旋轉(zhuǎn)型灌裝機運動方案設(shè)計含CAD圖

旋轉(zhuǎn)型灌裝機運動方案設(shè)計含CAD圖,旋轉(zhuǎn),灌裝,機運,方案設(shè)計,cad 目錄 1. 題目 2. 設(shè)計題目及任務(wù)…………………………………………………………………………1 設(shè)計題目…………………………………………………………………………1 設(shè)計任務(wù)…………………………………………………………………………1 3．…………………………………………………………………………2 3.1方案一…………………………………………………………………………2 3.1方案二…………………………………………………………………………2 3.3方案三…………………………………………………………………………2 3.4凸輪式灌裝機…………………………………………………………………………4 4.運動循環(huán)圖…………………………………………………………………………4 5.尺寸設(shè)計…………………………………………………………………………4 5.1蝸輪蝸桿設(shè)計…………………………………………………………………………5 5.2齒輪設(shè)計…………………………………………………………………………5 5.3傳送帶設(shè)計…………………………………………………………………………5 5.4曲柄滑塊設(shè)計…………………………………………………………………………5 5.5平行四邊形機構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………5 5.6槽輪的設(shè)計…………………………………………………………………………5 6.電算法與運動曲線圖………………………………………………………………………6 6.1曲柄滑塊機構(gòu)運動曲線圖…………………………………………………………………6 6..2平行四邊形機構(gòu)的運動曲線圖…………………………………………………………6 7.小結(jié)……………………………………………………………………………………………8 7.2設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………………………………8 8.參考數(shù)目………………………………………………………………………………………8 9.附圖――方案一二機構(gòu)運動簡圖 題目：旋轉(zhuǎn)型灌裝機運動方案設(shè)計計題目及任務(wù) 設(shè)計題目 2.1設(shè)計旋轉(zhuǎn)型灌裝機。在轉(zhuǎn)動工作臺上對包裝容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝流體（如飲料、酒、冷霜等），轉(zhuǎn)臺有多工位停歇，以實現(xiàn)灌裝，封口等工序為保證這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)有定位裝置。如圖1中，工位1：輸入空瓶；工位2：灌裝；工位3：封口；工位4：輸出包裝好的容器。 圖1旋轉(zhuǎn)型灌裝機 該機采用電動機驅(qū)動，傳動方式為機械傳動。技術(shù)參數(shù)見表1 表1旋轉(zhuǎn)型灌裝機技術(shù)參數(shù) 方案號 轉(zhuǎn)臺直徑 mm 電動機轉(zhuǎn)速 r/min 灌裝速度 r/min A 600 1440 10 2.2設(shè)計任務(wù) 1．旋轉(zhuǎn)型灌裝機應(yīng)包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等三種常用機構(gòu)。 2．設(shè)計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。 3.圖紙上畫出旋轉(zhuǎn)型灌裝機地運動方案簡圖，并用運動循環(huán)圖分配各機構(gòu)運動節(jié)拍。 4.