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冷霜自动灌装机的说明书

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一.题目和设计任务 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.题目:冷霜自动灌装机设计 (1)

2.设计任务: (1)

二.运动方案: (1)

三.运动循环图 (1)

A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程 (1)

B.工艺过程的执行构件: (1)

C.各执行构件的运动协调:.............................................................................. 错误!未定义书签。

四.装盘的设计: (2)

五.运动尺寸计算及分析: (2)

六.压盖机构的设计 (3)

七.行星轮的尺寸设计: (3)

八.皮带轮的尺寸设计 (3)

九.槽轮机构的设计: (3)

十.凸轮机构的设计: (3)

十一.力封闭式凸轮的设计: (4)

十二.圆锥齿轮的设计: (4)

十三.总的设计运动简图: (12)

十四.参考文献: (5)

一. 题目和设计任务

1.题目:冷霜自动灌装机设计

2.设计任务:(1)按工艺动作要求拟定运动循环图;(2)进行转盘简谐运动机构、空盒的相对上升机

构、锡纸库下降机构、压盖机构的方案构思;(3)按参数要求进行电动机和执行机构的运动进行方案进行选择,并拟定机构传动方案。

二.运动方案:

用行星轮机构实现减速,以皮带轮传动,采用槽轮机构实现转台的间歇性转动,灌装空盒相

对上升采用凸轮机构使冷霜灌装管道的下降得以实现,同样使用凸轮机构实现锡纸库的下降和实

现压盖动作。最后采用步进式传输机构输入空瓶和输出包装好的冷霜。在主轴和传送带连接可以

采用斜齿轮以实现其如图所示的传送。

三.运动循环图

A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程:

1.空盒通过传送带传送至六位盘位置1;

2.六工位盘做间歇转动,每次转动60 ,转动是其他机构不执行动作;

3.当转盘停止时,灌装顶杆下降至工作位进行灌装,同时贴锡纸,加盖压杆远休结束后进行工艺动

作。

4.灌装机构达到指定位置完成灌装后回到初始位置,同时贴锡纸、加盖杆回升到高位,一次循环结束。

B.工艺过程的执行构件:

1.送料机构:步进式传送带机构,该机构主要是实现输送的连续运动,把空盒送入工位,并将

成品输出。

2.槽轮机构:它是在主轴Ⅱ上通过变向连接槽轮,带动六工作位盘实现间歇运动。

3.灌装机构:该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构组成,通过高低往复运动实现灌装动作。

4.贴锡纸、加盖机构:该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构,和压杆以及压杆上固定的锡

纸、加盖部件组成,通过高低往复运动,一次性完成两个动作。

C .各执行构件的运动协调:

1.计算机械运动循环周期:

因为生产率60/min α=盒,所以周期是T=1s ,此时定标构件对应分配轴转角360ψ

=?。 2.T 时间各执行件的进行区段:

传输带区段:连续传动(0~360?);

六工位盘区段:六工位盘的转动和停歇,

所占时间比:(2)/(2)(62)/(62)1:2K Z Z =-+=-+=,

所以在一个循环周期内,六工位盘1/3(120?)时间转动,2/3(240?)时间停歇。 灌装顶杆行程区段:1

120ψ=?(停)290ψ=?(上升)、360ψ=?(停)、490ψ=?(下降)。

贴锡纸、加盖机构行程区段:1120ψ=?(停)290ψ=?(上升)、360ψ=?(停)、490ψ=?(下降)。

四.装盘的设计:

在转动工作台上对灌装容器连续灌装,转台有多工作停歇,封口和盖瓶盖时应有定位装置。如下图中,工位1:输入空瓶;工作位2:冷霜灌装:工位3:锡纸库下降并封口;工位4:压盖机构工作位;工位5:输出包装好的冷霜。

转盘设计图

该机构采用槽轮机构共作以实现其间歇式的工作特性

转盘的技术参数

冷霜自动灌装机的说明书

五.运动尺寸计算及分析:

由任务要求可知主轴的转速是1/r s 。选用电动机的转速为1440/r s 。在整套机构由两次变速,一次是行星轮,一次是皮带轮。在整套机构的24i

=,所以可以在行星轮的18i =,皮带轮的23i =及可以满足要求.

六.压盖机构的设计

方案一

方案二

方案三

方案四

七.行星轮的尺寸设计:

齿轮的模数m=2.5

130z = 290z = 3210z =

运动简图及其设计尺寸: 八.皮带轮的尺寸设计:皮带轮需要的传动比为23i =所以R 60===3R 20

i Ⅱ轮Ⅰ 设计简图及其尺寸:

九.槽轮机构的设计:

按工作要求得圆销个数n=1,槽数Z=6,根据实际安装空间设计

中心距L=600mm, 圆销半径r=20;根据外槽轮的几何关系:

R=Lsin(π/z) S=Lcos(π/z) h ≥s-(L-R-r)

拨盘轴直径≤2(L-s ) 槽轮轴直径≤2(L-R-r )

设计外槽轮机构参数为:

R=300mm,s=520mm,h=240,拨盘轴直径30mm,槽轮轴直径40mm 。

十.凸轮机构的设计:

此机构实现空盒上升,周期1秒;

设计基圆半径r=300mm ,滚子半径r r =30mm 。

近休止: 0≤δ≤23

π, s=0;

推程运动:23π<δ≤76π,s=25[1-cos(2δ-43π)]; 远休止: 76π<δ≤53π,s=50; 回程运动:53π<δ≤2π, s=25 [1+cos(3δ-5π)]

十一.力封闭式凸轮的设计:

该机构用来实现同时压锡纸和压盖动作,周期为1秒;

设计基圆半径r=300mm ,滚子半径r r =30mm 。

近休止: 0≤δ≤23

π, s=80; 推程运动:23π<δ≤76π,s=80(73-2δπ); 远休止: 76π<δ≤53π,s=0; 回程运动:53π<δ≤2π, s=40[1+cos(3δ-5π)]

凸轮工作廓线方程:

内廓线:1x =(270+s)sin δ,1y =(270+s)cos δ;

外廓线:2x =(330+s)sin δ,

2y =(330+s)cos δ;

设计尺寸及其简图: 十二.圆锥齿轮的设计:

由于圆锥齿轮只是用来改变轴的传动方向,以满足槽轮机构的运行,所以其的模数设置为m=2.5, 传动比1230130

z i z =

== 设计简图及其尺寸:

十三.总的设计运动简图:

1电动机,2行星轮,3皮带轮机构,4力封闭式凸轮,5槽轮机构,6输出传送带,7贴锡纸和压盖机构,8六工作位盘,9冷霜自动灌装机构,10输入传送带,11主轴与传送带的连接机构,12凸轮机构,13斜齿轮机构。

十四.参考文献:

机械原理(第七版);工程制图与计算机绘图;机械原理课程设计。

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