塑料瓶理瓶机毕业设计 【图纸丢失、只有论文】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑料瓶理瓶机设计  摘  要  现代社会的各个领域已经逐步实现自动化，特别是生产领域，无论是轻工业  还是重工业。作为与人们生活密切相关的药品、饮料等，它们的生产自动化的实  现是一个迫切解决的问题。其生产过程包括很多步骤，其中，玻璃瓶的输送是一  个重要步骤，如何解决输送问题是一个重要课题。  本毕业设计目的就是通过对全自动玻璃瓶输送机现状的分析，然后利用机电  一体化技术，改进设计一台性能可靠、高速、全自动的玻璃瓶输送机，完全实现  玻璃瓶由多排到单排的全自动输送，并为下一道玻璃瓶的灌装工序做准备。  该设计 实现了玻璃瓶全自动化输送，提高了输送机的处理速度，解决了玻璃  瓶的多排变为单排的转化问题，整个输送过程安全可靠，提高了整个流水线的生  产能力。总之，对全自动玻璃瓶差速输送平台的设计运用，能显著提高玻璃瓶的  输送效率，并且节约了人力资源，具有很高得经济性和市场竞争力。  关键词 ：包装机械，塑料瓶理瓶机， 制，机电一体化  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 英文摘要  s of  of or as  so  is an  is an is an is of  a    of a of a  of f 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  目录  目  录  中文摘要 .  英文摘要 .  .装机械的发展现状 . 1 瓶机的发展现状 . 3 .瓶机构设计 . 8 瓶机构设计 . 9 瓶机构设计 .动系统设计 . 12 机与减速器的选择 . 12 动系统概述 . 14 件的设计选取及校核 . 14 气控制设计 . 27 景介绍 . 27 制设计及类型选取 .       论 . 32 参考文献 . 33 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  1 国内外包装机械及理瓶机发展现状  1 国内外包装机械及理瓶机发展现状  理瓶机属于包装机械，本次设计的塑料瓶理瓶机主要是针对药品生产，与装片  机、拧盖机等组成药品包装生产线。毫无疑问，作为包装机械成套设备的组成部  分，包 装机械的发展方向势必引导着理瓶机的发展方向。  装机械的发展现状  据统计，全球的包装机械需求正以每年  速度增长， 2005 年的需求额已  达  290 亿美元。如此大的包装机械市场为世界范围内的包装机械生产商们提供了  广阔的发展空间。  包装机械是随着新包装材料的出现和包装技术的不断革新而发展的。从我国  四大发明中造纸技术的诞生为纸包装的产生提供条件开始，到  1911 年德国生产出  全自动成形充填封口机，再到  20 世纪下半叶包装新材料、集装箱等的发明产生，  每一种包装材料和技术的创新都 促进和推动了包装机械的进一步完善和发展。  包装机械的发展为食品、药品的现代化加工和大批量生产提供了必要的保证，  如果说制作过程是食品、药品生产的内在过程，那么包装过程就是其外在形式。  由于药品生产的特殊性，药品包装从材料到包装方式，从环境要求到标识处理等  较之食品包装更为严格，限制条件更为苛刻。这使得药品包装机械发展成为一个  相对独立的机械行业     。  我国的制药包装机械从无到有，从小到大；从仿制到自主研发，经过多年的  发展，如今我国的制药机械行业已初具规模，并在  品生产质量管理规范 ) 认证的几 年中获得了长足发展。新产品日益增多，技术水平有了很大的改进，但  不可否认我国药机行业的总体水平与国外还存在着不少的差距，近  60% 的产品达  不到发达国家上世纪  80 年代的水平，先进大型的设备主要依赖进口，出口额还不  足总产值的  5%，进口额却与总产值大抵相当，与发达国家相去甚远。  