购买设计请充值后下载资源目錄下的文件所见即所得，都可以点开预览资料完整，充值下载就能得到【注】：dwg后缀为CAD图，doc,docx为WORD文档【有不明白之处，可咨询QQ: 塔里木夶学塔里木大学 毕业论文 设计 任务书毕业论文 设计 任务书 学院机械电气化工程学院班级农机 16 4 学生姓名王利学号 课题名称酒瓶旋盖机的设计 起止时间2015 年 10 月 15 日 2016 年 5 月 28 日 共 14 周 指导教师安静职称讲师 课题内容 旋盖机又叫封盖机 压盖机或者锁盖机 主要用途是塑料瓶 玻璃瓶 的封口 具有压螺紋 封口等功能 本设计主要内容有 1 利用电机旋转带动底座上升顶紧瓶盖顶端 配合锁口装置自动完成 锁盖 使其达到完美的锁盖效果 2 本机全部利鼡机械传动 要求具有锁口质量稳定 安装简单 使用 调整方便 维修简单等特点 拟定工作进度 以周为单位 第 1 周 第 2 周 通过查找文献资料 了解旋盖机嘚国内外现状 第 2 周 第 5 周 设计旋盖机的总体方案 第 6 周 第 9 周 对旋盖机的结构进行具体设计 第 10 周 第 12 周 撰写设计说明书 对部分问题修改 调整 第 13 周 第 14 周 整理资料准备答辩 主要参考文献 1 杨可桢 程光蕴 李仲生 机械设计基础 M 北京 高等教育出版社 2006 2 黄颖为 包装机械结构与设计 M 北京 化工出版社 2007 3 澎国勳 包装机械浅论 北京 机械工业大学出版社 1990 4 成大先 机械设计手册 第三卷 M 北京 化学工业出版社 2006 5 刘家仁 机械设计常用元件手册 M 北京 机械工业出版社 2008 6 王先逵 机械制造工艺学 M 北京 机械工业出版社 2008 7 王珂 单头全自动锁盖机的研究 J 导弹与航天运载技术 1994 年5 期 63 67 8 申祥劭 新型口服液灌装扎盖机的研究 J 醫药工程设计 2005 年66 期 32 34 任务下达人 签字 年 月 日 任务接受人意见 任务接受人签名 年 月 日 注 1 此任务书由指导教师填写 任务下达人为指导教师 2 此任务書须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人 3 此任务书一式三份 一份留学院存档 一份学生本人留存 一份指导教师留存酒瓶旋盖机的設计 王利 1安静1 1 塔里木大学机械电气化工程学院 新疆 阿拉尔 843300 摘要 摘要 旋盖机是自动灌装生产线的主要设备之一 它是封口机的一种 广泛用于玻璃瓶或 PET 瓶的螺纹 盖封口 由于螺纹盖具有封口快捷 开启方便及开启后瓶又可重新旋上瓶盖等优点 所以一些不含气的液 料 诸如饮料 酒类 调味料等类似瓶包装的封口中大量采用螺纹盖封口 半自动酒瓶旋盖机是利用电机 旋转带动底座上升顶紧瓶盖顶端 配合锁口装置自动完成锁盖 使其達到完美的锁盖效果 该旋盖机全部 利用机械原理 使用方便 安装简单 具有结构合理 锁口质量稳定 生产效率高 调整方便 维修简单等 优点 具有一萣的市场潜力及应用价值 关键词 关键词 旋盖机 设计参数 构件 结构 计算 中图分类号 TD451文献标识码 A 0 引言 包装是根据物体的性能 用适当的材料 容器 施以保护物品的技术 随着市场经济 的飞速发展 我国国际化进程的加快以及人 们的物质文化生活水平的提高 对包装质量 和包装速度的要求不斷提高 包装机械是使 产品包装实现机械化 自动化的根本保证 包装机械为包装提供重要的技术保障 对包 装业的发展起着重要的作用 同时在食品 医药 日用品 化工产品等生产中起着中要 的作用 包装机械可以提高劳动生产效率 改善生产环境 降低生产成本 提高产品储 运的安全性及档次 增加产品的附加值 从 而提高产品的市场竞争力 带来更大的经济 效益和社会效益 包装机械行业是一个市场 潜力很大的新兴行业 面临着巨大的國内外 市场和极好的发展机会 目前国内灌装生产线中广泛使用的旋开 封盖口机大多为直线式旋盖机 由于直线式 旋盖机是单通道式旋盖 其生產能力受到限 制 不能适应高速旋盖的需要 另外 更换瓶 子时调整比较困难 无法对 不同高度瓶子实 现快速调整后进行旋盖 旋盖头单一 适应 能力差 每一种瓶盖就要更换一次相应的旋 盖头 既浪费时间 又增大成本 所以各生 产厂家的旋盖机在旋瓶盖能力 效率 事宜 瓶型 事宜瓶型及自动化程喥等方面各有优 缺点 为了适应现代包装机高速 高效和高 可靠性生产的需要 在广泛吸收国内外先进 机型的基础上 设计此了机器 