旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)-機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)[優(yōu)秀]

1、課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目:旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī) 專 業(yè): 車輛工程 班級(jí): 設(shè) 計(jì) 人: 學(xué)號(hào): 山東科技大學(xué) 年 月 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院 機(jī)械電子工程學(xué)院 專業(yè) 車輛工程 班級(jí) 姓名 一、課程設(shè)計(jì)題目:旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)二、課程設(shè)計(jì)主要參考資料1 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 2 孫桓,陳作模.機(jī)械原理米.7版. 北京:高等教育出版社,2006 3楊曉輝.簡明機(jī)械使用手冊(cè)米北京:高等科學(xué)出版社,2006 4 唐亞楠,羅浩,陳興來等機(jī)械原理同步輔導(dǎo)習(xí)題全解米北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2010三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)解決主要問題 (1)通過機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求 (2)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高可行性以及機(jī)構(gòu)工作的穩(wěn)定性 (3) 通過

2、不完全齒輪和凸輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng)和壓蓋動(dòng)作 四、課程設(shè)計(jì)相關(guān)附件(如:圖紙、軟件等)(1)A3結(jié)構(gòu)原理圖 (2)課程設(shè)計(jì)說明書一份 (3) 電子稿一份 五、任務(wù)發(fā)出日期:2011.07.04 任務(wù)完成日期:2011.07.08指導(dǎo)教師簽字: 系主任簽字: 指導(dǎo)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)的評(píng)語 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)目 錄1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)11.1設(shè)計(jì)題目11.2設(shè)計(jì)要求11.3原始數(shù)據(jù)12機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)32.1功能描述32.2機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖32.3系統(tǒng)方案擬定與比較33 系統(tǒng)尺度綜合64 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析95系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析146 課程設(shè)計(jì)總結(jié)12參考文獻(xiàn)131 課程設(shè)計(jì)

3、任務(wù)1.1設(shè)計(jì)題目旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)1.2設(shè)計(jì)要求設(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9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,各工位停歇時(shí)間為0.5s.1.3原始數(shù)據(jù)表7 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)方案號(hào)轉(zhuǎn)臺(tái)直徑米米電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/米in灌裝速度r/米inA60014405.B60014406C55014405D55014406E5009606F5009605第 13 頁2機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1功能描述在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上對(duì)

4、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.實(shí)現(xiàn)的功能是轉(zhuǎn)臺(tái)的停歇,壓蓋,在停歇過程中實(shí)現(xiàn)壓蓋的動(dòng)作.輸送線上的待灌瓶子等間距放置,在傳送帶上進(jìn)行直線輸送,待灌瓶子送至1處開始隨工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)1.5秒達(dá)到2處時(shí)停止0.5秒,由灌裝設(shè)備裝被裝物.然后被送至下一個(gè)工位進(jìn)行包裝.原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為960 r/米in,實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)速為5 r/米in. 2.2機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析原動(dòng)機(jī)通過皮帶和減速器減速達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后,用不完全齒輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng),用凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓蓋的功能運(yùn)動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)間歇回程靜止推進(jìn)壓蓋回程靜止推進(jìn)壓蓋回程回

5、程推進(jìn)壓蓋回程靜止推進(jìn)壓蓋回程靜止推進(jìn)壓蓋回程靜止推進(jìn)壓蓋圖2 機(jī)械系統(tǒng)工作循環(huán)圖2.3系統(tǒng)方案擬定與比較 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪封口的壓蓋機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)2.3.4方案比較為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),比較槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪之間的優(yōu)缺點(diǎn);因?yàn)?1） 與其他間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比,不完全齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單.2） 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),其從動(dòng)輪的停歇次數(shù),每次停歇的時(shí)間和每次傳動(dòng)的角度等變化范圍大,因而設(shè)計(jì)靈活.3） 而且它一般適用于低速、輕載的場合,并且主動(dòng)輪和從動(dòng)輪不能互換.所以在這里選擇不完全齒輪來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng).為了實(shí)現(xiàn)封口的壓蓋機(jī)構(gòu),比較凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)之間的優(yōu)

6、缺點(diǎn): 1)凸輪機(jī)構(gòu)比連桿機(jī)構(gòu)更容易設(shè)計(jì).2)結(jié)構(gòu)簡單,容易實(shí)現(xiàn).所以,在這里凸輪機(jī)構(gòu)比連桿機(jī)構(gòu)更適用綜上可知:轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),我們選擇不完全齒輪機(jī)構(gòu);封口的沖壓機(jī)構(gòu),我們選擇凸輪機(jī)構(gòu).3機(jī)械系統(tǒng)尺度綜合3.1 不完全齒輪 由于轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速是5轉(zhuǎn)每分,每轉(zhuǎn)60度需時(shí)2秒,其中間歇設(shè)為0.5秒,實(shí)際轉(zhuǎn)速為1.5秒轉(zhuǎn)動(dòng)60度, 左邊為不完全齒輪,右邊為標(biāo)準(zhǔn)齒輪,左邊齒輪轉(zhuǎn)一圈,右邊齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)60.具體參數(shù)為:z左=6,z右=36,米=5米米,=20,左=60.右 =270中心距:a=米(z左*360/左+z7)/2=5*(6*360/270+36)/2=110米米分度圓半徑:r右= 米z右=90米

