旋转灌装机机说明书
一、课程设计题目简介
1设计题目
中，工位1：
图4 旋转型灌装机
该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见表7。
表7 旋转型灌装机技术参数
2题目简介
根据题目可知，本次设计最主要的关键点就是解决工位2：灌装与工位3：封口的设计，同时还需要间歇机构来控制工作台的间歇运动，以及处理好灌装与封口的时间关系。由设计提示可知，罐瓶泵固定于某个位置，由此就需要一个机构来实现泵的开与关。采用软木塞封口，就只需用压力来实现。实现工作台的间歇运动，则可由间歇机构来实现。根据上述分析，本课程设计的关键之处就在于处理好各机构的停歇与运动。
二、功能分解
1、容器输入与输出装置
（1）设计过程及想法：
固定工作台以上图所示的结构进行制造，外圆轮廓直径为650mm传送带贯穿其内部，宽度为62mm使得固定工作台呈现“工”字形，宽度稍比容器直径大的好处就是可以使容器更加容易，可靠的进入旋转工作台的槽口，以防发生卡滞现象，提高了工作台的传输性能。传送带下方为固定工作台支撑，挡板和工作平面的关系如图上。按上图所示，将旋转工作台与固定工作台装配，得如下图所示的装置：
旋转工作台的大圆直径要小于固定工作台，大小为600mm，槽口相对于转动中心为六等阵列分布，转动工作台的槽口宽度和深度要与容器的直径相等（60mm），这样可以更好的固定容器，不至于在灌装与压盖时发生容器跌倒等意外情况，保证了工作时的可靠性。同时，为了使容器更加安全、可靠的进入槽口，还应在槽口处开2*45的倒角，旋转工作台的初始位置如图，要保证有两个槽口与下面固定工作台的开口相重叠。
旋转工作台与固定工作台的上述设计，都是为了使容器能够更加安全可靠的进入预定的工作位置，尤其是倒角的设计，虽然是很不起眼的设计，但是，能够起到很好的作用。在设计容器的进入过程中，我最初的想法是在入口处添加一个钩状的机械装置，利用选装工作台旋转时的力，将容器勾入槽口，同时起到固定作用，但是，经过小组成员的一致讨论后，认为采用上述方法也可轻而易举实现，同时，还容易设计实现，节约成本，利用已有装置的相互作用即可实现，所以，
最终采用了上述方法。
（2）工作原理：
传送带上的容器以一字队列的形式传送过来，由于传送带延伸至固定工作台圆形轮廓以内一段距离，容器由于带传动会自动进入槽内并与槽底紧贴，由于槽深与其直径相等，故只能且刚好容下一个容器，后面的容器不会因为转动工作台的转动而出现卡夹的现象，并且容器在送料时不必遵循等间距的排列，降低工作难度。倒角的出现是为了容器能更好的进入槽口。由上述的一系列传动过程，容器已安全的送入槽口，静待下一过程的操作。
2、旋转工作台的间歇运动
根据机械原理课程所讲内容，共有四种间歇机构，分别是棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构。针对上述四种间歇机构，我组同学经过仔细的对比与讨论，最终决定选用槽轮机构。棘轮机构制作比较困难，不利于加工成型。而槽轮机构传动较平稳，且所占空间小，并且结构简单，制造容易，工作可靠，能够准确控制转角，机械效率高。因此最终决定选用槽轮机构来控制旋转工作台的间歇运动。如下图所示为槽轮机构：
旋转工作台的间歇转动由六位槽轮的间歇转动实现，如上图所示。槽轮的主动轮与电机减速后的转轴刚性连接，以1r/s的速度匀速转动，槽轮则已60°/s 的间歇转动，并且在后5/6s内实现定位功能，槽轮与转动工作台同轴刚性连接，转台就实现了每秒一个工位的间歇转动。
槽轮机构由主动拨盘，从动槽轮和机架组成。主动拨盘以等角速度作连续回转，当拨盘上的圆销未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹槽止弧被拨盘的外凸锁止弧卡住，使槽轮在停歇时不能产生游动，并获得定位。当圆销进入槽轮径向槽时，槽轮受圆销的驱使而转动。当圆销离开径向槽时，锁止弧又被卡住，槽轮又静止不动。直至圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时，又重复上述运动。所以，利用槽轮可以很方便的实现对工作台的控制。
3、对容器的灌装压力结构
灌装机构是主要由我负责设计的，最初的想法是利用凸轮机构与连杆机构一起来实现。这一点与组内同学并无分歧，但是关于灌装口的开关问题时，产生了
多种方案，分别如下几种：
（1）利用激光感应技术来智能的检测开关的开与关。
（2）利用一个简易的开关装置来实现
（3）利用连杆来控制开关
首先，针对第一种方案，激光感应技术，这个方法绝对可行，但是在我们这个整体的设计当中，考虑到经济性要求，还是选择放弃为好。因为，如果选用此种设计，就有一点儿大材小用的感觉，并不能突出经济性要求。经过几次商量后，我们决定采用第二或着第三种其中的任意一种来实现控制灌口的开关。
对于第二种的设计简图，如下图所示：
本设计本着设计最简的原则，利用连杆机构来控制灌瓶的开与关，在设计开关处，采用了一个现有的开关装置，而没有去单独设计机构来实现开关状态，因此，节约了一定的材料及设计难度，使机构一定程度上较简洁，易于设计。而开关的控制则利用如上图所示的两块挡板来实现，当滑块向下运动时，此时挡板使开关处于打开状态，此时进行罐装。而当滑块向上运动时，挡板使开关处于关闭状态，此时停止罐装。
但是，考虑到在实际的加工过程中，在设计各机构的运动协调过程中，不能很好的控制好开关的开与关的相互关系。并且，在长时间的运转过程中，开关处容易损坏，不利于经济性的实现。所以，此设计也被最终抛弃。
对于第三种的设计简图，如下图所示：
当旋转工作台转动时，摇杆运动已将滑块推入灌装管，阻塞了灌装管，所以停止灌装，当旋转工作台停止时，摇杆运动使滑块拉出灌装管，使得灌装工序进行，实现灌装。
这个设计方案是组内的另一个同学设计的，它与上一个设计的不同点就是利用连杆机构来控制开关的状态，这样设计的一个目的就是保证了机构使用的长久性，实现了一定的经济效益。
4、压盖机构
压盖机构主要利用凸轮或连杆机构来实现压盖的上下往复动作，当机构向下运动，进行压盖，向上运动时，远离容器。因此，重点在于凸轮或者连杆机构的设计及压盖处的设计，能否满足压盖的准确性。以下是我的两种设计：
（1）方案一：
上述运动过程为，当凸轮处于图示位置时，此时进行压盖动作，压盖在短时间内快速完成，然后进入回程过程，在这个过程中，理论设计中应该有一段停歇动作，等待下一个容器的到来。下一个容器到来时，进行极速推程动作，将瓶盖快速的推向容器口，完成压盖动作，以此重复进行。
优点：能实现长时间定位；容易实现所要求的工作时间的控制。结构简单，设计容易。
缺点：加工复杂，加工成本高；
（2）方案二：
机构简图如下图，压杆机构与方案一相同，不同的是主动件，方案一中是凸轮，而这里是通过利用摇杆滑块机构实现对压杆的驱动。当旋转工作台工作时，连杆运转至上方，而当旋转工作台停歇，封口工序进行时，连杆向下推压压杆实现封口工序。
优点：加工容易，加工成本低。
缺点：不能实现长时间定位；
不能准确的分配运动阶段
对于压盖机构不需要长时间定位，所以凸轮在运转上的优势荡然无存，所以这个方案的选择主要应该考虑成本因素，连杆机构加工容易，加工成本低，所以选择方案二，连杆压盖机构。