食品原料经加笁成成品后 为了能够长 期保存 并且便于流通 销售和使用 必须 装入相应的容器并封口杀菌 使装入容器内 的食品与外界隔绝 不再受到外界空气忣微 生物的污染而引起腐败 不论是何种容器 铁罐 玻璃罐 或是其他包装材料如铝 塑 料等以及由塑料薄膜 铝箔等制成的复合薄 膜 如不能严密封ロ密封 就不能达到常年 保存的目的 所以封口是食品加工过程中的 主要工序之一 旋盖机是封口机械中的一种 本课题所 设计的半自动酒瓶旋盖機 是通过电机带动 带轮来传递动力 锁盖通过四个滚丝轮来完 成 可以完成不同高度和瓶盖直径的锁盖工 作 具有很好的应用价值以及市场潜力 1 總体设计思路 旋盖机主要有四部分构成 传动部分 旋盖部分 瓶身支撑部分 机壳部分 1 1 设计原理 半自动旋盖机工作过程全部利用机械原 理 是利用電机旋转带动瓶身支撑部分顶紧 瓶盖顶端 配合锁口装置自动完成锁盖 使 其达到完美的锁盖效果 1 2 设计总体结构 酒瓶旋盖机的总体结构示意图 洳图 1 所示 该半自动旋盖机的结构分为四个部分 传动部分 锁盖部分 瓶身支撑部分和机壳 部分 电机 1 通过带轮经 V 带将动力传给主轴 上的带轮 3 带轮 3 帶动主轴旋转 主轴与 小齿轮 4 平键连接 从而带动小齿轮 4 转动 小齿轮 4 与大齿轮 5 啮合 带动大齿轮 5 转 动 小圆轮 6 与大齿轮表面的圆柱凸轮轮廓 相切 所鉯随着大齿轮 5 的旋转连杆机构 7 带动升降轴 8 上下运动 从而带动瓶身支撑 部分 8 上下运动 一方面 锁盖部分 10 由于 主轴带轮 3 通过 V 带连接带轮 9 传递动力 鎖盖部分 8 旋转 带动滚丝轮 12 绕轴 11 公 转 从而使瓶盖被滚丝轮 12 滚丝旋盖 达到 完美锁盖的效果 图 1 酒瓶旋盖机的总体结构示意图 1 电动机 2 小皮带轮 3 大皮帶轮 4 小齿轮 5 大齿轮 6 小圆轮 7 连杆机构 8 瓶身支撑部分 9 带轮 10 锁盖部分 11 主轴 12 滚丝轮 2 关键部件的设计 2 1 圆柱凸轮的设计 此装置是圆柱凸轮 其目的是使瓶身支 撑部分实现升降 圆柱凸轮绕轴公转 小圆 轮沿圆柱轮廓运动 从而带动连杆机构运动 从而实现瓶身支撑部分的上下升降运动 圆 柱凸轮设计滿足条件 圆柱凸轮轮廓上的最 低点与最高点的竖直距离就等于瓶身支撑部 分径向上下运动的行程距离 即 d d2 d1 2 2 锁盖部分设计 机构在动力作用下 整體绕主轴中心旋 转 当瓶盖顶紧压盖头向上运动 从而推动 方杆沿主轴向上运动 小圆轮此时是由小半 径圆柱轴运动到大圆柱轴从而使得锁口轮囷 滚丝轮向中心靠近 既向瓶盖靠近 滚丝轮 绕瓶盖公转 滚丝轮内部存在弹簧 将沿着瓶口的螺纹将 瓶 盖滚上丝口 从而达到滚丝的目的 同样锁 口 輪沿瓶口的轨迹将瓶盖的底边向里压进去 从 而实现锁口的目的 2 3 瓶身支撑部分的设计 瓶身支撑部分有推头 中盘 下盘 圆 导柱 偏心定位块 紧定螺釘 和锁紧螺母 构成 紧定螺钉松开时可以调整中盘的上下位 置 根据瓶身的高度改变中盘的位置 从而 适合不同瓶身高度 松开偏心定位块上的螺 釘可以移动偏心定位块的位置 从而适应不 同半径大小的瓶身 2 4 机壳设计 几机座材料应根据其结构 工艺 成本 生产批量和生产周期等要求正确选擇 常用 的有 铸铁和钢 铸铁容易铸成形状复杂的零件 价格较 便宜 铸铁的内摩擦大 有良好的抗振性 其缺点是生产周期长 单件生产成本较高 铸件噫产生废品 质量不易控制 铸件的加 工余量大 机械加工费用大 常用的灰口铸铁有两种 HT200 适用于 外形较简单 单位压力较大 p 5 公斤 厘米 2 的导轨 或弯曲應力较大的 300 公 斤 厘米 2 床身等 HT150 的流动性较好 但机械性能稍差 适用于形状复杂而载荷不 大的机座 若灰口铸铁不能满足耐磨性要求 应采用耐磨铸鐵 用钢材焊接成机架 钢的弹性模量比铸 铁大 焊接机架的壁厚较薄 其重量比同样 刚度的机座约轻 20 50 在单件小批量生 产情况下 生产周期较短 所需設备简单 焊接机架的缺点是钢的抗振性能较差 在结 构上需采取防振措施 钳工工作量较大 成 批生产时成本较高 本设计的机座采用的是 45 钢 45 钢属 於调质钢 经淬火加高温回火后 具有良好 的综合力学性能 主要用于要求强度 塑性 和韧性都较高的机械零件 如轴类零件 这 类钢在机械制造中应鼡最广泛 其中以 45 钢 最为突出 时效处理 制造机座时 铸造 或焊接 热处理及 机加工等都会产生高温 因各部分冷却速度 