酒瓶旋盖机说明书

1、、夕 4刖百旋盖机是自动灌装生产线的主要设备之一，它是封口机的一种，广泛用于玻璃瓶或PET瓶的螺纹盖封口。由于螺纹盖具有封口快捷、开启方便及开启后瓶又可重新旋上瓶盖等优点， 所以一些不含气的液料，诸如饮料、酒类、调味料等类似瓶包装的封口中大量采用螺纹盖封 口。半自动酒瓶旋盖机是利用电机旋转带动底座上升顶紧瓶盖顶端，配合锁口装置自动完成锁盖，使其达到完美的锁盖效果。 该旋盖机全部利用机械原理，使用方便，安装简单，具有结 构合理、锁口质量稳定、生产效率高、调整方便、维修简单等优点。具有一定的市场潜力及 应用价值。关键词：旋盖机；设计参数；构件；结构；计算塔里木大学毕业设计目录 TOC o 1-5

2、h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1绪论2选题依据2研究意义2国内外相关情况 2重点研究关键问题及解决思路 2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2酒瓶旋盖机的研制方案 3酒瓶旋盖机的要求 3系统方案原理图 4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 3结构设计计算 5传动部分的设计5锁盖部分的设计9瓶身支撑部分设计 10机壳设计 104各部分结构的校核与计算 11轴承的校核 11键的校核 12轴的计算校核 13 HYPERLINK l bookma

3、rk64 o Current Document 总结16致i小17参考文献 18塔里木大学毕业设计1绪论选题依据包装是根据物体的性能，用适当的材料，容器，施以保护物品的技术。随着市场经济的飞速发展、我国国际化进程的加快以及人们的物质文化生活水平的提高，对包装质量和包装速度的要求不断提高， 包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证。 包装机械为包装提供重要的技术保障，对包装业的发展起着重要的作用。同时在食品、医药、日用品、 化工产品等生产中起着中要的作用。包装机械可以提高劳动生产效率，改善生产环境，降低生产成本，提高产品储运的安全性及档次， 增加产品的附加值，从而提高产品的市场竞争力，

4、带来更大的经济效益和社会效益。包装机械行业是一个市场潜力很大的新兴行业，面临着巨大的国内外市场和极好的发展机会。研究意义包装机械为包装工业提供装备机械，影响着各类包装制品工业的技术水平和产品档次， 制约着包装工业的发展和速度。长期以来，我国包装机械行业非常薄弱，形不成规模和水平， 致使我国包装工业发展极慢。我国包装机械行业在历经了七十年代的起步，八十年代的发展，九十年代由于包装制品发展的需要而实现了高速度发展，但是由于起步迟，起点低，规模小，我国包装机械总体水平要比发达国家落后20年，国内目前需求量的 60/%,尤其是技术含量高的技术装备依赖进口。对于包装制品工业，包装机械是我国包装工业的优势

5、。国内外相关情况提高自动化程度是包装机械发展重要的趋势。产品和产量居世界之首的美国十分重视包装机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制，将自动化操作程序、 数据收集系统、自动检验系统更多用于包装机械之中。日本则长于微电子技术， 用以开那个值包装机械， 有效地促进了无人操作和自动化程度的提高。在计量、制造和技术性能等方面居于世界领先地位的德国也高度重视提高自动化程度。几年前，德国包装机械系统设计时，自动化技术在整个系统操作及运行中还占 30%现在已占到50%A上。 1.4重点研究关键问题及解决思路目前国内灌装生产线中广泛使用的旋开封盖口机大多为直线式旋盖机，由于直线式旋盖机是单通道式旋盖，其生产

6、能力受到限制，不能适应高速旋盖的需要；另外，更换瓶子时调整比较困难，无法对 不同高度瓶子实现快速调整后进行旋盖；旋盖头单一，适应能力差， 每一种瓶盖就要更换一次相应的旋盖头，既浪费时间，又增大成本。所以各生产厂家的旋盖机在旋瓶盖能力、效率、 事宜瓶型、事宜瓶型及自动化程度等方面各有优缺点。为了适应现塔里木大学毕业设计代包装机高速、高效和高可靠性生产的需要，在广泛吸收国内外先进机型的基础上，设计此了机器。食品原料经加工成成品后，为了能够长期保存，并且便于流通、销售和使用。必须装入 相应的容器并封口杀菌，使装入容器内的食品与外界隔绝，不再受到外界空气及微生物的污染而引起腐败。不论是何种容器，铁罐、