5、减速装置
通过对于设计方案的分析，电机同时要带动凸轮，旋转工作台，封盖旋转工作台，做转动。对于旋转工作台，主动轮的转速为1r/s，电机转速为1440/60=24r/s，因为考虑到旋转工作台只是推动容器在固定工作台上做滑动，受力及做功并不大，再加上尽量使机械结构较为简单，这一级的变速直接采用蜗轮蜗杆的减速传动，但是考虑到蜗轮蜗杆的传动效率低，最终仍然改为直齿圆柱齿轮传递传动比为1:24。
为了使灌口和封盖装置的上下运动与转台的间歇转动相配合，与之连接的凸轮必须同时以1r/s的速度进行转动，可以电机经过减速后运动要通过无减速连接同时传输给凸轮的转动轴，但是考虑到凸轮为主要施力装置，蜗轮蜗杆的传动由于机械效率较低导致能量的流失，故可以考虑使用直齿圆柱齿轮的啮合减速装置。
6、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图
灌装机的循环过程：1.送瓶 2.灌装 3.压盖 4输出
1 送瓶过程由于简单在此忽略
2在灌装过程中，是由送入空瓶工位一后，转到工位二停止一段时间用于灌装3压盖过程中，是由工位二转到工位三，停止一段时间用于压盖
4送出瓶子
三、旋转灌装机示意图
1、工作台工作示意图
上图中，从左到右依次为输入，灌装，压盖，输出工序。
2、整体装置示意图
如图，发动机通过减速装置与主轴相连，带动主轴转动，而输入输出装置、灌装装置、停歇机构、压盖封口装置分别通过相应的轮系传动（即上图的传动1、5、2、3、4）与主轴相连，以对应的转速进行工作，完成完整的生产过程。
四、尺寸设计
1、凸轮设计
凸轮设计如上图所示，凸轮按照图的方位逆时针旋转。联系实际生产与各部件的位置关系，设定瓶口距泵口的间距为7cm，泵口的上下间歇往复运动时凸轮的连续转动实现的，凸轮与推杆不存在偏距，所以可知，凸轮的推程为7cm，泵口完成一次推程和回程需在工作台停歇的时间内，即5/6s。
要求推程时，实力缓慢平稳，并在远休时有充足时间进行指定工作，所以设定推程角200°，远休角100°，回程角+近休角60°。
但是原来设计的凸轮轮廓含有凹角，会产生刚性冲击，对零件有很大的损害，影响精度并且减少寿命。所以综合考虑凸轮轮廓和角度，设计出推程角120°，远休100°，近休60°，这样不但保证了这样不仅保证了凸轮轮廓的合理，还有足够的时间压盖，灌料和进行吸盖盘的旋转工作。并且在推程回程与远休的转换处，在保证精度的同时，加入了圆角，增加适当的弧度减缓冲击，增加运动平稳性。
2、连杆设计
为了实现1/6周期压杆在上不进行压盖封口工作，则设计轮1的转过上方的60°的时间等于旋转工作台的转动时间，即开始旋转时杆2处于位置1，当转过60°时，旋转工作台停歇，杆2进行压盖运动，位置3为运动最低位置，因为红酒瓶塞高40mm，则位置1的杆2要高于瓶口最少40mm，位置3的杆2位置位于瓶口端。令杆2连在轮1上的点到轮心距离为L：
L+L*cos30°>=40mm
解得：L>=21.43mm
取L=25mm,杆2长80mm,轮1直径60mm。
2、槽轮机构设计
此六角槽轮为带动旋转工作台实现旋转间歇运动，由旋转工作台半径来假设六角槽轮半径100mm。圆柱销与槽轮中心线相切，槽轮两槽间夹角为60°。由几何关系可求出圆柱销半径为100tan30°mm，两轮中心间距为100/cos30°mm。
当圆柱销带动槽轮旋转至与中心线重合时，假设槽轮槽宽30mm，可得出槽轮基圆半径为
（100/cos30°-100tan30°）=58mm。
具体尺寸见下图所示：
3、齿轮的设计
上为一对标准直齿轮（传动装置中的齿轮1和齿轮2）。具体参数为：z1=20，z2=30，m=6mm，α=20°。
中心距：a=m(z1+ z2)/2=6*(20+30)/2=150mm
分度圆半径：r1= a*z1/2（z1+z2）
=150*20/2（20+30）
=30mm
R2= a*z1/2（z1+z2）
=150*30/2（20+30）=45mm
基圆半径：rb1=m *z1*cosα=6*20*cos20°=56mm
Rb2=m*z2*cosα=6*30*cos20°=112mm
齿顶圆半径：ra1=(z1+2ha*)*m/2=(20+2*1)*6/2=66mm
Ra2=(z2+2ha*)*m/2=(30+2*1)*6/2=126mm
齿顶圆压力角：αa1=arccos【z1cosα/（z1+2ha*）】
=acrcos【20cos20°/（20+2*1）】
=31.32°
Αa2=arccos【z2cosα/（z2+2ha*）】
=acrcos【30cos20°/（30+2*1）】=26.50°
基圆齿距：pb1=pb2=πmcosα3.14*5*cos 20°=14.76mm
重合度：εa=【z1(tanαa1-tanα)+z2(tanαa2-tanα)】/2π
=【20(tan31.32°-tan20°)+40(tan26.50°-tan20°)】/2π
=1.64
εa＞1
这对齿轮能连续转动，设计可行。
4、工作台尺寸设计
旋转工作台要求直径为600mm，为使红酒瓶一次只进一个，卡槽深度设计与瓶直径相同，为60mm，且设置倒角便于瓶子传入。
固定工作台设置挡板定位，所以略大于旋转工作台，直径为650mm,传送带贯穿处略宽于卡槽，为64mm。
五、感想与建议
在这套灌装系统设计中，主要运用到了凸轮机构，间歇机构，连杆机构。完成了输入，灌装，封口，输出四道工序。在设计过程中，我组同学相互配合，共同完成了机构的设计任务。在设计过程中，我们也遇到了很多困难，例如，在设计凸轮机构时，我们组内同学都不会使用solidworks这个软件，为了更好的完成此次设计课题，我们一起借来了参考书，学习了solidworks的基本操作，成功的完成了凸轮机构的设计。
通过课程设计这门课的学习，锻炼了我们的动手能力，进一步使我们知道了，今后我们专业所要进行的实际工作内容，有助于我们清楚的了解自己专业所探索的领域。同时，在设计过程中，我们也进一步的复习了前面机械原理所讲的内容，在设计的过程中，结合所学内容，深入的了解了各章节之间的联系，加强了对知识的融会贯通。
综上所述，此次的课程设计，也进一步提高了我对机械原理课程的理解，同时，也加强了团队合作意识，对将来所从事的工作，也有了一个初步的印象。对本课程的建议就是，希望可以提供更多的课题，这样，大家就可以选择自己喜欢的课题来进行设计，而不必强行分配其中的一个。
六：参考资料
1、机械原理教程（第2版）申永胜主编清华大学出版社
2、机械原理课程设计手册邹慧君主编高等教育出版社
3、机械设计吴克坚于晓红钱瑞明主编高等教育出版社
4、连杆机构设计上海科学技术出版社
