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購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 前言 隨著市場經(jīng)濟的完善和發(fā)展，商品流通的深度和廣度進一步擴大，包裝工業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用和地位越來越高。根據(jù)各國經(jīng)濟發(fā)展水平不同，包裝工業(yè)的產(chǎn)值通常占國民生產(chǎn)總值的。經(jīng)濟越發(fā)達，包裝工業(yè)所占的比重就越大。 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機就是包裝機械的一種。建國以后，我國陸續(xù)建立了一些 洗瓶 設備生產(chǎn)廠，但主要是一些小型設備，技術(shù)落后。八十年代初，國家開始積極引進國外先進 洗瓶 技術(shù)，當時 洗瓶 技術(shù)主要掌握在少數(shù)國有企業(yè)手中。隨著改革開放的推進，一些原來從事機床、農(nóng)機制造的企業(yè)也轉(zhuǎn)到 洗瓶 設備的開發(fā)制造上，從業(yè)廠商逐漸增多。 我國的 洗瓶 設備主要是應用在酒業(yè)、飲料的 洗瓶 上。但是目前各個設備生產(chǎn)廠家的 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機在 洗瓶 能力、效率、適宜瓶型范圍及自動化程度等方面各有優(yōu)缺點，不同程度地制約著產(chǎn)品包裝質(zhì)量和生產(chǎn)率。 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機也可稱為回轉(zhuǎn)型 洗瓶 機，一般采用連續(xù)式 洗瓶 形式，即包裝容器在運行中自動完成 洗瓶 動作。由于 洗瓶 過程中包裝容器沿圓周方向作等速回轉(zhuǎn)運動，運動中同時完成 洗瓶 等 操作，因此旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機連續(xù)生產(chǎn)，自動化程度高、占地少、生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)效率較高；但這類 洗瓶 機結(jié)構(gòu)復雜、制造較麻煩。各種類型的液體物料 (包括含氣液體和不含氣液體，低黏度 、中等黏度和高黏度的液體 )均可以選用合適的旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機進行 洗瓶 。 應用范圍： 膠水、瞬間膠、乳液、唇蜜、香精、香水、凝膠、藥水、墨水等。 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目錄 1 工程概況 ..................................................................................................................................... 3 ........................................................................................................ 3 ） 研究現(xiàn)狀分析 ............................................................ 3 2 設計任務 ..................................................................................................................................... 4 ............................................................................................................................ 4 ............................................................................................................................ 4 3 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的設計 .............................................................................................................. 4 案的確定 ................................................................................................................ 4 ................................................................................................................ 