旋转型灌装机课程设计说明书.doc

机械原理课程设计

目录

1. 题目

2. 设计题目及任务…………………………………………………………………

2.1 设计题目………………………………………………………………………

2.2 设计任务………………………………………………………………………

设计方案

3.方案一……………………………………………………………………………

3.1功能逻辑图和功能原理解图…………………………………………………

3.2工艺分解………………………………………………………………………

3.3机械系统运动转换功能图……………………………………………………

3.4方案总图………………………………………………………………………

3.5运动循环图……………………………………………………………………

4.尺寸设计…………………………………………………………………………

4.1 凸轮设计………………………………………………………………………

4.2 槽轮设计………………………………………………………………………

4.3 齿轮设计………………………………………………………………………

4.4 其它机构尺寸设计…………………………………………………………

5. 方案二…………………………………………………………………………

5.1功能逻辑图和功能原理解图…………………………………………………

5.2工艺分解………………………………………………………………………

6.机构的选择与比较………………………………………………………………

6.1传动机构的选择与比较…………………………………………………………

6.2执行机构的选择与比较…………………………………………………………

7.小结………………………………………………………………………………

题目：旋转型灌装机

2、设计题目

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。为保证在这些工位上能够准确的灌装、封口，应有定位装置。如图1所示，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

2.1设计参数

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/min)

A 600 1440 10

B 550 1440 12

C 500 1440 10

2.2设计要求

（1）连杆机构的设计与运动分析（每人做3个位置）；

（2）齿轮机构的设计；

（3）凸轮机构的设计；

（4）运动循环图，总体运动方案图；

（5）对连杆机构进行速度和加速度分析,并给出从动件的位移、速度、加速度线图。

注：请每组选出一位组长，每位同学交设计说明书一份，2号图纸2张，或3-4张3号图纸。

第15周交，同时以小组为单位进行答辩。要求统一用档案袋存档。

2.3 设计方案提示

（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。

3、设计方案

根据给定题目，我组选定方案A为主要设计方案。根据A给出的参数，电动机转速为

1440r/min,灌装速度为10r/min。

得出如下计算： 10*6/60=1罐/s 。所以灌装的速度为1罐/s，由此推断，在六工位转台上，

每一秒钟就要转动一个工位，进而得知槽轮主动轮的转速为1r/s，而六工位转台每一个工

位相对其转动中心的转角为60°，再根据槽轮的运动规律得知，主动轮在每一秒钟转动过

程中，只有60°的转动用来驱动槽轮从动轮做转动，其余300°的转动用来定位。所以，

1s的之间内，有1/6s的时间工位转动，5/6s的时间工位静止。而灌装和封盖的过程均要

在这5/6s的时间内完成，以此为前提，进行我们的设计

方案号转台直径/mm 电动机转速/(r/min) 灌装速度/(r/min)

A 600 1440 10

3.1 方案一

灌装机各执行机构包括实现转台间歇转位的转位机构，实现输瓶、灌装、送盖、压盖、卸瓶运动的机构。各执行机构必须满足工艺上的运动要求。此方案执行构件的功能逻辑图如下图所示：

根据机械系统运动逻辑功能图，并由给定的条件，各机构的相容性，各机构 - 5 - 的空间布置，类似产品的借鉴，从多种功能原理解中设计出两个较为实际可行的方案。现述方案为本组的最优方案，其功能原理解如下图：

3.2 工艺分解

1）减速装置

通过对于设计方案的分析，电机同时要带动凸轮，旋转工作台，封盖旋转工作台，做转动。对于旋转工作台，主动轮的转速为1r/s，电机转速为 1440/60=24r/s，因为考虑到旋转工作台只是推动容器在固定工作台上做滑动，受力及做功并不大，再加上尽量使机械结构较为简单，这一级的变速直接采用蜗轮蜗杆的减速传动，但是考虑到蜗轮蜗杆的传动效率低，最终仍然改为直齿圆柱齿轮传递传动比为1:24。

为了使灌口和封盖装置的上下运动与转台的间歇转动相配合，与之连接的凸轮必须同时以1r/s的速度进行转动，可以电机经过减速后运动要通过无减速连接同时传输给凸轮的