7、玻璃罐，或是其他包装材料如铝、塑料等以及由塑 料薄膜、铝箔等制成的复合薄膜，如不能严密封口密封，就不能达到常年保存的目的。所以封口是食品加工过程中的主要工序之一。旋盖机是封口机械中的一种。本课题所设计的半自动酒瓶旋盖机，是通过电机带动带轮来传递动力。锁盖通过四个滚丝轮来完成，可以完成不同高度和瓶盖直径的锁盖工作，具有很好的应用价值以及市场潜力。2酒瓶旋盖机的研制方案酒瓶旋盖机的要求主要技术参数要求：电源：220V 50Hz功率：370W工作方式：电动封口 直径：()25 ()35mm瓶盖高度：735mm生产能力：1200瓶/小时左右适用瓶高：70330mm外型尺寸：730 X 210 X 10

8、50mm重量：65kg产品设计要求一机多用：利用同一台设备旋不同高度、不同直径的瓶盖，提高设备的利用率；(2)使用安全，维修方便：在整体设计中考虑机器的安装、调整和开机以及设备的维修、 保养和维护，使零部件更换方便，尽量做到通用化、标准化；(3)降低成本：为了提高产品质量，要求设备精度和自动化程度高，但设备的售价也相 应提高，因此设计时，要结合生产工艺要求，对相关因素进行综合考虑。(4)旋紧机要合适：过紧则用户不易开瓶，影响顾客使用；过松则不利于密封，造成泄 漏影响产品质量。3塔里木大学毕业设计系统方案原理图旋盖机的工作原理半自动旋盖机工作过程全部利用机械原理，是利用电机旋转带动瓶身支撑部分顶

9、紧瓶盖顶端，配合锁口装置自动完成锁盖，使其达到完美的锁盖效果；系统方案构成旋盖机主要有四部分构成：传动部分、旋盖部分、瓶身支撑部分、机壳部分，如图2-1所示：图2-1总体三维图塔里木大学毕业设计3结构设计计算根据本课题所选的方案，将该半自动旋盖机的结构分为四个部分：传动部分、锁盖部分、瓶身支撑部分和机壳部分。传动部分的设计拟定运动方案此处省略XXXXXXXXXX如需完整文档请联系发布者，免费赠送文档。配套相关图纸、源文件可以咨询购买。海量课程设计、毕业设计资料原稿，CA阖纸，三维模型原件，可咨询扣：2686987875。圆柱凸轮的设计此装置是圆柱凸轮，其目的是使瓶身支撑部分实现升降，如图所示图

10、3-2圆柱凸轮实物图图3-3圆柱凸轮运动简图塔里木大学毕业设计其运动原理简图如图所示，圆柱凸轮1上的最低点与最高点的竖直距离就等于瓶身支撑部分6径向上下运动的行程距离。4为连杆机构，轴3被固定在机壳上不能运动，轴5只能竖直方向上下运动，所以当大齿轮1 (圆柱凸轮)转动时，小圆轮2随凸轮轮廓上下运动，与连杆机构4连接瓶身支撑部分 6上下径向给进。所以可得结论：(3-4)式中：d 一瓶身支撑部分径向上升下降距离带传动设计计算(1)确定设计功率Pc由机械设计基础表13 8查得K a =1.1Pc= Ka xp(3-5)=1.1 私3=0.33 kw(2)选取V带的型号根据Pc和n。由机械设计基础图

11、13-15确定，因工作点处于 Z型区，故选Z型。(3)确定带轮基准直径dd1、dd2选择小带轮直径dd1由机械设计基础表13-9确定dd1=80mm验算带速VV=二 ddf60 1000=5.78m/s(3-6)在525m/s之间，故合乎要求确定从动轮基准直径查机械设计基础表的13-9 取 dd2=200mm=2.5=200mm实际从动轮转速 奥和实际传动比i不计e影响，若算得n2与预定转速相差 1%为允许。.dd2i = 丁 =200/80=2.5 (误差为 0)dd 1塔里木大学毕业设计确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心a0本题目没有给定中心距，初步选定中心距0.7(dd2+ddi)闻