4 ................................................................................................................ 4 瓶 機的總體設計 ................................................................................................ 4 .................................................................................................................... 5 .................................................................................................................... 5 的設計 ............................................................................................................ 6 .................................................................................................................... 8 .............................................................................................................. 10 瓶 機的機架設計 ............................................................................................ 12 4 總結(jié) ............................................................................................................................................ 15 致謝 ................................................................................................................................................ 16 參考文獻 ........................................................................................................................................ 17 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1 工程概況 課題來源及研究的目的和意義 隨著社會的發(fā)展，生產(chǎn)水平的提高 ,瓶裝飲料的種類越來越多，消費者的選擇也越來越多，對廠家的生產(chǎn)效率提出了更高的要求，當消費者青睞某一產(chǎn)品時，需要生產(chǎn)廠家快速擴大產(chǎn)量，形成對市場的快速占有。因此，為提高生產(chǎn)效率，對生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)都提出了新的要求，特別是 洗瓶 機械。旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的提出，滿足了廠家對 洗瓶 機械的要求。旋轉(zhuǎn)型洗瓶 機大大提高了廠家的生產(chǎn)效率 [1]。 課題所涉及的 問題及國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 國內(nèi) 目前對高效率的 洗瓶 機有比較大的需求，如匯源、青島啤酒、娃哈哈集團等飲料和酒類生產(chǎn)廠家。 外研究現(xiàn)狀及分析 在國外， 在飲料 洗瓶 機設備方面，美國、德國、日本、意大利和英國的制造水平相對較高 [2]。我們可以通過這些國家的飲料 洗瓶 機的新趨勢來確定我們國家與他們之間的差別，應該向哪些方面發(fā)展才能縮小之間的差別，使我國的 洗瓶 機盡快擠進世界先進行業(yè)之列 [3]。 通過對比，我們可以看到那些先進國家的飲料 洗瓶 機的現(xiàn)狀： （ 1） 多功能。 使用同一臺機器，就可以 洗瓶 茶飲料、咖啡飲料 、豆乳飲料和果汁飲料等多種飲料，而且對玻璃瓶和聚酯瓶都可以進行 洗瓶 ，盡量減少企業(yè)的生產(chǎn)成本。 （ 2） 高速度、高產(chǎn)量。 碳酸飲料 洗瓶 機的 洗瓶 速度最高達 2000 罐∕分，德國 H＆ K 公司、 司、 洗瓶 機的 洗瓶 閥分別達到 165頭、 144頭、 178頭。非碳酸飲料 洗瓶 機的 洗瓶 閥 50洗瓶 速度最高達 1500罐∕分。 （ 3） 技術(shù)含量高、可靠性高。 全線的自控水平高和全線效率高。在線檢測裝置和計量裝置配套完備，能自動檢測各項參數(shù)、計量精確。集機、電、氣、光、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn) [4]。 