冷霜自动灌装机 课程设计.docx
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冷霜自动灌装机课程设计
湖南工业大学
课程设计
资料袋
机械工程学院（系、部）第二学年第二学期
课程名称机械原理课程设计指导教师职称教授
学生姓名专业班级学号
题目冷霜自动灌装机
成绩起止日期2012年6月10日～2012年6月20日
目录清单
序号
材料名称
资料数量
备注
1
课程设计任务书
1
2
课程设计说明书
1
3
课程设计图纸
若干
张
4
5
6
机械原理课程设计
设计说明书
冷霜自动灌装机
起止日期：
2012年6月10日至2012年6月20日
学生姓名
班级
学号
成绩
指导教师（签字）
机械工程学院（部）
2012年6月20日
目 录
0.课程设计任务书…………………………………………2
1.设计题目…………………………………………………3
2.工作原理和工艺动作分解………………………………3
3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图……………5
4.灌装机的功能分析与设计过程……….…………………6
5.设计总结…………………………………………………11
湖南工业大学
课程设计任务书
2011—2012学年第2学期
机械工程学院（系、部）机械大类专业1012班级
课程名称：
机械原理课程设计
设计题目：
冷霜自动灌装机
完成期限：
自2012年6月10日至2012年6月20日共1周
内
容
及
任
务
一、设计的任务与主要技术参数
通过出料活塞杆上下往复运动实现冷霜灌装入盒内，。
设计参数是：
1）冷霜自动灌装机的生产能力：
60盒/min。
2）冷霜盒尺寸：
30~50mm，高度h为10~15mm；
3）工作台离地距离为1000~1200mm；
二、设计工作量
要求：
对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确定该机械传动系统的速比和变速机构，作出机构运动简图，对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。
要求有设计说明书一份，相关图纸一至两张。
（有条件的要求用三维动画表述）。
进
度
安
排
起止日期
工作内容
6.10-6.10
构思该机械运动方案
6.11-6.19
运动分析及作图
6.20
整理说明书与答辩
主要
参考
资料
朱理．机械原理［Ｍ］．北京：
高等教育出版社，2008：
15-200
邹慧君．机械原理课程设计［Ｍ］．北京：
高等教育出版社，2009：
15-250
指导教师：
2012年6月10日
系（教研室）主任：
2012年6月10日
1.设计题目：
冷霜自动包装机
1.1设计原理：
冷霜自动灌装机是通过的出料活塞杆冷霜灌装入盒内
1）将空盒送进六工位转盘，利用转盘间歇运动变换不同工位；
2）在灌装工位上空盒上升灌入冷霜；
3）在贴锡纸工位上粘贴锡纸（利用锡纸下降）；
4）在盖盒盖工位上将盒盖压下；
5）送出成品。
2、原始数据及设计要求
1）冷霜自动灌装机的生产能力：
60盒/min。
2）冷霜盒尺寸：
直径D=30～50mm，高度h=10～15mm。
3）工作台面离地面的距离约1100～1200mm。
4）要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠，易于制造。
3、设计方案提示
（1）、六工位合租盘机构可采用槽轮、不完全齿轮、凸轮式间歇机构。
（2）、空盒上升可采用凸轮机构。
（3）、锡纸纸库下降可采用凸轮机构。
（4）、压盖机构也可采用凸轮机构。
为了使上述各机构实现同步、协调工艺动作，三个凸轮可装在一根轴上。
冷霜自动灌装机。
在转动工作台上对包装容器连续灌装冷霜，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，工位1：
输入空瓶；
工位2：
灌装；
工位3：
粘贴锡纸、封口；
工位4：
输出包装好的容器。
旋转型冷霜灌装机
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。
技术参数表
方案号
转台直径
mm
电动机转速
r/min
灌装速度
r/min
A
600
1440
10
B
550
1440
12
C
500
960
10
所以电动机选A或C比较合适题目要求大约60盒\min
2.工作原理和工艺动作分解
工作原理和工艺动作分解
根据工艺过程，机构应具有一个电动机和四个执行构件。
（包装盒的送料机构，将包装盒推起的机构，转盘的间歇运动，最终取料机构）
四个执行构件的运动形式如下所示：
