旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　設(shè)計(jì)題目 旋 轉(zhuǎn) 式 灌 裝 機(jī)</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化209-1班</p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 者 : </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 : </b></p><p>　　2007年7月22日</p><p&

2、gt;<b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)要求和條件１</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目１</b></p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)提示２</p><p>　　1.3 原始數(shù)據(jù)２</p><p>　　2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)說明３</p&

3、gt;<p>　　3 機(jī)構(gòu)組合運(yùn)動(dòng)５</p><p>　　3.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖５</p><p>　　3.2組合方式：５</p><p>　　4 灌裝機(jī)的傳動(dòng)條件６</p><p>　　5 整個(gè)機(jī)器運(yùn)動(dòng)過程６</p><p><b>　　小結(jié)７</b></p>

4、<p><b>　　致 謝８</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)９</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　自進(jìn)入21世紀(jì)以來，市場愈加需要各種各樣性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉、效率高、低能耗的機(jī)械產(chǎn)品，而決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量、水平、市場競爭

5、能力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)。</p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是深化了解機(jī)械原理課程內(nèi)容，綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程所學(xué)理論知識(shí)和技能解決實(shí)際問題，提高動(dòng)腦動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié)。此課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重基本知識(shí)、基本理論和基本方法的掌握，在培養(yǎng)實(shí)踐能力方面著重設(shè)計(jì)構(gòu)思和設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練，使學(xué)生對工程實(shí)際具有分析、解決問題的能力，在設(shè)計(jì)中具有創(chuàng)新思維。</p><p>　　另外，機(jī)械原

6、理課程設(shè)計(jì)還加深回顧了動(dòng)手畫圖能力，設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，通過手動(dòng)畫圖來調(diào)整設(shè)計(jì)方案，最后運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助畫圖功能AutoCAD來完成機(jī)械簡圖。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)：待灌瓶由傳送系統(tǒng)(一般經(jīng)洗瓶機(jī)由輸送帶輸入)或人工送入灌裝機(jī)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu),瓶子由灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)繞主立軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)灌裝,轉(zhuǎn)動(dòng)近一周時(shí)瓶子己灌滿,然后由轉(zhuǎn)盤送入壓蓋機(jī)進(jìn)行壓蓋。這種灌裝機(jī)在食品、飲料行業(yè)應(yīng)用最廣泛,如汽水、果汁、啤酒、牛奶的灌裝,此機(jī)

7、主要由流體輸送(即供料系統(tǒng))、容器輸送(即供瓶系統(tǒng))、灌裝閥、大轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)體、自控等部分所組成,其中灌裝閥是保證灌裝機(jī)能否正常工作的關(guān)鍵。</p><p>　　綜述，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是以運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)為主，讓學(xué)生根據(jù)所給要求，通過對所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用，運(yùn)用簡單的機(jī)構(gòu)組成，獨(dú)立提出運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)分析，比較后確定最佳方案，以發(fā)揮學(xué)生的主觀性、創(chuàng)造力。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)設(shè)計(jì)

8、說明書</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)要求和條件</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上對容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝液體（如飲料，酒，冷霜等），轉(zhuǎn)臺(tái)有多工位停歇，以實(shí)現(xiàn)灌裝，封口等工序。為保證在這些工位上能夠準(zhǔn)確的灌裝，封口，應(yīng)有定位裝置。如下圖

9、所示，工位1：輸入空瓶；工位2：灌裝；工位3：封口；工位4：輸出灌裝好的容器。</p><p>　　該機(jī)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)方式為機(jī)械傳動(dòng)。技術(shù)參數(shù)見下表</p><p>　　表1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)提示</b></p><p>　?。?２.１　裝瓶泵灌裝流體，泵固定在某工位的

10、上方。</p><p>　?。?２.２　屬冠蓋封口，它們可有氣泵吸附在壓蓋機(jī)構(gòu)上，有壓蓋機(jī)構(gòu)壓入（或通過壓蓋模將瓶蓋緊固在）瓶口。設(shè)計(jì)者只需設(shè)計(jì)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓蓋機(jī)構(gòu)。壓蓋機(jī)構(gòu)可采用移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等平面連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。</p><p>　?。?２.３　此外，需要設(shè)計(jì)間歇?jiǎng)訖C(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工作轉(zhuǎn)臺(tái)間歇傳動(dòng)。為保證停歇可靠，還應(yīng)有定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)。間歇機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等，定位

