【正文】 實際可行的方案。現(xiàn)述方案為本組的最優(yōu)方案，其功能原理解如下圖： 容器夾緊功能 送蓋功能 容器傳送、輸出功能 換蓋功能 灌裝功能 對容器的封口功能 吸蓋功能 旋 轉(zhuǎn) 型 灌 裝 機 容器輸入、傳送功能 容器定位功能 轉(zhuǎn)臺多工位停歇轉(zhuǎn)動功能 Theory of Machines and Mechanisms 7 送料 傳動帶傳送 減速 齒輪傳送 轉(zhuǎn)臺間歇轉(zhuǎn)動 槽輪機構 灌裝 平面凸輪機構 封口 平面凸輪機構 吸蓋 氣泵 換蓋 滑動桿機構 、功能原理的工藝過程分解 1. 容器輸入與傳送功 能： 要實現(xiàn)容器的輸入與傳送功能，我們想到了如圖 ，原動件 AB 連續(xù)轉(zhuǎn)動 ,使 ED擺動，通過 EF 桿的作用使 5 在 H 范圍內(nèi)來回運動，從而把容器推送至工位 1，但是考慮到這種推送運動沖擊大，對輕質(zhì)容器，玻璃容器等來說是應該避免的，同時這樣的連桿機構設計復雜，所以在此我們盡量不選用這種推送機構。 Theory of Machines and Mechanisms 8 圖 為了達到容器的輸出與傳送的目的，同時使我們的設計過程簡單化，所以我們選擇采用皮帶傳送的方式。如圖 ，并且這種傳送方式在實際生產(chǎn)活動中被大量采用。 圖 2. 容器定位功能： 可以實現(xiàn)容器定位的機構很多，在這里我們設計了下圖 所示的方式實現(xiàn)定位功能。 Theory of Machines and Mechanisms 9 圖 定位示意圖 怎樣實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作臺的間隙轉(zhuǎn)動呢？可以實現(xiàn)間隙轉(zhuǎn)動的機構有棘輪間 隙運動機構，槽輪間隙機構，凸輪間隙機構，不完全齒輪間隙機構，偏心輪分 度定位機構等，綜合考慮各因素，我們選用如圖 所示的槽輪間隙機構。槽輪機構將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為單向間隙轉(zhuǎn)動。如圖右所示，槽輪機構由主動撥盤，從動槽輪和機架組成。主動撥盤以等角速度 W1作連續(xù)回轉(zhuǎn)，當撥盤上的圓銷未進入槽輪的徑向槽時，由于槽輪的內(nèi)凹槽止弧被撥盤的外凸鎖止弧卡住，使槽輪在停歇時不能產(chǎn)生游動，并獲得定位。當圓銷進入槽輪徑向槽時，槽輪受圓銷的驅(qū)使而轉(zhuǎn)動。當圓銷離開徑向槽時，鎖止弧又被卡住，槽輪又靜止不動。直至圓銷再次進入槽輪的另一個徑向槽時，又重復上述運動。所以，槽輪作時動時停的間隙運動。 圖 槽輪間隙機構 Theory of Machines and Mechanisms 10 3. 容器 夾緊功能： 因為要對容器進行灌裝，封口壓蓋，所以在灌裝工位和封口壓蓋工位時要對容器進行夾緊固定，防止容器在灌裝時不準確，封口壓蓋時跳動，導致封口壓蓋錯位，產(chǎn)生廢品，而浪費材料和經(jīng)費。出于此目的，我們設計了下面幾種夾緊方案： （ 1） 方案一： 如圖 所示，在工位 2和工位 3外加裝兩個凸輪，用于對容器進行夾緊固定，工作原理是當容器到達工位 2 和工位 3 時，凸輪處于遠休位置，此時凸輪的遠休輪廓剛好對容器進行夾緊，等灌裝和封口壓蓋完成時，凸輪遠休結束，此時容器沒有被夾緊，只要旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動，則容器跟隨其一起轉(zhuǎn) 動。 圖 凸輪夾緊示意 （ 2） 方案二： 如圖 所示 ,本方案采用圓環(huán)來是實現(xiàn)容器在灌裝和封口壓蓋工位處的夾緊固定，工作原理是當容器在工位 1 處被旋轉(zhuǎn)工作臺帶進時，容器就被圓環(huán)夾緊，容器隨著旋轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，容器一直處于夾緊狀態(tài)。 