機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-洗瓶機(jī)

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1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--洗瓶機(jī)院－系：工學(xué)院　機(jī)械系專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化年級(jí)：2009級(jí)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：同組人：2011年10月19機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書目　　錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………31、1設(shè)計(jì)題目………………………………………31、2設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………41、3設(shè)計(jì)要求………………………………………4二、洗瓶機(jī)流程分析及運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)………………52、1流程分析………………………………52、2運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)-………………………………6三、機(jī)械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………9四、

2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………11五、洗瓶機(jī)的流程分析………………………………12六、兩種方案的評(píng)價(jià)比較……………………………136、1第一種方案……………………………146、2第二種方案……………………………156、3最佳選定方案……………………………17七、設(shè)計(jì)總結(jié)………………………1819一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1、1設(shè)計(jì)題目圖1洗瓶機(jī)工作示意圖設(shè)計(jì)洗瓶機(jī)。如圖1所示，待洗的瓶子放在兩個(gè)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶子推向前進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的刷子就把瓶子外面洗凈。當(dāng)前一個(gè)瓶子將洗刷完畢時(shí)，后一個(gè)待洗的瓶子已送入

3、導(dǎo)輥待推。洗瓶機(jī)的技術(shù)要求見表1。表1洗瓶機(jī)的技術(shù)要求方案號(hào)瓶子尺寸（長×直徑）mm，mm工作行程mm生產(chǎn)率個(gè)/min急回系數(shù)k電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/minAφ100×2006003314401、2設(shè)計(jì)任務(wù)（1）.洗瓶機(jī)應(yīng)包括齒輪、平面連桿機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)（2）.畫出機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。19（3）.設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)要求，并對(duì)從動(dòng)桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。也可以設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡，并對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。繪出運(yùn)動(dòng)線圖。（4）.其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析。（5）.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。1、3設(shè)計(jì)要求1.3.1工作原理

4、為了清洗瓶子，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)瓶子沿導(dǎo)輥前進(jìn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子就將瓶子洗凈。它的主要?jiǎng)幼魇菍⑵孔友刂鴮?dǎo)輥推動(dòng)，瓶子推動(dòng)過程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動(dòng)。1.3.2原始數(shù)據(jù)（1）瓶子尺寸：長度L=100mm，直徑D=200mm。（2）推進(jìn)距離S=600mm，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推移接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后推頭快速返回原位，準(zhǔn)備進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。（3）按生產(chǎn)率每分鐘3個(gè)的要求，推程的平均速度v=45mm/s，返回時(shí)的平均速度為工作時(shí)的平均速度的三倍。（4）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min。（5

5、）急回系數(shù)3。19二、洗瓶機(jī)流程分析及運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2、1流程分析洗瓶機(jī)的流程分為五個(gè)流程：進(jìn)瓶、清洗瓶內(nèi)表面、推瓶、清洗瓶外表面、送瓶。2、2運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（1）、進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)選擇進(jìn)瓶需要實(shí)現(xiàn)的是將瓶子從相應(yīng)的位置間歇送到推瓶機(jī)構(gòu)上。為實(shí)現(xiàn)此運(yùn)動(dòng)，本方案將瓶子放入膠性皮帶上，利用槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。如下圖2所示：圖2（2）、清洗瓶內(nèi)表面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)19清洗瓶內(nèi)表面只需向瓶中送入帶有毛刷的導(dǎo)輪上，利用齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)毛刷旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行清洗。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)流程，我把此流程安排在導(dǎo)輥上來實(shí)現(xiàn)。即在瓶子滑下斜坡到導(dǎo)輥的軌跡上時(shí)，導(dǎo)輥勻速前進(jìn)的同時(shí)，毛

6、刷插進(jìn)瓶子，推動(dòng)瓶子，利用轉(zhuǎn)動(dòng)的毛刷清洗瓶內(nèi)表面。，為實(shí)現(xiàn)此運(yùn)動(dòng)我采用了齒輪輪來實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)輥要既有前進(jìn)，又要有轉(zhuǎn)動(dòng)，就要求導(dǎo)輥有伸縮旋轉(zhuǎn)的作用，我利用釣魚竿原理來實(shí)現(xiàn)，如下：圖3（3）、推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。19根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推頭M可走圖4所示軌跡，而且推頭M在工作行程中應(yīng)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在工作段前后可有變速運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)有急回。圖4推頭M運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求，若用單一的常用機(jī)構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)的，通常要把若干個(gè)基本機(jī)構(gòu)組合，起來，設(shè)計(jì)

7、組合機(jī)構(gòu)。A、推瓶機(jī)構(gòu)選擇推瓶機(jī)構(gòu)的方案：根據(jù)前述設(shè)計(jì)要求,推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)為一具有急回特性的機(jī)構(gòu),為了提高工作效率,一是行程速比變化系數(shù)K盡量大一些;在推程(即工作行程)中,應(yīng)使推頭作直線運(yùn)動(dòng),或者近似直線運(yùn)動(dòng),以保證工作的穩(wěn)定性,這些運(yùn)動(dòng)要求并不一定都能得到滿足,但是必須保證推瓶中推頭的運(yùn)動(dòng)軌跡至少為近似直線,以此保證安全性。推頭的運(yùn)動(dòng)要求主要是滿足急回特性,能滿足急回特性的機(jī)構(gòu)主要有曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。運(yùn)用前述設(shè)計(jì)的思想方法,再考慮到機(jī)構(gòu)的急回特性和推頭做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，所以根據(jù)要求，本機(jī)構(gòu)采用五

8、桿組合機(jī)構(gòu)（由凸輪、齒輪和連桿機(jī)構(gòu)組合而成）。B、五桿組合機(jī)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鉸鏈帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合桿組，從而實(shí)現(xiàn)推頭的急回運(yùn)動(dòng)。即前進(jìn)時(shí)間大于返回時(shí)間和返回時(shí)間大于前進(jìn)時(shí)間。確定一條平面曲線需要兩個(gè)獨(dú)立變量。因此具