灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】

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我國(guó)飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)起步晚，建國(guó)后基本上采用的是手工灌裝，工藝落后，灌裝速度慢，而且在衛(wèi)生上也存在很大問(wèn)題，嚴(yán)重影響了我國(guó)飲料行業(yè)的發(fā)展。西方各國(guó)對(duì)灌裝機(jī)發(fā)展十分重視，不僅種類(lèi)齊全，而且自動(dòng)化程度高，集機(jī)、電、光、聲、磁為一體的高新技術(shù)灌裝機(jī)正在不斷涌現(xiàn)。在產(chǎn)品節(jié)能化、資源高利用化、生產(chǎn)高效率化、高新技術(shù)實(shí)用化、科研成果商業(yè)化成了西方發(fā)達(dá)國(guó)家拉大同其他發(fā)展國(guó)家差距的重要方面在飲料灌裝、包裝設(shè)備方面不斷的向高的方向發(fā)展.v3 3工作原理工作原理v3.13.1供瓶機(jī)構(gòu)的組成供瓶機(jī)構(gòu)的組成 v1-底座 2-軸承 3-傳動(dòng)輪 4-托架 5-轉(zhuǎn)盤(pán) 6-彈片 7-傳送帶 8-間歇轉(zhuǎn)盤(pán) 9-齒輪 10-傳送帶 11-電機(jī) 12-支撐架3.2供瓶機(jī)構(gòu)的原理供瓶機(jī)構(gòu)的原理 理瓶機(jī)構(gòu)理瓶機(jī)構(gòu)：瓶子彈片和托架固定在一起，托架與軸的連接不是固定連接，即心軸的旋轉(zhuǎn)不能帶動(dòng)托架和彈片的旋轉(zhuǎn)，托盤(pán)通過(guò)鍵固定在心軸上，托盤(pán)可以隨著心軸一起旋轉(zhuǎn)。由于生產(chǎn)過(guò)程中將瓶放在托盤(pán)上，利用離心力的作用瓶也會(huì)隨著托盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)。底座上面安裝有檔欄，檔欄就安裝在托盤(pán)外面可以保證瓶在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)掉落。同時(shí)瓶在隨著托盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中碰到彈片，在彈片力的作用下瓶就會(huì)向外移動(dòng)，最后一起運(yùn)動(dòng)到檔欄上的引導(dǎo)部分，這樣就可以將瓶全部按順序引入傳送帶。3.2供瓶機(jī)構(gòu)的原理供瓶機(jī)構(gòu)的原理 傳送機(jī)構(gòu)傳送機(jī)構(gòu)：瓶子從理瓶機(jī)構(gòu)出來(lái)進(jìn)入傳送帶，利用滑動(dòng)摩擦力使瓶子跟隨傳送帶一起向前運(yùn)動(dòng) 3.2供瓶機(jī)構(gòu)的原理供瓶機(jī)構(gòu)的原理 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)：電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)減低轉(zhuǎn)速，輪和短軸之間用鍵連接，從而短軸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，短軸上連接有不完全齒輪機(jī)構(gòu)的小輪，小輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大輪做間歇運(yùn)動(dòng)，又由于大輪安裝在長(zhǎng)軸上，從而長(zhǎng)軸也做間歇運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)軸做間歇運(yùn)動(dòng)那么安裝在其上的轉(zhuǎn)盤(pán)也做間歇運(yùn)動(dòng)，從而由帶傳送過(guò)來(lái)的瓶由轉(zhuǎn)盤(pán)卡位后，也做間歇運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。4 4 主要部件的設(shè)計(jì)主要部件的設(shè)計(jì)4.14.1不完全齒輪的設(shè)計(jì)不完全齒輪的設(shè)計(jì) 在主動(dòng)齒輪只做出一個(gè)或幾個(gè)齒，根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間的要求在從動(dòng)輪上作出與主動(dòng)輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，與齒輪傳動(dòng)一樣，無(wú)齒部分由鎖止圓弧定位使從動(dòng)輪靜止。利用電機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min，且設(shè)計(jì)間歇轉(zhuǎn)盤(pán)八工位每轉(zhuǎn)45度停歇，設(shè)計(jì)完全齒輪齒數(shù)為40，模數(shù)為5，可計(jì)算出不完全齒輪齒數(shù)為20，中心距150mm。4.2 4.2 傳送裝置的設(shè)計(jì)傳送裝置的設(shè)計(jì)4.2.14.2.1傳送帶傳送帶 由于帶傳動(dòng),有一個(gè)初張緊力,使帶與帶輪間有一個(gè)壓力。當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶輪就會(huì)給帶一個(gè)圓周方向的切向力，使帶與帶輪同步的運(yùn)動(dòng)。由于帶是連續(xù)的，所以帶就不斷的沿著主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)。放在傳動(dòng)帶上的物體和傳動(dòng)帶帶之間也有正壓力，傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，在摩擦力的作用下傳動(dòng)帶給它上面的物體一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的力，使物體運(yùn)動(dòng)。4.2.24.2.2皮帶輪皮帶輪 帶傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：1緩和載荷沖擊 2運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪聲 3制造和安裝精度不像嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格 4過(guò)載時(shí)引起打滑，防止其他零件損壞5增加帶長(zhǎng)適應(yīng)中心距較大的工作條件。缺點(diǎn)：傳遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和軸上壓力都比嚙合傳動(dòng)大；帶的壽命較短5 5 創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì) （1）供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，將灌裝生產(chǎn)線(xiàn)整體機(jī)械化和自動(dòng)化，利用供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使人工將瓶子放置在傳送帶上所生產(chǎn)的效率大大增加，減少了人力物力，增加了灌裝效率 （2）間歇轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)，利用不完全齒輪的間歇特性，不完全齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠，從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間可在較大范圍內(nèi)變化。使間歇轉(zhuǎn)盤(pán)能與灌裝機(jī)相契合。并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便THANKS謝謝大家的觀看！誠(chéng)請(qǐng)各位老師指正！ 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄表 年 月 日 學(xué)生姓名 班級(jí) 課題名稱(chēng) 課題完成進(jìn)度（學(xué)生自述） 存在的問(wèn)題及整改措施（學(xué)生自述） 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（課題進(jìn)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)、整改措施等） 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 學(xué)院意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 班級(jí) 農(nóng)機(jī)16-4 學(xué)生姓名 李明原 學(xué)號(hào) 8031212407 課題名稱(chēng) 山楂去核機(jī)的設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 2015年10月15日——2016年05月28日（共 14 周） 指導(dǎo)教師 肖愛(ài)玲 職稱(chēng) 講師 課題內(nèi)容 發(fā)展食品包裝機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約大量勞動(dòng)力，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于食品衛(wèi)生，提高生產(chǎn)質(zhì)量，降低山楂果實(shí)破損率，保證山楂產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，小型山楂山楂機(jī)有非常好的應(yīng)用前景： 1.選擇合適動(dòng)力傳遞方式，設(shè)計(jì)工作裝置和傳動(dòng)裝置。 2.繪制二維裝配圖和零件圖。 3.要求利用Solidworks繪制三維圖。 擬定工作進(jìn)度（以周為單位） 第1～2周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 第3～4周 根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的山楂去核機(jī)機(jī)械，確定山楂去核機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案，繪制總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。 第5～6周 根據(jù)工作要求，計(jì)算并查閱相關(guān)手冊(cè)，選擇和設(shè)計(jì)各零部件。 第7～9周 運(yùn)用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。 第10～11周 運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 第12周 從工藝性能，經(jīng)濟(jì)性能，實(shí)用性能等方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、校核、修正。 第13周 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 第14周 整理材料，準(zhǔn)備答辯。 主要參考文獻(xiàn): [1]劉暢，宿敬.山楂機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].黑龍江科技信息.2009(33)：136-139 [2]陳佳，宋少江.果核類(lèi)山楂機(jī)的研究進(jìn)展[J].中藥研究與信息.2005(07)：121-127 [3]陳芳.中心定位式果核類(lèi)山楂機(jī)的設(shè)計(jì)[J].糧油加工與食品機(jī)械.1997(05)：56-59 [4]金瑩，何蔚娟，張秀軍.果核類(lèi)水果山楂機(jī)現(xiàn)狀的分析[J].中國(guó)農(nóng)村小康科技.2005(03)：83-87 [5]陳芳，劉法治，鄧春巖.去核定位機(jī)理的研究與定位機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)[J].河南職技師院學(xué)報(bào).1999(01)：123-126 [6]李明，連文偉，鄧干然.我國(guó)果核類(lèi)水果山楂機(jī)具的現(xiàn)狀及亟待研究的技術(shù)問(wèn)題探討[J].