12、 & 2做+ddi)(3-7)0.7 (80+200) a0 2(80+200)196 120符合要求 (6)确定带根数z按机械设计基础式 13-15由式13-14单根V带所能传递的功率p0 = kaPcZF(P0+ p1+ p(3-13)(3-14)塔里木大学毕业设计由机械设计基础表13-7包角修正系数kaka =0.92p0 = ka( p0+ ：Pi+ ：P2)=0.62kw(3-15)Pc取Z=1根Z P =0.33/0.62=0.53(7)确定初拉力F0按机械设计基础式 13-1V带的根数Pc 2.52F0=500 -( K -1)+qv=47.55N(8)计算轴压力Q按机械设计基础

13、式 13-1 a1Q=2F0ZSin -=95.55 N(3-16)(3-17)塔里木大学毕业设计锁盖部分的设计锁盖部分的机械结构1.小皮带轮2.定位轮3.方杆4.定位套5.调节螺栓6.锁紧螺母7.滚丝轮 8.锁口轮9.锁紧螺母10.压盖头11.主轴图3-4锁盖机构工作原理如下：动力传递给带轮1,带轮1与轴11通过平键连接，从而带动主轴 11旋转，方杆3绕主轴11公转。当瓶身支撑部分将酒瓶上升到一定高度，瓶盖接触到压盖头10,瓶身支撑部分继续上身，瓶盖对压盖头10有向上的压力，从而推动方杆3上的滚轮2沿轴11向上运动，因为滚轮此时是由小半径圆柱轴运动到大圆柱轴从而使得锁口轮8和滚丝轮7向轴中心

14、靠近，既向瓶盖靠近，滚丝轮7绕瓶盖公转，滚丝轮 7内部存在弹簧，将沿着瓶口 的螺纹将瓶盖上滚上丝口，从而达到滚丝的目的。 同样锁口轮8沿瓶口的轨迹将瓶盖的底边向里压进去，从而实现锁口的目的。在此锁盖机构工作过程中有时存在滚丝轮和锁口轮太靠近瓶盖瓶口，由于压力过大可能会将瓶口打碎，造成危险。所以设置了调节螺栓5,从而使方杆上连接的滚丝轮和锁口轮能够设置靠近和远离瓶口的合适距离，实现完美滚丝锁口的目的。锁紧螺母6可以调节滚丝轮和锁口轮的上下位置，使两轮可以准确无误的沿着瓶口的螺纹轨迹运动，和锁口的位置。塔里木大学毕业设计滚丝轮和锁口轮调整(1)滚丝轮调整：将瓶子放在托架上，托架升至最高点，先松开锁

15、紧螺母6对滚丝轮调节，使两个滚丝轮 7 (有弹性的)边缘在瓶子的起丝点上，然后松开调节螺栓5,使两个滚丝轮7边缘与盖子相接触，有点压力为宜，再锁紧螺母5.6。(2)锁口轮的调整：调整两个锁口轮8,先松开锁紧螺母 6,调整锁口轮，使两个锁口轮8边缘与瓶盖下边缘接触，有点压力为宜，再锁紧螺母 6。瓶身支撑部分设计瓶身支撑部分要求结构简单、托瓶平稳、迅速、准确、安全可靠。瓶身支撑部分如图所示所示：图3-5瓶身支撑部分瓶身支撑部分有推头，中盘，下盘，圆导柱，偏心定位块，紧定螺钉，和锁紧螺母构成。 紧定螺钉松开时可以调整中盘的上下位置，根据瓶身的高度改变中盘的位置，从而适合不同瓶身高度。松开偏心定位块上

16、的螺钉可以移动偏心定位块的位置，从而适应不同半径大小的瓶身。机壳设计机壳材料机座材料应根据其结构、 工艺、成本、生产批量和生产周期等要求正确选择，常用的有：铸铁和钢。铸铁容易铸成形状复杂的零件；价格较便宜；铸铁的内摩擦大，有良好的抗振性。其缺点是生产周期长，单件生产成本较高；铸件易产生废品，质量不易控制；铸件的加工余量大， 机械加工费用大。常用的灰口铸铁有两种：HT200适用于外形较简单，单位压力较大(p5公斤/厘米2)10塔里木大学毕业设计的导轨，或弯曲应力较大的（T 300公斤/厘米2）床身等；HT150的流动性较好，但机械 性能稍差，适用于形状复杂而载荷不大的机座。若灰口铸铁不能满足耐磨