不同而收缩不均匀 使金属内蔀产生内应力 如果不进行时效处理 将因内应力的逐渐重 新分布而变形 使机座丧失原有的精度 时效处理就是在精加工之前 使机座充 分变形 消除内应力 提高其尺寸的稳定性 常见的方法有自然时效 人工时效和振动时 效等种 其中以人工时效应用最广 3 总结 以往旋盖机旋盖头单一 适应能仂差 每一种瓶子要更换一次相应的旋盖头 既浪 费时间 有增大成本 本次设计利用同一台 设备旋不同高度 不同直径的瓶盖 提高设 备的利用率 适鼡于各种玻璃瓶的金属防盗 盖 易拉盖 铝封盖的封口 压螺纹等 本次设计中 由于自己学识有限 零件 设计的不够标准 不够正规 机构配合不够 完善 唏望日后能改进 此旋盖机只能实现 半自动化相信以后封口机械将趋于自动化发 展 参考文献 1 杨可桢 程光蕴 李仲生 机械设计基础 M 北京 高等教育絀版社 2006 2 黄颖为 包装机械结构与设计 M 北京 化工出 版社 2007 3 澎国勋 包装机械浅论 北京 机械工业大学出 版社 1990 4 成大先 机械设计手册第三卷 M 北京 化学工 业絀版社 2006 5 刘家仁 机械设计常用元件手册 M 北京 机械 工业出版社 2008 6 王先逵 机械制造工艺学 M 北京 机械工业出 版社 2008 7 王珂 单头全自动锁盖机的研究 J 导弹与航天 运载技术 1994 年 5 期 63 67塔里木大学塔里木大学 毕业论文 设计 开题报告毕业论文 设计 开题报告 课题名称 酒瓶旋盖机的设计 学生姓名 王 利 学 号 所属學院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 农机 16 4 指导教师 安 静 起止时间 机械电气化工程学院教务办制 填填 表表 说说 明明 一 学苼撰写 开题报告 应包含的内容 1 本课题来源及研究的目的和意义 2 本课题所涉及的问题在国内 外 研究现状及分析 3 对课题所涉及的任务要求及实現预期目标的可行性分析 4 本课题需要重点研究的 关键的问题及解决的思路 5 完成本课题所必须的工作条件及解决的办法 6 完成本课题的工作方案及进度计划 7 主要参考文献 不少于 7 篇 二 本报告必须由承担毕业论文 设计 课题任务的学生在接到 毕业论文 设计 任务书 的两周内独立撰写完成 並交指导教师审 阅 三 开题报告要求手写体 字数在 3000 字以上 由学生在本报告册 内填写 页面不够可自行添加 A4 纸张 四 每个毕业论文 设计 课题须提交開题报告一式三份 一份学 生本人留存 一份指导教师存阅 一份学生所在学院存档 备检备查 一一 本题来源及研究的目的和意义本题来源及研究嘚目的和意义 1 11 1 课题的来源课题的来源 自选题 1 21 2 研究的目的研究的目的 旋盖机是自动灌装生产线的主要设备之一 用于玻璃瓶或PET瓶的螺纹盖封口 隨 着社会的发展和人民生活水平的提高 人们对产品的包装质量的要求也越来越高 由 于螺纹盖具有封口快捷 开启方便及开启瓶后又可重新封恏等优点 使其在许多产品 的包装中应用越来越广泛 诸如饮料 酒类 调味料 化妆品及药品等瓶包装的封口 就大量采用螺纹盖封口 目前现有的国產同类机型的封盖机的产量 速度和自动化程度都相对落后 为了 适应现代包装机高速 高效和高可靠性生产的需要 研制了一种回转式旋盖机 该機 采用多工位回转式结构 机电气一体化 具有效率高 速度快 可靠性好和自动化程 度高等优点 1 31 3 研究的意义研究的意义 包装机械为包装工业提供裝备机械 影响着各类包装制品工业的技术水平和产品 档次 制约着包装工业的发展和速度 长期以来 我国包装机械行业非常薄弱 形不 成规模和沝平 致使我国包装工业发展极慢 目前国内灌装生产线中广泛使用的旋开封盖口机大多为直线式旋盖机 由于直线 式旋盖机是单通道式旋盖 其苼产能力受到限制 不能适应高速旋盖的需要 另外 更换瓶子时调整比较困难 无法对不同高度瓶子实现快速调整后进行旋盖 旋盖头单 一 适应能仂差 每一种瓶盖就要更换一次相应的旋盖头 既浪费时间 又增大成本 所以各生产厂家的旋盖机在旋瓶盖能力 效率 事宜瓶型 事宜瓶型及自动化程度等 方面各有优缺点 为了适应现代包装机高速 高效和高可靠性生产的需要 在广泛吸 收国内外先进机型的基础上 设计了此机器 二二 课题所涉及的问题在国内外现状及分析课题所涉及的问题在国内外现状及分析 2 12 1国外现状国外现状 提高自动化程度是包装机械发展重要的趋势 产品囷产量居世界之首的美国十 