酱类食品灌装机机构及其传动装置的设计

湖南工业大学

课程设计

资料袋

机械工程学院（系、部）第二学年第二学期

课程名称机械原理课程设计指导教师职称教授

学生姓名专业班级学号

题目酱类食品灌装机机构及其传动装置的设计

成绩起止日期 2011 年 7月 1 日～ 2011 年 7月 5日

目录清单

机械原理课程设计

设计说明书

酱类食品灌装机机构及其传动装置的设计

起止日期： 2011 年 7 月 1 日至 2011 年 7 月 5 日

学生姓名

班级

学号

成绩

指导教师(签字)

机械工程学院（部）

2011年 7月1 日

目录

设计任务书…………………………………

1.设计题目…………………………………

2.工作原理和工艺动作分解………………………………

3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图……………

4.执行机构选型……………………………………………

5.机械运动方案的选择和评定……………………………

6.机械传动系统的速比和变速机构………………………

7.机构运动简图……………………………………………

8. 灌装机机构的尺度设计…………………………………

9. 灌装机机构三维建模…………………………………

10.灌装机机构速度与加速度分析（分析一个位置）……

11.参考资料………………………………………………….

12.设计总结…………………………………………………

湖南工业大学

课程设计任务书

2010 —2011 学年第 2 学期

机械工程学院（系、部）专业班级

课程名称：机械原理课程设计

设计题目：酱类食品灌装机机构及其传动装置的设计

完成期限：自 2011 年 7 月 1 日至 2011 年 7 月 5 日共一周

指导教师： 2011 年7 月1 日系（教研室）主任：_____ 2011 年7 月5 日

1.设计题目：酱类食品灌装机机构及其传动装置的设计

设计原理：酱类灌装机是由传送装置将物料输送至料斗，然后通过转盘的间歇运动对空瓶进行定量灌装并压盖密封，在粘贴好商标后将成品送出。设计要求：

灌装机构设计要求： 1、参数中的工作行程包含定量灌装、加盖密封、粘贴商标工艺等工作行程；2、为防止酱类食品变质，产品密封性要好、在密封后有一定的保压时间；3、整机由同一电动机驱动，转盘的转位应

准确平稳，整体结构紧凑、性能可靠、操作简单、外形美观、制造方便。

传动装置设计要求：1、工作条件：两班制，非连续单向运转，工作环境

良好，有轻微震动；2、使用期限：十年，大修期三年；3、生产批量：小

批量生产（少于10台）；4、生产条件：一般机械厂制造，可加工7~8级

精度的齿轮及涡轮；5、动力来源：电力，三相交流（220/380V）；6、工

作转速允许误差：+3%~5%；7、开式锥齿轮传动比i≤4，带传动比i≤.

灌装机形状如图1-1所示，

图1-1灌装机形状图

2. 工作原理和工艺动作分解

工作原理和工艺动作分解

根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应具有四个执行机构（转盘间歇运动机、定量灌装机构、压盖密封机构、粘贴商标机构）。四个执行构件的运动形式为：

(1)转盘完成间歇转动，转动时将瓶送至灌装、压盖机构处，转盘停止转动时完成灌装、压盖动作。若机构主动作一转完成一个运动循环，则转盘位移线图的形状大致如图2-1所示。

图2-1转盘角位移线图

(2)定量灌装机构内部的活动塞子做水平往复运动，活动塞子向前运动

时把酱压入瓶内，不过在此前，活动塞子有一段时间固定不动，让瓶子被

顶上从而使酱不被灌入瓶外。则其位移线图如图2-2.

图2-2 定量灌装机内部位移图

(3)压盖密封机构做上下往复运动，当其下压时将盖子压紧在瓶子上，并保持一定的保压时间，所以有一段时间压盖头也是不动的，以保证密封性，随后向上运动，如此往复。其位移图大致如图2-3。

图2-3 压盖密封机构位移图

（4）送出成品。

3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图

拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。

转盘间歇运动机构主动件每转完成一个运动循环所以拟订运动循环图时，以该主动件的转角作为横坐标(0°、360°)，以各机构执行构件的位移为纵坐标作出位移曲线。运动循环图的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置，根据上述表述作出灌装机构及其传动装置的运动循环图如

0 60 120 150 180 240 300 360

图3-1灌装机构及其传动装置的运动循

环图

4.执行机构选型

由上述分析可知，压片机机构有右四个分支：一为实现自动转位的转

盘间歇运动机构；二为实现灌装的定量灌装机构；三是压盖密封的压盖密

封机构；四是实现商标粘贴的粘贴商标机构。此外，当各机构按运动循环

图确定的相位关系安装以后应能作适当的调整，故在机构之间还需设置能

调整相位的环节(也可能是机构)。

转盘机械运动机构设计过程：

实现自动转位的转盘间歇运动应有下述几种基本运动功能：

1)：转盘每分钟有22次间歇运动，所以机构的主动构件转速应为22r

／min，以电动机作为原动力，电动机转速是1500r/min，则转盘间歇机构

应有运动缩小的功能

2)原动机是水平放置的，转盘的法线是垂直水平面的，所以机构要有

变换运动方向的功能

3)转盘是间歇运动，原动机是连续转动，所以机构还应具有变换运动

形式的功能；

方案一：

用定轴轮系减速，由不完全齿轮实现转台的间歇性转动。此方案的

优点是，标准直齿轮与不完全齿轮均便于加工。缺点：一方面，传动比过

大，用定轴轮系传动时，占用的空间过大，使整个机构显得臃肿，且圆锥