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酒瓶旋蓋機的設(shè)計 學(xué)生姓名 王利 學(xué) 號 8031212421 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 16 4 指導(dǎo)老師 安靜 日 期 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計 前 言 旋蓋機是自動灌裝生產(chǎn)線的主要設(shè)備之一 它是封口機的一種 廣泛用于玻璃瓶或 PET 瓶的螺紋蓋封口 由于螺紋蓋具有封口快捷 開啟方便及開啟后瓶又可重新旋上瓶蓋 等優(yōu)點 所以一些不含氣的液料 諸如飲料 酒類 調(diào)味料等類似瓶包裝的封口中大量采 用螺紋蓋封口 半自動酒瓶旋蓋機是利用電機旋轉(zhuǎn)帶動底座上升頂緊瓶蓋頂端 配合鎖口裝置自動完 成鎖蓋 使其達(dá)到完美的鎖蓋效果 該旋蓋機全部利用機械原理 使用方便 安裝簡單 具 有結(jié)構(gòu)合理 鎖口質(zhì)量穩(wěn)定 生產(chǎn)效率高 調(diào)整方便 維修簡單等優(yōu)點 具有一定的市場 潛力及應(yīng)用價值 關(guān)鍵詞 旋蓋機 設(shè)計參數(shù) 構(gòu)件 結(jié)構(gòu) 計算 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 目 錄 1 緒 論 2 1 1 選題依據(jù) 2 1 2 研究意義 2 1 3 國內(nèi)外相關(guān)情況 2 1 4 重點研究關(guān)鍵問題及解決思路 2 2 酒瓶旋蓋機的研制方案 3 2 1 酒瓶旋蓋機的要求 3 2 2 系統(tǒng)方案原理圖 4 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 5 3 1 傳動部分的設(shè)計 5 3 2 鎖蓋部分的設(shè)計 10 3 3 瓶身支撐部分設(shè)計 11 3 4 機殼設(shè)計 11 4 各部分結(jié)構(gòu)的校核與計算 12 4 1 軸承的校核 12 4 2 鍵的校核 13 4 3 軸的計算校核 14 總 結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻 19 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 1 緒 論 1 1 選題依據(jù) 包裝是根據(jù)物體的性能 用適當(dāng)?shù)牟牧?容器 施以保護物品的技術(shù) 隨著市場經(jīng)濟 的飛速發(fā)展 我國國際化進程的加快以及人們的物質(zhì)文化生活水平的提高 對包裝質(zhì)量和 包裝速度的要求不斷提高 包裝機械是使產(chǎn)品包裝實現(xiàn)機械化 自動化的根本保證 包裝 機械為包裝提供重要的技術(shù)保障 對包裝業(yè)的發(fā)展起著重要的作用 同時在食品 醫(yī)藥 日用品 化工產(chǎn)品等生產(chǎn)中起著中要的作用 包裝機械可以提高勞動生產(chǎn)效率 改善生產(chǎn) 環(huán)境 降低生產(chǎn)成本 提高產(chǎn)品儲運的安全性及檔次 增加產(chǎn)品的附加值 從而提高產(chǎn)品 的市場競爭力 帶來更大的經(jīng)濟效益和社會效益 包裝機械行業(yè)是一個市場潛力很大的新 興行業(yè) 面臨著巨大的國內(nèi)外市場和極好的發(fā)展機會 1 2 研究意義 包裝機械為包裝工業(yè)提供裝備機械 影響著各類包裝制品工業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品檔次 制約著包裝工業(yè)的發(fā)展和速度 長期以來 我國包裝機械行業(yè)非常薄弱 形不成規(guī)模和水 平 致使我國包裝工業(yè)發(fā)展極慢 我國包裝機械行業(yè)在歷經(jīng)了七十年代的起步 八十年代 的發(fā)展 九十年代由于包裝制品發(fā)展的需要而實現(xiàn)了高速度發(fā)展 但是由于起步遲 起點 低 規(guī)模小 我國包裝機械總體水平要比發(fā)達(dá)國家落后 20 年 國內(nèi)目前需求量的 60 尤其是技術(shù)含量高的技術(shù)裝備依賴進口 對于包裝制品工業(yè) 包裝機械是我國包裝工業(yè)的 優(yōu)勢 1 3 國內(nèi)外相關(guān)情況 提高自動化程度是包裝機械發(fā)展重要的趨勢 產(chǎn)品和產(chǎn)量居世界之首的美國十分重視 包裝機械與計算機緊密結(jié)合 實現(xiàn)機電一體化控制 