1、.機械原理課程設計設計題目：旋轉型灌裝機主要結果目錄1設計題目 2原動機的選擇3傳動比分配4傳動機構的設計5方案擬定比較6機械運動循環圖7凸輪設計、計算及校核8連桿機構的設計及校核9間歇機構設計10設計感想11參考資料1設計題目設計旋轉型灌裝機。在轉動工作臺上對包裝容器（如玻璃瓶）連續灌裝流體（如飲料、酒、冷霜等），轉臺有多工位停歇，以實現灌裝、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8.4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。1.1設計條件該機采用電動機驅動，傳動方式為機械傳動旋轉型灌裝機技術參數方案號轉臺直徑mm電動機轉速

2、r/min灌裝速度r/minA600144010B550144012C500960151.2設計要求1.旋轉灌裝機應包括連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等三種常用機構。至少設計出三種能實現其運動形式要求的機構2.設計傳動系統并確定其傳動比分配3.在用A2圖紙上畫出旋轉灌裝機的運動方案簡圖和用運動循環圖分配各機構的節拍。4.對連桿機構進行速度和加速度的分析，繪出運動線圖，用圖解法或者是解析法設計平面連桿機構5.凸輪機構的計算，按要求選擇從動件運動規律，并確定基園半徑，最大壓力角，最小曲率半徑，在A2上畫出從動件的運動規律圖和凸輪的輪廓線圖。6.齒輪機構的設計計算。7.編寫設計計算說明書。.2原動機的

3、選擇本身設計采用方案C和A。故采用電動機驅動，其轉速為960r/min。灌裝速度為10 r/min.3傳動比分配原動機通過三次減數達到設計要求。第一次減速，通過減速器三級減速到20r/min,其傳動比分別為2、6、6。第二次減速，夾緊裝置，轉動裝置及壓蓋裝置所需轉速為10r/min,另設計一級減速，使轉速達到要求，其傳動比分別為2。第三次減速，傳送帶滾軸直徑約為10cm，其轉速為5r/min即可滿足要求，另設兩級減速，傳動比都為2即可。.4傳動機構的設計4.1減速器設計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。具體設計示意圖及參數如下1為皮帶輪：i12。2、3、4、5、6為齒輪

4、： z2=20 z3=120 z4=20 z5=120 z6=20i32=z3/z2=120/20=6i54=z5/z4=120/20=6n1=n/(i1*i32*i34)=960/(2*6*6)=15r/min4.2第二次減速裝置設計減速器由齒輪6輸出15r/min的轉速，經過一級齒輪傳動后，減少到10r/min。6、7為齒輪：z6=20 z7=30i76=z7/z6=30/20=1.5n2=n1/i76=20/2=10r/min4.3第三次減速裝置設計減速器由齒輪6輸出15r/min的轉速，經兩級減速后達到5r/min,第一級為齒輪傳動，第二級為皮帶傳動。具體設計示意圖及參數如下：6、8為

5、齒輪：z6=20 z8=309為皮帶輪：i9=2i86=z8/z6=30/20=1.5n3=n1/(i86*i9)=20/(2*2)=5r/min4.4齒輪的設計上為一對標準直齒輪（傳動裝置中的齒輪6和齒輪7）。具體參數為：z6=20，z7=30，m=6mm，=20°。中心距：a=m(z6+ z7)/2=150*(20+30)/2=150mm分度圓半徑：r6= a*z6/2（z7+z6）=150*20/2（20+30）=30mmr7= a*z7/2（z7+z6）=150*30/2（20+30）=45mm基圓半徑：rb6=m *z6*cos=6*20*cos20°=56mmr

6、b7=m*z7*cos=6*30*cos20°=112mm齒頂圓半徑：ra6=(z6+2ha*)*m/2=(20+2*1)*6/2=66mmra7=(z7+2ha*)*m/2=(30+2*1)*6/2=126mm齒頂圓壓力角：a6=arccos【z6cos/（z6+2ha*）】=acrcos【20cos20°/（20+2*1）】=31.32°a7=arccos【z7cos/（z7+2ha*）】=acrcos【30cos20°/（30+2*1）】=26.50°基圓齒距：pb6=pb7=mcos3.14*5*cos 20°=14.76mm

7、理論嚙合線：N1N2實際嚙合線：AB重合度：a=【z6(tana6-tan)+z7(tana7-tan)】/2=【20(tan31.32°-tan20°)+40(tan26.50°-tan20°)】/2=1.64a1這對齒輪能連續轉動.5方案擬定比較5.1綜述待灌瓶由傳送系統(一般經洗瓶機由輸送帶輸入)或人工送入灌裝機進瓶機構,轉臺有多工位停歇，可實現灌裝、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。我們將設計主要分成下幾個步驟：1輸入空瓶：這個步驟主要通過傳送帶來完成，把空瓶輸送到轉臺上使下個步驟能夠順利進行。2灌裝：這個步驟主要

8、通過灌瓶泵灌裝流體，而泵固定在某工位的上方。3封口：用軟木塞或者金屬冠通過沖壓對瓶口進行密封的過程，主要通過連桿結構來完成沖壓過程。4輸出包裝好的容器：步驟基本同1，也是通過傳送帶來完成。 以上4個步驟 由于灌裝和傳送較為簡單 無須進行考慮，因此，旋轉型灌裝機運動方案設計重點考慮便在于轉盤的間歇運動、封口時的沖壓過程、工件的定位，和實現這3個動作的機構的選型和設計問題。5.2選擇設計方案機構實現方案轉盤的間歇運動機構槽輪機構不完全齒輪封口的壓蓋機構連桿機構凸輪機構工件的定位機構連桿機構凸輪機構根據上表分析得知 機構的實現方案有 2*2*2=8種實現方案這里取3種方案5.2.1方案轉盤的間歇運動

