欢迎光临河北十一选五官网【真.给力】!
你现在的位置:主页 > 产品中心 >

旋转型灌装机设计方案

2020-08-28 09:57

  旋转型灌装机设计方案_纺织/轻工业_工程科技_专业资料。一、 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 等工序为保证这些工位上能够准确地灌装、封口,应有定位

  一、 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。 固定工作台 1 4 传送带 2 3 转台 图 1 旋转型灌装机 二、 原始数据及设计要求 该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动,技术参数:转台直径为 500mm,电动机转速:960r/min,灌装速度:10r/min。 三、 设计任务 1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。 2.按工艺运动要求拟定运动循环图。 3.机构运动方案的评定与选择。 4.设计传动系统并确定其传动比分配。 5.绘制旋转型灌浆机的运动方案简图。 6.凸轮的设计计算。 7.齿轮机构的设计计算。 8.对传动机构和执行机构进行运动尺寸综合。 9.编写设计计算说明书。 四、 功能分析 待灌瓶由传送系统(一般经洗瓶机由输送带输入)或人工送入灌装机进瓶机构, 转台有多工位停歇,可实现灌装、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。 我们将设计主要分成下几个步骤: 1.输入空瓶:这个步骤主要通过传送带来完成,把空瓶输送到转台上使下个 步骤能够顺利进行。 2.灌装:这个步骤主要通过灌瓶泵灌装流体,而泵固定在某工位的上方。 3.封口:用软木塞或者金属冠通过冲压对瓶口进行密封的过程。 4.输出包装好的容器:步骤基本同 1,也是通过传送带来完成。 五、 设计方案的拟定及最终确定 以上 4 个步骤 由于灌装和传送较为简单 无须进行考虑,因此,旋转型灌装 机运动方案设计重点考虑便在于转盘的间歇运动、灌装时灌嘴的定位、封口时 的冲压过程,和实现这 3 个动作的机构的选型和设计问题。 (其中考虑到转盘旋 转时工件的定位,固定工作台采用外环凸起形式) 经小组成员研究讨论,下面拟定上述 3 个动作的实现方案: 1.采用灌装泵灌装流体,泵固定在某工位的上方。对于灌嘴的设计可以采用 移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。 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。 机构 实现方案 瓶口的灌装机构 封口的压盖机构 转盘的间歇运动机构 连杆机构 连杆机构 槽轮机构 凸轮机构 凸轮机构 不完全齿轮 根据上表分析得知 机构的实现方案有 2*2*2=8 种实现方案 为了实现灌嘴的定位机构,比较凸轮机构和连杆机构之间的优缺点; 因为: 1)凸轮机构能实现长时间定位,而连杆机构只能瞬时定位,定位效果差,精 度低,而灌装液体时需要一定的停歇时间才能够完成。 2)凸轮机构比连杆机构更容易设计。 所以,在这里凸轮机构比连杆机构更适用。 为了实现封口的压盖机构,比较凸轮机构和连杆机构之间的优缺点; 因为 凸轮机构加工复杂,加工难度大且造价较高,经济性不好。 封口需要短时间来完成,而连杆机构的急进急回功能正好可以实现该过程。 所以在这里连杆机构比凸轮机构更适用。 为了实现转盘的间歇运动机构,比较槽轮机构和不完全齿轮之间的优缺点; 因为: 与其他间歇运动机构相比,不完全齿轮机构结构简单。 主动轮转动一周时,其从动轮的停歇次数,每次停歇的时间和每次传动的角 度等变化范围大,因而设计灵活(在该机构中,需没转停歇六次) 。 而且它一般适用于低速、轻载的场合,并且主动轮和从动轮不能互换。 所以在这里我们选择不完全齿轮来实现转盘的间歇运动。 综上可知:转盘的间歇运动机构,我们选择不完全齿轮机构;封口的冲 压机构,我们选择连杆机构;灌嘴的定位机构,我们选择凸轮机构。 六、 传动机构的设计 1.减速器的设计: 减速器分为三级减速,第一级为皮带传动,后两级都为齿轮传动。具体设 计示意图及参数如下: 三级减速的传动比依次为 2、6、8。齿轮设计为模数 m=5mm,压力角为 20 度, 齿顶高系 数为 1。皮带轮一的齿数为 20,轮二的齿数为 40,齿轮三的齿数为 20,齿轮四 的齿数为 120,齿轮五的齿数为 20,齿轮六的齿数为 160。 2.连杆机构的设计: 曲柄长:a=100mm 连杆长:b=500mm 偏心距:e=300mm 行程:s=135mm 3.凸轮机构的设计: 凸轮为灌装机构,以下为推杆的运动规律: 60mm 90° 120° 300° 330° 下图以表格的形式来表示位移和转角的关系: 度数 0°90° 105° 120° 120° -300° 315° 330° 360° 位移(mm) 理论轮廓曲线mm 行程:60mm 推程角:30° 回程角:30° 进休止角:120° 远休止角:180° 4.不完全齿轮的设计: 下图为不完全齿轮的工作原理图: 由于设计灌装速度为 10r/min,因此每个工作间隙为 6s,转台每转动 60°用 时 1s,停留 5s,由此设计如下不完全齿轮机构,完成间歇运用,以达到要求。 七、整体评价 在整个系统运用到了连杆机构,不完全机构,凸轮机构等常用机构。完成 了从瓶子的传输到灌装,压盖,最后输出的机器。 旋转型灌装机,同时要求有圆盘的转动和传送带的传送的机构,而且这两 部分要相互协调,相互配合工作的过程。 圆盘间歇转动部分:因为在系统的原始要求中需要有间歇转动的特性,而 工位为 6 个,所以在其中首先引入了可以实现间歇转动的典型机构——不完全 齿轮。且不完全齿轮的转动速度是圆盘转速的 6 倍,并且在转动时分别在 6 个 工位进行停歇。 此外,我们采用了连杆机构来完成压盖过程。我们设计的直线往复运动的 连杆机构,刚好能够完成这一工作任务。 所以总而言之,我们的设计方案是可行的。 八、设计小结 这是上大学以来完成的第一次课程设计,虽说万事开头难,我们遇到了很多 的困难,但对于我们来说这是一次难得的学习与锻炼的机会。 这次机械原理课程设计历时十天,时间上虽有些紧张,做设计的时候考虑的 也并不周全,但我们利用这段时间巩固了所学的知识,把所学理论运用到实际 设计当中,也充分的锻炼自己的创新能力。在实际的设计过程中,我们也遇到 了许多的困难,不过经过我们大家的团结努力,一点点克服了困难,最终设计 出了自己的方案。 通过这次机械原理课程设计,掌握了一些常用执行机构、传动机构或简单机 器的设计方法和过程,提高了我们综合运用机械原理课程理论的能力,培养了 分析和解决一般机械运动实际问题的能力,并使所学知识得到进一步巩固、深 化和扩展,对以后的学习也奠定了一定的基础,使我们学得更加轻松,更加高 效。 而且,在课程设计的过程中,我们学以致用,用学过的二维画图软件 CAD 来 画出了一些简单的零件,虽然可能很不规范,但是对我们来说,已经把学到的 点点滴滴知识都有所运用。这也是一件非常令人有收获的事情了! 九、参考资料 [1] 《机械原理》 第七版 西北工业大学编 陈作模 葛文杰 [2]《机械设计课程设计》 科学出版社 主编 [3] 《机械原理》 魏春梅 周剑平 华中科技大学出版社 王侃 于惠力 张春宜 潘承怡 主编 魏兵 熊禾根 副主编 高等教育出版社 主编 孙桓