洗瓶機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、洗瓶機(jī)設(shè)計(jì)一一目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)4三、機(jī)械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7四、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8五、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算8六、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9七、最終設(shè)計(jì)方案和機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 10八、設(shè)計(jì)心得體會(huì)10九、參考資料107一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(1) 設(shè)計(jì)題U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)幅上，導(dǎo)軌 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)待洗的瓶子已送入導(dǎo)輾待推。洗瓶機(jī)的技術(shù)要求見(jiàn)表1。表1洗瓶機(jī)的技術(shù)要求方案號(hào)瓶子尺寸(長(zhǎng)X直徑)mm, mm匸作行程 mm生產(chǎn)率個(gè)/s急回系數(shù)k

2、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速 r/minA 80X180500163.21440C1)60X150420183.5960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. 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。3. 畫(huà)出機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4. 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。5. 其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。6. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。7. 學(xué)生可進(jìn)一步完成：洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)演示等。(3)設(shè)計(jì)要求1. 工作原理為了清洗瓶子，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輾上，導(dǎo)軌帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)

3、瓶子沿導(dǎo)輾前進(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) 輾推動(dòng)，瓶子推動(dòng)過(guò)程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動(dòng)。2. 原始數(shù)據(jù)(1) 瓶子尺寸：長(zhǎng)度L二100mm,直徑D二200mm。(2) 推進(jìn)距離S二600mm,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二40mm/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1440 r/mino(5) 急回系數(shù)3。二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)(1)分析設(shè)計(jì)要求可知：洗瓶機(jī)主要由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輾機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)組成。設(shè)計(jì)的推瓶機(jī)

4、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)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推頭H可走圖2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。工枷L圖2推頭H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(lái)，設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)時(shí)，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機(jī)構(gòu)（基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)）, 而沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度要求，則通過(guò)改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)滿足，也 就是讓它與一個(gè)輸出變速度的附加機(jī)構(gòu)組合。（2）推瓶機(jī)構(gòu)選擇推瓶機(jī)構(gòu)的方案：根據(jù)前述設(shè)訃要求，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)為一具有

5、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)，以保證丄作的穩(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)訃的思想方法，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)采用了五桿組合機(jī)構(gòu)，山齒輪和四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)（如 下圖所示）1.凸輪一狡鏈四桿機(jī)構(gòu)方案如圖3所示，狡鏈四桿機(jī)構(gòu)的連桿2上點(diǎn)M走近似于所要

6、求的軌跡，M點(diǎn)的 速度山等速轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪通過(guò)構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制。III于此方案的曲柄1是從5動(dòng)件，所以要注意度過(guò)死點(diǎn)的措施。2.五桿組合機(jī)構(gòu)方案確定一條平面曲線需要兩個(gè)獨(dú)立變量。因此具有兩自山度的連桿機(jī)構(gòu)都具有 精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。點(diǎn)H的速度和機(jī)構(gòu)的急回特征，可通過(guò)控制該機(jī) 構(gòu)的兩個(gè)輸入構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)得到，如用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)控 制等等。圖4所示為兩個(gè)自由度五桿低副機(jī)構(gòu)，1、4為它們的兩個(gè)輸入構(gòu)件， 這兩構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系用凸輪、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而將原來(lái)兩自山 度機(jī)構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自山度系統(tǒng)。圖4五桿組合機(jī)構(gòu)的方案7三、機(jī)械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了清洗瓶子的外表和里而

7、，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)探上，導(dǎo)車?yán)?帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)瓶子沿導(dǎo)轆前進(jìn)，內(nèi)外轉(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)車?yán)ネ苿?dòng)，瓶子推動(dòng)過(guò)程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以 及將刷子轉(zhuǎn)動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動(dòng)作過(guò)程：(1) 推頭作直線或者近似直線運(yùn)動(dòng)，將瓶子沿導(dǎo)餛推到指定的位置；(2) 在推頭沿直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)瓶子移動(dòng)的程中，瓶子同時(shí)跟著兩同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)轆轉(zhuǎn)動(dòng)；(3) 同時(shí),有原動(dòng)件帶動(dòng)的刷子也同時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)瓶子沿導(dǎo)車?yán)ヒ苿?dòng)時(shí)，瓶子的外表面就清洗干凈；(4) 在瓶子移動(dòng)過(guò)程中，清洗內(nèi)表而的刷子同時(shí)在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)作結(jié)束，則刷子移出瓶外.(5) 瓶子洗凈后離開(kāi)導(dǎo)轆，而推瓶機(jī)構(gòu)急回至推瓶初始位置，進(jìn)

8、入下一個(gè)工作循環(huán).四、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1) 能實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件協(xié)調(diào)配合工作等運(yùn)動(dòng)要求,把原動(dòng)機(jī)輸出 的轉(zhuǎn)矩傳遞到執(zhí)行構(gòu)件(2) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的力很小，主要工作在于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析?？梢赃x擇傳 動(dòng)的齒輪m二3mm,這樣可以減小傳動(dòng)系統(tǒng)的體積，又可以減少傳 動(dòng)齒輪數(shù)，提高效率。五、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算凸輪一全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu).其主要參數(shù)如下表所示:項(xiàng)目參數(shù)推進(jìn)距離s=600mm推程平均速度v=40mm/s回程平均速度V =3v六、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)木機(jī)構(gòu)由導(dǎo)車?yán)ズ退⒆咏M成（1）刷子由三個(gè)互相嚙合的齒輪帶著它們不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，而使它能夠 保持不間斷的接觸，清洗污垢。（2）導(dǎo)棍的運(yùn)動(dòng)由定軸帶輪來(lái)

9、完成，兩個(gè)帶輪的同向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)導(dǎo)車?yán)サ耐蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而帶動(dòng)瓶子轉(zhuǎn)動(dòng)。（如下圖示）導(dǎo)餛的俯視圖（3）推瓶機(jī)構(gòu)和洗瓶機(jī)構(gòu)組合本機(jī)構(gòu)采用了五桿組合機(jī)構(gòu)（如下頁(yè)圖示），齒輪機(jī)構(gòu)，瓶子 的運(yùn)動(dòng)分為直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，直線運(yùn)動(dòng)由五桿組合機(jī)構(gòu)來(lái)完成，瓶子 的轉(zhuǎn)動(dòng)由同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)車?yán)?lái)完成。利用瓶子的運(yùn)動(dòng)來(lái)清洗瓶子的內(nèi)外 表而。善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)是十分必要的，同時(shí)也是必不 可少的。我們是在作設(shè)計(jì)，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開(kāi)實(shí)際，盡情在幻想 的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實(shí)際的構(gòu)想 永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無(wú)法升級(jí)為設(shè)計(jì)。雖然過(guò)去從未獨(dú)立應(yīng)用過(guò)它們，但在學(xué) 習(xí)的過(guò)程中帶著問(wèn)題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率好高，記得大二學(xué)CAD時(shí)覺(jué)得好難就是因?yàn)?我們沒(méi)有把自己放在使用者的角度，單單是為了學(xué)而學(xué)，這樣效率當(dāng)然不會(huì)高。 邊學(xué)邊用這樣才會(huì)提高效率，這是我作