从产品结构看，我国包装机械品种约有  1300 多种，配套数量少，缺少高精度  和大型化产品，不能满足市场需求。产品质量差距表现在产品性能低，稳定性和  可靠性差，外观造型不美观，表面处理粗糙，许多元器件质量差，寿命短、可靠  性低， 影响了整体产品的质量；机械性能落后，大多精度低、速度慢、平稳性差；  控制水平低、自动性差、故障率高    。  在包装机械的设计方面，设计时考虑不充分，没有为进一步的改造留出足够  的空间，致使设计的机械只能适应于几种简单的模版，不适应包装机械材料或模  1 12 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  1 国内外包装机械及理瓶机发展现状  版尺寸的变化；另外许多机械设计人员对电机拖动同步技术、伺服传动技术不了  解，可用简单的电器设备解决的问题却用复杂的机械装置来实现；机械造型不美  观，给人感觉僵硬、死板没有活力。 “概念设计 ”是指： “在确定了任务后，通过抽  象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，  得出求解方案，这一部分设计工作叫做概念设计。 ”药品包装机械的概念设计要求  根据产品生命周期各个阶段，进行产品功能创造、功能分解以及功能和子功能的  结构设计；进行满足功能和结构要求的工作原理求解和进行实现功能结构的工作  原理载体方案的构思和系统化设计。将概念设计的思想融入药品包装机械的设计  可以减少设计失误，缩短设计周期，加快产品的开发，使设计的产品更合理、更  具有亲和力、更适合人机工程，同时它也 是降低成本和提高企业竞争力的主要手  段。药包机的概念设计是一种创造性过程，对设计者提出了较高的要求，设计人  员需要掌握现代设计方法、先进制造技术、专业理论、商业运作等方面的知识。  且需综合运用这些学科的专门知识和丰富的实践经验，并通过反复思考、推理和  决策，才能创造出与众不同的、满足用户要求的设计方案来。  由于制药装备是  件的重要部分，自从国家推出  制认证制度以  来，各地药厂纷纷加快了技术改造步伐，生产设备的大幅度更新为制药行业的上  游产业制药机械行业带来了重大利好，大量的生产线改造为制 药机械企业带来了  巨大的市场。从整体而言，目前我国大多数技术较为先进的包装机械的研发还处  在仿制阶段，独立开发的能力还十分有限。目前，我国药品包装行业的年产值大  约  150 亿人民币，年增长速度超过  10%。但仅能满足国内制药企业  80%左右的需  求， 65%的中国药品包装的水平仍然落后于  20 世纪  80 年代的世界平均水平。  随着科学技术的发展和市场竞争的加剧，客户对机械性能的要求也越来越高，  主要体现在以下几个方面   ：  1. 高效率，以满足交货期的需要和降低工艺流通成本的需要。  2. 适应产品更新的需 要，具有较高的柔性和灵活性。  3. 设备可靠性高，故障少，出现故障能实现远程诊断、维修服务。  4. 对环境污染少，包括粉尘、噪声、废弃物污染均要少，机械造型教美观。  5. 购置设备所需投资尽可能少，价格相对较低。  6. 设备机械结构简单，操作方便。自动化水平较高。  7. 生产能力较高，设备性能向高速发展。  因此，包装机械的发展方向主要体现在以下几个方面：  1. 创新速度始终处于首位。只有加快包装机械的更新换代，才能始终代表包  装机械的发展方向，才能永远在行业中处于领先地位。  2. 包装机械的自动化、高效率化 、节能化。只有符合客户的口味，才能始终  2 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  1 国内外包装机械及理瓶机发展现状  拥有广阔的市场。毫无疑问，以上三点是每个用户都无法拒绝的。  3. 适应产品变化，设计出具有良好柔性和灵活性的设备提高生产率，降低成  本，最大限度满足生产要求，对每个商家来说，较少的投入较好的回报是他们最  愿意看到的。  