《酒瓶旋蓋機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《酒瓶旋蓋機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

酒瓶旋蓋機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 王利 學(xué) 號(hào) 8031212421 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16 指導(dǎo)老師 安靜 日 期 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 前 言 旋蓋機(jī)是自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線的主要設(shè)備之一， 它是封口機(jī)的一種，廣泛用于玻璃瓶或 的螺紋蓋封口。由于螺紋蓋具有封口快捷、開(kāi)啟方便及開(kāi)啟后瓶又可重新旋上瓶蓋等優(yōu)點(diǎn)，所以一些不含氣的液料，諸如飲料、酒類、調(diào)味料等類似瓶包裝的封口中大量采用螺紋蓋封口。 半自動(dòng)酒瓶旋蓋機(jī)是利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)底座上升頂緊瓶蓋頂端，配合鎖口裝置自動(dòng)完成鎖蓋，使其達(dá)到完美的鎖蓋效果。該旋蓋機(jī)全部利用機(jī)械原理 ,使用方便 ,安裝簡(jiǎn)單，具有結(jié)構(gòu)合理、鎖口質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、調(diào)整方便、維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。具有一定的市場(chǎng)潛力及應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞： 旋蓋機(jī)；設(shè)計(jì)參數(shù)；構(gòu)件；結(jié)構(gòu)；計(jì)算 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 目 錄 1 緒 論 .............................................................................................................................................. 2 題依據(jù) ........................................................................................................................................ 2 究意義 ....................................................................................................................................... 2 內(nèi)外相關(guān)情況 ........................................................................................................................... 2 點(diǎn)研究關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 ................................................................................................... 2 2 酒瓶旋蓋機(jī)的研制方案 ................................................................................................................. 3 瓶旋蓋機(jī)的要求 ....................................................................................................................... 3 統(tǒng)方案原理圖 ........................................................................................................................... 4 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................................................. 5 動(dòng)部分的設(shè)計(jì) ........................................................................................................................... 