機(jī)械原理課程設(shè)計

1、目錄第一章設(shè)計任務(wù)2§1-1工作原理及工藝動作.2§1-2設(shè)計要求及提示.2§1-3設(shè)計任務(wù)要求.2第二章旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的工作原理及其功能原理.3§2-1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)工作原理3§2-2旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的功能分解圖、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作分解圖4第三章旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動總體方案15§3-1旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)總體方案圖（機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖）15第四章工作循環(huán)圖及運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖17§4-1 工作循環(huán)圖17§4.2 繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖18§4-3 用形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案：18第五章旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)各運(yùn)動構(gòu)件的

2、設(shè)計選擇與分析19§5-1 傳動機(jī)構(gòu)的選擇：19§5-2 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計，選擇與分析20§5-3 灌裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計：21§5-4 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計，分析25§5-5 傳動齒輪，帶輪，鏈輪的設(shè)計：27§5-6 壓蓋封口機(jī)構(gòu)的設(shè)計：27第六章設(shè)計總結(jié)與心得體會:29參考文獻(xiàn)30貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械原理課程設(shè)計任務(wù)書題號 5旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)第一章設(shè)計任務(wù)1-1 工作原理及工藝動作設(shè)計旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。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。為保證在這些

3、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。該機(jī)采用電動機(jī)驅(qū)動，傳動方式為機(jī)械傳動。固定工作臺14傳送帶23轉(zhuǎn)臺1-2 設(shè)計要求及提示1. 采用灌瓶泵灌裝流體，泵固定在某工位的上方。2. 采用軟木塞或金屬冠蓋封口， 它們可由氣泵吸附在壓蓋機(jī)構(gòu)上， 由壓蓋機(jī)構(gòu)壓入 （或通過壓蓋模將瓶蓋緊固在）瓶口。設(shè)計者只需設(shè)計作直線往復(fù)運(yùn)動的壓蓋機(jī)構(gòu)。3. 此外，需要設(shè)計間歇傳動機(jī)構(gòu)，以實現(xiàn)工作轉(zhuǎn)臺間歇傳動。為保證停歇可靠，還應(yīng)有定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)。1-3 設(shè)計任務(wù)要求1) 根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。2) 按工藝

4、動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。3) 構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案 ( 至少 2個以上 ) ，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案。4) 對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸設(shè)計。5) 對壓蓋機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析。6) 繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖（ 3號圖）。7）完成設(shè)計說明書的編寫。1-4設(shè)計數(shù)據(jù)表 1-1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)表數(shù)據(jù)代號轉(zhuǎn)臺直徑mm 電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min灌裝速度r/min齒輪模數(shù)1600144010225501140122.5350096010346001140152.555509608466001450153第二章旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的工作原理及其功能原理2-1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)工作原理在轉(zhuǎn)動工作臺上對包裝容器（玻璃瓶或

5、鐵質(zhì)瓶）連續(xù)灌裝流體（酒、飲料、圖 2.1冷霜等），轉(zhuǎn)臺有多工位停歇，以實現(xiàn)灌裝、壓蓋封口等工序。為保證在這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)有定位裝置。如圖2.1 ，根據(jù)工作要求，即灌裝機(jī)在同一個原動機(jī)的驅(qū)動下，將待灌裝液體和待壓蓋的瓶送入工位1；同時工作臺做間歇的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將代加工瓶依次送人工位2 和工位 3；在工位 2 和工位 3時分別對工件進(jìn)行定位夾緊， 同時分別進(jìn)行灌裝和壓蓋封口動作；待工位 3 進(jìn)行壓蓋封口結(jié)束后，加工后的瓶隨著工作臺的旋轉(zhuǎn)進(jìn)入工位4，即輸出工位，由傳送帶送往下一個加工工序的位置。2-2 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的功能分解圖、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作分解圖（ 1）灌裝機(jī)的功能分解圖根據(jù)灌裝機(jī)