瓶机的发展现状  理瓶机的出现改善了药品、饮料等罐装产品的生产状况，同大多数新产品一  样，初期的理瓶机设备简陋，大部分机器、大多情况依靠人工处理。机器的主要  功能是将瓶子 “放在 ”流水线上，硬性的输出瓶子。机器的性能较差，故障率较高，  生产效率较低，但是它的出现还是为包装生产注入了新鲜血液，并随着产品的不  断改进，适应、促进着包装机械的发展。  理瓶机同其他机器一样，是随着科技的发展，代替手工生产，并随着使用过  程逐渐完善，如与电气控制结合， 制等。例如江苏新美星包装机械有限公  司生产的  列理瓶机，由  制变频调速与整条生产线同步运转。出瓶处  由同步带及星轮控制，确保出瓶稳定，无倒瓶、挤瓶现象  同时，机器的一些部件也采用高科技技术，以提高产品 的性能。下面是两个  成型产品，通过它们可以明显发现我国的理瓶机的发展状况：  如图  示的  料瓶理瓶机，是利用塑料瓶瓶口与瓶底直径大小不  一这一特点进行理瓶。塑料瓶先在送瓶桶内通过刮板和送瓶导轨整理成横向状态，  推入送瓶槽进入理瓶机构，由光电传感器检测瓶底瓶口不同状态，控制气缸进行  二次理瓶。整理好的瓶子成竖直方向从出瓶口送出进入下道工序。全自动理瓶机  主要用于自动整理塑料瓶取代了以往的手工操作，使之完全符合  范，操作  简单，性能稳定，是一种集机电气一体的自动整理塑料瓶的设备 ，能与吞道机等  机型联动使用。广泛用于医药、食品、化工等行业。此机器的自动化程度较高，  理瓶方式先进，较一般产品的价格较高，但使用方便，较人性化。  全自动扁 (圆 )  瓶理瓶机适用于制药、化妆品、饮料等行业包装塑料扁、  圆瓶的理瓶工序。相对于传统的定向筛选理瓶机，该设备对于反向的瓶子能够自  动作换向作业，从而其理瓶效率和生产能力都有大幅提高。该设备上的所有动力  源均可作无级变速。便于和其他设备联线生产。在理瓶过程中，瓶子只和不锈钢、  哇胶、超高分子聚乙烯材料接触，无毒污染。理瓶全过程为巧妙的机械动作 ，无  需气源，消除气源污染和气源噪音。其高效低耗，无污染的优点尤其适用于大批  量生产。  3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  1 国内外包装机械及理瓶机发展现状  料瓶理瓶机  图  自动扁 (圆 ) 理瓶机实物示例  瓶理瓶机  另如，根据我国饮料灌装设备向高速方向发展的需要，  理瓶机是以  引进国外先进技术为基础，开发、研制的一种具有国内领先水平的排瓶设备。其  主电机减速器采用扭矩限制机构，以防止发生故障时损坏机器；  采用三次推举排  瓶机 构，使每个落瓶工位都有三次落瓶，提高出瓶效率；采用挂瓶口输送风道，  避免瓶子在输送时翻倒；设有破损瓶剔除机构；设有卡瓶检测器，卡瓶时自动停  机并报警；设有无瓶检测器，用于给提升机发出工作信号，提升机将自动补充瓶  子；输瓶风道上装有光电开关，用于控制理瓶机的启停；理瓶机设有注油嘴，可  方便地给齿轮、轴承及凸轮加注润滑油；设有维修门及模具更换门；主要电器元  件 (变频器、 电开关、继电器 )  均采用  元件；气路系统均采用德国  品。以上几种理 瓶机的性能代表了我国理  瓶机的生产能力及其理瓶能力。可以发现，相对于以往的理瓶机，其在自动化程  度上有了显著的改进。  美国设在上海的一家独资企业上海美派机械有限公司采用美国的最新机械制  造技术，不久前在我国推出一种高新技术包装设备  。  皮带式理瓶机利用离心作用，将瓶子输送到外轨道，以便传给控制部分。该  输送机适于各种瓶子，它可自动将各种瓶子区别开来，并使之有序地排列，以利  于传送。该设备可根据用户的需求，使瓶子立式或卧式传送。在采用卧式传送时  又可以定位成颈或底引导式，这样便于灌装和调整 ，而且保持平稳。另外该设备  还具有运行便捷、设计紧凑、无需阶梯、快速等特点  综上，经过翻阅资料，查找文献，网上了解，如今的理瓶机多在机器的外观，  操作，维修，清洁人性化上下功夫 ,理瓶机的发展主要体现在：  1 . 