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旋转型灌装机课程设计说明书
- 2021-02-05 02:31-

  旋转型灌装机课程设计说明书目录 设计题目1.1设计条件 1.2 设计任务 1.3 设计思路 传动比分配4传动机构的设计 4.1 减速器的设计4.2 第二次减速装置设计4.3 第三次 减速装置设计4.4 齿轮的设计 方案拟定比较5.1综述5.2 选择设计方案5.3 方案确定 间歇机构设计10 设计感想 11 参考资料 设计题目设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器(如玻璃瓶)连续灌装流 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地灌装、封口,应有定位装置。如图 8.4 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。 1.1 设计条件 该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动 旋转型灌装机技术参数 方案号 转台直径 mm 电动机转速 r/min 灌装速度 r/min 6001440 10 5501440 12 500960 15 1.2 设计要求 旋转灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。至少设 计出三种能实现其运动形式要求的机构 设计传动系统并确定其传动比分配 3.在用 A2 图纸上画出旋转灌装机的运动方案简图和用运动循环图分配各机 构的节拍。 对连杆机构进行速度和加速度的分析,绘出运动线图,用图解法或者是解析 法设计平面连杆机构 凸轮机构的计算,按要求选择从动件运动规律,并确定基园半径,最大压力角, 最小曲率半径。对盘状凸轮要用解析法计算出理论廓线、实际廓线值。绘制从动 件运动规律线图及凸轮廓线图。 齿轮机构的设计计算。 7.编写设计计算说明书。 原动机的选择本身设计采用方案C。故采用电动机驱动,其转速为960r/min。 灌装速度为10 r/min 传动比分配原动机通过三次减数达到设计要求。第一次减速,通过减速器三级减速到 20r/min,其传动比分别为2、6、6。第二次减速,夹紧装置,转动装置及压盖装置 所需转速为10r/min,另设计一级减速,使转速达到要求,其传动比分别为2。第三 次减速,传送带滚轴直径约为 10cm,其转速为 5r/min 即可满足要求,另设两级减 速,传动比都为2 即可。 传动机构的设计4.1 减速器设计 减速器分为三级减速,第一级为皮带传动,后两级都为齿轮传动。具体设 计示意图及参数如下 为齿轮:z220 z3120 z420 z5120 z620 i32z3/z2120/206 i54z5/z4120/206 n1n/i1*i32*i34960/2*6*615r/min 4.2 第二次减速装置设计 减速器由齿轮 输出15r/min 的转速,经过一级齿轮传动后,减少到 10r/min。 为齿轮:z620z730 i76z7/z630/201.5 n2n1/i7620/210r/min 4.3 第三次减速装置设计 减速器由齿轮6 输出15r/min 的转速,经两级减速后达到5r/min,第一级 为齿轮传动,第二级为皮带传动。具体设计示意图及参数如下: 为皮带轮:i92i86z8/z630/201.5 n3n1/i86*i920/2*25r/min 4.4 齿轮的设计 上为一对标准直齿轮(传动装置中的齿轮 和齿轮7)。具体参数 为:z620,z730,m6mm,α 20。 中心距:amz6+ z7/2150*20+30/2150mm 分度圆半径:r6 a*z6/2(z7+z6) 150*20/2(20+30) 30mm r7 a*z7/2(z7+z6) 150*30/2(20+30) 45mm 基圆半径:rb6m *z6*cosα 6*20*cos2056mm rb7m*z7*cosα 6*30*cos20112mm 齿顶圆半径:ra6z6+2ha**m/220+2*1*6/266mm ra7z7+2ha**m/230+2*1*6/2126mm 齿顶圆压力角:α a6arccos【z6cosα /(z6+2ha*)】 acrcos【20cos20/(20+2*1)】 31.32 a7arccos【z7cosα/(z7+2ha*)】 acrcos【30cos20/(30+2*1)】 26.50 基圆齿距:pb6pb7π mcosα 3.14*5*cos 2014.76mm 理论啮合线 实际啮合线:AB 重合度:ε a【z6tanα a6-tanα +z7tanα a7-tanα 【20tan31.32-tan20+40tan26.50-tan20】/2π 1.64 方案拟定比较5.1 综述 待灌瓶由传送系统一般经洗瓶机由输送带输入或人工送入灌装机进瓶机 构,转台有多工位停歇,可实现灌装、封口等工序。为保证在这些工位上能够准确 地灌装、封口,应有定位装置。 我们将设计主要分成下几个步骤: 1.输入空瓶:这个步骤主要通过传送带来完成,把空瓶输送到转台上使下个 步骤能够顺利进行。 2.灌装:这个步骤主要通过灌瓶泵灌装流体,而泵固定在某工位的上方。 3.封口:用软木塞或者金属冠通过冲压对瓶口进行密封的过程,主要通过连 杆结构来完成冲压过程。 4.输出包装好的容器:步骤基本同 1,也是通过传送带来完成。 以上 由于灌装和传送较为简单无须进行考虑,因此,旋转型灌装机运动方案设计 重点考虑便在于转盘的间歇运动、封口时的冲压过程、工件的定位,和实现这 个动作的机构的选型和设计问题。5.2 选择设计方案 机构 实现方案 转盘的间歇运动机构 槽轮机构 不完全齿轮 封口的压盖机构 连杆机构 凸轮机构 工件的定位机构 连杆机构 凸轮机构 根据上表分析得知 机构的实现方案有 2*2*28 种实现方案 为了实现工件定位机构,比较凸轮机构和连杆机构之间的优缺点; 因为: 1)凸轮机构能实现长时间定位,而连杆机构只能瞬时定位,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。 所以,在这里凸轮机构比连杆机构更适用。 为了实现封口的压盖机构,比较凸轮机构和连杆机构之间的优缺点; 因为凸轮机构, 加工复杂,加工难度大。 造价较高,经济性不好。 所以在这里连杆机构比凸轮机构更适用。 为了实现转盘的间歇运动机构,比较槽轮机构和不完全齿轮之间的优缺 因为:与其他间歇运动机构相比,不完全齿轮机构结构简单。 主动轮转动一周时,其从动轮的停歇次数,每次停歇的时间和每次传动的角 度等变化范围大,因而设计灵活。 而且它一般适用于低速、轻载的场合,并且主动轮和从动轮不能互换。 所以在这里我们选择不完全齿轮来实现转盘的间歇运动。 综上可知:转盘的间歇运动机构,我们选择不完全齿轮机构;封口的冲压 机构,我们选择连杆机构;工件的定位机构,我们选择凸轮机构。 5.3 方案确定 转盘的间歇运动机构为不完全齿轮机构,封口的冲压机构为连杆机构, 工件的定位机构为凸轮机构 转盘的间歇运动机构为不完全齿轮,封口的冲压机构为连杆机构,工件的 定位机构为连杆机构 5.2.3 方案 转盘的间歇运动机构为不完全齿轮机构,封口的冲压机构为凸轮机构,工件 的定位机构为凸轮机。 机械运动循环图7凸轮设计、计算及校核 此凸轮为控制定位工件机构,由于空瓶大约为 100mm,工件定位机构只需 60mm 行程足够,故凸轮的推程设计为60mm,以下为推杆的运动规律: 为了更好的利用反转法设计凸轮,根据上图以表格的形式表示出位移和转角 的关系。 度数 0-90 105 120 120 -300 315 330 -360 位移(mm) 3060 60 30 基圆:r0480mm滚子半径:rr30 行程:h60mm 30回程角:φ `30 进休止角:φ s120 远休止角:φ s`180 最大压力角:α 28

