機械課程設計報告之洗瓶機

1、-PAGE . z. - - . .可修編. .機械原理課程設計-洗瓶機學校：專業(yè): 機械設計制造及其自動化 班級：*：指導教師：2013年6月17日目錄前言1目錄 21設計任務書 31.1設計題目31.2 設計任務31.3 設計要求3 工作原理3 原始數(shù)據(jù)32機械運動方案設計42.1 分析設計要求42.2 推瓶機構(gòu)選擇4 凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)方案4 五桿組合機構(gòu)方案5 曲柄搖桿機構(gòu)52.3 運動方案的比擬和擬定63 機械總體構(gòu)造設計63.1機械總體構(gòu)造的設計63.2 機械工作循環(huán)圖的編制64 機械傳動系統(tǒng)設計84.1 機械傳動系統(tǒng)傳動比的計算84.2 機械傳動系統(tǒng)機構(gòu)的設計95 執(zhí)行機構(gòu)和傳動部

2、件的構(gòu)造設計95.1 計算分析95.2 構(gòu)造設計96 主要零部件的設計計算106.1曲柄搖桿機構(gòu)106.2傳動機構(gòu)127最終設計方案和機構(gòu)簡介138小結(jié)159致謝1610參考文獻1711附錄一1812附錄二1913附錄三20頁碼右對齊1 設計任務書設計題目圖1-1 洗瓶機工作示意圖設計洗瓶機。如圖1-1 所示，待洗的瓶子放在兩個同向轉(zhuǎn)動的導輥上，導輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)。當推頭M把瓶子推向前進時，轉(zhuǎn)動著的刷子就把瓶子外面洗凈。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(shù)要求見表1-1。表1-1 洗瓶機的技術(shù)要求寫自己的技術(shù)方案方案號瓶子尺寸/直徑長/(mm,mm)工作行程/

3、(mm)生產(chǎn)率/(個/min)急回系數(shù)K電動機轉(zhuǎn)速/(r/min)A100200600331440B8018050043.21440C6015042053.5960D6018050053.514401.2 設計任務1.洗瓶機應包括齒輪、平面連桿機構(gòu)等常用機構(gòu)或組合機構(gòu)。2.設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。3.畫出機器的機構(gòu)運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。4.設計組合機構(gòu)實現(xiàn)運動要求，并對從動桿進展運動分析。也可以設計平面連桿機構(gòu)以實現(xiàn)運動軌跡，并對平面連桿機構(gòu)進展運動分析。繪出運動線圖。5.其他機構(gòu)的設計計算。6.編寫設計計算說明書。7.學生可進一步完成：洗瓶機推瓶機構(gòu)的計算機動態(tài)演示等。1.3 設

4、計要求 工作原理為了清洗瓶子，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動的導輥上，導輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)，推動瓶子沿導輥前進，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動。 原始數(shù)據(jù)1瓶子尺寸：長度L=180mm，直徑D=60mm。 2推進距離S=500mm，推瓶機構(gòu)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(chǎn)率每分鐘5個的要求，推程的平均速度v=53.57mm/s，返回時的平均速度為工作時的平均速度的3.5倍。 4電動機轉(zhuǎn)速為1440 r/min。5急回系數(shù)3.5。-. z.2 機械運動方案設計2.1 分析設

5、計要求洗瓶機主要由推瓶機構(gòu)、導輥機構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機構(gòu)組成。設計的推瓶機構(gòu)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)。根據(jù)設計要求，推頭M可走圖2 所示軌跡，而且推頭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2-1 推頭M運動軌跡對這種運動要求，假設用單一的常用機構(gòu)是不容易實現(xiàn)的，通常要把假設干個根本機構(gòu)組合，起來，設計組合機構(gòu)。在設計組合機構(gòu)時，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機構(gòu)根底機構(gòu)，而沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變根底機構(gòu)主動件的運動速度來滿足，也就是讓它與一個輸出變速度的附加機構(gòu)組合。2.2 推瓶機構(gòu)

6、選擇推瓶機構(gòu)的方案：根據(jù)前述設計要求,推瓶機構(gòu)應為一具有急回特性的機構(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,以此保證平安性。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(gòu)主要有曲柄滑塊機構(gòu),曲柄轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)和曲柄擺動導桿機構(gòu)。運用前述設計的思想方法,再考慮到機構(gòu)的急回特性和推頭做往復直線運動的特點， 所以根據(jù)要求，有如下方案(如以下圖所示)凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)方案如圖3所示，鉸鏈四桿機構(gòu)的連桿2上點M走近似于所要