將自動化操作程序 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng) 自動檢驗系統(tǒng)更多用于包裝機械之中 日本則長于微電子技術(shù) 用以開那個值包裝機械 有效地促進了無人操作和自動化程度的提高 在計量 制造和技術(shù)性能等方面居于世界領(lǐng) 先地位的德國也高度重視提高自動化程度 幾年前 德國包裝機械系統(tǒng)設(shè)計時 自動化技 術(shù)在整個系統(tǒng)操作及運行中還占 30 現(xiàn)在已占到 50 以上 1 4 重點研究關(guān)鍵問題及解決思路 目前國內(nèi)灌裝生產(chǎn)線中廣泛使用的旋開封蓋口機大多為直線式旋蓋機 由于直線式旋 蓋機是單通道式旋蓋 其生產(chǎn)能力受到限制 不能適應(yīng)高速旋蓋的需要 另外 更換瓶子時 調(diào)整比較困難 無法對 不同高度瓶子實現(xiàn)快速調(diào)整后進行旋蓋 旋蓋頭單一 適應(yīng)能力差 每一種瓶蓋就要更換一次相應(yīng)的旋蓋頭 既浪費時間 又增大成本 所以各生產(chǎn)廠家的旋 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 蓋機在旋瓶蓋能力 效率 事宜瓶型 事宜瓶型及自動化程度等方面各有優(yōu)缺點 為了適 應(yīng)現(xiàn)代包裝機高速 高效和高可靠性生產(chǎn)的需要 在廣泛吸收國內(nèi)外先進機型的基礎(chǔ)上 設(shè)計此了機器 食品原料經(jīng)加工成成品后 為了能夠長期保存 并且便于流通 銷售和使用 必須裝 入相應(yīng)的容器并封口殺菌 使裝入容器內(nèi)的食品與外界隔絕 不再受到外界空氣及微生物 的污染而引起腐敗 不論是何種容器 鐵罐 玻璃罐 或是其他包裝材料如鋁 塑料等以 及由塑料薄膜 鋁箔等制成的復(fù)合薄膜 如不能嚴(yán)密封口密封 就不能達(dá)到常年保存的目 的 所以封口是食品加工過程中的主要工序之一 旋蓋機是封口機械中的一種 本課題所設(shè)計的半自動酒瓶旋蓋機 是通過電機帶動帶 輪來傳遞動力 鎖蓋通過四個滾絲輪來完成 可以完成不同高度和瓶蓋直徑的鎖蓋工作 具有很好的應(yīng)用價值以及市場潛力 2 酒瓶旋蓋機的研制方案 2 1 酒瓶旋蓋機的要求 2 1 1 主要技術(shù)參數(shù)要求 電源 220V 50Hz 功率 370W 工作方式 電動 封口直徑 25 35mm 瓶蓋高度 7 35mm 生產(chǎn)能力 1200 瓶 小時左右 適用瓶高 70 330mm 外型尺寸 730 210 1050mm 重量 65kg 2 1 2 產(chǎn)品設(shè)計要求 1 一機多用 利用同一臺設(shè)備旋不同高度 不同直徑的瓶蓋 提高設(shè)備的利用率 2 使用安全 維修方便 在整體設(shè)計中考慮機器的安裝 調(diào)整和開機以及設(shè)備的維修 保養(yǎng)和維護 使零部件更換方便 盡量做到通用化 標(biāo)準(zhǔn)化 3 降低成本 為了提高產(chǎn)品質(zhì)量 要求設(shè)備精度和自動化程度高 但設(shè)備的售價也相 應(yīng)提高 因此設(shè)計時 要結(jié)合生產(chǎn)工藝要求 對相關(guān)因素進行綜合考慮 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 4 旋緊機要合適 過緊則用戶不易開瓶 影響顧客使用 過松則不利于密封 造成泄 漏影響產(chǎn)品質(zhì)量 2 2 系統(tǒng)方案原理圖 2 2 1 旋蓋機的工作原理 半自動旋蓋機工作過程全部利用機械原理 是利用電機旋轉(zhuǎn)帶動瓶身支撐部分頂緊瓶 蓋頂端 配合鎖口裝置自動完成鎖蓋 使其達(dá)到完美的鎖蓋效果 2 2 2 系統(tǒng)方案構(gòu)成 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 旋蓋機主要有四部分構(gòu)成 傳動部分 旋蓋部分 瓶身支撐部分 機殼部分 如圖 2 1 所示 圖 2 1 總體三維圖 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 根據(jù)本課題所選的方案 將該半自動旋蓋機的結(jié)構(gòu)分為四個部分 傳動部分 鎖蓋部 分 瓶身支撐部分和機殼部分 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 3 1 傳動部分的設(shè)計 3 1 1 擬定運動方案 本旋蓋機的傳動部分選擇電機為動力源 如圖 3 1 所示 工作原理 電機 1 通過帶輪經(jīng) V 帶將動力傳給主軸上的帶輪 3 帶輪 