6、的工作原理和設(shè)計任務(wù)書，為滿足灌裝機(jī)整體的要求， 可以將灌裝機(jī)的功能分為以下幾個具體的功能:工件的輸入功能；工件的定位和夾緊功能；工件的灌裝功能；工件的壓蓋封口功能；工件的輸出功能。功能邏輯圖及可選執(zhí)行機(jī)構(gòu)框架圖如下：旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)工工工工件壓件件灌件輸蓋定夾裝輸入位緊出連續(xù)傳送帶，間槽輪機(jī)構(gòu)擋板在每個凸工輪機(jī)構(gòu)，曲柄滑傳送帶連續(xù)傳隙傳送帶間隙運(yùn)動位自動加緊連桿機(jī)構(gòu)塊機(jī)構(gòu)傳送帶間隙圖 2.2（ 2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作分解及運(yùn)動方案的選擇與比較原動機(jī)的選擇。本機(jī)構(gòu)設(shè)計選用代號 5 的數(shù)據(jù)，故選用 960r/min 電動機(jī)驅(qū)動。轉(zhuǎn)速較高，需要減速機(jī)構(gòu)降低速度供執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用。送料機(jī)構(gòu)的功能為了實現(xiàn)工件的輸入

7、及傳送功能， 根據(jù)設(shè)計的要求，最終決定出了以下兩種方案：方案一：如圖 2.3 所示的六桿送料機(jī)構(gòu)，原動件 AB連續(xù)轉(zhuǎn)動，使 DF擺動，通過HG桿的作用使 F 在 HG范圍內(nèi)的往返運(yùn)動，最終把容器送至工位 1，但是這種傳送運(yùn)動沖擊大，容易造成沖擊，這對輕質(zhì)容器、玻璃容器等來說會有損壞的可能，必須避免，再者，這樣的機(jī)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，運(yùn)動分析較繁瑣，因此最終沒選擇這個方案。圖 2.3方案二：如圖 2.4 ，使用轉(zhuǎn)送帶連續(xù)的，以一定的速度不斷向工作臺傳送工件，設(shè)計好在單位時間內(nèi)進(jìn)入工作臺的瓶子數(shù)量就行了。使用連續(xù)傳送能夠滿足大批量生產(chǎn)，與間隙轉(zhuǎn)送相比傳送穩(wěn)定，震動小，一般不會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，能滿足灌裝過

8、程安全，可靠進(jìn)行。由于擔(dān)心傳送帶輸送的瓶子不能準(zhǔn)確的進(jìn)入旋轉(zhuǎn)工作臺的工位凹槽內(nèi)，因此設(shè)計了圖2.5的固定工作臺和擋板圖 2.4 傳送裝置圖 2.5工件定位功能：方案一：槽輪機(jī)構(gòu)如圖 2.6 槽輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，易加工，工作可靠，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，機(jī)械效率高。但是其動程不可調(diào)節(jié)， 轉(zhuǎn)角不能太小， 槽輪在起、停時的加速度大， 有沖擊，并隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽輪槽數(shù)的減少而加劇，故不宜用于高速， 多用來實現(xiàn)不需經(jīng)常調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)位角度的轉(zhuǎn)位運(yùn)動。圖 2.6方案二：不完全齒輪如圖 2.7 不完全齒輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，從動輪運(yùn)動時間和靜止時間可在較大范圍內(nèi)變化。但是從動輪在開始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時有較大沖

9、擊，故一般只用于低速，輕載場合。圖 2.7方案三：棘輪如圖 2.8 棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單， 易于制造，運(yùn)動可靠， 從動棘輪轉(zhuǎn)角容易實現(xiàn)有級調(diào)整， 但棘爪在齒面滑過引起噪聲與沖擊，在高速時尤為嚴(yán)重。 故常用于低速、輕載的場合，或用于間歇運(yùn)動控制。圖 2.8摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動較平穩(wěn)， 無噪音，從動件的轉(zhuǎn)角可作無級調(diào)節(jié)。 但難以避免打滑現(xiàn)象，因而運(yùn)動準(zhǔn)確性較差，不適合用于精確傳遞運(yùn)動的場合。因為在本方案中， 控制間歇運(yùn)動的機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速十分低， 需要較大的范圍內(nèi)的從動輪運(yùn)動時間和靜止時間。 所以在這里我們選擇圖 2.6 的槽輪來實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺的間歇轉(zhuǎn)動。工件夾緊功能：根據(jù)設(shè)計要求， 工件在工位 2 與工位 3