  1 间歇机构设计由于设计灌装速度为 10r/min,因此每个工作间隙为 6s,转台每转动 60用 时1s,停留5s,由此设计如下不完全齿轮机构,完成间歇运用,以达到要求 左边为不完全齿轮,右边为标准齿轮,左边齿轮转一圈,右边齿轮转动 60。具体参数为:z 右36,m5mm,α20,θ 60。 中心距:amz 左*360/θ z7/25*6*6+36/2180mm分度圆半径:r 右a/2180/290mm基圆半径:rb rb右a*cosα /2180*cos20/284.6mm 齿顶圆半径:ra 右+2ha**m/236+2*1*5/295mm齿顶圆压力角:α 右arccos【z右cosα 右+2ha*)】acrcos【36cos20/(36+2*1)】27 基圆齿距:Pb 左Pb mcosα3.14*5*cos 2014.76mm .10 设计感想第一次做课程设计,发现真的很难,不是以前想的那么简单。通 过这次课程设计,发现好多以前学习的内容已经忘记,好多知识理解的不够深刻, 以前所学习的知识不能相互联系整合,学习的知识不能联系实际。这次课程设计 对于我们来说真的是一次难得的学习与锻炼的机会。 这次机械原理课程设计时间上虽有些紧张,做设计的时候考虑的也并 不周全,但我们利用这段时间巩固了所学的知识,把所学理论运用到实际设计当 中,也充分的锻炼自己的能力。 通过这次机械原理课程设计,掌握了一些常用执 行机构、传动机构或简单机器的设计方法和过程,提高了我们综合运用机械原理 课程理论的能力,培养了分析和解决一般机械运动实际问题的能力,并使所学知 识得到进一步巩固、深化和扩展,对以后的学习也奠定了一定的基础。总之,这次 机械原理设计让自己学习到了很多,也让自己认识到自身的不足和缺点,让自己 知道了自身需要提高和改进的地方。 .11 参考资料 葛文杰主编,机械原理(第七版) 北京 高等教育出版 社,2006 主编机械原理课程设计 北京 高等教育出版社 2009 [3]彭文生 李志明 黄华梁主编 机械设计 北京高等教育出版社 2002 陈作摸主编机械设计基础 北京高等教育出版社 1999z220 z3120 z420 z5120 z620 n960r/min i1=2 i326 i546 n115r/min z620 z730 i761.5 n210r/min z620 z830 i92 i861.5 n35r/min z620 z730 m6mm 20a150mm r630mm r745mm rb656mm rb7112mm ra666mm ra7126mm a726.50pb614.76mm a1.64

  1 右36m5mm 60a180mm 右90mmrb 84.6mmrb 右84.6mm ra ra右95mm 右27Pb 左4.76mm Pb 右14.76mm

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