课程设计说明书
系别机电工程系
专业机械设计制造及其自动化
方向无
课程名称《机械设计（二）课程设计》
学号 06100224
姓名蔡铁根
指导教师张恩光
题目名称旋转型灌装机
设计时间 2012年9-12月
2012 年 12 月 8 日
一．设计任务书及工作要求 (3)
1.1设计题目 (3)
1.2工作原理及工艺过程 (3)
1.3原始数据及设计要求 (3)
1.4设计方案提示 (3)
1.5设计任务 (3)
二．原动机选择 (4)
三．传动比分配 (4)
四．机构的选择与比较 (4)
4.1传动机构的选择与比较 (4)
4.2执行机构的选择与比较 (6)
五．机械系统运动方案的拟订与评价 (8)
5.1 综述 (8)
5.2设计方案 (8)
5.2.1 设计方案I (8)
5.2.2 设计方案II (8)
5.2.3 设计方案III (9)
5.2.4比较、选择设计方案 (10)
六．机械系统的运动循环图 (10)
七．执行机构的运动分析及设计 (10)
7.1凸轮结构的设计分析 (10)
7.1.1凸轮机构运动分析线图 (13)
7.2曲柄滑块机构的设计分析 (14)
7.2.1连杆机构的尺寸参数设计 (14)
7.2.2曲柄滑块机构的三维模型设计 (15)
7.2.3 曲柄滑块的运动分析线图 (15)
7.3 间歇机构的设计 (16)
八．设计感想 (18)
九．主要零件附图 (18)
十．主要参考资料 (19)
1.11.2（如饮料等）封口等工序。入空瓶；工位1.3（1）转台直径：500~600mm 。 附图
（2）灌装机的生产率：10瓶/min 。
（3）驱动电机：功率N=1.2kW ，转速n=1440r/min 。
1.4设计方案提示
（1）采用泵来灌装流体，泵固定在灌装工位的上方。
（2）采用软木塞或金属冠盖封口，它们可由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入或通过
压盖模将瓶盖紧固在瓶口。设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可采用移
动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。
（3）需要设计间歇传动机构，以实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠，还应有定位（锁
紧）机构。间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等，定位锁紧）机构可采用凸轮机构
等。
1.5设计任务
（1）执行机构选型与设计：构思至少三种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对
所有运动方案进行分析评价之后，选择其中的最优方案进行详细设计。
（2）机构运动协调设计：对选择的方案画出机构运动循环图。
（3）传动系统的设计。
（4）对系统运动方案进行机构的尺寸综合。
（5）用UG软件对机构系统进行运动仿真。
（6）用UG软件对机构系统进行运动学分析，并画出输出机构的位移、速度和加速度曲线。（7）画出最终方案的机构运动简图。
二．原动机选择
从设计要求可以看出，应采用电机驱动，转速为1440 r/min，功率N = 1.2 kW。三．传动比分配
原动机通过三次减数达到设计要求。第一次减速，通过减速器三级减速到20r/min,其传动比分别为2、6、6。第二次减速，通过斜齿轮，传动比为2，传给槽轮并带动转动装置，使其转动装置达到设定转速10 r/min,其他齿轮传动比均为1,第三次减速，带轮之间的传动比为2，带动压盖装置和灌装装置，使其达到设定值10 r/min。
四．机构的选择与比较
4.1传动机构的选择与比较
通过上述表格各种传动机构的特点应用及其比较，对于旋转型灌装机来说，运送瓶子可
以选用传送带即可，通过穿过机架的输送带输入瓶子。转动装置之间动力的传递通过圆柱齿轮传递或斜齿轮传递即可。
4.2执行机构的选择与比较
从上述表格中可以看出，对于旋转型灌装机而言，所选执行机构：
五．机械系统运动方案的拟订与评价
5.1 综述
待灌装瓶子由传送带送入灌装机构系统中，并完成1.输入空瓶工位；2.灌装工位；3.封口工位；4.容器工位。通过上述一些执行机构方案，可以得到不同的设计方案。
5.2设计方案
5.2.1 设计方案I
转盘的间歇运动机构为不完全齿轮，封口的冲压机构为连杆机构，工件的定位机构为连杆机构。
5.2.2 设计方案II
转盘的间歇运动机构为不完全齿轮机构，封口的冲压机构为连杆机构，工件的定位机构为凸轮机构
5.2.3 设计方案III
转盘的间歇运动机构为不完全齿轮机构，封口的冲压机构为凸轮机构，工件的定位机构为凸轮机。
5.2.4比较、选择设计方案
由于方案（一）与方案（二）的区别在工件定位机构，方案（一）是连杆机构，方案（二）是凸轮机构。
在这里凸轮机构比连杆机构更适用，因为：
（1）凸轮机构能实现长时间定位，而连杆机构只能瞬时定位，定位效果差，精度低。
（2）凸轮机构比连杆机构更容易设计。
（3）结构简单，容易实现
而方案（三）与方案（二）区别在封口的压盖机构，方案（三）是凸轮机构，方案（二）是连杆机构。
在这里则连杆机构比凸轮机构更适用
1）加工复杂，加工难度大。
2）造价较高，经济性不好。
综上可知：方案二在三个方案中最佳，则最后选择方案II为旋转型灌装机的机械运动方案。
六．机械系统的运动循环图
七．执行机构的运动分析及设计
7.1凸轮结构的设计分析
凸轮用于灌装定位，设定凸轮柄运动最大推程为40 mm，凸轮轴心距离瓶口端面的距离