机器力求结构巧妙，体积小、适用瓶形范围广，传动简单 (理瓶仅由一条理  4 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  1 国内外包装机械及理瓶机发展现状  瓶轨道来实现 ) ；力求噪音低， (由于传动简单，使得机器运行时噪音很小 ) ；  2. 避免油污染 (例如采用无油润滑的气功元件，全机稀油黄油采用 集中润滑  系统进行定点、定时、定量的润滑等等，江苏新美星推出的  36000 瓶小时的高  速  理瓶机筒身采用封闭结构，并保持轻微正压，防止灰尘侵入。筒身顶部  设有两个气缸驱动的活动盖，方便维修和清设有破损瓶、变形瓶剔除机构，通常  情况下不需停机进行人工清理。如果大批变形、尺寸异常瓶造成落瓶槽堵塞，此  时设在机内的检测开关将发出报警信号，并使机器停止运转。操作人员可根据人  机界面上的故障指示进行疏通 )  ；  3.   动作由可编程序控制器 (制，自动化程度高，适应性强。使设备自  身能与后连 设备达到智能化控制 ,更换瓶子方便 (特殊设计的落瓶槽能适应尺寸相  差不太大的瓶子，而不必更换落瓶槽 ,仅需对落瓶槽作适当调节即可实现，节省投  资。部分产品可以根据用户提供的瓶子，在制造时加工对应的几条理瓶轨道。瓶  子规格不同时只要换上相应的轨道就可以。更换方便，无需经验即可完成，对操  作员不需培训 )  ；  4.   有的产品的理瓶电机采用进口变频器控制，速度无级可调，设有自动跟踪  功能，设有完善的安全防护措施 (例如当维修门和模具更换门打开时，机器不能启  动，此时可使用手动操作器控制机器，理瓶机出瓶拨轮设有卡瓶检 测器，能有效  保护机器安全。反瓶将在出瓶拨轮与风送道连接处被剔除。当输瓶筒内瓶子不足  时，供瓶机自动供瓶，当输瓶筒内瓶子达到一定数量时，供瓶机自动停止，当下  道工序进瓶输送带上瓶子过剩时，机器自动停转，等瓶子减少到一定数量时，机  器又自动运行 )  等等。  5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  2 理瓶机工作原理及方案设计  2 理瓶机工作原理及方案设计  理瓶机种类较多，工作原理亦不尽相同，本次设计的理瓶机的工作原理是利  用盘子的旋转，带动其中 (一般为槽中 )  的塑料瓶旋转，在旋转过程 中将倒立的瓶  子扶正，经过出瓶机构时，将旋转运动化为直线运动，输出到下一工序或流水线  上。其工作过程可分为以下几步：  1. 杂乱的塑料瓶由临时贮瓶机构自动进入料斗 (由感应开关控制 )  ，理瓶盘旋  转，促使堆积的塑料瓶掉入盘糟中，实现塑料瓶的分离。  2. 理瓶盘旋转，槽中瓶子由料斗输送到流水线上，回瓶盘反向旋转，未落入  槽中的塑料瓶大致处于原来的位置。槽中瓶子通过正瓶部分时，倒瓶被理为正瓶，  实现塑料瓶开口一致。  3. 通过出瓶部分，将塑料瓶直接输送到生产线上，由于盘槽均匀分布的作用，  使塑料瓶间间距相等。  故，根据本次理瓶机设计的具体要求，初步拟订设计方案：  图  步设计方案简图  1. 机器组成部分设计  ：  临时贮瓶机构可设计成一桶形结构，应简单、耐用、合理。具体尺寸示理瓶  盘尺寸协调确定。理瓶盘、回瓶盘，为圆形结构，倾斜安装，利于料斗暂时贮瓶  于盘的一侧，具体尺寸，如直径、厚度、槽宽等，根据规定的设计参数设计。料  斗、支撑、外壳等应与理瓶盘紧密结合，防止塑料瓶飞出或理瓶盘工作不可靠。  6 67 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  2 理瓶机工作原理及方案设计  设计正瓶部 分，可利用理瓶盘旋转产生的切向力、向心力，以及盘子倾斜产生的  落差设计为一随旋转方向增高的突起和弧形结构，与出瓶结构紧密相连，出瓶结  构可为 “巷 ”式结构，根据瓶的大小设计间距，其应与理瓶盘、正瓶部分、输送带紧  密配合，实现理瓶机与输送带的无缝连接。