11、（鎖緊）機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)等。</p><p><b>　　1.3 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1.3.1 總傳動(dòng)比:i==；</p><p>　　1.3.2 電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)速n=960r/min;</p><p>　　1.3.3 凸輪: 轉(zhuǎn)速 n=72r/min; 基圓半徑r=60mm;推程=回程=40mm。&

12、lt;/p><p>　　1.3.4 槽輪: 轉(zhuǎn)速 n=72r/min;θ=30°,根據(jù) C=r/sinθ=R/cosθ</p><p>　　槽輪撥盤中心距c=2r=160mm;</p><p>　　槽輪名義外圓半徑R=√3 r=139mm;</p><p>　　轉(zhuǎn)臂半徑r=80mm,鎖止弧半徑R’=KR=47mm;</p>

13、<p>　　滾子半徑ρ=r/6=13.3mm.</p><p>　　1.3.5 轉(zhuǎn)臺(tái): 直徑d=525mm,轉(zhuǎn)速n=12r/min.</p><p>　　1.3.6 傳動(dòng)系統(tǒng):齒輪系傳動(dòng)</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪: </p><p>　　模數(shù)m=5,齒頂高系數(shù)ha*=1,c*=0.25,α=20°<

14、;/p><p>　　Z1=40,d1=mz1=200mm: </p><p>　　Z3=37,d2=mz2=185mm;</p><p>　　Z2=Z2’=36,d2’=mz2’=180mm;</p><p>　　Z4=Z4’=Z5=Z5’=42</p><p>　　P=πm=15.7mm</p&

15、gt;<p>　　2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)說明</p><p>　　所選機(jī)構(gòu)：凸輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如下圖所示</p><p><b>　　圖1 機(jī)構(gòu)簡圖</b></p><p>　　原動(dòng)機(jī)：選擇驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，必須嚴(yán)格分析每一包裝動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、調(diào)節(jié)范圍，如明確工作行程和回程運(yùn)動(dòng)的速度和加速度的規(guī)律、停歇位置、明確各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在

16、整個(gè)包裝循環(huán)周期內(nèi)相互配合關(guān)系。由于各執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須準(zhǔn)確的協(xié)調(diào)配合，故采用集中驅(qū)動(dòng)方式，即原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)（n=960r/min）</p><p>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：齒輪傳動(dòng)，該方案選用輪系為定軸輪系。其中，通過定軸輪系，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比I====</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)：槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，且為單向轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)四工位要求，選用槽輪的參數(shù)為：槽數(shù)Z=6，轉(zhuǎn)臂滾子數(shù)J=1，特性系數(shù)K==

17、(t1為槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，t2為槽輪停歇時(shí)間)，運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ==。如下圖所示</p><p><b>　　圖2 槽輪結(jié)構(gòu)簡圖</b></p><p>　　圓柱形凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)灌裝、封口工序。該課題中，凸輪大小應(yīng)轉(zhuǎn)臺(tái)需求而變，據(jù)課題得，凸輪轉(zhuǎn)速n=72r/min，凸輪參數(shù)r=60mm，推程=回程=40mm，遠(yuǎn)程，回程均按正旋規(guī)律變化，如下圖所示</p><p

18、><b>　　圖3 凸輪輪廓曲線</b></p><p>　　圖4 圓柱凸輪推桿的運(yùn)動(dòng)曲線</p><p><b>　　3 機(jī)構(gòu)組合運(yùn)動(dòng)</b></p><p>　　3.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　表2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　凸輪轉(zhuǎn)角θ

19、0· 120· 360·</p><p>　　3.2組合方式： </p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)———灌裝封口工序</p><p>　　齒輪系傳動(dòng)機(jī)

20、完成工作</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)———轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)作</p><p><b>　　圖5 組合方式</b></p><p>　　4 灌裝機(jī)的傳動(dòng)條件</p><p>　　旋轉(zhuǎn)型自動(dòng)灌裝機(jī)，所用的動(dòng)力都是電動(dòng)機(jī)，其功率一般在1-3千瓦之間，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常是很高的，而灌裝機(jī)的轉(zhuǎn)速不過每分鐘幾轉(zhuǎn)，滿足不了灌裝工作的要求，因此，