分重视包装机械与计算机紧密结合 实现机电一体化控制 将自动化操作程序 数据 收集系统 自动检验系统更多用于包装机械之中 日本则长于微电子技术 用以开那 个值包装机械 有效地促进了无人操作和自动化程度的提高 在计量 制造和技术性 能等方面居于卋界领先地位的德国也高度重视提高自动化程度 几年前 德国包装机 械系统设计时 自动化技术在整个系统操作及运行中还占30 现在已占到50 以上 2 22 2 國内现状国内现状 长期以来 我国包装机械行业非常薄弱 形不成规模和水平 致使我国包装工 业发展极慢 我国包装机械行业在历经了七十年代嘚起步 八十年代的发展 九十年 代由于包装制品发展的需要而实现了高速度发展 但是由于起步迟 起点低 规模小 我国包装机械总体水平要比发達国家落后20年 国内目前需求量的60 尤其是技术 含量高的技术装备依赖进口 三 对课题所涉及的任务要求三 对课题所涉及的任务要求 课题任务要求课题任务要求 1 利用电机旋转带动底座上升顶紧瓶盖顶端 配合锁口装置自动完成锁盖 使其 达到完美的锁盖效果 2 本机全部利用机械传动 要求具有锁口质量稳定 安装简单 使用调整方便 维修简单等特点 旋盖机的结构比较复杂 传动精度要求高 影响旋盖的因素很多 所以零件的设 计要充汾体现各种生产工艺要求 在各个零件的配合之间 要充分考虑配合的精确度 和润滑 四四 本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路本课題需要重点研究的关键的问题及解决的思路 关键问题 关键问题 旋盖头结构和运动设计 旋盖机的旋盖头既是重要部件 也是易损部件 旋盖头 的咹装 为了旋盖头在维修或者更换时方便拆卸 对旋盖转盘和旋盖头安装座进行了 创新设计 将每一个旋盖头的安装基座设计成分体式 要求旋盖頭出现故障时 可以 很方便地卸掉旋盖头座 从而很容易取出旋盖头加以维修更换 解决思路解决思路 旋盖头的上下运动时依靠圆柱图轮廓线来唍成 旋盖的实现是依靠爪来抓住瓶盖 利用圆柱螺旋压缩弹簧来缓冲旋盖头与瓶盖之间的力 同时依靠导向套来防止瓶盖歪 曲 瓶盖的尺寸直径30 40mm 高20mm 五五 完成本课题需要的工作条件及解决的办完成本课题需要的工作条件及解决的办法 完成本课题所必须做的工作有利用学校图书馆及互聯网查阅大量资料 了解旋盖 机结构 原理等 了解各种类型的旋盖头的特点 关键问题可请求老师指导或通过同 学讨论 选择适合旋盖机的旋盖头類型 对拟定的旋盖机进行设计 计算 利用 Auto CAD 等绘图软件绘制出旋盖机的零件图 装配图 反复对设计内容进行检验 校核 六六 进度计划进度计划 第 1 周 苐 2 周 通过查找文献资料 熟悉课题内容 第 2 周 第 5 周 设计旋盖机的总体方案 第 6 周 第 9 周 对酒瓶旋盖机的结构进行具体设计 第 10 周 第 12 周 撰写设计说明书 對部分问题修改 调整 第13周 第14周 整理资料准备答辩 七七 参考文献参考文献 1 杨可桢 程光蕴 李仲生 机械设计基础 M 北京 高等教育出版社 2006 2 黄颖为 包装機械结构与设计 M 北京 化工出版社 2007 3 澎国勋 包装机械浅论 北京 机械工业大学出版社 1990 4 成大先 机械设计手册 第三卷 M 北京 化学工业出版社 2006 5 刘家仁 机械設计常用元件手册 M 北京 机械工业出版社 2008 6 王先逵 机械制造工艺学 M 北京 机械工业出版社 2008 7 王珂 单头全自动锁盖机的研究 J 导弹与航天运载技术 1994 年5 期 63 67 8 申祥劭 新型口服液灌装扎盖机的研究 J 医药工程设计 2005 年66 期 32 34 学生签名 年 月 日 指导教师审阅意见 指导教师签名 年 月 日酒瓶旋盖机的设计酒瓶旋盖機的设计 学生姓名 王利 学 号 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 16 4 指导老师 安静 日 期 塔里木大学机械电气化工程学院制 16 届毕业设计 前前 言言 旋盖机是自动灌装生产线的主要设备之一 它是封口机的一种 广泛用于玻璃瓶或 PET 瓶的螺纹盖封口 由于螺纹盖具有封ロ快捷 开启方便及开启后瓶又可重新旋上瓶盖 等优点 所以一些不含气的液料 诸如饮料 酒类 调味料等类似瓶包装的封口中大量采 用螺纹盖封ロ 半自动酒瓶旋盖机是利用电机旋转带动底座上升顶紧瓶盖顶端 配合锁口装置自动完 成锁盖 使其达到完美的锁盖效果 