旋转型灌装机机械设计制造及其自动化专业课程设计.docx

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旋转型灌装机机械设计制造及其自动化专业课程设计

旋转型灌装机（机械设计制造及其自动化专业课程设计）

　　丽水学院《机械原理》课程设计

　　机械原理课程设计

　　旋转型灌装机

　　学　　院：

机电建工学院

　　专　　业：

机械设计制造及其自动化班　　级：

机自091成　　员：

余建丰

　　柴佳力　　李泽龙

　　指导老师：

李盛宇

　　日　　期：

　　0　　

　　丽水学院《机械原理》课程设计

　　目录

　　1.设计题目　　…………………………………………………………………………2设计条件　　…………………………………………………………………………2设计任务　　…………………………………………………………………………3设计思路　　…………………………………………………………………………3

　　2.原动机的选择　　…………………………………………………………………………3

　　3.传动比分配　　

　　4.传动机构的设计　　减速器设计　　第二次减速装置设计第三次减速装置设计齿轮的设计　　

　　5.方案选择　　综述　　选择设计方案　　方案确定　　

　　6．机械运动循环图　　

　　7．凸轮设计、计算及校核　　

　　8．连杆机构的设计及校核　　

　　9．间歇机构设计　　

　　10.整体评价　　

　　11．设计小结　　

　　12.参考资料　　

　　…………………………………………………………………………3…………………………………………………………………………4…………………………………………………………………………4…………………………………………………………………………5…………………………………………………………………………5…………………………………………………………………………6…………………………………………………………………………8……………………………………………………………………………8……………………………………………………………………………810……………………………………………………………………………11……………………………………………………………………………12……………………………………………………………………………13……………………………………………………………………………15……………………………………………………………………………16……………………………………………………………………………17……………………………………………………………………………17　　1　　……………………………………………………………………………　　

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　　主要结果　　1.设计题目设计旋转型灌装机。

在转动工作台上对包装容器连续灌装流体，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1-1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。

固定工作台14传送带23转台图1-1六工位转盘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ABC转台直径mm600550500电动机转速r/min14401440960灌装速度r/min101210n转速=每小时生产定额/=/=10r/min　　2　　

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　　1.旋转灌装机一般应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。

2.设计传动系统并确定其传动比3.绘制旋转型灌装机的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构节拍。

4.解析法对连杆机构进行速度，加速度分析，绘出运动线图。

图解法或解析法设计平面连杆机构。

5.在图纸上画出凸轮机构设计图；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮轮廓线。

6.设计计算其中一对齿轮机构。

7.编写设计计算说明书一份。

　　设计思路1.采用灌装泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。

2．采用软木塞或金属冠盖封口，它们可以气泵吸附在压盖机构上，压盖机构压入。

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。

3.此外，需要设计间歇传动机构，以实现工作转台的间歇传动。

为保证停歇可靠，还应有定位机构。

间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等。

定位缩紧机构可采用凸轮机构等。

　　本身设计采用方案A。

故采用电动机驱动，其转速为1440r/min。

　　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，转动装置及设计任务2原动机的选择3传动比分配　　3　　

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　　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。

4传动机构的设计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　　134256z2=20z3=120z4=201为皮带轮：

i1＝2。

2、3、4、5、6为齿轮：

z2=20z3=120z4=20z5=120z6=20i32=z3/z2=120/20=6i54=z5/z4=120/20=6n1=n/（i1*i32*i34）=1440/（2*6*6）=20r/minz5=120z6=20n=1440r/mini1＝2i32=6i54=6n1=20r/min　　4　　

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　　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　　　　10　　

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　　6．机械运动循环图后退后退停止转停止动传送带转动转台停止转动灌装时间0°30°60°90°120°150°180°210°240°270°300°330°360°转动装置加紧装置压盖装置.　　前进前进　　11　　

