旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)運(yùn)動方案設(shè)計含CAD圖

旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)運(yùn)動方案設(shè)計含CAD圖,旋轉(zhuǎn),灌裝,機(jī)運(yùn),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(jī)…………………………………………………………………………4 4.運(yùn)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(jī)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………5 5.6槽輪的設(shè)計…………………………………………………………………………5 6.電算法與運(yùn)動曲線圖………………………………………………………………………6 6.1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動曲線圖…………………………………………………………………6 6..2平行四邊形機(jī)構(gòu)的運(yùn)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(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 題目：旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)運(yùn)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(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(shí)現(xiàn)灌裝，封口等工序?yàn)楸ＷC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(jī) 該機(jī)采用電動機(jī)驅(qū)動，傳動方式為機(jī)械傳動。技術(shù)參數(shù)見表1 表1旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù) 方案號 轉(zhuǎn)臺直徑 mm 電動機(jī)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(jī)應(yīng)包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等三種常用機(jī)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(jī)地運(yùn)動方案簡圖，并用運(yùn)動循環(huán)圖分配各機(jī)構(gòu)運(yùn)動節(jié)拍。 4.電算法對連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度、加速度分析，繪出運(yùn)動曲線圖。用圖解法或解析法設(shè)計連桿機(jī)構(gòu)。 5．凸輪的設(shè)計計算。按凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求選擇從動件的運(yùn)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(shí)際廓線值。畫出從動件運(yùn)動規(guī)律線圖及凸輪廓線圖 6.齒輪機(jī)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(jī)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(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)。壓蓋機(jī)構(gòu)可采用移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等平面連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。 3.此外，需要設(shè)計間歇傳動機(jī)構(gòu)，以實(shí)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(jī)構(gòu)。間歇機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。定位縮緊機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)等。 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)工作原理： 1.待灌裝瓶由傳送系統(tǒng)(一般經(jīng)洗瓶機(jī)由輸送帶輸入)或人工送入灌裝機(jī)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu),瓶子由灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動繞主立軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動進(jìn)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(jī)進(jìn)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(jī)進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行密封的過程，主要通過曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)做往復(fù)及急回運(yùn)動對灌瓶進(jìn)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?yàn)楣嘌b和傳送較為簡單無須進(jìn)行考慮，因此，旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)運(yùn)動方案設(shè)計重點(diǎn)考慮便在于轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動、封口時的沖壓過程、工件的定位， 和實(shí)現(xiàn)這3個動作的機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計問題。 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖： 運(yùn)動方案： 方案一： 1.轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)： 2.封口的沖壓機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)：3.工件的定位機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)： 方案二： 1.轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動結(jié)構(gòu)為不完全齒輪機(jī)構(gòu)： 2.封口沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪和連桿的復(fù)合機(jī)構(gòu)： 3.定位機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)： 方案三： 1.轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)； 2．封口沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪和連桿的復(fù)合機(jī)構(gòu)； 3．工件的定位機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)； 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析: 方案一的優(yōu)點(diǎn)：1）槽輪機(jī)構(gòu)簡單、易操作，具有更好的可調(diào)性。 2）槽輪機(jī)構(gòu)使用安全性好，且設(shè)計簡單。 3）沖壓封口機(jī)構(gòu)使用連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡單且操作性強(qiáng)。 缺點(diǎn)：運(yùn)動結(jié)構(gòu)過于臃腫。 方案二的優(yōu)點(diǎn)：1）不完全齒輪便于加工，成本較低。 2）定位機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)，便于加工，成本較低。 缺點(diǎn)：1）不完全齒輪會產(chǎn)生較大的沖擊。 2）用凸輪連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行封口沖壓，使其機(jī)構(gòu)運(yùn)動相當(dāng)復(fù)雜，操作性不強(qiáng)。 2 方案三的優(yōu)點(diǎn)：1）槽輪機(jī)構(gòu)簡單、易操作，具有更好的可調(diào)性。 2）槽輪機(jī)構(gòu)使用安全性好，且設(shè)計簡單。 缺點(diǎn)：1）用凸輪連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行封口沖壓，使其機(jī)構(gòu)運(yùn)動相當(dāng)復(fù)雜，操作性不強(qiáng)。 綜上所述：方案一與后兩個方案相比，各機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單且操作性強(qiáng)，為旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)運(yùn)動的最佳方案。（方案圖見附圖） 機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)構(gòu) 已知旋轉(zhuǎn)形灌裝機(jī)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(jī)構(gòu)中滑梁（滑塊）的速度和加速度變化。 4.槽輪機(jī)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(yùn)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(jī)械原理課程設(shè)計，提高了我們綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程理論的能力，培養(yǎng)了分析和解決一般機(jī)械運(yùn)動實(shí)際問題的能力，并使所學(xué)知識得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。掌握了一些常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)或簡單機(jī)器的設(shè)計方法和過程。