17、性要求，应采用耐磨铸铁。用钢材焊接成机架。 钢的弹性模量比铸铁大，焊接机架的壁厚较薄， 其重量比同样刚度的机座约轻20%50%在单件小批量生产情况下，生产周期较短，所需设备简单；焊接机架 的缺点是钢的抗振性能较差，在结构上需采取防振措施；钳工工作量较大；成批生产时成本较（Wj 本设计的机座采用的是 45钢，45钢属于调质钢，经淬火加高温回火后，具有良好的综 合力学性能，主要用于要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件，如轴类零件。这类钢在机械制造中应用最广泛，其中以45钢最为突出。时效处理制造机座时，铸造（或焊接）、热处理及机加工等都会产生高温，因各部分冷却速度不 同而收缩不均匀，使金属内部产生内

18、应力。 如果不进行时效处理， 将因内应力的逐渐重新分 布而变形，使机座丧失原有的精度。时效处理就是在精加工之前，使机座充分变形，消除内应力，提高其尺寸的稳定性。常见的方法有自然时效、人工时效和振动时效等几种，其中以人工时效应用最广。4各部分结构的校核与计算轴承的校核5000h。但是考虑到不正常情况（4-1）机械设计式（13-8a ）(4-2)凸轮轴深沟球轴承 6206的校核：此凸轮轴承是一对深沟球轴承。参照设计手册，设定其工作寿命为在锁盖机中，该轴承在正常情况下不受或者受轻微的轴向载荷。的发生，设所受轴向载荷与径向动载荷之间有Fa Fr e则根据机械设计表13-5 ,可知求该情况下当量动载荷应

19、用P = fp XFr YFa参照机械设计，取f p = 1.2参照机械设计手册，取X = 0.44 ；11塔里木大学毕业设计参照机械设计手册，取其极大值丫 =1.47；设该轴承对上的单个轴承的轴向载荷Fa =100 N a ,取其径向载荷Fr = 0.44Fa = 44N则:P =fpXFYFa i-1.2(0.44 100 1.47 100) -229.2N取转速n =538.1r/min根据机械设计，求轴承应有的基本额定动载荷值60nLhC = P.；6 h =229.2 3,10660 538.1 5000106=1248N(4-3)参照机械设计手册知，6205轴承的基本额定动载荷Cr

20、 -14000N验算6205轴承的寿命，根据机械设计式13-5=43725h 5000h(4-4)企、106 30 )3 60n P )60m 538.1 1248 )故选择该对深沟球轴承 6205符合设计要求。键的校核普通平键（A型）的强度条件为2T 103kld-pl(4-5)普通平键（C型）的强度条件为2T 103kld(4-6)式中T 传递的转矢I,单位为 N *m ;键与轮毂键槽的接触高度,k = 0.5h，此处h为键的高度，单位为mm ；键的工作长度，单位为mm , a型圆头平键l = L b , c型圆头平键l = L -0.5b这里L为键的公称长度，单位为mm； b为键的宽度，

21、单位为 mm；12塔里木大学毕业设计轴的直径，单位为 mm ；键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，单位为MPa ；公称转矩为(4-7)主轴71T -9550-n在传动过程中，考虑每级功率传递效率为0.9。则过渡齿轮轴 49、凸轮轴28、的相应公称转矩为:T49 =9550- =8.45N，mnT28 =9550*0.9*0.9*0.9=6.5N，mnpT71 =9550 *0.9*0.9 =22.3N *m n71上对于三根轴来说，过渡齿轮轴49和凸轮轴28上面的键均较为安全。下面对主轴的键进行校核。均选择其最危险的键进行校核。取主轴71上最危险的键进行校核2T 1032 22.3 10

22、3kld - 4 10 17= 65.6MPaI p(4-8)故此主轴71上键安全。轴的计算校核根据轴的强度条件16Tmaxnh (4-9)=60Mpa故得到过渡齿轮轴49、凸轮轴28以及主轴71的最小直径为d493 16Tmaxy n h 3 16 8.4560 二 106=0.009m = 9mm316Tmax28 一3 二 L 16 6.560 二 106=0.008m =8mm13塔里木大学毕业设计向16 22.工。O2m =.m71 : I. I .6。二 106而实际过渡齿轮轴 49的最小直径为25mm,凸轮轴28的最小直径为 25mm,主轴71 的最小直径为22mm,均大于所求的