（1）包装盒的送料机构，将空的包装盒推至指定位置，转台间歇一次，进料机构就要来回往复运动一次（一个周期），那么进料机构的主动杆的转速也是60转/分
（2）包装盒推起一边能方便的灌装：
包装盒被送至指定位置后，下方的凸轮开始运动，将包装盒托起到指定位置，可以方便加料。
（3）与送包装盒相同采用凸轮机构来进行取料转台间歇一次，取料机构就要来回往复运动一次，那么取料机构的主动杆的转速也是60转/分。
所以与进料机构相同，可以更好的加强机构的精确度。
（4）整个装盘采用间歇机构运动来实现连续的加料送料等工序根据要求转台有6个工位，且要求停歇，这样该装置采用槽轮机构来实现，其运动时间、停歇时间及每次转动的角度变化范围较大，设计较灵活。
槽轮机构主动轮转一周时，从动轮转六分之一周，从动轮每转停歇六次。
本次设计要求10转/分，即从动轮的转速为10转/分，而主动轮的转速为60转/分。
同时电机转速为1440转/分，因此要采用减速机构。
减速机构由带轮带动，并且由直齿轮和一组蜗轮蜗杆带动。
3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图
拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。
以主动件的转角作为横坐标（0°、360°），以各机构执行构件的位移为纵坐标作出位移曲线。
主动轴每转一圈为其准拟定的运动协调表
运动协调表
工作台
快进
休止
定位
快进
快退
顶起
快进
休止
快退
压盖
快进
休止
快退
取料
休止
快进
快退
*灌装机间歇运动的机构应有下面基本功能：
整个装盘采用间歇机构运动来实现连续的加料送料等工序根据要求转台有6个工位，且要求停歇，这样该装置采用不完全齿轮机构来实现槽轮机构是由普通渐开线齿轮机构演化而成的一种间歇运动机构。
机构的选用
由下图可知
垂直平面换向
平行平面换向
按给定所需要的运动条件和空间，时间条件下，选出来两种方案。
如图：
方案一
方案二
r
方案二：
采用凸轮机构，此机构可以相对精确的将包装盒送到指定位置，但是设计比较麻烦。
顶起包装盒机构设计
同理采用凸轮机构，纵向运动。
粘贴锡纸盒压盒盖
由于将锡纸库盒压盒盖焊接在了一起所以这两个工布是可以一起进行的，由圆柱凸轮机构来实现
转盘间歇机构
方案一
综上所述
机构选用表
功能
执行构件
工艺动作
执行机构
转台旋转
转盘
停歇旋转运动
槽轮机构
进取料机构
包装盒顶起机构
推杆
推杆
横向直线往复运动
纵向推杆
推杆机构
凸轮机构
压盖机构
压盒机构
灌装压头
锡纸库
纵向停歇往复运动
纵向停歇往复运动
摇杆机构
摇杆机构
机构的评定槽轮机构的优点是结构简单，外形尺寸小，工作可靠，能准确地控制转角，机械效率高：
缺点主要是在槽轮的启动和停止时加速度变化大，具有柔性冲击，且随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧槽轮机构一般用于转速不很高的自动机械，轻工机械或仪器仪表中。
5课程设计总结
经过一个星期多的摸索和尝试，在老师的带领和听从同学们的意见下，我将机械设计课程设计任务做完了.这次课程设计，老师分配给我的任务是冷霜自动灌装机的设计，其实在同学们分配的任务中，这个工作算是简单的，因为自动灌装在企业生产中很常见，在生活中遇到的机会也多。
但是生活始终是生活，设计来源于生活，却又要高于生活。
对于我们这些只懂一些皮毛的学生来说，还是一定困难的。
首先，做设计，我们得知道常用的零件，构件。
还有懂一些常用的设计软件，比如autocad。
知道零件的用途和优缺点，才能对机器做出更科学更有效的设计。
毕竟机器是由众多零件构成的，要分析它的受力以及运动工作过程，选取更优的设计方案，这样不仅能节省材料，还能保证设计出来的机器能稳定安全高效的工作。
这就是此次课程设计，我学到的这门课能叫我们的东西，那就是严谨但是要有创新思维要开阔但不能不切实际。
从生活中取材，但不能墨守常规。
做课程设计，不能缺少画图而且画的不止一张，要比较各种方案才能有更好的设计思路。
没有尝试，就很难想象出机器的组成和工作方式。
总的来说，这次课程设计还是顺利的，虽然有很多不懂，但是通过上网，以及老师先前的指导，再加上同学们适当的建议，和自己的努力，都一一克服了这些困难。
特别是对推杆连杆齿轮等构件有了更深的了解。
为以后的学习
工作打下坚实的基础，特别是对cad软件更加熟悉，因为之前练习的不够，对cad不熟悉，导致画图只能手工画，效率低而且不能直接明显地显示方案的具体表现。
现在好很多了，这也是课程设计的收获之一。
感谢老师的指导和同学们的建议，这次课程设计任务顺利的结束了。
我在这次课程设计中，收获不少，学到不少，虽然还是有很多不懂，但情况改善了不少。
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