3 帶動主軸旋轉(zhuǎn) 主軸與小齒輪 4 平鍵連接 從而帶動小齒輪 4 轉(zhuǎn)動 小齒輪 4 與大齒輪 5 嚙合 帶動大齒 輪 5 轉(zhuǎn)動 小圓輪 6 與大齒輪表面的圓柱凸輪輪廓相切 所以隨著大齒輪 5 的旋轉(zhuǎn)連桿機 構(gòu) 7 帶動升降軸 8 上下運動 從而帶動瓶身支撐部分 8 上下運動 一方面 鎖蓋部分 10 由 于主軸帶輪 3 通過 V 帶連接帶輪 9 傳遞動力 鎖蓋部分 8 旋轉(zhuǎn) 帶動滾絲輪 12 繞軸 11 公 轉(zhuǎn) 從而使瓶蓋被滾絲輪 12 滾絲旋蓋 達(dá)到完美鎖蓋的效果 1 電動機 2 小皮帶輪 3 大皮帶輪 4 小齒輪 5 大齒輪 6 小圓輪 7 連桿機構(gòu) 8 瓶身支撐部分 9 帶輪 10 鎖蓋部分 11 主軸 12 滾絲輪 圖 3 1 機構(gòu)運動簡圖 在本套設(shè)備中 待鎖蓋的酒瓶是隨瓶身支撐部分相對鎖蓋機構(gòu)上下運動的 而相對瓶 身支撐部分靜止 而四個滾絲輪沒有自轉(zhuǎn) 只是繞旋蓋軸公轉(zhuǎn) 因為考慮到瓶身支撐部分 每徑向進給一次就要完成一次鎖蓋作業(yè) 所以滾絲輪給瓶子必須旋轉(zhuǎn) 1 圈以上 滾絲輪繞 旋蓋軸轉(zhuǎn)動的圈數(shù)越多瓶口完成鎖蓋之后就會有一段光邊整形 但是若瓶子轉(zhuǎn)動過快則其 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 內(nèi)裝的液體會形成旋轉(zhuǎn)拋物面 易從罐口流出 所以必須選擇合適的旋轉(zhuǎn)速度和滾絲輪每 一次給瓶子的旋轉(zhuǎn)圈數(shù) 設(shè)計電機的速度 的速度為 1400 轉(zhuǎn) min 主軸的轉(zhuǎn)速 的速度為 1 11 3 1 11 1 2 11 1400 61 5160 538 125 圓柱凸輪的轉(zhuǎn)速 為 5 3 2 5 1 2 3 4 5 1400 61 5180 2392 119 58 即每分鐘支撐部分徑向進給 119 58 次 滿足工作能力 1200 瓶 小時的要求 滾絲輪每次進給 主軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)為 3 3 11 5 4 5 r 所以每次進給完成鎖蓋作業(yè)后還有幾圈可以光邊整形 故此傳動設(shè)計滿足設(shè)計要求 3 1 2 圓柱凸輪的設(shè)計 此裝置是圓柱凸輪 其目的是使瓶身支撐部分實現(xiàn)升降 如圖所示 圖 3 2 圓柱凸輪實物圖 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 1 圓柱凸輪 2 小圓輪 3 定位軸 4 連桿機構(gòu) 5 升降軸 6 瓶身支撐部分 圖 3 3 圓柱凸輪運動簡圖 其運動原理簡圖如圖所示 圓柱凸輪 1 上的最低點與最高點的豎直距離就等于瓶身支 撐部分 6 徑向上下運動的行程距離 4 為連桿機構(gòu) 軸 3 被固定在機殼上不能運動 軸 5 只能豎直方向上下運動 所以當(dāng)大齒輪 1 圓柱凸輪 轉(zhuǎn)動時 小圓輪 2 隨凸輪輪廓上下 運動 與連桿機構(gòu) 4 連接瓶身支撐部分 6 上下徑向給進 所以可得結(jié)論 3 4 2 1 式中 d 瓶身支撐部分徑向上升下降距離 3 1 3 帶傳動設(shè)計計算 1 確定設(shè)計功率 PC 由 機械設(shè)計基礎(chǔ) 表 13 8 查得 1 1AK PC P 3 5 1 1 0 3 0 33 kw 2 選取 V 帶的型號 根據(jù) PC和 n0由 機械設(shè)計基礎(chǔ) 圖 13 15 確定 因工作點處于 Z 型區(qū) 故選 Z 型 3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 1d2 選擇小帶輪直徑 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 由 機械設(shè)計基礎(chǔ) 表 13 9 確定 80mm1d 驗算帶速 V V 5 78m s 3 6 106 nd 在 5 25m s 之間 故合乎要求 確定從動輪基準(zhǔn)直徑 2 查 機械設(shè)計基礎(chǔ) 表的 13 9 取 200mm2d 2 5 200mm 2 2 實際從動輪轉(zhuǎn)速 和實際傳動比 i2n 不計 影響 若算得 與預(yù)定轉(zhuǎn)速相差 5 為允許 2OO 80 2 5 誤差為 0 i 12d 4 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 Ld 初定中心 a0 本題目沒有給定中心距 初步選定中心距 0 7 dd2 