9、機構為不完全齒輪機構，封口的沖壓機構為連桿機構，工件的定位機構為凸輪機構5.2.2方案轉盤的間歇運動機構為不完全齒輪，封口的沖壓機構為連桿機構，工件的定位機構為連桿機構5.2.3方案轉盤的間歇運動機構為不完全齒輪機構，封口的沖壓機構為凸輪機構，工件的定位機構為凸輪機。5.2.4比較、選擇設計方案由于方案（一）與方案（二）的區別在工件定位機構，方案（一）是凸輪機構，方案（二）是連桿機構。在這里凸輪機構比連桿機構更適用，因為：1）凸輪機構能實現長時間定位，而連桿機構只能瞬時定位，定位效果差，精度低。2）凸輪機構比連桿機構更容易設計。3）結構簡單，容易實現而方案（三）與方案（一）區別在封口的壓蓋機構

10、，方案（三）是凸輪機構，方案（一）是連桿機構。在這里則連桿機構比凸輪機構更適用1） 加工復雜，加工難度大。2） 造價較高，經濟性不好。 綜上可知：方案一在三個方案中最佳，則最后選擇方案為旋轉型灌裝機的機械運動方案。.6機械運動循環圖.7凸輪設計、計算及校核此凸輪為控制定位工件機構，由于空瓶大約為100mm，工件定位機構只需60mm行程足夠，故凸輪的推程設計為60mm，以下為推桿的運動規律：為了更好的利用反轉法設計凸輪，根據上圖以表格的形式表示出位移和轉角的關系。度數0°-90°105°120°120°-300°315°330

11、°-360°位移（mm）0306060300基圓：r0=480mm滾子半徑：rr=30行程：h=60mm推程角：=30°回程角：=30°進休止角：s=120°遠休止角：s=180°最大壓力角：max=28°30°.8連桿機構的設計及校核此連桿控制封裝壓蓋機構，由于空瓶高度約為250mm，故行程不宜超過300mm，由此設計如下連桿機構：曲柄長：a=100mm連桿長：b=900mm偏心距：e=500mm行程：s=220mm級位夾角：= arccos【e/(a+b）】- arccos【e/(b-a）】=10°最

12、小傳動角：rmin= arccos【e/(b-a）】=51.3°行程速比：k=（180°+）/（180°-）=1.121.9間歇機構設計由于設計灌裝速度為10r/min，因此每個工作間隙為6s，轉臺每轉動60°用時1s，停留5s，由此設計如下不完全齒輪機構，完成間歇運用，以達到要求左邊為不完全齒輪，右邊為標準齒輪，左邊齒輪轉一圈，右邊齒輪轉動60°。具體參數為：z左=6，z右=36，m=5mm，=20°，=60°。中心距：a=m(z左*360°/+ z7)/2=5*(6*6+36)/2=180mm分度圓半徑：r左=

13、 r右=a/2=180/2=90mm基圓半徑：rb左= rb右=a*cos/2=180*cos20°/2=84.6mm齒頂圓半徑：ra左= ra右=(z右+2ha*)*m/2=(36+2*1)*5/2=95mm齒頂圓壓力角：a左=a右=arccos【z右cos/（z右+2ha*）】=acrcos【36cos20°/（36+2*1）】=27°基圓齒距：Pb左=Pb右=mcos3.14*5*cos 20°=14.76mm.10設計感想這是上大學以來完成的第一次課程設計，雖說萬事開頭難，我們遇到了很多的困難，但對于我們來說這是一次難得的學習與鍛煉的機會。這次機

14、械原理課程設計歷時10天，時間上雖有些緊張，做設計的時候考慮的也并不周全，但我們利用這段時間鞏固了所學的知識，把所學理論運用到實際設計當中，也充分的鍛煉自己的創新能力。在實際的設計過程中，我們也遇到了許多的困難，不過經過我們大家的團結努力，一點點克服了困難，最終設計出了自己的方案。通過這次機械原理課程設計，掌握了一些常用執行機構、傳動機構或簡單機器的設計方法和過程，提高了我們綜合運用機械原理課程理論的能力，培養了分析和解決一般機械運動實際問題的能力，并使所學知識得到進一步鞏固、深化和擴展，對以后的學習也奠定了一定的基礎，使我們學得更加輕松，更加高效。.11參考資料1孫桓、陳作摸 葛文杰主編，

15、機械原理（第七版）高等教育出版社，20062彭文生 李志明 黃華梁主編 機械設計 高等教育出版社 20023李繼慶 陳作摸主編 機械設計基礎 高等教育出版社 1999z2=20z3=120z4=20z5=120z6=20n=960r/mini12i32=6i54=6n1=15r/minz6=20z7=30i76=1.5n2=10r/minz6=20z8=30i9=2i86=1.5n3=5r/minz6=20z7=30m=6mm=20°a=150mmr6=30mmr7=45mmrb6=56mmrb7=112mmra6=66mmra7=126mma6=31.32°a7=26.50°pb6=14.76mma=1.641r0=480mmrr=30h=60mm=