机械原理课程设计设计题目：灌装机学院：动力与机械学院专业：机械设计制造及其自动化专业学号：*************设计者：***指导老师：***完成时间：2011年7月7日目录灌装机各执行机构包括实现转台间歇转位的转位机构，实现输瓶、卸瓶运动的机构，实现灌装的机构，实现封口的压盖机构。
各执行机构必须满足工艺上的运动要求，可有多种不同形式的机构供选择。
执行构件的功能分解框图参见图2。
机械的工作循环图参见图3.图2 功能分解框图图3 工作循环图3.1输瓶（卸瓶）机构输瓶机构将传送带送来的空瓶放入输瓶工位。
为避免传送带与转台相干涉，传送带从侧向靠近转台。
参见图4. 图4 输瓶卸瓶机构3.2转位机构该机构可以采用槽轮机构、不完全齿轮机构等，以实现工作转台的间歇转动。
通过对比，方案中最终选择槽轮机构。
他能保证转台停歇可靠，更准确对容器进行灌装和封口。
参见图5。
图5 槽轮机构3.3定位机构为准确对容器进行灌装和封口，保证转台停歇可靠，故可设置一个辅助机构作为转台的定位（锁紧）机构，定位机构可采用凸轮机构等。
也可通过一定的结构形式来实现转台的定位。
如图6所示为凸轮机构模型。
图6 凸轮机构3.4 灌装机构灌装动作可采用灌装泵实现灌装，泵固定在相应工位的上方。
本设计方案不贵器进行设计，故未将其在图中表示出来。
容器灌装完成后采用软木塞或金属盖、旋盖等封口，常用的封口形式参见图7。
塞、盖可先由气泵吸附在封口机构上，再视具体封口件的不同，由封口机构压入瓶口，或通过压盖模将瓶盖紧固在瓶口，或由旋转构件将旋塞旋上瓶口。
吸附装置此次不作设计，仅设计封口机构。
封口机构可采用平面连杆机构、凸轮机构等。
图7 几种常见封口形式4.2 机构设计设计各机构画出机构简图，并作出机器的运动方案示意图和运动循环图。
（1）设计减速机构并确定各齿轮传动比。
采用周转轮系，各齿轮啮合情况如图4-1所示。
其中z1=22,z12=24, z2′=26, z3=24 ,m=5，压力角、齿顶高系数、顶隙系数都取标准值。
i mn H=w n−w H0−w H=−i mH+1i mH=1−i H mn即i3H=1−22×2624×24=1144图4-1 轮系代入数据可知：i H3=1i3H =1144=10此即为所需的工作转速n=10z1=22z12=24z2′=26z3=24m=5h a∗=1c∗=0.25 n出=10rpm（2）设计转位机构并画出结构件图（用机械原理课程设计平台软件和CAD软件设计）。
生成的模型如图4-2槽数6销数1中心距173.18圆销半径4; 图4-2 槽轮机构槽轮设计参数为：槽轮槽间角φ=2φ2=60槽间角对应销轮运动角2α=φπ−2φ2=120圆销中心回转半径149.9785槽轮外圆半径86.682槽轮槽长95.44运动系数k=t dt⁄=0.3333动停比ϵ=0.5。
φ=60°2α=120°d=149.9785 r=86.682l=95.44k=0.3333 ϵ=0.5h=40n=10r b=25r r=8e=0δ=150°δ1=90°（3）设计灌装机构并画出构件图，计算相关参数，分析凸轮构建的各个运动状态。
所设计和计算的凸轮参数如下:其中推程为正弦运动规律，回程为余弦运动规律：推程h=40，转速n=10，基圆半径rb=25，滚子半径rr=8，推程起始角为0、终止角为150，回程起始角为270，终止角为360，推程许用压力角为38，回程许用压力角为70。
如下各图所示为设计的凸轮及其相应构件的简图。
图4-3为所设计的凸轮（用CAD采用反转法设计的），图4-4为给定参数后生成的凸轮模型（在机械原理课程设计平台中生成的），4-5为转速为10的凸轮机构中推杆的位移，速度，加速度运动规律曲线,即凸轮工作图。
图4-3 图4-4图4-5用机械原理课程设计平台软件对该凸轮机构进行运动分析的到相关参数如下表三从动件速度从动件加速度 压力角 理论x坐标 理论y坐标 实际x坐标实际y坐标主动转角fei1 从动件位移000.00340.76790.00770.218224.99910.149416.9994 100.0869 1.42715.4739 3.2556 4.528724.6747 3.533716.7369 200.6383 5.24727.657911.56628.936824.03037.708216.125230 2.0210.801635.059621.789813.67323.305112.475315.395240 4.48417.193836.380230.248919.148322.419817.724614.5475508.021223.193631.365835.083725.479921.004123.353313.292 6012.499927.82520.928136.575532.638118.46629.393911.1534 7017.606830.2871 6.871935.407140.162814.222835.56377.677 8022.9230.1542-8.372532.180647.26287.909641.2879 2.5897 9027.981927.4493-22.169227.388152.9799-0.461645.8449-4.0797 10032.378422.6401-32.132821.53356.4177-10.455448.5656-11.9865 11035.810416.5581-36.540615.231956.9597-21.295148.9934-20.5607 12038.145210.2549-34.63039.224454.4084-32.047446.9536-29.1447 13039.4407 4.8203-26.7321 4.277949.002-41.849842.548-37.1226 14039.9337 1.194-14.2108 1.053441.3034-50.10436.1021-44.0256 1504000032.0075-56.573128.0682-49.6103 1604000021.8037-61.23419.1202-53.6975 1704000010.8386-64.099.5046-56.202 18040000-0.4558-64.9984-0.3997-56.9986 19040000-11.7364-63.9316-10.292-56.0631 20040000-22.6604-60.9221-19.8714-53.424 21040000-32.8958-56.0613-28.847-49.1614 22040000-42.1315-49.4969-36.9461-43.4049 23040000-50.0869-41.4283-43.9223-36.3294 24040000-56.5202-32.1008-49.5639-28.15 25040000-61.236-21.7979-53.6993-19.115 26040000-64.091-10.8325-56.2029-9.4993 27040-0.0103-2.89590.0091-64.99830.462-56.99850.4039 28039.6036-6.4316-67.669 5.6853-63.540611.6709-55.85419.4533 29037.228-21.7598-100.77519.2736-58.32221.6996-52.165216.5914 30031.905-38.8218-86.722234.3026-49.076728.8036-45.659421.5703 31024.0455-49.6332-32.086145.3412-37.344631.7937-36.751923.8157 32015.2476-49.134637.565250.6781-25.649231.0159-27.187823.1653 3307.5484-37.559389.637349.0883-16.071628.3037-18.741920.7625 340 2.4708-20.324399.762236.4958-9.209925.881-11.536518.2268 3500.3111-5.494863.201712.2482-4.215824.9576-4.587116.9662 3600-0.00050.62040.0011-0.038125-0.02617表三（4） 设计封口机构（曲柄滑块机构）计算相关参数并对其进行运动分析。
曲柄滑块机构如图4-6所示。
曲柄长 a=39.22 连杆长 b=408 偏心距 e=120 行程 s=80 极位夹角θ=cos −1e (a +b ）⁄−cos −1e (b −a)⁄=3.43°最小传动角 r min =cos −1e (b −a)⁄=71° 行程速比 k =180°+θ180°−θ⁄=1.04>1图4-6a=39.22 b=408 e=120 s=80θ=3.43° r min =71°k=1.04>1。