7、求的軌跡，M點的速度由等速轉(zhuǎn)動的凸輪通過構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動來控制。由于此方案的曲柄1是從動件，所以要注意度過死點的措施。圖2-2-1 凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)的方案五桿組合機構(gòu)方案確定一條平面曲線需要兩個獨立變量。因此具有兩自由度的連桿機構(gòu)都具有準確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。點M的速度和機構(gòu)的急回特征，可通過控制該機構(gòu)的兩個輸入構(gòu)件間的運動關系來得到，如用凸輪機構(gòu)、齒輪或四連桿機構(gòu)來控制等等。圖4 所示為兩個自由度五桿低副機構(gòu)，1、4為它們的兩個輸入構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間的運動關系用凸輪、齒輪或四連桿機構(gòu)來實現(xiàn)，從而將原來兩自由度機構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。a) b)c) d)圖2-2-2 五桿組合機構(gòu)的方案

8、曲柄搖桿機構(gòu)根據(jù)設計要求，一般可首先考慮滿足軌跡要求的機構(gòu)根底機構(gòu)，而沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變根底機構(gòu)主動件的運動速度來滿足要求，也就是讓它與一個輸出變速度的附加機構(gòu)組合。有如下方案：圖 2-2-3 曲柄搖桿機構(gòu)方案2.3 運動方案的比擬和擬定(1凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)方案：分析該方案可知，原動件是凸輪，而曲柄作為從動件，有死點，必須設計有足夠的措施沖過死點。由于工作行程要求是直線或近似直線，所以桿長有一定的設計限制，為設計滿足要求的急回系數(shù)，還需設計適宜的凸輪輪廓曲線。2五桿組合機構(gòu)方案在五桿機構(gòu)中，有兩個輸入構(gòu)件，按照預定的軌跡要求和急回系數(shù)，設計桿長和根底構(gòu)件的輪廓曲線。設計的方法主

9、要為解析法和圖解法，前者準確但計算復雜，后者相對簡單但有一定的誤差?？傮w難度較大。3曲柄搖桿機構(gòu)該機構(gòu)此機構(gòu)有較好的急回運動特性，可到達題目要求的回程速度是推程速度的3.5倍。 可設計出滿足要求的機構(gòu)運動方案。綜上所述，采用曲柄搖桿機構(gòu)的方案顯然較有優(yōu)勢，省去了設計凸輪輪廓曲線的繁雜。有較強的可操作性。-. z.3 機械總體構(gòu)造設計3.1機械總體構(gòu)造的設計選用曲柄搖桿作為執(zhí)行機構(gòu)，利用給定的電動機，通過多級減速到達預定的速度傳動。設計了如以下圖3-1所示總體機械機構(gòu)如圖3-1所示，整個機械系統(tǒng)的動力由一個轉(zhuǎn)速為1440r/min的電機提供，經(jīng)過帶輪1.2的一次減速傳遞到一對漸開線圓柱齒輪進展二

10、次減速，然后根據(jù)不同的需要將速度分成兩支：一支直接傳遞給帶動毛刷的齒輪，以帶動毛刷轉(zhuǎn)動，此速度相對于曲柄所需的轉(zhuǎn)速顯然大得多，另一分支，因速度相對于曲柄所需的速度來說仍然較高，采用行星輪系再次減速，在傳遞給曲柄。但是兩導輥也需要動力，故而根據(jù)需要采用了一對一樣的圓錐齒輪，將速度變向，其大小與曲柄的轉(zhuǎn)速一樣。如此整個洗瓶機的整體構(gòu)造設計方案便定下來了。3.2 機械工作循環(huán)圖的編制根據(jù)設計要求，我們采用的是曲柄搖桿機構(gòu)。曲柄作為原動件即輸入構(gòu)件，我們就以曲柄所轉(zhuǎn)過的角度為參照依據(jù)，設計其它構(gòu)件的工作行程。根據(jù)設計要求，工作行程是500mm,急回系數(shù)是3.5，兩導輥勻速的轉(zhuǎn)動，主要是負責翻轉(zhuǎn)瓶子，上

