機械原理旋轉(zhuǎn)型灌裝機課程管理知識設(shè)計任務(wù)書(編輯修改稿)
2025-07-25 01:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 傳動選擇帶傳動， 可對電動機起到過載保護的作用。減速器分為三級減速，第一級為皮帶傳動，后兩級都為齒輪傳動。具體設(shè)計示意圖及參數(shù)如下：2為皮帶輪：i12＝3。6為齒輪： z3=20 z4=100z5=20 z6=80i34=z4/z3=100/20=5i56=z6/z5=80/20=4所以Ⅰ軸轉(zhuǎn)速480r/min,Ⅱ軸轉(zhuǎn)速為96r/min,Ⅲ軸轉(zhuǎn)速為24r/min.齒數(shù)模數(shù)分度圓直徑d傳送比i壓力角帶輪160mm3帶輪2180mm齒輪32030mm520176。齒輪4100150mm20176。齒輪5202mm40mm420176。齒輪6802mm160mm20176。（3） 繪制機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能圖：根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運動形式，繪制機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能圖如圖35所示。 圖35 旋轉(zhuǎn)型灌裝機系統(tǒng)轉(zhuǎn)換功能圖（4） 用形態(tài)學矩陣法創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)型灌裝機機械系統(tǒng)運動方案：根據(jù)機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能圖圖35可構(gòu)成形態(tài)學矩陣。圖36所示的形態(tài)學矩陣可求出旋轉(zhuǎn)型灌裝機系統(tǒng)運動方案數(shù)為： N=33322333=2916可由給定的條件，各機構(gòu)的相容性，各機構(gòu)的空間布置，類似產(chǎn)品的借鑒，下圖折線為我們設(shè)計的最優(yōu)方案。圖36 形態(tài)學矩陣（5） 灌裝機構(gòu)的設(shè)計：由系統(tǒng)方案圖我們可知，我們選用如下灌裝機構(gòu)： ⑴設(shè)定的數(shù)值：① 容器高度h1為200mm。② 活塞運動范圍S為40mm。③ 推桿和活塞總長L為105mm。④ 滾子直徑d=10mm。⑤ 容器頂部距離活塞最近距離l為10mm。⑵凸輪：此凸輪用于灌裝工位，利用遠近休止帶動推桿和活塞來實現(xiàn)灌裝，設(shè)定活塞推桿的最大推程為40mm，凸輪的安裝高度為400mm。以下為凸輪的具體設(shè)計過程：一．我們設(shè)定凸輪的數(shù)據(jù)如下：①基圓半徑r0=45mm②滾子半徑：rt=5mm③行程：S=40mm④推程角：δ0=120176。⑤回程角：δ0’=120176。⑥近休止角：δ01=60176。⑦遠休止角：δ02=60176。⑧升程最大壓力角：αmax01= ＜30176。⑨回程最大壓力角：αmax02= ＜30176。⑩運動規(guī)律的選擇，為了減少剛性和柔性沖擊，我們在推程和回程選用既無柔性沖擊和剛性沖擊的擺線規(guī)律（正弦加速度運動規(guī)律sine acceleration curve）,在遠休和近休時選用靜止運動規(guī)律。根據(jù)以上凸輪的數(shù)據(jù)我們利用“凸輪機構(gòu)CAD—CAI”軟件可以將凸輪的圖形設(shè)計出來，具體過程：設(shè)置凸輪參數(shù)：設(shè)置凸輪分段參數(shù) 為保證凸輪運動過程中減少沖擊，我們將參數(shù)分別設(shè)置為：① 0176?！?0176。為近休止運動階段，升程為0mm，靜止運動規(guī)律；② 60176?！?80176。為推程運動階段，升程為40mm，擺線運動規(guī)律；③ 180176。～240176。為遠休止運動階段，升程為0mm，靜止運動規(guī)律；④ 240176。～360176。為回程運動階段，升程為40mm，擺線運動規(guī)律。 