旋转型灌装机(机械设计制造及其自动化专业课程设计)(21页).doc
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1、-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:2011.5.30-6.3目录1.设计题目 21.1 设计条件 21.2 设计任务 31.3 设计思路 32.原动机的选择 33.传动比分配 34.传动机构的设计 44.1 减速器设计 4 4.2 第二次减速装置设计 5 4.3 第三次减速装置设计 5 4.4 齿轮的设计 65.方案选择 85.1 综述 8 5.2 选择设计方案 8 5.3方案确定 106机械运动循环图 117凸轮设计、计算及校核 128连杆机构的设计及校核 139间歇机构设
2、计 1510.整体评价 1611设计小结 1712.参考资料 17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(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1-1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。图1-1 六工位转盘1.1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转台直径mm电动机转速r/min灌装速度r/minA600144010B550144012C50096010n转速=每小时生产定额/(转盘的模孔
3、数*60)=(60*60)/(6*60)=10r/min1.2设计任务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(皮带传动传动比i2,每级齿轮传动传动比i7.5)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(包括位移曲线,凸轮轮廓线和从动件的初始位置);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。1.3 设计思
4、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。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(缩紧)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。2原动机的选择本身设计采用方案A。故采用电动机驱动,其转速为1440r/min。3传动比分配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
5、别为2、6、6。第二次减速,夹紧装置,转动装置及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4.1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1为皮带轮:i12。2、3、4、5、6为齿轮: z2=20 z3=120 z4=20 z5=120 z6=20i32=z3/z2=120/20=6i54=z5/z4=120/20=6n1=n/(i1*i32*i34)=1440/(2*6*6)=20
6、r/min4.2第二次减速装置设计减速器由齿轮6输出20r/min的转速,经过一级齿轮传动后,减少到10r/min。6、7为齿轮:z6=20 z7=40i76=z7/z6=40/20=2n2=n1/i76=20/2=10r/min4.3第三次减速装置设计减速器由齿轮6输出20r/min的转速,经两级减速后达到5r/min,第一级为齿轮传动,第二级为皮带传动。具体设计示意图及参数如下:6、8为齿轮:z6=20 z8=409为皮带轮:i9=2i86=z8/z6=40/20=2n3=n1/(i86*i9)=20/(2*2)=5r/min4.4齿轮的设计上为一对标准直齿轮(传动装置中的齿轮6和齿轮7)
7、。具体参数为:z6=20,z7=40,m=5mm,=20。中心距:a=m(z6+ z7)/2=5*(20+40)/2=150mm分度圆半径:r6= a*z6/(z7+z6)=180*20/(20+40)=50mmr7= a*z7/(z7+z6)=180*40/(20+40)=100mm基圆半径:rb6=m *z6*cos=5*20*cos20=47mmrb7=m*z7*cos=5*40*cos20=94mm齿顶圆半径:ra6=(z6+2ha*)*m/2=(20+2*1)*5/2=55mmra7=(z7+2ha*)*m/2=(40+2*1)*5/2=105mm齿顶圆压力角:a6=arccos【z
8、6cos/(z6+2ha*)】=acrcos【20cos20/(20+2*1)】=31.32a7=arccos【z7cos/(z7+2ha*)】=acrcos【40cos20/(40+2*1)】=26.50基圆齿距:pb6=pb7=mcos=3.14*5*cos 20=14.76mm理论啮合线:N1N2实际啮合线:AB重合度:a=【z6(tana6-tan)+z7(tana7-tan)】/2 =【20(tan31.32-tan20)+40(tan26.50-tan20)】/2 =1.64a1这对齿轮能连续转动5.方案选择5.1综述待灌瓶由传送系统(一般经洗瓶机由输送带输入)或人工送入灌装机进瓶
9、机构,转台有多工位停歇,可实现灌装、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。 我们将设计主要分成下几个步骤:1输入空瓶:这个步骤主要通过传送带来完成,把空瓶输送到转台上使下个步骤能够顺利进行。2灌装:这个步骤主要通过灌瓶泵灌装流体,而泵固定在某工位的上方。3封口:用软木塞或者金属冠通过冲压对瓶口进行密封的过程,主要通过连杆结构来完成冲压过程。4输出包装好的容器:步骤基本同1,也是通过传送带来完成。 以上4个步骤 由于灌装和传送较为简单 无须进行考虑,因此,旋转型灌装机运动方案设计重点考虑便在于转盘的间歇运动、封口时的冲压过程、工件的定位,和实现这3个动作的机构的选型和
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