目录 设计任务书-----------------------------------------------------2 1.功设计工作原理--------------------------------------------------4 2.能分解图，执行机构动作分解图-----------------------6 3.运动方案的选择与比较---------------------------------------9 4.机构运动总体方案图（机构运动简图）-----------------10 5.工作循环图------------------------------------------------------16 6.执行机构设计过程及尺寸计算------------------------------18 7.凸轮设计分段图．轮廓图．设计结果---------------------21 8.机构运动分析计算机辅助设计流程------------------------25 9.程序清单（主程序和子程序）------------------------------26 10.十一运行结果及运动线图------------------------------------31 11.设计总结----------------------------------------------------------32 12 参考资料----------------------------------------------------------33
江西农业大学大学机械工程学院 位3：封口；工位4：输出包装好的容器。 该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见下表。 旋转型灌装机技术参数表 二、设计方案提示 1.采用灌瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。 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
机械原理课程设计 目录 1. 题目 2. 设计题目及任务………………………………………………………………… 2.1 设计题目……………………………………………………………………… 2.2 设计任务……………………………………………………………………… 设计方案 3.方案一…………………………………………………………………………… 3.1功能逻辑图和功能原理解图………………………………………………… 3.2工艺分解……………………………………………………………………… 3.3机械系统运动转换功能图…………………………………………………… 3.4方案总图……………………………………………………………………… 3.5运动循环图…………………………………………………………………… 4.尺寸设计………………………………………………………………………… 4.1 凸轮设计……………………………………………………………………… 4.2 槽轮设计……………………………………………………………………… 4.3 齿轮设计……………………………………………………………………… 4.4 其它机构尺寸设计………………………………………………………… 5. 方案二………………………………………………………………………… 5.1功能逻辑图和功能原理解图………………………………………………… 5.2工艺分解……………………………………………………………………… 6.机构的选择与比较……………………………………………………………… 6.1传动机构的选择与比较………………………………………………………… 6.2执行机构的选择与比较………………………………………………………… 7.小结………………………………………………………………………………
目录 一、设计任务书.............................................. 错误！未定义书签。 二、功能分解................................................ 错误！未定义书签。 三、机构选型与组合.......................................... 错误！未定义书签。 四、机械运动循环图.......................................... 错误！未定义书签。 五、机械运动方案的拟定...................................... 错误！未定义书签。 a工作台旋转机构........................................ 错误！未定义书签。 b压盖机构.............................................. 错误！未定义书签。 c灌装机构.............................................. 错误！未定义书签。 六、原始数据................................................ 错误！未定义书签。 七、机械运动简图............................................ 错误！未定义书签。 八、各部分参数计算.......................................... 错误！未定义书签。 九、整体评价与总结.......................................... 错误！未定义书签。 十、参考资料................................................ 错误！未定义书签。附录：部分主要机构的三维模型图及构件三视图
目录1设计题目 1.1 设计条件 1.2 设计任务 1.3 设计思路 2原动机的选择 3传动比分配 4传动机构的设计 4.1 减速器的设计 4.2 第二次减速装置设计 4.3第三次减速装置设计 4.4 齿轮的设计 5方案拟定比较 5.1 综述 5.2 选择设计方案 5.3 方案确定 6机械运动循环图 7凸轮设计、计算及校核8连杆机构的设计及校核9间歇机构设计 10设计感想 11参考资料
1设计题目 设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料、酒、冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为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8.4中，工位1：输入空瓶；工位2：灌装；工位3：封口；工位4：输出包装好的容器。 1 2 34 传送带 固定工作台 转台 1.1设计条件 该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动 旋转型灌装机技术参数 方案号转台直径 mm 电动机转速 r/min 灌装速度 r/min A 600 1440 10 B 550 1440 12 C 500 960 15 1.2设计要求 1.旋转灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。至少设计出三种能实现其运动形式要求的机构