11、方的毛刷在整個清洗過程中是一直以一定的速度運數(shù)轉(zhuǎn)動的。根據(jù)急回系數(shù)，我們推算了帶動推桿轉(zhuǎn)動的曲柄的轉(zhuǎn)角。在整個工作行程中，曲柄轉(zhuǎn)角為280，剩余的80為回程時所轉(zhuǎn)角度。綜合考慮各執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合，設計了機械的工作循環(huán)圖如下：圖 3-2 機械工作循環(huán)圖導輥旋轉(zhuǎn)推桿勻速推進退回曲柄轉(zhuǎn)角090180270280360對圖進展編輯圖 3-1機械構(gòu)造總體設計方案1- 2- 3- 寫清楚圖中零件名稱把下頁文字提上-. z.4 機械傳動系統(tǒng)設計圖 4-1 機械傳動系統(tǒng)設計4.1 機械傳動系統(tǒng)傳動比的計算根據(jù)急回系數(shù)及工作行程設計了如上圖機構(gòu)，分析其速度。設行程，急回系數(shù)為，回程時間為，生產(chǎn)率為個每分則工作

12、行程時間為，加工一個工件的平均速度為， ，。推程速度，而，其中為曲柄的固定鉸至行程中點的距離進而求出曲柄角速度。又因為，所以曲柄轉(zhuǎn)速。根據(jù)以上分析計算得到參數(shù)如下表4的參數(shù)列表。從帶輪1傳動到錐齒輪8的傳動比，其中為所設計的行星輪系的傳動比，分別為帶輪1和2 的半徑。，分別為嚙合齒輪3,4的齒數(shù)，分別為帶輪5,6的半徑。綜合考慮，齒數(shù)分配如下：，其中為漸開線齒輪行星傳動比， ；不留白表 4-1各參數(shù)列表工程值電機轉(zhuǎn)速r/min)1440推程位移(mm)500生產(chǎn)率(個/min)5平均每個耗時(s)12急回系數(shù)K3.5推程用時(s)2.666666667推程平均速度(mm/s)53.571428

13、57曲柄鉸至中點距離(mm)104.9曲柄轉(zhuǎn)速(r/min)4.879208154總傳動比295.13 4.2 機械傳動系統(tǒng)機構(gòu)的設計根據(jù)以上分析，設計了如以下圖所示的傳動機構(gòu)：從電動機傳出的動力經(jīng)過帶輪1、2減速，傳給一對漸開線圓柱齒輪3、4第二次減速，從齒輪4傳出的動力開場分支：一局部傳給帶輪5、6進一步減速輸送給毛刷傳動齒輪，各毛刷的轉(zhuǎn)速大小一致，另一局部由于速度仍然比擬大，選用3K型的NGWN型漸開線行星輪系進一步減速。最終速度減為所需速度，直接由8處的動力帶動曲柄搖桿機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動。并且，通過一對圓錐齒輪將速度變向，傳遞給兩個導輥，其間的傳動比都為1。如此，整個洗瓶機的傳動機構(gòu)設計便

14、完成了。詳見圖4-2所示。-. z.5 執(zhí)行機構(gòu)和傳動部件的構(gòu)造設計5.1 計算分析根據(jù)設計要求推進距離S=500mm，推瓶機構(gòu)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)。按生產(chǎn)率每分鐘5個的要求，推程的平均速度v=53.57mm/s，返回時的平均速度為工作時的平均速度的3.5倍。 利用搖桿的急回特性綜合考略行程要求設計了如下執(zhí)行機構(gòu)。該機構(gòu)主要有曲柄搖桿，和推頭局部組成。當曲柄與搖桿垂直時的兩個極限位置之間推頭走過的位移即為所需的行程，因為急回系數(shù)是3.5,即回程的的速度是工作行程時間的3.5倍。假設回程時間為，則工作行程時間為，因為曲柄是

15、勻速轉(zhuǎn)動的，時間即等價于轉(zhuǎn)角，只要，即可滿足要求。5.2 構(gòu)造設計根據(jù)以上的設計計算分析，采用AutoCAD2007軟件，行程為500和急回角為80設計了如以下圖5-2所示的傳動機構(gòu)。圖 4-2傳動機構(gòu)簡圖1、寫出零件名稱及相應編號圖 5執(zhí)行機構(gòu)和傳動部件構(gòu)造設計請給各桿編號，并給出原動件 在圖上寫出桿長-. z.6 主要零部件的設計計算6.1曲柄搖桿機構(gòu)根據(jù)以上設計，得到了曲柄的桿長為80mm，截面尺寸如圖6-1-1所示，厚度為10mm，可以滿足需求。6-1-1曲柄尺寸設計的搖桿桿長為357.5mm，但是搖桿上套有滑塊，由于整個洗瓶機構(gòu)是循環(huán)往復的，假設將滑塊設計成矩形截面，顯然摩擦阻力較大

