【正文】 出以下參考數(shù)據(jù)： 灌裝閥頭數(shù)： 24頭 灌裝閥節(jié)距： 150mm 灌裝區(qū)間角： ?a = ?193 灌裝區(qū)占有率： 8 生產(chǎn)率： 7200Pcs/h 貯液箱半徑： 6002 15024 ??? ?r 參考類似型號灌裝機工藝參數(shù)，現(xiàn)在先擬訂灌裝時間 aT 為 9s，于是由灌裝時間 aT 的計算公式： 036060 aa nT ??? (2) n主軸轉速， r/min ?a 灌裝區(qū)間角 得： mi 36060 rTn aa ???? ? (3） 擬訂貯液箱在裝有液料的時候的最大重量為 500kg，半徑 r為 600 mm，則角速度 ?為： 30n??? （ 4） sr a dnn 3 5 ????? ?? 貯液箱上作用力 F 對主軸的力 矩 ZM 為： FZMZ ? （ 5） =mgr =500? ? 1=4900 mN? 再由功率： ?ZMP? （ 6） 得： ?ZMP? =4900? = 由于旋轉型灌裝機主體是同其他機構連在一起構成灌裝機組，包括進瓶機構、出瓶機構、升降瓶機構和壓蓋機，用同一臺電動機提供動力，這樣才能保證工作同步， 9 所以經(jīng)考察同類型機組，現(xiàn)擬訂： 進瓶機構功率 P1為 ； 出瓶機構功率 P2為 ； 升降瓶機構功率 P3為 1kw； 由此根據(jù)式（ 11）可估算出灌裝機組總功率 P： P=P +1P + 2P + 3P =++++1= 所以，選擇電動機型號為： Y132S4型 額定 功率 額定轉速 1440r/min 額定轉矩 mmN? 重 量 68kg 灌裝機輸送管路計算 輸送管路是連接貯液箱和啤酒瓶口之間的管道，開始灌裝時，液料從輸送管路口直接靠自重灌入瓶內。 圓管內徑 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。 選取圓管壁厚 ，故圓管外徑為 30mm。 在前面已經(jīng)介紹過灌裝機有常壓式、等壓式、真空式、機械壓力式四種。因此，旋轉式灌裝機的灌裝方式可分為常壓式和等壓式，但是一般都采用常壓式灌裝，因為常壓式灌裝機結構簡單，灌裝方便且生產(chǎn)速度快，非常適合啤酒類大批量生產(chǎn)所要求的生產(chǎn)率，是啤酒灌裝機的首選灌裝方式。若不考慮滴液等損失，則每次灌裝的液料容積應與定量杯的相應容積相等。這種定量方式，機構結構簡單、定量速度快，避免了瓶子本身的制造誤差帶來的影響 ，故定量精度高。定量杯上液面及裝液容器均受大氣壓作用。假設定量杯液面與進液管口的距離 H=100 mm，則定量杯直徑 D=90 mm。隨著定量杯液料的不斷流出其液位不斷下降，液料流出速度相 應地隨之減小。即： ?ttd0= 2)(dDeg ?21)2(1 ?HxHHd0 21)( aT =2122)2( gdDe?HH dH? ?0 21 =2122)2( gdDe?HH 0)211( ]211 1[?? =e?2 2)(dD 21)2( gH (15) 式中 e? 灌裝閥流液管的流量系數(shù)，經(jīng)查閱相關資料，取 g重力加速度， m/s D定量杯直徑 d進液管直徑 H定量杯液面與進液管口的距離 由此可算出灌裝時間為： aT = 212 ) 100()2590( ??? = （ s） 取整數(shù) 9s，與前面假設的灌裝時間相符。如果以增加灌裝工位數(shù)來提高生產(chǎn)率，那么灌裝機的旋轉工作臺直徑也要相應地增大。影響液料灌裝速度的因素是液料的粘度，液缸液位高度，灌裝閥的結構等。旋轉臺旋轉一用的時間： T =n60 （ 17） 13 根據(jù)灌裝工藝過程，上式又可寫成： T =aT +bT +cT +dT （ 18） 式中 aT 灌裝時間（ s） bT 瓶托下降時間（ s） cT 瓶托下降到最低點停留時間（ s） dT 瓶托上升時間（ s） 灌裝時間 aT ，在自動機械中稱為基本工藝時間，基本工藝時間一般都要經(jīng)過設計計算，然后經(jīng)過多次反復試驗才能確定。