冷霜自動灌裝機課程設計

冷霜自動灌裝機課程設計0.設計任務書 3工作原理和工藝動作分解………………4根據(jù)工藝動作和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖……………5執(zhí)行機構(gòu)選型……………7機械運動方案的選擇和評定……………13機械傳動系統(tǒng)的速比和變速機構(gòu)………13機構(gòu)運動簡圖……………14TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"冷霜自動灌裝機機構(gòu)的尺度設計 15冷霜自動灌裝機機構(gòu)減速器和多工位轉(zhuǎn)盤的裝配圖……………18\o"CurrentDocument"9,冷霜自動灌裝機機構(gòu)三維建模 18.灌裝機機構(gòu)速度與加速度分析（分析一個位置）……19\o"CurrentDocument".參考資料 20\o"CurrentDocument".設計總結(jié) 21機械原理課程設計機械原理課程設計冷霜自動灌裝機 冷霜自動灌裝機 #課程設計任務書學年第學期學院(系、部)專業(yè)班級課程名稱：

設計題目：機械原理課程設計冷霜自動灌裝機設計完成期限：自年月日至課程名稱：

設計題目：機械原理課程設計冷霜自動灌裝機設計完成期限：自年月日至日共周通過出料活塞桿上下往復運動實現(xiàn)冷霜灌裝入盒內(nèi)。其主要工藝動作有：將空盒送進六工位轉(zhuǎn)盤，利用轉(zhuǎn)盤間歇運動變換不同工位；在灌裝工位上空盒上升灌入冷霜；在蓋盒蓋工位上將盒蓋壓下；進行粘貼商標；送出成品。二、原始數(shù)據(jù).灌裝物料：護膚霜、乳液等；內(nèi)容及任務.灌裝能力：60盒/min；內(nèi)容及任務.冷霜盒尺寸：直徑D為30~50山山,高度h為10?15mm,(100?200)克/盒；.工作臺離地面距離為1100?1200mm;.定量灌裝、加蓋密封、粘貼商標工藝的工作行程：60mm；.電動機功率：2.8kW,電機同步轉(zhuǎn)速：1440r/min；.傳動裝置設計說明工作轉(zhuǎn)速允許誤差：±3?5%；開式圓錐齒輪傳動比iW4,帶傳動比iW3.5三、設計任務L總體方案設計