dd1 2 dd2 dd1 3 0a 7 0 7 80 200 2 80 200 0 196 560a 取 200mm0a 確定帶的計算基準(zhǔn)長度 Lc 按式 2 1051 6 3 c0a2 1d20214 ad 8 取標(biāo)準(zhǔn) Ld 按 機械設(shè)計基礎(chǔ) 表的 13 9 取 200mm2d 表 13 2 取 1000 dL 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 確定中心距 a 按 機械設(shè)計基礎(chǔ) 式 13 16 225 8 3 a02dc L 9 調(diào)整范圍a amax a 0 03Ld 255 8mm 3 10 amin a 0 015Ld 210 8mm 3 11 5 驗算包角 180 60 3 ad 21 12 152 1200 符合要求 6 確定帶根數(shù) z 按 機械設(shè)計基礎(chǔ) 式 13 15 Z 3 0P c 13 由式 13 14 單根 V 帶所能傳遞的功率 3 0p ak01p 2 14 由 機械設(shè)計基礎(chǔ) 表 13 7 包角修正系數(shù) ak 0 92ak 0 62kw 3 0p ak01p 2 15 V 帶的根數(shù) Z 0 33 0 62 0 530P c 取 Z 1 根 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 7 確定初拉力 F0按 機械設(shè)計基礎(chǔ) 式 13 1 F0 500 1 q 3 z Pc aK5 22 16 47 55N 8 計算軸壓力 Q 按 機械設(shè)計基礎(chǔ) 式 13 1 Q 2F0zsin 95 55 3 21 a 17 3 2 鎖蓋部分的設(shè)計 3 2 1 鎖蓋部分的機械結(jié)構(gòu) 1 小皮帶輪 2 定位輪 3 方桿 4 定位套 5 調(diào)節(jié)螺栓 6 鎖緊螺母 7 滾絲輪 8 鎖口輪 9 鎖緊螺母 10 壓蓋頭 11 主軸 圖 3 4 鎖蓋機構(gòu) 工作原理如下 動力傳遞給帶輪 1 帶輪 1 與軸 11 通過平鍵連接 從而帶動主軸 11 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 旋轉(zhuǎn) 方桿 3 繞主軸 11 公轉(zhuǎn) 當(dāng)瓶身支撐部分將酒瓶上升到一定高度 瓶蓋接觸到壓蓋頭 10 瓶身支撐部分繼續(xù)上身 瓶蓋對壓蓋頭 10 有向上的壓力 從而推動方桿 3 上的滾輪 2 沿軸 11 向上運動 因為滾輪此時是由小半徑圓柱軸運動到大圓柱軸從而使得鎖口輪 8 和滾 絲輪 7 向軸中心靠近 既向瓶蓋靠近 滾絲輪 7 繞瓶蓋公轉(zhuǎn) 滾絲輪 7 內(nèi)部存在彈簧 將 沿著瓶口的螺紋將瓶蓋上滾上絲口 從而達(dá)到滾絲的目的 同樣鎖口輪 8 沿瓶口的軌跡將 瓶蓋的底邊向里壓進去 從而實現(xiàn)鎖口的目的 在此鎖蓋機構(gòu)工作過程中有時存在滾絲輪和鎖口輪太靠近瓶蓋瓶口 由于壓力過大可 能會將瓶口打碎 造成危險 所以設(shè)置了調(diào)節(jié)螺栓 5 從而使方桿上連接的滾絲輪和鎖口 輪能夠設(shè)置靠近和遠(yuǎn)離瓶口的合適距離 實現(xiàn)完美滾絲鎖口的目的 鎖緊螺母 6 可以調(diào)節(jié) 滾絲輪和鎖口輪的上下位置 使兩輪可以準(zhǔn)確無誤的沿著瓶口的螺紋軌跡運動 和鎖口的 位置 3 2 2 滾絲輪和鎖口輪調(diào)整 1 滾絲輪調(diào)整 將瓶子放在托架上 托架升至最高點 先松開鎖緊螺母 6 對滾絲輪 調(diào)節(jié) 使兩個滾絲輪 7 有彈性的 邊緣在瓶子的起絲點上 然后松開調(diào)節(jié)螺栓 5 使兩個 滾絲輪 7 邊緣與蓋子相接觸 有點壓力為宜 再鎖緊螺母 5 6 2 鎖口輪的調(diào)整 調(diào)整兩個鎖口輪 8 先松開鎖緊螺母 6 調(diào)整鎖口輪 使兩個鎖 口輪 8 邊緣與瓶蓋下邊緣接觸 有點壓力為宜 再鎖緊螺母 6 3 3 瓶身支撐部分設(shè)計 瓶身支撐部分要求結(jié)構(gòu)簡單 托瓶平穩(wěn) 迅速 準(zhǔn)確 安全可靠 瓶身支撐部分如圖 所示所示 圖 3 5 瓶身支撐部分 瓶身支撐部分有推頭 中盤 下盤 圓導(dǎo)柱 偏心定位塊 緊定螺釘 和鎖緊螺母構(gòu) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 成 緊定螺釘松開時可以調(diào)整中盤的上下位置 根據(jù)瓶身的高度改變中盤的位置 從而適 合不同瓶身高度 松開偏心定位塊上的螺釘可以移動偏心定位塊的位置 從而適應(yīng)不同半 徑大小的瓶身 