16、，不利于長期循環(huán)工作。因此，我們設計了圓柱形的滑塊，詳細尺寸見圖6-1-2標注所示。另外，搖桿是繞著固定鉸做轉(zhuǎn)動的，在鉸接處專門設計了矩形截面，以適應所需的回轉(zhuǎn)要求，詳細尺寸見圖6-1-2所示尺寸。6-1-2 搖桿尺寸設計所需的工作行程是500mm，由于鉸接及安裝軸承、固定端等尺寸要求，設計的最終尺寸為620mm。但推桿是與搖桿上的滑塊鉸接在一起的，所以，此時推桿的截面設計成矩形，其尺寸見圖6-1-3所示。再設計推頭，推頭的材料以塑質(zhì)橡膠為宜，采用半圓形形狀。6-1-3 推桿尺寸綜上所述，最終確定的曲柄搖桿機構(gòu)的各尺寸見表6-1表6-1曲柄搖桿機構(gòu)設計尺寸零件長度mm厚度mm截面尺寸mmmm曲

17、柄80101510搖桿387.5101510推桿6201015106.2傳動機構(gòu)從電動機傳出的動力首先經(jīng)過帶傳動進展一次減速。如圖6-2-1所示，主動輪1通過皮帶帶動從動輪2從轉(zhuǎn)動，傳動比與它們各自的半徑比值成正比。根據(jù)上述分析，即只要滿足從動輪與主動輪的徑比值為2，綜合考慮帶輪1選用直徑為150mm,從動輪2的直徑設計成300mm。帶型選用普通V帶傳動中的Y型。詳細尺寸見以下圖6-2-2和表6-2-1111主動輪，2從動輪，3皮帶圖 6-2-1帶輪傳動示意圖圖6-2-2 普通V帶基面尺寸表 6-2-1 普通V帶截面參數(shù)頂寬b(mm)節(jié)寬bp高度h楔角單位長度質(zhì)量qkg/m65.34400.0

18、2根據(jù)以上設計和分析，各齒輪的主要參數(shù)列表如下：表 6-2-2 各齒輪參數(shù)列表齒輪標號功能齒數(shù)個模數(shù)分度圓直徑mm3減速302604減速6021208變向6021209變向60212010傳遞170117011傳遞170117012驅(qū)動導輥67.5167.513驅(qū)動兩導輥齒輪67.5167.514驅(qū)動導輥67.5167.515驅(qū)動毛刷(5個)502100另外行星輪系中的各齒輪及對應主要參數(shù)，見圖6-2-3和表6-2-3：該行星輪系為3K型的NGWN型行星輪系，H為行星架，a,b,c,d,e都為漸開線嚙合齒輪圖6-2-3 行星輪系圖剪掉邊框表 6-2-3 行星輪系各齒輪參數(shù)齒輪abecd齒數(shù)(個

19、)1566632623-. z.7最終設計方案和機構(gòu)簡介依題意，工件放在兩導輥之間，其形位尺寸見圖7-1，其它各構(gòu)件的安裝尺寸詳見附錄所配裝配圖。根據(jù)以上設計分析和計算，最終確定如以下圖7-2設計方案圖7-1 導輥及工件的形位尺寸圖 7-2 洗瓶機俯視圖1小皮帶輪 2大皮帶輪 3小嚙合齒輪 4大嚙合齒輪 5小皮帶輪 6大皮帶輪 7NGWN型行星輪系 8錐齒輪 9錐齒輪 10錐齒輪同軸齒輪 11導輥大主動齒輪 12導輥從動齒輪1 13導輥小主動齒輪 14導輥從動齒輪2 15導輥1 16導輥2 17毛刷主動齒輪 18毛刷 19曲柄搖桿機構(gòu)安裝位置 20異步電動機如圖7-2所示，整個洗瓶機由一臺異步