比;選］設二軸圖-按工藝動作要求擬定機構(gòu)的運動循環(huán)圖；進行轉(zhuǎn)盤間歇運動機構(gòu)（自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)）、定量罐裝機構(gòu)、壓蓋密封機構(gòu)、粘貼商標機構(gòu)的選型；結(jié)合設計要求，比較各方案的優(yōu)缺點，選定合理的機械運動方案；按給定的電機和執(zhí)行機構(gòu)運動參數(shù)，擬定機械傳動方案；畫出機械運動方案簡圖；對傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)進行運動學尺寸計算；對選定的某一機構(gòu)進行運動分析，繪制其執(zhí)行構(gòu)件的運動線圖；計算總傳動比，傳動系統(tǒng)選擇及分析；齒輪機構(gòu)的設計計算；編寫設計計算說明書。2.減速器設計按給定的電機和選定傳動方案，分配傳動齒輪傳動、帶傳動、開式齒輪、鏈傳動設計；聯(lián)軸器，設計軸，選軸承及驗算，選鍵及驗算；計減速器箱體、箱蓋及其它附件；選定齒輪和承的潤滑方式，選定潤滑劑；完成減速器裝配設計。進度安排起止日期工作內(nèi)容6.1-6.4構(gòu)思該機械運動方案6.5-6.7運動分析及作圖6.8整理說明書主要分廿參考資料.朱理.機械原理［M］.北京：高等教育出版社.鄒慧君.張青機械原理課程設計手冊［M］高等教育出版社.鄒慧君.機械原理教程［M］機械工業(yè)出版社.王淑仁.機械原理課程設計［M］科學出版社.李翔鵬.零件設計［M］中國鐵道出版社指導教師年月日系（教研室）主任年月日1.工作原理和工藝動作分解冷霜自動灌裝機是通過出料活塞桿上下往復運動實現(xiàn)冷霜灌裝入盒內(nèi)。其主要工藝動作有：將空盒送進六工位轉(zhuǎn)盤，利用轉(zhuǎn)盤間歇運動變換不同工位；在灌裝工位上空盒上升灌入冷霜；在蓋盒蓋工位上將盒蓋壓下；進行粘貼商標；送出成品。冷霜自動灌裝機工作原理：灌裝機采用連續(xù)式灌注形式，即包裝容器在運行中自動完成灌注動作。由于灌裝過程中包裝容器沿圓周方向作等速回轉(zhuǎn)運動，運動中同時完成灌裝和封蓋操作，因此旋轉(zhuǎn)型灌裝機連續(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。根據(jù)任務書的要求，冷霜自動灌裝機應有的工藝過程是，機構(gòu)應具有兩個傳送裝置：一個傳送空盒裝置，一個傳送壓蓋后盒子的裝置。一個多工位裝盤，一個定量灌裝裝置，一個壓蓋機構(gòu)，一個貼標簽機構(gòu)。先由傳動裝置將空盒送至多工位轉(zhuǎn)盤，并自動定位，轉(zhuǎn)盤通過間歇性運動，實現(xiàn)定量灌裝和壓蓋密封。然后通過傳送裝置和貼標簽裝置進行貼標簽。冷霜自動灌裝機其工藝動作分解是：(1)將空盒送至多工位轉(zhuǎn)盤，并自動定位；(2)實現(xiàn)定量灌裝；(3)進行壓蓋密封；(4)進行粘貼商標；(5)將成品送出。2.根據(jù)工藝動作和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖擬定運動循環(huán)圖的目的是確定各機構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件動作的先后順序、相位，以利于設計、裝配和調(diào)試。根據(jù)任務書的要求，該機械的應有的工藝過程是，機構(gòu)應具有一個模具（圓筒形型腔）和四個執(zhí)行構(gòu)件（自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)、定量灌裝機構(gòu)、壓蓋密封機構(gòu)、粘貼商標機構(gòu)）。四個執(zhí)行構(gòu)件的運動形式為：.自動轉(zhuǎn)為機構(gòu)：要求盒子隨機器轉(zhuǎn)動一定的距離，然后停止一段時間。機構(gòu)一直作間歇性運動，其運動循環(huán)圖大致如圖1—1所示：圖1-1間歇轉(zhuǎn)盤機構(gòu)位移線圖.定量灌裝機構(gòu)：要求能實現(xiàn)冷霜的定量灌裝。該機構(gòu)分為三個部分，即移出——靜止——返回，所以該機構(gòu)必須在自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)靜止的時候完成移出和靜止兩個過程，然后在下一次轉(zhuǎn)位的同時返回。則該機構(gòu)的循環(huán)圖大致如圖1—2所示圖1-2灌裝機構(gòu)位移線圖.壓蓋密封機構(gòu)：與定量灌裝機構(gòu)一樣，該機構(gòu)也分為三個部分，移出靜止——返回，則其循環(huán)圖如圖1—3所示：

靜止——返回等部分，其循環(huán)圖如圖1—4所示：冷霜自動灌裝機每完成一個循環(huán)由自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)、定量灌裝機構(gòu)、壓蓋密封機構(gòu)和粘貼商標機構(gòu)組成。以主動件的轉(zhuǎn)角為橫坐標、以各機構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件的位移為縱坐標作出位移曲線。以自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)開始動作為起始位置，則其運動循環(huán)圖如圖2-1所示：