21、它的傳動(dòng)就需要一套合理的變速系統(tǒng)。</p><p>　　對于旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)傳動(dòng)部分的要求有以下幾點(diǎn)：</p><p><b>　　4.1 傳動(dòng)平穩(wěn)</b></p><p>　　由于主機(jī)完成灌裝任務(wù)是在一個(gè)酒缸上進(jìn)行的，它的進(jìn)瓶、出瓶準(zhǔn)確地灌裝等都要求在平穩(wěn)的工作條件下進(jìn)行。</p><p>　　4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單&l

22、t;/p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)簡單，一方面可以減少功率的消耗，另一方面設(shè)備的精度易達(dá)到，同時(shí)維修方便。</p><p><b>　　4.3 安全裝置</b></p><p>　　旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的問題是瓶子經(jīng)常卡住,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮安全裝置，在機(jī)器發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)停車或自動(dòng)報(bào)警，以便及時(shí)排除故障。</p><p>　　由

23、于要適應(yīng)使用廠家經(jīng)常改變本廠灌裝產(chǎn)品的需求，充分發(fā)揮設(shè)備的潛力，做到一機(jī)多用，提高的設(shè)備的適應(yīng)能力，因此灌裝機(jī)的速度應(yīng)能當(dāng)能夠改變（調(diào)速）以滿足需要。</p><p>　　另外，在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)考慮到安裝、調(diào)試、保養(yǎng)的方便性,要滿足人體工程學(xué)的要求，給工人帶來方便，要盡量縮短維修時(shí)間，要求便于維修、保養(yǎng)。</p><p>　　5 整個(gè)機(jī)器運(yùn)動(dòng)過程</p><p>　

24、　電源開啟，電動(dòng)機(jī)開始工作（n=960r/min），帶動(dòng)輪系傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比I =40:3,帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)同時(shí)開始工作，凸輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速n=72r/min，槽輪撥盤轉(zhuǎn)速n=72r/min.當(dāng)具有凹槽的圓柱回轉(zhuǎn)時(shí)，其凹輪的側(cè)面通過嵌于凹槽中的滑塊迫使推桿實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)灌裝，封口工序。在該圓柱凸輪的輪廓線上，可以發(fā)現(xiàn)其遠(yuǎn)休接近于圓周時(shí)間2/3。在這段時(shí)間內(nèi)，罐裝、封口工作進(jìn)行，在其余推程，回程時(shí)間內(nèi)。實(shí)現(xiàn)裝置回程。當(dāng)槽輪撥盤以

25、n=72r/min旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)槽輪以n=12r/min旋轉(zhuǎn)，達(dá)到轉(zhuǎn)臺(tái)灌裝要求，在該槽輪中k=1/2，即槽輪工作時(shí)間是停歇時(shí)間的1/2，亦即轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)間是停歇時(shí)間的1/2，即實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)與灌裝，封口裝置的協(xié)調(diào)配合。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)就在我們小組成員的共同努力下即將結(jié)束，回顧這幾天來的辛勤努力，再看一下我們的成果。心中充滿

26、了喜悅和一種強(qiáng)烈的集體榮譽(yù)感。畢竟是我們的第一次機(jī)械設(shè)計(jì)，是我們對本專業(yè)課程的一次實(shí)踐，其中包含了小組成員的辛酸，也包括了每個(gè)人的欣喜.自己根據(jù)題目要求,自己總體設(shè)計(jì)，自己動(dòng)手把設(shè)計(jì)圖形化，整個(gè)過程必須節(jié)節(jié)相扣,哪個(gè)環(huán)節(jié)出了錯(cuò)，會(huì)給整個(gè)設(shè)計(jì)過程帶來意想不到的困難，因此需要每個(gè)成員慎之又慎,絲毫的麻痹大意都不允許出現(xiàn)。</p><p>　　首先說我們的構(gòu)想,在提交指導(dǎo)老師審核之前，我們小組成員用了整整一天的時(shí)間去考