20、電動機提供動力，經(jīng)帶輪1、2一次減速傳遞到齒輪3、4再次減速，從齒輪4傳出的動力開場分支：一局部傳給帶輪5、6進一步減速輸送給毛刷傳動齒輪，各毛刷的轉(zhuǎn)速大小一致，另一局部由于速度仍然比擬大，選用3K型的NGWN型漸開線行星輪系進一步減速。最終速度減為所需速度，直接由8處的動力帶動曲柄搖桿機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動。并且，通過一對圓錐齒輪將速度變向，傳遞給兩個導輥，其間的傳動比都為1，即導輥的轉(zhuǎn)速與曲柄的轉(zhuǎn)速一樣。-. z.小結(jié)該洗瓶機的設計方案是嚴格按照設計任務書的要求設計的。設計思路簡單、清晰，能滿足預定的設計要求。在任務書的編制過程中，我們嚴格按照選題要來制定任務書，因為好的任務書方能設計出好的方案。

21、只有嚴格要求，才能有所收獲。在確定機構(gòu)運動方案時，我們集思廣益，提出了許多方案，但我們堅信只有一個最優(yōu)方案，那就是用最少的材料，最簡單的原理完成任務要求。終于我們確定了如上所述的設計方案。機構(gòu)運動的方案既定，接著我們開場利用提供的物料設計傳動系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)中，理論上只要滿足傳動比即可滿足要求，中間過程不必設計，但在現(xiàn)實的設計中是不存在的。綜合了經(jīng)濟和技術(shù)要求，我們設計的傳動系統(tǒng)主要以簡單的漸開線齒輪為主，以帶輪為輔助，在加以必要的錐齒輪，即到達了設計要求。執(zhí)行機構(gòu)的設計是整個設計的核心，它的設計好壞直接關系到設計任務要求能否順利完成。在這一機構(gòu)的設計中，我們主要利用AotouCAD軟件直接按照

22、急回和行程要求進展計算機輔助設計，準確且迅速，完全能到達設計要求。在最后的整體機械方案設計中，我們考慮了現(xiàn)實的可操作性，確定了最后的洗瓶機整體方案?？傮w來說，該洗瓶機已到達設計要求，能滿足預定的方案和要求，設計簡單，耗材較少。但是，在設計的過程中我們也發(fā)現(xiàn)了設計中存在的問題。例如，在曲柄搖桿機構(gòu)中干的設計中，我們只是粗略的估計了能滿足行程要求所需的桿長，并未做最更深入調(diào)查研究。作為課程設計，有許多只是，限于水平，我們未能涉及，例如帶輪的參數(shù)方面，及各種軸、齒輪的受力分析和運動學的分析仍然較缺乏，需要進一步學習改良。參考文獻1 裘建新. 機械原理課程設計. . 高等教育，2010.7.2 孫恒,

23、陳作模,葛文杰. 機械原理. 7版. . 高等教育，2006.5.3 濮良貴，紀名剛. 機械設計. 8版. . 高等教育，2006.5.-. z.附錄一洗瓶機機構(gòu)簡圖主視圖-. z.附錄二、洗瓶機機構(gòu)側(cè)視圖-. z.附錄三洗瓶機機構(gòu)俯視圖1小皮帶輪 2大皮帶輪 3小嚙合齒輪 4大嚙合齒輪 5小皮帶輪 6大皮帶輪 7NGWN型行星輪系 8錐齒輪 9錐齒輪 10錐齒輪同軸齒輪 11導輥大主動齒輪 12導輥從動齒輪1 13導輥小主動齒輪 14導輥從動齒輪2 15導輥1 16導輥2 17毛刷主動齒輪 18毛刷 19曲柄搖桿機構(gòu)安裝位置 20異步電動機二、機械運動方案設計2.1 分析設計要求由題目可知：

24、洗瓶機主要由推瓶機構(gòu)、導輥機構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機構(gòu)組成。設計的推瓶機構(gòu)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)。根據(jù)設計要求，推頭M可走圖1 所示軌跡，而且推頭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1 推頭M運動軌跡對這種運動要求，假設用單一的常用機構(gòu)是不容易實現(xiàn)的，通常要把假設干個根本機構(gòu)組合，起來，設計組合機構(gòu)。在設計組合機構(gòu)時，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機構(gòu)根底機構(gòu)，而沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變根底機構(gòu)主動件的運動速度來滿足，也就是讓它與一個輸出變速度的附加機構(gòu)組合。2.2 推瓶機構(gòu)選擇 推瓶

