机械原理课设++旋转型灌装机

1、计算和说明主要结果设计主题设计旋转式充填机。 用转台向包装容器(如玻璃瓶)连续填充流体(如饮料、酒、霜等)，转台在多站休息，实现填充、封口等工序。 为了能在这些站点正确地填充、封口，需要定位装置。 在图1-1中，出口站1 :输入空瓶站2 :填充站3 :封口站4 :包装的容器。图1-1站拨号1.1设计条件该机采用电机驱动，传动方式为机械传动旋转式充填机技术参数程序编号转盘直径。毫米电动机转速r/min填充速度r/min甲组联赛600144010乙级联赛550144012c.c50096010n转速=每小时的生产分配/(转台的模孔数*60)=(60*60)/(6*60)=10r/min1.2设计要

2、求1 .旋转充填机包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三个常用机构。 设计出至少能实现3种运动形式要求的机构(其中至少一个机构没有本组其他成员)，制作包含选定机构的机械系统的示意图(在设计说明书中描述)，比较其优点和缺点，最终选择你认为最合适的机构进行机构综合设计，并对该机构运动的概略2、设计传动系统并确定其传动比(带传动比I2，各级齿轮传动比i7.5 )。3 .在图纸上描绘旋转充填机的传动系统方案图和工作循环图。4 .要求在图纸上绘制凸轮机构设计图(包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置)的运动规则，选择基圆半径，检查最大压力角和最小曲率半径，确定凸轮轮廓线。5 .设计计算其中一对齿轮机构

3、。6 .以上要求中描绘的所有图形都描绘在一张张的附图中。7 .制作设计计算书。2原动机的选定自己的设计采用方案a。 因此，采用电机驱动，其旋转速度为1440r/min。三齿轮比分配原动机以三次减数达到了设计要求。 第一次减速，用减速机的三级减速到20r/min，其齿数比分别为2、6、6。 第二次减速，夹紧装置，旋转装置和压盖装置所需的转速为10r/min，再设计一级减速，达到要求转速，其速度比分别为2。 在第三次减速中，输送辊的直径约为10cm，其转速可达到5r/min，另两级减速，齿轮比均为2即可。4传动机构的设计4.1减速机设计减速机分三级减速，第一级为带传动，第二级为齿轮传动。 具体的设

4、计形象和参数如下所示1是带轮： i1=2。2、3、4、5、6是齿轮： z2=20 z3=120z4=20 z5=120z6=20i32=z3/z2=120/20=6i54=z5/z4=120/20=6n1=n/(I1* I 32 * I 34 )=1440/(2*6*6)=20 r/min4.2二次减速装置设计减速机从齿轮6输出20r/min的旋转速度，通过一级齿轮传递后，减少到10r/min。6、7是齿轮： z6=20 z7=40i76=z7/z6=40/20=2n2=n1/i76=20/2=10r/min4.3第三次减速装置设计减速机从齿轮6输出20r/min的转速，二级减速达到5r/mi

5、n，第一级为齿轮传动，第二级为带传动。 具体的设计图和参数如下所示6、8是齿轮： z6=20 z8=409是带轮： i9=2i86=z8/z6=40/20=2n3=n1/(i86*i9)=20/(2*2)=5r/min4.4齿轮的设计上面是一对标准正齿轮(传动装置的齿轮6和齿轮7 )。 具体参数是z6=20、z7=40、m=5mm、=20。中心距离： a=m(z6 z7)/2=5*(20 40)/2=150mm毫米分度圆半径： r6=a*z6/(z7 z6 )=180*20/(20 40 )=50mm毫米r7=a*z7/(z7 z6)=180*40/(20 40 )=100mm毫米基圆半径：

6、rb6=m *z6*cos=5*20*cos20=47mm毫米rb7=m*z7*cos=5*40*cos20=94mm毫米齿顶圆半径： ra6=(z62ha * ) m/2=(202 *1) *5/2=55mmra7=(z72ha * ) m/2=(402 *1) *5/2=105毫米齿顶圆压力角：a6=arccos【z6cos/(z6 2ha* )=acrcos【20cos20/(20 2*1)】=31.32a7=arccos【z7cos/(z7 2ha* )=acrcos【40cos20/(40 2*1)】=26.50基圆节距： pb6=pb7=mcos=3.14 *5* cos 20=1

7、4.76 mm理论啮合线： N1N2实际啮合线： AB重叠度：a=【z6 (tana6-tan) z7 (tana7-tan)】/2=【20 (tan 31.32-tan 20 ) 40 (tan 26.50-tan 20 )】/2=1.64a1这个齿轮可以连续旋转. 5方案制定比较5.1综述被灌瓶由搬运系统(一般经由清洗瓶机从搬运带搬入)或人工搬入灌瓶机，转台上有多个工位的休息，能够实现填充、封口等工序。 为了能在这些站正确地填充、封口，需要定位装置。设计主要分为下一步1 .进口空瓶：这一程序主要通过运输完成，空瓶可以运输到转盘，顺利进行下列程序。2 .填充：该步骤主要用管状泵填充流体，泵固