23、最小直径，可以证明，上述各轴均符合强度要求。由于主轴71受力较过渡齿轮轴 49及凸轮轴28复杂，再按弯扭合成应力校核轴的强度。根据轴的结构图（图9）,深沟球轴承作为支点，因此作为简支梁的轴的支撑跨距为113mm。A B CD图4-1 主轴的结构图从主轴的结构图可以看出截面B是主轴的危险截面，为了计算需要，将支反力取为一瓶装满1000 Ml水的瓶子的重力的 20倍。P =10 20 =200N现将计算出截面B处得Mh , MV,及M的值如下。弯矩 M ：Mh =1235N mmMV1 =1347N mmMV2 - -1672N mm所以总弯矩为：M1 =，1233+13472 =18275N m

24、mM2 =12352 十 16722 =20785N mm14塔里木大学毕业设计所以扭矩T为：T3 = 5632N mm按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面B）。根据以上数据，及轴单项旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取口=0.6,轴的计算应力otca caM； (T3)2W1827.52 (0.6 5632)20.1 703M Pa4.3M Pa(4-10)前已确定主轴的材料为 Q235A,。/=40MPa。因此仃ca。,故主轴安全。15塔里木大学毕业设计总结经过为期十二周的奋战，我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只

25、是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业 设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。以前老是觉得自己什 么东西都会，什么东西都懂，通过这次毕业设计我明白了自己原来知识还比较欠缺，自己要学习 的东西还有太多。总得来说通过这次毕业设计我体会到了学以致用的含义并学到了更多的知识。 许多能力也在这次毕业设计中得到锻炼：(1)机械类方面的设计大体都一样，在弄清楚和计算好机械零部件的情况下，设计起来会 相对得心应手。比如我这次的酒瓶旋盖机设计，因为在设计前就进行了深入了解，在设计中自然 更加容易。如零部件该由什么材料制造，在以后设计中遇到

26、相同的条件就可以选择相同的材料。(2)这次毕业设计也进一步加深了对连杆机构和凸轮机构的理解和运用。因为在大二时期学 过有关这两个机构方面的知识，通过这次设计更加的巩固了以前的知识。本次设计中的圆柱凸轮 是我第一次遇到，通过凸轮轮廓和连杆机构从而实现瓶身支撑部分的升降。将绕轴旋转的运动转 换为轴向上下的运动。由于学识有限，圆柱凸轮轮廓的表面设计还是不够标准，不够正规。(3)目前国内灌装生产线中广泛使用的旋开封盖口机大多为直线式旋盖机，由于直线式旋盖 机是单通道式旋盖，其生产能力受到限制，不能适应高速旋盖的需要 ；另外，更换瓶子时调整比 较困难，无法对不同高度瓶子实现快速调整后进行旋盖；旋盖头单一

27、，适应能力差，每一种瓶 盖就要更换一次相应的旋盖头，既浪费时间，又增大成本。本次设计利用同一台设备旋不同高度、 不同直径的瓶盖，提高设备的利用率，解决了上面的弊端。(4)本课题所设计的半自动酒瓶旋盖机以电机为动力，进过 V带，齿轮以及凸轮结构带动瓶 身支撑部分上下升降，配合旋盖机构运动实现锁盖。锁盖工艺性能好，生产能力高，具有良好的 应用价值及市场潜力。这次设计也提升了对一些绘图软件如AutoCAD口 SolidWorks和办公软件Word PowerPoint的熟悉和运用。毕业设计结束了，但在毕业设计中我所表现出的毅力和遇到问题直面去解决问题的态度将对 我以后的工作和生活起到巨大的作用。16

28、塔里木大学毕业设计致谢经过这几个月的努力，在老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持下，本次毕业设计 已圆满结束，由于自身经验的匮乏和学习上的欠缺，整个设计中肯定还存在尚未发现的缺点和错 误，设计上还有许多考虑不周全的地方，恳请评阅的各位老师，多予指正，不胜感激在我将在以 后工作中一定会逐步改正。首先，我要特别感谢指导老师安静这段时间对我的悉心指导。每次与导师见面的时候，指导 老师总是会仔细询问我们的设计状况，我设计内容中遇到困难，指导在百忙之中通过邮件来给我 指出错误并附加说明，细心的为我讲解设计中的疑惑，让我改正，让我能更好的完成毕业设计。 他严谨的治学和科研精神是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次，我要感谢大学里