25、機構(gòu)的方案：根據(jù)前述設計要求,推瓶機構(gòu)應為一具有急回特性的機構(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,以此保證平安性。 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(gòu)主要有曲柄滑塊機構(gòu),曲柄轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)和曲柄擺動導桿機構(gòu)。運用前述設計的思想方法,再考慮到機構(gòu)的急回特性和推頭做往復直線運動的特點， 所以根據(jù)要求，本機構(gòu)采用了擺動導桿機構(gòu)。2.2.1 凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)方案如圖2所示，鉸鏈四桿機構(gòu)的連桿2上點M走近似

26、于所要求的軌跡，M點的速度由等速轉(zhuǎn)動的凸輪通過構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動來控制。由于此方案的曲柄1是從動件，所以要注意度過死點的措施。圖2 凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)的方案2.2.2 五桿組合機構(gòu)方案確定一條平面曲線需要兩個獨立變量。因此具有兩自由度的連桿機構(gòu)都具有準確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。點M的速度和機構(gòu)的急回特征，可通過控制該機構(gòu)的兩個輸入構(gòu)件間的運動關系來得到，如用凸輪機構(gòu)、齒輪或四連桿機構(gòu)來控制等等。圖3所示為兩個自由度的五桿低副機構(gòu)，l、4為它們的兩個輸人構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間的運動關系用凸輪、齒輪或四連桿機構(gòu)來實現(xiàn)，從而將原來兩自由度機構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。圖3五桿組合機構(gòu)方案 2.2.3 最終選定

27、推瓶方案在這里通過比擬分析，我選擇的是凸輪-鉸鏈四桿機構(gòu)的方案，因為它相對簡單，而且能到達預計的要求。進瓶裝置設計3.1 進瓶裝置簡圖圖3-1進瓶裝置簡圖3.2 槽輪機構(gòu)設計我設計的是當主動撥盤 缺口圓盤勻速轉(zhuǎn)一周，從動槽輪轉(zhuǎn)90， 而傳動帶的導桿也轉(zhuǎn)過90， 而且要等于一個瓶子的長度 。而所用時間是洗瓶裝置的一個來回，即：T=20s則有：主動撥盤角速度w=2/20s=0.314rad/s.3.3運動協(xié)調(diào)設計在這里我選用的是槽輪間隙機構(gòu)來進展瓶子的進瓶主要構(gòu)件，負責把瓶子傳送到洗瓶裝置上。因為按照生產(chǎn)率為3/min得到每洗一個要20s，所以我設計主動撥盤轉(zhuǎn)一周所需時間為20s，這樣從動撥盤就每

28、20s轉(zhuǎn)動90，再讓它轉(zhuǎn)過90時的路程等于一個瓶子的長度即200mm，則可以確定主動帶輪1的半徑R1，因為s=v1*R1=200mm，v1=W*R1，由3.2可知：W=0.314rad/s，所以R1100mm。洗瓶裝置設計4.1 洗瓶裝置簡圖4.2 洗瓶設計說明我這里推頭特意設計成可以洗內(nèi)外表的刷子，它比瓶子的內(nèi)徑稍大一些，瓶子下來時，在推頭的作用下，后面又有洗外外表刷子的阻力，內(nèi)刷子就可以很輕松的插入瓶內(nèi)，待到推頭的擋板抵到瓶口后就可以推著瓶子走了。隨著導輥的轉(zhuǎn)動，瓶子內(nèi)外外表都得到很好的清洗。另外，值得注意的一點是，內(nèi)刷子因為要伸到瓶子里面，所以要選用軟一點刷子，方便輕易的伸到瓶里面而不影

29、響瓶子移動。還有就是內(nèi)刷子的刷桿也要用軟一點橡膠棒，方便瓶子洗好時，借助重力好脫離內(nèi)刷子，順著出瓶軌道滑出，滑到裝瓶箱。推瓶裝置5.1 推瓶起點設計 5.1.1起點時的簡圖 5.1.2 推瓶起點設計說明上圖是剛剛開場推瓶時候，凸輪轉(zhuǎn)到最高點，推桿回到最左端，此時，剛好進瓶裝置送下一個瓶，內(nèi)刷子隨推桿插入瓶子內(nèi)，刷毛盡量選用軟性材料，方便內(nèi)刷子插入瓶內(nèi)，這樣隨著凸輪帶動推桿內(nèi)刷子先伸進瓶子內(nèi)，等推頭擋板抵到瓶口時，瓶子才受到推桿的推力，推頭才會推動瓶子運動，進展外外表的清洗，一直到導輥完。5.2 推瓶終點設計說明5.2.1 終點時設計簡圖 5.2.2 推瓶終點設計說明上圖是推瓶到終點的時候，凸輪