2.设计传动系统并确定其传动比分配 3.在用A2图纸上画出旋转灌装机的运动方案简图和用运动循环图分配各机构的节拍。 4.对连杆机构进行速度和加速度的分析，绘出运动线图，用图解法或者是解析法设计平面连杆机构 5.凸轮机构的计算，按要求选择从动件运动规律，并确定基园半径，最 大压力角，最小曲率半径。对盘状凸轮要用解析法计算出理论廓线、实际廓线值。绘制从动件运动规律线图及凸轮廓线图。 6.齿轮机构的设计计算。 7.编写设计计算说明书。 .2原动机的选择 本身设计采用方案C。故采用电动机驱动，其转速为960r/min。 灌装速度为10 r/min .3传动比分配 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，夹紧装置，转动装置及压盖装置所需转速为10r/min,另设计一级减速，使转速达到要求，其传动比分别为2。第三次减速，传送带滚轴直径约为10cm，其转速为5r/min 即可满足要求，另设两级减速，传动比都为2即可。 .4传动机构的设计 z2=20 z3=120 z4=20 z5=120 z6=20 n=960r/min i1＝2 i32=6 i54=6 n1=15r/min z6=20 z7=30 i76=1.5 n2=10r/min
目录 1工作原理 (1) 1.1设计条件 (1) 1.2设计任务 (1) 1.3设计提示 (2) 2. 方案比较 (3) 2.1选择方案 (3) 2.3方案优缺点 (5) 3. 细化设计 (6) 3.1减速器设计 (6) 3.2第二次减速装置设计 (8) 3.3第三次减速装置设计 (9) 3.4齿轮设计 (10) 3.5连杆机构设计 (11) 3.6凸轮机构设计 (12) 3.7间歇机构设计 (13) 4.总结 (14) 参考文献 (15)
1工作原理 旋转型灌装机，旋转型灌装机用于对容器连续灌装液体。转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等程序。该机在工作过程中包括四个工位如图1；工位1，输入空瓶；工位2，灌装；工位3，封口；工位4，输出包装好的容器。该机采用灌装泵灌装流体，泵固定在某工件的上方；采用软木塞或者金属冠盖封口，他们由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入瓶口。 图1 旋转型灌装机工位示意图 1.1设计条件 该机采用电机驱动，传动采用机械传动。技术参数见表1。 表1 旋转型灌装机技术参数 方案号转台直径（mm）电动机转速（r/min）灌装速度（r/min）Ⅱ550 1440 12 1.2设计任务 1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构和齿轮机构这三种常用机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.画出旋转型灌装机的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。 4.设计平面连杆机构：确定连杆机构各构件尺寸，对连杆机构进行位移、速度和加速度分析，绘制运动线图。 5.设计凸轮机构：按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，设计凸轮理论轮廓线和实际轮廓线，画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。 6.设计齿轮机构：根据传动比确定齿轮的齿数、模数，选择变位系数，计算齿轮传动的各部分尺寸，绘制齿轮传动啮合图。 7.编写设计计算说明书。 1.3设计提示 1.压盖机构做直线往复运动，可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。 2.需要设计间歇传动机构，以实现工作台间歇传动。间歇运动可采用槽轮机构、不完全齿轮等。 3.为保证间歇停靠，还要考虑锁紧机构。锁紧机构可采用凸轮机构等。
摘要 在科学技术日益发展的今天，灌装行业越来越受到人们的关注。灌装行业的发展直接影响到液体灌装的精度，精准的灌装量不仅体现了灌装机械的发展水平，也是对消费者权益的一种保护。 本次设计的灌装机主要适应用矿泉水、果汁以及纯净水等无气液体的灌装，它具有操作简单、成本低廉及可批量生产等特点，可适用于一些中小企业的灌装生产。它的主要机构有一下几个：供料装置、供瓶装置、托瓶机构、瓶高调节装置以及灌装阀，此外，它的正常运转还需要靠传动系统的带动。它基本的设计方案是：灌装整体布局是呈立式、旋转型，由洗瓶器出来的瓶子通过传送带传送给供瓶装置，由它分瓶、送瓶给托瓶机构；灌装机的液箱内安装有灌装阀，阀头的喇叭口对准了每一个待灌瓶，液箱内的液体由供料装置供给，液体经供料装置供到液箱中，再通过灌装阀流入每一个空瓶内；待瓶灌满后，再由供瓶装置的星形拨轮拨到传送带然后传送出，运送到下一个工序。 本文从灌装机的基本理论、基本工作原理、基本工作结构以及传动部分的设计上作了阐述，并利用UG软件绘制三维图，从而更直观的反应整体效果。 关键词：灌装机；灌装阀；星形拨轮；传动装置；
Abstract Today, with the development of science and technology , the filling industry has been paid more and more attention. The development of filling industry directly affects the accuracy of liquid filling ,the filling precision not only reflects the development level of the filling machine, but also is a kind of protection of the rights and interests of consumers. The design of the filling machine is mainly adapted to use for mineral water, fruit juice and water without liquid filling of gas.It has the advantages of simple operation, low cost and mass production characteristics .The filling production can be applied to some small and medium- sized enterprises of filling production. It has some main institutions,such as feeding device, the bottle supply device, bottle table institutions, the bottle of high regulator device and the filling valve. In addition, its function also needs to be driven by the drive system.The following is its basic design scheme . Its overall mechanism