3 4 機殼設(shè)計 3 4 1 機殼材料 機座材料應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu) 工藝 成本 生產(chǎn)批量和生產(chǎn)周期等要求正確選擇 常用的 有 鑄鐵和鋼 鑄鐵容易鑄成形狀復(fù)雜的零件 價格較便宜 鑄鐵的內(nèi)摩擦大 有良好的抗振性 其 缺點是生產(chǎn)周期長 單件生產(chǎn)成本較高 鑄件易產(chǎn)生廢品 質(zhì)量不易控制 鑄件的加工余 量大 機械加工費用大 常用的灰口鑄鐵有兩種 HT200 適用于外形較簡單 單位壓力較大 p 5 公斤 厘米 2 的導(dǎo)軌 或彎曲應(yīng)力較大的 300 公斤 厘米 2 床身等 HT150 的流動性較好 但 機械性能稍差 適用于形狀復(fù)雜而載荷不大的機座 若灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求 應(yīng) 采用耐磨鑄鐵 用鋼材焊接成機架 鋼的彈性模量比鑄鐵大 焊接機架的壁厚較薄 其重量比同樣剛 度的機座約輕 20 50 在單件小批量生產(chǎn)情況下 生產(chǎn)周期較短 所需設(shè)備簡單 焊接 機架的缺點是鋼的抗振性能較差 在結(jié)構(gòu)上需采取防振措施 鉗工工作量較大 成批生產(chǎn) 時成本較高 本設(shè)計的機座采用的是 45 鋼 45 鋼屬于調(diào)質(zhì)鋼 經(jīng)淬火加高溫回火后 具有良好的 綜合力學(xué)性能 主要用于要求強度 塑性和韌性都較高的機械零件 如軸類零件 這類鋼 在機械制造中應(yīng)用最廣泛 其中以 45 鋼最為突出 3 4 2 時效處理 制造機座時 鑄造 或焊接 熱處理及機加工等都會產(chǎn)生高溫 因各部分冷卻速度不 同而收縮不均勻 使金屬內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 如果不進行時效處理 將因內(nèi)應(yīng)力的逐漸重新 分布而變形 使機座喪失原有的精度 時效處理就是在精加工之前 使機座充分變形 消除內(nèi)應(yīng)力 提高其尺寸的穩(wěn)定性 常見的方法有自然時效 人工時效和振動時效等幾種 其中以人工時效應(yīng)用最廣 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 4 各部分結(jié)構(gòu)的校核與計算 4 1 軸承的校核 凸輪軸深溝球軸承 6206 的校核 此凸輪軸承是一對深溝球軸承 參照設(shè)計手冊 設(shè)定其工作壽命為 5000h 在鎖蓋機中 該軸承在正常情況下不受或者受輕微的軸向載荷 但是考慮到不正常情 況的發(fā)生 設(shè)所受軸向載荷與徑向動載荷之間有 4 eFra 1 則根據(jù) 機械設(shè)計 表 13 5 可知求該情況下當(dāng)量動載荷應(yīng)用 機械設(shè)計 式 13 8a 有 4 arpYFXfP 2 參照 機械設(shè)計 取 1pf 參照 機械設(shè)計手冊 取 4 0 X 參照 機械設(shè)計手冊 取其極大值 7 1Y 設(shè)該軸承對上的單個軸承的軸向載荷 NFa0 取其徑向載荷 NFar4 0 則 NYXfParp 2 9 107 21 取轉(zhuǎn)速 min 538n 根據(jù) 機械設(shè)計 求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值 4 NLPCh 124805 3862 910 66 3 參照 機械設(shè)計手冊 知 6205 軸承的基本額定動載荷Nr140 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 驗算 6205 軸承的壽命 根據(jù) 機械設(shè)計 式 13 5 4 hPCnLh 504372180 53601 6 4 故選擇該對深溝球軸承 6205 符合設(shè)計要求 4 2 鍵的校核 普通平鍵 A 型 的強度條件為 4 ppkldT 3102 5 普通平鍵 C 型 的強度條件為 4 ppkldT 3102 6 式中 傳遞的轉(zhuǎn)矩 單位為 TmN 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 此處 為鍵的高度 單位為k hk5 0 m 鍵的工作長度 單位為 A 型圓頭平鍵 C 型圓頭平鍵l bLl 這里 為鍵的公稱長度 單位為 為鍵的寬度 單位為 bLl5 0 mbm 軸的直徑 單位為 d 鍵 軸 輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力 單位為 MPa 對于 C 