机械设计——玻璃瓶印花机构设计

机械设计,仅供参考!

机械原理课程设计

设计计算说明书

设计题目：玻璃瓶印花机构及传动装置设计者：学

号：日

完成日期：2010

年12

月

20

天津理工大学机械工程学院

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目

一设计题目

录

1.1设计目的…………………………………………………………21.2设计题目…………………………………………………………21.3设计条件及设计要求……………………………………………2

二执行机构运动方案设计

2.1功能分解与工艺动作分解………………………………………22.2方案选择与分析…………………………………………………32.3执行机构设计……………………………………………………102.4机械系统方案设计运动简图……………………………………16

三传动系统方案设计

3.1传动方案设计……………………………………………………163.2电动机的选择……………………………………………………173.3传动装置的总传动比和各级传动比分配………………………173.4传动装置的运动和动力参数计算………………………………19

四设计小结……………………………………………………………21五参考文献……………………………………………………………23

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一设计题目

1.1设计目的

机械原理课程设计是我们第一次较全面的机械设计的初步训练，是一个重要的实践性教学环节。

设计的目的在于，进一步巩固并灵活运用所学相关知识；培养应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力，使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念，并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力，提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力，以及利用现代设计方法解决工程问题的能力，以得到一次较完整的设计方法的基本训练。

机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算，是机械产品设计的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深，我们参加了此次的机械原理课程设计。

1.2设计题目：

玻璃瓶印花机构及传动装置

二、工作原理

玻璃瓶印花机需要完成三

个执行动作：置瓶座（玻璃瓶用人工依顺序装放于座中）作单向间歇（向左）直线移动；定位压块作水平方向的往复移动，以便压紧瓶颈端面或松开；下端装有上墨系统的印花弧形图章上下往复移动。通过三个执行动作的配合完成玻璃瓶印花工作。

印花过程的工作要求是：当置瓶座中的玻璃瓶由输送链（或带）移进工作位置后，停止前进，压瓶定位压块开始左移，并压紧瓶颈，使得玻璃瓶固定。此时，上方的印花弧形图章已向下移动，并压在瓶子柱面上，停止片刻后，

印花完毕。

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然后，图章上移，定位压块右移松开，输送链带着瓶移开工作位置，后一个瓶又进入工作位置，开始第二次的印花循环过程。印花后的瓶经烘干后，自动装入专用包装箱内。三、原始数据

分配轴转速n(r/min)分配轴转矩M(N·mm)玻璃瓶单程移距（mm）印花图章上下移距（mm）定位压块左右移距（mm）

1028001105020

说明：（1）工作条件：2班制，工作环境良好，有轻微振动；

（2）使用期限十年，大修期三年；（3）生产批量：小批量生产（<20台）；（4）带传动比i≤3；

（5）采用Y型电动机驱动。

(6)分配轴：与减速器输出轴相连接（各执行机构的输入轴）。

二、执行机构运动方案设计

2.1

功能分解与工艺动作分解

1）功能分解

为了实现玻璃瓶印花的总功能，将功能分解为：向下印花功能，左右往复运动定位压块定位功能，上下间歇运动功能。

2）工艺动作过程

要实现上述分功能，有下列工艺动作过程：

（1）当置瓶座中的玻璃瓶由输送链（或带）移进工作位置后，停止

前进。

（2）定位压块此时向左运动压紧玻璃瓶，使的玻璃瓶固定。

（3）上方的印花机构开始向下运动，并压在瓶子柱面上，间歇停留片刻后离

开，印花完成，将成型后的玻璃瓶经过传送带送走，完成一个循环。

2.2方案选择与分析

1.概念设计

根据以上功能分析，应用概念设计的方法，经过机构系统搜索，可得“形态学矩阵”的组合分类表，如表1所示。表1

组合分类表

曲柄滑块机构曲柄滑块机构组合机构

组合机构组合机构凸轮机构

曲柄滑块机构凸轮机构齿轮机构

弧形图章机构功能定位压块功能置瓶座功能

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总共可实现N=5*5*3=75种设计方案

2.方案选择

1)弧形图章机构方案选择

弧形图章机构的主要要求是，主动件做回转运动，从动件做上下往复运动，根据功能要求，考虑功能参数（如生产率、生产阻力、行程和行程速比系数等）及约束条件，可以构思出如下能满足从动件(执行构件，上模)作直线往复运动的一系列运动方案。

方案一

方案二

方案三

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方案四

方案五

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表2弧形图章机构部分运动方案定性分析

方案号１２３４５

主要性能特征

功运动变换满足满足满足满足满足

能增力

一级传动角②较大小小较大小

功能质量二级传动角一般---大---较大

工作平稳性一般有冲击较平稳平稳一般

磨损与变形一般剧烈一般强一般

效率较高较高高低高

复杂性

经

济适用性

成本最小一般较高较高低

较小大较大最大运动尺寸

加工装配难度低较难最难最难易

强无弱强强

易简单复杂最复杂较简单

对以上方案初步分析如表2。从表中的分析结果不难看出，方案2,3,4,的性能明显较差；方案

1,5有较好综合性能，且各有特点，方案1,5可

作为被选方案，待运动设计，运动分析和动力分析后，通过定量评价选出最优方案。

2)定位压块机构的方案选择方案一

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方案二

方案三

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方案四

方案五

表3定位压块机构部分运动方案定性分析

功

方案号

运动变换满足满足满足满足满足

能

经

工作平稳性平稳平稳有冲击平稳平稳

磨损与变形一般一般较大一般一般

效率较高较高一般较低较低

济适用性复杂性简单简单复杂简单简单

加工装配难度简单一般最难较难一般

成本较低较低高高低

运动尺寸较小较小大较小较大

间歇送进

无有无有无

12345

对以上方案初步分析如表3。从表中的分析结果不难看出，方案3，4的性能较差；方案1,2较好，而方案2可为最优方案。

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3)置瓶座机构设计方案

方案一

方案二

表4

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方案三

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