6 蓋部分的設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 12 身支撐部分設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 13 殼設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................... 13 4 各部分結(jié)構(gòu)的校核與計(jì)算 ............................................................................................................ 14 承的校核 ................................................................................................................................. 14 的校核 ..................................................................................................................................... 15 的計(jì)算校核 ............................................................................................................................. 16 總 結(jié) ............................................................................................................................................... 19 致 謝 ............................................................................................................................................... 20 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 21 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1 緒 論 題依據(jù) 包裝是根據(jù)物體的性能，用適當(dāng)?shù)牟牧?，容器，施以保護(hù)物品的技術(shù)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、我國(guó)國(guó)際化進(jìn)程的加快以及人們的物質(zhì)文化生活水平的提高，對(duì)包裝質(zhì)量和包裝速度的要求不斷提高，包裝機(jī)械是使產(chǎn)品包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的根本保證。包裝機(jī)械為包裝提供重要的技術(shù)保障，對(duì)包裝業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。同時(shí)在食品、醫(yī)藥、日用品、化工產(chǎn)品等生產(chǎn)中起著中要的作用。包裝機(jī)械可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)的安全性及檔次，增加產(chǎn)品的附加值，從而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益 和社會(huì)效益。包裝機(jī)械行業(yè)是一個(gè)市場(chǎng)潛力很大的新興行業(yè)，面臨著巨大的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)和極好的發(fā)展機(jī)會(huì)。 包裝機(jī)械為包裝工業(yè)提供裝備機(jī)械，影響著各類包裝制品工業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品檔次，制約著包裝工業(yè)的發(fā)展和速度。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)非常薄弱，形不成規(guī)模和水平，致使我國(guó)包裝工業(yè)發(fā)展極慢。我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)在歷經(jīng)了七十年代的起步，八十年代的發(fā)展，九十年代由于包裝制品發(fā)展的需要而實(shí)現(xiàn)了高速度發(fā)展，但是由于起步遲，起點(diǎn)低，規(guī)模小，我國(guó)包裝機(jī)械總體水平要比發(fā)達(dá)國(guó)家落后 20年，國(guó)內(nèi)目前需求量的 60/%，尤其是技 術(shù)含量高的技術(shù)裝備依賴進(jìn)口。對(duì)于包裝制品工業(yè)，包裝機(jī)械是我國(guó)包裝工業(yè)的優(yōu)勢(shì)。 提高自動(dòng)化程度是包裝機(jī)械發(fā)展重要的趨勢(shì)。產(chǎn)品和產(chǎn)量居世界之首的美國(guó)十分重視包裝機(jī)械與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制，將自動(dòng)化操作程序、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)更多用于包裝機(jī)械之中。