玻璃瓶印花机设计设计计算说明书大学论文.docx
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玻璃瓶印花机设计设计计算说明书大学论文
机械原理课程设计
设计计算说明书
设计题目:
玻璃瓶印花机设计
目录
一、设计题目
1.1设计目的…………………………………………………………?
1.2设计题目…………………………………………………………?
1.3设计条件及设计要求……………………………………………?
1.4设计任务…………………………………………………………?
二、执行机构运动方案设计
2.1功能分解与工艺动作分解………………………………………?
2.2方案选择与分析…………………………………………………?
2.3执行机构设计……………………………………………………?
2.4执行机构运动分析………………………………………………?
2.5机械系统方案设计运动简图……………………………………?
三、传动系统方案设计
3.1传动方案设计……………………………………………………?
3.2电动机的选择……………………………………………………?
3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配………………………?
3.4传动装置的运动和动力参数计算………………………………?
四、设计小结……………………………………………………………?
五、参考文献……………………………………………………………?
一设计题目
1.1设计目的
机械原理课程设计是我们第一次较全面的机械设计的初步训练,是一个重要的实践性教学环节。
设计的目的在于,进一步巩固并灵活运用所学相关知识;培养应用所学过的知识,独立解决工程实际问题的能力,使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念,并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力,提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术数据诸方面的能力,以及利用现代设计方法解决工程问题的能力,以得到一次较完整的设计方法的基本训练。
机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算,是机械产品设计的第一步,是决定机械产品性能的最主要环节,整个过程蕴涵着创新和发明。
为了综合运用机械原理课程的理论知识,分析和解决与本课程有关的实际问题,使所学知识进一步巩固和加深,我们参加了此次的机械原理课程设计。
1.2设计题目
玻璃瓶印花机构及传动装置
玻璃瓶印花机需要完成三个执行动作:
置瓶座(玻璃瓶用人工依顺序装放于座中)作单向间歇(向左)直线移动;定位压块作水平方向的往复移动,以便压紧瓶颈端面或松开;下端装有上墨系统的印花弧形图章上下往复移动。
通过三个执行动作的配合完成玻璃瓶印花工作。
印花过程的工作要求是:
当置瓶座中的玻璃瓶由输送链(或带)移进工作位置后,停止前进,压瓶定位压块开始左移,并压紧瓶颈,使得玻璃瓶固定。
此时,上方的印花弧形图章已向下移动,并压在瓶子柱面上,停止片刻后,印花完毕。
然后,图章上移,定位压块右移松开,输送链带着瓶移开工作位置,后一个瓶又进入工作位置,开始第二次的印花循环过程。
印花后的瓶经烘干后,自动装入专用包装箱内。
1.3设计条件及设计要求
原始数据表:
方案号
6
分配轴转速n(r/min)
50
分配轴输入功率P(kw)
1.0
玻璃瓶单程移距(mm)
115
印花图章上下移距(mm)
52
定位压块左右移距(mm)
25
(1)工作条件:
2班制,工作环境良好,有轻微振动;
(2)使用期限十年,大修期三年;
(3)生产批量:
小批量生产(<20台);
(4)带传动比i≤3;
(5)采用Y型电动机驱动。
(6)分配轴:
与减速器输出轴相连接(各执行机构的输入轴)
1.4设计任务
1、执行机构设计及分析
1)执行机构的选型及其组合
2)拟定执行机构方案,并画出机械传动系统方案示意图
3)执行机构尺寸设计,画出总体机构方案图,确定其基本参数、标明主要尺寸
4)画出执行机构运动简图
2、传动装置设计
1)选择电动机
2)计算总传动比,并分配传动比
3)计算各轴的运动和动力参数
3、撰写课程设计说明书。
二、执行机构运动方案设计
2.1功能分解与工艺动作分解
1)功能分解
为了实现玻璃瓶印花的总功能,将功能分解为:
玻璃瓶输送功能、玻璃瓶定位功能、印花功能。
2)工艺动作过程
要实现上述分功能,有下列工艺动作过程:
(1)利用间歇机构带动传送链(带)将玻璃瓶输送到指定位置,玻璃瓶到位后,间歇机构停歇等待下一循环。
(2)玻璃瓶定位机构向左移动,压紧瓶颈,使得玻璃瓶固定。