型 公稱轉(zhuǎn)矩為 4 n pT950 7 在傳動過程中 考慮每級功率傳遞效率為 0 9 則過渡齒輪軸 49 凸輪軸 28 主軸 71 的相應(yīng)公稱轉(zhuǎn)矩為 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 49287150 4 90 6550 2 3pTNmnpn 對于三根軸來說 過渡齒輪軸 49 和凸輪軸 28 上面的鍵均較為安全 下面對主軸 71 上 的鍵進行校核 均選擇其最危險的鍵進行校核 取主軸 71 上最危險的鍵進行校核 4 pp MPakldT 6 517043 2123 8 故此主軸 71 上鍵安全 4 3 軸的計算校核 根據(jù)軸的強度條件 4 9 max316Td 60Mpa 故得到過渡齒輪軸 49 凸輪軸 28 以及主軸 71 的最小直徑為 max3349 6168 450 91Tdm ax3328 6 8 max3371 6612 012Tdm 而實際過渡齒輪軸 49 的最小直徑為 25mm 凸輪軸 28 的最小直徑為 25mm 主軸 71 的最小直徑為 22mm 均大于所求的最小直徑 可以證明 上述各軸均符合強度要求 由于主軸 71 受力較過渡齒輪軸 49 及凸輪軸 28 復(fù)雜 再按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖 圖 9 深溝球軸承作為支點 因此作為簡支梁的軸的支撐跨距為 113mm 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 圖 4 1 主軸的結(jié)構(gòu)圖 從主軸的結(jié)構(gòu)圖可以看出截面 B 是主軸的危險截面 為了計算需要 將支反力取為一 瓶裝滿 1000 水的瓶子的重力的 20 倍 MlNP201 現(xiàn)將計算出截面 B 處得 及 的值如下 HVM 彎矩 m 1235 NV47 62 所以總彎矩為 mNM 5 182734152062 所以扭矩 為 TT 532 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時 通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截 面 即危險截面 B 根據(jù)以上數(shù)據(jù) 及軸單項旋轉(zhuǎn) 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力 取 軸的計算應(yīng)力6 0 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 4 10 MPaWTMca 3 4701 5632 82 2321 前已確定主軸的材料為 Q235A 因此 Pa4 1 ca 故主軸安全 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 總 結(jié) 經(jīng) 過 為 期 十 二 周 的 奮 戰(zhàn) 我 的 畢 業(yè) 設(shè) 計 終 于 完 成 了 在 沒 有 做 畢 業(yè) 設(shè) 計 以 前 覺 得 畢 業(yè) 設(shè) 計 只 是 對 這 幾 年 來 所 學(xué) 知 識 的 單 純 總 結(jié) 但 是 通 過 這 次 做 畢 業(yè) 設(shè) 計 發(fā) 現(xiàn) 自 己 的 看 法 有 點 太 片 面 畢 業(yè) 設(shè) 計 不 僅 是 對 前 面 所 學(xué) 知 識 的 一 種 檢 驗 而 且 也 是 對 自 己 能 力 的 一 種 提 高 以 前 老 是 覺 得 自 己 什 么 東 西 都 會 什 么 東 西 都 懂 通 過 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 我 明 白 了 自 己 原 來 知 識 還 比 較 欠 缺 自 己 要 學(xué) 習(xí) 的 東 西 還 有 太 多 總 得 來 說 通 過 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 我 體 會 到 了 學(xué) 以 致 用 的 含 義 并 學(xué) 到 了 更 多 的 知 識 許 多 能 力 也 在 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 中 得 到 鍛 煉 1 機 械 類 方 面 的 設(shè) 計 大 體 都 一 樣 在 弄 清 楚 和 計 算 好 機 械 零 部 件 的 情 況 下 設(shè) 計 起 來 會 相 對 得 心 應(yīng) 手 比 如 我 這 次 的 酒 瓶 旋 蓋 機 設(shè) 