1、机械原理课程设计说明书设计题目旋-旋转型灌装机运动方案设计系 专业 班设计者指导老师年 月 日目录1. 题目2. 设计题目及任务1设计题目1设计任务1323.1 方案一23.1 方案二23.3 方案三23.4 凸轮式灌装机44.运动循环图45.尺寸设计45.1 蜗轮蜗杆设计55.2 齿轮设计55.3 传送带设计55.4 曲柄滑块设计55.5 平行四边形机构设计55.6 槽轮的设计56.电算法与运动曲线图66.1 曲柄滑块机构运动曲线图66.2 平行四边形机构的运动曲线图67.小结87.2 设计小结88.参考数目89.附图方案一二机构运动简图、题目：旋转型灌装机运动方案设计计题目及任务设计题目2
2、.1 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，封口等工序为保证这些工位上能够准确地灌装、封口，应有定位装置。如图 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 旋转型灌装机该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见表 1表 1 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/minA 600 1440 102.2 设计任务1旋转型灌装机应包括连杆机构、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分配。3.图纸上画出
3、旋转型灌装机地运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析，绘出运动曲线图。用图解法或解析法设计连杆机构。5凸轮的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图6.齿轮机构的设计计算。7编写设计计算说明书。8.完成计算机动态演示。2.3 设计提示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
4、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。旋转型灌装机工作原理：1.待灌装瓶由传送系统(一般经洗瓶机由输送带输入)或人工送入灌装机进瓶机构,瓶子由灌装机转盘带动绕主立轴旋转运动进行连续灌装。2.主动拨盘转过120 度，槽轮转过60度，同时利用间歇时间灌注机进行灌装。3.当主动拨盘再转过 120 度，槽轮也转过 60 度，同时利用间歇时间压盖机进行封盖。4.当主动拨盘再转过 120 度，槽轮转过 60
5、 度，灌装瓶由传送系统送出。其功能逻辑图如下：皮带轮传送进料出料旋转灌注转盘旋转灌注定位功能分解：1输入空瓶：这个功能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：这个功能主要通过灌瓶泵灌装流体，而泵固定在某工位的上方，利用气泵高压灌注。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，主要通过曲柄导杆机构做往复及急回运动对灌瓶进行封口。4输出包装好的容器：功能基本同1 ，也是通过传送带来完成。以上4个功能因为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设
6、计问题。机械系统运动转换功能图：封口运动方案：方案一：1.转盘的间歇运动机构为槽轮机构：2.封口的冲压机构为连杆机构： 3.工件的定位机构为凸轮机构：方案二：1.转盘间歇运动结构为不完全齿轮机构：2.封口冲压机构为凸轮和连杆的复合机构：3.定位机构为连杆机构：方案三：1.转盘的间歇运动机构为槽轮机构；2封口冲压机构为凸轮和连杆的复合机构；3工件的定位机构为凸轮机构；方案优缺点分析:方案一的优点：1）槽轮机构简单、易操作，具有更好的可调性。2）槽轮机构使用安全性好，且设计简单。3）冲压封口机构使用连杆机构运动简单且操作性强。缺点：运动结构过于臃肿。方案二的优点：1）不完全齿轮便于加工，成本较低。
7、2）定位机构为连杆机构，便于加工，成本较低。缺点：1）不完全齿轮会产生较大的冲击。2）用凸轮连杆机构进行封口冲压，使其机构运动相当复杂，操作性不强。 方案三的优点：1）槽轮机构简单、易操作，具有更好的可调性。2）槽轮机构使用安全性好，且设计简单。缺点：1）用凸轮连杆机构进行封口冲压，使其机构运动相当复杂，操作性不强。综上所述：方案一与后两个方案相比，各机构结构简单且操作性强，为旋转型灌装机运动的最佳方案。 （方案图见附图）机械系统的运动循环图执行构件 动作 时间/S 分配轴转角转盘 送料行程非工作位置停歇1/32/3120240夹紧机构 夹紧行程工作位置停歇空回程t1=3/8t2=2/5t3=9/401=1352=1443=81封口机构 快速封口行程慢速回程行程t1=73/180t2=107/1801=1462=214、机构的设计与传动和动力分析1、直齿轮的设计：模数（mm） 压力角 齿数 直径（mm）直齿轮 1 1 20 40 40直齿轮 2 1 20 40 40直齿轮 3 1 20 40 40直齿轮 4 1 20 40 40直齿轮 5 1 20 180 180直齿轮 61 20 30 30直齿轮 7 1 20 40 40