糧油加工與食品機(jī)械.1999(03)：56-591 任務(wù)下達(dá)人（簽字） 同意按此計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì) 年 月 日 任務(wù)接受人意見(jiàn) 任務(wù)接受人簽名 年 月 日 注：1、此任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。 2、此任務(wù)書(shū)須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開(kāi)始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。 3、此任務(wù)書(shū)一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。 200 年 月 第 期 灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 何鵬旭 （塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院， 阿拉爾 843300） 摘 要：灌裝機(jī)是酒水、飲料類(lèi)等食品加工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一。目前正向著灌裝的高速化、精確化；以及智能化、多功能化方向發(fā)展。 本文針對(duì)傳統(tǒng)罐裝機(jī)性能比較單一、自動(dòng)化程度低、通用性差，灌裝速度調(diào)整不方便，而且難以適用瓶形、液體物料及灌裝規(guī)格的變化等問(wèn)題，結(jié)合全自動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)灌裝的工藝流程，分析了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的工作過(guò)程及其主要部件的功能，重點(diǎn)介紹了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)的工作原理及控制要求在全自動(dòng)灌裝、包裝生產(chǎn)線(xiàn)中，液體灌裝機(jī)是包裝機(jī)械的重要組成部分之一，其主要用在食品、化工等輕工行業(yè)中。 全自動(dòng)液體灌裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了灌裝生產(chǎn)高速化、精確化、智能化、多功能化以及操作界面人性化的要求。對(duì)灌裝工作過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及動(dòng)態(tài)管理，提高了液體灌裝的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞：灌裝；包裝；灌裝機(jī)；供瓶系統(tǒng)免耕播種機(jī) 中圖分類(lèi)號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： - 4 - 0 引言 隨著食品工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，食品的需求量和種類(lèi)與日俱增，食品包裝也日漸突出。食品包裝機(jī)械是對(duì)食品進(jìn)行完成全部或部分包裝過(guò)程的機(jī)器。包裝過(guò)程包括充填、裹包、封口等主要包裝工序，以及與其相關(guān)的前后工序、計(jì)量等輔助設(shè)備。食品包裝機(jī)械是食品工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。發(fā)展食品包裝機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約大量勞動(dòng)力，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于食品衛(wèi)生，提高生產(chǎn)質(zhì)量，還可以改善環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)約原料[1]。 灌裝機(jī)械是食品包裝機(jī)械中的一種，通常將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱(chēng)為灌裝機(jī)械。在自動(dòng)灌裝機(jī)中，按照灌裝的工藝要求、速度、間距和狀態(tài)，準(zhǔn)確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤(pán)升降托瓶臺(tái)上，是保證灌裝機(jī)正常而有序地工作的關(guān)鍵。常用的供送裝置有鏈帶式、動(dòng)梁推進(jìn)式、螺桿和星型撥輪等。供瓶機(jī)構(gòu)是液體灌裝機(jī)的必要組成部分，它在液體灌裝機(jī)中起到承上啟下的作用，完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證灌裝動(dòng)作的順利完成，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化操作[8]。我國(guó)飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)起步晚，建國(guó)后基本上采用的是手工灌裝，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)啤酒廠和汽水廠都是使用國(guó)外早期比較落后的設(shè)備，工藝落后，灌裝速度慢，而且在衛(wèi)生上也存在很大問(wèn)題，嚴(yán)重影響了我國(guó)飲料行業(yè)的發(fā)展。改革開(kāi)放后，隨著輕工業(yè)的迅速發(fā)展，一方面我國(guó)先后引進(jìn)了一些國(guó)外灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，在改造一些飲料生產(chǎn)企業(yè)的同時(shí)，另一方面我國(guó)也在自行研制，這就促進(jìn)了我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期， 開(kāi)發(fā)出各種自動(dòng)、半自動(dòng)中小型的灌裝機(jī)械，提供給國(guó)內(nèi)大批飲料廠，促進(jìn)了我國(guó)飲料業(yè)的迅速發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國(guó)采用技術(shù)貿(mào)易結(jié)合的方式，引進(jìn)德國(guó)SEN公司20000瓶／小時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)和日本三菱公司18000瓶／d,時(shí)的含氣體飲料灌裝線(xiàn)的制造技術(shù)，到1991年又引進(jìn)了德國(guó)KHS公司36000瓶／d,時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)及生產(chǎn)技術(shù)。 這樣，我國(guó)不僅能夠生產(chǎn)中小型的灌裝機(jī)，而且開(kāi)始生產(chǎn)大型灌裝機(jī)。我們參照國(guó)外全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的先進(jìn)機(jī)型，結(jié)合國(guó)內(nèi)液體灌裝的實(shí)際情況，獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并制造新型全自動(dòng)液體灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，并根據(jù)測(cè)算，與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，價(jià)格僅是進(jìn)口設(shè)備35％， 并且完全可以代替進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品，具有良好的價(jià)格性能比，同時(shí)技術(shù)水平也上了一個(gè)臺(tái)階，將我國(guó)液體灌裝設(shè)備制造業(yè)的整體水平提高到一個(gè)新的水平。我國(guó)的灌裝機(jī)械制造業(yè)，經(jīng)歷了仿制、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、創(chuàng)新、自主開(kāi)發(fā)的過(guò)程，技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新的速度很快，而且在不斷縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之間的差距。秸稈殘茬覆蓋地表，保護(hù)土壤，減少水土流失和土 1 設(shè)計(jì)原理及機(jī)構(gòu) 1.1 設(shè)計(jì)原理 1.1.1理瓶機(jī)構(gòu)的工作原理 理瓶機(jī)構(gòu)的工作原理由圖3-1可知。電機(jī)通過(guò)帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)心軸旋轉(zhuǎn)。 彈片和托架固定在一起，再把托架通過(guò)支架固定在底座上面，托架與軸的連接不是固定連接，心軸的旋轉(zhuǎn)不能帶動(dòng)托架和彈片的旋轉(zhuǎn)，彈片在沒(méi)接觸到瓶時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。 托盤(pán)通過(guò)鍵固定在心軸上，托盤(pán)可以隨著心軸一起旋轉(zhuǎn)。由于生產(chǎn)過(guò)程中將瓶放在托盤(pán)上，因此瓶也會(huì)隨著托盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)。底座上面安裝有檔欄，檔欄就安裝在托盤(pán)外面可以保證瓶在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)掉落。 同時(shí)瓶在隨著托盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中碰到彈片，在彈片力的作用下瓶就會(huì)向外移動(dòng)，最后一起運(yùn)動(dòng)到檔欄上的引導(dǎo)部分，這樣就可以將瓶全部按順序引入傳送帶。 1-底座 2-轉(zhuǎn)盤(pán) 3-托架 4-擋板 1.2 總體設(shè)計(jì) 分體式小麥免耕播種機(jī)結(jié)構(gòu)示意，如圖2所示。 1-底座 2-軸 3-帶輪 4-托架 5-轉(zhuǎn)盤(pán) 6-彈片 7-傳送帶 8-間歇轉(zhuǎn)盤(pán) 9-齒輪 10-傳送v帶 11-電機(jī) 12-支撐桿 1.1.2傳送帶的工作原理 由于帶傳動(dòng),有一個(gè)初張緊力,使帶與帶輪間有一個(gè)壓力。當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶輪就會(huì)給帶一個(gè)圓周方向的切向力，使帶與帶輪同步的運(yùn)動(dòng)。由于帶是連續(xù)的，所以帶就不斷的沿著主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)。 放在傳動(dòng)帶上的物體和傳動(dòng)帶帶之間也有正壓力，傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，在摩擦力的作用下傳動(dòng)帶給它上面的物體一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的力，使物體運(yùn)動(dòng)。 1.1.3間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的工作原理 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)減低轉(zhuǎn)速，輪和短軸之間用鍵連接，從而短軸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，短軸上連接有不完全齒輪機(jī)構(gòu)的小輪，小輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大輪做間歇運(yùn)動(dòng)，又由于大輪安裝在長(zhǎng)軸上，從而長(zhǎng)軸也做間歇運(yùn)動(dòng)。 