玻璃瓶印花机的设计机械原理课程设计

机械原理课程设计设计计算说明书

设计题目: 玻璃瓶印花机的设计

目录

一设计题目

1.1 设计目的 (4)

1.2 设计题目 (4)

二执行机构运动方案设计

2.1功能分解与工艺动作分解 (5)

2.2 方案选择与分析 (6)

2.3执行机构设计 (24)

三传动系统方案设计

3.1 传动方案设计 (35)

3.2 电机的选择 (37)

3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配 (38)

3.4传动装置的运动和动力参数计算 (39)

四设计小结 (40)

五参考文献 (42)

机械原理课程设计任务书

玻璃瓶印花机构及传动装置原始数据：

说明：（1）工作条件：2班制，工作环境良好，有轻微振动；

（2）使用期限十年，大修期三年；

（3）生产批量：小批量生产（<20台）；

（4）带传动比i=2.5～3.5；

（5）采用Y型电动机驱动。

(6) 分配轴：与减速器输出轴相连接（各执行机构的输入轴）。

参考图：

一设计题目

1.1设计目的

机械原理课程设计是我们第一次接触到机械设计锻炼的好机会，也是第一次把理论与实际真正的相结合，更是一个重要的实践性教学环节。

设计的目的在于，锻炼我们的实战能力，让我们真正的能把理论与工程上的实际操作进行融合，为以后打好坚实的基础;进一步巩固并灵活运用所学相关知识；培养应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力，使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念，并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力，提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力，以及利用现代设计方法解决工程问题的能力，以得到一次较完整的设计方法的基本训练。

机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算，是机械产品设计的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深，因此此次的机械原理课程设计对于我们有着重大的意义。

1.2设计题目：玻璃瓶印花机构及传动装置

工作原理：

玻璃瓶印花机需要完成三

个执行动作：置瓶座（玻璃瓶用人

工依顺序装放于座中）作单向间歇

（向左）直线移动；定位压块作水

平方向的往复移动，以便压紧瓶颈

端面或松开；下端装有上墨系统的

印花弧形图章上下往复移动。通过

三个执行动作的配合完成玻璃瓶

印花工作。

印花过程的工作要求是：当

置瓶座中的玻璃瓶由输送链（或

带）移进工作位置后，停止前进，

压瓶定位压块开始左移，并压紧瓶

颈，使得玻璃瓶固定。此时，上方

的印花弧形图章已向下移动，并压在瓶子柱面上，停止片刻后，印花完毕。然后，图章上移，定位压块右移松开，输送链带着瓶移开工作位置，后一个瓶又进入工作位置，开始第二次的印花循环过程。印花后的瓶经烘干后，自动装入专用包装箱内。

说明：（1）工作条件：2班制，工作环境良好，有轻微振动；

（2）使用期限十年，大修期三年；

（3）生产批量：小批量生产（<20台）；

（4）带传动比i=2.5～3.5；

（5）采用Y型电动机驱动。

(6) 分配轴：与减速器输出轴相连接（各执行机构的输入轴）。

二、执行机构运动方案设计

2.1功能分解与工艺动作分解

1)功能分解

为了实现玻璃瓶印花的总功能，将功能分解为：玻璃瓶输送功能、玻璃瓶定位功能、印花功能。

2)工艺动作过程

要实现上述分功能，有下列工艺动作过程：

(1)利用间歇机构带动传送链（带）将玻璃瓶输送到指定位置，玻璃瓶到位后，间歇机构停歇等待下一循环。

(2)玻璃瓶定位机构向左移动，压紧瓶颈，使得玻璃瓶固定。

(3)印花机构向下移动，压在瓶子柱面上，停止片刻后，印花机构上移。

(4)玻璃瓶定位机构向右移动，松开瓶颈。

(5)间歇机构带动传送链（带）将玻璃瓶移开工作位置，开始第二次印花循环过程。

2.2 方案选择与分析

1. 概念设计

根据以上功能分析，应用概念设计的方法，经过机构系统搜索，可得“形态学矩阵”的组合分类表，如表1所示。

表2.1 组合分类表

可满足机构总功能的机械系统运动方案有N个，即N＝2×3×3个＝18。运用确定机械系统运动方案的原则与方法，来进行方案分析与讨论。

2. 方案选择:

1.弧形图章的运动机构设计

方案一

方案二

方案三

方案四

方案五

方案六

表2.2 印花机构部分运动方案定性分析：

综上分析:考虑到印花过程要求工作平稳，避免机构与玻璃瓶之间的刚性冲击。且印花时间太短会导致印花不充分，方案2、3、4、6的各方面综合性能明显较差；故方案1、5和7较符合，但5和7的缺点是机构复杂，磨损大，成本高，

加工装配难度大。

2、定位压块机构的设计：

方案一

方案二

方案三

方案四

方案五

综上所述：以上方案都能实现水平方向往复运动，但是印花过程中要求停止一段时间以便保证印花质量。方案五性能最好，但成本和加工难度都高；方案三磨损严重，方案一、二、四工作性能差不多；方案三虽然工作性能较好，但加工

难度比较大，成本较高。