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机械原理课程设计汇本-旋转型灌装机.doc
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机械原理课程设计汇本-旋转型灌装机.doc
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目录
第一章 设计任务..................................................................................................................................2
1-1
工作原理及工艺动作
.................................................................................................................2
1-2
设计要求及提示
.........................................................................................................................2
1-3
设计任务要求
.............................................................................................................................2
第二章 旋转型灌装机的工作原理及其功能原理..............................................................................3
2-1
旋转型灌装机工作原理
.............................................................................................................3
2-2
旋转型灌装机的功能分解图、执行机构动作分解图
.............................................................4
第三章 旋转型灌装机机构运动总体方案........................................................................................17
3-1
旋转型灌装机总体方案图(机构运动简图)
.......................................................................17
第四章 运动循环图及运动转换功能图............................................................................................19
4-1
运动循环图
..............................................................................................................................19
4.2
绘制机械系统运动转换功能图
...............................................................................................20
4-3
用形态学矩阵法创建旋转型灌装机机械系统运动方案:
...................................................20
第五章 旋转型灌装机各运动构件的设计,选择与分析................................................................21
5-1
传动机构的选择:
...................................................................................................................21
5-2
减速机构的设计,选择与分析
...............................................................................................22
5-3
灌装机构的设计:
...................................................................................................................23
5-4
间歇运动机构的设计,分析
...................................................................................................28
5-5
传动齿轮,带轮,链轮的设计:
...........................................................................................30
5-6
压盖封口机构的设计:
...........................................................................................................30
第六章 设计总结与心得体会:...........................................................................................................33
大学机械工程学院大学机械工程学院
机械原理课程设计任务书题号 5
旋转型灌装机
第一章 设计任务
1-1 工作原理及工艺动作
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 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。
该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动。
1-2 设计要求及提示
1
2
3
4
传送带
固定工作台
转台
1.采用灌瓶泵灌装流体,泵固定在某工位的上方。
2.采用软木塞或金属冠盖封口,它们可由气泵吸附在压盖机构上,由压盖机构压入
(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。
3.此外,需要设计间歇传动机构,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。
1-3 设计任务要求
1)根据功能要求,确定工作原理和绘制系统功能图。
2)按工艺动作过程拟定运动循环图。
3)构思系统运动方案(至少 2 个以上),进行方案评价,选出较优方案。
4)对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。
5)对压盖机构进行运动学分析。
6)绘制系统机械运动方案简图(3 号图)。
7)完成设计说明书的编写。
1-4 设计数据
表 1-1 旋转型灌装机技术参数表
数 据 代 号
转台直径
mm
电动机转速 r/min
灌装速度 r/min 齿 轮 模 数
1
6 0
0
1 4 4
0
1
0
2
2
5 5
0
1 1 4
0
1
2
2 . 5
3
5 0
0
9 6
0
1
0
3
4
6 0
0
1 1 4
0
1
5
2 . 5
5
5 5
0
9 6
0
8
4
6
6 0
0
1 4 5
0
1
5
3
第二章 旋转型灌装机的工作原理及其功能原理
2-1 旋转型灌装机工作原理
在转动工作台上对包装容器(玻璃瓶或铁质瓶)连续灌装流体(酒、
饮料、
图 2.1
冷霜等),转台有多工位停歇,以实现灌装、压盖封口等工序。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 2.1,根据工作要求,即
灌装机在同一个原动机的驱动下,将待灌装液体和待压盖的瓶送入工位 1;同
时工作台做间歇的旋转运动,将代加工瓶依次送人工位 2 和工位 3;在工位 2
和工位 3 时分别对工件进行定位夹紧,同时分别进行灌装和压盖封口动作;待
工位 3 进行压盖封口结束后,加工后的瓶随着工作台的旋转进入工位 4,即输
出工位,由传送带送往下一个加工工序的位置。
2-2 旋转型灌装机的功能分解图、执行机构动作分解图
(1)灌装机的功能分解图
根据灌装机的工作原理和设计任务书,为满足灌装机整体的要求,可以将灌装
机的功能分为以下几个具体的功能:
①工件的输入功能;
②工件的定位和夹紧功能;
③工件的灌装功能;
④工件的压盖封口功能;
⑤工件的输出功能。
功能逻辑图及可选执行机构框架图如下:
旋转型灌装机
工件输入
工件定位
灌装
工件输出工件夹紧
压盖
图 2.2
(2)执行机构动作分解及运动方案的选择与比较
①原动机的选择。
本机构设计选用代号 5 的数据,故选用 960r/min 电动机驱动。转速较高,
需要减速机构降低速度供执行机构使用。
②送料机构的功能
为了实现工件的输入及传送功能,根据设计的要求,最终决定出了以下两种方
案:
方案一:如图 2.3 所示的六杆送料机构,原动件 AB 连续转动,使 DF 摆动,通
过 HG 杆的作用使 F 在 HG 围的往返运动,最终把容器送至工位 1,但是这种
传送运动冲击大,容易造成冲击,这对轻质容器、玻璃容器等来说会有损坏的
可能,必须避免,再者,这样的机构设计比较复杂,运动分析较繁琐,因此最
终没选择这个方案。
连续传送 带,
间隙传送带
槽 轮 机 构
间隙运动
挡板在 每个工
位自动加紧
凸轮机构,
连杆机构
曲 柄 滑
块机构
传 送 带 连 续 传
送,传送带间隙
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