机械原理课程设计-旋转型灌装机

目录

第一章设计任务 (2)

§1-1 工作原理及工艺动作 (2)

§1-2 设计要求及提示 (2)

§1-3 设计任务要求 (2)

第二章旋转型灌装机的工作原理及其功能原理 (3)

§2-1旋转型灌装机工作原理 (3)

§2-2 旋转型灌装机的功能分解图、执行机构动作分解图 (4)

第三章旋转型灌装机机构运动总体方案 (15)

§3-1 旋转型灌装机总体方案图（机构运动简图） (15)

第四章工作循环图及运动转换功能图 (17)

§4-1工作循环图 (17)

§4.2绘制机械系统运动转换功能图 (18)

§4-3用形态学矩阵法创建旋转型灌装机机械系统运动方案： (18)

第五章旋转型灌装机各运动构件的设计选择与分析 (19)

§5-1传动机构的选择： (19)

§5-2减速机构的设计，选择与分析 (20)

§5-3灌装机构的设计： (21)

§5-4间歇运动机构的设计，分析 (25)

§5-5传动齿轮，带轮，链轮的设计： (27)

§5-6压盖封口机构的设计： (27)

第六章设计总结与心得体会: (29)

参考文献 (30)

贵州大学机械工程学院贵州大学机械工程学院

机械原理课程设计任务书题号5

旋转型灌装机

第一章设计任务

1-1 工作原理及工艺动作

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地灌装、封口，应有定位装置。如图1中，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。

该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。

1-2 设计要求及提示

1

2

3

4

传

送

带

固

定

工

作

台

转

台

1.采用灌瓶泵灌装流体，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。

3.此外，需要设计间歇传动机构，以实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠，还应有定位（锁紧）机构。

1-3 设计任务要求

1)根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。

2)按工艺动作过程拟定运动循环图。

3)构思系统运动方案(至少2个以上)，进行方案评价，选出较优方案。

4)对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。

5)对压盖机构进行运动学分析。

6)绘制系统机械运动方案简图（3号图）。

7）完成设计说明书的编写。

1-4 设计数据

表1-1旋转型灌装机技术参数表

第二章旋转型灌装机的工作原理及其功能原理

2-1旋转型灌装机工作原理

在转动工作台上对包装容器（玻璃瓶或铁质瓶）连续灌装流体（酒、饮

料、

图2.1

冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装、压盖封口等工序。为保证在这些工位上能够准确地灌装、封口，应有定位装置。如图2.1，根据工作要求，即灌装机在同一个原动机的驱动下，将待灌装液体和待压盖的瓶送入工位1；同时工作台做间歇的旋转运动，将代加工瓶依次送人工位2和工位3；在工位2和工位3时分别对工件进行定位夹紧，同时分别进行灌装和压盖封口动作；待工位3进行压盖封口结束后，加工后的瓶随着工作台的旋转进入工位4，即输出工位，由传送带送往下一个加工工序的位置。

2-2 旋转型灌装机的功能分解图、执行机构动作分解图

（1）灌装机的功能分解图

根据灌装机的工作原理和设计任务书，为满足灌装机整体的要求，可以将灌装机的功能分为以下几个具体的功能:

①工件的输入功能；

②工件的定位和夹紧功能；

③工件的灌装功能；

④工件的压盖封口功能；

⑤工件的输出功能。

功能逻辑图及可选执行机构框架图如下：

旋转型灌装机

图2.2

（2）执行机构动作分解及运动方案的选择与比较

①原动机的选择。

本机构设计选用代号5的数据，故选用960r/min电动机驱动。转速较高，需要减速机构降低速度供执行机构使用。

②送料机构的功能

为了实现工件的输入及传送功能，根据设计的要求，最终决定出了以下两种方案：方案一：如图2.3所示的六杆送料机构，原动件AB连续转动，使DF摆动，通过HG杆的作用使F在HG范围内的往返运动，最终把容器送至工位1，但是这种传送运动冲击大，容易造成冲击，这对轻质容器、玻璃容器等来说会有损坏的可能，必须避免，再者，这样的机构设计比较复杂，运动分析较繁琐，因此最终没选择这个方案。

图2.3

方案二：如图2.4，使用转送带连续的，以一定的速度不断向工作台传送工件，设计好在单位时间内进入工作台的瓶子数量就行了。使用连续传送能够满足大批量生产，与间隙转送相比传送稳定，震动小，一般不会出现打滑现象，能满足灌装过程安全，可靠进行。由于担心传送带输送的瓶子不能准确的进入旋转工作台的工位凹槽内，因此设计了图 2.5的固定工作台和挡板

图2.4 传送装置

图2.5

③工件定位功能：

方案一：槽轮机构

如图2.6槽轮机构，结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。