27、慮，每個(gè)細(xì)節(jié)都是經(jīng)過仔細(xì)考慮，恐怕在某個(gè)環(huán)節(jié)上出錯(cuò)。</p><p>　　之后我們小組成員進(jìn)行了分工，一個(gè)總體負(fù)責(zé)，一個(gè)專門負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)，一個(gè)負(fù)責(zé)畫圖和文檔的編排.雖然分了工，但我們也不是在自己的責(zé)任之外就不去考慮其他成員的任務(wù)，我們相互之間發(fā)揚(yáng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，遇到問題一起解決,共同面對設(shè)計(jì)過程中的問題,共同想解決的辦法，同時(shí)在解決問題的那個(gè)時(shí)刻能共同享受那份收獲的喜悅.這就是團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，</p

28、><p>　　再者,我們在設(shè)計(jì)構(gòu)成中，用到了很多圖形軟件，如Auto CAD。它幫助我們實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)意圖,因此到了現(xiàn)在也才知道，掌握一種圖形軟件會(huì)對設(shè)計(jì)帶來巨大的幫助，同時(shí)也感覺到，要想作一個(gè)設(shè)計(jì)師，圖形軟件的應(yīng)用應(yīng)該能達(dá)到得心應(yīng)手的程度才算合格，這也是對我們提出的要求?？上У氖?以前時(shí)間浪費(fèi)了許多，沒有能夠充分利用時(shí)間來學(xué)習(xí)，以至于現(xiàn)在作圖時(shí)困難重重，甚至感到力不從心。故在學(xué)習(xí)本專業(yè)的同時(shí)能夠掌握幾種圖形軟件的應(yīng)

29、用，會(huì)對將來走向設(shè)計(jì)師的職業(yè)有莫大的幫助。</p><p>　　而最重要的就是，既然是機(jī)械課程設(shè)計(jì)，如果對所學(xué)專業(yè)理解和掌握的不好，對于設(shè)計(jì)而言將會(huì)困難重重。課堂上的東西到了現(xiàn)在才算有了更深的理解，很多原來不明白的地方到了現(xiàn)在也才算想通了，這可算是一個(gè)跳躍。但歸到底，要想設(shè)計(jì)出好的作品并能應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中的話，必須將現(xiàn)在的課程教育與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來，我們認(rèn)為這也是這次課程設(shè)計(jì)的目的所在，現(xiàn)在或許會(huì)失敗，那可能還無

30、所謂，但是如果將來還失敗的話，那會(huì)給社會(huì)帶來資源的浪費(fèi)，無論是人力還是物力。所以我們必須好好學(xué)習(xí)本專業(yè)課程，同時(shí)重視平時(shí)的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)。要學(xué)會(huì)將理論與實(shí)踐相結(jié)合。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我們學(xué)會(huì)了不少東西,團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)，課程以外知識(shí)的學(xué)習(xí),以及課程與實(shí)踐結(jié)合的意識(shí)，都是我們所能親身感覺到的，沒有多方面的知識(shí)做基礎(chǔ),要想成功簡直是妄想，所以在課程設(shè)計(jì)結(jié)束的同時(shí)提醒大家多多重視這次難得的實(shí)踐機(jī)會(huì)。&

31、lt;/p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　通過《機(jī)械原理》的學(xué)習(xí)，使我對機(jī)械制造基礎(chǔ)方面的知識(shí)有了很大的了解，這次又通過“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”更進(jìn)一步的深入了解了《機(jī)械原理》這門課程，首先要感謝的是我的《機(jī)械原理》授課老師兼“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”指導(dǎo)老師張涵老師，她平時(shí)上課時(shí)注重我們的理論知識(shí)，這樣在我們做設(shè)計(jì)的時(shí)候，就有了很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)。還要感謝我

32、們在實(shí)習(xí)期間幫助與指導(dǎo)我們的實(shí)習(xí)老師，通過他們的耐心知道，使我們在實(shí)習(xí)期間少了很多困難，增加了很多額外的書本上沒有的知識(shí)，這樣對我們做的此次課程設(shè)計(jì)有了很大的幫助。同時(shí)還要感謝我們小組的成員，大家一星期以來吃苦耐勞，對著一次一次的失敗并沒有任何的氣餒與退縮，才有了現(xiàn)在我們設(shè)計(jì)的成功。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫桓，陳作

33、模，葛文杰.機(jī)械原理.第七版.北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[2] 殷鴻梁，朱邦賢。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1995</p><p>　　[3] 裘建新.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[4] 曹龍華.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，1986</p><p>