减速电 机， 型号为 速型 ,具体参数如下：  电压： 380V 转速比： 135 功率： 180W 固定转速： 10 /扭矩： 149 / 同步带，及同步带轮的选型  （ 1） 同步带轮的选型  因选择电机时，已经选择了 1:135的减速电机，转速已经达到要求，故这里选择同步带轮时电机的主动轮以及滚筒的被动轮选用同样半径的，也就是同步带的传动比为 1:1，这里初选型号为 25径为 72（ 2） 同步带的选型  由于本设计的工况属于轻载，所以对同步带的强度不是很高，因此选择，上海五同同步带有限公司的  (3） 物料（瓶）的导向性问题  前文选择的输送机带宽为 300 需运送的瓶体直径最大为 40考虑到瓶体如何在输送带上定向地运动以及准确地输送到目的地，于是在机架上可以装一个导向铁片用来限制瓶体的运动，这样瓶就可以顺利地 通过输送带到达下一个工位 星形卡盘上。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 盘的设计以及驱动  盘的设计以及计算  根据原始数据这里初定卡盘一周上有 10个瓶，所以 360 /10=36所以每两个瓶中线到圆心连线的夹角为 36 ,直 径初定 600 厚度为 40如图 3 图 3盘槽位的设计  在 搓盖 机工作时，有四个槽位上是没有瓶子的，也就是说实际工作时转盘上只有 6个瓶子 。 材料初定为 料。（塑料的密度以   卡盘可根据实际加工瓶身大小而更换，这里只列举一种最大的情况。  星形卡盘的质量约： 3 2 30  / c 1 5 4 = 2 . 4g m c m k g 瓶的体积 估算为 100就是 以，六个瓶质量约为： =   总重量约为： 2 . 4 + 0   3 g k g k g 其中 机的选择  这里初步考虑步进电机与伺服电机，比 较其控制方式，步进电机大多为开环控制，不需要、或者说没有反馈，而伺服电机的控制系统比较严密，闭环控制，有反馈。在价格方面，步进电机价格低廉，伺服电机价格较高；同时步进电机精确度差，而 伺服 电机精确性好。但考虑到步进电机有一个特性，没有累积误差，每转过一周，也就是 360会自动补偿误差，也考虑到实际运用的精度需求也不是很高，所以这里选用步进电机作为星形卡盘的驱动。  步进电机（ 步距角的选择上，因为前面算得 36为一个节拍，所以这里步距角初定为 ）驱动物体运动  必要脉冲数：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 必要脉冲数频率  1 1 0 0 3 6 0时 间 步 距 角（ 3 必要脉冲数频率 =1 1 0 0 3 6 0 = 7 3 3 . 3 3  H  0 1 . 8=F                                       （ 3 = 3   = 3 8 . 2 2F k g N k g N        =P                                             （ 3 = 3 8 . 2 0 . 4 / = 1 5 . 2 8 8 = 0  5 2 8 8P N m s w K w  估算其转速约为 50 /所以转矩为：  =9550 3 其中 P 功率：单位 n 转速：单位 /代入得 ：         0 . 0 1 5 2 8 8= 9 5 5 0 = 2 . 9 2 /5 0 / m i  定步进电机 驱 动负载所需要的 力 矩。 由于转盘的实际形状非标准圆盘，以及实际运行中可能具有的冲击，于是经过 上述计算 及经验 ，以转动 36为准 ,综合得，需要 的扭矩 大于 5 / 步进电机相数的确定，在选择相数时 ，相数与步距角有关，因此只要满足选择的步距角的相数就可以。这里前文需要的步距角为 以，这里选择四 相的步进电机。  