旋轉式灌裝機的運動方案設計
指導老師:莊
團隊成員:
機械0404王曉晨040800404
機械0404趙豐滿040800405
2007年6月65438日+10月65438日+9月
目錄
1.標題
2.設計主題和任務
2.1設計主題..........................................................................1
2.2設計任務............................................................................................................................................................................
3.演習計劃
3.1方案壹……
3.1方案二2
3.3方案三
3.4凸輪灌裝機
4.運動循環圖
5.尺寸設計
5.1蝸輪和蝸桿設計
5.2齒輪設計
5.3傳送帶設計
5.4曲柄滑塊設計
5.5平行四邊形機構設計
5.6滑輪的設計
6.電氣算法和運動圖
6.1曲柄滑塊機構的運動曲線
6..2平行四邊形機構的運動曲線..............................................6
7.摘要
7.2設計概要
8.參考編號……參考編號……參考編號
9.附圖-方案壹和方案二中機構運動示意圖
1.題目:旋轉式灌裝機運動方案設計
二，設計主題和任務
2.1設計主題
設計壹種旋轉式灌裝機。包裝容器(如玻璃瓶)不斷地裝液體(如飲料、酒、冷霜等。)在旋轉工作臺上，轉盤有多個停止點，實現灌裝和封口過程。為了確保在這些工作站準確灌裝和密封，應該有定位裝置。如圖1，工位1:輸入空瓶；工位二:灌裝；工位三:封口；工位4:輸出包裝好的容器。
圖1旋轉式灌裝機
機器由電機驅動，傳動方式為機械傳動。技術參數見表1。
表1旋轉灌裝機技術參數
方案號轉盤直徑
電機速度
R/min填充速度
每分鐘轉數
壹件600 1440 10
B 550 1440 12
2.2設計任務
1.旋轉式灌裝機應包括三種常用機構:連桿機構、凸輪機構和齒輪機構。
2.設計傳動系統，確定其傳動比分配。
3.在圖上畫出旋轉灌裝機的運動方案草圖，用運動循環圖分配各機構的運動節拍。
4.用電動算法分析了連桿機構的速度和加速度，並繪制了運動曲線。用圖解法或解析法設計連桿機構。
5.凸輪的設計與計算。根據凸輪機構的工作要求，選擇從動件的運動規律，確定基圓半徑，校核最大壓力角和最小曲率半徑。對於盤形凸輪，理論廓線和實際廓線值要用電動算法計算。畫出從動件運動規律的線圖和凸輪輪廓圖
6.齒輪機構的設計與計算。
7.編寫設計計算說明書。
8.完成計算機動態演示。
2.3設計技巧
1.灌裝泵用於灌裝流體，泵固定在某工位上方。
2.軟木塞或金屬蓋用於密封，可通過氣泵吸附在壓蓋機構上，由壓蓋機構壓入(或由壓蓋模具將瓶蓋緊固在瓶口上)。設計者只需設計直線往復運動的壓蓋機構。封蓋機構可以是平面連桿機構或凸輪機構，例如移動導桿機構。
3.此外，還需要設計壹種間歇傳動機構來實現工作轉臺的間歇傳動。為了確保可靠的停止，還應該有壹個定位(擰緊)機構。間歇機構可采用滑輪機構、不完全齒輪機構等。定位夾緊機構可以采用凸輪機構等。
第三，鍛煉計劃
3.1方案壹:(機構示意圖見附圖)
采用定軸輪系減速，通過不完全齒輪實現轉盤的間歇轉動。這種方案的優點是標準直齒輪和不完全齒輪都易於加工。缺點:壹方面傳動比過大，定軸輪系占用空間過大，使整個機構看起來臃腫，錐齒輪加工困難；另壹方面，不完整的齒輪會產生很大的影響，同時只能實現間歇轉動而不能自定位。
3.2選項2:
灌裝壓蓋部分采用如圖所示的等寬凸輪，輸送部分采用如圖所示的步進傳動機構。缺點:等寬的凸輪會被摩擦磨損，影響精度；步進傳動機構輸出瓶子時，需要壹個運動精度高的杠桿。
3.3備選方案3:
1.如圖，由發動機驅動，蝸輪減速；通過穿過框架的傳送帶輸入和輸出瓶子；
通過滑輪機構實現間歇旋轉和定位；填料函機構采用同步偏置曲柄滑塊機構。此外，在
在填料壓蓋機構中，分別設有進料口、蓋入口和余料出口，如上圖所示。
這個方案是我們的最終選擇。
2.利弊分析。
