铝盖封口机设计说明书

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1、铝盖封口机设计：目录1.设计任务22.设计说明及内容32.1设计方案32.1.1总体设计方案32.1.2具体设计方案52.2 参数计算142.2.1力能参数计算142.2主要零部件强度、刚度计算校核152.2.1齿轮类152.2.2轴182.2.3轴承212.2.4链传动设计223.心得体会244.参考资料255.附录261.设计任务1、绘制结构图 1张2、绘制部装图 1张3、绘制零件图CAD 4张（包括：轴，双联齿轮，齿轮，变距螺杆）4、设计说明书 1份设备主要技术参数：轧制产品规格：100ml玻璃瓶包装制品轧制速度：200瓶/分钟轧制圈数：5圈进瓶螺杆推送扭矩：10N.m单头轧刀最大轧制力

2、矩：10N.m压瓶头最大下压力50N60N进、出瓶拨盘最大输出扭矩20N.m轧制拨盘最大输出扭矩：80N.m轧头转速：140转/分钟有效轧制区间角度：180°(凸轮下限停止角)2.设计说明及内容2.1设计方案2.1.1总体设计方案瓶塞32-A1丁基胶塞规格型号: 32-A1产品材质: 丁基橡胶是否免洗: 免洗冠部直径: 30.8±0.3(mm)冠部厚度: 5.0±0.2(mm)塞部直径: 24.2±0.2 (mm)总高度: 16.0±0.3 (mm) 适用药剂: 粉针 水针  适用玻瓶: 国产、进口50ml以上管制

3、瓶 适用范围: 制药行业抗生素粉针的包装瓶盖输液注射剂玻璃瓶用铝塑组合盖产品编号：32-ZB产品型号：32-ZB-01产品材质：聚丙烯PP/合金铝8011塑料件外直径：35.4mm± 0.25铝件外直径：33.0mm± 0.25铝件内直径: 32.3mm± 0.2铝塑盖总高度：14.5mm± 0.3匹配丁基胶塞：32-A-01、32-A1-01设计对应的玻璃瓶尺寸为100ml，具体参数如下图所示所设计的封口机对应的传动系统图如下：图2：铝盖封口机传动系统原理图 2.1.2具体设计方案2.1.2.1轧头处基本参数计算方法：头处具体传动路

4、线图如下图3轧头处传动路线图 相邻轧刀之间中心距PZ=104mm，轧制圈数NZ=5圈，轧制速度每分钟NP=200瓶，轧制拨盘齿数：ZN=8 则：拨盘转速（每分钟）： 拨盘齿轮数： 可求出 可求出 轧制拨盘的直径Dz ZN*PZ 3.14=264mm 轧制减速电机输出转速n1的计算： 化简得: 由于齿轮3和齿轮4的中心距刚好等于轧头的中心到中间轴的距离，刚好为，即 则z3+z4=88 取电机M1转速为960r/min 则 使和的比例尽量接近，取m=3可求出 则各齿轮参数如下齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4模数3333齿数24487216分度圆直径mm7214421648齿顶圆直径mm7815022254

5、齿根圆直径mm64.5136.5208.540.5表1齿轮参数表2.1.2.2进瓶处基本参数计算方法： 瓶子的运输线路由变距螺杆到进瓶拨盘再到轧制拨盘，再由出瓶拨盘将瓶子传出机构。因此此三个机构的运动有严格的传动比关系，为内联传动链，在运动分配时因选用具有精确传动比的传动机构如齿轮链轮等。对于齿轮和链轮的选择主要根据跨距的大小来选择。 其中渐开线齿轮的主要优点为工作可靠、传动比精确、传动效率高、寿命长（制造和维护良好者可以使用数十年）、结构紧凑，功率和速度使用范围广；缺点为制造精度要求高，不能缓冲，在高速传动中，当精度不高时，则有噪声。他适用于绝大多数的机器中。 直齿锥齿轮的特点是相比曲线锥齿

6、轮，其轴向力要小，制造也比较容易，可以用于一些需要改变传动方向的场合。 链传动主要有滚子链传动和齿形链传动，滚子链结构简单，轴向间距范围大、平均传动比精确，能在恶劣的条件下可靠地工作，作用在轴上的力较小，比带传动承载能力大，但其瞬时传动比不稳定，有冲击震动和噪声，在震动冲击载荷下，寿命大大减小。齿形链的特点是传动平稳准确，震动和噪声小，强度高，可靠性好，但是重量太重，装拆不方便。 带传动带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低，但传动比不准确（滑动率在2%