于是这里初选型号为： 90参数如下：  步距角：  机身长： 134机身直径： 90压 ： 100V  电流： 4A  最大静转矩 ： 6 空载启动频率： 1800在运行频率： 20000动惯量： 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动器的选择  型号  相数  输入电压  相电流  分配方式  适用电动机   20100V 4A 二相八拍  900   110220V 100V 4A 1/2/4/5/8/ 10/20/40 细分  900   110220V 8 根据上文选择的步进电机 90数为 4相，引线数为 4,电机属于 90根据以上信息， 由上表 选择步进电机的驱动器为： 型号 动器参数如下：  相数： 2 输入电压： 20100V 电流 ： 24 A 分配方式 1/2/4/5/8/10/20/40 细分。   缸的计算及选型  择气 缸的类型  按操作方式分 气缸一般有两种类型，单作用气缸和双作用气缸。  单作用：通过气压驱动，通入气体后开，或者通入气体后关，断气后复位，结构简单，耗气量小，活塞行程短， 单作用气缸多用于压紧、印字等。推出时由于内部有弹簧，所以还要克服弹簧力，因此要比较大的缸体直径。  双作用气缸：两个腔体都可以输入压缩空气，它的结构可分为双活塞式、双活塞杆式、缓冲式和非缓冲式，这类的气缸使用广泛行程长，伸出所需的作用力大于返回的作买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 用力。  综合情况下考虑， 本设计需要三 个气缸 。 驱动搓盖电机往复运动需要两个气缸，夹紧瓶身需用一个气缸 ，考虑到控制的 简捷 性， 当电磁阀停止通电时，气缸就停止供气，在弹簧力的作用下，气缸就可回复到原位。所以， 这 三 个气缸 均 选用 单 作用的。  缸的选择  根据实验，以 及 资料的查询可知 ， 搓盖电机上用的气缸需要的推力最大，在 这种工况下约需 50里初定气压缸的缸径为 25需要三 个气缸。  图 3缸理论输出表  9 根据 图 35受压面积为 右，根据上文估算的气压缸输出 约需 50以从表中可以看出，气缸的工作压力为 右， 考虑到零件的互换性和选材的简便性， 所以这里选择 三 个 司 生产的 标准小型圆形气缸， 其中两个的 行程为 50个是 60 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 有关气源：由于工厂的集中气源供气， 这里不用选择气泵。而要考虑 如何将气体分配给三 个气缸，这里需选择一 个减压阀，所以根据气缸的工作压力，这里选择上海野渡气体设备有限公司的 锈钢减压阀。 还需选用一个分水过滤器和油雾器，与减压阀组成气动三联件共同使用。气动元件的具体连接方式见气动回路图。  盖 部分 的设计与计算  盖 轮 的设计  搓盖 轮 是 搓盖 机上最重要的部件之一，在其工作时需保证旋紧的力矩适中，太小 旋不紧瓶盖，太大则会损坏瓶盖。所以这个 搓盖 轮 是整个设计的重点，因此 这里采用四个皮轮，它们和轴的配合为过盈配合， 这个设计的精妙之处就在于通过 安全离合器的弹簧的预紧力 ，来控制瓶盖的旋紧力度。若达到预定的力，也就是达到瓶盖预先设定的预紧力之后，因为在此时的旋转扭矩大于 离合器设置的力度 ，所以 电机轴上的 齿轮开始 打滑 。这样，计算好 离合器所需的预紧力 ，就能控制 搓盖 轮 的 搓盖 力矩。  皮轮的材料可以更换，以适应不同的瓶盖。   盖部分 的短轴及齿轮设计  考虑到实际工作时的力不大，且不需严格的传动比，以及实际的工作情况。 这里的齿轮的作用是把电机的转速平等的传递给两根搓盖轮杆上，使两个搓盖轮拥有共同的旋转速度， 因电机转速比较高，因此需要减速 。 按 2:1的传动比设计齿轮， 因传递的工作载荷不大， 齿轮模数取 1，就可满足工作要求 ， 一般不会出现强度不够的情况，这里就不再校核。 电机轴上齿轮的齿数 取 27，则搓盖杆上的齿轮齿数取 54。  齿轮相关参数：  搓盖机为一般工作机器，速度不高，故齿轮选用 8级精度（ 0095  材料选择。小齿轮材料选用 40质），硬度为 280齿轮材料选用 45钢（调质）硬度为 240者硬度差为 40到一定的冷作硬化效果。  计算分度圆直径：11d = = 2 7 1 = 2 7z m m m m m（ 3 11）  22d = = 5 4 1 = 5 4z m m m m m                                   （ 3 12）  计算