正瓶部分、出瓶部分固定于支撑上，  安装可靠，选取装配时所需零件，如螺钉等     。  2. 机器传动部分设计  根据设计参数，设计选择传动系统参数，如减速比、扭矩等，并由此合理选  择电动机、减速机，设计传动系统各组成部分，如齿轮 (模数、齿数 )  、轴 (结构设  计，各处 轴径         ，轴上零件的轴向及周向定位，合理选择轴承、键等标准件，  并校核其是否满足条件 )  。为实现理瓶盘、回瓶盘转向相反，可利用一中间齿轮实  现两轴转向相反，或将理瓶盘齿轮空套在回瓶盘轴上，确定联接方式。确定防护  罩、机器等的整体尺寸。画装配图、部分零件图         。  3. 电气控制部分设计  电气控制主要功用是控制料斗自动加瓶，若料斗内瓶量足够，足以覆盖光电  开关，开关处于断开状态，否则，开关闭和，脉冲触发线圈得电，电磁阀动作，  加料。如此反复检测。如有卡瓶，停机，清除卡瓶，重起动电机。画 出电气图。  具体简图形式如图  。  7 89 101112 131415 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  3 理瓶机设计  由于时间关系，本次设计的塑料瓶理瓶机结构相对简单，主要对理瓶机构进  行一些设计，并针对  行部分自动控制设计。  塑料瓶理瓶机的工作目的是将杂乱无序的塑料瓶整理有序，并使这些有序的  瓶子的开口方向一致，所以，理瓶机的工作主体是理瓶机构和正瓶机构。理瓶机  发展至今，各种类型的理瓶机在外形、理瓶方式、控制方式等方面各有各的不同，  亦各有优劣。但是无论如何，其都有三部分组成 ：贮瓶机构 (吹瓶结构 )  、理瓶机  构、出瓶机构。本次设计是利用槽盘的旋转理瓶。下面一一阐述各部分的设计内  容及设计结果。  本次设计的理瓶机的参数为：  额定生产能力： 6000 瓶小时  适应瓶型：直径  30高  60电机功率： 机外形尺寸： 30202650(直径 高 ) 瓶机构设计  贮瓶桶，就是临时贮存将要处理的、杂乱无章的塑料瓶的那部分机构。本次  设计的理瓶机为一半自动化机器，可以实现自动理瓶。至于贮瓶机构，考虑到生  产成本及设备安放、使用时的布置，不使用自动的 吹瓶机构，采用人力送瓶方式，  直接将将要整理的塑料瓶倒入贮瓶机构。同时，理瓶机运转时可能出现小故障，  如卡瓶等，也需有工作人员能快速解决。综上，将贮瓶机构设计为一普通的桶式  装置。  一般来说，贮瓶结构应能满足：容积适中，所存塑料瓶数量能跟上出瓶机构  的速度，不需人力较频繁的向其注入塑料瓶；大小适中，较好的跟理瓶机构、出  瓶机构装配，整个理瓶机的外形看起来较协调、美观；与料斗 (理瓶盘 )  衔接良好，  能适时、准确的向料斗卸入塑料瓶，且卸入方式柔和，不会妨碍理瓶盘的正常工  作。  故，此次设计的桶式结构，应具有以 下要求：理瓶机具有自动卸瓶功能，贮  瓶桶底面有可以自动开合的通孔，利用电磁阀控制开合，因塑料瓶应倒入理瓶盘  较低一侧，以便旋转理瓶，所以通孔的位置也应在桶底一侧，以方便贮瓶桶与料  斗、理瓶盘装配，且孔的直径应适中，太大会造成卸瓶粗暴，影响理瓶盘工作，  太小会造成卸瓶频繁，电磁阀效率较低，工作频繁，也会影响理瓶盘工作；直径  8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  略大于桶的高度 (理瓶盘直径较大，理瓶机整体高度有限，便于人工倒瓶 ) ；应有  桶盖，防止灰尘等污染塑料瓶 (药剂质量必须把关 ) ，并且开合方便，但应能保证  不会非意愿的自动开合，可采用嵌入式，推拉开合 ( 理瓶桶直径较大，不适合拧盖  式 )  ；贮瓶桶重量有限，可与机体、料斗安全装配，材料为塑料。  瓶机构设计  理瓶机构为将乱瓶整理有序的机构，是理瓶的具体动作部分，大多数理瓶机  的理瓶机构是利用旋转机构 ,在机构旋转过程中将乱瓶分离、理正。  