機(jī)械優(yōu)質(zhì)課程設(shè)計

1、機(jī)械原理課程設(shè)計一洗瓶機(jī)學(xué)校: 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班級: 學(xué)號:姓名:指引教師：6月17日目錄 TOC o 1-5 h z 前言1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 目錄 2 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 1設(shè)計任務(wù)書 31.1設(shè)計題目 3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1.2設(shè)計任務(wù) 31.3設(shè)計規(guī)定 31.3.1工作原理31.3.2原始數(shù)據(jù) 3 HYPERLINK l bookmark31 o Current Documen

2、t 2機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計 4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 2.1分析設(shè)計規(guī)定 4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 推瓶機(jī)構(gòu)選擇4 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 2.2.1凸輪一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)方案4 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 2.2.2五桿組合機(jī)構(gòu)方案 52.2.3曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 5 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 2.3運(yùn)動方案日勺

3、比較和擬定 6 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 3機(jī)械總體構(gòu)造設(shè)計 6 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 3.1機(jī)械總體構(gòu)造勺設(shè)計 6 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 3.2機(jī)械工作循環(huán)圖勺編制 64機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計 84.1機(jī)械傳動系統(tǒng)傳動比勺計算84.2機(jī)械傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)勺設(shè)計 95執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動部件勺構(gòu)造設(shè)計95.1計算分析-95.2構(gòu)造設(shè)計 -96重要零部件勺設(shè)計計算106.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)10傳動機(jī)構(gòu) 127最后設(shè)計方案和機(jī)構(gòu)簡介138

4、小結(jié) 159道謝 1610參照文獻(xiàn)1711附錄一 1812附錄二 192013附錄三20頁碼右對齊1設(shè)計任務(wù)書圖1-1 洗瓶機(jī)工作示意圖設(shè)計洗瓶機(jī)。如圖1-1圖1-1 洗瓶機(jī)工作示意圖當(dāng)推頭M把瓶子推向邁進(jìn)時，轉(zhuǎn)動著日勺刷子就把瓶子外面洗凈。目前一種瓶子將洗刷完畢時，后 一種待洗勺瓶子已送入導(dǎo)輥待推。洗瓶機(jī)勺技術(shù)規(guī)定見表1-1。表1-1洗瓶機(jī)勺技術(shù)規(guī)定(寫自己勺技術(shù)方案)方案號瓶子尺寸/ (直徑X長)/(mm,mm)工作行程/(mm)生產(chǎn)率/(個 /min)急回系數(shù)K電動機(jī)轉(zhuǎn)速/(r/min)A 100X200600331440B80X18050043.21440C60X15042053.59

5、60D60X18050053.514401.2設(shè)計任務(wù)洗瓶機(jī)應(yīng)涉及齒輪、平面連桿機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)。設(shè)計傳動系統(tǒng)并擬定其傳動比分派。畫出機(jī)器勺機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖和運(yùn)動循環(huán)圖。設(shè)計組合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動規(guī)定，并對從動桿進(jìn)行運(yùn)動分析。也可以設(shè)計平面連桿機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn) 運(yùn)動軌跡，并對平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析。繪出運(yùn)動線圖。其她機(jī)構(gòu)日勺設(shè)計計算。編寫設(shè)計計算闡明書。學(xué)生可進(jìn)一步完畢：洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)日勺計算機(jī)動態(tài)演示等。1.3設(shè)計規(guī)定1.3.1工作原理為了清洗瓶子，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動勺導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)，推動瓶子沿導(dǎo)輥邁 進(jìn)，轉(zhuǎn)動勺刷子就將瓶子洗凈。它勺重要動作是將瓶子沿著導(dǎo)輥推動，瓶子推動過程中將瓶

6、子旋 轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動。1.3.2原始數(shù)據(jù)瓶子尺寸：長度L=180mm，直徑D=60mm。推動距離S=500mm，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推移接近均勻勺速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子， 然后推頭迅速返回原位，準(zhǔn)備進(jìn)入第二個工作循環(huán)。按生產(chǎn)率每分鐘5個勺規(guī)定，推程勺平均速度v=53.57mm/s，返回時勺平均速度為工作 時勺平均速度勺3.5倍。電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1440 r/min。急回系數(shù)3.5。2機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計2.1分析設(shè)計規(guī)定洗瓶機(jī)重要由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)構(gòu)成。設(shè)計日勺推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M 以接近均勻日勺速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭迅速返回原位，準(zhǔn)備第 二個工作循環(huán)。根據(jù)設(shè)計規(guī)定，推

7、頭M可走圖2所示軌跡，并且推頭M在工作行程中應(yīng)作勻速直 線運(yùn)動，在工作段前后可有變速運(yùn)動，回程時有急回。圖2-1推頭M運(yùn)動軌跡對這種運(yùn)動規(guī)定，若用單一勺常用機(jī)構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)勺，一般要把若十個基本機(jī) 構(gòu)組合，起來，設(shè)計組合機(jī)構(gòu)。在設(shè)計組合機(jī)構(gòu)時，一般可一方面考慮選擇滿足軌跡規(guī)定勺機(jī)構(gòu)（基本機(jī)構(gòu)）， 而沿軌跡運(yùn)動時勺速度規(guī)定，則通過變化基本機(jī)構(gòu)積極件勺運(yùn)動速度來滿足，也就是 讓它與一種輸出變速度勺附加機(jī)構(gòu)組合。2.2推瓶機(jī)構(gòu)選擇推瓶機(jī)構(gòu)勺方案：根據(jù)前述設(shè)計規(guī)定，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)為一具有急回特性勺機(jī)構(gòu)，為了 提高工作效率，一是行程速比變化系數(shù)K盡量大某些;在推程（即工作行程）中,應(yīng)使推 頭作直線運(yùn)動，或者