日本則長(zhǎng)于微電子技術(shù)，用以開(kāi)那個(gè)值包裝機(jī)械，有效地促進(jìn)了無(wú)人操作和自動(dòng)化程度的提高。在計(jì)量、制造和技術(shù)性能等方面居于世界領(lǐng)先地位的德國(guó)也高度重視提高自動(dòng)化程度。幾年前，德國(guó)包裝機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)系統(tǒng)操作及運(yùn)行中還 占 30%，現(xiàn)在已占到 50%以上。 目前國(guó)內(nèi)灌裝生產(chǎn)線中廣泛使用的旋開(kāi)封蓋口機(jī)大多為直線式旋蓋機(jī)，由于直線式旋蓋機(jī)是單通道式旋蓋，其生產(chǎn)能力受到限制，不能適應(yīng)高速旋蓋的需要 ;另外，更換瓶子時(shí)調(diào)整比較困難，無(wú)法對(duì) 不同高度瓶子實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整后進(jìn)行旋蓋；旋蓋頭單一，適應(yīng)能力差，每一種瓶蓋就要更換一次相應(yīng)的旋蓋頭，既浪費(fèi)時(shí)間，又增大成本。所以各生產(chǎn)廠家的旋蓋塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 機(jī)在旋瓶蓋能力、效率、事宜瓶型、事宜瓶型及自動(dòng)化程度等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)。為了適應(yīng)現(xiàn)代包裝機(jī)高速、高效和高可靠性生產(chǎn)的需要，在廣泛吸 收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)機(jī)型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)此了機(jī)器。 食品原料經(jīng)加工成成品后，為了能夠長(zhǎng)期保存，并且便于流通、銷售和使用。必須裝入相應(yīng)的容器并封口殺菌，使裝入容器內(nèi)的食品與外界隔絕，不再受到外界空氣及微生物的污染而引起腐敗。不論是何種容器，鐵罐、玻璃罐，或是其他包裝材料如鋁、塑料等以及由塑料薄膜、鋁箔等制成的復(fù)合薄膜，如不能嚴(yán)密封口密封，就不能達(dá)到常年保存的目的。所以封口是食品加工過(guò)程中的主要工序之一。 旋蓋機(jī)是封口機(jī)械中的一種。本課題所設(shè)計(jì)的半自動(dòng)酒瓶旋蓋機(jī)，是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)帶輪來(lái)傳遞動(dòng)力。鎖蓋通過(guò)四個(gè)滾絲輪來(lái)完成，可 以完成不同高度和瓶蓋直徑的鎖蓋工作，具有很好的應(yīng)用價(jià)值以及市場(chǎng)潛力 。 2 酒瓶旋蓋機(jī)的研制方案 電源： 220V 50率： 370W 工作方式：電動(dòng) 封口直徑：φ 25～φ 35蓋高度： 7～ 35產(chǎn)能力： 1200 瓶 /小時(shí)左右 適用瓶高： 70～ 330外型尺寸： 730× 210× 1050重量： 65 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求 (1)一機(jī)多用：利用同一臺(tái)設(shè)備旋不同高度、不同直徑的瓶蓋，提高設(shè)備的利用率； (2)使用安全，維修方便 ：在整體設(shè)計(jì)中考慮機(jī)器的安裝、調(diào)整和開(kāi)機(jī)以及設(shè)備的維修、保養(yǎng)和維護(hù)，使零部件更換方便，盡量做到通用化、標(biāo)準(zhǔn)化； (3)降低成本：為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，要求設(shè)備精度和自動(dòng)化程度高，但設(shè)備的售價(jià)也相應(yīng)提高，因此設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行綜合考慮。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 (4)旋緊機(jī)要合適：過(guò)緊則用戶不易開(kāi)瓶，影響顧客使用；過(guò)松則不利于密封，造成泄漏影響產(chǎn)品質(zhì)量。 半自動(dòng)旋蓋機(jī)工作過(guò)程全部利用機(jī)械原理，是利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)瓶身支撐部分頂緊瓶蓋頂端，配合鎖口裝置自動(dòng)完成 鎖蓋，使其達(dá)到完美的鎖蓋效果； 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 旋蓋機(jī)主要有四部分構(gòu)成：傳動(dòng)部分、旋蓋部分、瓶身支撐部分、機(jī)殼部分 ,如圖 2 2體三維圖 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)本課題所選的方案，將該半自動(dòng)旋蓋機(jī)的結(jié)構(gòu)分為四個(gè)部分：傳動(dòng)部分、鎖蓋部分、瓶身支撐部分和機(jī)殼部分。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 本旋蓋機(jī)的傳動(dòng)部分選擇電機(jī)為動(dòng)力源，如圖 3示。 