內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析 在 國內(nèi) ，南京博鍵科技有限公司從 2008 年研制出 速液體 洗瓶 機（ 400 瓶∕分）以來，經(jīng)多項核心技術(shù)的攻關(guān)，設備性能穩(wěn)定。此產(chǎn)品是國內(nèi)用于無菌液體 洗瓶 生產(chǎn)的首臺 10頭 洗瓶 能達到 400瓶∕分穩(wěn)定產(chǎn)量的 洗瓶 機。此機在設計理念上能滿足 陽臺式設計、隔離控制技術(shù)，能有效防止污染，且操作空間大，清潔方便 [5]。 瓶 機采用連續(xù)進出瓶機構(gòu)、直線式 洗瓶 方法以及獨特的真空吸塞系統(tǒng)。其計量泵采用獨特的三件套陶瓷計量泵，以有效控制不溶性粒子的析出 。 瓶 機整體特點： （ 1） 洗瓶 規(guī)格廣，一般可適用 20別規(guī)格另議）； （ 2） 洗瓶 精度高，≦± （ 3）加塞速度快，加塞成功率≧ （ 4）采用機電一體化技術(shù)，變頻調(diào)速控制，同步帶傳動與 洗瓶 ； （ 5）缺瓶不 洗瓶 與不加塞動作完成率可達 100%。 瓶 機結(jié)構(gòu)特點： （ 1）工作臺面較窄， 洗瓶 區(qū)伸出臺面之外，操作空間大，真正達到全陽式效果； （ 2）送瓶與加塞，取樣與收集盤分別裝在兩個機架上，不僅有效防止框架變形，而且有利于整機的裝配精度，提高 了機器可靠性和穩(wěn)定性； （ 3）特殊設計的進瓶工作臺、推瓶螺桿、進瓶過渡輪等進瓶系統(tǒng)，達到了高速進瓶的穩(wěn)定流暢。能夠保證滅菌后的瓶子“先進先出”的進瓶次序； 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ 4）出瓶配有導向轉(zhuǎn)換開關(guān)，有計數(shù)功能，并由出瓶螺桿將瓶子送人收集盤 ; (5) 直線連續(xù)、楔塊輸瓶系統(tǒng)可作水平移動，在一定規(guī)格內(nèi)瓶子不需更換模具。 瓶 機控制系統(tǒng)特點： （ 1）大型觸摸屏操作，帶有操作提示導航功能，操作過程實現(xiàn)可視化； （ 2）多臺驅(qū)動馬達采用伺服控制，操作人員可在觸摸屏上調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)； （ 3）未加塞的瓶子有自動剔除功 能，更能滿足與凍干機自動上料系統(tǒng)的對接。 同時，根據(jù)客戶的不同要求，可在此臺 洗瓶 機上增加相應的功能，如：（ 1）可加裝瓶子預充和 洗瓶 后充惰性氣體裝置；（ 2）可設定每個 洗瓶 泵與 洗瓶 對應瓶子自動脫離進入取樣盤內(nèi)，以便對號檢測；（ 3）膠塞進料時配有“清潔進料”裝置。 2 設計任務 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的旋轉(zhuǎn)工作臺有 4個工位，旋轉(zhuǎn)工作臺有 6個槽，在圓周上對稱分布， 4個工位分別是輸入、 洗瓶 、封裝、輸出。 每天工作 24 小時，一年工作 365天，工作環(huán)境潮濕。 3 旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的設計 表 3瓶 機技術(shù)參數(shù)表 方案號 轉(zhuǎn)臺直徑 動機轉(zhuǎn)速 r/瓶 速度 r/ 500 960 10 通過 綜合考慮 ，最終確定了 轉(zhuǎn)臺直徑 500動機轉(zhuǎn)速 960r/裝速度 10r/使用間歇機構(gòu)，采用槽輪機構(gòu)。在工作時，使普通的含量為 550 使用間歇機構(gòu)，采用凸輪機構(gòu)。在工作時，同樣能夠使 550 使用不完全齒輪機構(gòu)，在工作時同樣能夠滿足工作需求。 選定方案 三 ：間歇機構(gòu)，采用 不完全齒輪 機構(gòu)。因為 不完全齒輪 機構(gòu)可以 實現(xiàn)設計要求，結(jié)構(gòu)相對簡單。 瓶 機的總體設計 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 電動機減速器錐齒輪主動輪從動輪成品固定工作臺灌瓶泵壓蓋機構(gòu)旋轉(zhuǎn)工作臺圖 3如圖 3旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的工作流程。電動機接減速器，減速器通過錐齒輪改變傳動方向，錐齒輪接 不完全齒輪主動輪 ，實現(xiàn)間歇運動，灌瓶泵、壓蓋機構(gòu)固定在旋轉(zhuǎn)工作臺 的的上方，實現(xiàn)相應的工序，最后通過帶傳動輸出成品。 選擇電動機的類型 Y 系列電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部之特點， B 級絕緣，工作環(huán)境溫度不超過 +40 攝氏度，相對濕度不超過 95%，海拔高度不超過 1000m，額定電壓 380V，頻率 50 金及起重用電動機大多采用繞線轉(zhuǎn)子，但對于 30下電動機以及在起動不是很頻繁而電網(wǎng)容量又許可滿壓起動的場所，也可采用籠型 轉(zhuǎn)子。 按照工作要求和條件，選用 [8] 定電動機轉(zhuǎn)速 因為設計參數(shù)給定的電動機轉(zhuǎn)速為 960r/以選擇電動機的方案有三種如下表3表 3電動機的選擇方案 電動機型號 額定功率 （ 滿載轉(zhuǎn)速 （ r／ 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)據(jù) 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量（ 960 3 960 3 60 4 通過考慮安全生產(chǎn)，生產(chǎn)效率等問題，選擇 速器的選擇 根據(jù)旋轉(zhuǎn)型 洗瓶 機的工作環(huán)境和工作條件，選擇較為實用的減速器。