玻璃瓶印花机构及传动装置2010.doc

机械原理课程设计任务书玻璃瓶印花机构设计班级学号： 学生姓名： 题号： 1、功能要求印花弧形图章向下移动，并压在瓶子柱面上，实现在玻璃瓶表面印花功能。2、原始数据及设计要求1）要求有三个基本工艺动作：u 步进机构将玻璃瓶推进到工作位置；u 压瓶机构压紧瓶颈，使得玻璃瓶停止固定；u 印花机构印花。2）原始数据数据编号123A：生产率(瓶/小时)12002400B：印花图章行程（mm）455055C：定位压块行程（mm）403020D：玻璃瓶间歇移距（mm）80100120任务分配：按学号顺序选择编号A1B1C1D1-3、A1B1C2D1-3，每位学生要在相应的方框内打。3、设计任务1）设计传动系统并确定其传动比及其分配；2）画出运动循环图； 3）根据工艺动作进行机构的选型并进行方案评价；4）画出运动方案简图；5）设计机构运动尺寸；6）编写课程设计说明书。设计说明书简明指导注：以下内容仅作为参考，其中的隶书体文字为相应内容的说明。一、设计说明书包括的主要内容（要装订成册）0封面（班级统一）1设计任务书2目录（要有页码）3正文小结（感想）参考文献（要规范）二、设计说明正文示例1印花玻璃瓶概述（根据查阅的相关资料，作简要概述）2工作原理及执行构件工艺动作（说明工作原理，所需的工艺动作。）印花过程采用往复冲压工作原理。当玻璃瓶进入工作位置后，停止前，压瓶定位块压紧瓶颈，使得玻璃瓶停止固定。此时，上方的印花弧形图章已向下移动，并压在瓶子柱面上，停止片刻后，印花完毕。然后，图章上移，定位压块松开，玻璃瓶移开工作位置，后一个瓶又进入工作位置，开始第二次的印花循环过程。印花后的瓶经烘干后，自动装入专用包装箱内。根据上述动作原理，可得出玻璃瓶印花机构要求有三个主要工艺动作：1）间歇移动步进机构：将玻璃瓶推进到工作位置；2）往复移动（或往复摆动）压瓶机构：压紧瓶颈，使得玻璃瓶停止固定；3）往复移动印花机构：带动图章在玻璃瓶上印花。3执行构件运动循环图（参见教材中运动循环图画法内容）对于三个工艺动作，确定印花机构的上下往复运动作为主要运动，并设定最高位置为起点，也是一个运动循环的终点。一般输入运动为转动，循环周期定为360。对于其他工艺动作：压瓶机构和步进机构的工艺动作与主运动要有先后顺序、相位等协调配合关系，它们运动关系是，当印花冲头在压印冲程的前半段和回程的后半段（冲头远离玻璃瓶表面）时，步进机构运动进行送料，这时压瓶机构应在放松状态。反之，当印花冲头在压印冲程的后半段和回程的前半段（冲头离玻璃瓶表面较近）时，步进机构应静止，这时压瓶机构应在压紧状态。三个执行构件的运动循环图见下表1。表1 执行构件运动循环图分配轴转角0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360印花机构压印冲程回程压瓶机构放松压紧放松步进机构步进静止步进（其中各执行构件的角度，根据自己的分析确定）4、执行机构的选型根据印花机构、压瓶机构和步进机构的动作要求和结构特点，选择常用的执行机构列出表2，这一表格称为执行机构的形态学矩阵。表2 执行机构的形态学矩阵工艺动作工艺动作解（匹配机构）1234印花机构（转动往复移动）曲柄滑块机构正弦机构直动推杆凸轮机构六杆滑快机构压瓶机构（转动往复移动或摆动）曲柄滑块机构摆动推杆凸轮机构+摆杆滑块机构直动推杆凸轮机构摆动推杆凸轮机构+齿轮齿条机构步进机构（转动单向间歇移动）槽轮机构+挠性传动凸轮式间歇运动机构+挠性传动不完全齿轮机构+挠性传动曲柄摇杆机构+棘轮机构+挠性传动方案II 方案I（其中各工艺动作执行机构仅为参考，同学根据自己勤奋和聪明才智，查阅资料、组合不同的机构或自己创新作为匹配机构的解，每个动作不少于3个机构）通过排列组合可构成多种机械运动方案。