工作原理：電機(jī) 1通過(guò)帶輪經(jīng) ，帶輪 3帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。主軸與小齒輪 4平鍵連接，從而帶動(dòng)小齒輪 4轉(zhuǎn)動(dòng) 。小齒輪 4與大齒輪 5嚙合，帶動(dòng)大齒輪5 轉(zhuǎn)動(dòng)。小圓輪 6 與大齒輪表面的圓柱凸輪輪廓相切，所以隨著大齒輪 5的旋轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu) 7帶動(dòng)升降軸 8上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)瓶身支撐部分 8上下運(yùn)動(dòng)。一方面，鎖蓋部分 10由于主軸帶輪 3通過(guò) 傳遞動(dòng)力，鎖蓋部分 8旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滾絲輪 12繞軸 11公轉(zhuǎn)，從而使瓶蓋被滾絲輪 12 滾絲旋蓋，達(dá)到完美鎖蓋的效果。 圖 3構(gòu)運(yùn)動(dòng) 簡(jiǎn)圖 在本套設(shè)備中，待鎖蓋的酒瓶是隨瓶身支撐部分相對(duì)鎖蓋機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)的，而相對(duì)瓶身支撐部分靜止。而四個(gè)滾絲輪沒(méi)有自轉(zhuǎn)，只是繞旋蓋軸公轉(zhuǎn)。因?yàn)榭紤]到瓶身支撐部分每徑向進(jìn)給一次就要完成一次鎖蓋作業(yè)，所以滾絲輪給瓶子必須旋轉(zhuǎn) 1圈以上，滾絲輪繞旋蓋軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)越多瓶口完成鎖蓋之后就會(huì)有一段光邊整形，但是若瓶子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快則其內(nèi)裝的液塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 體會(huì)形成旋轉(zhuǎn)拋物面，易從罐口流出，所以必須選擇合適的旋轉(zhuǎn)速度和滾絲輪每一次給瓶子的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。 設(shè)計(jì)電機(jī)的速度 的速度為 1400 轉(zhuǎn) /主軸的轉(zhuǎn)速 的速度為： (3圓柱凸輪的轉(zhuǎn)速 為： (3即每分鐘支撐部分徑向進(jìn)給 ，滿足工作能力 1200 瓶 /小時(shí)的要求； 滾絲輪每次進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為： (3=4.5 r 所以每次進(jìn)給完成鎖蓋作業(yè)后還有幾圈可以光邊整形。 故此傳動(dòng)設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 柱凸輪的設(shè)計(jì) 此裝置是圓柱凸輪，其目的是使瓶身支撐部分實(shí)現(xiàn)升降，如圖所示圖 3柱凸輪實(shí)物圖 圖 3柱凸輪運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 其運(yùn)動(dòng)原理簡(jiǎn)圖如圖所示，圓柱凸輪 1上的最低點(diǎn)與最高點(diǎn)的豎直距離就等于瓶身支撐部分 6徑向上下運(yùn)動(dòng)的行程距離。 4為連桿機(jī)構(gòu)，軸 3被固定在機(jī)殼上不能運(yùn)動(dòng)，軸 5只能豎直方向上下運(yùn) 動(dòng)，所以當(dāng)大齒輪 1（圓柱凸輪）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小圓輪 2隨凸輪輪廓上下運(yùn)動(dòng)，與連桿機(jī)構(gòu) 4連接瓶身支撐部分 6上下徑向給進(jìn)。 所以可得結(jié)論 : (3式中 :d— 瓶身支撐部分徑向上升下降距離 動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)確定設(shè)計(jì)功率 里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 表 13— 8查得C= （ 3 =2)選取 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 圖 13工作點(diǎn)處于 選 (3)確定帶輪基準(zhǔn)直徑1① 選擇小帶輪直徑 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 表 130 驗(yàn)算帶速 V V= 100060 11? =s （ 3 在 5— 25m/s 之間，故合乎要求 ③ 確定從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 表的 1300200④ 實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速2i 不計(jì) ε影響，若算得 與預(yù)定轉(zhuǎn)速相差??5％ 為允許。 i?