電算法對連桿機構(gòu)進行速度、加速度分析，繪出運動曲線圖。用圖解法或解析法設(shè)計連桿機構(gòu)。 5．凸輪的設(shè)計計算。按凸輪機構(gòu)的工作要求選擇從動件的運動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對盤狀凸輪要用電算法計算出理論廓線、實際廓線值。畫出從動件運動規(guī)律線圖及凸輪廓線圖 6.齒輪機構(gòu)的設(shè)計計算。 7．編寫設(shè)計計算說明書。 8.完成計算機動態(tài)演示。 2.3設(shè)計提示 1.采用灌裝泵灌裝流體，泵固定在某工位的上方。 2．采用軟木塞或金屬冠蓋封口，它們可以由氣泵吸附在壓蓋機構(gòu)上，由壓蓋機構(gòu)壓入（或通過壓蓋模將瓶蓋緊固在瓶口）。設(shè)計者只需設(shè)計作直線往復(fù)運動的壓蓋機構(gòu)。壓蓋機構(gòu)可采用移動導(dǎo)桿機構(gòu)等平面連桿機構(gòu)或凸輪機構(gòu)。 3.此外，需要設(shè)計間歇傳動機構(gòu)，以實現(xiàn)工作轉(zhuǎn)臺的間歇傳動。為保證停歇可靠，還應(yīng)有定位（縮緊）機構(gòu)。間歇機構(gòu)可采用槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)等。定位縮緊機構(gòu)可采用凸輪機構(gòu)等。 旋轉(zhuǎn)型灌裝機工作原理： 1.待灌裝瓶由傳送系統(tǒng)(一般經(jīng)洗瓶機由輸送帶輸入)或人工送入灌裝機進瓶機構(gòu),瓶子由灌裝機轉(zhuǎn)盤帶動繞主立軸旋轉(zhuǎn)運動進行連續(xù)灌裝。 2.主動撥盤轉(zhuǎn)過120度，槽輪轉(zhuǎn)過60度，同時利用間歇時間灌注機進行灌裝。 3.當(dāng)主動撥盤再轉(zhuǎn)過120度，槽輪也轉(zhuǎn)過60度，同時利用間歇時間壓蓋機進行封蓋。 4.當(dāng)主動撥盤再轉(zhuǎn)過120度，槽輪轉(zhuǎn)過60度，灌裝瓶由傳送系統(tǒng)送出。 其功能邏輯圖如下： 皮帶輪傳送 進料 出料 旋轉(zhuǎn)灌注 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) 灌注 定位 封口 功能分解： 1．輸入空瓶：這個功能主要通過傳送帶來完成，把空瓶輸送到轉(zhuǎn)臺上使下個步驟能夠順利進行。 2．灌裝：這個功能主要通過灌瓶泵灌裝流體，而泵固定在某工位的上方，利用氣泵高壓灌注。 3．封口：用軟木塞或者金屬冠通過沖壓對瓶口進行密封的過程，主要通過曲柄導(dǎo)桿機構(gòu)做往復(fù)及急回運動對灌瓶進行封口。 4．輸出包裝好的容器：功能基本同1，也是通過傳送帶來完成。 以上4個功能因為灌裝和傳送較為簡單無須進行考慮，因此，旋轉(zhuǎn)型灌裝機運動方案設(shè)計重點考慮便在于轉(zhuǎn)盤的間歇運動、封口時的沖壓過程、工件的定位， 和實現(xiàn)這3個動作的機構(gòu)的選型和設(shè)計問題。 機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能圖： 運動方案： 方案一： 1.轉(zhuǎn)盤的間歇運動機構(gòu)為槽輪機構(gòu)： 2.封口的沖壓機構(gòu)為連桿機構(gòu)：3.工件的定位機構(gòu)為凸輪機構(gòu)： 方案二： 1.轉(zhuǎn)盤間歇運動結(jié)構(gòu)為不完全齒輪機構(gòu)： 2.封口沖壓機構(gòu)為凸輪和連桿的復(fù)合機構(gòu)： 3.定位機構(gòu)為連桿機構(gòu)： 方案三： 1.轉(zhuǎn)盤的間歇運動機構(gòu)為槽輪機構(gòu)； 2．封口沖壓機構(gòu)為凸輪和連桿的復(fù)合機構(gòu)； 3．工件的定位機構(gòu)為凸輪機構(gòu)； 方案優(yōu)缺點分析: 方案一的優(yōu)點：1）槽輪機構(gòu)簡單、易操作，具有更好的可調(diào)性。 2）槽輪機構(gòu)使用安全性好，且設(shè)計簡單。 