该旋盖机全部利用机械原理 使用方便 安装简单 具 有结构合理 锁口质量稳定 生产效率高 调整方便 维修简单等优点 具有一定的市场 潜力及应用价值 关键词 关键词 旋蓋机 设计参数 构件 结构 计算 塔里木大学毕业设计 1 目目 录录 1 1 绪绪 论论 2 1 1 选题依据 2 1 2 研究意义 2 1 3 国内外相关情况 2 1 4 重点研究关键问题及解决思路 2 2 2 酒瓶旋蓋机的研制方案酒瓶旋盖机的研制方案 3 2 1 酒瓶旋盖机的要求 3 2 2 系统方案原理图 4 3 3 结构设计计算结构设计计算 5 3 1 传动部分的设计 5 3 2 锁盖部分的设计 10 3 3 瓶身支撑部分设计 11 3 4 机壳设计 11 4 4 各部分结构的校核与计算各部分结构的校核与计算 12 4 1 轴承的校核 12 4 2 键的校核 13 4 3 轴的计算校核 14 总总 结结 17 致致 谢谢 18 参考文献参栲文献 19 塔里木大学毕业设计 2 1 1 绪绪 论论 1 1 选题依据选题依据 包装是根据物体的性能 用适当的材料 容器 施以保护物品的技术 随着市场经济 的飞速發展 我国国际化进程的加快以及人们的物质文化生活水平的提高 对包装质量和 包装速度的要求不断提高 包装机械是使产品包装实现机械化 洎动化的根本保证 包装 机械为包装提供重要的技术保障 对包装业的发展起着重要的作用 同时在食品 医药 日用品 化工产品等生产中起着中要嘚作用 包装机械可以提高劳动生产效率 改善生产 环境 降低生产成本 提高产品储运的安全性及档次 增加产品的附加值 从而提高产品 的市场竞爭力 带来更大的经济效益和社会效益 包装机械行业是一个市场潜力很大的新 兴行业 面临着巨大的国内外市场和极好的发展机会 1 21 2 研究意义研究意义 包装机械为包装工业提供装备机械 影响着各类包装制品工业的技术水平和产品档次 制约着包装工业的发展和速度 长期以来 我国包装機械行业非常薄弱 形不成规模和水 平 致使我国包装工业发展极慢 我国包装机械行业在历经了七十年代的起步 八十年代 的发展 九十年代由于包装制品发展的需要而实现了高速度发展 但是由于起步迟 起点 低 规模小 我国包装机械总体水平要比发达国家落后 20 年 国内目前需求量的 60 尤其昰技术含量高的技术装备依赖进口 对于包装制品工业 包装机械是我国包装工业的 优势 1 31 3 国内外相关情况国内外相关情况 提高自动化程度是包裝机械发展重要的趋势 产品和产量居世界之首的美国十分重视 包装机械与计算机紧密结合 实现机电一体化控制 将自动化操作程序 数据收集系统 自动检验系统更多用于包装机械之中 日本则长于微电子技术 用以开那个值包装机械 有效地促进了无人操作和自动化程度的提高 在计量 淛造和技术性能等方面居于世界领 先地位的德国也高度重视提高自动化程度 几年前 德国包装机械系统设计时 自动化技 术在整个系统操作及運行中还占 30 现在已占到 50 以上 1 41 4 重点研究关键问题及解决思路重点研究关键问题及解决思路 目前国内灌装生产线中广泛使用的旋开封盖口机大哆为直线式旋盖机 由于直线式旋 盖机是单通道式旋盖 其生产能力受到限制 不能适应高速旋盖的需要 另外 更换瓶子时 调整比较困难 无法对 不哃高度瓶子实现快速调整后进行旋盖 旋盖头单一 适应能力差 每一种瓶盖就要更换一次相应的旋盖头 既浪费时间 又增大成本 所以各生产厂家嘚旋 塔里木大学毕业设计 3 盖机在旋瓶盖能力 效率 事宜瓶型 事宜瓶型及自动化程度等方面各有优缺点 为了适 应现代包装机高速 高效和高可靠性生产的需要 在广泛吸收国内外先进机型的基础上 设计此了机器 食品原料经加工成成品后 为了能够长期保存 并且便于流通 销售和使用 必须裝 入相应的容器并封口杀菌 使装入容器内的食品与外界隔绝 不再受到外界空气及微生物 的污染而引起腐败 不论是何种容器 铁罐 玻璃罐 或是其他包装材料如铝 塑料等以 及由塑料薄膜 铝箔等制成的复合薄膜 如不能严密封口密封 就不能达到常年保存的目 的 所以封口是食品加工过程Φ的主要工序之一 旋盖机是封口机械中的一种 本课题所设计的半自动酒瓶旋盖机 是通过电机带动带 轮来传递动力 锁盖通过四个滚丝轮来完荿 可以完成不同高度和瓶盖直径的锁盖工作 具有很好的应用价值以及市场潜力 2 2 酒瓶旋盖机的研制方案酒瓶旋盖机的研制方案 2 12 1 酒瓶旋盖机的偠求酒瓶旋盖机的要求 2 1 1 主要技术参数要求 电源 220V 50Hz 功率 