=120=差為 0) (4)確定中 心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 初定中心 題目沒(méi)有給定中心距， 初步選定中心距 0.7(0a≤2( （ 3 80+200） ≤0a≤2(80+200) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 196≤0a≤560 取0a=200 確定帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 式 c≈20a+2?(1)+02124)(= （ 3 取標(biāo)準(zhǔn) 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 表的 1300 13000 ㎜ ④ 確定中心距 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 式 13a=0+2 L ?= （ 3 調(diào)整范圍 a+ （ 3 （ 3 (5)驗(yàn)算包角 α α≈180°+ 21?×60° （ 3 =152°＞ 1200 符合要求 (6)確定帶根數(shù) z 按 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 式 13≥0 3 由式 13 0p?=+1p?+2) （ 3 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 13正 系數(shù)11 p?=+1p?+2)= （ 3 V 帶的根數(shù) Z≥0 Z=1 根 (7)確定初拉力 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 式 130=5003 =8)計(jì)算軸壓力 Q 按 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 式 13=21a = （ 3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 3蓋機(jī)構(gòu) 工作原理如下： 動(dòng)力傳遞給帶輪 1，帶輪 1與軸 11通過(guò)平鍵連接，從而帶動(dòng)主軸 11 旋轉(zhuǎn)，方桿 3繞主軸 11公轉(zhuǎn)。當(dāng)瓶身支撐部分將酒瓶上升到一定高度，瓶蓋接觸到壓蓋頭 10，瓶身支撐部分繼續(xù)上身，瓶蓋對(duì)壓蓋頭 10有向上的壓力，從而推動(dòng)方桿 3上的滾輪 2沿軸11向上運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闈L輪此時(shí)是由小半徑圓柱軸運(yùn)動(dòng)到大圓柱軸從而使得鎖口輪 8和滾絲輪 7向軸中心靠近，既向瓶蓋靠近，滾絲輪 7繞瓶蓋公轉(zhuǎn)，滾絲輪 7內(nèi)部存在彈簧，將沿著瓶口的 螺紋將瓶蓋上滾上絲口，從而達(dá)到滾絲的目的。同樣鎖口輪 8沿瓶口的軌跡將瓶蓋的底邊向里壓進(jìn)去，從而實(shí)現(xiàn)鎖口的目的。 在此鎖蓋機(jī)構(gòu)工作過(guò)程中有時(shí)存在滾絲輪和鎖口輪太靠近瓶蓋瓶口，由于壓力過(guò)大可能會(huì)將瓶口打碎，造成危險(xiǎn)。所以設(shè)置了調(diào)節(jié)螺栓 5，從而使方桿上連接的滾絲輪和鎖口輪能夠設(shè)置靠近和遠(yuǎn)離瓶口的合適距離，實(shí)現(xiàn)完美滾絲鎖口的目的。鎖緊螺母 6可以調(diào)節(jié)滾絲輪和鎖口輪的上下位置，使兩輪可以準(zhǔn)確無(wú)誤的沿著瓶口的螺紋軌跡運(yùn)動(dòng)，和鎖口的位置。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （ 1）滾絲輪調(diào)整：將瓶子放在托架上，托架升至最高點(diǎn)，先 松開(kāi)鎖緊螺母 6 對(duì)滾絲輪調(diào)節(jié)，使兩個(gè)滾絲輪 7（有彈性的）邊緣在瓶子的起絲點(diǎn)上，然后松開(kāi)調(diào)節(jié)螺栓 5，使兩個(gè)滾絲輪 7邊緣與蓋子相接觸，有點(diǎn)壓力為宜，再鎖緊螺母 （ 2）鎖口輪的調(diào)整：調(diào)整兩個(gè)鎖口輪 8，先松開(kāi)鎖緊螺母 6，調(diào)整鎖口輪，使兩個(gè)鎖口輪 8邊緣與瓶蓋下邊緣接觸，有點(diǎn)壓力為宜，再鎖緊螺母 6。 瓶身支撐部分要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、托瓶平穩(wěn)、迅速、準(zhǔn)確、安全可靠。瓶身支撐部分如圖所示所示： 圖 3瓶身支撐部分有推頭，中盤，下盤，圓導(dǎo)柱，偏心定位 塊，緊定螺釘，和鎖緊螺母構(gòu)成。緊定螺釘松開(kāi)時(shí)可以調(diào)整中盤的上下位置，根據(jù)瓶身的高度改變中盤的位置，從而適合不同瓶身高度。松開(kāi)偏心定位塊上的螺釘可以移動(dòng)偏心定位塊的位置，從而適應(yīng)不同半徑大小的瓶身。 機(jī)座材料應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、工藝、成本、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)周期等要求正確選擇，常用的有： 鑄鐵和鋼。 鑄鐵容易鑄成形狀復(fù)雜的零件；價(jià)格較便宜；鑄鐵的內(nèi)摩擦大，有良好的抗振性。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng)，單件生產(chǎn)成本較高；鑄件易產(chǎn)生廢品，質(zhì)量不易控制；鑄件的加工余量大，機(jī)械加工費(fèi)用 大。 