10、 時，必須有定位夾緊機(jī)構(gòu)， 是待加工瓶在工位 2 與工位 3 時，能正確進(jìn)行管制液體和壓蓋封口的動作。 按照要求設(shè)計了如下的裝置：方案一：如圖 2.9 所示 , 該方案采用圓環(huán)來實現(xiàn)工件在工位2 和工位 3 處進(jìn)行灌圖 2.9裝和壓蓋封口的夾緊定位，工作原理是當(dāng)容器在工位 1 處被旋轉(zhuǎn)工作臺帶進(jìn)時，容器就被圓環(huán)夾緊，容器隨著旋轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動， 容器一直處于夾緊狀態(tài)。但這種夾緊裝置有一個不足之處， 就是工件在工位間轉(zhuǎn)換時， 由于一直處于夾緊狀態(tài)，有摩擦力的作用，這樣會導(dǎo)致工件損壞，甚至影響工作臺的正常工作。故設(shè)計最終沒有采用這個方案。方案二：裝置如圖 2.10 所示，其工作部位（也就是相對

11、與旋轉(zhuǎn)工作臺的工位2與工位 3）由兩個相交的圓所形成的公共部分，其相對于一般的定位夾緊裝置的優(yōu)點圖 2.10在于其夾緊過程是由松到緊， 且到達(dá)正確的位置為止， 這樣可以避免由于工作臺旋轉(zhuǎn)時由于沖擊的存在， 導(dǎo)致的工件損壞甚至造成不必要的損失的現(xiàn)象。 不僅可以正確定位，同時也達(dá)到夾緊的效果。使用固定在工作臺上的擋板來定位瓶子， 防止轉(zhuǎn)臺在運(yùn)動過程中由于向心力的作用將瓶子甩出工作臺， 并通過在工位外圍加厚擋板使瓶子在每個工位被加緊固定?？繐醢鍋韺崿F(xiàn)定位夾緊， 他相對其他裝置具有許多優(yōu)點： 夾緊每次位置不變，過程穩(wěn)定不會破壞灌裝瓶； 只要設(shè)計適當(dāng)就能夠保證緊力合適對每次加緊都能掌握好力度， 保證了工

12、件在加工過程中的定位的穩(wěn)定性， 又要防止夾緊力過大損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形； 由于夾緊裝置是固定不動的， 所以操作安全、省力；結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，維修十分方便等凸出優(yōu)點。故最終選用這個方案。灌裝機(jī)構(gòu)功能設(shè)計：方案一：采用凸輪機(jī)構(gòu)如圖 2.11 所示，此方案采用圖示的凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動，升程和回程不斷的交替， 再由于彈簧的作用， 便實現(xiàn)了灌裝活塞的上下往復(fù)運(yùn)動。 當(dāng)凸輪處于回程時，活塞往上運(yùn)動，此時灌裝瓶吸入液體，凸輪繼續(xù)運(yùn)動，推動活塞向下運(yùn)動，此時為升程過程（此過程為等速運(yùn)動，可以滿足灌裝等速的要求），此時灌裝機(jī)構(gòu)對空瓶進(jìn)行灌裝，如此往復(fù)運(yùn)動就可實現(xiàn)圖 2.11方案二：采用

13、連桿機(jī)構(gòu)如圖 2.12 所示，本方案采用連桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)灌裝功能。 圖 2.10 雖然連桿機(jī)構(gòu)制造簡單，但是其設(shè)計過程復(fù)雜，所以最終采用方案一來實現(xiàn)灌裝功能。圖 2.12壓蓋封口功能方案一：采用凸輪機(jī)構(gòu)如圖 2.13 所示，此方案采用圖示的凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動，升程和回程不斷的交替再由于彈簧的作用，便實現(xiàn)了滑塊上下壓蓋。圖 2.13方案二：對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。下圖2.14是所設(shè)計的壓蓋封口機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)為對心曲柄滑塊圖 2.14機(jī)構(gòu)，曲柄 AB與軸固接，軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動帶動桿AB連續(xù)轉(zhuǎn)動，從而帶動桿BC上下運(yùn)動，從而實現(xiàn)壓蓋封口機(jī)構(gòu)的上下往復(fù)運(yùn)動，轉(zhuǎn)動一個工位就壓蓋封口一次，繼而實現(xiàn)對瓶子的壓蓋封口

