旋转型灌装机 修改后- 副本.docVIP

天行健 君子以自强不息 兰州理工大学 Lanzhou University of Technology 机械原理课程设计 旋转型灌装机运动方案设计 指导老师：张瑾 何贵平 小组成员：向金春 黄其刚 刘开伟09级机电基地一班 2011年6月20号 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。 图1 旋转型灌装机 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。 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。 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。 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??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连杆机构凸轮机构封口的压盖机构连杆机构凸轮机构转盘的间歇运动机构槽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，需要停歇六次）。 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。 最终方案示意图如下 对于凸轮，因为考虑到倒置的问题，我们也还经过了很多次的修改，一开始我们的的构思是平底推杆凸轮加弹簧来实现，如图 后感觉平顶推杆凸轮的摩擦较大，我们就改成了滚子推杆凸轮加弹簧来实现：如图 后查阅资料我们发现有种更好的凸轮机构可以让我们实现我们想要的工作，这就是我们最终方案里的几何封闭凸轮机构。局部放