常用的灰口鑄鐵有兩種： 位壓力較大（ p>5公斤 /厘米 2）塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 的導(dǎo)軌，或彎曲應(yīng)力較大的（σ≥ 300公斤 /厘米 2）床身等； 機(jī)械性能稍差，適用于形狀復(fù)雜而載荷不大的機(jī)座。若灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求，應(yīng)采用耐磨鑄鐵。 用鋼材焊接成機(jī)架。鋼的彈性模量比鑄鐵大，焊接機(jī)架的壁厚較薄，其重量比同樣剛度的機(jī)座約輕 20%~50%；在單件小批量生產(chǎn)情況下，生產(chǎn)周期較短，所需設(shè)備簡(jiǎn)單；焊接機(jī)架的缺點(diǎn)是鋼的抗振性能較差，在結(jié)構(gòu)上需采取防振措施；鉗工工作量較大；成批生產(chǎn) 時(shí)成本較高。 本設(shè)計(jì)的機(jī)座采用的是 45鋼， 45鋼屬于調(diào)質(zhì)鋼，經(jīng)淬火加高溫回火后，具有良好的綜合力學(xué)性能，主要用于要求強(qiáng)度、塑性和韌性都較高的機(jī)械零件，如軸類零件。這類鋼在機(jī)械制造中應(yīng)用最廣泛，其中以 45 鋼最為突出。 制造機(jī)座時(shí)，鑄造（或焊接）、熱處理及機(jī)加工等都會(huì)產(chǎn)生高溫，因各部分冷卻速度不同而收縮不均勻，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。如果不進(jìn)行時(shí)效處理，將因內(nèi)應(yīng)力的逐漸重新分布而變形，使機(jī)座喪失原有的精度。 時(shí)效處理就是在精加工之前，使機(jī)座充分變形，消除內(nèi)應(yīng)力，提高其尺寸的穩(wěn)定性。常見(jiàn)的方法有自然時(shí)效、人工時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效等幾種，其中以人工時(shí)效應(yīng)用最廣。 4 各部分結(jié)構(gòu)的校核與計(jì)算 凸輪軸深溝球軸承 6206的校核 : 此凸輪軸承是一對(duì)深溝球軸承。參照設(shè)計(jì)手冊(cè)，設(shè)定其工作壽命為 5000h。 在鎖蓋機(jī)中，該軸承在正常情況下不受或者受輕微的軸向載荷。但是考慮到不正常情況的發(fā)生，設(shè)所受軸向載荷與徑向動(dòng)載荷之間有 （ 4 則根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 13知求該情況下當(dāng)量動(dòng)載荷應(yīng)用《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 13 ? ?? （ 4 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》，取 2.1? 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，取 ； 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，取其極大值 ； 設(shè)該軸承對(duì)上的單個(gè)軸承的軸向載荷 NF a 100? ， 取其徑向載荷 ? 。 則： ? ? 9)1 0 ?????? 取轉(zhuǎn)速 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 h 124810 60 3 66 ?????? ? （ 4 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知， 6205軸承的基本額定動(dòng)載荷 NC r 14000? 驗(yàn)算 6205軸承的壽命，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 13-5 h 06010 366 ?????????????????? ? （ 4 故選擇該對(duì)深溝球軸承 6205符合設(shè)計(jì)要求。 普通平鍵（ 強(qiáng)度條件為 ? ?pp ? ???3102（ 4 普通平鍵（ 強(qiáng)度條件為 ? ?pp ? ??? 3102（ 4 式中 T —— 傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為 ； k —— 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， ，此處 h 為鍵的高度，單位為 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 l —— 鍵的工作長(zhǎng)度，單位為 A 型圓頭平鍵 ? ， C 型圓頭平鍵 這里 L 為鍵的公稱長(zhǎng)度，單位為 b 為鍵的寬度，單位為 d —— 軸的直徑，單位為 —— 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為 對(duì)于 公稱轉(zhuǎn)矩為 550? （ 4 在傳動(dòng)過(guò)程中，考慮每級(jí)功率傳遞效率為 過(guò)渡齒輪軸 49、 凸輪軸 28、 主軸 71的相應(yīng)公稱轉(zhuǎn)矩為： 4928719 5 5 0 8 . 4 59 5 5 0 * 0 . 9 * 0 . 9 * 0 . 9 6 . 59 5 5 0 * 0 . 9 * 0 . 9 2 2 . 3 ? ?? ? ?? ? ?