理瓶机构设计为盘形结构，贮瓶结构和出瓶结构分别布置在盘形对称的两侧，  理瓶盘外缘有均匀分布的槽形结构，外围被料斗圈围，由贮瓶结构卸入到料斗的  塑料瓶，随着理瓶盘的旋 转，将陆续落入槽中，从而将乱瓶分离 (在料斗的圈围下，  槽内和料斗内的塑料瓶不会随旋转飞窜 )  ，随着理瓶盘的旋转，在塑料瓶转到出瓶  机构之前，利用正瓶机构，将其整理为开口向上，输入到流水线上。  图  瓶桶设计图  为使塑料瓶在被整理过程中各塑料瓶在同一位置状况大致相同，以达到整理  9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  图  瓶盘设计图  同一化，槽的大小应满足：宽度比瓶的底面直径大  5右，长度应略小于瓶的  高度，而大于 ，以便在正瓶时倒瓶可  变为卧瓶。  理瓶盘安装时有一定的倾斜度，出瓶机构处较高，可使进入槽中的塑料瓶由  于重力作用堆积在理瓶盘较低一侧，但是，理瓶盘旋转时，理瓶盘上没有进入槽  中的塑料瓶可能仍会随理瓶盘转动，所以，在理瓶盘上方安装一回瓶盘，盘径略  小于理瓶盘直径与槽长之差，转向与理瓶盘相反，利用二者的相对运动，使料斗  内未落入槽内的塑料瓶大致停留在一个位置。装配时，将理瓶盘与一齿轮固定在  一起，一起空套在回瓶盘轴上，齿轮与减速机输出轴上大齿轮啮合；回瓶盘轴上  齿轮与减速机输出轴 上大齿轮之间再安装一中间齿轮，实现理瓶盘与回瓶盘转向  相反。  由于回瓶盘直径小于理瓶盘直径，部分塑料瓶可能会堆在槽中瓶之上，并随  理瓶盘转动，对此，可以在料斗上安装一转轮，位置在电磁阀与出瓶机构之间 (顺  着理瓶盘旋转方向一侧 )  ，离理瓶盘的高度略大于塑料瓶高度，如有瓶子转到此时  高于此轮，由于转片旋转，会将此塑料瓶击到理瓶盘另一侧。  10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  图  料瓶与理瓶盘相对运动分析图  瓶机构设计  出瓶时，要求各个瓶子的开口方 向一致，所以，理瓶盘要有一个正瓶机构，  能够实现开口向上的瓶子无阻碍的通过，倒瓶经过此时被斧正为开口向上。 (设计  理瓶盘上的槽时，使其径向长度略大于  30小于  60样，落入槽中的塑  料瓶要么为开口向上，要么为开口向下，即不会有卧瓶 )  。故，此机构的工作顺序  为：区分正瓶、倒瓶，倒瓶理正。理瓶盘倾斜安装，槽中瓶子在旋转过程中从低  位置到高位置，即瓶子在进入出瓶机构前的状态为上部贴在理瓶盘槽内侧，所以，  如果瓶子为倒瓶，由于开口处直径小于底部处直径，可以在理瓶盘下面的支撑板  上焊装一斜放、高度 随理瓶盘旋转方向略微增加的突起，如图   (虚线部分，  俯视，右侧为正视 )  。料斗在此部分有一缺口，以方便理瓶 (此处高度较高，且缺  口较小，瓶子不会被甩出 )  ，当倒瓶经过  A 时，其开口在  A 的外侧，随着旋转由  倒瓶变为卧瓶 (线段  B 的长度大于瓶子较粗处长度 )  ，正瓶则无变化的通过。从而  实现正瓶、倒瓶的区分。  如此之后，倒瓶变为卧瓶，接下来的任务是将卧瓶变为正瓶。用一弧形机构，  倾斜放置，且紧贴理瓶盘。如图  示，随着理瓶盘的旋转，瓶子由卧瓶变为正  瓶，进入出瓶机构。弧形机构安装时 ，与前后装置连接紧密，以使正瓶过程连续，  而且弧形的倾斜度应适中，既不会因太小而造成正瓶机构整体较长，正瓶较慢，  也不会因角度较大，理瓶盘速度较低，而造成正瓶不成功，造成卡瓶。  11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  图  瓶机构与理瓶盘联接图  塑料瓶理正后，由出瓶机构输出到流水线上以完成下一生产工序，正瓶机构  实现将瓶子的圆周运动转化为直线运动，且运动方向为流水线入口处方向。可将  此机构设计为由一挡瓶板和一导瓶杆组成，档瓶板与理瓶盘外切，导瓶杆插在两  层薄理瓶盘 之间，前端位于理瓶盘槽最内处，使瓶子由旋转变为沿导瓶杆运动时  比较柔和，不会造成瓶子抵住岛瓶杆，将二者固定在支撑板上。两者之间的距离  应等于流水线，以使出瓶方便、紧凑、无偏差。