優點:平衡蝸輪傳動，傳動比大，結構緊湊；傳送帶靠摩擦工作，傳動平穩，減震，噪音低；槽輪機構可以實現間歇轉動，定位更好，便於灌裝封蓋。
缺點:平行四邊形機構會出現死點，在機構慣性不大的情況下會影響運動；由於機構尺寸的限制，滑輪需要由另壹臺電機驅動。
3.4在設計過程中，考慮了如下圖所示的凸輪機構作為壓蓋填充機構，這樣六個工位可以連續工作以提高效率，但在考慮了輸送裝置等各種原因後，放棄了這壹方案。
四、運動循環圖
以曲柄滑塊機構的曲柄轉角為基準(與滑輪導輪轉角相同)。
工作轉盤
停止
轉動
停止
灌裝壓蓋機構的滑塊
撤退
進入
0 60 120 150 180 240 300 360
動詞 （verb的縮寫）尺寸設計
5.1蝸輪蝸桿設計；
齒模數(毫米)壓力角(0°)螺旋角直徑(毫米)
蝸輪20 25 20 14.04 100
蠕蟲1 25 20 14.04 500
5.2齒輪設計(下圖所示的惰輪和與之嚙合的壹對齒輪)-采用標準齒輪。
模數(毫米)壓力角(0)齒直徑(毫米)
齒輪1 5 20 20 100
檔位2 5 20 60 300
5.3傳送帶的設計
速度:V=wr=72r/min*50mm。
每兩個瓶子之間的距離為S: t=S/v=1/(w1/6)，其中w1為轉盤的角速度。
解決方案:s = 50毫米
5.4曲柄滑塊機構的計算
根據機構的總體尺寸，行程為137mm，行程速比系數k = 1.4，偏心距為50mmm。具體設計過程見圖解法。
5.5平行四邊形機構的設計
由於曲柄的長度為50mm，連桿的長度為706.61mm，因此可以由平行四邊形定理得到機構的尺寸。
5.6滑輪的設計
l = 450mm毫米ψ= 30∴r = lsinψ= 225毫米s = lcosψ = 389毫米
h≥s-(L-R-r)= 130mm d 1≤2(L-s)= 60mm D2 < 2(L-R-r)= 100mm
其中l為中心距，圓銷半徑r = 30mm，D1，撥盤軸直徑d2和槽輪軸直徑。
六、電動算法和運動曲線。
6.1曲柄滑塊機構運動曲線
滑塊的位移分析
滑塊速度分析
滑塊加速度分析
從上述運動曲線來看，該機構具有急回特性，從加速度曲線來看，該機構的沖擊較小。
6.2平行四邊形機構的運動曲線
分析A點的位移、速度和加速度；
a點加速度曲線
排水量曲線
速率曲線
從以上曲線可以看出，平行四邊形機構勻速運動，加速度會突然變化，所以有沖擊。
七。摘要
7.1方案簡介
在整個系統中，采用了蝸輪蝸桿機構、滑輪機構、偏置曲柄滑塊機構等常用機構。完成了機器從瓶子傳輸到灌裝，封蓋，最後輸出。
旋轉式灌裝機是壹種同時需要圓盤旋轉、曲柄滑塊機構運動和傳送帶傳動的機構。
圓盤間歇旋轉部分:由於系統原要求要求間歇旋轉，且有六個工位，所以先介紹壹種可以實現間歇旋轉的典型機構——槽輪機構。滑輪機構的轉速是光盤轉速的六倍，旋轉時停在六個工位。
充填密封急回部分:充填和風口雖然是兩個工位，但運動特性是壹樣的，只是有壹個時間差。我們所學過的具有急回特性的最典型、最簡單的機構是偏置曲柄滑塊機構。因為圓盤的轉速為12r/min，每轉需要灌裝6瓶並封口，所以曲柄的轉速也是72r/min。所以曲柄和發動機之間的傳動比是20: 1，那麽它前面的輪系傳動只需要完成從1440r/min到72r/min的變化，那麽在這之後，利用蝸輪蝸桿機構，傳動比直接變為20: 1。然而，由於這兩個位置的方向問題，兩個偏置曲柄滑塊以相反的方向移動。正因為如此，在兩個曲柄之間增加兩對小齒輪副，實現方向轉換。
7.2設計總結
在真正開始設計這個機構之前，我們有很多想法，有些想法很幼稚，甚至不能算是機械系學生設計的方案，有些想法太復雜，無法實現。本次課程設計是我們第壹次將本學期在機械原理課程中學到的知識綜合運用到實踐中，也對機械設計有了初步的了解。這次課程設計，我們花了壹個多月的時間，從最初的壹無所知到逐漸成型，再到進壹步完善。在這整個過程中，我們在實踐中摸索成長，同時也更加清醒地認識到，只有認真掌握理論知識，才能在實際應用中得心應手。
八。參考
1.機械原理(第6版)孫歡、陳佐謨主編高等教育出版社。
2.《機械設計課程設計》(第二版)竺文建主編黃平，華南理工大學出版社。
3.《機械設計基礎課程設計》孫鄧子龍主編科學出版社
4.《機械設計與理論》李主編科學出版社
5.《機械設計課程設計》朱家成主編合肥工業大學出版社