計 因 為 在 設(shè) 計 前 就 進 行 了 深 入 了 解 在 設(shè) 計 中 自 然 更 加 容 易 如 零 部 件 該 由 什 么 材 料 制 造 在 以 后 設(shè) 計 中 遇 到 相 同 的 條 件 就 可 以 選 擇 相 同 的 材 料 2 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 也 進 一 步 加 深 了 對 連 桿 機 構(gòu) 和 凸 輪 機 構(gòu) 的 理 解 和 運 用 因 為 在 大 二 時 期 學(xué) 過 有 關(guān) 這 兩 個 機 構(gòu) 方 面 的 知 識 通 過 這 次 設(shè) 計 更 加 的 鞏 固 了 以 前 的 知 識 本 次 設(shè) 計 中 的 圓 柱 凸 輪 是 我 第 一 次 遇 到 通 過 凸 輪 輪 廓 和 連 桿 機 構(gòu) 從 而 實 現(xiàn) 瓶 身 支 撐 部 分 的 升 降 將 繞 軸 旋 轉(zhuǎn) 的 運 動 轉(zhuǎn) 換 為 軸 向 上 下 的 運 動 由 于 學(xué) 識 有 限 圓 柱 凸 輪 輪 廓 的 表 面 設(shè) 計 還 是 不 夠 標(biāo) 準(zhǔn) 不 夠 正 規(guī) 3 目 前 國 內(nèi) 灌 裝 生 產(chǎn) 線 中 廣 泛 使 用 的 旋 開 封 蓋 口 機 大 多 為 直 線 式 旋 蓋 機 由 于 直 線 式 旋 蓋 機 是 單 通 道 式 旋 蓋 其 生 產(chǎn) 能 力 受 到 限 制 不 能 適 應(yīng) 高 速 旋 蓋 的 需 要 另 外 更 換 瓶 子 時 調(diào) 整 比 較 困 難 無 法 對 不 同 高 度 瓶 子 實 現(xiàn) 快 速 調(diào) 整 后 進 行 旋 蓋 旋 蓋 頭 單 一 適 應(yīng) 能 力 差 每 一 種 瓶 蓋 就 要 更 換 一 次 相 應(yīng) 的 旋 蓋 頭 既 浪 費 時 間 又 增 大 成 本 本 次設(shè) 計 利 用 同 一 臺 設(shè) 備 旋 不 同 高 度 不 同 直 徑 的 瓶 蓋 提 高 設(shè) 備 的 利 用 率 解 決 了 上 面 的 弊 端 4 本 課 題 所 設(shè) 計 的 半 自 動 酒 瓶 旋 蓋 機 以 電 機 為 動 力 進 過 V 帶 齒 輪 以 及 凸 輪 結(jié) 構(gòu) 帶 動 瓶 身 支 撐 部 分 上 下 升 降 配 合 旋 蓋 機 構(gòu) 運 動 實 現(xiàn) 鎖 蓋 鎖 蓋 工 藝 性 能 好 生 產(chǎn) 能 力 高 具 有 良 好 的 應(yīng) 用 價 值 及 市 場 潛 力 這 次 設(shè) 計 也 提 升 了 對 一 些 繪 圖 軟 件 如 AutoCAD 和 SolidWorks 和 辦 公 軟 件 Word PowerPoint 的 熟 悉 和 運 用 畢 業(yè) 設(shè) 計 結(jié) 束 了 但 在 畢 業(yè) 設(shè) 計 中 我 所 表 現(xiàn) 出 的 毅 力 和 遇 到 問 題 直 面 去 解 決 問 題 的 態(tài) 度 將 對 我 以 后 的 工 作 和 生 活 起 到 巨 大 的 作 用 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 致 謝 經(jīng) 過 這 幾 個 月 的 努 力 在 老 師 的 督 促 指 導(dǎo) 以 及 一 起 學(xué) 習(xí) 的 同 學(xué) 們 的 支 持 下 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 已 圓 滿 結(jié) 束 由 于 自 身 經(jīng) 驗 的 匱 乏 和 學(xué) 習(xí) 上 的 欠 缺 整 個 設(shè) 計 中 肯 定 還 存 在 尚 未 發(fā) 現(xiàn) 的 缺 點 和 錯 誤 設(shè) 計 上 還 有 許 多 考 慮 不 周 全 的 地 方 懇 請 評 閱 的 各 位 老 師 多 予 指 正 不 勝 感 激 在 我 將 在 以 后 工 作 中 一 定 會 逐 步 改 正 首 先 我 要 特 別 感 謝 指 導(dǎo) 老 師 安 靜 這 段 時 間 對 我 的 悉 心 指 導(dǎo) 每 次 與 導(dǎo) 師 見 面 的 時 候 指 導(dǎo) 老 師 總 是 會 仔 細(xì) 詢 問 我 們 的 設(shè) 計 狀 況 我 設(shè) 計 內(nèi) 容 中 遇 到 困 難 指 導(dǎo) 在 百 忙 之 中 通 過 郵 件 來 給 我 指 出 錯 誤 并 附 加 說 明 細(xì) 心 的 為 我 講 解 設(shè) 