畢業(yè)設(shè)計(jì)方案 單列啤酒輸瓶機(jī)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)方案畢業(yè)設(shè)計(jì)方案題 目 單列啤酒輸瓶機(jī) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)自0705 二一一年四月十日- 9 -濟(jì)南大學(xué) 設(shè)計(jì)題目 單列啤酒輸瓶機(jī) 一、選題背景與意義1.選題背景我國(guó)的啤酒灌裝生產(chǎn)線(xiàn)是最早引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的設(shè)備制造行業(yè)之一，早在上個(gè)世紀(jì)八十年代初，我國(guó)就從東歐、西歐、日本等國(guó)家進(jìn)口了大量的灌裝生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備，經(jīng)過(guò)多年的努力，不斷的消化吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，其中一些國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線(xiàn)達(dá)到了很高的技術(shù)水平。我國(guó)的生產(chǎn)線(xiàn)與國(guó)外的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)水平的差距正在逐步的縮小。輸瓶設(shè)備在灌裝生產(chǎn)線(xiàn)中的作用十分重要， 恰如高速公路暢通與否關(guān)系汽車(chē)運(yùn)輸效率一樣, 縱

2、使有高速灌裝線(xiàn)的主機(jī)設(shè)備, 如果沒(méi)有設(shè)計(jì)合理、制作精良、運(yùn)行穩(wěn)定的輸瓶系統(tǒng)，全線(xiàn)生產(chǎn)也絕不可能會(huì)有高效率的產(chǎn)出。輸瓶設(shè)備與理瓶設(shè)備、灌裝設(shè)備、貼標(biāo)設(shè)備、裝箱設(shè)備等關(guān)系密切，是灌裝生產(chǎn)線(xiàn)中不可缺少且極其重要的一部分。據(jù)調(diào)查, 國(guó)外瓶裝生產(chǎn)線(xiàn)的效率大多都超過(guò)80 % , 而我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定的僅為70 % 。雖然造成這一現(xiàn)象的因素很多, 但輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)得合理與否卻是其中的重要因素。雖然我國(guó)的灌裝生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)水平總的來(lái)說(shuō)與國(guó)際上的先進(jìn)技術(shù)相比還處于落后狀態(tài)，主要在控制水平方面，高新技術(shù)應(yīng)用方面不夠好，新材料新工藝的推廣應(yīng)用也十分緩慢，只有少數(shù)的產(chǎn)品能夠達(dá)到有先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家上世紀(jì)90年代初期的水平，但是，

3、我國(guó)的灌裝線(xiàn)輸瓶設(shè)備已經(jīng)能夠基本達(dá)到或接近國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)水平，并且基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。2.選題意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是單列啤酒輸瓶機(jī)設(shè)計(jì)。啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)離不開(kāi)啤酒生產(chǎn)線(xiàn)，啤酒生產(chǎn)線(xiàn)由很多分管不同工序的機(jī)械組成，如理瓶機(jī)、洗瓶機(jī)、殺菌機(jī)、灌裝機(jī)等，如要進(jìn)行生產(chǎn)，必需要有輸瓶機(jī)做為各工序間的連接。另外輸瓶機(jī)還起到協(xié)調(diào)瓶流的作用，這意味著性能優(yōu)秀的輸瓶機(jī)可以提高生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量、效率，甚至降低成本。而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)單列啤酒輸瓶機(jī)可以滿(mǎn)足貼標(biāo)、灌裝、清洗等設(shè)備的單列輸送的要求，其性能優(yōu)劣將極大的影響多種設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)，所以單列啤酒輸瓶機(jī)有極大的實(shí)用意義和研究意義。另外，通過(guò)進(jìn)行單列啤酒輸瓶機(jī)的設(shè)計(jì)，可以