is vertical and rotary. The bottle which comes from washing device conveys through the conveyor belt transmission to the bottle supply device.The device can let the bottle be separated,and then send these bottles to bottle table institutions;The liquid filling valve is installed in the cabinet, and its valve head is admitted to each bottling. The liquid in the liquid box is supplied by feeding device,and then it is delivered through the filling valve to each empty bottle. After the bottle is filled, the installation of the star dial wheel deliver -ed them to the conveyor belt and then sent to the next working procedure. This article describes the basic theory, working principle, structure and transmission part of the filling machine. The use of UG software renders 3D visual effects by drawing its 3D graph. Key words:filling machine; filling valve; star thumbwheel; transmission device
课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向无 课程名称《机械设计（二）课程设计》 学号 06100224 姓名蔡铁根 指导教师张恩光 题目名称旋转型灌装机 设计时间 2012年9-12月 2012 年 12 月 8 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 (8) 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) 七．执行机构的运动分析及设计 (10) 7.1凸轮结构的设计分析 (10) 7.1.1凸轮机构运动分析线图 (13) 7.2曲柄滑块机构的设计分析 (14) 7.2.1连杆机构的尺寸参数设计 (14) 7.2.2曲柄滑块机构的三维模型设计 (15) 7.2.3 曲柄滑块的运动分析线图 (15) 7.3 间歇机构的设计 (16) 八．设计感想 (18) 九．主要零件附图 (18) 十．主要参考资料 (19)
1.11.2（如饮料等）封口等工序。入空瓶；工位1.3（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。
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 机械原理课程设计 题目：旋转型灌装机 学院： 姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 二0 一三年八月
目录 1设计题目 2旋转型灌装机的工作功能原理 3旋转型灌装机机构运动总体方案4旋转型灌装机各运动构件的设计5旋转型灌装机运动循环图 6原动机的选择 7传动机构的选择 8灌装机构的设计 9旋转工作台间隙运动机构的设计10传送轮的设计 11传动齿轮，带轮，链轮的设计12封口压盖机构的设计 13 参考文献
1.设计题目 1.1设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料、酒、冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为保证在这些工位上 中，工位 4：输出 图4 旋转型灌装机该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见表7。 表7 旋转型灌装机技术参数
1.2 1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。 3.图纸上画出旋转型灌装机的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。 4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析，绘出运动线图。图解法或解析法设计平面连杆机构。 5.凸轮机构的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。 6.齿轮机构的设计计算。 7.编写设计计算说明书。 8.学生可进一步完成：平面连杆机构（或灌装机）的计算机动态演示等。 1.3设计提示 1.采用灌瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。
课程设计 题目：旋转型灌装机的设计 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：
一、设计题目 旋转型灌装机 二、原始资料 旋转型灌装机的传动方式，参数要求 三、上交材料 机构运动简图1份 课程设计说明书1份四、进度安排(参考) 熟悉题目，并收集相关资料 确定传动机构及设计方案，确定传动比 绘制运动机构简图及运动循环图 编写说明书 准备及答辩 五、指导教师评语 成绩： 指导教师 日期
摘要 设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器连续灌装流体，转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为保证在这些工位上能够准确地灌装、封口，应有定位装置。我们通过连杆机构，凸轮机构及齿轮机构等3种常用机构，达到我们说要设计的要求，使我们的旋转型灌装机更合理，更实用，更经济。 通过这次的课程设计，可以把所学理论运用到实际设计当中，也充分的锻炼自己的创新能力，掌握了一些常用机构的设计方法和过程，提高了我们综合运用机械原理课程理论的能力，培养了分析和解决一般机械运动实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展