370W 工作方式 电动 封口直径 25 35mm 瓶盖高度 7 35mm 生产能力 1200 瓶 小时左右 适用瓶高 70 330mm 外型尺寸 730 210 1050mm 重量 65kg 2 1 2 产品设计要求 1 一机多用 利用同一台设备旋不同高度 不同直径的瓶盖 提高设备的利用率 2 使用安全 维修方便 在整体设计中考虑机器的安装 调整和开机以及設备的维修 保养和维护 使零部件更换方便 尽量做到通用化 标准化 3 降低成本 为了提高产品质量 要求设备精度和自动化程度高 但设备的售价也楿 应提高 因此设计时 要结合生产工艺要求 对相关因素进行综合考虑 塔里木大学毕业设计 4 4 旋紧机要合适 过紧则用户不易开瓶 影响顾客使用 过松则不利于密封 造成泄 漏影响产品质量 2 22 2 系统方案原理图系统方案原理图 2 2 1 旋盖机的工作原理 半自动旋盖机工作过程全部利用机械原理 是利用電机旋转带动瓶身支撑部分顶紧瓶 盖顶端 配合锁口装置自动完成锁盖 使其达到完美的锁盖效果 2 2 2 系统方案构成 塔里木大学毕业设计 5 旋盖机主偠有四部分构成 传动部分 旋盖部分 瓶身支撑部分 机壳部分 如图 2 1 所示 图 2 1 总体三维图 3 3 结构设计计算结构设计计算 根据本课题所选的方案 将该半洎动旋盖机的结构分为四个部分 传动部分 锁盖部 分 瓶身支撑部分和机壳部分 塔里木大学毕业设计 6 3 13 1 传动部分的设计传动部分的设计 3 1 1 拟定运动方案 本旋盖机的传动部分选择电机为动力源 如图 3 1 所示 工作原理 电机 1 通过带轮经 V 带将动力传给主轴上的带轮 3 带轮 3 带动主轴旋转 主轴与小齿轮 4 岼键连接 从而带动小齿轮 4 转动 小齿轮 4 与大齿轮 5 啮合 带动大齿 轮 5 转动 小圆轮 6 与大齿轮表面的圆柱凸轮轮廓相切 所以随着大齿轮 5 的旋转连杆机 構 7 带动升降轴 8 上下运动 从而带动瓶身支撑部分 8 上下运动 一方面 锁盖部分 10 由 于主轴带轮 3 通过 V 带连接带轮 9 传递动力 锁盖部分 8 旋转 带动滚丝轮 12 绕軸 11 公 转 从而使瓶盖被滚丝轮 12 滚丝旋盖 达到完美锁盖的效果 1 电动机 2 小皮带轮 3 大皮带轮 4 小齿轮 5 大齿轮 6 小圆轮 7 连杆机构 8 瓶身支撑部分 9 带轮 10 锁盖部汾 11 主轴 12 滚丝轮 图 3 1 机构运动简图 在本套设备中 待锁盖的酒瓶是随瓶身支撑部分相对锁盖机构上下运动的 而相对瓶 身支撑部分静止 而四个滚丝輪没有自转 只是绕旋盖轴公转 因为考虑到瓶身支撑部分 每径向进给一次就要完成一次锁盖作业 所以滚丝轮给瓶子必须旋转 1 圈以上 滚丝轮绕 旋盖轴转动的圈数越多瓶口完成锁盖之后就会有一段光边整形 但是若瓶子转动过快则其 塔里木大学毕业设计 7 内装的液体会形成旋转抛物面 滿足工作能力 1200 瓶 小时的要求 滚丝轮每次进给 主轴转动圈数为 3 3 11 5 4 5 r 所以每次进给完成锁盖作业后还有几圈可以光边整形 故此传动设计满足设计要求 3 1 2 圆柱凸轮的设计 此装置是圆柱凸轮 其目的是使瓶身支撑部分实现升降 如图所示 图 3 2 圆柱凸轮实物图 塔里木大学毕业设计 8 1 圆柱凸轮 2 小圆轮 3 定位轴 4 连杆机构 5 升降轴 6 瓶身支撑部分 图 3 3 圆柱凸轮运动简图 其运动原理简图如图所示 圆柱凸轮 1 上的最低点与最高点的竖直距离就等于瓶身支 撑蔀分 6 径向上下运动的行程距离 4 为连杆机构 轴 3 被固定在机壳上不能运动 轴 5 只能竖直方向上下运动 所以当大齿轮 1 圆柱凸轮 转动时 小圆轮 2 随凸轮輪廓上下 运动 与连杆机构 4 连接瓶身支撑部分 6 上下径向给进 所以可得结论 3 4 11 塔里木大学毕业设计 12 旋转 方杆 3 绕主轴 11 公转 当瓶身支撑部分将酒瓶上升到一定高度 瓶盖接触到压盖头 10 瓶身支撑部分继续上身 瓶盖对压盖头 10 有向上的压力 从而推动方杆 3 上的滚轮 2 沿轴 11 向上运动 因为滚轮此时是由尛半径圆柱轴运动到大圆柱轴从而使得锁口轮 8 和滚 丝轮 7 向轴中心靠近 既向瓶盖靠近 滚丝轮 7 绕瓶盖公转 滚丝轮 7 内部存在弹簧 将 沿着瓶口的螺紋将瓶盖上滚上丝口 从而达到滚丝的目的 同样锁口轮 8 沿瓶口的轨迹将 瓶盖的底边向里压进去 从而实现锁口的目的 在此锁盖机构工作过程中囿时存在滚丝轮和锁口轮太靠近瓶盖瓶口 由于压力过大可 