【正文】 Theory of Machines and Mechanisms 1 貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書 題號(hào) 11 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī) 學(xué)院： 機(jī)械工程 專業(yè)： 班 姓名 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)導(dǎo)師： 日期： Theory of Machines and Mechanisms 2 目錄 一 、 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題號(hào) 11 ...................................................................... 3 一、 設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù) ............................................................................... 3 二、設(shè)計(jì)方案 提示 .......................................................................................... 3 三、 設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................................................................. 4 二、設(shè)計(jì)背景 ............................................................................................................... 4 三、方案的選擇 ........................................................................................................... 5 綜述 ....................................................................................................................... 5 選擇設(shè)計(jì)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(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化功能圖 ................................................................... 18 方案確定 ....................................................................................................... 18 四、原動(dòng)機(jī)選擇 ......................................................................................................... 21 五、傳動(dòng)比分配 ......................................................................................................... 21 六、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .................................................................................................. 21 減速器的設(shè)計(jì) ................................................................................................ 21 齒輪的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 22 七、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 .................................................................................................. 25 八、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 25 、凸輪設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 ................................................................................... 25 、槽輪尺寸設(shè)計(jì)與分析 ................................................................................... 28 九 、整體評(píng)價(jià) ............................................................................................................. 32 十、 Pro/e 建模分析 .................................................................................................... 32 十一、 設(shè)計(jì)小結(jié) ....................................................................................................... 36 十 二 、參考 文獻(xiàn) ......................................................................................................... 37 Theory of Machines and Mechanisms 3 貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題號(hào) 11 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī) 一、 設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上對(duì)包裝容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝流體（如飲料、酒、冷霜等），轉(zhuǎn)臺(tái)有多工位停歇，以實(shí)現(xiàn)灌裝、封口等工序。為保證在這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)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(jī)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)方式為機(jī)械傳動(dòng)。技術(shù)參數(shù)見下表。 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)表 方案號(hào) 轉(zhuǎn)臺(tái)直徑 mm 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 灌裝速度 r/min A 600 1440 10 B 550 1440 12 C 500 960 10 二、設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)上，由壓蓋機(jī)構(gòu)壓入（或通過壓蓋模將瓶蓋緊固在）瓶口。設(shè)計(jì)者只需設(shè)計(jì)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓蓋機(jī)構(gòu)。壓蓋機(jī)構(gòu)可采用移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等平面連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。 1234傳送帶固定工作臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái) 圖 1 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī) Theory of Machines and Mechanisms 4 ，需要設(shè)計(jì)間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工作轉(zhuǎn)臺(tái)間歇傳動(dòng)。為保證停歇可靠，還應(yīng)有定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)。間歇機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu) 等。 三、 設(shè)計(jì)任務(wù) 、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等三種常用機(jī)構(gòu)； ，并在圖紙上畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖； ，并用運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖分配各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)節(jié)拍； 、加速度分析，繪出運(yùn)動(dòng)線圖。圖解法或解析法設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)； 。按凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對(duì)盤狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線、實(shí)際廓線值。畫出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 線圖及凸輪廓線圖； ； ； 二、設(shè)計(jì)背景 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，市場(chǎng)愈加需要各種各樣性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉、效率高、能耗低的機(jī)械產(chǎn)品，而決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量、水平、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，首要任務(wù)是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思、各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這要求設(shè)計(jì)者綜合應(yīng)用各類典型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)原理、工作特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法及其在系統(tǒng)中的Theory of Machines and Mechanisms 5 作用等知識(shí)，根據(jù)使用要求和功能分 析，選擇合理的工藝動(dòng)作過程，選用或創(chuàng)新機(jī)構(gòu)型式并巧妙地組合成新的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、性能優(yōu)良、工作可靠、實(shí)用性強(qiáng)的機(jī)械產(chǎn)品。 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)：待灌瓶由傳送系統(tǒng)或人工送入灌裝機(jī)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)。瓶子由灌裝機(jī)帶動(dòng)繞主立軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)灌裝，轉(zhuǎn)動(dòng)近一周時(shí)瓶子裝滿，然后由轉(zhuǎn)盤送入壓蓋機(jī)進(jìn)行壓蓋。這種灌裝機(jī)在食品飲料行業(yè)應(yīng)用最為廣泛，如汽水、果汁、啤酒、牛奶的灌裝，此機(jī)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(dòng)系統(tǒng)、機(jī)體、自控等部分組成，其中灌裝閥是保證灌裝機(jī)能否 正常工作的關(guān)鍵。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生較全面、系統(tǒng)掌握和深化機(jī)械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，是以運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)為主，讓學(xué)生根據(jù)所給要求，通過對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用，運(yùn)用簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)組成，獨(dú)立提出運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)分析、比較后確定最佳方案，以發(fā)揮學(xué)生的主觀力和創(chuàng)造力。 三、方案的選擇 綜述 根據(jù)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)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(jìn)行構(gòu)思分析、設(shè)計(jì)來定方案。并通過對(duì)原動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)比的分配， 傳動(dòng)方式來設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，然后又分析其運(yùn)輸、裝 罐、壓緊、換蓋等細(xì)節(jié)而得出各種不同的方案，然后通過計(jì)算比較，從經(jīng)濟(jì)、適用、簡(jiǎn)便、綠色等全方面考慮來確定出最佳方案。 選擇設(shè)計(jì)方案 本組根據(jù)其功能分解和相對(duì)應(yīng)的功能分析選擇來確定設(shè)計(jì)方案。 、功能邏輯圖和功能原理解圖 Theory of Machines and Mechanisms 6 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和灌裝機(jī)的工作原理，為了便于設(shè)計(jì)分析并實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)臺(tái)多工位停歇轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǎn)品傳送與輸出功能。 根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)邏輯功能圖，根據(jù)原動(dòng)件與執(zhí)行構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，并由給定的條件，各機(jī)構(gòu)的相容性，各機(jī)構(gòu)的空間布置，類似產(chǎn)品的借鑒，從多種功能原理解中設(shè)計(jì)出兩個(gè)較為