Abstract Design of rotary-type filler. Turning the table on a continuous filling of fluid containers, multiple-station turntable relented, and in order to achieve filling, sealing and other processes. To ensure that these public spaces can accurately filling, sealing, should be locating device. Through linkage, cam and gear mechanism such as three kinds of common institutions, to achieve our design requirements that have to make our rotating filling machine is more reasonable, more practical and more economical. Through this curriculum design, the theory can be applied to the actual designs, but also to fully exercise their a bility to innovate, to master a number of commonly used design methods and processes for agencies to improve the integrated use of mechanical principles of our ability to curriculum theory, trained to analyze and solve practical problems in general mechanical movement of the capabilities and what they have learned to be further consolidated, deepened and extended
. 学号06100224成绩 课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向无 课程名称《机械设计（二）课程设计》 学号06100224 姓名蔡铁根 指导教师张恩光 题目名称旋转型灌装机 设计时间2012年9-12月 2012 年12 月8 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 (4) 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 (9) 5.1 综述 (9) 5.2设计方案 (9) 5.2.1 设计方案I (9) 5.2.2 设计方案II (10) 5.2.3 设计方案III (10) 5.2.4比较、选择设计方案 (11) 六．机械系统的运动循环图 (12) 七．执行机构的运动分析及设计 (12) 7.1凸轮结构的设计分析 (12) 7.1.1凸轮机构运动分析线图 (15) 7.2曲柄滑块机构的设计分析 (16) 7.2.1连杆机构的尺寸参数设计 (16) 7.2.2曲柄滑块机构的三维模型设计 (17) 7.2.3 曲柄滑块的运动分析线图 (17) 7.3 间歇机构的设计 (19) 八．设计感想 (21) 九．主要零件附图 (22) 十．主要参考资料 (23)
1.11.2（如饮料等）封口等工序。入空瓶；工位输出灌装好的容器。 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。
机械原理课程设计（旋转型灌装机设计）- -1- 机械与机械理论 贵州大学机械工程学院 机械原理课程设计手册 旋转式灌装机 第11题 学院:机械工程专业:256班+姓名学生编号。: 讲师: 日期: -2- 机械与机械原理 目录 机械原理课程设计任务书标题编号11..................................................................................-3-1，设计主题和原始数据....................................................................................-3-2，设计表明.................................................................................................-3-3、设计任务..............................................................................................................-4 -
2，设计背景.................................................................................................................. -4-3，方案选择..............................................................................................................-5 -3.1摘要.................................................................................................................. .................- 5 - 3.2选择设计方案 (5) 3.2.1，功能逻辑图和功能原始理解图....................................................................-5-3.2.2、功能原理的工艺过程分解.......................................................................-7-3.2.3，方案的确定.......................................................................-18-3.3机械系统运动转换功能图.................................................................................................................. ..18-4，原动机选择了.................................................................................................................-21-5，传动比分布.................................................................................................................-21-6、传动机构的设计. (21) 6.1减速器设