4、讓我對(duì)單列啤酒輸瓶機(jī)的設(shè)計(jì)方法有深入的了解，通過(guò)理解、模仿甚至改進(jìn)這些設(shè)備的設(shè)計(jì)工作，不斷鞏固加深各方面的基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，與實(shí)際應(yīng)用融會(huì)貫通，更好更熟練地綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各科專(zhuān)業(yè)應(yīng)用知識(shí)，與此同時(shí)可以鞏固畫(huà)法幾何的知識(shí)以及使用計(jì)算機(jī)繪圖的能力，理解和掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和基本過(guò)程，了解設(shè)備設(shè)計(jì)的一般流程和工作方法。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我提供了實(shí)踐的機(jī)會(huì)，將給我以后的職場(chǎng)工作帶來(lái)不小的幫助。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1內(nèi)容研究輸送裝置不是各單機(jī)之間簡(jiǎn)單的聯(lián)結(jié), 而是一個(gè)綜合的系統(tǒng)。現(xiàn)代高速容器灌裝生產(chǎn)線(xiàn)從容器的供給到最后的裝箱、包裝都需要容器的運(yùn)動(dòng)在整條生產(chǎn)線(xiàn)上保持穩(wěn)定準(zhǔn)確且有秩序，這一切都要由輸瓶機(jī)來(lái)提供支持。

5、良好的設(shè)計(jì)和合理的布置輸瓶機(jī)會(huì)給整條生產(chǎn)線(xiàn)帶來(lái)產(chǎn)量、質(zhì)量、以及效率上的提高，或許還會(huì)降低生產(chǎn)成本。輸瓶機(jī)的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足生產(chǎn)上的需求。灌裝生產(chǎn)線(xiàn)上某些必要的環(huán)節(jié)之中，比如貼標(biāo)機(jī)、灌裝機(jī)等，要求容器的運(yùn)動(dòng)要與機(jī)器的工作裝置相配合，才能正常的工作。總之，要求輸瓶機(jī)應(yīng)該應(yīng)該具備以下條件：（1） 適當(dāng)?shù)乃俣?；?） 適當(dāng)?shù)娜萜鬏斔蛿?shù)量；（3） 適當(dāng)?shù)牧袛?shù)；（4） 最低的成本；（5） 最小的破損；（6） 良好的抗干擾性；（7） 較小的噪音。本次設(shè)計(jì)擬選用輸送帶的形式，帶型使用鏈板帶或同步齒形帶，輸送帶上使用導(dǎo)軌規(guī)范瓶子的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殒湴鍘Ш屯烬X形帶運(yùn)動(dòng)較為準(zhǔn)確，技術(shù)成熟。外殼和內(nèi)部箱體擬使用不銹鋼材料，因

6、為輸送帶上要使用潤(rùn)滑液，所以為防生銹而選用不銹鋼材料，不僅實(shí)用并且也比較美觀。零件盡量使用標(biāo)準(zhǔn)化部件或通用部件，有利于降低生產(chǎn)成本并便于產(chǎn)品的維護(hù)，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。2. 預(yù)期研究本次設(shè)計(jì)的啤酒單列輸瓶機(jī)，期望能夠?qū)崿F(xiàn)“將特定數(shù)量的瓶子從一單機(jī)以適當(dāng)?shù)乃俾屎退俣?，以最小的精力、費(fèi)用,、損失、噪音以及干擾傳送到另一單機(jī)”的功能。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法，更深層次的理解深化大學(xué)四年中所涉及的各門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生完成一定的工作量，通過(guò)論文和設(shè)計(jì)圖紙來(lái)完整的表達(dá)學(xué)生的構(gòu)思過(guò)程，設(shè)計(jì)過(guò)程和計(jì)算結(jié)果。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間里完成字?jǐn)?shù)不少于12000字的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和至少3張A