選擇 ]。 （ 1） 承載能力如表 3 3公稱傳動比 ?輸出轉(zhuǎn)速2n ? ?軸距 a ? ?實際傳動比 i 4 960 240 100 4 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ 2） 3A? ??????????????75 260 100 28 42 127 8 31 48 82 167 14 上表 C? ??????? ? ??m? ?) d3 n 22 225 - 140 5 102 122 125 15 4 35 要求； 60r/ 不完全齒輪 機構(gòu)工作原理 不完全齒輪機構(gòu)是由 齒輪機構(gòu)演變而得的一種 間歇轉(zhuǎn)動。 即在主動輪上只做出一部分齒，并根據(jù)運動時間和停歇時間的要求，在從動輪上做出與主動輪輪齒相嚙合的輪齒。當主動輪作連續(xù)回 轉(zhuǎn)運動時，從動輪作間歇回轉(zhuǎn)運動。在從動輪停歇期內(nèi)，兩輪輪緣各有鎖止弧起定位作用 以防止從動輪游動。 [10] 不完全齒輪的機構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，設計時從動輪的運動間歇時間和靜止時間的比例可以在較大范圍內(nèi)變化。其缺點是有較大沖擊，故只適用于低速、輕載場合。 [10] 完全齒輪 機構(gòu)的設計 應為工作臺有 6個工位，為實現(xiàn)間歇運動，不完全齒輪的從動輪應有 6個齒槽，這樣才能實現(xiàn) 主 動輪轉(zhuǎn) 6周， 從 動輪轉(zhuǎn)一周。其機構(gòu) 如圖 3 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 3圖 3圖 3 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 不完全齒輪的設計參數(shù)如下 表 3不完全齒輪參數(shù)表 主動輪 從動輪 模數(shù) 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 壓力角 分度圓直徑 5 00 70 00 150 齒頂高 5根高 全高 頂圓直徑 8060根圓直徑 圓直徑 距 圓齒距 厚 槽寬 隙 準中心距 軸徑 1106100 標準普通 些材料包括頂膠 1，抗拉體 2,，底膠 3,，包布 4，其組成方式如圖 3通 帶和繩芯 設計選用繩芯 [11] 示，如表 3-6 b 3帶的截面尺寸 通過查圖可以確定 V 帶類型，普通 V 帶選型圖在 《機械設計（第八版）》 157 頁，由于電動機轉(zhuǎn)速為 960r/動機功率為 通過圖可確定 型。 表 3 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 普通 V 帶的帶型 節(jié)寬 高度 橫截面積2楔角 基準長度帶長修正系數(shù) A 7 。40 800 數(shù) 的 選擇 V 帶輪的輪槽與所選用的 則帶輪輪槽為 V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 了使 40 。 V 帶安裝到輪槽中以后，一般不應超出帶輪外圓，也不應與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準直徑到帶輪外圓和底部的最小高度 [11] 槽輪工作表面的粗糙度為 表 3面尺寸 槽型 e d A 5± 112 圖 3槽截面尺寸 帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及 輪轂上下不允許又砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進行修補；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反只要做動平衡。 ] 常用的帶輪材料為 速較高時可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成，小功率是可以用鑄鋁或塑料。 V 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。 根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同， 板式，孔板式，橢圓輪輻式。 [11] V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準直徑有關(guān)。因為 大 帶輪的基準直徑為 112小于 300以采用孔板式。如圖 3： f h f a d a h u e B 34° b d 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 3輪孔板式 主軸的具體尺寸如圖 3圖 3主軸 得到軸的各段尺寸為： ， ? ， ? ， ? ， ? 所以主軸的總長度為 02 2 01 0 06060321 ????????? 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 彎曲應力校核公式： ? ? ? ?1322d ??? ???? ?? ?122 ??? 