冷霜自动灌装机的说明书

目录

一.题目和设计任务 (2)

1.题目：冷霜自动灌装机设计 (2)

2.设计任务： (2)

二．运动方案： (2)

三．运动循环图 (2)

A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程 (2)

B.工艺过程的执行构件： (2)

C．各执行构件的运动协调： (3)

四.装盘的设计： (3)

五.运动尺寸计算及分析： (4)

六．压盖机构的设计 (4)

七．行星轮的尺寸设计： (6)

八．皮带轮的尺寸设计 (7)

九．槽轮机构的设计： (7)

十．凸轮机构的设计： (8)

十一．力封闭式凸轮的设计： (9)

十二．圆锥齿轮的设计： (10)

十三．总的设计运动简图： (12)

十四．参考文献： (12)

一. 题目和设计任务

1.题目：冷霜自动灌装机设计

2.设计任务：(1)按工艺动作要求拟定运动循环图；(2)进行转盘简谐运动机构、空盒的相对上升机

构、锡纸库下降机构、压盖机构的方案构思；(3)按参数要求进行电动机和执行机构的运动进行方案进行选择，并拟定机构传动方案。

二．运动方案：

用行星轮机构实现减速，以皮带轮传动，采用槽轮机构实现转台的间歇性转动，灌装空盒相

对上升采用凸轮机构使冷霜灌装管道的下降得以实现，同样使用凸轮机构实现锡纸库的下降和实

现压盖动作。最后采用步进式传输机构输入空瓶和输出包装好的冷霜。在主轴和传送带连接可以

采用斜齿轮以实现其如图所示的传送。

三．运动循环图

A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程：

1.空盒通过传送带传送至六位盘位置1；

2.六工位盘做间歇转动，每次转动60 ,转动是其他机构不执行动作;

3.当转盘停止时,灌装顶杆下降至工作位进行灌装,同时贴锡纸,加盖压杆远休结束后进行工艺动

作。

４.灌装机构达到指定位置完成灌装后回到初始位置，同时贴锡纸、加盖杆回升到高位，一次循环结束。

B.工艺过程的执行构件：

1.送料机构：步进式传送带机构，该机构主要是实现输送的连续运动，把空盒送入工位，并将

成品输出。

2.槽轮机构：它是在主轴Ⅱ上通过变向连接槽轮，带动六工作位盘实现间歇运动。

3.灌装机构：该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构组成，通过高低往复运动实现灌装动作。

4.贴锡纸、加盖机构：该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构，和压杆以及压杆上固定的锡

纸、加盖部件组成，通过高低往复运动，一次性完成两个动作。

C ．各执行构件的运动协调：

1.计算机械运动循环周期：

因为生产率60/min α=盒，所以周期是T=1s ，此时定标构件对应分配轴转角360ψ=︒。

2.T 时间各执行件的进行区段： 传输带区段：连续传动（0~360︒）； 六工位盘区段：六工位盘的转动和停歇，

所占时间比：(2)/(2)(62)/(62)1:2K

Z Z =-+=-+=，

所以在一个循环周期内，六工位盘1/3(120︒)时间转动，2/3（240︒）时间停歇。 灌装顶杆行程区段：1

120ψ=︒（停）290ψ=︒（上升）、360ψ=︒（停）、490ψ=︒（下

降）。

贴锡纸、加盖机构行程区段：

1120ψ=︒（停）290ψ=︒（上升）、360ψ=︒（停）、

490ψ=︒（下降）。 四.装盘的设计：

在转动工作台上对灌装容器连续灌装，转台有多工作停歇，封口和盖瓶盖时应有定位装置。如下图中，工位1：输入空瓶；工作位2：冷霜灌装：工位3：锡纸库下降并封口；工位4：压盖机构工作位；工位5：输出包装好的冷霜。

转盘设计图

该机构采用槽轮机构共作以实现其间歇式的工作特性

转盘的技术参数

转盘直径 电动机转数 灌装速度 600mm

1480r/min

60r/min

五.运动尺寸计算及分析：

由任务要求可知主轴的转速是1/r s 。选用电动机的转速为1440/r s 。在整套机构由两次变速，一次是行星轮，一次是皮带轮。在整套机构的24i =，所以可以在行星轮的18i =，

皮带轮的23i =及可以满足要求.

六．压盖机构的设计

方案一

方案二方案三

方案四

七．行星轮的尺寸设计：

齿轮的模数m=2.5

130z = 290z = 3210z =

3

1311

1H H z i i z =-=-

311210

11830

H z i z =+

=+= 运动简图及其设计尺寸：

八．皮带轮的尺寸设计：皮带轮需要的传动比为23i 所以R 60=

==3R 20

i Ⅱ轮Ⅰ 设计简图及其尺寸：

九．槽轮机构的设计：

按工作要求得圆销个数n=1，槽数Z=6,根据实际安装空间设计 中心距L=600mm, 圆销半径r=20；根据外槽轮的几何关系：

R=Lsin(π/z) S=Lcos(π/z) h≥s-(L-R-r)

拨盘轴直径≤2（L-s）槽轮轴直径≤2（L-R-r）

设计外槽轮机构参数为：

R=300mm,s=520mm,h=240,拨盘轴直径30mm,槽轮轴直径40mm。

十．凸轮机构的设计：

此机构实现空盒上升，周期1秒；

设计基圆半径r=300mm，滚子半径r

r=30mm。

近休止：0≤δ≤2

3

π，s=0;

推程运动：2

3

π＜δ≤76π，s=25[1-cos(2δ-43π)];