8、定在某站上方。3 .封口：用软木栓或金属冠冲压瓶口的密封过程主要以连杆结构完成冲压过程。4 .出口包装的容器：步骤基本相同，通过运输完成。由于以上4个步骤无需简单地考虑填充和运输，旋转式充填机的运动方案设计的重点是转台的间歇运动、封口时的冲压过程、工件的定位和实现这3个动作的机构的选定和设计问题。5.2设计方案的选择机构实现方案转台间歇运动机构滑轮机构不完全齿轮封口的按压机构连杆机构凸轮机构工件的定位机构连杆机构凸轮机构根据上表的分析，机构的实现方案有2*2*2=8种这里采取三个方案5.2.1方案I转台的间歇运动机构是不完全齿轮机构，封口的冲压机构是连杆机构，工件的定位机构是凸轮机构5.2.2

9、方案ii转台的间歇运动机构是不完全齿轮，封口的冲压机构是连杆机构，工件的定位机构是连杆机构5.2.3方案iii转台的间歇运动机构是不完全齿轮机构，封口的冲压机构是凸轮机构，工件的定位机构是凸轮机。5.2.4比较、选择设计方案方案(1)和方案(2)的不同是工件定位机构，方案(1)是凸轮机构，方案(2)是连杆机构。这里凸轮机构比连杆机构更合适1 )凸轮机构可以长时间定位，但连杆机构只能瞬间定位，定位效果差，精度低。2 )凸轮机构比连杆机构更容易设计。3 )结构简单，容易实现另一方面，方案(3)是与方案(1)不同的封口按压机构，方案(3)是凸轮机构，方案(1)是连杆机构。在这里，连杆机构比凸轮机构更

10、适用1 )加工复杂，加工困难。2 )成本高，经济性差。综上所述，方案1在3个方案中是最合适的，最后将方案I选为旋转型充填机的机械运动方案。. 6机械运动循环图. 7凸轮设计、计算、验证由于该凸轮控制对工件进行定位的机构，空气瓶约为100mm，工件定位机构行程60mm就足够了，因此凸轮的推力设计为60mm，以下是推杆的运动规则为了利用反转法更好地设计凸轮，根据上图以表形式表示了位移和转角的关系。度数0-90105120120-300315330-360位移(毫米)0306060300基圆： r0=480mm滚子半径： rr=30行程： h=60mm毫米推力角：=30回去角：=30提前休止角：s=

11、120远休止角：s=180最大压力角：max=281. 9间歇机构设计由于填充速度设计为10r/min，所以工件间隙为6s，转台每旋转60圈就停留1s、5s，设计出以下不完全齿轮机构，完成间歇运用，满足要求左为不完全齿轮，右为标准齿轮，左旋一周，右旋60周。 具体参数是z左=6、z右=36、m=5mm、=20和=60。中心距离： a=m(z左*360/ z7)/2=5*(6*6 36)/2=180mm毫米分度圆半径： r左=r右=a/2=180/2=90mm基圆半径： rb左=rb右=a*cos/2=180*cos20/2=84.6mm毫米齿顶圆半径： ra左=ra右=(z右2ha*)*m/2

12、=(36 2*1)*5/2=95mm齿顶圆压力角：a左=a右=arccos【z右cos/(z右2ha*】=acrcos【36cos20/(36 2*1)】=27基圆节距： Pb左=Pb右=mcos=3.14*5*cos 20=14.76mm. 10整体评价. 11设计感想这是上大学以来第一次的课程设计，什么事都开始很难，但是我们遇到了很多困难，但对我们来说是难得的学习和锻炼的机会。这次机械原理课程的设计持续了10天，时间上有点紧张，设计时考虑的也不充分，但是我们利用这个时间加强了所学的知识，将所学的理论应用到实际的设计中，也充分锻炼了自己的创新能力。 在实际设计过程中，我们也遇到了很多困难，经过我们大家的团结努力，逐渐克服了困难，终于设计出了自己的方案。通过这次机械原理课程的设计，掌握几个常用执行机构、传动机构或者简单的机械的设计方法和过程，提高我们综合运用机械原理课程理论的能力，培养分析和解决一般机械运动的实际问题的能力，进一步强化、深化和扩展所学知识，对今后的学习也有一定的可以更简单、更有效率地学习。. 12参考资料1孙桓，陈作触摸葛文杰主编，机械原理(第7版)北京高等教育出版社，20062彭文生李志明黄华梁主编机械设计北京高等教育出版社20023李继庆陈作接触了主编的机械设计基础北京高等教育出版社1999z2=20z3=120z4=20z5=120z6=20n=1440r/