同时比瓶子的底面直径大  5  右，既不会造成瓶子与二者有较大摩擦而使瓶子堵塞，也不会因间隙过大使瓶子  倾斜造成卡瓶。  动系统设计  理瓶机正常工作，需要借助动力，特别是理瓶盘的转动。可以在理瓶盘机构  下设置一箱体，安放电机和传动部分，根据实际生产要求，选用电机和设计传动  方案。  电机与减速器的选择  减速 机是连接电动机输出轴与联轴器输入轴的减速机构 (本次设计采用减速机  直联 )  。它既要满足输送机功率、速比、转矩等的要求，还要具有质量轻、体积小、  效率高等特点。减速器的种类繁多，按用途可分为通用减速器和专用减速器两大  类，按传动类型可分为齿轮件速器、蜗杆件速器、行星齿轮减速器。按照级数不  同可分为单级和多级减速器。  选用减速机前应具备下列原始资料和数据：电动机的类型、规格、转速，、功  12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  率 (或转矩 ) ；工作机械的类型、规格、转速，、功率 (或 转矩 ) 、工作制度 (恒定载  荷还是变载荷 ) 、冲击振动程度、旋转方向等；电动机、工作机、减速器的连接方  式、轴身是否有径向力和轴向力；安装形式 (减速器与原动机、工作机的相对位置 ) 传动比及其允许误差。  ；  本次设计要求理瓶机理瓶速度为  100 瓶 /分钟，设计理瓶盘为  36 槽，即理瓶盘  的转速为  25/9 转 /分。选购减速机时，生产厂家一般已将减速机与电动机直联，本  次设计的理瓶机，所需功率较小，选用  机，所需转矩亦不大所受载荷为  恒定载荷，冲击振动较小，旋转方向可视生产流程布置 而定，暂定为顺时针转动 (由  轴的上方观看 )  。安装形式为输出轴向上。可根据此参数选购减速机。  采用质量较轻的铝合金减速机，查取减速机选型资料，选用    减速机，为铝合金蜗轮蜗杆减速机与微型摆线减速机的组合形式。输出转速  出转矩  速比为  535。  故 ,电机转速为：  减速机外形如图  4示。  图  速机实物图  13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  动系统概述  由于须使理瓶盘与其上 方的回瓶盘转速相反，所以，输出轴与理瓶盘轴，回  瓶盘轴间的传动设计为，减速器输出轴与一中间轴直联，轴上安装一大齿轮，可  以同时与理瓶盘轴、回瓶盘轴上的齿轮啮合，在输出轴齿轮与回瓶盘齿轮之间加  一齿轮，使理瓶盘轴与回瓶盘轴转速相反。安装二轴时，将理瓶盘轴空套在回瓶  盘轴之上。轴之间安装轴承以使两轴转动时相互干涉较小，为节约成本及不必要  的安装，可采取两轴配合端处分别安装两轴承，轴承间用一套筒顶住两轴承。  固定理瓶盘轴和回瓶盘轴时，可将两轴的端盖固定于一隔板上，隔板固定于  减速机之上，与减速机一起固定。具体装配 如图  示。  图  动部分设计图  件的设计选取及校核  1) a. 选用齿轮的材料为大齿轮  45 钢调质处理，小齿轮  40质处理。  b. 齿轮参数的设定  输出轴上的大齿轮需与两齿轮同时啮合，且理瓶盘轴与回瓶盘轴中心线同轴，  即，输出轴与两轴的中心距相同。令输出轴上的齿轮齿数为    ，理瓶盘轴上齿轮  齿数与其相同，以保证理瓶盘轴转速为  瓶盘轴上齿轮齿数为    ,中间齿  轮齿数为    ，则：  化简的：  14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学 本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  为避免根切现象，  取         ，  。  ，故  由于理瓶盘轴套装在回瓶盘轴之上，为防止安装时中间轴与理瓶盘轴之间发  生相互干涉，暂取  m=3。  2)考虑到电机输出轴与理瓶盘轴和回瓶盘轴同时啮合时会产生功率分流，计算  时假设，理瓶盘轴占有  2/3 的功率，回瓶盘轴占有  1/3 的功率。  a. 