旋转灌装机说明书

机械基础训练I设计说明书设计题目旋转灌装机学生姓名专业学号指导教师机械基础训练I成绩考核表下表由指导教师按实际情况进行填写考核内容所占比例得分设计方案60说明书20创新与发挥情况10工作态度10指导教师评语成绩与等级对应表优90100良8089中等7079及格6069不及格59分以下总评成绩指导教师签名目录1设计项目及任务311设计题目及原始数据312设计方案提示313设计任务314注意事项32整体方案设计321设计原理及工作过程3瓶子定位功能3灌装功能3封口压盖直线往复运动功能3间歇运动功能。323瓶子定位功能324灌装功能325间歇机构的选择与比较326直线压盖机构的选择与比较327整体运动简图3271工作说明33运动循环图34机构尺寸设计341槽轮间歇机构的设计3411槽轮主要参数的计算。3412平面图3413三维图形3414槽轮运动学仿真3415速度曲线图342凸轮尺寸的设计3421推杆运动规律及封闭类型3422凸轮尺寸的确定3423平面图3424三维图形35心得体会36参考文献31设计项目及任务11设计题目及原始数据设计旋转罐装机。在转动的工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装液体（如饮料，酒，冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装，封口等工序。为保证在这些工位上能够准确的灌装、封口，应有定位装置。如图1中，工位1输入空瓶；工位2灌装；工位3封口；工位4输出包装好的容器。该电动机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见下表。方案号转台直径MM电动机转速R/MIN灌装速度R/MINA600144010B550144012C50096010D600144012E55096010F500144012本次设计选择方案C。12设计方案提示1采用灌瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。2采用软木塞或金属盖封口，它们可由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入（或通过压盖模将瓶盖紧固在）瓶口。设计者只需要设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可以采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。3此外，需要设计间歇传动机构，以实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠，还应该有定位（锁紧）机构。间歇机构可采用槽轮机构，不完全齿轮机构等。定位（锁紧）机构可采用凸轮机构等。13设计任务1至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；2设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制机构运动简图；3机械传动系统和执行机构的尺寸计算；4编写课程设计说明书。（用A4纸张，封面用标准格式）14注意事项每位同学接到课程设计题目后最好准备一个专用笔记本，在课程设计过程中查阅，摘录的资料，初步的计算以及构思草图都记录在案，这些材料是整理设计说明书的基本素材。课程设计所需要的知识可能超出机械原理课程课堂讲述的基本类容，同学应该通过自学补充有关知识。推荐参考资料机械原理课程设计手册邹慧君主编高等教育出版社。每组上交的设计资料包括（1）设计说明书（打印）1份（2）设计方案草图（手写）1份；（3）机械运动方案图样（A3大小）1份，及主要机构的机构运动简图，机构运动线图；机构受力分析图等（按标准格式打印）2整体方案设计21设计原理及工作过程基于上述任务书的要求以及旋转灌装机的工作原理，为了实现旋转灌装机的总功能，我们将其分解为如下功能瓶子定位功能要求保证机器正常运行过程中，瓶子不离开预定的工作位置且震动摇晃在许可范围内。灌装功能要求采用灌瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。封口压盖直线往复运动功能要求瓶子停歇时，装有压盖机构能贴近于瓶口正上方，瓶子运动时，压盖机构原理瓶口，不影响其运动。