8、近似直線運(yùn)動，以保證工作勺穩(wěn)定性,這些運(yùn)動規(guī)定并不一定都能 得到滿足,但是必須保證推瓶中推頭勺運(yùn)動軌跡至少為近似直線，以此保證安全性。推頭日勺運(yùn)動規(guī)定重要是滿足急回特性，能滿足急回特性日勺機(jī)構(gòu)重要有曲柄滑塊機(jī) 構(gòu)，曲柄轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。運(yùn)用前述設(shè)計勺思想措施，再考慮到機(jī)構(gòu)勺急回特性和推頭做往復(fù)直線運(yùn)動勺特 點(diǎn)，因此根據(jù)規(guī)定，有如下方案（如下圖所示）2.2.1凸輪一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)方案如圖3所示，釵鏈四桿機(jī)構(gòu)勺連桿2上點(diǎn)M走近似于所規(guī)定勺軌跡，M點(diǎn)勺速度 由等速轉(zhuǎn)動勺凸輪通過構(gòu)件3勺變速轉(zhuǎn)動來控制。由于此方案勺曲柄1是從動件，因 此要注意度過死點(diǎn)勺措施。M3圖M3圖2-2-1凸輪一釵鏈

9、四桿機(jī)構(gòu)勺方案2.2.2五桿組合機(jī)構(gòu)方案擬定一條平面曲線需要兩個獨(dú)立變量。因此具有兩自由度勺連桿機(jī)構(gòu)都具有精確 再現(xiàn)給定平面軌跡勺特性。點(diǎn)M勺速度和機(jī)構(gòu)勺急回特性，可通過控制該機(jī)構(gòu)勺兩個 輸入構(gòu)件間勺運(yùn)動關(guān)系來得到，如用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來控制等等。圖4 所示為兩個自由度五桿低副機(jī)構(gòu)，1、4為它們勺兩個輸入構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間勺運(yùn)動 關(guān)系用凸輪、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，從而將本來兩自由度機(jī)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(jī)構(gòu)日勺方案2.2.3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)計規(guī)定，一般可一方面考慮滿足軌跡規(guī)定勺機(jī)構(gòu)(基本機(jī)構(gòu))，而沿軌跡 運(yùn)動時勺速度規(guī)定，則通過變化基本

10、機(jī)構(gòu)積極件勺運(yùn)動速度來滿足規(guī)定，也就是讓它 與一種輸出變速度勺附加機(jī)構(gòu)組合。有如下方案：圖2-2-3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)方案2.3運(yùn)動方案的比較和擬定凸輪一鉸鏈四桿機(jī)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(diǎn)，必須設(shè)計有足夠 日勺措施沖過死點(diǎn)。由于工作行程規(guī)定是直線或近似直線，因此桿長有一定日勺設(shè)計限 制，為設(shè)計滿足規(guī)定日勺急回系數(shù)，還需設(shè)計合適日勺凸輪輪廓曲線。五桿組合機(jī)構(gòu)方案在五桿機(jī)構(gòu)中，有兩個輸入構(gòu)件，按照預(yù)定勺軌跡規(guī)定和急回系數(shù)，設(shè)計桿長和 基本構(gòu)件勺輪廓曲線。設(shè)計勺措施重要為解析法和圖解法，前者精確但計算復(fù)雜，后 者相對簡樸但有一定勺誤差?？傮w難度較大。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)

11、此機(jī)構(gòu)有較好勺急回運(yùn)動特性，可達(dá)到題目規(guī)定勺回程速度是推程速度勺 3.5倍。可設(shè)計出滿足規(guī)定勺機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案。綜上所述，采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)勺方案顯然較有優(yōu)勢，省去了設(shè)計凸輪輪廓曲線勺 繁雜。有較強(qiáng)勺可操作性。3機(jī)械總體構(gòu)造設(shè)計3.1機(jī)械總體構(gòu)造的設(shè)計選用曲柄搖桿作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，運(yùn)用給定日勺電動機(jī)，通過多級減速達(dá)到預(yù)定日勺速度 傳動。設(shè)計了如下圖3-1所示總體機(jī)械機(jī)構(gòu)如圖3-1所示，整個機(jī)械系統(tǒng)勺動力由一種轉(zhuǎn)速為1440r/min勺電機(jī)提供，通過 帶輪1.2勺一次減速傳遞到一對漸開線圓柱齒輪進(jìn)行二次減速，然后根據(jù)不同勺需要 將速度提成兩支：一支直接傳遞給帶動毛刷勺齒輪，以帶動毛刷轉(zhuǎn)動，此速度相對于 曲柄所需勺轉(zhuǎn)速顯然大得多，另一分支，因速度相對于曲柄所需勺速度來說仍然較 高，采用行星輪系再次減速，在傳遞給曲柄。但是兩導(dǎo)輥也需要動力，故而根據(jù)需要 采用了一對相似勺圓錐齒輪，將速度變向，其大小與曲柄勺轉(zhuǎn)速相似。如此整個洗瓶 機(jī)勺整體構(gòu)造設(shè)計方案便定下來了。3.2機(jī)械工作循環(huán)圖勺編制根據(jù)設(shè)計規(guī)定，我們采用勺是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄作為原動件即輸入構(gòu)件，我們 就以曲柄所轉(zhuǎn)過勺角度為參照根據(jù)，設(shè)計其他構(gòu)件勺工作行程。根據(jù)設(shè)計規(guī)定，工作 行程是500mm，急回系數(shù)是3.5，兩導(dǎo)輥勻速勺轉(zhuǎn)動，重要是負(fù)責(zé)翻轉(zhuǎn)瓶子，上方勺毛 刷在整個清洗過程