旋轉(zhuǎn)型洗瓶機的設計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設計論文】

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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 前言 隨著市場經(jīng)濟的完善和發(fā)展，商品流通的深度和廣度進一步擴大，包裝工業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用和地位越來越高。根據(jù)各國經(jīng)濟發(fā)展水平不同，包裝工業(yè)的產(chǎn)值通常占國民生產(chǎn)總值的。經(jīng)濟越發(fā)達，包裝工業(yè)所占的比重就越大。 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機就是包裝機械的一種。建國以后，我國陸續(xù)建立了一些 洗瓶 設備生產(chǎn)廠，但主要是一些小型設備，技術落后。八十年代初，國家開始積極引進國外先進 洗瓶 技術，當時 洗瓶 技術主要掌握在少數(shù)國有企業(yè)手中。隨著改革開放的推進，一些原來從事機床、農(nóng)機制造的企業(yè)也轉(zhuǎn)到 洗瓶 設備的開發(fā)制造上，從業(yè)廠商逐漸增多。 我國的 洗瓶 設備主要是應用在酒業(yè)、飲料的 洗瓶 上。但是目前各個設備生產(chǎn)廠家的 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機在 洗瓶 能力、效率、適宜瓶型范圍及自動化程度等方面各有優(yōu)缺點，不同程度地制約著產(chǎn)品包裝質(zhì)量和生產(chǎn)率。 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機也可稱為回轉(zhuǎn)型 洗瓶 機，一般采用連續(xù)式 洗瓶 形式，即包裝容器在運行中自動完成 洗瓶 動作。由于 洗瓶 過程中包裝容器沿圓周方向作等速回轉(zhuǎn)運動，運動中同時完成 洗瓶 等 操作，因此旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機連續(xù)生產(chǎn)，自動化程度高、占地少、生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)效率較高；但這類 洗瓶 機結(jié)構復雜、制造較麻煩。各種類型的液體物料 (包括含氣液體和不含氣液體，低黏度 、中等黏度和高黏度的液體 )均可以選用合適的旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機進行 洗瓶 。 應用范圍： 膠水、瞬間膠、乳液、唇蜜、香精、香水、凝膠、藥水、墨水等。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 目錄 1 工程概況 ..................................................................................................................................... 3 ........................................................................................................ 3 ） 研究現(xiàn)狀分析 ............................................................ 3 2 設計任務 ..................................................................................................................................... 4 ............................................................................................................................ 4 ............................................................................................................................ 4 3 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的設計 .............................................................................................................. 4 案的確定 ................................................................................................................ 