机械原理课程设计 旋转式灌装机

1、机械原理课程设计旋转型灌装机设计说明书1 设计要求和条件1.1设计题目设计旋转型灌装机。在转动工作台上对容器（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。如下图所示，工位1：输入空瓶；工位2：灌装；工位3：封口；工位4：输出灌装好的容器。该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见下表表1 旋转型灌装机技术参数方案号转台直径/min电动机转速/min灌装速度/mind525960121.2 设计提示.装瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。.属冠盖封口，它们可有气泵吸附在压盖机构上，有压盖机构

2、压入（或通过压盖模将瓶盖紧固在）瓶口。设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。.此外，需要设计间歇动机构，以实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠，还应有定位（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。1.3 原始数据1.3.1 总传动比:i=；1.3.2 电动机：转速n=960r/min;1.3.3 凸轮: 转速 n=72r/min; 基圆半径r=60mm;推程=回程=40mm。1.3.4 槽轮: 转速 n=72r/min;=30,根据 c=r/sin=r/cos槽轮拨盘中心距c=2r=160mm

3、;槽轮名义外圆半径r=3 r=139mm;转臂半径r=80mm,锁止弧半径r=kr=47mm;滚子半径=r/6=13.3mm.1.3.5 转台: 直径d=525mm,转速n=12r/min.1.3.6 传动系统:齿轮系传动标准圆柱齿轮: 模数m=5,齿顶高系数ha*=1,c*=0.25,=20z1=40,d1=mz1=200mm: z3=37,d2=mz2=185mm;z2=z2=36,d2=mz2=180mm;z4=z4=z5=z5=42 p=m=15.7mm2 机构设计运动说明所选机构：凸轮机构，槽轮机构，齿轮传动机构。如下图所示图1 机构简图 原动机：选择驱动机构时，必须严格分析每一包装

4、动作的运动规律、调节范围，如明确工作行程和回程运动的速度和加速度的规律、停歇位置、明确各个执行机构在整个包装循环周期内相互配合关系。由于各执行机构必须准确的协调配合，故采用集中驱动方式，即原动机为电动机（n=960r/min）传动机构：齿轮传动，该方案选用轮系为定轴轮系。其中，通过定轴轮系，实现传动比i=执行机构：槽轮机构带动转台实现间歇运动，且为单向转动。根据转台四工位要求，选用槽轮的参数为：槽数z=6，转臂滚子数j=1，特性系数k=(t1为槽轮转动时间，t2为槽轮停歇时间)，运动系数=。如下图所示图2 槽轮结构简图圆柱形凸轮机构实现灌装、封口工序。该课题中，凸轮大小应转台需求而变，据课题得

5、，凸轮转速n=72r/min，凸轮参数r=60mm，推程=回程=40mm，远程，回程均按正旋规律变化，如下图所示图3 凸轮轮廓曲线图4 圆柱凸轮推杆的运动曲线3 机构组合运动3.1机构运动循环图表2 机构运动循环图灌装、封口装置运动灌装、封口工序转台运动静止凸轮转角 0 120 3603.2组合方式： 凸轮机构灌装封口工序齿轮系传动机 完成工作 槽轮机构转台运作图5 组合方式4 灌装机的传动条件 旋转型自动灌装机，所用的动力都是电动机，其功率一般在1-3千瓦之间，电动机的转速通常是很高的，而灌装机的转速不过每分钟几转，满足不了灌装工作的要求，因此，它的传动就需要一套合理的变速系统。对于旋转型灌

6、装机传动部分的要求有以下几点： 4.1 传动平稳 由于主机完成灌装任务是在一个酒缸上进行的，它的进瓶、出瓶准确地灌装等都要求在平稳的工作条件下进行。 4.2 传动系统结构简单 传动系统简单，一方面可以减少功率的消耗，另一方面设备的精度易达到，同时维修方便。 4.3 安全装置旋转型灌装机经常出现的问题是瓶子经常卡住,在设计时应考虑安全装置，在机器发生故障时，能自动停车或自动报警，以便及时排除故障。由于要适应使用厂家经常改变本厂灌装产品的需求，充分发挥设备的潜力，做到一机多用，提高的设备的适应能力，因此灌装机的速度应能当能够改变（调速）以满足需要。 另外，在设计传动系统时考虑到安装、调试、保养的方