各轴转速  电机转速  轴 (减速机输出直联轴 ) 转速  轴 (中间轴 ) 轴 (回瓶盘轴 ) b. 轴 (理瓶盘 轴 ) 各轴输入功率  =机轴  轴  轴  轴  轴  15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  c. 各轴转矩  电机轴  轴  轴  轴  轴  3)较核时选取轴较小齿轮较核  按齿面接触疲劳强度初步设计  小齿轮传递的转矩为  齿数比  u= a. 计算许用接触应力 由式  。  ，齿宽系数按硬齿面、非对称布置  ，  (1) 接  触  疲  劳  极  限  应  力  ，  查  资  料  得  ，     (2) 安全系数  式  N=60算应力循环次数  16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  (时间  t 按工作十年 ,每年  250 天，两班制 )。  其中  t=102508h2=40000h, a=1,n= 1 i      60 /18 查资料得，                         b. 验算齿面接触疲劳强度：  由式  (1) 弹性系数  ，查表得，  (2) 接点区域系数  ，查资料得  。  (3) 重合度系数  则  (4) 载荷系数  K 使用系数  K= 。查表得  =载系数  由  17 22392000 60an t 60 140000 22392000 1 6717600 N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  查资料得  齿向载荷分布系数  验调整，可得  按调质齿轮， 8 级精度，非对称布置，装配时不作检  齿间载荷分配系数  查手册，得  故  K= 验算齿面接触疲劳强度  c. 由式  验算齿根弯曲疲劳强度  18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  (1) 由上可知，  =b=40mm,m=3。  (2) 载荷系数  K K= 使用系数  ，动载系数  同前。  齿向载荷分布系数  ，由  = ， b/h=40/0/手册得  齿向载荷分配系数  ，由  查手册得，  =  K= (3) 齿形系数  由  ，  查手册得  ，  =4) 齿根修正系数  ，由  ，  查手册得  (5) 重合度系数  ，  ，  (6) 许用弯曲应力 F 。由式  19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  查表得， 600 F 350全系数  S F =1，寿命系数 Y N ，由   22392000 ，  N 2 6717600 ，查手册得，   寸  系数  ，由  m=3,查表得，  Y X 2 =1。则  (7) 验算疲劳强度  所以，所设计齿 轮满足疲劳强度要求，安全。  4)  轴的设计与校核  a. 初估各轴的直径  由减速机选型参数知 ,其使用系数  f=机输入功率  P=以，  各轴的直径应满足 : b. 轴的结构设计  在初估轴径的基础上，合理安排轴上零件的轴向位置，并解决好轴和轴向零  件的轴向位置固定；轴与轴上零件的周向固定，避免应力集中；轴上零件便于安  装、拆卸。  为保证轴上零件有确定的轴向位置，防止零件沿轴向移动并传递轴向力，轴  20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 重庆大学本科学生毕业设计（论文）  3 理瓶机设计  上零件必须沿轴 向在轴上固定，同时，为了可靠的传递运动和转矩，轴上零件还  必须与轴有可靠的周向固定。本次设计，轴向固定采用轴环，套筒和双圆螺母；  周向固定采用键，过盈联接。具体的结构设计请参看图  表   图  的结构设计  表  的结构设计   21 径向尺寸的确定  轴向尺寸   的确定  应符合轴承内径系