机械原理课程设计-洗瓶机

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1、机械原理课程设计--洗瓶机院－系：工学院　机械系专业：机械工程及自动化年级：2009级学生姓名：学号：指导教师：同组人：2011年10月19机械原理课程设计说明书目　　录一、设计任务书………………………………………31、1设计题目………………………………………31、2设计任务………………………………………41、3设计要求………………………………………4二、洗瓶机流程分析及运动方案设计………………52、1流程分析………………………………52、2运动方案设计-………………………………6三、机械总体结构设计

2、………………………………9四、执行机构和传动部件的结构设计………………11五、洗瓶机的流程分析………………………………12六、两种方案的评价比较……………………………136、1第一种方案……………………………146、2第二种方案……………………………156、3最佳选定方案……………………………17七、设计总结………………………1819一、设计任务书1、1设计题目图1洗瓶机工作示意图设计洗瓶机。如图1所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶

3、子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。洗瓶机的技术要求见表1。表1洗瓶机的技术要求方案号瓶子尺寸（长×直径）mm，mm工作行程mm生产率个/min急回系数k电动机转速r/minAφ100×2006003314401、2设计任务（1）.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构（2）.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。19（3）.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。绘出运动线图

4、。（4）.其他机构的设计分析。（5）.编写设计计算说明书。1、3设计要求1.3.1工作原理为了清洗瓶子，需将瓶子推入同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子洗净。它的主要动作是将瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程中将瓶子旋转以及将刷子转动。1.3.2原始数据（1）瓶子尺寸：长度L=100mm，直径D=200mm。（2）推进距离S=600mm，推瓶机构应使推移接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备进入第二个工作循环。（3）按生产率每分钟3个的要

5、求，推程的平均速度v=45mm/s，返回时的平均速度为工作时的平均速度的三倍。（4）电动机转速为1440r/min。（5）急回系数3。19二、洗瓶机流程分析及运动方案设计2、1流程分析洗瓶机的流程分为五个流程：进瓶、清洗瓶内表面、推瓶、清洗瓶外表面、送瓶。2、2运动方案设计（1）、进瓶机构选择进瓶需要实现的是将瓶子从相应的位置间歇送到推瓶机构上。为实现此运动，本方案将瓶子放入胶性皮带上，利用槽轮机构带动皮带运动来实现。如下图2所示：图2（2）、清洗瓶内表面机构设计19清洗瓶内表面只需向瓶中送入带有毛刷

6、的导轮上，利用齿轮的旋转带动毛刷旋转，进行清洗。为实现这个流程，我把此流程安排在导辊上来实现。即在瓶子滑下斜坡到导辊的轨迹上时，导辊匀速前进的同时，毛刷插进瓶子，推动瓶子，利用转动的毛刷清洗瓶内表面。，为实现此运动我采用了齿轮轮来实现，导辊要既有前进，又要有转动，就要求导辊有伸缩旋转的作用，我利用钓鱼竿原理来实现，如下：图3（3）、推瓶机构设计设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。19根据设计要求，推头M可走图4所示轨迹，而且推

7、头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有急回。图4推头M运动轨迹对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合，起来，设计组合机构。A、推瓶机构选择推瓶机构的方案：根据前述设计要求,推瓶机构应为一具有急回特性的机构,为了提高工作效率,一是行程速比变化系数K尽量大一些;在推程(即工作行程)中,应使推头作直线运动,或者近似直线运动,以保证工作的稳定性,这些运动要求并不一定都能得到满足,但是必须保证推瓶中推头的运动轨迹至少为近似直线,以此保证安全性。

8、推头的运动要求主要是满足急回特性,能满足急回特性的机构主要有曲柄滑块机构,曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机构。运用前述设计的思想方法,再考虑到机构的急回特性和推头做往复直线运动的特点，所以根据要求，本机构采用五杆组合机构（由凸轮、齿轮和连杆机构组合而成）。B、五杆组合机构方案结构特点：铰链带动齿轮转动，齿轮带动涡轮转动，根据涡轮的转动，结合杆组，从而实现推头的急回运动。即前进时间大于返回时间和返回时间大于前进时间。确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具