7、便性,要满足人体工程学的要求，给工人带来方便，要尽量缩短维修时间，要求便于维修、保养。5 整个机器运动过程电源开启，电动机开始工作（n=960r/min），带动轮系传动实现传动比i =40:3,带动凸轮机构，槽轮机构同时开始工作，凸轮转轴转速n=72r/min，槽轮拨盘转速n=72r/min.当具有凹槽的圆柱回转时，其凹轮的侧面通过嵌于凹槽中的滑块迫使推杆实现上下往复移动，从而实现灌装，封口工序。在该圆柱凸轮的轮廓线上，可以发现其远休接近于圆周时间2/3。在这段时间内，罐装、封口工作进行，在其余推程，回程时间内。实现装置回程。当槽轮拨盘以n=72r/min旋转时，带动槽轮以n=12r/min旋

8、转，达到转台灌装要求，在该槽轮中k=1/2，即槽轮工作时间是停歇时间的1/2，亦即转台旋转时间是停歇时间的1/2，即实现转台与灌装，封口装置的协调配合。小结课程设计就在我们小组成员的共同努力下即将结束，回顾这几天来的辛勤努力，再看一下我们的成果。心中充满了喜悦和一种强烈的集体荣誉感。毕竟是我们的第一次机械设计，是我们对本专业课程的一次实践，其中包含了小组成员的辛酸，也包括了每个人的欣喜.自己根据题目要求,自己总体设计，自己动手把设计图形化，整个过程必须节节相扣,哪个环节出了错，会给整个设计过程带来意想不到的困难，因此需要每个成员慎之又慎,丝毫的麻痹大意都不允许出现。首先说我们的构想,在提交指导

9、老师审核之前，我们小组成员用了整整一天的时间去考虑，每个细节都是经过仔细考虑，恐怕在某个环节上出错。 之后我们小组成员进行了分工，一个总体负责，一个专门负责机构参数的设计，一个负责画图和文档的编排.虽然分了工，但我们也不是在自己的责任之外就不去考虑其他成员的任务，我们相互之间发扬了团结协作的精神，遇到问题一起解决,共同面对设计过程中的问题,共同想解决的办法，同时在解决问题的那个时刻能共同享受那份收获的喜悦.这就是团队合作的意识，再者,我们在设计构成中，用到了很多图形软件，如auto cad。它帮助我们实现我们的设计意图,因此到了现在也才知道，掌握一种图形软件会对设计带来巨大的帮助，同时也感觉到

10、，要想作一个设计师，图形软件的应用应该能达到得心应手的程度才算合格，这也是对我们提出的要求。可惜的是,以前时间浪费了许多，没有能够充分利用时间来学习，以至于现在作图时困难重重，甚至感到力不从心。故在学习本专业的同时能够掌握几种图形软件的应用，会对将来走向设计师的职业有莫大的帮助。而最重要的就是，既然是机械课程设计，如果对所学专业理解和掌握的不好，对于设计而言将会困难重重。课堂上的东西到了现在才算有了更深的理解，很多原来不明白的地方到了现在也才算想通了，这可算是一个跳跃。但归到底，要想设计出好的作品并能应用到生产实践中的话，必须将现在的课程教育与动手实践结合起来，我们认为这也是这次课程设计的目的

11、所在，现在或许会失败，那可能还无所谓，但是如果将来还失败的话，那会给社会带来资源的浪费，无论是人力还是物力。所以我们必须好好学习本专业课程，同时重视平时的动手实践机会。要学会将理论与实践相结合。通过这次课程设计，我们学会了不少东西,团结协作的意识，课程以外知识的学习,以及课程与实践结合的意识，都是我们所能亲身感觉到的，没有多方面的知识做基础,要想成功简直是妄想，所以在课程设计结束的同时提醒大家多多重视这次难得的实践机会。致 谢通过机械原理的学习，使我对机械制造基础方面的知识有了很大的了解，这次又通过“机械原理课程设计”更进一步的深入了解了机械原理这门课程，首先要感谢的是我的机械原理授课老师兼“机械原理课程设计”指导老师张涵老师，她平时上课时注重我们的理论知识，这样在我们做设计的时候，就有了很强的理论基础。还要感谢我们在实习期间帮助与指导我们的实习老师，通过他们的耐心知道，使我们在实习期间少了很多困难，增加了很多额外的书本上没有的知识，这样对我们做的此次课程设计有了很大的帮助。同时还要感谢我们小组的成员，大家一星期以来吃苦耐劳，对着一次一次的失败并没有任何的气馁与退缩，才有了现在我们设计的成功。参考文献1 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理.第七版.北京：