　　夹紧　　丽水学院《机械原理》课程设计

　　7．凸轮设计、计算及校核此凸轮为控制定位工件机构，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：

　　60mm90°120°300°330°　　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。

　　0°-90°位移0度数105°30120°60120°-300°60315°30330°-360°0　　　　12　　

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　　基圆实际轮廓线理论轮廓线　　基圆：

r0=480mm滚子半径：

rr=30行程：

h=60mm推程角：

φ=30°回程角：

φ`=30°进休止角：

φs=120°远休止角：

φs`=180°最大压力角：

αmax=28°＜30°　　r0=480mmrr=30h=60mmφ=30°φ`=30°φs=120°φs`=180°αmax=28°＜30°8．连杆机构的设计及校核此连杆控制封装压盖机构，于空瓶高度约为250mm，故行程不宜　　13　　

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　　超过300mm，此设计如下连杆机构：

　　a=100mmb=900mme=500mms=220mmθ=10°rmin=°k=＞1曲柄长：

a=100mm连杆长：

b=900mm偏心距：

e=500mm行程：

s=220mm级位夹角：

θ=arccos【e/（a+b）】-arccos【e/（b-a）】=10°　　14　　

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　　最小传动角：

rmin=arccos【e/（b-a）】=°行程速比：

k=/=＞19．间歇机构设计　　这里我们采用不完全齿轮机构来完成转盘的间歇运动，下面我们用一张图片来了解不完全齿轮如何完成间歇运动的。

　　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，此设计如下不完全齿轮机构，完成间歇运用，以达到要求。

°　　15　　

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　　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左=6，z右=36，m=5mm，α=20°，θ=60°。

中心距：

a=m（z左*360°/θ+z7）/2=5*（6*6+36）/2=180mm分度圆半径：

r左=r右=a/2=180/2=90mm基圆半径：

rb左=rb右=a*cosα/2=180*cos20°/2=齿顶圆半径：

ra左=ra右=（z右+2ha*）*m/2=（36+2*1）*5/2=95mm齿顶圆压力角：

αa左=αa右=arccos【z右cosα/】=acrcos【36cos20°/】=27°基圆齿距：

Pb左=Pb右=πmcosα=*5*cos20°=z左=6z右=36m=5mmα=20°θ=60°a=180mmr左=r右=90mmrb左=rb右=ra左=ra右=95mmαa左=αa右=27°Pb=Pb右=左10.整体评价在整个系统运用到了连杆机构，不完全机构，凸轮机构等常用机构。

完成了从瓶子的传输到灌装，压盖，最后输出的机器。

旋转型灌装机，是同时要求有圆盘的转动和传送带的传送的机构，而且这两部分要相互协调，相互配合工作的过程。

圆盘间歇转动部分：

因为在系统的原始要求中需要有间歇转动的特性，而工位为6个，所以在其中首先引入了可以实现间歇转动的典型机构——不完全齿轮。

且不完全齿轮的转动速度是圆盘转速的6倍，并且在转动时分别在6个工位进行停歇。

此外，我们采用了连杆机构来完成压盖过程。

我们设计的直线往复运动的连杆机构，刚好能够完成这一工作任务。

　　所以总而言之，我们的设计方案还是可行的。

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　　11．设计小结这是上大学以来完成的第一次课程设计，虽说万事开头难，我们遇到了很多的困难，但对于我们来说这是一次难得的学习与锻炼的机会。

这次机械原理课程设计历时一个星期，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创新能力。

在实际的设计过程中，我们也遇到了许多的困难，不过经过我们大家的团结努力，一点点克服了困难，最终设计出了自己的方案。

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，使我们学得更加轻松，更加高效。

　　而且，在课程设计的过程中，我们学以致用，用学过的二维画图软件CAD来画出了一些简单的零件，虽然可能很不规范，但是对我们来说，已经把学到的点点滴滴知识都有所运用。

这也是一件非常令人有收获的事情了!

　　[1]刘会英杨志强张明勤主编《机械原理》机械工业出版社　　20XX[2]裘建新主编　　《机械原理课程设计指导书》　　高等教育出版社　　20XX[3]韦林李小红主编　　《机械结构分析与设计》　　北京理工大学出版社　　20XX　　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12.参考资料　　17　　

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