4 ................................................................................................................ 4 ................................................................................................................ 4 瓶 機的總體設計 ................................................................................................ 4 .................................................................................................................... 5 .................................................................................................................... 5 的設計 ............................................................................................................ 6 .................................................................................................................... 8 .............................................................................................................. 10 瓶 機的機架設計 ............................................................................................ 12 4 總結(jié) ............................................................................................................................................ 15 致謝 ................................................................................................................................................ 16 參考文獻 ........................................................................................................................................ 17 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 1 工程概況 課題來源及研究的目的和意義 隨著社會的發(fā)展，生產(chǎn)水平的提高 ,瓶裝飲料的種類越來越多，消費者的選擇也越來越多，對廠家的生產(chǎn)效率提出了更高的要求，當消費者青睞某一產(chǎn)品時，需要生產(chǎn)廠家快速擴大產(chǎn)量，形成對市場的快速占有。因此，為提高生產(chǎn)效率，對生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)都提出了新的要求，特別是 洗瓶 機械。旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的提出，滿足了廠家對 洗瓶 機械的要求。旋轉(zhuǎn)型洗瓶 機大大提高了廠家的生產(chǎn)效率 [1]。 課題所涉及的 問題及國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 國內(nèi) 目前對高效率的 洗瓶 機有比較大的需求，如匯源、青島啤酒、娃哈哈集團等飲料和酒類生產(chǎn)廠家。 外研究現(xiàn)狀及分析 在國外， 在飲料 洗瓶 機設備方面，美國、德國、日本、意大利和英國的制造水平相對較高 [2]。我們可以通過這些國家的飲料 洗瓶 機的新趨勢來確定我們國家與他們之間的差別，應該向哪些方面發(fā)展才能縮小之間的差別，使我國的 洗瓶 機盡快擠進世界先進行業(yè)之列 [3]。 通過對比，我們可以看到那些先進國家的飲料 洗瓶 機的現(xiàn)狀： （ 1） 多功能。 使用同一臺機器，就可以 洗瓶 茶飲料、咖啡飲料 、豆乳飲料和果汁飲料等多種飲料，而且對玻璃瓶和聚酯瓶都可以進行 洗瓶 ，盡量減少企業(yè)的生產(chǎn)成本。 （ 2） 高速度、高產(chǎn)量。 碳酸飲料 洗瓶 機的 洗瓶 速度最高達 2000 罐∕分，德國 H＆ K 公司、 司、 洗瓶 機的 洗瓶 閥分別達到 165頭、 144頭、 178頭。非碳酸飲料 洗瓶 機的 洗瓶 閥 50洗瓶 速度最高達 1500罐∕分。 （ 3） 技術含量高、可靠性高。 全線的自控水平高和全線效率高。