学号
06130225 成绩
课程设计说明书
系 别 机械与汽车工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 方 向 机电一体化 学 号 06130225 姓 名 000 指导教师 张恩光 题目名称 旋转型灌装机 设计时间 2015年9-12月
2015 年 12 月 15 日
一．设计任务书及工作要求 ................................................................................................................................... 3 1.1设计题目 ............................................................................................................................................................. 3 1.2工作原理及工艺过程 ......................................................................................................................................... 3 1.3原始数据及设计要求 ......................................................................................................................................... 3 1.4设计方案提示 ..................................................................................................................................................... 3 1.5设计任务 ............................................................................................................................................................. 3 二．原动机选择 ....................................................................................................................................................... 4 三．传动比分配 ....................................................................................................................................................... 4 四．机构的选择与比较 ........................................................................................................................................... 4 4.1传动机构的选择与比较 ..................................................................................................................................... 4 4.2执行机构的选择与比较 ..................................................................................................................................... 6 五．机械系统运动方案的拟订与评价 ................................................................................................................... 8 5.1 综述 .................................................................................................................................................................... 8 5.2设计方案 ............................................................................................................................................................. 8
5.2.1 设计方案I ....................................................................................................................................... 8 5.2.2 设计方案II ..................................................................................................................................... 9 5.2.3 设计方案III .................................................................................................................................... 9 5.2.4比较、选择设计方案 .................................................................................................................. 10
六．机械系统的运动循环图 ................................................................................................................................. 10 7.1齿轮结构的设计分析 ........................................................................................................................................11
7.1.1齿轮机构运动分析线图 .................................................................................................................11
7.2曲柄滑块机构的设计分析 ...............................................................................................................................11
7.2.1连杆机构的尺寸参数设计 ...........................................................................................................11 7.2.2曲柄滑块机构的三维模型设计 .................................................................................................. 12 7.2.3 曲柄滑块的运动分析线图 ......................................................................................................... 12
7.3 间歇机构的设计 ............................................................................................................................................. 13 八．设计感想 ......................................................................................................................................................... 15 九．主要零件附图 ................................................................................................................................................. 16 十．主要参考资料 ................................................................................................................................................. 18
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一．设计任务书及工作要求 1.1设计题目 旋转型灌装机 1.2工作原理及工艺过程 在工作台上对容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料等），转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为了保证在这些工位上能够准确地灌装，封口应有定位装置。如图1所示：工位1：输传送带14固定工作台入空瓶；工位2：灌装；工位3：封口；工位4：输出灌装好的容器。 23转台1.3原始数据及设计要求 （1）转台直径：500~600mm。 附图 （2）灌装机的生产率：10瓶/min。
（3）驱动电机：功率N=1.2kW，转速n=1440r/min。
1.4设计方案提示
（1）采用泵来灌装流体，泵固定在灌装工位的上方。
（2）采用软木塞或金属冠盖封口，它们可由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入或通过压盖模将瓶盖紧固在瓶口。设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。
（3）需要设计间歇传动机构，以实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠，还应有定位（锁紧）机构。间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等，定位锁紧）机构可采用凸轮机构等。
1.5设计任务
（1）执行机构选型与设计：构思至少三种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析评价之后，选择其中的最优方案进行详细设计。 （2）机构运动协调设计：对选择的方案画出机构运动循环图。 （3）传动系统的设计。
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（4）对系统运动方案进行机构的尺寸综合。
（5）用UG软件对机构系统进行运动仿真。 （6）用UG软件对机构系统进行运动学分析，并画出输出机构的位移、速度和加速度曲线。 （7）画出最终方案的机构运动简图。
二．原动机选择
从设计要求可以看出，应采用电机驱动，转速为1440 r/min，功率N = 1.2 kW。该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见表1
表1 旋转型灌装机技术参数
方案号 A B 转台直径 mm 600 550 电动机转速 r/min 1440 1440 灌装速度 r/min 10 12
三．传动比分配
本次设计没有加入减速器。
原动机通过三次减数达到设计要求。第一次减速，通过减速器三级减速到20r/min,其传动比分别为2、6、6。第二次减速，通过斜齿轮，传动比为2，传给槽轮并带动转动装置，使其转动装置达到设定转速10 r/min,其他齿轮传动比均为1,第三次减速，带轮之间的传动比为2，带动压盖装置和灌装装置，使其达到设定值10 r/min。
四．机构的选择与比较 4.1传动机构的选择与比较
类型 圆柱载荷和速度的使用范围不大，传动比恒定，外廓尺广泛应用于各种传动系特点 应用 齿轮寸小，工作可靠，效率高。制造和安装精度要求比较高，统，传递回转运动，实现减机构 精度低时传动噪声较大，无过载保护作用。斜齿圆柱齿速或增速， 轮机构运动平稳，承载能力强，但在传动中会产生轴向变速以及换向等 力，使用时必须安排推力轴承或角接触轴承。 齿轮结构简单，成本低，传动效率高，易于实现较长的广泛应用于各种机构的齿条运动行程。当运动速度较高或为了提高运动平稳性时，传动系统，变速操纵装置，
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传动可采用斜齿或人字齿条机构。 机构 自动机的输送转向、进给机构以及直动与转动的运动转换装置 圆用来传递两相交轴的运动。直齿圆锥齿轮传递的圆用于减速、转换输入输锥齿周速度较低，曲齿用于圆周速度较高的场合。可用于传出轴方向，如汽车、拖拉机、轮机递空间交错轴之间的运动。 构 蜗传动平稳无噪声，结构紧凑，传动比大，可做成自用于大传动比减速装机床等。 轮蜗锁蜗杆，自锁蜗杆传动的效率很低，低速传动时磨损严置、增速装置、分度机构、杆机重，中高速传动的涡轮齿圈需贵重的减磨材料（如青起重装置、微调进给装置、构 铜），制造精度要求较高，刀具费用昂贵。 省力的传动装置。不易于在大功率连续运转的场合应用。 带轴间距离较大，工作平稳无噪声，能缓冲吸振，摩用于传递较远距离的两传动擦时带传动有过载保护作用。结构简单，安装要求不高，轴的回转运动或动力。 机构 外廓尺寸较大。摩擦式带传动有弹性滑动，传动比不准确，不能用于分度系统，摩擦易起电，不宜用于易燃易爆的场合。轴和轴承受力较大，传动带寿命较短。 链轴向距离较大，平均传动比准确，链条元件间形成用于传递较远距离的两传动的油膜有吸振能力，对恶劣环境有较强的适应能力，工周的回转运动或动力 机构 作可靠，轴上载荷较小。瞬时运转速度不均匀，高速时不如带传动平稳。链条工作时因磨损伸长后容易引起共振，一般需要增设张紧和减振装置。 摩结构简单，制造容易，运动平稳、过载可以打滑（可常用于无级变速的机擦轮防止设备中重要零部件的损坏），以及能无极改变传动构，摩擦压力机、铰车驱动机构 比，因而有较大的应用范围。但由于转动中有滑动、传装置中。 动效率低、结构尺寸较大、作用在轴和轴承上的载荷大等缺点，固只应用于传递动力较小的场合。 螺传动平稳无噪声，减速比大；可实现转动与直线移动互多用于微调或增力的场 3
06130225-旋转型灌装机设计