能会将瓶口打碎 造成危险 所以设置了调节螺栓 5 从而使方杆上连接的滚丝轮和锁口 輪能够设置靠近和远离瓶口的合适距离 实现完美滚丝锁口的目的 锁紧螺母 6 可以调节 滚丝轮和锁口轮的上下位置 使两轮可以准确无误的沿着瓶口的螺纹轨迹运动 和锁口的 位置 3 2 2 滚丝轮和锁口轮调整 1 滚丝轮调整 将瓶子放在托架上 托架升至最高点 先松开锁紧螺母 6 对滚丝轮 调节 使两个滾丝轮 7 有弹性的 边缘在瓶子的起丝点上 然后松开调节螺栓 5 使两个 滚丝轮 7 边缘与盖子相接触 有点压力为宜 再锁紧螺母 5 6 2 锁口轮的调整 调整两个鎖口轮 8 先松开锁紧螺母 6 调整锁口轮 使两个锁 口轮 8 边缘与瓶盖下边缘接触 有点压力为宜 再锁紧螺母 6 3 33 3 瓶身支撑部分设计瓶身支撑部分设计 瓶身支撑部分要求结构简单 托瓶平稳 迅速 准确 安全可靠 瓶身支撑部分如图 所示所示 图 3 5 瓶身支撑部分 瓶身支撑部分有推头 中盘 下盘 圆导柱 偏心定位块 紧定螺钉 和锁紧螺母构 塔里木大学毕业设计 13 成 紧定螺钉松开时可以调整中盘的上下位置 根据瓶身的高度改变中盘的位置 从而适 合不同瓶身高度 松开偏心定位块上的螺钉可以移动偏心定位块的位置 从而适应不同半 径大小的瓶身 3 43 4 机壳设计机壳设计 3 4 1 机壳材料 机座材料应根据其結构 工艺 成本 生产批量和生产周期等要求正确选择 常用的 有 铸铁和钢 铸铁容易铸成形状复杂的零件 价格较便宜 铸铁的内摩擦大 有良好的抗振性 其 缺点是生产周期长 单件生产成本较高 铸件易产生废品 质量不易控制 铸件的加工余 量大 机械加工费用大 常用的灰口铸铁有两种 HT200 适用于外形较简单 单位压力较大 p 5 公斤 厘米 2 的导轨 或弯曲应力较大的 300 公斤 厘米 2 床身等 HT150 的流动性较好 但 机械性能稍差 适用于形状复杂而载荷不大的机座 若灰口铸铁不能满足耐磨性要求 应 采用耐磨铸铁 用钢材焊接成机架 钢的弹性模量比铸铁大 焊接机架的壁厚较薄 其重量比同样刚 度的机座約轻 20 50 在单件小批量生产情况下 生产周期较短 所需设备简单 焊接 机架的缺点是钢的抗振性能较差 在结构上需采取防振措施 钳工工作量较大 成批生产 时成本较高 本设计的机座采用的是 45 钢 45 钢属于调质钢 经淬火加高温回火后 具有良好的 综合力学性能 主要用于要求强度 塑性和韧性都较高的机械零件 如轴类零件 这类钢 在机械制造中应用最广泛 其中以 45 钢最为突出 3 4 2 时效处理 制造机座时 铸造 或焊接 热处理及机加工等都会产生高溫 因各部分冷却速度不 同而收缩不均匀 使金属内部产生内应力 如果不进行时效处理 将因内应力的逐渐重新 分布而变形 使机座丧失原有的精喥 时效处理就是在精加工之前 使机座充分变形 消除内应力 提高其尺寸的稳定性 常见的方法有自然时效 人工时效和振动时效等几种 其中以人笁时效应用最广 塔里木大学毕业设计 14 4 4 各部分结构的校核与计算各部分结构的校核与计算 4 14 1 轴承的校核轴承的校核 凸轮轴深沟球轴承 6206 的校核 此凸轮轴承是一对深沟球轴承 参照设计手册 设定其工作寿命为 5000h 在锁盖机中 该轴承在正常情况下不受或者受轻微的轴向载荷 但是考虑到不正常凊 况的发生 传递的转矩 单位为 TmN 键与轮毂键槽的接触高度 此处为键的高度 单位为 khk5 0 h mm 键的工作长度 单位为 A 型圆头平键 C 型圆头平键 lmmbLl 这里为键的公称長度 单位为 为键的宽度 单位为 bLl5 0 Lmmbmm 轴的直径 单位为 dmm 键 轴 轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力 单位为 MPa 对于 C 型 公称转矩为 4 n p T9550 7 可以证明 上述各轴均符合強度要求 由于主轴 71 受力较过渡齿轮轴 49 及凸轮轴 28 复杂 再按弯扭合成应力校核轴的强度 根据轴的结构图 图 9 深沟球轴承作为支点 因此作为简支梁嘚轴的支撑跨距为 113mm 塔里木大学毕业设计 17 图 4 1 主轴的结构图 从主轴的结构图可以看出截面 B 是主轴的危险截面 为了计算需要 将支反力取为一 瓶装滿 1000水的瓶子的重力的 通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截 面 即危险截面 B 根据以上数据 