計 中 的 疑 惑 讓 我 改 正 讓 我 能 更 好 的 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計 他 嚴(yán) 謹(jǐn) 的 治 學(xué) 和 科 研 精 神 是 我 永 遠(yuǎn) 學(xué) 習(xí) 的 榜 樣 并 將 積 極 影 響 我 今 后 的 學(xué) 習(xí) 和 工 作 其 次 我 要 感 謝 大 學(xué) 里 所 有 給 予 我 知 識 的 老 師 正 是 有 了 你 們 的 教 導(dǎo) 我 學(xué) 到 了 豐 富 的 專 業(yè) 知 識 使 自 己 的 知 識 儲 備 得 到 了 升 華 你 們 無 私 的 奉 獻 促 使 我 們 盡 早 的 成 長 起 來 我 們 堅 實 的 翅 膀 源 于 你 們 不 懈 的 滋 養(yǎng) 等 到 參 加 工 作 時 我 們 將 去 實 現(xiàn) 我 們 的 偉 大 理 想 將 你 們 所 授 盡 數(shù) 回 報 社 會 我 還 要 感 謝 這 段 時 間 同 學(xué) 們 對 我 的 幫 助 當(dāng) 我 遇 到 不 懂 的 題 目 時 他 們 也 是 盡 自 己 所 能 來 為 我 講 解 最 后 我 要 感 謝 我 偉 大 的 母 校 感 謝 與 我 朝 夕 相 伴 四 年 的 朋 友 四 年 時 光 如 梭 如 夢 我 們 又 要 各 自 奔 天 涯 留 戀 學(xué) 校 的 一 草 一 木 懷 念 那 平 凡 的 每 一 天 四 年 的 學(xué) 習(xí) 生 活 酸 甜 苦 辣 一 一 飽 嘗 無 論 是 開 心 時 的 愉 悅 還 是 失 落 時 的 惆 悵 無 論 是 入 校 時 的 迷 茫 還 是 畢 業(yè) 時 的 感 傷 都 將 化 作 永 久 的 記 憶 深 深 地 鐫 刻 在 我 心 里 相 信 這 份 緣 分 更 要 珍 惜 這 份 緣 分 再 一 次 感 謝 所 有 給 予 我 幫 助 的 人 愿 你 們 永 遠(yuǎn) 快 樂 愿 母 校 明 天 會 更 好 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 參考文獻 1 楊 可 楨 程 光 蘊 李 仲 生 機 械 設(shè) 計 基 礎(chǔ) M 北 京 高 等 教 育 出 版 社 2006 2 黃 穎 為 包 裝 機 械 結(jié) 構(gòu) 與 設(shè) 計 M 北 京 化 工 出 版 社 2007 3 澎國勛 包裝機械淺論 北京 機械工業(yè)大學(xué)出版社 1990 4 成 大 先 機 械 設(shè) 計 手 冊 第 三 卷 M 北 京 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 2006 5 劉 家 仁 機 械 設(shè) 計 常 用 元 件 手 冊 M 北 京 機 械 工 業(yè) 出 版 社 2008 6 王 先 逵 機 械 制 造 工 藝 學(xué) M 北 京 機 械 工 業(yè) 出 版 社 2008 7 王 珂 單 頭 全 自 動 鎖 蓋 機 的 研 究 J 導(dǎo) 彈 與 航 天 運 載 技 術(shù) 1994 年 5 期 63 67 8 申 祥 劭 新 型 口 服 液 灌 裝 扎 蓋 機 的 研 究 J 醫(yī) 藥 工 程 設(shè) 計 2005 年 66 期 32 34 9 高 春 剛 高 速 扎 蓋 機 的 研 發(fā) 思 路 和 特 點 J 機 電 信 息 2005 年 12 期 28 30 10 上 官 同 英 徐 年 富 扎 蓋 機 偏 心 機 構(gòu) 的 優(yōu) 化 設(shè) 計 J 機 械 傳 動 2005 年 29 卷 2 期 66 67 11 李 新 華 小 容 量 瓶 鋁 塑 蓋 封 口 質(zhì) 量 的 影 響 因 素 的 分 析 J 機 電 信 息 2005 35 36 12 楊 綺 云 劉 雙 林 徐 克 菲 西 林 瓶 鎖 蓋 機 構(gòu) 工 藝 參 數(shù) 的 設(shè) 計 M 哈 爾 濱 商 業(yè) 大 學(xué) 13 吳 宗 澤 羅 圣 國 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 手 冊 第 3 版 M 高 等 教 育 出 版 社 2007 14 解 麗 英 張 亞 輝 趙 穎 鎖 刀 式 扎 蓋 機 的 應(yīng) 用 提 高 粉 針 劑 壓 蓋 質(zhì) 量 M 黑 龍 江 醫(yī) 藥 2006 15 龔溎義 機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 2 版 北京 高等教育出版社 2011