7、0的設(shè)計(jì)圖紙，其中手工繪圖與計(jì)算機(jī)繪圖各不少于1張。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)每個(gè)畢業(yè)生大學(xué)四年學(xué)業(yè)的考評(píng)，他不僅是對(duì)大學(xué)四年中學(xué)習(xí)的理論知識(shí)的總結(jié)，更是對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的鍛煉，對(duì)每位畢業(yè)生都十分重要。希望通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠提高我的綜合分析能力，能夠把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去,真正的做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,與此同時(shí)熟悉、掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)流程，為今后的職場(chǎng)工作打下良好的基礎(chǔ)。三、設(shè)計(jì)方案1.設(shè)計(jì)方案本次設(shè)計(jì)擬選用輸送帶外加導(dǎo)軌的輸送形式完成輸瓶動(dòng)作，使用變速系統(tǒng)來(lái)改變輸瓶速度。此輸瓶機(jī)擬由動(dòng)力裝置，傳動(dòng)裝置，輸送導(dǎo)向裝置，潤(rùn)滑裝置以及機(jī)器外殼支架組成。（1）動(dòng)力裝置擬用交流電機(jī)。（2）傳動(dòng)裝置

8、使用齒輪減速器進(jìn)行轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到速度的精確性，此處擬用齒輪減速器，變速方面，擬采用無(wú)級(jí)變速或者不選用減速器，無(wú)級(jí)調(diào)速?zèng)]有固定檔位，可以在一定速度范圍內(nèi)滿(mǎn)足使用者的各種速度要求，此處有兩個(gè)方案：1）擬使用無(wú)級(jí)變速器，其原理如圖1、2。圖1圖2無(wú)級(jí)變速器是兩組變速輪盤(pán)和一條傳動(dòng)帶組成的，比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積更小。另外，它可以自由改變傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)全程無(wú)級(jí)變速。2） 除上條，還可以改變電機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)速，如調(diào)壓調(diào)速等，也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速?？紤]到同組同學(xué)的設(shè)計(jì)題目，現(xiàn)不選用變速器。（3）輸送導(dǎo)向裝置使用輸送帶外加導(dǎo)軌進(jìn)行導(dǎo)向和運(yùn)輸，其原理如簡(jiǎn)圖3。圖3 1-導(dǎo)軌 2-啤酒瓶 3-

9、輸送帶輥輪 4輸送帶當(dāng)輸送帶驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，啤酒瓶隨輸送帶向前運(yùn)動(dòng)，為了使啤酒瓶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生跑偏和歪倒的現(xiàn)象，在輸送帶上方設(shè)置了導(dǎo)軌引導(dǎo)啤酒瓶的運(yùn)動(dòng)。1）輸送帶擬選用鏈板帶（圖4）圖4 鏈板立體圖圖5 鏈板剖視圖兩塊相鄰的鏈板之間可以形成鉸鏈連接，可以使鏈板自由卷動(dòng)彎曲，同時(shí)鏈板下部如圖5，驅(qū)動(dòng)輪借助這種結(jié)構(gòu)可以使板鏈如輸送帶般運(yùn)動(dòng)起來(lái)。鏈板表面有縱向條紋，這樣可以減少其與被傳送物的接觸面積，減小摩擦，另外，此條紋部分可以由塑料，樹(shù)脂等較軟的材料代替，以使被傳送物在輸送過(guò)程中于其表面上做滑行運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)造成擦傷和損壞。鑒于市面上的啤酒瓶瓶底尺寸多為7080mm，所以鏈板寬度預(yù)定為90mm。

10、鏈板在脫離兩端的輥輪后需要有支撐體，不然鏈板的工作主體會(huì)下垂，以致無(wú)法運(yùn)行，為此，擬用一組導(dǎo)軌來(lái)規(guī)范其運(yùn)動(dòng)，以免鏈板下垂以及可能發(fā)生的跑偏現(xiàn)象。方案如下：圖61 滑輪 2 導(dǎo)軌如圖6，將圖5改裝成如圖6所示，圖中導(dǎo)軌是固定于輸瓶機(jī)機(jī)架上的，當(dāng)鏈板離開(kāi)輥輪時(shí)鏈板上的滑輪與導(dǎo)軌接觸，導(dǎo)軌支撐并規(guī)范著鏈板的運(yùn)動(dòng)。另外，也可使用擋板擋住鏈板邊沿，使之形成一個(gè)槽形軌道，以此來(lái)防止鏈板跑偏。經(jīng)過(guò)比較，使用擋板的方案比較簡(jiǎn)單可行，消耗少，效果明顯。鑒于不同用戶(hù)的實(shí)際情況，用戶(hù)會(huì)對(duì)輸瓶機(jī)的長(zhǎng)度有不同的需求，于是導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)決定選用按一定長(zhǎng)度生產(chǎn)，最后按整機(jī)長(zhǎng)度分段組裝的方案。2）導(dǎo)軌在實(shí)際運(yùn)作時(shí)受力不大，用普通