间歇运动功能。要求圆台每转动60便停歇相同的时间，每次转动时间相等。23瓶子定位功能如下图所示，我们在转台边加一个固定的圆环，圆环在传送带连接处开口。24灌装功能本方案中不详细设计次机构。25间歇机构的选择与比较类型特点应用槽轮结构简单，从动件转位较平稳，而且可以实现任意等时的单向间歇传动，但当拨盘转速较大时，动载荷较大。常用作自动转位机构，特别适用于转位角度在45以上的低速转动。不完全齿轮结构简单，制造容易，从动件可实现较大范围的单向间歇传动，但啮合开始和终止时有冲击，传动不平稳。多用作轻工机械的间歇传动机构。棘轮结构简单，从动件可获得较小角度的可调间歇传动，但传动不平稳，冲击很大。多用于进给系统，以实现送进，转位分度，超越等。比较与选择本设计中1转台低速转动。2因为是瓶子的灌装，所以要求运动时瓶身平稳，晃动小。3转台的转位角度为60。综上，我们选择槽轮来实现机构的间歇运动26直线压盖机构的选择与比较类型特点应用连杆机构结构简单，制造容易，工作可靠，传动距离加远，传递载荷大，可实现急回运动规律，但不易获得匀速运动或其他运动规律传动不平稳，冲击与运动用于从动件行程较大或承受重载的的工作场合，可以实现移动或摆动等复杂运动规律或轨迹。较大。凸轮结构紧凑，工作可靠，调整方便，可获得任意运动规律，但动载荷较大，传动效率较低。用于从动件行程较小和动载荷不大以及要求特定运动规律的场合。比较与选择本设计中1行程为40MM。2低速转动，动载荷较小。3需满足特定的运动规律。4需要实现一段时间的定位。5需要一定的定位精度。综上，我们选择凸轮来实现压盖机构的往复直线运动。27整体运动简图271工作说明一个电动机输出，经过两级齿轮减速达到传动比161一对锥齿轮作为换向装置，减速过后经过一个皮带传送与凸轮压盖连接。工作台与槽轮连接，槽轮转过一个位置是1秒的时间，所以工作台转一个位置也是1秒。272齿轮及带轮传动说明1,2为齿轮Z120,Z280，传动比I12Z2/Z142,3,4为锥齿轮Z220，Z380,Z480传动比I23Z2/Z34,I34Z3/Z41带轮5,6直径相同。N16R/MINN3N1/I12I231R/MIN3运动循环图简述工作台每转动一个位置的时间是1秒，压盖机构需要在这1秒的时间内完成压盖过程。具体是工作台转动时间是1/3秒，停留的时间是2/3秒。在工作台停止时凸轮开始从近休止开始转动使推杆向下运动，到达压盖位置（远休止）压盖，这一过程需要1/3秒。然后压盖过程1/4秒。这样确保在工作台转动前推杆上升，保持工作协调。然后推杆开始回去，这个过程1/6S，工作台转动时间推杆回去然后保持近休止。这样一直循环下去。4机构尺寸设计41槽轮间歇机构的设计411槽轮主要参数的计算已知槽轮每转动60停止一段时间设槽轮旋转60的时间为T1，两次转动之间停止的时间为T2，则T1T21S主动拨盘圆销数N1中心距L100圆销半径为R5槽轮轮叶齿顶厚度通常取B310MM,此处取B5计算1由，可知，槽轮槽数为Z360606,设两槽之间夹角为2，则602302圆销中心轨迹半径RLSIN503SLCOS5034HSLRR425拨盘轴的直径D1，及槽轮轴的直径D2受以下条件限制D1MIN本方案中，取R110MM423平面图此图采用凸轮反转描点法进行绘制。424三维图形5心得体会这是大学生涯里第一次课程设计，刚开始时有种无处下手的感觉，经过辅导老师的指导后，我们返回去把以前学的东西梳理了一遍，并参考了机械原理设计指导类书籍，对设计的基本步骤有了一定的了解，于是着手开始研讨设计此课题。期间遇到了不少困难，我们积极通过网络、书籍来查询相关资料并采取集中讨论后分工完成的方式一步一个脚印的克服了阻碍。通过这次的课题设计，我们熟练掌握了一些常用机构的设计方法和步骤，对课本知识有了更深层次的理解，培养了分析和解决机械类实际问题的能力，并通过的自学的方式，掌握了PRO/E、MATLAB等与机械设计相关的软件。而更重要的是，我们通过小组合作的方式，提升了自己的团队合作能力，懂得了如何听取他人的意见，如何表达自己的想法。6参考文献1孙恒，陈作模，葛文杰机械原理（第八版）北京高等教育出版社，20132裘建新机械原理课程设计北京高等教育出版社，20103濮贵良，陈国定，吴立言机械设计（第九版）北京高等教育出版社，20134同济大学数学系高等数学上海高等教育出版社，200