式中： ? — 軸計算截面上的工作應力（ d — 軸直徑； M — 軸計算截面合成彎矩； T — 軸計算截面上的合成轉(zhuǎn)矩； ? — 轉(zhuǎn)應力對稱循環(huán)變化時， ? =1； — 轉(zhuǎn)應力不變時， ? ?? ?10 0 ????； — 轉(zhuǎn)應力不變時， ? ?? ?1 0 ????； ? ?1??— 許用疲勞應力（ 主軸的材料選用 40過機械設計手冊（軟件版） 輸出結(jié)果如下： 軸的編號： 001 軸的名稱：階梯軸 軸的轉(zhuǎn)向方式：單向恒定 軸的工作情況：無腐蝕條件 軸的轉(zhuǎn)速： 10r/ 功率 : 轉(zhuǎn)矩： 5252500N2 所設計的軸是實心軸 材料牌號： 40質(zhì) 硬度 ( 230 抗拉強度： 750 屈服點： 500曲疲勞極限： 335 扭轉(zhuǎn)疲勞極限： 195用靜應力： 300 許用疲勞應力： 186定軸的最小直徑如下： 所設計的軸是實心軸 A 值為： 115 許用剪應力范圍： 30～ 40小直徑的理論計算值： 滿足設計的最小軸徑： 20的結(jié)構(gòu)造型如下： 軸各段直徑長度： 長度 直徑 60 30 60 35 100 60 220 20 軸的總長度： 440 軸的段數(shù)： 4 軸所受支撐的信息： 直徑 距左端距離 30 10 60 170 支反力計算 距左端距離 水平支反力 垂直支反力 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 10 距左端距離 水平支反力 垂直支反力 70 內(nèi)力 x/ d/ 2 210 30 0 0 90 35 70 60 40 20 訂裝配方案：固定工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺，從上面裝； 固定套筒，從動輪，主動輪輪支撐盤，從下面裝。 由于減速器和電機是水平布置，主軸是垂直布置，為了傳遞動力，需用到改變傳動方向的機構(gòu)，有渦輪蝸桿傳動和錐齒輪傳動兩種選擇，但是渦輪蝸桿傳動是用于大傳動比的傳動機構(gòu)，此處需要的是改變傳動方向，不改變傳動比的機構(gòu)，故需用錐齒輪傳動。 錐齒輪的參數(shù)如下表所示 表 3大錐齒輪 小錐齒輪 模數(shù) 2 2 齒頂高系數(shù) 錐角 450 450 齒數(shù) 60 60 齒寬 15 15 齒輪軸軸徑 齒厚 孔徑 40 22 8 16 20 20 瓶 機 的機架設計 機架為兩塊 鐵 通過螺栓連接 而成的，長寬高分別為 1329、 1354、 1098，基本外形如 33 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 3架正視圖 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 3架 俯視圖 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4 總結(jié) 設計進程： 撰寫開題報告，通過查閱相關(guān)資料，了解了本設計的意義和可行性。 開始考慮設計方案，在圖書館借閱相關(guān)書籍，借鑒類似的成形產(chǎn)品的機構(gòu)。 方案確定，開始進行相關(guān)數(shù)據(jù)的計算 ，畫零件圖，槽輪機構(gòu)的設計，錐齒輪的設計，傳動比的分配，帶傳動的設計，電動機的選擇，減速器的選擇。 畫裝配圖，撰寫設計說明書，指導老師審閱，給出修改意見，修改設計說明書，修改轉(zhuǎn)配圖，軸的校核。 通過本次設計，我學會了很多東西。首先，我了解到原來減速器可以和電機整合到一起成為一個整體，叫做減速電機。其次學會了一些軟件的應用，像軸的校核使用的機械設計手冊軟件版，減速器圖紙的生成使用的 時也了解到，大學四年在學校所學的東西都是一些非?；A的東西，比如我們進行的課程設 計 — 減速器的設計，現(xiàn) 在發(fā)現(xiàn)居然都出版了一本《減速器選用手冊》，里面幾乎涵蓋了所有的減速器類型。當然，萬丈高樓平地起，沒有基礎是不行的，但是我覺得自己的知識面還是有點窄，在今后的學習中應該時刻注意提高自己。 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 致 謝 首先 感謝 長沙學院 ，感謝學校錄取了我，讓我成為一名大學生，有更好的機會深造自己，提高自己的學識，為我的素質(zhì)的培養(yǎng)提供了 許多進步的機會 。 其次 感謝 機電工程系 ，在大一到大三的 兩年多的 時間里，是 機電工程系 的各位老師和領(lǐng)導為我們提供了寬松的生活環(huán)境，優(yōu)質(zhì)的學習條件，安定 的學習外部環(huán)境。 感謝 機電工程系 的各位老師和領(lǐng)導，為我們大三到大四的一年多時間里付出了辛勤的勞動和熱情的汗水。 由衷的感謝我的指導老師肖愛玲老師。肖老師 認真負責的工作態(tài)度讓我敬佩，對我在設計過程中遇到的各種問題能夠及時的解答，對我的設計嚴格要求，讓我在這次設計中收獲了許多做學問和做人的知識。 我選擇了塔里木大學，塔里木大學成就了我。在大學四年的生活里，我結(jié)識了很多志同道合的同學、朋友，也認識了很多品德高尚、學識淵博的老師， 他們在生活和學習上給了我很多幫助。 感謝所有的給予我?guī)椭娜?，感謝所有關(guān)心我的人，感謝 你們?。?！ 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 參考文獻 [1] 劉守謙 輕工機械 [J]2007， 2， 6～ 8. 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