在線檢測裝置和計量裝置配套完備，能自動檢測各項參數(shù)、計量精確。集機、電、氣、光、磁為一體的高新技術產(chǎn)品不斷涌現(xiàn) [4]。 內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析 在 國內(nèi) ，南京博鍵科技有限公司從 2008 年研制出 速液體 洗瓶 機（ 400 瓶∕分）以來，經(jīng)多項核心技術的攻關，設備性能穩(wěn)定。此產(chǎn)品是國內(nèi)用于無菌液體 洗瓶 生產(chǎn)的首臺 10頭 洗瓶 能達到 400瓶∕分穩(wěn)定產(chǎn)量的 洗瓶 機。此機在設計理念上能滿足 陽臺式設計、隔離控制技術，能有效防止污染，且操作空間大，清潔方便 [5]。 瓶 機采用連續(xù)進出瓶機構、直線式 洗瓶 方法以及獨特的真空吸塞系統(tǒng)。其計量泵采用獨特的三件套陶瓷計量泵，以有效控制不溶性粒子的析出 。 瓶 機整體特點： （ 1） 洗瓶 規(guī)格廣，一般可適用 20別規(guī)格另議）； （ 2） 洗瓶 精度高，≦± （ 3）加塞速度快，加塞成功率≧ （ 4）采用機電一體化技術，變頻調(diào)速控制，同步帶傳動與 洗瓶 ； （ 5）缺瓶不 洗瓶 與不加塞動作完成率可達 100%。 瓶 機結(jié)構特點： （ 1）工作臺面較窄， 洗瓶 區(qū)伸出臺面之外，操作空間大，真正達到全陽式效果； （ 2）送瓶與加塞，取樣與收集盤分別裝在兩個機架上，不僅有效防止框架變形，而且有利于整機的裝配精度，提高 了機器可靠性和穩(wěn)定性； （ 3）特殊設計的進瓶工作臺、推瓶螺桿、進瓶過渡輪等進瓶系統(tǒng)，達到了高速進瓶的穩(wěn)定流暢。能夠保證滅菌后的瓶子“先進先出”的進瓶次序； 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 （ 4）出瓶配有導向轉(zhuǎn)換開關，有計數(shù)功能，并由出瓶螺桿將瓶子送人收集盤 ; (5) 直線連續(xù)、楔塊輸瓶系統(tǒng)可作水平移動，在一定規(guī)格內(nèi)瓶子不需更換模具。 瓶 機控制系統(tǒng)特點： （ 1）大型觸摸屏操作，帶有操作提示導航功能，操作過程實現(xiàn)可視化； （ 2）多臺驅(qū)動馬達采用伺服控制，操作人員可在觸摸屏上調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)； （ 3）未加塞的瓶子有自動剔除功 能，更能滿足與凍干機自動上料系統(tǒng)的對接。 同時，根據(jù)客戶的不同要求，可在此臺 洗瓶 機上增加相應的功能，如：（ 1）可加裝瓶子預充和 洗瓶 后充惰性氣體裝置；（ 2）可設定每個 洗瓶 泵與 洗瓶 對應瓶子自動脫離進入取樣盤內(nèi)，以便對號檢測；（ 3）膠塞進料時配有“清潔進料”裝置。 2 設計任務 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的旋轉(zhuǎn)工作臺有 4個工位，旋轉(zhuǎn)工作臺有 6個槽，在圓周上對稱分布， 4個工位分別是輸入、 洗瓶 、封裝、輸出。 每天工作 24 小時，一年工作 365天，工作環(huán)境潮濕。 3 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的設計 表 3瓶 機技術參數(shù)表 方案號 轉(zhuǎn)臺直徑 動機轉(zhuǎn)速 r/瓶 速度 r/ 500 960 10 通過 綜合考慮 ，最終確定了 轉(zhuǎn)臺直徑 500動機轉(zhuǎn)速 960r/裝速度 10r/使用間歇機構，采用槽輪機構。在工作時，使普通的含量為 550 使用間歇機構，采用凸輪機構。在工作時，同樣能夠使 550 使用不完全齒輪機構，在工作時同樣能夠滿足工作需求。 選定方案 三 ：間歇機構，采用 不完全齒輪 機構。因為 不完全齒輪 機構可以 實現(xiàn)設計要求，結(jié)構相對簡單。 瓶 機的總體設計 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 電動機減速器錐齒輪主動輪從動輪成品固定工作臺灌瓶泵壓蓋機構旋轉(zhuǎn)工作臺圖 3如圖 3旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的工作流程。電動機接減速器，減速器通過錐齒輪改變傳動方向，錐齒輪接 不完全齒輪主動輪 ，實現(xiàn)間歇運動，灌瓶泵、壓蓋機構固定在旋轉(zhuǎn)工作臺 的的上方，實現(xiàn)相應的工序，最后通過帶傳動輸出成品。 選擇電動機的類型 Y 系列電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部之特點， B 級絕緣，工作環(huán)境溫度不超過 +40 攝氏度，相對濕度不超過 95%，海拔高度不超過 1000m，額定電壓 380V，頻率 50 金及起重用電動機大多采用繞線轉(zhuǎn)子，但對于 30下電動機以及在起動不是很頻繁而電網(wǎng)容量又許可滿壓起動的場所，也可采用籠型 轉(zhuǎn)子。 