14、動作。通過上述兩種方案，方案一凸輪的升程和回程產(chǎn)生的沖擊力度不大，不適合壓蓋。而方案二的對心曲柄滑塊結(jié)構(gòu)簡單， 沖擊力大。故選用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓蓋。產(chǎn)品輸出與傳送功能：加工后的工件到達(dá)工位4 以后，有皮帶輪， 這里考慮到傳送帶的速度不能很大，而工位之間的轉(zhuǎn)換有很快，所以在此設(shè)計了如下圖2.15 所示。 容器到達(dá)圖示工位3，壓蓋封口結(jié)束后，此時擋板將瓶子輸往傳送帶方向推擋，同時容器是隨著旋轉(zhuǎn)工作臺一起旋轉(zhuǎn)的，在合成力的作用下， 容器被帶至輸出傳送帶上， 進(jìn)而傳送到下個加工工位。圖 2.15第三章旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動總體方案3-1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)總體方案圖（機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖）根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計出的自

15、動灌裝機(jī)如下圖3.1 與 3.2 所示：圖 3.1主視圖1. 電動機(jī)和軸帶輪2.皮帶輪3 、4、4' 、5 齒輪6 、7 錐齒輪8 主動撥盤9 從動槽輪10凸輪灌裝機(jī)構(gòu)11曲柄滑塊封口壓蓋機(jī)構(gòu)上示兩圖為機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案運(yùn)動簡圖，下面是該旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的工作路線原理：電機(jī) 1 通過皮帶輪傳到2，2 通過軸傳到 H，H 又傳到齒輪 4，齒輪 4' 通過固定的齒輪 3 轉(zhuǎn)動到 5，5 帶動軸旋轉(zhuǎn)形成行星輪系。與齒輪 5 同軸的錐齒輪 6 以相同角速度轉(zhuǎn)動，軸轉(zhuǎn)動從而使凸輪10 轉(zhuǎn)動，凸輪通過滾子，推桿帶動活塞上下往復(fù)運(yùn)動，從而實現(xiàn)對容器的灌裝。軸旋轉(zhuǎn)，曲柄11 與軸固聯(lián)，所以曲柄以相同

16、角速度轉(zhuǎn)動，而曲柄與連桿相連，連桿與滑塊連接，滑塊上下往復(fù)運(yùn)動，實現(xiàn)對容器的封口壓蓋。錐齒輪 6 與錐齒輪嚙合而換向，錐齒輪7 通過軸傳到主動撥盤8，主動撥盤 8 帶動從動槽輪 9，從動槽輪 9 帶動軸轉(zhuǎn)動，軸與旋轉(zhuǎn)工作臺固接，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作臺的間隙旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。第四章運(yùn)動循環(huán)圖及運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖4-1 運(yùn)動循環(huán)圖為了使灌裝機(jī)各運(yùn)動構(gòu)件運(yùn)動協(xié)調(diào)配合，我們設(shè)計了如下直線式動循環(huán)圖圖4.1 和直角坐標(biāo)式運(yùn)動循環(huán)圖圖4.2 ：圖 4.1 直線式運(yùn)動循環(huán)圖圖 4.2直角坐標(biāo)式運(yùn)動循環(huán)圖4.2 繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動形式，繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖如圖4.3 所示：圖 4.3旋轉(zhuǎn)型灌裝

17、機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換功能圖4-3 用形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案：根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖圖4.3 可構(gòu)成形態(tài)學(xué)矩陣。圖 4.4 所示的形態(tài)學(xué)矩陣可求出旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)系統(tǒng)運(yùn)動方案數(shù)為：N=4×4×4×3×3×4=2034圖 4.4形態(tài)學(xué)矩陣可由給定的條件，各機(jī)構(gòu)的相容性，各機(jī)構(gòu)的空間布置，類似產(chǎn)品的借鑒，上圖折線為設(shè)計的最優(yōu)方案。第五章旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)各運(yùn)動構(gòu)件的設(shè)計，選擇與分析由設(shè)計任務(wù)書的要求可知： 灌裝速度是 8r/min, 則灌裝凸輪和封口壓蓋曲柄的轉(zhuǎn)速也就是 8r/min 。由于旋轉(zhuǎn)工作臺有 4 個凹槽，所以旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)速為 2r/