Theory of Machines and Mechanisms 11 圖 夾緊圓環(huán)示意 （ 3） 方案三： 如圖 所示，方案三我們采用圖示兩凸臺，凸臺在灌裝工位和封口壓蓋工位處與容器相切，容器剛好被運送至灌裝工位和封口壓蓋工位時就被夾緊，此時旋轉(zhuǎn)工作臺進入間隙停止期，利用這段間隙，灌裝設備和 封口壓蓋設備剛好可以對容器進行灌裝和封口壓蓋。 圖 斜臺夾緊示意圖 比較上述三個方案，方案一采用兩個凸輪對容器進行夾緊，可以很好的實現(xiàn)夾緊功能，但是凸輪設計復雜，加工困難，并且兩個夾緊凸輪與旋轉(zhuǎn)工作臺運動的協(xié)調(diào)與配合過程設計復雜，難度大，同時也會使機器整體構造復雜化。方案二Theory of Machines and Mechanisms 12 中的夾緊圓環(huán)會使容器在整個加工過程中出于夾緊狀態(tài)，容器與夾緊圓環(huán)摩擦嚴重，可能會使容器變形，甚至破裂，并且這樣的摩擦狀態(tài)會增加系統(tǒng)的無用功率，降低機械系統(tǒng)的運動功率因素，增加能耗 ，不利于低碳城市與工業(yè)加工的建設。 相比之下，方案三不僅可以較好的實現(xiàn)容器在連個工位處的夾緊，而且在整個過程中只有在夾緊處容器和夾緊摩擦大，系統(tǒng)的有效功率利用高。同時夾緊斜臺的設計過程簡單，加工制造也方便。 綜上所述，我們采用方案三中的夾緊凸臺對容器在灌裝工位和封口壓蓋工位處進行夾緊固定，從而到達防止容器的跳動，以及加工錯位和誤差的產(chǎn)生。 4. 灌裝功能： （ 1） 方案一： 如圖 所示，采用圖示的凸輪機構，由凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動實現(xiàn)灌裝活塞的上下往復運動，由于彈簧的作用當凸輪近休時，活塞往上運動，此時灌裝 容器吸入液體，凸輪繼續(xù)運動，推動活塞向下運動，此時灌裝機構對空容器進行灌裝，如此往復運動就可實現(xiàn)灌裝功能。 圖 凸輪式灌裝機構示意 Theory of Machines and Mechanisms 13 （ 2） 方案二 ： 如圖 ，本方案采用連桿機構來實現(xiàn)灌裝功能。 圖 雖然連桿機構制造簡單，但是其設計過程復雜，所以我們采用方案一來實現(xiàn)灌裝功能。 5. 封口壓蓋功能： 如下圖 ，這是我們設計的封口壓蓋機構，此機構為凸輪機構，齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動帶凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，從 而實現(xiàn)封口壓蓋機構的上下往復運動，進而對容器進行封口壓蓋。 Theory of Machines and Mechanisms 14 圖 凸輪封口壓蓋 6. 換蓋功能 方案一： 如圖 所示，轉(zhuǎn)輪上每 120 176。開一孔，氣泵可通入進行吸蓋封處的中心要與下面轉(zhuǎn) 動工作臺凹槽圓弧的心共線，轉(zhuǎn)軸處開方形孔使輪可以在配套上 動工作臺凹槽圓弧的心共線，轉(zhuǎn)軸處開方形孔使輪可以在配套上 動工作臺凹槽圓弧的心共線，轉(zhuǎn)軸處開方形孔使輪可以在配套上 上下滑移，并 上下滑移，并 上下滑移，并 上下滑移，并 且隨著方形軸的轉(zhuǎn) 動而，初始位置如圖所示。罐蓋由傳 送帶且隨著方形軸的轉(zhuǎn)動而，初始位置如圖所示。罐蓋由傳 送帶且隨著方形軸的轉(zhuǎn)動而，初始位置如圖所示。罐蓋由傳 送帶至吸蓋口下一定距離（基本與容器同高），呈緊密排列。 