按照工作要求和條件，選用 [8] 定電動機轉(zhuǎn)速 因為設計參數(shù)給定的電動機轉(zhuǎn)速為 960r/以選擇電動機的方案有三種如下表3表 3電動機的選擇方案 電動機型號 額定功率 （ 滿載轉(zhuǎn)速 （ r／ 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)據(jù) 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量（ 960 3 960 3 60 4 通過考慮安全生產(chǎn)，生產(chǎn)效率等問題，選擇 速器的選擇 根據(jù)旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的工作環(huán)境和工作條件，選擇較為實用的減速器。選擇 ]。 （ 1） 承載能力如表 3 3公稱傳動比 ?輸出轉(zhuǎn)速2n ? ?軸距 a ? ?實際傳動比 i 4 960 240 100 4 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 （ 2） 3A? ??????????????75 260 100 28 42 127 8 31 48 82 167 14 上表 C? ??????? ? ??m? ?) d3 n 22 225 - 140 5 102 122 125 15 4 35 要求； 60r/ 不完全齒輪 機構工作原理 不完全齒輪機構是由 齒輪機構演變而得的一種 間歇轉(zhuǎn)動。 即在主動輪上只做出一部分齒，并根據(jù)運動時間和停歇時間的要求，在從動輪上做出與主動輪輪齒相嚙合的輪齒。當主動輪作連續(xù)回 轉(zhuǎn)運動時，從動輪作間歇回轉(zhuǎn)運動。在從動輪停歇期內(nèi)，兩輪輪緣各有鎖止弧起定位作用 以防止從動輪游動。 [10] 不完全齒輪的機構簡單，制造容易，工作可靠，設計時從動輪的運動間歇時間和靜止時間的比例可以在較大范圍內(nèi)變化。其缺點是有較大沖擊，故只適用于低速、輕載場合。 [10] 完全齒輪 機構的設計 應為工作臺有 6個工位，為實現(xiàn)間歇運動，不完全齒輪的從動輪應有 6個齒槽，這樣才能實現(xiàn) 主 動輪轉(zhuǎn) 6周， 從 動輪轉(zhuǎn)一周。其機構 如圖 3 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 3圖 3圖 3 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 不完全齒輪的設計參數(shù)如下 表 3不完全齒輪參數(shù)表 主動輪 從動輪 模數(shù) 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 壓力角 分度圓直徑 5 00 70 00 150 齒頂高 5根高 全高 頂圓直徑 8060根圓直徑 圓直徑 距 圓齒距 厚 槽寬 隙 準中心距 軸徑 1106100 標準普通 些材料包括頂膠 1，抗拉體 2,，底膠 3,，包布 4，其組成方式如圖 3通 帶和繩芯 設計選用繩芯 [11] 示，如表 3-6 b 3帶的截面尺寸 通過查圖可以確定 V 帶類型，普通 V 帶選型圖在 《機械設計（第八版）》 157 頁，由于電動機轉(zhuǎn)速為 960r/動機功率為 通過圖可確定 型。 表 3 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 普通 V 帶的帶型 節(jié)寬 高度 橫截面積2楔角 基準長度帶長修正系數(shù) A 7 。40 800 數(shù) 的 選擇 V 帶輪的輪槽與所選用的 則帶輪輪槽為 V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 了使 40 。 V 帶安裝到輪槽中以后，一般不應超出帶輪外圓，也不應與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準直徑到帶輪外圓和底部的最小高度 [11] 槽輪工作表面的粗糙度為 表 3面尺寸 槽型 e d A 5± 112 圖 3槽截面尺寸 帶輪的技術要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及 輪轂上下不允許又砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進行修補；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反只要做動平衡。 ] 常用的帶輪材料為 速較高時可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成，小功率是可以用鑄鋁或塑料。 V 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。 根據(jù)輪輻結(jié)構的不同， 板式，孔板式，橢圓輪輻式。 [11] V 帶輪的結(jié)構形式與基準直徑有關。因為 大 帶輪的基準直徑為 112小于 300以采用孔板式。如圖 3： f h f a d a h u e B 34° b d 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 3輪孔板式 主軸的具體尺寸如圖 3圖 3主軸 得到軸的各段尺寸為： ， ? ， ? ， ? ， ? 所以主軸的總長度為 02 2 01 0 06060321 ????????? 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 彎曲應力校核公式： ? ? ? ?1322d ??? ???? ?? ?122 ??? 