18、min ，也即從動槽輪的轉(zhuǎn)速也是 2r/min ，因為設(shè)計的槽輪有 4 個徑向槽，并且主動撥盤只有 1 個圓銷，所以主動撥盤的轉(zhuǎn)速為 8r/min 。5-1 傳動機(jī)構(gòu)的選擇：機(jī)械的傳動機(jī)構(gòu)，是將動力源所提供的運(yùn)動的方式、 方向或速度加以定向的改變，從而被人們有目的地加以利用。 常見的傳動機(jī)構(gòu)有帶傳動、 鏈條傳動、齒輪傳動、皮帶傳動，各傳動機(jī)構(gòu)的特點和使用場合。(1) 齒輪傳動：能夠傳遞任意兩軸間的運(yùn)動和動力，傳動平穩(wěn)，可靠，效率高，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)湊， 傳動速度和功率范圍廣，可實現(xiàn)較大的傳動比。 可應(yīng)用于減速箱。(2) 帶傳動：可以緩和沖擊和振動 ; 帶傳動中心距不受限制，只要陪以合適的緊鏈

19、結(jié)構(gòu)，理論可以很大 , 適用于兩軸中心距較大的傳動場合; 可放在系統(tǒng)的一級。（ 3） 錐齒輪傳動 :錐齒輪主要用于兩軸為垂直方向的傳動， 可改變傳動的方向， 放在傳動系統(tǒng)的末級。5-2 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計，選擇與分析根據(jù)設(shè)計要求及上述分析， 可以利用所學(xué)的行星輪系來實現(xiàn)減速的目的， 下面是運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖 5.1 及表 5-1 表示的具體的齒輪參數(shù)圖 5.1表 5-1齒輪參數(shù)齒數(shù)模數(shù)分度圓直徑 d傳 送 比 i壓力角帶輪160m m2帶輪212 0 m m齒輪 35942 3 6 m m6020°齒輪 420480m m20°齒輪420480m m200齒輪 56042 4 0 m

20、m20°齒 輪 6、 73041 2 0 m m120°具體參數(shù)值1、2 為皮帶輪： i122。3、4、4為圓柱齒輪 :Z3 =59, Z4=20 ,Z4'=20,Z5=60i5H=1-Z4'Z3/(Z4Z5)=1606、7 為斜齒圓柱齒輪： z6=30z6=30I76=z7/z6=30/30=1所以軸轉(zhuǎn)速 960r/min,軸轉(zhuǎn)速為 480r/min,軸轉(zhuǎn)速為 8r/min.5-3 灌裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計：根據(jù)設(shè)計要求及系統(tǒng)方案圖，選用如下灌裝機(jī)構(gòu)：如圖 5.2 設(shè)定的數(shù)值： 容器高度 h1 為 280mm; 活塞運(yùn)動范圍 S 為 48mm; 推桿和活塞總長L 為

21、 90mm; 滾子直徑 d=30mm; 容器頂部距離活塞最近距離為12mm;凸輪：此凸輪用于灌裝工位， 利用遠(yuǎn)近休止帶動推桿和活塞來實現(xiàn)灌裝， 設(shè)定活塞推桿的最大推程為 48mm，凸輪的安裝高度為 500mm。以下為凸輪的具體設(shè)計過程：我們設(shè)定凸輪的數(shù)據(jù)如下：基圓半徑 r 0=40mm滾子半徑： r t =15mm行程： S=48mm推程角：0=180°回程角：0=100°近休止角：01=60°遠(yuǎn)休止角：02=40°圖 5.2運(yùn)動規(guī)律的選擇， 為了減少剛性和柔性沖擊， 我們在推程和回程選用既無柔性沖擊和剛性沖擊的簡諧運(yùn)動規(guī)律, 在遠(yuǎn)休和近休時選用靜止運(yùn)動