7、以下）；同步带传动可保证传动同步，但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声。 带传动除用以传递动力外，有时也用来输送物料、进行零件的整列等。 基于上述一些传动的特点，来对进瓶处的机构进行设计，设计的基本传动方式如下图4进瓶处传动系统图 其中齿轮为：Z12，Z11，Z10，Z15，Z16。 链轮为：Z13，Z14，Z17，Z18，Z19。 电机输出到减速器端采用带传动。 电动机M2转速为910r/min，i2=9.1，则 由之前的计算可知 取m=4，则z11=22，z10=44 由传动比关系可知 则z12=11 螺杆的头数为1，螺杆每旋转一圈，进给一个瓶子，进瓶拨盘转一转，螺杆必须进给4和瓶子

8、，所以有 则传动比 取z13=38，z14=19，z17=19，z18=19，z19=38 各齿轮参数如下齿轮10齿轮11齿轮12模数444齿数442211分度圆直径mm1328844齿顶圆直径mm1849652齿根圆直径mm1667834表2齿轮参数表2.1.2.3 铝盖封口轧刀机构 轧刀完成对铝盖的下开口进行滚轧收口，轧制力矩设计峰值为10N.m，一个铝盖的封口需轧制8圈，轧制前需将铝盖向下压紧，使胶塞产生适量的弹性变形，铝盖在瓶口下斜面被轧制收口后，再释放压紧力，依靠胶塞的弹性变形对铝盖的压力，确保铝盖不会轻易被转动。 轧刀上下斜面夹角一般呈30°夹角（与瓶口下斜面15

9、6;对应），且对称布置，刀顶柱面长度1mm。(如图4)图5 封口轧刀机构3.1.2.4 进瓶变距螺杆机构 进瓶拨盘轴向推力由螺旋传动产生，采用单头螺纹，所以螺杆的转速等于玻璃瓶盖的轧制速度，进瓶端螺距等于玻璃瓶的直径，出瓶端的螺距等于进瓶拨盘的齿槽节距，以保证将连续开在一起的玻璃瓶逐渐分开，并平稳输送到进瓶拨盘。 具体设计的变距螺杆机构如图所示：图6变距螺杆2.1.2.5凸轮的设计凸轮主要实现轧头的上下移动，轧制过程为半圈，因此有凸轮的远休有180度，凸轮进修和远休的高度差必须使得轧头在最低处能够轧到瓶口，同时在最高处又不和瓶子发生干涉，因此取高度差为96mm。推程和回程分别为正弦加速减速过程

10、。绘制出其曲线的变化图为：图7 凸轮曲线变化图 具体实物图为：图8 凸轮实物2.1.2.5 进、出瓶拨盘机构 进瓶拨盘是将带盖玻璃瓶从边距螺杆接入，并送入轧制拨盘进行轧盖，出瓶拨盘是将轧好盖的玻璃瓶拨出轧制拨盘，并送入传送带输送到下一工序。 进出瓶拨盘的齿距必须与轧制拨盘的齿距相等，齿槽尺寸必须与玻璃瓶直径对应，其公称直径一般比玻璃瓶的最大极限尺寸大1mm，拨盘的最大输出扭矩20N.m，为了避免因卡瓶而过载，需设计安全离合器，当电动机功率过载时有过载信号反馈至控制系统，自动停机。图9 进瓶机构3.1.2.6 输送带支架 输送带支架是支撑传送玻璃瓶的输送带的导向构件，两侧板一般采用1.5mm厚板

11、材弯制成型，栏杆用直径12X1.5的钢管，栏杆支架之间的距离一般在500mm以内。输送带的上表面与进出瓶拨盘下的托盘上平面平齐。调节两侧拉杆的进出量可适应不同规格玻璃瓶的输送要求。图10输送带3.1.2.7 卡板、栏杆布局 下图是铝盖封口机中玻璃瓶的运动轨迹，为了保证玻璃瓶按照设计的路线行走，除了设置螺杆和拨盘驱动外，还需在其路径过渡段设计导向卡板或栏杆。下图中的卡板和栏杆是一种较为典型的布局结构。图11 玻璃瓶轨迹图3.1.2.8 铝盖封口机传动系统结构参考图 轧刀旋转和玻瓶输送采用独立驱动形式，以适应不同铝盖对轧制圈数的要求，设备可见表面和可能与包装材料接触的表面必须是不锈钢或无毒塑料，为