長(zhǎng)軸做間歇運(yùn)動(dòng)那么安裝在其上的轉(zhuǎn)盤(pán)也做間歇運(yùn)動(dòng)，從而由由傳送帶傳送過(guò)來(lái)的瓶由轉(zhuǎn)盤(pán)卡位后，也做間歇運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 2.1 不完全齒輪的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇 根據(jù)不完全齒輪機(jī)構(gòu)，選取一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪（傳動(dòng)裝置的齒輪1和齒輪2），具體參數(shù)為： 中心距： 分度圓半徑： （4-1） 可得： 基圓半徑：由式 （4-1-1） 可得： 2.2.1 電機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 從機(jī)構(gòu)所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)入手，每秒生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品，這樣要保證八工位轉(zhuǎn)盤(pán)在一秒內(nèi)完成停止兩個(gè)動(dòng)作。經(jīng)過(guò)考慮，在運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，將停止時(shí)間定為2/3秒，八工位轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間則為1/3秒，轉(zhuǎn)盤(pán)與從動(dòng)輪同軸，有相同的運(yùn)動(dòng)情況，故從動(dòng)輪撥盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)2/3圈所用的時(shí)間為1/3秒。他的轉(zhuǎn)速可以求出：（2/3）r/（2/3）s=1r/s 通過(guò)軸之間的傳動(dòng)關(guān)系，不難看出，轉(zhuǎn)速仍為一圈每秒。再加上齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)，他們的傳動(dòng)比均為5，可得電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為： 2.3電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 電動(dòng)機(jī)主要有Y，YZ，YZR系列，無(wú)特殊需要，一般選取Y系列的三相交流異步電動(dòng)機(jī)；而YZ，YZR系列一般用于頻繁啟動(dòng)，制動(dòng)和換向，具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力。我們所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)對(duì)于工作無(wú)特殊要求，選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。適當(dāng)加大刀的回轉(zhuǎn)半徑,增大刀軸離地間隙。 2.2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置就是把動(dòng)力裝置的動(dòng)力傳遞給工作機(jī)構(gòu)等的中間設(shè)備，常用的傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，由于帶傳動(dòng)具有緩和載荷沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪聲；制造和安裝精度不像嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格；且過(guò)載時(shí)會(huì)引起打滑，防止其他零件的損壞；增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件等優(yōu)點(diǎn)，所以選擇帶傳動(dòng)比較合適。 2.3.1 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇 確定計(jì)算功率；查表得工作情況系數(shù) 2.3.2選擇帶型 由于，小帶輪轉(zhuǎn)速 2.3.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑 查表取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑，根據(jù)公式，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為150mm。驗(yàn)證帶的速度由 （m/s） （4-2） 式中： D——?jiǎng)虞喼睆?，mm 得V=3.92 所以帶的速度合適 2.3.4確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù)公式 （4-3） 初步確定中心距 根據(jù)公式計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： （4-4） 可得 查表選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度， 計(jì)算實(shí)際中心距 中心距可調(diào)范圍： 3 結(jié)論 全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的應(yīng)用和市場(chǎng)需求在日益增長(zhǎng)，無(wú)論是從計(jì)量的準(zhǔn)確性，還是從灌裝的速度方面，都對(duì)自動(dòng)化的要求不斷提高。對(duì)灌裝速度和準(zhǔn)確性的要求，主要取決于設(shè)備的性能，設(shè)備的功能及搭配的合理性直接影響系統(tǒng)的灌裝速度。同時(shí)，檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)水平將會(huì)進(jìn)一步表現(xiàn)在控制的準(zhǔn)確性上。 本文主要實(shí)現(xiàn)對(duì)全自動(dòng)液體灌裝機(jī)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)上的機(jī)械化。與傳統(tǒng)的灌裝機(jī)的相比，在技術(shù)上的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在：灌裝機(jī)的自動(dòng)化水平。通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的了解和學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，目前市面上的灌裝機(jī)還主要停留在灌裝這個(gè)部分，而很少是將其前面的供瓶和后面的封蓋都作為一個(gè)灌裝的整體去考慮。 在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，也曾遇到過(guò)許多的問(wèn)題。自己的想法與實(shí)際操作相結(jié)合所體現(xiàn)的差異，對(duì)全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的整體生產(chǎn)線(xiàn)也有許多問(wèn)題沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，在本方案的設(shè)計(jì)中，有很多控制方法都是參考或借鑒其它控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的，其中不免存在不適之處，這就需要不斷的研究改進(jìn)。 參考文獻(xiàn)： [1]車(chē)寧，武福，一種FGZ 10型灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)與研制[J]，廣西輕工業(yè)2007． 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ABSTRACT He PengxuLi （College of Mechanical and Electrical Engineering，Tarim University，Alar 843300，China） Abstract: Liquid filling machine was one of critical equipments in the filed of food processing for beverages．At present，the development tendency of Liquid filling machine was high speed、accurate、intelligent and multifunction． This paper compared the performance of traditional single．cylinder machine， the lower degree of automation，poor GM，filling speed of adjustment is not convenient，but difficult to apply a bottle—shaped，liquid filling materials and the changes in specifications and other issues，combined with fully automatic liquid filling process processes，analysis of the automatic liquid filling machine of the working process and its main functional parts，focuses on the automatic liquid filling machine of the key aspects of the work of the working principle and control requirements。 Full-automatic liquid filling machine to achieve the filling of the production of high-speed，precision，intelligence，multi—functional as well as human interface requirements．Work on the filling process of real-time monitoring and dynamic management，increased automation level of liquid filling，increased production efficiency． Key words: Filling，packaging，filling machine 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 課題名稱(chēng) 灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 何鵬旭 學(xué) 號(hào) 8031212409 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16-4 指導(dǎo)教師 肖愛(ài)玲 起止時(shí)間 2015.11.15-2016.5.27 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說(shuō) 明 一、學(xué)生撰寫(xiě)《開(kāi)題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容： 1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析； 4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃； 7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。 二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫(xiě)完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫(xiě)體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫(xiě)，頁(yè)面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開(kāi)題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。 開(kāi)題報(bào)告正文 1 本題來(lái)源及研究的目的和意義 1.1 課題的來(lái)源：自選題 1.2 研究的目的 隨著食品工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，食品的需求量和種類(lèi)與日俱增，食品包裝也日漸突出。食品包裝機(jī)械是對(duì)食品進(jìn)行完成全部或部分包裝過(guò)程的機(jī)器。