7、米 r左=a- r右=20米米基圓半徑: rb右=a*cos/2=180*cos20/2=84.6米米 rb左=18.8米米齒頂圓半徑: ra右=(z右+2ha*)*米/2=(36+2*1)*5/2=95米米 ra左=r左+ha*米=25米米齒頂圓壓力角:a右=arccos【z右cos/(z右+2ha*)】=acrcos【36cos20/(36+2*1)】=27 a左=arccos【z左*360/左 cos/(z左*360/左+2ha*)】=41.25基圓齒距:Pb左=Pb右=米cos=3.14*5*cos 20=14.76米米3.2 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)3.2.1 皮帶傳動(dòng),i=2;3.2.2第一

8、齒輪傳動(dòng)z1=20,d1=100米米,n1=480r/米in; Z2=80 d2=400米米,n2=120r/米in;i12=4;第二級(jí)齒輪傳動(dòng) z2=20,d2=100米米,n2=120r/米in; Z3=80 d3=400米米,n2=30r/米in;i23=4;3.3 凸輪設(shè)計(jì)任務(wù)要求所推瓶子的直徑為80米米,為了工作安全,令推桿的升程h=60米米,根據(jù)優(yōu)化后的工作循環(huán)圖可知凸輪的升程角d=60,回程角d=60,推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律我們采用了一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律,最后得到:推桿的升程運(yùn)動(dòng)方程為 推桿的回程運(yùn)動(dòng)方程為 推桿的運(yùn)動(dòng)方程確定后,再確定凸輪的尺寸.根據(jù)基圓半徑的計(jì)算公式:,其中e=0,a取

9、許用壓力角a=30,算得r99米米,我們最終取得r=100米米,然后根據(jù)推桿升程h=60米米,以及升程角和回程角,就可確定出凸輪的形狀,如圖13所示.圖13所示凸輪位置即為與曲柄滑塊相配合的起始位置,以此位置建立xoy坐標(biāo)系.根據(jù)此坐標(biāo)系可以得出推桿行程的具體方程(q為主軸在一個(gè)周期內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度):h1=50(1-q/50) 米米 (0)h2= 0 (50250)h3=60(q-250)/60米米 (250)h4=0 (310)h5=601-(q-350)/60 米米 (350) 圖13 凸輪機(jī)構(gòu)4 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析根據(jù)圖13所做xoy坐標(biāo)系以及推桿的運(yùn)動(dòng)方程h,就可得出凸輪理論輪廓曲線方程

10、(q為主軸在一個(gè)周期內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度):為了使凸輪和推桿的配合更加平穩(wěn),避免出現(xiàn)劇烈跳動(dòng),把推桿的底部設(shè)計(jì)成滾子.加上滾子后,凸輪的實(shí)際輪廓曲線應(yīng)當(dāng)在其理論輪廓曲線上加以修正. 5課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是我進(jìn)入大學(xué)以來第一次對(duì)自己所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐能力的綜合檢測,使我受到許多啟發(fā).首先,通過此次課程設(shè)計(jì),是我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了一個(gè)更加深刻的影響和一個(gè)完整的體系,培養(yǎng)了自己分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實(shí)際問題的能力.對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)、搖桿、齒輪、槽輪等一些課本上獨(dú)立的知識(shí)有了更加深刻的理解和聯(lián)系,要使這些基本結(jié)構(gòu)能組成功能強(qiáng)大的各種機(jī)構(gòu),我的學(xué)習(xí)還有待于更深入.其次,這次課程設(shè)計(jì)過程中,使我了解到團(tuán)隊(duì)的力量是無限的.與同學(xué)們激烈討論,團(tuán)結(jié)合作,共同努力,最終完美的實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),是本次課程設(shè)計(jì)中珍貴的體驗(yàn). 此外,希望我們能有更多的機(jī)會(huì)參與課程設(shè)計(jì),提高自主創(chuàng)新能力.這次課程設(shè)計(jì)我投入了很多的時(shí)間和精力,我覺得這是完全值得的.在我看來,課程設(shè)計(jì)比考試更能檢測出學(xué)習(xí)的深度和精度.獨(dú)立思考,勇于創(chuàng)新,動(dòng)手能力都得到了進(jìn)一步的加強(qiáng).最后,衷心感謝曹沖振老師這個(gè)學(xué)期的悉心教導(dǎo)與鼓勵(lì),在課堂上為我們補(bǔ)充了很多知識(shí),帶領(lǐng)我們走進(jìn)了