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1、機械原理課程設計--洗瓶機院－系：工學院 機械系專業(yè)：機械工程及自動化年級：2009級學生姓名：學號：指導教師：同組人：2011年10月19機械原理課程設計說明書目 錄一、設計任務書………………………………………31、1設計題目………………………………………31、2設計任務………………………………………41、3設計要求………………………………………4二、洗瓶機流程分析及運動方案設計………………52、1流程分析………………………………52、2運動方案設計-………………………………6三、機械總體結構設計
2、………………………………9四、執(zhí)行機構和傳動部件的結構設計………………11五、洗瓶機的流程分析………………………………12六、兩種方案的評價比較……………………………136、1第一種方案……………………………146、2第二種方案……………………………156、3最佳選定方案……………………………17七、設計總結………………………1819一、設計任務書1、1設計題目圖1洗瓶機工作示意圖設計洗瓶機。如圖1所示，待洗的瓶子放在兩個同向轉動的導輥上，導輥帶動瓶子旋轉。當推頭M把瓶子推向前進時，轉動著的刷子就把瓶
3、子外面洗凈。當前一個瓶子將洗刷完畢時，后一個待洗的瓶子已送入導輥待推。洗瓶機的技術要求見表1。表1洗瓶機的技術要求方案號瓶子尺寸（長×直徑）mm，mm工作行程mm生產率個/min急回系數k電動機轉速r/minAφ100×2006003314401、2設計任務（1）.洗瓶機應包括齒輪、平面連桿機構等常用機構或組合機構（2）.畫出機器的機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。19（3）.設計組合機構實現運動要求，并對從動桿進行運動分析。也可以設計平面連桿機構以實現運動軌跡，并對平面連桿機構進行運動分析。繪出運動線圖
4、。（4）.其他機構的設計分析。（5）.編寫設計計算說明書。1、3設計要求1.3.1工作原理為了清洗瓶子，需將瓶子推入同向轉動的導輥上，導輥帶動瓶子旋轉，推動瓶子沿導輥前進，轉動的刷子就將瓶子洗凈。它的主要動作是將瓶子沿著導輥推動，瓶子推動過程中將瓶子旋轉以及將刷子轉動。1.3.2原始數據（1）瓶子尺寸：長度L=100mm，直徑D=200mm。（2）推進距離S=600mm，推瓶機構應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，準備進入第二個工作循環(huán)。（3）按生產率每分鐘3個的要
5、求，推程的平均速度v=45mm/s，返回時的平均速度為工作時的平均速度的三倍。（4）電動機轉速為1440r/min。（5）急回系數3。19二、洗瓶機流程分析及運動方案設計2、1流程分析洗瓶機的流程分為五個流程：進瓶、清洗瓶內表面、推瓶、清洗瓶外表面、送瓶。2、2運動方案設計（1）、進瓶機構選擇進瓶需要實現的是將瓶子從相應的位置間歇送到推瓶機構上。為實現此運動，本方案將瓶子放入膠性皮帶上，利用槽輪機構帶動皮帶運動來實現。如下圖2所示：圖2（2）、清洗瓶內表面機構設計19清洗瓶內表面只需向瓶中送入帶有毛刷
6、的導輪上，利用齒輪的旋轉帶動毛刷旋轉，進行清洗。為實現這個流程，我把此流程安排在導輥上來實現。即在瓶子滑下斜坡到導輥的軌跡上時，導輥勻速前進的同時，毛刷插進瓶子，推動瓶子，利用轉動的毛刷清洗瓶內表面。，為實現此運動我采用了齒輪輪來實現，導輥要既有前進，又要有轉動，就要求導輥有伸縮旋轉的作用，我利用釣魚竿原理來實現，如下：圖3（3）、推瓶機構設計設計的推瓶機構應使推頭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，準備第二個工作循環(huán)。19根據設計要求，推頭M可走圖4所示軌跡，而且推
7、頭M在工作行程中應作勻速直線運動，在工作段前后可有變速運動，回程時有急回。圖4推頭M運動軌跡對這種運動要求，若用單一的常用機構是不容易實現的，通常要把若干個基本機構組合，起來，設計組合機構。A、推瓶機構選擇推瓶機構的方案：根據前述設計要求,推瓶機構應為一具有急回特性的機構,為了提高工作效率,一是行程速比變化系數K盡量大一些;在推程(即工作行程)中,應使推頭作直線運動,或者近似直線運動,以保證工作的穩(wěn)定性,這些運動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動軌跡至少為近似直線,以此保證安全性。
8、推頭的運動要求主要是滿足急回特性,能滿足急回特性的機構主要有曲柄滑塊機構,曲柄轉動導桿機構和曲柄擺動導桿機構。運用前述設計的思想方法,再考慮到機構的急回特性和推頭做往復直線運動的特點，所以根據要求，本機構采用五桿組合機構（由凸輪、齒輪和連桿機構組合而成）。B、五桿組合機構方案結構特點：鉸鏈帶動齒輪轉動，齒輪帶動渦輪轉動，根據渦輪的轉動，結合桿組，從而實現推頭的急回運動。即前進時間大于返回時間和返回時間大于前進時間。確定一條平面曲線需要兩個獨立變量。因此具