包裝過(guò)程包括充填、裹包、封口等主要包裝工序，以及與其相關(guān)的前后工序、計(jì)量等輔助設(shè)備。食品包裝機(jī)械是食品工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。發(fā)展食品包裝機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約大量勞動(dòng)力，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于食品衛(wèi)生，提高生產(chǎn)質(zhì)量，還可以改善環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)約原料。 灌裝機(jī)械是食品包裝機(jī)械中的一種，通常將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱(chēng)為灌裝機(jī)械。在自動(dòng)灌裝機(jī)中，按照灌裝的工藝要求、速度、間距和狀態(tài)，準(zhǔn)確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤(pán)升降托瓶臺(tái)上，是保證灌裝機(jī)正常而有序地工作的關(guān)鍵。常用的供送裝置有鏈帶式、動(dòng)梁推進(jìn)式、螺桿和星型撥輪等。供瓶機(jī)構(gòu)是液體灌裝機(jī)的必要組成部分，它在液體灌裝機(jī)中起到承上啟下的作用，完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證灌裝動(dòng)作的順利完成，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化操作。 1.3 研究的意義 灌裝機(jī)是酒水、飲料類(lèi)等食品加工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一。目前正向著灌裝的高速化、精確化；以及智能化、多功能化方向發(fā)展。 本文針對(duì)傳統(tǒng)罐裝機(jī)性能比較單一、自動(dòng)化程度低、通用性差，灌裝速度調(diào)整不方便，而且難以適用瓶形、液體物料及灌裝規(guī)格的變化等問(wèn)題，結(jié)合全自動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)灌裝的工藝流程，分析了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的工作過(guò)程及其主要部件的功能，重點(diǎn)介紹了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)的工作原理及控制要求。 全自動(dòng)液體灌裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了灌裝生產(chǎn)高速化、精確化、智能化、多功能化以及操作界面人性化的要求。對(duì)灌裝工作過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及動(dòng)態(tài)管理，提高了液體灌裝的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率。 2 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2.1 國(guó)內(nèi)外棉桿拔桿機(jī)研究現(xiàn)狀 我國(guó)飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)起步晚，建國(guó)后基本上采用的是手工灌裝，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)啤酒廠和汽水廠都是使用國(guó)外早期比較落后的設(shè)備，工藝落后，灌裝速度慢，而且在衛(wèi)生上也存在很大問(wèn)題，嚴(yán)重影響了我國(guó)飲料行業(yè)的發(fā)展。改革開(kāi)放后，隨著輕工業(yè)的迅速發(fā)展，一方面我國(guó)先后引進(jìn)了一些國(guó)外灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，在改造一些飲料生產(chǎn)企業(yè)的同時(shí)，另一方面我國(guó)也在自行研制，這就促進(jìn)了我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期， 開(kāi)發(fā)出各種自動(dòng)、半自動(dòng)中小型的灌裝機(jī)械，提供給國(guó)內(nèi)大批飲料廠，促進(jìn)了我國(guó)飲料業(yè)的迅速發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國(guó)采用技術(shù)貿(mào)易結(jié)合的方式，引進(jìn)德國(guó)SEN公司20000瓶／小時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)和日本三菱公司18000瓶／d,時(shí)的含氣體飲料灌裝線(xiàn)的制造技術(shù)，到1991年又引進(jìn)了德國(guó)KHS公司36000瓶／d,時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)及生產(chǎn)技術(shù)。 這樣，我國(guó)不僅能夠生產(chǎn)中小型的灌裝機(jī)，而且開(kāi)始生產(chǎn)大型灌裝機(jī)。我們參照國(guó)外全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的先進(jìn)機(jī)型，結(jié)合國(guó)內(nèi)液體灌裝的實(shí)際情況，獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并制造新型全自動(dòng)液體灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，并根據(jù)測(cè)算，與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，價(jià)格僅是進(jìn)口設(shè)備35％， 并且完全可以代替進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品，具有良好的價(jià)格性能比，同時(shí)技術(shù)水平也上了一個(gè)臺(tái)階，將我國(guó)液體灌裝設(shè)備制造業(yè)的整體水平提高到一個(gè)新的水平。我國(guó)的灌裝機(jī)械制造業(yè)，經(jīng)歷了仿制、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、創(chuàng)新、自主開(kāi)發(fā)的過(guò)程，技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新的速度很快，而且在不斷縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之間的差距。 3 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路 3.1需要重點(diǎn)研究的主要問(wèn)題 本課題將灌裝機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)作為研究重點(diǎn)，利用供瓶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)上的機(jī)械化和自動(dòng)化，免去人工勞動(dòng)力的強(qiáng)度，加大生產(chǎn)效率，提高自動(dòng)灌裝一體化，優(yōu)化灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，全自動(dòng)灌裝機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)優(yōu)勢(shì)在于為制造業(yè)提供性能優(yōu)良、穩(wěn)定可靠的灌裝生產(chǎn)線(xiàn)；材料浪費(fèi)少，在大規(guī)模生產(chǎn)中節(jié)約成本；根據(jù)生產(chǎn)流程進(jìn)行編程控制，生產(chǎn)效率高；生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境污染小等等。所以，通過(guò)去阿拉爾市托木爾峰酒廠的實(shí)習(xí)觀摩，將全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)的生產(chǎn)線(xiàn)優(yōu)化成供瓶機(jī)構(gòu)，減少酒瓶從洗瓶機(jī)出來(lái)人工運(yùn)送到生產(chǎn)線(xiàn)上且一次一人只能放置兩瓶的時(shí)間，而且能大大提高生產(chǎn)效率，因此對(duì)其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究特別是供瓶機(jī)構(gòu)的研究是本文的重點(diǎn)。 通過(guò)觀摩辣椒醬理瓶機(jī)，利用新型的理瓶機(jī)構(gòu)運(yùn)用到供瓶機(jī)構(gòu)中，可以大大節(jié)省制作成本，簡(jiǎn)明易懂，結(jié)合灌裝機(jī)理瓶機(jī)構(gòu)，將兩者相結(jié)合，并且將灌裝機(jī)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)也簡(jiǎn)化融入到供瓶機(jī)構(gòu)中，使整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)簡(jiǎn)明及自動(dòng)化，讓酒瓶能穩(wěn)定快捷的進(jìn)入灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)。 4 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 （1）查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料,設(shè)計(jì)灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)。 （2）設(shè)計(jì)完各零部件后，進(jìn)行裝配組合，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的可靠性。 （3）運(yùn)用Solidworks軟件，繪制三維零件圖和裝配圖。 （4）運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 5 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 工作方案： 1、設(shè)計(jì)并繪出灌裝機(jī)理瓶機(jī)構(gòu)。 2、提出傳送裝置的設(shè)計(jì)。 3、間歇轉(zhuǎn)盤(pán)裝置設(shè)計(jì)。 4、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 5、繪制所有零部件并查閱相關(guān)說(shuō)明，各零部件尺寸要嚙合達(dá)到合適效果。 6、組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進(jìn)。 進(jìn)度計(jì)劃： 第 一 周：查找相關(guān)資料、熟悉課題內(nèi)容。 第 二 周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，并制定總體方案。 第三周至第八周：設(shè)計(jì)供瓶機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體模型圖，并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工程圖。 第 九 周：對(duì)灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 第 十 周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文，修改圖紙中存在的問(wèn)題。 第十一周：編寫(xiě)答辯提綱，準(zhǔn)備答辯。 第十二周：答辯 學(xué)生簽名 何鵬旭 2015 年 12 月 1 日 指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 何鵬旭 學(xué) 號(hào) 8031212409 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16-2 指導(dǎo)老師 肖愛(ài)玲 日 期 2016.05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 前 言 灌裝機(jī)是酒水、飲料類(lèi)等食品加工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一。