式中： ? — 軸計算截面上的工作應力（ d — 軸直徑； M — 軸計算截面合成彎矩； T — 軸計算截面上的合成轉(zhuǎn)矩； ? — 轉(zhuǎn)應力對稱循環(huán)變化時， ? =1； — 轉(zhuǎn)應力不變時， ? ?? ?10 0 ????； — 轉(zhuǎn)應力不變時， ? ?? ?1 0 ????； ? ?1??— 許用疲勞應力（ 主軸的材料選用 40過機械設計手冊（軟件版） 輸出結(jié)果如下： 軸的編號： 001 軸的名稱：階梯軸 軸的轉(zhuǎn)向方式：單向恒定 軸的工作情況：無腐蝕條件 軸的轉(zhuǎn)速： 10r/ 功率 : 轉(zhuǎn)矩： 5252500N2 所設計的軸是實心軸 材料牌號： 40質(zhì) 硬度 ( 230 抗拉強度： 750 屈服點： 500曲疲勞極限： 335 扭轉(zhuǎn)疲勞極限： 195用靜應力： 300 許用疲勞應力： 186定軸的最小直徑如下： 所設計的軸是實心軸 A 值為： 115 許用剪應力范圍： 30～ 40小直徑的理論計算值： 滿足設計的最小軸徑： 20的結(jié)構造型如下： 軸各段直徑長度： 長度 直徑 60 30 60 35 100 60 220 20 軸的總長度： 440 軸的段數(shù)： 4 軸所受支撐的信息： 直徑 距左端距離 30 10 60 170 支反力計算 距左端距離 水平支反力 垂直支反力 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 10 距左端距離 水平支反力 垂直支反力 70 內(nèi)力 x/ d/ 2 210 30 0 0 90 35 70 60 40 20 訂裝配方案：固定工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺，從上面裝； 固定套筒，從動輪，主動輪輪支撐盤，從下面裝。 由于減速器和電機是水平布置，主軸是垂直布置，為了傳遞動力，需用到改變傳動方向的機構，有渦輪蝸桿傳動和錐齒輪傳動兩種選擇，但是渦輪蝸桿傳動是用于大傳動比的傳動機構，此處需要的是改變傳動方向，不改變傳動比的機構，故需用錐齒輪傳動。 錐齒輪的參數(shù)如下表所示 表 3大錐齒輪 小錐齒輪 模數(shù) 2 2 齒頂高系數(shù) 錐角 450 450 齒數(shù) 60 60 齒寬 15 15 齒輪軸軸徑 齒厚 孔徑 40 22 8 16 20 20 瓶 機 的機架設計 機架為兩塊 鐵 通過螺栓連接 而成的，長寬高分別為 1329、 1354、 1098，基本外形如 33 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 3架正視圖 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 3架 俯視圖 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 4 總結(jié) 設計進程： 撰寫開題報告，通過查閱相關資料，了解了本設計的意義和可行性。 開始考慮設計方案，在圖書館借閱相關書籍，借鑒類似的成形產(chǎn)品的機構。 方案確定，開始進行相關數(shù)據(jù)的計算 ，畫零件圖，槽輪機構的設計，錐齒輪的設計，傳動比的分配，帶傳動的設計，電動機的選擇，減速器的選擇。 畫裝配圖，撰寫設計說明書，指導老師審閱，給出修改意見，修改設計說明書，修改轉(zhuǎn)配圖，軸的校核。 通過本次設計，我學會了很多東西。首先，我了解到原來減速器可以和電機整合到一起成為一個整體，叫做減速電機。其次學會了一些軟件的應用，像軸的校核使用的機械設計手冊軟件版，減速器圖紙的生成使用的 時也了解到，大學四年在學校所學的東西都是一些非?；A的東西，比如我們進行的課程設 計 — 減速器的設計，現(xiàn) 在發(fā)現(xiàn)居然都出版了一本《減速器選用手冊》，里面幾乎涵蓋了所有的減速器類型。當然，萬丈高樓平地起，沒有基礎是不行的，但是我覺得自己的知識面還是有點窄，在今后的學習中應該時刻注意提高自己。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 致 謝 首先 感謝 長沙學院 ，感謝學校錄取了我，讓我成為一名大學生，有更好的機會深造自己，提高自己的學識，為我的素質(zhì)的培養(yǎng)提供了 許多進步的機會 。 其次 感謝 機電工程系 ，在大一到大三的 兩年多的 時間里，是 機電工程系 的各位老師和領導為我們提供了寬松的生活環(huán)境，優(yōu)質(zhì)的學習條件，安定 的學習外部環(huán)境。 感謝 機電工程系 的各位老師和領導，為我們大三到大四的一年多時間里付出了辛勤的勞動和熱情的汗水。 由衷的感謝我的指導老師肖愛玲老師。肖老師 認真負責的工作態(tài)度讓我敬佩，對我在設計過程中遇到的各種問題能夠及時的解答，對我的設計嚴格要求，讓我在這次設計中收獲了許多做學問和做人的知識。 我選擇了塔里木大學，塔里木大學成就了我。在大學四年的生活里，我結(jié)識了很多志同道合的同學、朋友，也認識了很多品德高尚、學識淵博的老師， 他們在生活和學習上給了我很多幫助。 感謝所有的給予我?guī)椭娜?，感謝所有關心我的人，感謝 你們?。?！ 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 參考文獻 [1] 劉守謙 輕工機械 [J]2007， 2， 6～ 8. 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