圖2-1總循環(huán)圖3.執(zhí)行機構(gòu)選型由上述分析可知，冷霜自動灌裝機應有的工藝過程是，機構(gòu)應具有一個傳送空盒的機構(gòu)，一個多工位裝盤，一個定量灌裝機構(gòu)，一個壓蓋機構(gòu)，一個貼標簽機構(gòu)，一個傳送成品的機構(gòu)。此外，當各機構(gòu)按運動循環(huán)圖確定的相位關(guān)系安裝以后應能作適當?shù)恼{(diào)整，故在機構(gòu)之間還需設置能調(diào)整相位的環(huán)節(jié)。主要設計思路如下：1.采用多工位轉(zhuǎn)盤使包裝容器在運行中自動完成灌注動作，灌裝泵灌裝流體，泵固定在某工位的上方。2采用塑料型冠蓋封口，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）。設計作直線往復運動的壓蓋機構(gòu)。壓蓋機構(gòu)可采用移動導桿機構(gòu)等平面連桿機構(gòu)或凸輪機構(gòu)。3.此外，需要設計間歇傳動機構(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。主要機構(gòu)的設計如下：（1）傳送空盒的機構(gòu)的設計：方案1：如圖3—1，所示為一種實現(xiàn)間歇傳送運動的齒輪連——桿組合機構(gòu)，一對曲柄1與1’由齒輪2經(jīng)兩個齒輪3和3’推動同步回轉(zhuǎn)。曲柄使連桿4產(chǎn)生平動，5為工作滑軌，6為被推動的空盒。由于動梁上任一點的運動軌跡如圖中雙點畫線所示，故可間歇地推送空盒。圖3—1間歇傳送運動的齒輪連—桿組合機構(gòu)方案1方案2：圖3—2傳送裝置方案2（2）多工位裝盤的設計。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確地灌裝、封口，應有定位裝置。如圖3—3中，工位1：輸入空盒；工位2：灌裝；工位3：封口；工位4：輸出包裝好的容器。圖3—3多工位裝盤方案2圖3—5定量灌裝機方案2（4）壓蓋機構(gòu)的設計。方案1：圖3—6壓蓋機構(gòu)方案一方案2圖3—7壓蓋機構(gòu)方案二方案3:圖3—8壓蓋機構(gòu)方案三(5)貼標簽機構(gòu)的設計。圖3-9取上述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)五種必須具備的功能來組成機構(gòu)方案。若每一功能僅由一類基本機構(gòu)來實現(xiàn)，如圖上所示，可組合成2*1*2*3*1=12種方案。4.機械運動方案的選擇和評定圖3-1：間歇傳送運動的齒輪連—桿組合機構(gòu)方案1：該機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)間歇地推動傳送空盒，因為瓶與瓶之間距離相等，能夠高精度地配合多工位轉(zhuǎn)盤接收空盒。實現(xiàn)準確地定位。圖3-2：傳送帶傳送裝置方案2：該機構(gòu)雖然是常用傳送裝置，但在本灌裝機構(gòu)中，若進行傳送空盒，由于精度不夠，難以與多工位轉(zhuǎn)盤配合。圖3-3：該多工位轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動工作臺上對空盒連續(xù)地灌裝，轉(zhuǎn)臺有多工位停歇，以實現(xiàn)灌裝。由于灌裝過程中包裝容器沿圓周方向作等速回轉(zhuǎn)運動，

運動中同時完成灌裝和封蓋操作，因此旋轉(zhuǎn)型灌裝機連續(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。圖3-4：該機構(gòu)遵循正弦曲線規(guī)律上下往復運動，能夠平穩(wěn)地運行，無沖擊性。圖3-5：該機構(gòu)加壓時間長，無增力，但有一定的沖擊性，磨損易變形，加工難度大。圖3-6:該機構(gòu)加壓時間長，無增力，但有一定的沖擊性，磨損易變形，加工難度大。圖3-7:該機構(gòu)能實現(xiàn)壓蓋功能，加壓時間長，增力強，工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，加工裝配容易，成本低。圖3-8：該機構(gòu)能實現(xiàn)壓蓋功能，加壓時間長，增力強，工作平穩(wěn)，無沖擊性。圖3-9：該機構(gòu)能實現(xiàn)加添標簽商標的功能。，機構(gòu)運行平穩(wěn)有效..機械傳動系統(tǒng)的速比和變速機構(gòu)60r/min.驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)速為1440丘巾,槽輪機構(gòu)主動撥盤的轉(zhuǎn)速為60r/min.機械傳動系統(tǒng)的總傳動比計算:i總二n機i總二n機/n軸=14440/60=24采用一級帶傳動，一級齒輪傳動，它們的傳動M別為:一級采用帶傳動：取傳動比為2.。圓柱齒輪傳動：傳動比為2。錐齒輪傳動：錐齒輪傳動比為(sin50°)/(sin40°)=1.19。.冷霜自動機構(gòu)運動簡圖綜合本組的機構(gòu)選型，做出冷霜自動機構(gòu)運動簡圖，如圖6-1所示