(3)印花机构向下移动,压在瓶子柱面上,停止片刻后,印花机构上移。
(4)玻璃瓶定位机构向右移动,松开瓶颈。
(5)间歇机构带动传送链(带)将玻璃瓶移开工作位置,开始第二次印花循环过程。
2.2方案选择与分析
1.方案选择
1)印花机构方案选择
印花机构方案1:
凸轮机构
滑块左右运动方案2:
六连杆机构
印花机构方案3:
导杆机构
印花机构方案4:
凸轮-连杆组合机构
印花机构方案5:
导杆滑块机构
印花机构方案6:
凸轮机构
印花机构方案7:
曲柄滑块机构
印花机构方案8:
正弦机构
印花机构方案9:
五连杆机构
印花机构方案10:
连杆机构
印花机构方案11:
多杆机构
印花机构方案12:
曲柄滑块机构
表1.上述满足执行构件铅垂运动各个机构运动方案定性分析
方
案
号
主要性能特征
功能
功能质量
经济适用性
运动变换
增力
加
压
时
间①
一级传动角②
二级传动角
工作
平稳
性
磨损与变形
效率
复
杂
性
加工装配难度
成本
运动尺寸
1
满足
弱
较短
一般
平稳
较大
较大
较复杂
较难
较高
较大
2
满足
无
较长
较大
有冲击
大
较大
一般
一般
一般
较大
3
满足
弱
较短
一般
有冲击
较小
一般
一般
一般
一般
较大
4
满足
较大
较长
较小
平稳
较小
较大
较复杂
较难
较高
较大
5
满足
较大
较长
一般
平稳
一般
较大
简单
简单
低
较大
6
满足
较大
较长
一般
平稳
一般
较大
简单
简单
较高
较大
7
满足
较大
较短
较大
平稳
较小
较大
一般
一般
低
较大
8
满足
无
短
较大
较平稳
一般
较高
一般
易
一般
较大
9
满足
弱
长
大
有冲击
剧烈
较高
较复杂
难
较高
大
10
满足
较大
长
较小
平稳
较大
较低
一般
易
低
较小
11
满足
较大
长
较小
平稳
较大
较低
一般
易
低
较小
12
满足
较大
长
较小
平稳
较大
较低
一般
易
低
较小
注:
①加压时间是指在相同施压距离内,印头向下移动所用的时间,越长则越有利。
②一级传动角指连杆机构的传动角;二级传动角指六杆机构或连杆复合机构中后一级机构的传动角。
③评价项目应因机构功能不同而有所不同。
对以上方案初步分析如表1。
从表中的分析结果不难看出:
方案:
10性能显较差;
方案:
1有较好综合性能;
其中:
1方案可用于机构系统运动方案的综合。
2).玻璃瓶输送机构方案选择
输送机构方案1:
槽轮机构
输送机构方案2:
不完全齿轮机构
输送机构方案3:
表2上述满足执行构件运动的机构方案定性分析
方案号
功能
经济适用性
间歇送进
工作平稳性
磨损与变形
效率
复杂性
加工装配难度
成本
运动尺寸
1
有
平稳
一般
较高
较复杂
一般
一般
一般
2
有
平稳
一般
较高
较复杂
较难
较高
一般
3
有
平稳
一般
较高
不复杂
一般
一般
一般
对以上方案初步分析如表2。
从表中的分析结果不难看出:
方案:
4性能显较差;
方案:
1、2有较好综合性能;
其中:
1方案可用于机构系统运动方案的综合。
3)玻璃瓶定位机构
玻璃瓶定位机构方案1:
曲柄滑块机构
玻璃瓶定位机构方案2:
有停歇的曲柄滑块机构
玻璃瓶定位机构方案3:
凸轮机构
玻璃瓶定位机构方案4:
叠加杆组机构
玻璃瓶定位机构方案5:
导杆机构
玻璃瓶定位机构方案6:
导杆机构
玻璃瓶定位机构方案7:
凸轮机构
玻璃瓶定位机构方案8:
正弦机构
玻璃瓶定位机构方案9:
凸轮摇杆滑块机构
表3.上述满足执行构件水平运动各个机构运动方案定性分析
方
案
号
主要性能特征
功能
功能质量
经济适用性
运动变换
增力
加压时间①
一级传动角②
二级传动角
工作平稳性
磨损与变形
效率
复杂性
加工装配难度
成本
运动尺寸
1
满足
无
较短
较小
较平稳
低
高
简单
易
低
小
2
满足
无
较短
小
较平稳
一般
较高
一般
易
一般
较大
3
满足
无
长
较小
一般有
一般
较高
较复杂
较难
一般
大
4
满足
弱
长
大
有冲击
剧烈
较高
较复杂
难
较高
大
5
满足
弱
长
较小
较平稳
低
较高
一般
易
低
较小
6
满足
弱
长
较小
平稳
低
较高
一般
易
低
较大
7
满足
较大
长
较小
平稳
较大
较低
一般
易
低
较小
8
满足
无
短
较大
较平稳
一般
较高
一般
易
一般
较大
9
满足
无
短
较小
一般
较大
低
复杂
难
较高
小
①加压时间是指在相同施压距离内,滑块移动所用的时间,越长则越有利。
②一级传动角指连杆机构的传动角;二级传动角指六杆机构或连杆复合机构中后一级机构的传动角。
③评价项目应因机构功能不同而有所不同。
对以上方案初步分析如表3。
从表中的分析结果不难看出:
方案:
7、8性能显较差;
方案:
1有较好综合性能;
其中:
1方案可用于机构系统运动方案的综合。