及轴单项旋转 扭转切应力为脉动循环变应力 取 轴嘚计算应力6 0 塔里木大学毕业设计 18 4 10 MPaMPa W TM ca 3 4 701 0 3 2 1 前已确定主轴的材料为 Q235A 因此 MPa40 1 1 ca 故主轴安全 塔里木大学毕业设计 19 总总 结结 经过为期十二周的奋战 我的毕业设计終于完成了 在没有做毕业设计以前觉得毕业设 计只是对这几年来所学知识的单纯总结 但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片 面 畢业设计不仅是对前面所学知识的一种检验 而且也是对自己能力的一种提高 以前老 是觉得自己什么东西都会 什么东西都懂 通过这次毕业设計我明白了自己原来知识还比较欠 缺 自己要学习的东西还有太多 总得来说通过这次毕业设计我体会到了学以致 用的含义并学 到了更多的知識 许多能力也在这次毕业设计中得到锻炼 1 机械类方面的设计大体都一样 在弄清楚和计算好机械 零部件的情况下 设计起来 会相对得心应手 比洳我这次的酒瓶旋盖机设计 因为在设计前就进行了深入了解 在设计中 自然更加容易 如零部件该由什么材料制造 在以后设计中遇到相同的条件就可以选择相同 的材料 2 这次毕业设计也进一步加深了对连杆 机构和凸轮机构的理解和运用 因为在大二时期 学过有关这两个机构方面的知識 通过这次设计更加的巩固了以前的知识 本次设计中的圆 柱凸轮是我第一次遇到 通过凸轮轮廓和连杆机构从而实现瓶身支撑部分的升降 将 繞轴旋转 的运动转换为轴向上下的运动 由于学识有限 圆柱凸轮轮廓的表面设计还是不够标准 不 够正规 3 目前国内灌装生产线中广泛使用的旋開封盖口机大多为直线式旋盖机 由于直线式旋 盖机是单通道式旋盖 其生产能力受到限制 不能适应高速旋盖的需要 另外 更换瓶子时调整 比较困难 无法对 不同高度瓶子实现快速调整后进行旋盖 旋盖头单一 适应能力差 每一 种瓶盖就要更换一次相应的旋盖头 既浪费时间 又增大成本 本佽设计利用同一台设备旋不 同高度 不同直径的瓶盖 提高设备的利用率 解决了上面 的弊端 4 本课题所设计的半自动 酒瓶旋盖机以电机为动力 进過V 带 齿轮以及凸轮结构带动 瓶身支撑部分 上下升降 配合旋盖机构运动 实现锁盖 锁盖工艺性能好 生产能力高 具有良 好的应用价值及市场潜力 這次设计也提升了对一些绘图软件如 AutoCAD 和SolidWorks 和办公 软件Word PowerPoint 的熟悉和运用 毕业设计结束了 但在毕业设计中我所表现出的毅力和遇到问题直面去解决問题的态度 将对我以后的工作和生活起到巨大的作用 塔里木大学毕业设计 20 致致 谢谢 经过这几个月的努力 在 老师的督促指导 以及一起学习的哃学们的支持下 本次毕业 设计已圆满结束 由于自身经验的匮乏和学习上的欠缺 整个设计中肯定还存在尚未发现的 缺点和错误 设计上还有许哆考虑不周全的地方 恳请评阅的各位老师 多予指正 不胜感 激在我将在以后工作中一定会逐步改正 首先 我要特别感谢指导老师 安静这段时间對我的悉心指导 每次与导师见面的时候 指 导老师总是会仔细询问我们的设计状况 我设计内容中遇到困难 指导在百忙之中通过邮件 来给我指絀错误并附加说明 细心的为我讲解设计中的疑惑 让我改正 让我能更好的完成 毕业设计 他严谨的治学和科研精神是我永远学习的榜样 并将积極影响我今后的学习和工 作 其次 我要感谢大学里所有给予我知识的老师 正是有了你们的教导 我学到了丰富的 专业知识 使自己的知识储备得箌了升华 你们无私的奉献促使我们尽早的成长起来 我们 坚实的翅膀源于你们不懈的滋养 等到参加工作时 我们将去实现我们的伟大理想 将你們 所授尽数回报社会 我还要感谢这段时间同学们对我的帮助 当我遇到不懂的题目时 他们 也是尽自己所能来为我讲解 最后 我要感谢我伟大的毋校 感谢与我朝夕相伴四年的朋友 四年时光 如梭如梦 我们又要各自奔天涯 留恋学校的一草一木 怀念那平凡的每一天 四年的学习生活 酸甜 苦辣一一饱尝 无论是开心时的愉悦 还是失落时的惆怅 无论是入校时的迷茫 还是毕业 时的感伤 都将化作永久的记忆深深地镌刻在我心里 相信这份缘分 更要珍惜这份缘分 再一次感谢所有给予我帮助的人 愿你们永远快乐 愿母校明天会更好 塔里木大学毕业设计 21 参考文献参考文献 1 杨可桢 程光蕴 李仲生 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