3）沖壓封口機構(gòu)使用連桿機構(gòu)運動簡單且操作性強。 缺點：運動結(jié)構(gòu)過于臃腫。 方案二的優(yōu)點：1）不完全齒輪便于加工，成本較低。 2）定位機構(gòu)為連桿機構(gòu)，便于加工，成本較低。 缺點：1）不完全齒輪會產(chǎn)生較大的沖擊。 2）用凸輪連桿機構(gòu)進行封口沖壓，使其機構(gòu)運動相當(dāng)復(fù)雜，操作性不強。 2 方案三的優(yōu)點：1）槽輪機構(gòu)簡單、易操作，具有更好的可調(diào)性。 2）槽輪機構(gòu)使用安全性好，且設(shè)計簡單。 缺點：1）用凸輪連桿機構(gòu)進行封口沖壓，使其機構(gòu)運動相當(dāng)復(fù)雜，操作性不強。 綜上所述：方案一與后兩個方案相比，各機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單且操作性強，為旋轉(zhuǎn)型灌裝機運動的最佳方案。（方案圖見附圖） 機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖 執(zhí)行構(gòu)件 動作 時間/S 分配軸轉(zhuǎn)角 轉(zhuǎn)盤Ⅰ 送料行程 非工作位置停歇 1/3 2/3 120° 240° 夾緊機構(gòu)Ⅱ 夾緊行程 工作位置停歇 空回程 tⅡ1=3/8 tⅡ2=2/5 tⅡ3=9/40 ΦⅡ1=135° ΦⅡ2=144° ΦⅡ3=81° 封口機構(gòu)Ⅲ 快速封口行程 慢速回程行程 tⅢ1=73/180 tⅢ2=107/180 ΦⅢ1=146° ΦⅢ2=214° 、機構(gòu)的設(shè)計與傳動和動力分析 1、直齒輪的設(shè)計： 模數(shù)（mm） 壓力角 齒數(shù) 直徑（mm） 直齒輪1 1 20 40 40 直齒輪2 1 20 40 40 直齒輪3 1 20 40 40 直齒輪4 1 20 40 40 直齒輪5 1 20 180 180 直齒輪 1 20 30 30 直齒輪7 1 20 40 40 2、錐齒輪設(shè)計： 模數(shù)（mm） 壓力角 齒數(shù) 直徑（mm） 錐齒輪 1 20 30 30 錐齒輪6 1 20 180 180 錐齒輪 1 20 80 80 錐齒輪8 1 20 40 40 1.齒輪傳動其傳動比為72 其余尺寸，按齒輪機構(gòu)相關(guān)計算表格求出。 2.傳送帶設(shè)計： 1) 速度：V=wr=120r/min*50mm 2) 每兩個瓶子之間的距離S:t=S/v轉(zhuǎn)臺的角速度為10r/min 故而S＝100mm 3.曲柄滑塊機構(gòu) 已知旋轉(zhuǎn)形灌裝機的滑梁行程s=300mm，曲柄與連桿長度比，即連桿系數(shù)為λ＝0.175，則曲柄半徑為： R=δ/2=150mm 連桿長度為：L=R/λ=955.41mm 因此，不難求出曲柄滑塊機構(gòu)中滑梁（滑塊）的速度和加速度變化。 4.槽輪機構(gòu) 1）槽數(shù)Z按工位要求選定為6 2）中心距L按結(jié)構(gòu)情況確定L=300mm。 3）圓銷半徑r按結(jié)構(gòu)情況確定r=30mm。 4）槽輪每次轉(zhuǎn)位時主動件的轉(zhuǎn)角2α=180（1-2/z）=1209 5）槽間角2β2β=360/z=60 6）主動件圓銷中心半徑R1R1=Lsinβ=150mm 7）R1與L的比值λλ=R1/L=0.5 8）槽輪外圓半徑R2R2=133.3mm 9）槽輪槽深hh=139.8mm 10）運動系數(shù)kk=(z-2)/2z=1/3(n=1,n為圓銷數(shù)) 小結(jié) 通過這次機械原理課程設(shè)計，提高了我們綜合運用機械原理課程理論的能力，培養(yǎng)了分析和解決一般機械運動實際問題的能力，并使所學(xué)知識得到進一步鞏固、深化和擴展。掌握了一些常用執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)或簡單機器的設(shè)計方法和過程。