至吸蓋口下一定距離（基本與容器同高），呈緊密排列。但是該方案較復雜，增加了空間的擁擠度，使之變得更加麻煩，不宜采用。 方案二： 為使空間變得寬敞，簡便，更優(yōu)化，可使用如圖 所示裝置，與實現(xiàn)壓蓋機構的凸輪 1同軸的桿上用錐齒輪連接一個垂直桿，下方連接凸輪 2 圖 Theory of Machines and Mechanisms 15 的轉(zhuǎn)動中心，隨著連桿的轉(zhuǎn)動而帶動凸輪 2 轉(zhuǎn)動而壓縮彈 簧以實現(xiàn)間隙換蓋功能。 所以我們使用方案二來實現(xiàn)換蓋功能。 圖 換蓋機構 Theory of Machines and Mechanisms 16 圖 Theory of Machines and Mechanisms 17 圖 換蓋凸輪運動位移分析 7. 產(chǎn)品輸出與傳送功能： 在產(chǎn)品的輸出與傳送上，我們像容器的輸入一樣采用輸出擋板和輸出傳送帶。如圖 所示，容器到達圖示出口位置 時，輸出擋板將容器往輸出傳送帶方向推擋，同時容器是隨著旋轉(zhuǎn)工作臺一起旋轉(zhuǎn)的，在合成力的作用下，容器被帶至輸出傳送帶上，進而傳送到下個加工工位。 圖 輸出示意圖 Theory of Machines and Mechanisms 18 、機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)化功能圖 根據(jù)上述執(zhí)行構件的運動形式，可繪制出該方案的機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能圖 ： 電機 方案確定 方案一 ： 如圖 所示，我們在換蓋機構上采用的是在與實現(xiàn)壓蓋功能的凸輪 1 同軸的桿上直接連接一根垂直桿，桿下方與凸輪相連，隨著 桿的轉(zhuǎn)動帶動著凸輪 2轉(zhuǎn)動而壓縮彈簧以實現(xiàn)換蓋功能，但很困難實現(xiàn)，存在一個很大的誤差。所以需要再進行改進，以實現(xiàn)方案最優(yōu)化。 銷輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動變?yōu)榱遣圯喌膯蜗蜷g歇運動 凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動變?yōu)楣?料口的直線往復運動 凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動變?yōu)閴荷w處的往復直線運動 凸輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動變?yōu)閾Q蓋處的往復運動 傳送帶的轉(zhuǎn)動變?yōu)閭鬏斊孔拥膯蜗蛑本€運動 Theory of Machines and Mechanisms 19 圖 方案二： 經(jīng)反復探討得出改進方案如圖 所示，在其他機構不變情況下，將換蓋機構上與實現(xiàn)壓蓋機構的凸輪 1 同軸的桿上相連的垂直桿改為用錐齒輪連接，下方連接凸輪 2 的轉(zhuǎn)動中心，隨著連桿的轉(zhuǎn)動而帶動凸輪 2轉(zhuǎn)動而壓縮彈簧以實現(xiàn)間隙換蓋功能。 Theory of Machines and Mechanisms 20 圖 總結 ： 該系統(tǒng)由一個電動機驅(qū)動。電動機帶動齒輪 1轉(zhuǎn)動，齒輪 1再與雙聯(lián)齒輪 2嚙合，實現(xiàn)的 4:1減速，此時，雙聯(lián)齒輪 2將此運動傳給與其同軸的齒輪 3，齒輪 3與齒輪 4嚙合，傳動比 4:1，齒輪 4再帶動與其同軸的錐齒輪 5轉(zhuǎn)動，錐齒輪 5與齒輪 6嚙合，為灌裝、壓蓋機構的上下往復運動提供動力來源。齒輪 4帶動其同軸的銷輪，銷輪帶動六