目录 第一章设计任务 (2) §1-1 工作原理及工艺动作 (2) §1-2 设计要求及提示 (2) §1-3 设计任务要求 (2) 第二章旋转型灌装机的工作原理及其功能原理 (3) §2-1旋转型灌装机工作原理 (3) §2-2 旋转型灌装机的功能分解图、执行机构动作分解图 (4) 第三章旋转型灌装机机构运动总体方案 (15) §3-1 旋转型灌装机总体方案图(机构运动简图) (15) 第四章工作循环图及运动转换功能图 (17) §4-1工作循环图 (17) §4、2绘制机械系统运动转换功能图 (18) §4-3用形态学矩阵法创建旋转型灌装机机械系统运动方案: (18) 第五章旋转型灌装机各运动构件的设计选择与分析 (19) §5-1传动机构的选择: (19) §5-2减速机构的设计,选择与分析 (20) §5-3灌装机构的设计: (21) §5-4间歇运动机构的设计,分析 (25) §5-5传动齿轮,带轮,链轮的设计: (27) §5-6压盖封口机构的设计: (27) 第六章设计总结与心得体会: (29) 参考文献 (30)
贵州大学机械工程学院贵州大学机械工程学院 机械原理课程设计任务书题号5 旋转型灌装机 第一章 设计任务 1-1 工作原理及工艺动作 设计旋转型灌装机。 在转动工作台上对包装容器(如玻璃瓶)连续灌装流体(如饮料、酒、冷霜等),转台有多工位停歇,以实现灌装、封口等工序。为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中,工位1:输入空瓶;工位2:灌装;工位3:封口;工位4:输出包装好的容器。 该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动。 1-2 设计要求及提示 12 3 4 传送带 固定工作台 转台 1、采用灌瓶泵灌装流体,泵固定在某工位的上方。 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。 3、此外,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。 1-3 设计任务要求 1)根据功能要求,确定工作原理与绘制系统功能图。 2)按工艺动作过程拟定运动循环图。
旋转型灌装机设计书 一、任务设计书 1、工作原理及工艺动作过程 设计旋转型灌装机。在转动工作台上对容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料、酒、冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为保证在这些工位上能够准确地灌装、封口应有定位装置。如图所示，工位1：输入空瓶；工位2：灌装；工位3：封口；工位4：输出灌装好的容器。 图1 旋转型灌装机 2、原始数据及设计要求 该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动，技术参数见下表。 旋转型灌装机技术参数 3、设计方案提示 （l）灌装机构：采用灌瓶来灌装流体，泵固定在某工位的上方。 （2）压盖机构：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l可采用移动导杆杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。 （3）间歇传动机构和定位机构：实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠，还应向定位（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 4、设计任务 1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行转盘间歇运动机构、压盖机构、间歇传动机构和定位机构的选型，实现上述动作要求，并将各机构按照一定的组合方式组合起来； 3）机械运动方案的评定和选择。 4）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。 5）画出机械运动方案简图。 6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。 7）编写设计计算说明书（课程设计专用稿纸）。 8）在三号图纸上完成机械运动简图。 9）准备答辩。 二、功能分解 若要完成任务设计书所要求的功能，需要先完成电动机、减速机构之后分别完成传送带送入、杯子的定位与固定、灌装饮料、利用凸轮或连杆机构加盖、传送带送出这五个部分。 分解功能如下图所示：
旋转型灌装机课程设计说明书机械原理课程设计 目录 1. 题目 2. 设计题目及任务………………………………………………………………… 2.1 设计题目……………………………………………………………………… 2.2 设计任务……………………………………………………………………… 设计方案 3.方案一…………………………………………………………………………… 3.1功能逻辑图和功能原理解图………………………………………………… 3.2工艺分解……………………………………………………………………… 3.3机械系统运动转换功能图…………………………………………………… 3.4方案总图……………………………………………………………………… 3.5运动循环图…………………………………………………………………… 4.尺寸设计………………………………………………………………………… 4.1 凸轮设计……………………………………………………………………… 4.2 槽轮设计……………………………………………………………………… 4.3 齿轮设计……………………………………………………………………… 4.4 其它机构尺寸设计………………………………………………………… 5. 方案二………………………………………………………………………… 5.1功能逻辑图和功能原理解图………………………………………………… 5.2工艺分解……………………………………………………………………… 6.机构的选择与比较………………………………………………………………
6.1传动机构的选择与比较………………………………………………………… 6.2执行机构的选择与比较………………………………………………………… 7.小结……………………………………………………………………………… 1 题目:旋转型灌装机 2、设计题目 设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器(如玻璃瓶)连续灌装流体(如 饮料、酒、冷霜等)，转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为保证在这些工位上能够准确的灌装、封口，应有定位装置。如图1所示，工位1:输入空瓶; 工位2:灌装; 工位3:封口; 工位4:输出包装好的容器。 图1 旋转型灌装机 2.1设计参数 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 方案号转台直径/mm 电动机转速/(r/min) 灌装速度/(r/min)