為提高食品加工行業(yè)的快速發(fā)展，目前正向著灌裝的高速化、精確化；以及智能化、多功能化方向發(fā)展。 本文針對(duì)傳統(tǒng)罐裝機(jī)性能比較單一、自動(dòng)化程度低、通用性差，灌裝速度調(diào)整不方便，而且難以適用瓶形、液體物料及灌裝規(guī)格的變化等問(wèn)題，結(jié)合全自動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)灌裝的工藝流程，分析了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的工作過(guò)程及其主要部件的功能，重點(diǎn)介紹了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)的工作原理及控制要求在全自動(dòng)灌裝、包裝生產(chǎn)線(xiàn)中，液體灌裝機(jī)是包裝機(jī)械的重要組成部分之一，其主要用在食品、化工等輕工行業(yè)中。 全自動(dòng)液體灌裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了灌裝生產(chǎn)高速化、精確化、智能化、多功能化以及操作界面人性化的要求。本文設(shè)計(jì)對(duì)灌裝工作過(guò)程進(jìn)行了自動(dòng)化及機(jī)械化處理，結(jié)合整個(gè)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，提高了液體灌裝的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞：灌裝；包裝；灌裝機(jī)；供瓶系統(tǒng) 目 錄 1緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3研究的內(nèi)容和方法 2 1.4預(yù)期目標(biāo) 3 1.5重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 3 2灌裝生產(chǎn)線(xiàn)概念 3 2.1全自動(dòng)液體灌裝線(xiàn)概述 3 2.2 液體灌裝基本原理 4 2.3液體灌裝方式 4 2.4液體灌裝機(jī)的一般工作流程的敘述 5 3灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 3.1理瓶機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 3.2傳送帶機(jī)構(gòu) 8 3.3 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu) 9 4灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)的零部件設(shè)計(jì)與選擇 11 4.1不完全齒輪的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇 11 4.2電機(jī)的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇 12 4.3傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 13 4.4軸的校核 14 總 結(jié) 15 致 謝 15 參考文獻(xiàn) 16 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1緒論 1.1課題研究的意義 隨著食品工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，食品的需求量和種類(lèi)與日俱增，食品包裝也日漸突出。食品包裝機(jī)械是對(duì)食品進(jìn)行完成全部或部分包裝過(guò)程的機(jī)器。包裝過(guò)程包括充填、裹包、封口等主要包裝工序，以及與其相關(guān)的前后工序、計(jì)量等輔助設(shè)備。食品包裝機(jī)械是食品工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。發(fā)展食品包裝機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約大量勞動(dòng)力，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于食品衛(wèi)生，提高生產(chǎn)質(zhì)量，還可以改善環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)約原料[1]。 灌裝機(jī)械是食品包裝機(jī)械中的一種，通常將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱(chēng)為灌裝機(jī)械。在自動(dòng)灌裝機(jī)中，按照灌裝的工藝要求、速度、間距和狀態(tài)，準(zhǔn)確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤(pán)升降托瓶臺(tái)上，是保證灌裝機(jī)正常而有序地工作的關(guān)鍵。常用的供送裝置有鏈帶式、動(dòng)梁推進(jìn)式、螺桿和星型撥輪等。供瓶機(jī)構(gòu)是液體灌裝機(jī)的必要組成部分，它在液體灌裝機(jī)中起到承上啟下的作用，完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證灌裝動(dòng)作的順利完成，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化操作[8]。 1.2國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 1.2.1國(guó)內(nèi)液體灌裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)起步晚，建國(guó)后基本上采用的是手工灌裝，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)啤酒廠和汽水廠都是使用國(guó)外早期比較落后的設(shè)備，工藝落后，灌裝速度慢，而且在衛(wèi)生上也存在很大問(wèn)題，嚴(yán)重影響了我國(guó)飲料行業(yè)的發(fā)展。改革開(kāi)放后，隨著輕工業(yè)的迅速發(fā)展，一方面我國(guó)先后引進(jìn)了一些國(guó)外灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，在改造一些飲料生產(chǎn)企業(yè)的同時(shí)，另一方面我國(guó)也在自行研制，這就促進(jìn)了我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期， 開(kāi)發(fā)出各種自動(dòng)、半自動(dòng)中小型的灌裝機(jī)械，提供給國(guó)內(nèi)大批飲料廠，促進(jìn)了我國(guó)飲料業(yè)的迅速發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國(guó)采用技術(shù)貿(mào)易結(jié)合的方式，引進(jìn)德國(guó)SEN公司20000瓶／小時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)和日本三菱公司18000瓶／d,時(shí)的含氣體飲料灌裝線(xiàn)的制造技術(shù)，到1991年又引進(jìn)了德國(guó)KHS公司36000瓶／d,時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)及生產(chǎn)技術(shù)。 這樣，我國(guó)不僅能夠生產(chǎn)中小型的灌裝機(jī)，而且開(kāi)始生產(chǎn)大型灌裝機(jī)。我們參照國(guó)外全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的先進(jìn)機(jī)型，結(jié)合國(guó)內(nèi)液體灌裝的實(shí)際情況，獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并制造新型全自動(dòng)液體灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，并根據(jù)測(cè)算，與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，價(jià)格僅是進(jìn)口設(shè)備35％， 并且完全可以代替進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品，具有良好的價(jià)格性能比，同時(shí)技術(shù)水平也上了一個(gè)臺(tái)階，將我國(guó)液體灌裝設(shè)備制造業(yè)的整體水平提高到一個(gè)新的水平。我國(guó)的灌裝機(jī)械制造業(yè)，經(jīng)歷了仿制、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、創(chuàng)新、自主開(kāi)發(fā)的過(guò)程，技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新的速度很快，而且在不斷縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之間的差距。 1.2.2國(guó)外液體灌裝機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 灌裝機(jī)在食品行業(yè)、飲料行業(yè)、日化行業(yè)等廣泛使用，是這些企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)必不可少的機(jī)械設(shè)備之一。西方各國(guó)對(duì)灌裝機(jī)發(fā)展十分重視，不僅種類(lèi)齊全，而且自動(dòng)化程度高，集機(jī)、電、光、聲、磁為一體的高新技術(shù)灌裝機(jī)正在不斷涌現(xiàn)。在產(chǎn)品節(jié)能化、資源高利用化、生產(chǎn)高效率化、高新技術(shù)實(shí)用化、科研成果商業(yè)化成了西方發(fā)達(dá)國(guó)家拉大同其他發(fā)展國(guó)家差距的重要方面。如西方各國(guó)灌裝與旋蓋設(shè)備走向一體化和智能化，并且向高速、多用、高精度方向發(fā)展。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期深入的發(fā)展，以美日等國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，包裝行業(yè)灌裝機(jī)技術(shù)先進(jìn)、多功能化、自動(dòng)化程度和灌裝精度都很高。 1.2.3國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著食品工業(yè)的發(fā)展，在飲料灌裝、包裝設(shè)備方面也不斷的向高的方向發(fā)展。目前在這方面的發(fā)展水平還是體現(xiàn)在美國(guó)、德國(guó)、意大利、英國(guó)和日本等國(guó)家，我國(guó)也不斷在向這個(gè)方向發(fā)展。其主要表現(xiàn)為：生產(chǎn)的高速化、設(shè)備結(jié)構(gòu)合理化、設(shè)備的多功能化、控制的智能化，以及設(shè)備的綠色化等。 ①生產(chǎn)的高速化。為了迎合市場(chǎng)發(fā)展的需求，獲取大的經(jīng)濟(jì)利益，提高生產(chǎn)速度似乎已經(jīng)成為生產(chǎn)控制中的一個(gè)重要因素。在一定程度上講，提高生產(chǎn)速度在不增加勞動(dòng)力的情況下，唯一的方法就是改進(jìn)設(shè)備，用同樣的時(shí)間和同樣的勞動(dòng)力去操縱高效率的機(jī)器，以生產(chǎn)出相對(duì)多的產(chǎn)品。因此在這方面，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力就成為重中之重。目前，在碳酸飲料灌裝中，灌裝機(jī)的灌裝速度最高可達(dá)2000罐／分，灌裝閥頭數(shù)也分別達(dá)到140頭、160 頭、180頭；非碳酸飲料灌裝機(jī)的灌裝閥頭數(shù)也達(dá)到50--100頭。在灌裝速度上，灌裝速度最高可達(dá)1000瓶／分，最高的已經(jīng)超過(guò)1500瓶／分。 ②結(jié)構(gòu)的合理化。