圖6-1冷霜自動灌裝機構(gòu)的運動簡圖以上的運動簡圖工作時的狀態(tài)分別說明：首先，未成品空盒子在傳動帶的帶動下送到未成品輸入口；接著，轉(zhuǎn)盤按預定的時間和動作的距離轉(zhuǎn)動，同時把空盒子送到灌裝機構(gòu)槽位，等待該機構(gòu)對空盒子的灌裝動作完成；然后，灌裝完畢的盒子由轉(zhuǎn)盤機構(gòu)送達壓蓋密封、粘貼商標機構(gòu)槽位，以完成對已灌裝完畢的盒子的壓蓋密封和商標粘貼；最后，已加工完畢的產(chǎn)品由轉(zhuǎn)位機構(gòu)送到成品輸出口槽位，再由傳送帶直接把成品輸出。7.冷霜自動灌裝機機構(gòu)的尺度設計減速器機構(gòu)示意圖接下來，需要對七個齒輪尺寸進行分析其位置關(guān)系，如圖7-1

圖7-1名稱皮帶輪1齒輪2齒輪3齒輪4齒輪5齒輪6齒輪7模數(shù)M2232322齒數(shù)Z20120201202040壓力角a20202020202020分度圓直徑d40360403604080齒厚s4.54.56.064.56.064.54.5冷霜自動灌裝機機構(gòu)多工位轉(zhuǎn)盤的尺度設計1為皮帶輪：i1=2。2、3、4、5、6為齒輪：z2=20z3=120 z4=20z5=120z6=20i23=z3/z2=120/20=6i45=z5/z4=120/20=6n1=n/(i1*i23*i45)=1440/(2*6*6)=20r/min減速器由齒輪6輸出20r/min的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過一級齒輪傳動后，減少到10r/min,6、7為齒輪：z6=20z7=40；i67=z7/z6=40/20=2n2=n1/i67=10r/min圖7-22）2）槽輪運動角為12004）槽輪半徑R=8726）銷半徑r=88）鎖止弧半徑Rs=R-r-e=39110）槽輪槽寬C=18槽輪的設計模筒轉(zhuǎn)盤機構(gòu)采用單圓銷槽輪機構(gòu)實現(xiàn)周期性間歇運動，主動撥盤的轉(zhuǎn)速為60r/min,中心距@=100，按工位要求槽數(shù)選Z=6，槽輪厚度取10mm。槽輪的幾何尺寸：1）槽間角為6003）圓銷回轉(zhuǎn)半徑R=5015）鎖止弧張角為24007）輪齒頂厚e=29）槽輪槽深h=3611）運動系數(shù)K=1/3外槽輪機構(gòu)圖：圖7-3圖7-48.冷霜自動灌裝機機構(gòu)減速器和多工位轉(zhuǎn)盤的裝配圖圖8-19.自動灌裝機機構(gòu)的三維建模*上下二與七軸刮I"圖9-1圖9-2圖9-310.自動灌裝機機構(gòu)速度與加速度分析（分析一個位置）滑塊的速度分析rr3_1L6et_RvnhrTE〔髓cjann?-oi-12rr3_1L6et_RvnhrTE〔髓cjann?-oi-121225：iblataIM^ihI滑塊的加速度分析mcrieU PARTjE/i：，陽IE ]idojo4ODDT3mcrieU PARTjE/i：，陽IE ]idojo4ODDT3DataIMrtlhI*r^4y$fe：L淞tJM三口口D2007-01-1213:35:16由上述運動曲線圖知：該機構(gòu)具有急回特性，由加速度曲線知，該機構(gòu)沖擊較小。11參考資料.朱理.機械原理［M］.北京：高等教育出版社.鄒慧君.張青機械原理課程設計手冊［M］高等教育出版社.鄒慧君.機械原理教程［M］機械工業(yè)出版社.王淑仁.機械原理課程設計［M］科學出版社.李翔鵬.零件設計［乂］中國鐵道出版社12設計總結(jié)經(jīng)過一周的課程設計，我充分的體會了什么叫做“書到用時方恨少”。平時一直悠閑地覺得只要把要考試的內(nèi)容學好就行，但到了做課程設計的時候突然發(fā)現(xiàn)自己的學習其實很松懈，很多東西無法系統(tǒng)的將其聯(lián)系起來。此次