如果列出所有方案，可得N=444=64种。从这些方案中剔除明显不合理的，再进行综合评价：是否满足预定的运动要求；运动精确度；制造难易；成本高低；是否满足环境、动力源、生产条件等限制条件。最后选出几个较好的方案。如我们从中选择两个结构比较简单的方案：方案I：印花机构采用曲柄滑块机构、压瓶机构采用摆动推杆凸轮机构+摆杆滑块机构、步进机构采用不完全齿轮机构+挠性传动。方案II：印花机构采用直动推杆凸轮机构、压瓶机构采用摆动推杆凸轮机构+齿轮齿条机构、步进机构采用槽轮机构+挠性传动。5、机械运动方案的评价1）评价内容（1）功能 主要包括运动规律型式和传动精度等。（2）工作性能 主要包括应用范围、可调性、运转速度和承载能力等。（3）动力性能 主要包括加速度峰值、噪声、耐磨性、可靠性等。（4）经济性 主要包括制造难易、制造误差敏感性、调整方便性、能耗大小等。（5）结构紧凑 主要包括尺寸、重量、结构复杂性等。2）对选择的两种方案进行评价表3 玻璃瓶印花机构的两种方案评分表序号评价指标加权系数qi方案方案PiPiqiPiPiqi1功能0.2541.0051.252工作性能0.2030.6051.003动力性能0.2040.8051.004经济性0.2040.8040.805结构紧凑0.1550.6530.45总分Piqi3.854.50理想程度Piqi /P max0.770.90注：表中P max=5。（表中的具体数值为模拟性质，应根据自己所选方案进行分析确定）方案的理想程度比方案高，所以选择该方案。通过这种方法评价，可比较直观地了解机械运动方案各项性能指标的优劣，了解产品的价值，为进一步的优化决策提供了依据。6、设计传动系统并确定其传动比及其分配（选择电机转速，计算所需总传动比，然后决定传动系统需要几级，确定传动类型，并进行传动比分类。）1）分配轴转速根据生产率计算分配轴转速2）电机转速及总传动比电机转速可选择同步转速为750、1000、1500r/min之一，相应的额定转速可选为730、970、1460r/min。3）传动比分配决定传动系统需要几级，确定传动类型，并进行传动比分配。7、绘制机构运动方案简图（用A3图幅绘制玻璃瓶印花完整机构运动简图，标出各构件的名称，简要说明工作原理）图示玻璃瓶印花机的机构运动简图，电动机1通过带传动2和减速器3减速后，经联轴器4驱动分配轴5转动。此时，固联在其上地槽轮机构12地拨盘驱动槽轮作单向间歇转动，通过固联在其上地链轮使得输送链7及其上置瓶座10，（玻璃瓶用人工依顺序装放于座中），也作单向间歇移动。同时，分配轴5通过摆动从动件圆柱凸轮机构14和齿轮齿条机构13使得定位压块11作水平方向地往复移动，以便压紧瓶颈端面或松开。同时，分配轴5通过链传动6和直动从动件盘形凸轮机构8使得从动件下端装有上墨系统地印花弧形图章9作上下往复移动。印花过程的工作原理是：当输送链上的玻璃瓶左移进入工作位置后，停止前，压瓶定位块11可开始左移，并压紧瓶颈，使得玻璃瓶停止固定。此时，上方的印花弧形图章已向下移动，并压在瓶子柱面上，停止片刻后，印花完毕。然后，图章上移，定位压块右移松开，输送链带着瓶移开工作位置，后一个瓶又进入工作位置，开始第二次的印花循环过程。印