【正文】 Theory of Machines and Mechanisms 1 貴州大學機械工程學院 機械原理課程設計說明書 題號 11 旋轉型灌裝機 學院： 機械工程 專業(yè)： 班 姓名 學號： 指導導師： 日期： Theory of Machines and Mechanisms 2 目錄 一 、 機械原理課程設計任務書 題號 11 ...................................................................... 3 一、 設計題目及原始數據 ............................................................................... 3 二、設計方案 提示 .......................................................................................... 3 三、 設計任務 ................................................................................................. 4 二、設計背景 ............................................................................................................... 4 三、方案的選擇 ........................................................................................................... 5 綜述 ....................................................................................................................... 5 選擇設計方案 .................................................................................................. 5 、功能邏輯圖和功能原理解圖 ................................................................. 5 、功能原理的工藝過程分解 ..................................................................... 7 、機械系統(tǒng)運動轉化功能圖 ................................................................... 18 方案確定 ....................................................................................................... 18 四、原動機選擇 ......................................................................................................... 21 五、傳動比分配 ......................................................................................................... 21 六、傳動機構的設計 .................................................................................................. 21 減速器的設計 ................................................................................................ 21 齒輪的設計 .................................................................................................... 22 七、機械運動循環(huán)圖 .................................................................................................. 25 八、機構設計 ............................................................................................................. 25 、凸輪設計計算及校核 ................................................................................... 25 、槽輪尺寸設計與分析 ................................................................................... 28 九 、整體評價 ............................................................................................................. 32 十、 Pro/e 建模分析 .................................................................................................... 32 十一、 設計小結 ....................................................................................................... 36 十 二 、參考 文獻 ......................................................................................................... 37 Theory of Machines and Mechanisms 3 貴州大學機械工程學院 機械原理課程設計任務書 題號 11 旋轉型灌裝機 一、 設計題目及原始數據 設計旋轉型灌裝機。在轉動工作臺上對包裝容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝流體（如飲料、酒、冷霜等），轉臺有多工位停歇，以實現(xiàn)灌裝、封口等工序。為保證在這些工位上能夠準確地灌裝、封口，應有定位裝置。如圖 1中，工位 1：輸入空瓶；工位 2：灌裝；工位 3：封口；工位4：輸出包裝好的容器。 該機采用電動機驅動，傳動方式為機械傳動。技術參數見下表。 旋轉型灌裝機技術參數表 方案號 轉臺直徑 mm 電動機轉速 r/min 灌裝速度 r/min A 600 1440 10 B 550 1440 12 C 500 960 10 二、設計方案 提示 ，泵固定在某工位的上方。 ，它們可由氣泵吸附在壓蓋機構上，由壓蓋機構壓入（或通過壓蓋模將瓶蓋緊固在）瓶口。設計者只需設計作直線往復運動的壓蓋機構。壓蓋機構可采用移動導桿機構等平面連桿機構或凸輪機構。 1234傳送帶固定工作臺轉臺 圖 1 旋轉型灌裝機 Theory of Machines and Mechanisms 4 ，需要設計間歇傳動機構，以實現(xiàn)工作轉臺間歇傳動。為保證停歇可靠，還應有定位（鎖緊）機構。間歇機構可采用槽輪機構、不完全齒輪機構等。定位（鎖緊）機構可采用凸輪機構 等。 三、 設計任務 、凸輪機構、齒輪機構等三種常用機構； ，并在圖紙上畫出傳動系統(tǒng)圖； ，并用運動循環(huán)圖分配各機構運動節(jié)拍； 、加速度分析，繪出運動線圖。圖解法或解析法設計平面連桿機構； 。按凸輪機構的工作要求選擇從動件的運動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對盤狀凸輪要用電算法計算出理論廓線、實際廓線值。畫出從動件運動規(guī)律 線圖及凸輪廓線圖； ； ； 二、設計背景 進入 21 世紀以來，市場愈加需要各種各樣性能優(yōu)良、質量可靠、價格低廉、效率高、能耗低的機械產品，而決定產品性能、質量、水平、市場競爭能力和經濟效益的重要環(huán)節(jié)是產品設計。機械產品設計中，首要任務是進行機械運動方案的設計和構思、各種傳動機構和執(zhí)行機構的選用和創(chuàng)新設計。這要求設計者綜合應用各類典型機構的結構組成、運動原理、工作特點、設計方法及其在系統(tǒng)中的Theory of Machines and Mechanisms 5 作用等知識，根據使用要求和功能分 析，選擇合理的工藝動作過程，選用或創(chuàng)新機構型式并巧妙地組合成新的機械運動方案，從而設計出結構簡單、制造方便、性能優(yōu)良、工作可靠、實用性強的機械產品。 旋轉型灌裝機：待灌瓶由傳送系統(tǒng)或人工送入灌裝機進瓶機構。瓶子由灌裝機帶動繞主立軸旋轉運動進行連續(xù)灌裝，轉動近一周時瓶子裝滿，然后由轉盤送入壓蓋機進行壓蓋。這種灌裝機在食品飲料行業(yè)應用最為廣泛，如汽水、果汁、啤酒、牛奶的灌裝，此機主要由流體輸送（即供料系統(tǒng)）、容器輸送（即供瓶系統(tǒng)）、灌裝閥、大裝盤、傳動系統(tǒng)、機體、自控等部分組成，其中灌裝閥是保證灌裝機能否 正常工作的關鍵。 機械原理課程設計是使學生較全面、系統(tǒng)掌握和深化機械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，是以運動方案設計為主，讓學生根據所給要求，通過對所學知識綜合運用，運用簡單的機構組成，獨立提出運動設計方案，經分析、比較后確定最佳方案，以發(fā)揮學生的主觀力和創(chuàng)造力。 三、方案的選擇 綜述 根據旋轉型灌裝機的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、零件間的組裝和形狀尺寸等方面進行構思分析、設計來定方案。并通過對原動機的選擇，傳動比的分配， 傳動方式來設計機構，然后又分析其運輸、裝 罐、壓緊、換蓋等細節(jié)而得出各種不同的方案，然后通過計算比較，從經濟、適用、簡便、綠色等全方面考慮來確定出最佳方案。 選擇設計方案 本組根據其功能分解和相對應的功能分析選擇來確定設計方案。 、功能邏輯圖和功能原理解圖 Theory of Machines and Mechanisms 6 根據設計要求和灌裝機的工作原理，為了便于設計分析并實現(xiàn)其運動總功能的要求，我們可將其功能分解為如下分功能： ① 容器輸入與傳送功能； ② 轉臺多工位停歇轉動功能； ③ 容器定位功能； ④ 容器夾緊功能； ⑤ 灌裝功能； ⑥ 封口壓蓋功能； ⑦ 產品傳送與輸出功能。 根據機械系統(tǒng)運動邏輯功能圖，根據原動件與執(zhí)行構件之間的運動關系，并由給定的條件，各機構的相容性，各機構的空間布置，類似產品的借鑒，從多種功能原理解中設計出兩個較為