二是設法提高灌裝閥的灌裝速度。即： aT =n60 ??360a? （ s） (19) bT =n60 ??360b? （ s） (20) cT =n60 ??360c? （ s） (21) dT =n60 ??360d? （ s） (22) 在前面已經(jīng)從理論上推導出了灌裝時間 aT =9s，于是根據(jù)式 (19)得： a? =aT ???6 n (23) =9 ???6 = ?193 現(xiàn)在已根據(jù)理論灌裝時間求出了灌裝轉角，在實際生產(chǎn)當中，若已知灌裝方式和被灌容器的體積 V ，就可以按在不同情況 下的計算公式算出實際灌裝時間 aT 。根據(jù)這一原則有： 常壓式灌裝液缸液位不變情況下灌裝機最小灌裝轉角 a? ： ?n60?360a?21)2( gHAVe?? a? =21)2(60gHAnVe?? （ 24） 式中： V —— 灌裝液料的容器的體積 ( 3m ) n—— 灌裝機轉速 (r／ min) e? 灌裝閥流液管的流量系數(shù)，經(jīng)查閱相關資料，取 A—— 灌裝閥液管橫截面積 ( 2m ) g—— 重力加速度 (9． 81m／ 2m ) 設計時，首先確定灌裝轉角 a? ，確定后再根據(jù)具體結構形式?jīng)Q定其他輔助角 b? 、c? 、 d? 。 旋轉式灌壓機組其傳動系統(tǒng)可分為外傳動鏈和內傳動鏈。 B．保證執(zhí)行機構有一定轉速。 外傳動鏈可用傳動比不準確的傳動副和摩擦副，例如皮帶傳動，摩擦無級變速器等。 內傳動鏈為了保證灌壓機組各機構動作協(xié)調一致，其主要功能是： A．進行運動和功率的傳遞。 內傳動鏈為了保證各機構之間的動作協(xié)調一致，因此必須保證傳動精度。在這里主要采用齒輪機構、凸輪機構來實現(xiàn)運動之間的配合。為了達到此目的，可設 2軸上的錐齒輪 2和 1軸上的錐齒輪 1的傳動比為： 1725122 ??? zzi 2軸上的錐齒輪 3和主軸上的錐齒輪 4的傳動比為 22550343 ??? zzi 故可滿足 31?i 的要求，具體計算見下面的設計過程。 旋轉式灌裝機帶傳動設計 16 已知電動機功率 P=， n=1440r/min，擬選用 V帶傳送。 這里因為 構推薦采用腹板式帶輪機,300 mmd d ? 。 蝸桿蝸輪傳動設計 由《機械設計》一書中得知，圓柱蝸桿頭數(shù)少，易于得到大的傳動比，但導程角小，效率低，發(fā)熱多，故重載傳動不宜采用單頭蝸桿；蝸桿頭數(shù)多，效率高，但頭數(shù)過多，導程角大，制造困難。 所以取 2Z =66 因為是蝸桿主動，所以齒數(shù)比 ? =i= 2Z / 1Z =33 m 1 21 rinn ???? (38） 圓柱蝸桿蝸輪傳動基本尺寸計算如下： 蝸桿軸向齒距 xP =n? （ 39） =? 8= 蝸桿導程 zP = 1mZ? （ 40） =? 8? 2= 蝸桿分度圓直徑 1d =q m (41) =10? 8=80mm 蝸桿齒頂圓直徑 1ad = 1d +2ah （ 42） =80+2? 8=96mm 蝸桿齒根圓直徑 1fd = 1d ? ?cha?2 （ 43） =802? （ 8+? 8） = 節(jié)圓直徑 1d = ? ?xqm 2? （ 44） =8? （ 10+2? ） = 分度圓導程角 ?tan =qZ1 (45) =102 = ? = ? 蝸桿齒寬 1b = 12 2?Zm （ 46） =2? 8? 166? =130mm 蝸輪分度圓直徑 2d = 2mZ （ 47） =8? 66=528mm 蝸輪齒根圓直徑 2fd = 2d ? ?cxmha ??2 （ 48） =5282? (? 8+? 8) =512mm 蝸輪節(jié)圓直徑 2ad = 2d + ? ?xmha?2 （ 49） 19 =528+2? (8+? 8) =547mm 蝸輪外徑 2ed