22、規(guī)律。根據(jù)以上凸輪的數(shù)據(jù)我們利用“凸輪機(jī)構(gòu)” 軟件可以將凸輪的圖形設(shè)計出來，具體過程：（ 1）、選擇凸輪類型：圖 5.4（2）設(shè)置凸輪基本參數(shù)：圖 5.5（ 3）、設(shè)置凸輪分段參數(shù)為保證凸輪運(yùn)動過程中減少沖擊，我們將參數(shù)分別設(shè)置為： 0° 60°為近休止運(yùn)動階段，升程為 0mm，靜止運(yùn)動規(guī)律； 60° 240°為推程運(yùn)動階段，升程為 48mm，擺線運(yùn)動規(guī)律； 240° 280°為遠(yuǎn)休止運(yùn)動階段，升程為0mm，靜止運(yùn)動規(guī)律；280° 360°為回程運(yùn)動階段，升程為-48mm，簡諧運(yùn)運(yùn)動規(guī)律。將上述數(shù)據(jù)輸入軟件如下圖所

23、示：圖圖 5.6（ 4）利用反轉(zhuǎn)法原理設(shè)計凸輪的圖形為：圖 5.7（ 5）運(yùn)行出的最終結(jié)果，位移、速度、加速度圖以及凸輪的二維圖形如下圖所示：圖 5.85-4 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計，分析由設(shè)計要求可知， 自動灌裝機(jī)要實現(xiàn)自動灌裝及壓蓋封口的動作，需要在不同工位上分別執(zhí)行者兩個動作， 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)可以實現(xiàn)這個目的，故我們小組選擇了槽輪機(jī)構(gòu)（槽輪機(jī)構(gòu)具有以下特點：構(gòu)造簡單，外形尺寸??；機(jī)械效率高，并能較平穩(wěn)地，間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位； 但因傳動時存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場合；同時由于槽輪機(jī)構(gòu)具有自行鎖緊的功能，所以能用于此機(jī)構(gòu)的定位作用。 ）來實現(xiàn)上述要求：由灌裝要求可知： 灌裝速度為 8r/mi

24、n ，從而每個工作間隙為 30/4s ，轉(zhuǎn)臺每轉(zhuǎn)動 60° 用時 5/4s ，停留 25/4s ，運(yùn)動規(guī)律如圖 5.9 所示。圖 5.9下面是設(shè)計的槽輪機(jī)構(gòu)，如圖5.10 所示：圖 5.10具體設(shè)計參數(shù)如下： 從動槽輪如圖所示有四個徑向槽，其外圓直徑為300mm，并且從動槽輪的轉(zhuǎn)速為 2r/min; 主動撥盤有一個撥動圓銷，其直徑為250mm，并且主動撥盤的的轉(zhuǎn)速為8r/min ，通過圓錐齒輪來傳動 ;5-5 傳動齒輪，帶輪，鏈輪的設(shè)計：（ 1）傳動齒輪，帶輪設(shè)計：下圖所示為電動機(jī)轉(zhuǎn)速到軸的減速機(jī)構(gòu)以及齒輪和帶輪的設(shè)計， 前面已經(jīng)對各皮帶輪和齒輪做了詳細(xì)分析。圖 5.115-6 壓蓋

25、封口機(jī)構(gòu)的設(shè)計：如圖 5.6 所示，是所設(shè)計的壓蓋封口機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)為對心曲柄滑塊圖 5.6機(jī)構(gòu)，曲柄 AB與軸固接，軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動帶動桿AB連續(xù)轉(zhuǎn)動，從而帶動桿BC上下運(yùn)動，從而實現(xiàn)壓蓋封口機(jī)構(gòu)的上下往復(fù)運(yùn)動，轉(zhuǎn)動一個工位就壓蓋封口一次，繼而實現(xiàn)對瓶子的壓蓋封口動作。有關(guān)此機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)如下：容器高度 h1 為 280mm;齒輪與曲柄的轉(zhuǎn)速為8r/min ；曲柄 AB長度 L1=30mm，連桿 BC長度 L2=120mm，壓制桿 CD=60mm，瓶蓋厚度 =10mm； C處于最下極位時， D 點距離容器瓶的距離為 10mm；封口壓蓋滑塊的行程 S=60mm。由運(yùn)動循環(huán)圖可以知道封口壓蓋滑塊的運(yùn)動規(guī)律如下圖所示5/4s20/4s35/4s50/4s65/4s80/4s95/4s110/4s5/4s20/4s35/4s50/4s65/4s80/4s95/4s110/4s圖 5