30、轉(zhuǎn)到最低點，推桿回到最右端，此時，瓶子在推桿的作用下，走到導輥末，在重力的作用下，瓶子沿內(nèi)刷子隨隨刷桿滑入瓶子出瓶軌道內(nèi)，刷桿和刷毛盡量選用軟性材料，方便瓶子滑入出瓶滑道內(nèi)，這樣隨著凸輪帶動推桿內(nèi)刷子先退出瓶子內(nèi)，瓶子滑出內(nèi)刷子后，瓶子才落到出瓶滑道內(nèi)，推頭才會繼續(xù)做回復運動，不過要防止死點的產(chǎn)生，才能穩(wěn)定的進展下一個瓶子內(nèi)外外表的清洗，一直循環(huán)工作。洗瓶機總體方案設計6.1 方案一總體方案及運動說明6.1.1 方案一總體方案簡圖6.1.2 方案一運動說明首先動力從電動機輸出，因為需要的速度不是很高，所以要經(jīng)過減速箱減速，再經(jīng)過帶傳動傳給齒輪1，齒輪一又傳給齒輪2帶動軸旋轉(zhuǎn)。 導輥傳動：由齒輪

31、3帶動齒輪4使外面一根導輥轉(zhuǎn)動；再由齒輪4帶動齒輪5，齒輪5 又帶動齒輪6使里面那根導輥轉(zhuǎn)動。因為齒輪4和齒輪6大小一樣，齒輪5主要是保證兩導輥轉(zhuǎn)向一致，這樣既保證速度一樣，也保證了旋轉(zhuǎn)方向一樣。進瓶機構(gòu)傳動：進瓶機構(gòu)借助齒輪4帶動齒輪7，又由齒輪7帶動的軸旋轉(zhuǎn)，再由軸帶動蝸輪蝸桿B，然后蝸輪蝸桿B帶動齒輪9，再由齒輪9帶動間歇機構(gòu)槽輪完成瓶子的輸進。洗瓶機構(gòu)傳動：洗瓶機構(gòu)是通過齒輪6帶動齒輪8，齒輪8帶動軸轉(zhuǎn)動，再由軸帶動蝸輪蝸桿C，然后再通過蝸輪10傳給齒輪13，而齒輪13通過左右各一個小齒輪齒輪12和齒輪14傳給同尺寸的齒輪11和齒輪15，這樣也保證了它們?nèi)齻€齒輪齒輪11、齒輪13和齒輪

32、15轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速一樣。三個齒輪又把動力傳給刷子，通過三個外刷子的旋轉(zhuǎn)來清洗瓶子的外外表。推瓶機構(gòu)傳動：由蝸輪蝸桿A帶動齒輪16，再由齒輪16傳給凸輪的齒輪，再由凸輪的齒輪帶動凸輪-鉸鏈四桿機構(gòu)來實現(xiàn)推瓶機構(gòu)往復運動。6.2 方案二總體方案及運動說明6.2.1 方案二總體方案簡圖6.2.2 方案二運動說明 首先需將瓶子放入膠帶上，通過進瓶機構(gòu)間歇的送到導輥軌跡上，轉(zhuǎn)動的毛刷通過五桿組合機構(gòu)帶動毛刷插入瓶子，毛刷在導桿的推動和旋轉(zhuǎn)下邊前進邊清洗內(nèi)外表，推動瓶子沿導輥前進，再由外面轉(zhuǎn)動的刷子將瓶子外外表洗凈。要實現(xiàn)上述分功能,有以下工藝動作過程:(1)皮帶做間歇直線運動；(2)瓶子由皮帶到導輥的滑動；(3)內(nèi)外表毛刷勻速推進和自身旋轉(zhuǎn)；(4)推頭作直線或者近似直線運動,將瓶子沿導輥推到指定的位置; (5)推頭沿直線運動推動瓶子移動的程中,瓶子同時跟著兩同向轉(zhuǎn)動的導輥轉(zhuǎn)動;(6)同時,有原動件帶動的刷子也同時在轉(zhuǎn)動,當瓶子沿導輥移動時將瓶子的外外表就清洗干凈;(7)在瓶子移動過程中,內(nèi)刷子同時在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動,動作完畢,則刷子移出