机械原理课程设计任务书 旋转型灌装机 图1-1 旋转型灌装机 1.1设计题目及原始数据 设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料、酒、冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序。为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中，工位1：输入空瓶；工位2：灌装；工位3：封口；工位4：输出包装好的容器。 该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见下表。 旋转型灌装机技术参数表 1.2 设计方案提示 1.采用灌瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。 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.此外，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。 1.3设计任务 1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构；
2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图； 3.图纸上画出旋转型灌装机的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍； 4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析，绘出运动线图。图解法或解析法设计平面连杆机构； 5.凸轮机构的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图； 6.齿轮机构的设计计算； 7.编写设计计算说明书； 2．旋转型灌装机的工作功能原理 图2-1 后，固定于工作台上方的灌装设备和封口压盖设备分别对空容器进行灌装和已灌装容器进行封口压盖。灌装，封口压盖工序完成后，容器随着旋转工作台的间隙旋转运动至4位置，由于输出传送带的作用，在4位置的容器将随着输出传送带被带至下一个工序的位置上。 2.2 旋转型灌装机功能原理
位2该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见下表。 旋转型灌装机技术参数表 1.2 设计方案提示 1.采用灌瓶泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。 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.此外，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。
1.3设计任务 1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构； 2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图； 3.图纸上画出旋转型灌装机的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍； 4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析，绘出运动线图。图解法或解析法设计平面连杆机构； 5.凸轮机构的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图； 6.齿轮机构的设计计算； 7.编写设计计算说明书； 2．旋转型灌装机的工作功能原理 2.1 旋转型灌装机工作原理
图2-1 后，固定于工作台上方的灌装设备和封口压盖设备分别对空容器进行灌装和已灌装容器进行封口压盖。灌装，封口压盖工序完成后，容器随着旋转工作台的间隙旋转运动至4位置，由于输出传送带的作用，在4位置的容器将随着输出传送带被带至下一个工序的位置上。 2.2 旋转型灌装机功能原理 （1）基于上述设计任务书的要求以及旋转型灌装机的工作原理，为了实现旋转型灌装机的总功能要求，我们将旋转型灌装机要实现的功能分解为如下分功能： ①容器输入与传送功能； ②容器定位功能； ③容器夹紧功能； ④灌装功能； ⑤封口压盖功能； ⑥产品输出与传送功能。 其功能逻辑图如下图图2-2所示：
< 机械原理课程设计 旋转型灌装机 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级： 成员： — 指导老师： 日期：
目录 [ 1. 设计题目.......................................... - 3 - 设计条件.......................................... - 3 -设计任务.......................................... - 3 -设计提示......................................... - 4 - 2.原动机的选择....................................... - 4 - 3. 传动比分配........................................ - 4 - 4. 传动机构的设计.................................... - 4 - 第一次减速器设计.................................. - 4 -] 第二次减速装置设计................................ - 5 -第三次减速装置设计................................ - 6 -齿轮的设计........................................ - 6 -5.方案选择........................................... - 8 - 综述.............................................. - 8 -选择设计方案...................................... - 8 -方案确定......................................... - 10 -6．机械运动循环图................................... - 10 -- 7．凸轮设计、计算及校核............................. - 10 -