將上述數(shù)據(jù)輸入軟件如下圖所示：利用反轉(zhuǎn)法原理設(shè)計凸輪的圖形為：運行出的最終結(jié)果，位移、速度、加速度圖以及凸輪的二維圖形如下圖所示：軟件導(dǎo)出的部分數(shù)據(jù)如下： 注：先啟動Solidworks，打開一張零件圖，再點擊此鍵?；鶊A半徑偏心距滾子半徑最小曲率半徑升程最大壓力角回程最大壓力角計算點數(shù)45054572凸輪推動推桿上下運動，而活塞與推桿固接，故活塞的運動規(guī)律與推桿的一樣，做上下往復(fù)運動，由運動循環(huán)圖可知，灌裝活塞的運動規(guī)律如下：（6） 旋轉(zhuǎn)工作臺間隙運動機構(gòu)的設(shè)計：由于要求灌裝速度為12r/min，因此每個工作間隙為5s，轉(zhuǎn)臺每轉(zhuǎn)動60176。用時5/6s，停留25/6s，運動規(guī)律如圖36所示。 由此設(shè)計如下槽輪機構(gòu)，完成間歇運用，以達到要求。槽輪機構(gòu)具有以下特點：構(gòu)造簡單，外形尺寸小； 機械效率高，并能較平穩(wěn)地，間歇地進行轉(zhuǎn)位； 但因傳動時存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場合；同時由于槽輪機構(gòu)具有自行鎖緊的功能，所以能用于此機構(gòu)的定位作用。具體數(shù)據(jù)如下：① 從動槽輪15如圖所示有六個徑向槽，并且從動槽輪的轉(zhuǎn)速為2r/min。② 主動撥盤有一個撥動圓銷，并且主動撥盤的的轉(zhuǎn)速為12r/min。（7） 傳送輪的設(shè)計：傳送輪是為了將傳送帶的連續(xù)傳送轉(zhuǎn)變?yōu)殚g隙有序地傳送到旋轉(zhuǎn)工作臺的工位1，這樣就可以利用傳送輪轉(zhuǎn)動120176。的時間間隔來使空容器間隙有序的傳送到位。 如圖所示傳送倫上設(shè)計有三個互成120176。的凹槽，傳送輪直徑為200mm。其運動規(guī)律如下圖所示：由上圖可知，旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動1轉(zhuǎn)，有6個容器完成灌裝和封口壓蓋，由于傳送輪上只有3個凹槽，所以傳送輪轉(zhuǎn)動在旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的時候，它應(yīng)該轉(zhuǎn)動2轉(zhuǎn)。（8） 傳動齒輪，帶輪，鏈輪的設(shè)計：（1） 如下圖所示從電動機到軸Ⅲ的減速以及齒輪帶輪的設(shè)計在前面已經(jīng)闡述過，在這里就不再重復(fù)。（2）下圖所示為旋轉(zhuǎn)型灌裝機系統(tǒng)中的鏈傳動：設(shè)計數(shù)據(jù)如下：①鏈輪8和18的齒數(shù)Z8=24，Z18=72，模數(shù)m=2mm, d8=48mm，d18=144mm。 i8 18= Z18/ Z8=3,n8=24r/min, n18=8r/min。 ②鏈輪8’和18’’的齒數(shù)Z8’=24，Z18’’=72，模數(shù)m=2mm, d8’=48mm，d18’=144mm。i8 18’= Z18’’/ Z8’=3,n8’=24r/min, n18’’=8r/min。 ③鏈輪19和20的齒數(shù)Z19=60，Z20=40，模數(shù)m=2mm, d19=120mm，d20=80mm。i19 20= Z20/ Z19=2/3,n19=8r/min, n20=12r/min。（3）系統(tǒng)中錐齒輪的設(shè)計： Ⅲ軸轉(zhuǎn)速為24r/min, Ⅳ軸轉(zhuǎn)速為12r/min,固i7 9=2：1，設(shè)計錐齒輪7，9的齒數(shù)為30，60，模數(shù)為2mm，則直徑為60mm,120mm。 （4）系統(tǒng)中灌裝和封口壓蓋處齒輪的設(shè)計：如圖所示齒輪21‘ 帶動齒輪22轉(zhuǎn)動，與齒輪22同軸的22’帶動齒輪23，從而實現(xiàn)齒輪23上曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動。這四個齒輪的具體設(shè)計數(shù)據(jù)如下：① 齒輪21‘與齒輪22嚙合：齒數(shù)Z21=60，Z22=7
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