國(guó)內(nèi)外灌裝機(jī)械制造商都在致力于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，不斷的在對(duì)老產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品以適合市場(chǎng)的變化。一方面是零部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)備可靠性的提高， 另一方面則圍繞設(shè)備成本降低，以及操作方便和可維護(hù)性進(jìn)行研究。例如，德國(guó)KRONES 公司貼標(biāo)機(jī)的轉(zhuǎn)換部件大大減少，貼標(biāo)的功能及數(shù)量反而增加。有的“沖-灌-封-一體機(jī)全部采用瓶頸夾持輸送裝置，省去了輸瓶導(dǎo)板、導(dǎo)軌、底板等轉(zhuǎn)換部件，不論P(yáng)ET 瓶體積大小如何均不需要調(diào)整灌裝機(jī)和封口機(jī)的高度，在各種生產(chǎn)時(shí)速和各種灌裝方式中都能夠高速、平穩(wěn)地輸送包裝容器。 ③設(shè)備多功能化。設(shè)備在不斷的向多功能化方向發(fā)展，早期的灌裝設(shè)備，功能單一，只適應(yīng)一種容器或一種液體的灌裝，而且灌裝量調(diào)節(jié)范圍比較小，不能夠適應(yīng)用戶(hù)改變包裝容器、改變灌裝液體及灌裝量的變化。而新型的灌裝設(shè)備是由幾臺(tái)可以獨(dú)立工作的設(shè)備經(jīng)過(guò)智能組合，按用戶(hù)的要求組成的不同形式的生產(chǎn)線(xiàn)，用戶(hù)只需在更換小的部件的情況下就能完全滿(mǎn)足對(duì)不同容器、不同液體的灌裝，而且灌速度調(diào)節(jié)自如，這樣就可以滿(mǎn)足用戶(hù)的不同灌裝要求。 ④控制的智能化。早期的灌裝設(shè)備都是通過(guò)機(jī)構(gòu)的功能來(lái)進(jìn)行機(jī)械操作，使得設(shè)備龐大，運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活， 而且可控制性差，誤差大等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種功能的傳感器和可編程控制器普遍應(yīng)用于灌裝機(jī)的控制系統(tǒng)中，而且大型設(shè)備更是采用計(jì)算機(jī)控制，人機(jī)界面，故障自我診斷等，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的智能化。現(xiàn)代灌裝技術(shù)的目標(biāo)是精確、高效、自動(dòng)化。精確的灌裝量、灌裝過(guò)程的高速、減少盡量小的液損、整條生產(chǎn)線(xiàn)的最優(yōu)化控制，都由于電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用而成為可能。 1.3研究的內(nèi)容和方法 本課題將灌裝機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)作為研究重點(diǎn)，利用供瓶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)上的機(jī)械化和自動(dòng)化，免去人工勞動(dòng)力的強(qiáng)度，加大生產(chǎn)效率，提高自動(dòng)灌裝一體化，優(yōu)化灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，全自動(dòng)灌裝機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)優(yōu)勢(shì)在于為制造業(yè)提供性能優(yōu)良、穩(wěn)定可靠的灌裝生產(chǎn)線(xiàn)；材料浪費(fèi)少，在大規(guī)模生產(chǎn)中節(jié)約成本；根據(jù)生產(chǎn)流程進(jìn)行編程控制，生產(chǎn)效率高；生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境污染小等等。所以，通過(guò)去阿拉爾市托木爾峰酒廠的實(shí)習(xí)觀摩，將全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)的生產(chǎn)線(xiàn)優(yōu)化成供瓶機(jī)構(gòu)，減少酒瓶從洗瓶機(jī)出來(lái)人工運(yùn)送到生產(chǎn)線(xiàn)上且一次一人只能放置兩瓶的時(shí)間，而且能大大提高生產(chǎn)效率，因此對(duì)其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究特別是供瓶機(jī)構(gòu)的研究是本文的重點(diǎn)。 通過(guò)觀摩辣椒醬理瓶機(jī)，利用新型的理瓶機(jī)構(gòu)運(yùn)用到供瓶機(jī)構(gòu)中，可以大大節(jié)省制作成本，簡(jiǎn)明易懂，結(jié)合灌裝機(jī)理瓶機(jī)構(gòu)，將兩者相結(jié)合，并且將灌裝機(jī)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)也簡(jiǎn)化融入到供瓶機(jī)構(gòu)中，使整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)簡(jiǎn)明及自動(dòng)化，讓酒瓶能穩(wěn)定快捷的進(jìn)入灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)。 1.4預(yù)期目標(biāo) （1）能大大節(jié)省勞動(dòng)力，減少人工成本。 （2）實(shí)現(xiàn)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)上的機(jī)械化和自動(dòng)化，增加生產(chǎn)效率。 （3）通過(guò)研究灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)機(jī)械化來(lái)更加深入了解灌裝機(jī)的整體化和自動(dòng)化，希望對(duì)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)整體機(jī)械及自動(dòng)化有啟發(fā)和借鑒作用。 1.5重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 供瓶機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)思想都是以全自動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)來(lái)配合的，要結(jié)合某一灌裝機(jī)，利用與他相同的電機(jī)轉(zhuǎn)速與效率，不然會(huì)出現(xiàn)輸送速度與灌裝速度不切合，使生產(chǎn)線(xiàn)堵塞。對(duì)于傳動(dòng)裝置與理瓶裝置對(duì)從洗瓶機(jī)出來(lái)的瓶子如何做到輸送過(guò)程中減少倒瓶和碎瓶率。 結(jié)合多種灌裝生產(chǎn)線(xiàn)總結(jié)出有利于供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和想法，使供瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理，利于灌裝生產(chǎn)線(xiàn)的簡(jiǎn)化及增加效率。 （1） 通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)與實(shí)地測(cè)試確定合適的電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率，機(jī)械的選擇 （2） 選擇合適動(dòng)力傳遞方式，設(shè)計(jì)工作裝置和傳動(dòng)裝置。 （3） 運(yùn)用SolidWorks CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。 （4） 運(yùn)用SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模。 2灌裝生產(chǎn)概念 2.1全自動(dòng)液體灌裝線(xiàn)概述 全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的使用和需求日益增長(zhǎng)，已經(jīng)逐步代替手工灌裝或半自動(dòng)灌裝，并將發(fā)展成為液體灌裝行業(yè)所必備的設(shè)備。目前，市場(chǎng)上對(duì)全自液體灌裝機(jī)沒(méi)有明確的定義和劃分，大多只對(duì)能進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量或某部分機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 在全自動(dòng)灌裝、包裝生產(chǎn)線(xiàn)中，液體灌裝機(jī)是包裝機(jī)械的重要組成部分之一，其主要用在食品、化工等輕工行業(yè)中。在食品行業(yè)中的用途則尤為重要，例如：酒水、飲料、乳品、油脂以及調(diào)味品等與日常生活息息相關(guān)產(chǎn)品的包裝。另外是在化工行業(yè)中包括洗滌類(lèi)、日化、礦物油和農(nóng)藥等化工類(lèi)液體產(chǎn)品的灌裝。然而，由于我國(guó)灌裝行業(yè)起步較晚，灌裝、包裝的自動(dòng)化水平較底，市場(chǎng)自動(dòng)化灌裝設(shè)置要求很高。基于此，本文選擇的是自動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)作為討論的主題進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。 2.1.1灌裝生產(chǎn)線(xiàn)定義 全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線(xiàn)是由數(shù)臺(tái)自動(dòng)包裝機(jī)械經(jīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，并按各自的功能完成一定任務(wù)進(jìn)行順序、連續(xù)生產(chǎn)包裝的一系列機(jī)器的組合。組成自動(dòng)包裝生產(chǎn)線(xiàn)的過(guò)程是按照產(chǎn)品包裝的工藝順序，將若干臺(tái)自動(dòng)包裝機(jī)械按一定的工藝要求組成一條生產(chǎn)線(xiàn)，并將包裝物料和被包裝的物料經(jīng)輸送裝置、自動(dòng)控制設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備及各種輔助設(shè)備按相應(yīng)工藝要求進(jìn)行連續(xù)輸入、定量、包裝、以及輸出成品的一個(gè)自動(dòng)化過(guò)程。 其特點(diǎn)是：高速性、連續(xù)性。 灌裝生產(chǎn)線(xiàn)也稱(chēng)包裝線(xiàn)，主要用于包裝啤酒、飲料、液體藥品、食品油脂等。一條灌裝生產(chǎn)線(xiàn)配套有多臺(tái)機(jī)械，如配套自動(dòng)吹瓶機(jī)、理瓶機(jī)、自動(dòng)洗瓶機(jī)、烘干機(jī)、自動(dòng)灌裝機(jī)、封蓋機(jī)、打包機(jī)等。采用自動(dòng)化包裝過(guò)程既可以使包裝工序緊湊，提高工作效率，又可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.2 液體灌裝基本原理 灌裝就是將一定量的液體物料注入到包裝容器中的過(guò)程。這種液體物料主要是指具有低粘度的可流動(dòng)型液體物料，如酒類(lèi)、汽水、果汁等。它們可以依靠自重以一定速度流入到包裝容器中。另外還可灌裝一些中等粘稠液體物料和一些高粘度物料，如果醬、油脂，牙膏及黃油等。對(duì)這些物料的灌裝依靠重力是不能使其按要求流動(dòng)的，因此需要施加一定的壓力將其擠入或壓入到包裝容器中。由于液體種類(lèi)很多，其性能不一，如粘度、起沫性、含氣性、揮發(fā)性等各不相同，所以采用的灌裝方法不一樣，其次液料的包裝容器也不同，有玻璃瓶、金屬罐、塑料瓶、復(fù)合紙盒等，所以，依據(jù)不同的包裝容器、包裝物料及不同的灌裝工藝，灌裝機(jī)的灌裝方法也是不相同的。 2.3液體灌裝方式 由于液體物料性能不同，灌裝方式多種多樣。根據(jù)灌裝壓力的不同可分為常壓灌裝、負(fù)壓灌裝、等壓灌裝等。 2.3.1.常壓灌裝 常壓灌裝，又稱(chēng)重力灌裝，即在常壓下，利用液體自身的重力將其灌入包裝容器內(nèi)， 其整個(gè)系統(tǒng)處于敞開(kāi)狀態(tài)下工作，該灌裝方法是最原始的灌裝方法。至今仍被用在流動(dòng)性很好的液體灌裝中，這各方法比較適用于流動(dòng)性好、不含氣、不易揮發(fā)的液體中。如礦泉水、白酒、醬油、牛奶等。 