對(duì)于三根軸來(lái)說(shuō)，過(guò)渡齒輪軸 49和凸輪軸 28 上面的鍵均較為安全。下面對(duì)主軸 71 上的鍵進(jìn)行校核。均選擇其最危險(xiǎn)的鍵進(jìn)行校核。 取主軸 71 上最危險(xiǎn)的鍵進(jìn)行校核 ? ? P ak ? ???? ????? 4 故此主軸 71 上鍵安全。 根據(jù)軸的強(qiáng)度條件 ? ?m 6??(4??? =60得到過(guò)渡齒輪軸 49、凸輪軸 28 以及主軸 71的最小直徑為 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ? ?m a x 3349 616 1 6 8 . 4 5 0 . 0 0 9 96 0 1 0Td m m m? ? ??? ? ? ?? ? ?m a x 3328 616 1 6 6 . 5 0 . 0 0 8 86 0 1 0Td m m m? ? ? ?? ? ? ?? ? ?m a x 3371 616 1 6 2 2 . 3 0 . 0 1 2 1 26 0 1 0Td m m m? ? ??? ? ? ?? 而實(shí)際過(guò)渡齒輪軸 49 的最小直徑為 25輪軸 28 的最小直徑為 25主軸 71的最小直徑為 22大于所求的最小直徑，可以證明，上述各軸均符合強(qiáng)度要求。 由于主軸 71 受力較過(guò)渡齒輪軸 49 及凸輪軸 28 復(fù)雜，再按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖 (圖 9)，深溝球軸承作為支點(diǎn)，因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距為113 圖 4主軸的結(jié)構(gòu)圖 從主軸的結(jié)構(gòu)圖可以看出截面 ，為了計(jì)算需要，將支反力取為一瓶裝滿 1000的瓶子的重力的 20 倍。 002010 ??? 現(xiàn)將計(jì)算出截面 M ， M 的值如下。 彎矩 M ： ?? 1235 ?? 13471 ??? 16722 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 所以總彎矩為： ??? 2 71 3 4 71 2 3 5 221 ??? 7 81 6 7 21 2 3 5 222 所以扭矩 T 為： ? 56323 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面 B)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，及軸單項(xiàng)旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ，軸的計(jì)算應(yīng)力 M P )3222321 ??????? ?? (4前已確定主軸的材料為 1 ??? 。因此 ][1?? ?? 故主軸安全。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 總 結(jié) 經(jīng)過(guò)為期十二周的奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較 欠缺，自己要學(xué)習(xí)的東西還有太多?？偟脕?lái)說(shuō)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我體會(huì)到了學(xué)以致用的含義并學(xué)到了更多的知識(shí)。許多能力也在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到鍛煉： （ 1）機(jī)械類方面的設(shè)計(jì)大體都一樣，在弄清楚和計(jì)算好機(jī)械零部件的情況下，設(shè)計(jì)起來(lái)會(huì)相對(duì)得心應(yīng)手。比如我這次的酒瓶旋蓋機(jī)設(shè)計(jì)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)前就進(jìn)行了深入了解，在設(shè)計(jì)中自然更加容易。如零部件該由什么材料制造，在以后設(shè)計(jì)中遇到相同的條件就可以選擇相同的材料。 (2)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也進(jìn)一步加深了對(duì)連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的理解和運(yùn)用。因?yàn)樵诖蠖r(shí)期學(xué)過(guò)有關(guān)這兩個(gè)機(jī)構(gòu)方面的知識(shí)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)更 加的鞏固了以前的知識(shí)。本次設(shè)計(jì)中的圓柱凸輪是我第一次遇到，通過(guò)凸輪輪廓和連桿機(jī)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)瓶身支撐部分的升降。將繞軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為軸向上下的運(yùn)動(dòng)。由于學(xué)識(shí)有限，圓柱凸輪輪廓的表面設(shè)計(jì)還是不夠標(biāo)準(zhǔn)，不夠正規(guī)。 (3)目前國(guó)內(nèi)灌裝生產(chǎn)線中廣泛使用的旋開(kāi)封蓋口機(jī)大多為直線式旋蓋機(jī)，由于直線式旋蓋機(jī)是單通道式旋蓋，其生產(chǎn)能力受到限制，不能適應(yīng)高速旋蓋的需要 ;另外，更換瓶子時(shí)調(diào)整比較困難，無(wú)法對(duì) 不同高度瓶子實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整后進(jìn)行旋蓋；旋蓋頭單一，適應(yīng)能力差，每一種瓶蓋就要更換一次相應(yīng)的旋蓋頭，既浪費(fèi)時(shí)間，又增大成本。本 次設(shè)計(jì)利用同一臺(tái)設(shè)備旋不同高度、不同直徑的瓶蓋，提高設(shè)備的利用率，解決了上面的弊端。 (4)本課題所設(shè)計(jì)的半自動(dòng)酒瓶旋蓋機(jī)以電機(jī)為動(dòng)力，進(jìn)過(guò) V 帶，齒輪以及凸輪結(jié)構(gòu)帶動(dòng)瓶身支撐部分上下升降，配合旋蓋機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鎖蓋。鎖蓋工藝性能好，生產(chǎn)能力高，具有良好的應(yīng)用價(jià)值及市場(chǎng)潛力。這次設(shè)計(jì)也提升了對(duì)一些繪圖軟件如 辦公軟件 畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，但在畢業(yè)設(shè)計(jì)中我所表現(xiàn)出的毅力和遇到問(wèn)題直面去解決問(wèn)題的態(tài)度將對(duì)我以后的工作和生活起到巨大的作用。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 致 謝 經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的努力，在老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已圓滿結(jié)束，由于自身經(jīng)驗(yàn)的匱乏和學(xué)習(xí)上的欠缺，整個(gè)設(shè)計(jì)中肯定還存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)上還有許多考慮不周全的地方，懇請(qǐng)?jiān)u閱的各位老師，多予指正，不勝感激在我將在以后工作中一定會(huì)逐步改正。 首先，我要特別感謝指導(dǎo)老師安靜這段時(shí)間對(duì)我的悉心指導(dǎo)。每次與導(dǎo)師見(jiàn)面的時(shí)候，指導(dǎo)老師總是會(huì)仔細(xì)詢問(wèn)我們的設(shè)計(jì)狀況，我設(shè)計(jì)內(nèi)容中遇到困難，指導(dǎo)在百忙之中通過(guò)郵件來(lái)給我指出錯(cuò)誤并附加說(shuō)明，細(xì)心的為我講解設(shè)計(jì)中的疑惑，讓我改正，讓我能 更好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)和科研精神是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次，我要感謝大學(xué)里所有給予我知識(shí)的老師。正是有了你們的教導(dǎo)，我學(xué)到了豐富的專業(yè)知識(shí)，使自己的知識(shí)儲(chǔ)備得到了升華。你們無(wú)私的奉獻(xiàn)促使我們盡早的成長(zhǎng)起來(lái)，我們堅(jiān)實(shí)的翅膀源于你們不懈的滋養(yǎng)。等到參加工作時(shí)，我們將去實(shí)現(xiàn)我們的偉大理想，將你們所授盡數(shù)回報(bào)社會(huì)。我還要感謝這段時(shí)間同學(xué)們對(duì)我的幫助，當(dāng)我遇到不懂的題目時(shí)，他們也是盡自己所能來(lái)為我講解。 最后，我要感謝我偉大的母校，感謝與我朝夕相伴四年的朋友。四年時(shí)光，如梭如 夢(mèng)，我們又要各自奔天涯。留戀學(xué)校的一草一木，懷念那平凡的每一天。四年的學(xué)習(xí)生活，酸甜苦辣一一飽嘗，無(wú)論是開(kāi)心時(shí)的愉悅，還是失落時(shí)的惆悵；無(wú)論是入校時(shí)的迷茫，還是畢業(yè)時(shí)的感傷，都將化作永久的記憶深深地鐫刻在我心里。相信這份緣分，更要珍惜這份緣分。 再一次感謝所有給予我?guī)椭娜?，愿你們永遠(yuǎn)快樂(lè)！愿母校明天會(huì)更好！ 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 參考文獻(xiàn) [1] 楊可楨 ,程光蘊(yùn) ,李仲生 M]等教育出版社， 2006. [2] 黃穎為 M]工出版社， 2007. [3] 澎國(guó)勛 北京 ： 機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社， 1990. [4] 成大先 M]學(xué)工業(yè)出版社， 2006. [5] 劉家仁 M]械工業(yè)出版社， 2008. [6] 王先逵 M]械工業(yè)出版社， 2008. [7] 王珂 J] 1994年 5期 :63[8] 申祥劭 J]2005年 66期 :32[9] 高春剛 J]息， 2005年 12期 :28[10] 上官同英 ,徐年富 J]2005年 29卷 2期 :66[11] 李新華 塑 )蓋封口質(zhì)量的影響因素的分析 [J]2005:35[12] 楊綺云 ,劉雙林 ,徐克菲 M] [13] 吳宗澤 ,羅圣國(guó) 版 [M]2007. [14] 解麗英 ,張亞輝 ,趙穎 M]2006. [15] 龔溎義 2版 等教育出版社， 2011.