11、的不銹鋼制作就可滿(mǎn)足要求，導(dǎo)軌架座受力也是較小的，故材料擬用鈑金材料，制作加工只需要進(jìn)行必要的切割、冷作變形、和焊接即可成形。如簡(jiǎn)圖7。圖7 導(dǎo)軌支架座1-導(dǎo)軌支架 2導(dǎo)軌支架支柱 3導(dǎo)軌支架座固定端圖7中1用來(lái)固定導(dǎo)軌，2用來(lái)支撐導(dǎo)軌支架1，它是可以旋轉(zhuǎn)地，3是導(dǎo)軌支架座固定端，這里有螺孔可將整個(gè)支座固定于機(jī)器外殼上。圖8 導(dǎo)軌1接觸端 2固定槽導(dǎo)軌形狀如圖8，圖中1接觸端用來(lái)與啤酒瓶接觸規(guī)范瓶子運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌中間的2固定槽用來(lái)與固定裝置配合使導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌支架上。（4）潤(rùn)滑裝置，輸送過(guò)程中輸送帶上應(yīng)帶有潤(rùn)滑液，以降低摩擦，如不使用潤(rùn)滑液會(huì)使瓶子的擠壓力增大, 從而使瓶子的破損率增大， 直接影響

12、操作者的安全和生產(chǎn)成本。 同時(shí)，造成輸送帶的運(yùn)動(dòng)件（鏈板、托輪及電機(jī)減速機(jī)）與支承件（條、護(hù)欄、支座）的損壞，導(dǎo)致輸瓶系統(tǒng)故障率上升，影響生產(chǎn)效率和增加維修費(fèi)用。所以，潤(rùn)滑裝置的設(shè)計(jì)是極其重要的。方案1：使用噴嘴進(jìn)行間歇性的噴灑潤(rùn)滑液，此方案裝置使用自動(dòng)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，但潤(rùn)滑效果好，尤其是對(duì)輸送速度較高的輸瓶機(jī)而言。方案2：使用潤(rùn)滑箱，使輸送帶板在運(yùn)行的過(guò)程中浸入潤(rùn)滑箱，以使輸送帶鏈沾上潤(rùn)滑液，達(dá)到潤(rùn)滑的作用。此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣，成本低廉。如圖9。圖9鑒于本次設(shè)計(jì)的實(shí)際需求情況，擬選用方案2作為單列輸瓶機(jī)潤(rùn)滑裝置。潤(rùn)滑箱內(nèi)所裝潤(rùn)滑液選擇肥皂水即可滿(mǎn)足實(shí)際需求。（5）機(jī)器外殼

13、支架，鑒于用戶(hù)對(duì)輸瓶機(jī)長(zhǎng)度的實(shí)際需求，擬采用分段化設(shè)計(jì)，按單位長(zhǎng)度生產(chǎn)機(jī)架外殼，最后分段組裝。以一般人作為參考，支架選用高度在800-1200mm范圍內(nèi)可調(diào)的設(shè)計(jì)方案。輸瓶機(jī)需要進(jìn)行定期清洗，為了便于清潔，擬采用半封閉的組裝機(jī)架。2.設(shè)計(jì)手段在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量采用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法及計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，以適應(yīng)時(shí)代的需要并為將來(lái)的工作積累經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要采用參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)資料和參考現(xiàn)有的一些設(shè)計(jì)資料相配合進(jìn)行，并且向老師請(qǐng)教學(xué)習(xí)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于繪制裝配圖和機(jī)械零件圖，采用手工繪制與計(jì)算機(jī)繪圖相結(jié)合的手段。四、參考文獻(xiàn)1何孝武,陳能玉. 關(guān)于輸送設(shè)備的設(shè)計(jì)要素J.技術(shù)園地1994

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