2.3.2負(fù)壓灌裝 負(fù)壓灌裝是先將包裝容器抽氣形成負(fù)壓，再將液體物料灌入包裝容器內(nèi)。這種灌裝方法不但能提高灌裝速度，而且能減少包裝容器內(nèi)殘存的空氣，防止液體物料氧化變質(zhì)，可延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期。此外，還能限制毒性液體的逸散，并可以避免灌裝有裂紋或缺口的容器，減少浪費(fèi)，適用于不含氣體，且怕接觸空氣而氧化變質(zhì)的粘度稍大的液體物料，如果汁、果醬、糖漿、油類(lèi)、農(nóng)藥等。這種灌裝分為二種形式：一是重力式負(fù)壓灌裝，即貯液缸與包裝容器具有相等的真空度，液體是在真空等壓狀態(tài)下以重力流動(dòng)方式完成灌裝的；二是壓差式負(fù)壓灌裝，即包裝容器的真空度大于貯液缸的真空度，液體是在壓差狀態(tài)下完成灌裝的。重力負(fù)壓灌裝是低真空(10---16kPa)下的重力灌裝。其灌裝方法基本與重力灌裝相同，但比重力灌裝速度快，可以避免灌裝有裂紋或有缺口的容器，還可以防止液體的滴漏。壓差式負(fù)壓灌裝(純真空灌裝)，灌裝系統(tǒng)內(nèi)的壓力應(yīng)低于大氣壓力。灌裝閥密封塊抵住容器的同時(shí)開(kāi)啟閥門(mén)，由于與真空室相通的容器內(nèi)處于真空，液體可被迅速抽進(jìn)容器中，直至灌裝到預(yù)定液位。最后會(huì)有相當(dāng)量的液體被抽到排出管中，進(jìn)入溢流槽后被回收再循環(huán)。純真空灌裝的真空度一般保持在6-7kPa。真空法可提高灌裝速度，減少產(chǎn)品與空氣的接觸，有利于延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期，其全封閉狀態(tài)還限制了產(chǎn)品中有效成分的逸散。壓差式負(fù)壓灌裝尤其適用于不宜多暴露于空氣中的含維生素的液料， 如蔬菜汁、果汁以及有毒的液體(如農(nóng)藥、化學(xué)藥水)等。 2.3.3.等壓灌裝 等壓灌裝，即先向包裝容器內(nèi)充氣，使容器內(nèi)壓力與貯液缸內(nèi)壓力相等，再將貯液缸的液體物料灌入包裝容器內(nèi)。等壓灌裝又稱(chēng)壓力重力灌裝、氣體壓力灌裝。這種灌裝方法只適用于含氣飲料，如啤酒、汽水、香檳等[4]。 2.4液體灌裝機(jī)的一般工作流程的敘述 液體灌裝機(jī)的流程一般為：裝有空瓶的箱子堆放在托盤(pán)上，由輸送帶送到卸托盤(pán)機(jī)，將托盤(pán)逐個(gè)卸下，箱子隨輸送帶送到卸箱機(jī)中，將空瓶從箱子中取出，空箱經(jīng)輸送帶送到洗箱機(jī)，經(jīng)清洗干凈，再輸送到裝箱機(jī)旁，以便將盛有飲料的瓶子裝入其中。從卸箱機(jī)取出的空瓶，由另一條輸送帶送入洗瓶機(jī)消毒和清洗，經(jīng)瓶子檢驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)，符合清潔標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入灌裝機(jī)和封蓋機(jī)。飲料由灌裝機(jī)裝入瓶中。裝好飲料的瓶子經(jīng)封蓋機(jī)加蓋封住并輸送到貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)，貼好標(biāo)簽后送至裝箱機(jī)裝入箱中再送到堆托盤(pán)機(jī)堆放在托盤(pán)上送入倉(cāng)庫(kù)。液體灌裝機(jī)主要用于洗液、護(hù)理液、口服液、消毒液、洗眼液、營(yíng)養(yǎng)液、酒水、注射液、農(nóng)藥、醫(yī)藥、香水、食用油、潤(rùn)滑油及特殊行業(yè)的液體灌裝。 3灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)主要由三個(gè)部分組成：理瓶機(jī)構(gòu)、傳送帶機(jī)構(gòu)、間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)。下面對(duì)供瓶機(jī)構(gòu)的三個(gè)部分做簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)說(shuō)明。 1-底座 2-軸 3-帶輪 4-托架 5-轉(zhuǎn)盤(pán) 6-彈片 7-傳送帶 8-間歇轉(zhuǎn)盤(pán) 9-齒輪 10-傳送v帶 11-電機(jī) 12-支撐桿 3.1理瓶機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1.1理瓶機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 理瓶機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示： 1-底座 2-轉(zhuǎn)盤(pán) 3-托架 4-擋板 1-皮帶輪 2-軸 3-固定架 4-傳送v帶 圖3-1 理瓶機(jī)構(gòu) 3.1.2理瓶機(jī)構(gòu)的工作原理 理瓶機(jī)構(gòu)的工作原理由圖3-1可知。電機(jī)通過(guò)帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)心軸旋轉(zhuǎn)。 彈片和托架固定在一起，再把托架通過(guò)支架固定在底座上面，托架與軸的連接不是固定連接，即心軸的旋轉(zhuǎn)不能帶動(dòng)托架和彈片的旋轉(zhuǎn)，彈片在沒(méi)接觸到瓶時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。 托盤(pán)通過(guò)鍵固定在心軸上，托盤(pán)可以隨著心軸一起旋轉(zhuǎn)。由于生產(chǎn)過(guò)程中將瓶放在托盤(pán)上，因此瓶也會(huì)隨著托盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)。底座上面安裝有檔欄，檔欄就安裝在托盤(pán)外面可以保證瓶在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)掉落。 同時(shí)瓶在隨著托盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中碰到彈片，在彈片力的作用下瓶就會(huì)向外移動(dòng)，最后一起運(yùn)動(dòng)到檔欄上的引導(dǎo)部分，這樣就可以將瓶全部按順序引入傳送帶。 3.2傳送帶機(jī)構(gòu) 3.2.1 傳送帶的結(jié)構(gòu) 傳送帶的結(jié)構(gòu)如圖3-2所示 圖3-2 傳送帶 傳送帶的作用：連接理瓶機(jī)構(gòu)與間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu) 傳送帶的固定：滑軌的固定一頭固定在理瓶機(jī)構(gòu)的底座上，一頭固定在間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的底座上。中間用了兩個(gè)托架支撐，這樣可以改善滑軌結(jié)構(gòu)的受力情況。 3.2.2傳送帶的工作原理 由于帶傳動(dòng),有一個(gè)初張緊力,使帶與帶輪間有一個(gè)壓力。當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶輪就會(huì)給帶一個(gè)圓周方向的切向力，使帶與帶輪同步的運(yùn)動(dòng)。由于帶是連續(xù)的，所以帶就不斷的沿著主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)。 放在傳動(dòng)帶上的物體和傳動(dòng)帶帶之間也有正壓力，傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，在摩擦力的作用下傳動(dòng)帶給它上面的物體一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的力，使物體運(yùn)動(dòng)。 3.3 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu) 3.3.1 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的組成 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示： 1-支撐桿 2-完全齒輪 3-長(zhǎng)軸 4-短軸 5-不完全齒輪 （ a ） 1-底座 2-間歇轉(zhuǎn)盤(pán) 3-托架 4-電機(jī) 5-傳送v帶 （ b ） 圖3-3 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu) 3.3.2間歇運(yùn)動(dòng)的選擇 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，比較槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪之間的優(yōu)缺點(diǎn)： （1）與其他間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，不完全齒輪結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （2）主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，其從動(dòng)輪的停歇次數(shù)，每次停歇的時(shí)間和每次傳動(dòng)的角度等變化范圍大，因而設(shè)計(jì)靈活。 （3）不完全齒輪一般適用于低速，輕載的場(chǎng)合，并且主動(dòng)輪和從動(dòng)輪不能互相換。 所以我們選擇不完全齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇機(jī)構(gòu)。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)如圖3-4所示： 圖3-4 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 3.3.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)原理及特點(diǎn) 在主動(dòng)齒輪只做出一個(gè)或幾個(gè)齒，根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間的要求在從動(dòng)輪上作出與主動(dòng)輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，與齒輪傳動(dòng)一樣，無(wú)齒部分由鎖止圓弧定位使從動(dòng)輪靜止。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠，從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間可在較大范圍內(nèi)變化。但是從動(dòng)輪在開(kāi)始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時(shí)有較大沖擊，故一般只用于低速輕載場(chǎng)合。 3.2.4間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的功能 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)在整個(gè)機(jī)構(gòu)中的作用是使瓶在流水線(xiàn)上做間歇運(yùn)動(dòng)。當(dāng)瓶轉(zhuǎn)到加液處時(shí)自動(dòng)停下一段時(shí)間，讓液體灌裝機(jī)的加液機(jī)構(gòu)給瓶中注入要灌裝的液體，同時(shí)加蓋機(jī)構(gòu)對(duì)上一步注好液的瓶加蓋。取瓶機(jī)構(gòu)也可以利用這一段靜止的時(shí)間間歇實(shí)現(xiàn)取瓶操作。 3.2.5 間歇轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的工作原理 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)減低轉(zhuǎn)速，輪和短軸之間用鍵連接，從而短軸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，短軸上連接有不完全齒輪機(jī)構(gòu)的小輪，小輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大輪做間歇運(yùn)動(dòng)，又由于大輪安裝在長(zhǎng)軸上，從而長(zhǎng)軸也做間歇運(yùn)動(dòng)。 長(zhǎng)軸做間歇運(yùn)動(dòng)那么安裝在其上的轉(zhuǎn)盤(pán)也做間歇運(yùn)動(dòng)，從而由由傳送帶傳送過(guò)來(lái)的瓶由轉(zhuǎn)盤(pán)卡位后，也做間歇運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 4灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)的零部件設(shè)計(jì)與選擇 4.1不完全齒輪的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇 根據(jù)不完全齒輪機(jī)構(gòu)，選取一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪（傳動(dòng)裝置的齒輪1和齒輪2），具體參數(shù)為： 中心距： 分度圓半徑： （4-1） 可得： 基圓半徑：由式 （4-1-1） 可得： 4.2電機(jī)的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇 4.2.1 電機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 從機(jī)構(gòu)所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)入手，每秒生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品，這樣要保證八工位轉(zhuǎn)盤(pán)在一秒內(nèi)完成停止兩個(gè)動(dòng)作。經(jīng)過(guò)考慮，在運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，將停止時(shí)間定為2/3秒，八工位轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間則為1/3秒，轉(zhuǎn)盤(pán)與從動(dòng)輪同軸，有相同的運(yùn)動(dòng)情況，故從動(dòng)輪撥盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)2/3圈所用的時(shí)間為1/3秒。他的轉(zhuǎn)速可以求出：（2/3）r/（2/3）s=1r/s 通過(guò)軸之間的傳動(dòng)關(guān)系，不難看出，轉(zhuǎn)速仍為一圈每秒。再加上齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)，他們的傳動(dòng)比均為5，可得電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為： 4.2.2電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 電動(dòng)機(jī)主要有Y，YZ，YZR系列，無(wú)特殊需要，一般選取Y系列的三相交流異步電動(dòng)機(jī)；而YZ，YZR系列一般用于頻繁啟動(dòng)，制動(dòng)和換向，具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力。我們所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)對(duì)于工作無(wú)特殊要求，選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 4.2.3電動(dòng)機(jī)額定功率的確定 取P=1.1KW，，由于選取的灌裝機(jī)有如下幾種類(lèi)型： 表4-1旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù) 方案號(hào) 轉(zhuǎn)臺(tái)直徑mm 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 灌裝速度 r/min A 600 1440 10 B 550 1440 12 C 500 960 10 所以為了契合灌裝機(jī)，選取方案A，則滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為1440r/min，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知同一額定功率下有幾種同步轉(zhuǎn)速可供選用，可得電機(jī)型號(hào)為Y90s-4. 4.3傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置就是把動(dòng)力裝置的動(dòng)力傳遞給工作機(jī)構(gòu)等的中間設(shè)備，常用的傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，由于帶傳動(dòng)具有緩和載荷沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪聲；制造和安裝精度不像嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格；且過(guò)載時(shí)會(huì)引起打滑，防止其他零件的損壞；增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件等優(yōu)點(diǎn)，所以選擇帶傳動(dòng)比較合適。 4.3.1 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇 確定計(jì)算功率；查表得工作情況系數(shù) 4.3.2選擇帶型 由于，小帶輪轉(zhuǎn)速，確定選用SPZ型。 4.3.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑 查表取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑，根據(jù)公式，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為150mm。驗(yàn)證帶的速度由 （m/s） （4-2） 式中： D——?jiǎng)虞喼睆?，mm 得V=3.92 所以帶的速度合適 4.3.4確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù)公式 （4-3） 初步確定中心距 根據(jù)公式計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： （4-4） 可得 查表選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度， 計(jì)算實(shí)際中心距 中心距可調(diào)范圍： 4.3.5驗(yàn)證主動(dòng)輪上的包角 由（4-5） 得，所以主動(dòng)輪上的包角合適。 4.3.6計(jì)算出拉力 由 （4-6） 可得 4.4軸的校核 4.4.1 軸的材料選擇 本系統(tǒng)的軸無(wú)特殊要求，選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。它的機(jī)械性能為正熱火處理，毛培直徑d為25~100mm，硬度170~207。拉伸強(qiáng)度（），拉伸屈服（），彎曲疲勞（），扭轉(zhuǎn)疲勞（）。 4.4.2按扭矩強(qiáng)度計(jì)算 對(duì)于實(shí)心軸，其強(qiáng)度條件式： （單位：）；（4-7） 式中： T——軸的扭矩， N——軸的轉(zhuǎn)速，r/min P——軸傳遞的功率，KW 改成計(jì)算軸的直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算公式為： 對(duì)于45號(hào)鋼，C=107~118（=40~30）。 總 結(jié) 全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的應(yīng)用和市場(chǎng)需求在日益增長(zhǎng)，無(wú)論是從計(jì)量的準(zhǔn)確性，還是從灌裝的速度方面，都對(duì)自動(dòng)化的要求不斷提高。對(duì)灌裝速度和準(zhǔn)確性的要求，主要取決于設(shè)備的性能，設(shè)備的功能及搭配的合理性直接影響系統(tǒng)的灌裝速度。同時(shí)，檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)水平將會(huì)進(jìn)一步表現(xiàn)在控制的準(zhǔn)確性上。 本文主要實(shí)現(xiàn)對(duì)全自動(dòng)液體灌裝機(jī)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)上的機(jī)械化。與傳統(tǒng)的灌裝機(jī)的相比，在技術(shù)上的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在：灌裝機(jī)的自動(dòng)化水平。通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的了解和學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，目前市面上的灌裝機(jī)還主要停留在灌裝這個(gè)部分，而很少是將其前面的供瓶和后面的封蓋都作為一個(gè)灌裝的整體去考慮。所以本文設(shè)計(jì)突出了整體性的自動(dòng)化，節(jié)省人力物力，為整個(gè)灌裝系統(tǒng)做了進(jìn)一步的提高。 在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，也曾遇到過(guò)許多的問(wèn)題。自己的想法與實(shí)際操作相結(jié)合所體現(xiàn)的差異，對(duì)全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的整體生產(chǎn)線(xiàn)也有許多問(wèn)題沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，在本方案的設(shè)計(jì)中，有很多控制方法都是參考或借鑒其它控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的，其中不免存在不適之處，這就需要不斷的研究改進(jìn)。 致 謝 本論文從選題到完成是在肖愛(ài)玲老師的悉心關(guān)心和指導(dǎo)下完成的。在選題時(shí)我遇到了很大的問(wèn)題，是肖老師通過(guò)了解我自身的情況，知道了我在酒廠打過(guò)工的經(jīng)歷來(lái)確定選題。肖老師淵博的知識(shí)、豐富的經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)作風(fēng)和忘我的敬業(yè)精神一直讓我深感敬佩；同時(shí)您謙虛坦誠(chéng)、熱情、隨和的性格也讓我感到親切。肖愛(ài)玲老師對(duì)我學(xué)業(yè)上的精心指導(dǎo)和言傳身教，使我的動(dòng)手能力、分析能力和解決問(wèn)題以及獨(dú)立思考的能力都得到了很大的提高；這都會(huì)使我受益終身。在此，向肖愛(ài)玲老師致以最誠(chéng)摯的敬意和感謝!謝謝老師這幾個(gè)月來(lái)對(duì)我的不倦教誨，我終生銘記! 在論文的完成過(guò)程中，還得到了其他專(zhuān)業(yè)老師，以及同班同學(xué)的熱情幫助，讓我在迷茫與斗爭(zhēng)中堅(jiān)持下來(lái)，在此，對(duì)以上各位老師和同學(xué)表示忠心的感謝! 最后，感謝全體老師，在四年的大學(xué)學(xué)習(xí)中，感謝我學(xué)習(xí)和生活了四年的母校，祝愿母校的明天更加輝煌! 由于設(shè)計(jì)中很多技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)是本人在實(shí)習(xí)和實(shí)踐中從其它技術(shù)或設(shè)備上得到的，經(jīng)過(guò)研究進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)后用于本次全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的供瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，不適之處常會(huì)有之，再加上本人學(xué)識(shí)淺薄，論文中肯定還存在很多不當(dāng)、甚至錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)各位老師教授多多指教。 參考文獻(xiàn) [1]車(chē)寧，武福，一種FGZ 10型灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)與研制[J]，廣西輕工業(yè)2007． [2]張文明，全自動(dòng)液體灌裝機(jī)[J]，機(jī)電一體化，2003. 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