一工作原理及主要運(yùn)動(dòng)過程講解學(xué)習(xí)

一·工作原理及主要運(yùn)動(dòng)過程洗瓶外表面轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)軌帶動(dòng)瓶轉(zhuǎn)瓶沿導(dǎo)軌前進(jìn)各主要構(gòu)件的動(dòng)作可分解為:1.瓶子:旋轉(zhuǎn)(導(dǎo)軌帶動(dòng))、沿導(dǎo)輥前進(jìn)2.導(dǎo)輥:旋轉(zhuǎn)(電機(jī)驅(qū)動(dòng))3.刷子:旋轉(zhuǎn)、垂直移動(dòng)二.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求1.瓶子尺寸,大端直徑80MM,長200MM2.推程:600MM3.關(guān)于運(yùn)動(dòng)方面:近勻速推瓶,平穩(wěn)接觸和脫離瓶子,快速返回,空載行程的平均速度為工作行程速度的3倍

三.初步分析基于設(shè)計(jì)要求,為實(shí)現(xiàn)速度比為3,則考慮在推頭部分選用具有急回特性的機(jī)構(gòu).另外,為保證運(yùn)送的安全性、便捷性,需將瓶子平放,故導(dǎo)輥只能也水平放置.具有急回特性的基本機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖1偏置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)另外還有:凸輪機(jī)構(gòu)齒輪與齒條的組合橢圓齒輪等等綜上所述,考慮采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)為推頭部分的藍(lán)本,且推桿必然垂直于導(dǎo)輥的端面.關(guān)于送瓶部分:由于每次只能運(yùn)送一個(gè)瓶子,且限于推桿平行于導(dǎo)輥的位置,所以要想完成送瓶子過程,則送瓶子的輸送帶應(yīng)該垂直于推程.由于推桿的來回伸縮會(huì)經(jīng)過送瓶帶,所以每次只有等推桿返回后才能送上下一個(gè)瓶子,這就引入一個(gè)間歇機(jī)構(gòu).常見的間歇機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪棘輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)有較大的沖擊和噪聲,且運(yùn)動(dòng)精度較差槽輪機(jī)構(gòu)機(jī)械效率高,平穩(wěn)轉(zhuǎn)位,但由于其運(yùn)動(dòng)是從軸輸出的,

不適于本機(jī)所要求的環(huán)境擒縱輪機(jī)構(gòu)

振動(dòng)周期不穩(wěn)定結(jié)合本機(jī)考慮

所以選用齒輪與齒條機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)組合來作為送瓶機(jī)構(gòu)最終成型方案由于要求滿足行程系數(shù)比為3，故以牛頭刨推頭部分(及擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu))的兩極限置進(jìn)行計(jì)算.如圖:已知條件為∠OAB=90°,∠OBA=45°,CE(總推程，E為另一個(gè)極位)=600,CD=CE/2=300,所以BD=300,而擺桿長為BC=300√2≈424.26,OA與AB的值可任意取,但兩者是相等的，只要保證O為一個(gè)周轉(zhuǎn)副即可,所以取OA=AB＝128.5,OB=181.6.但由于SOLIDWORKS所采用的造型限制,所以把CE這條線向上平移了,由于角不變,連桿長也不變,所以這種改變是不影響機(jī)構(gòu)的行程系數(shù)比的.要求的工作行程的平均速度為45MM/S,而空回的速度為135MM/S,工作所用時(shí)間=600/45≈13.3秒,回來所用時(shí)間=600/135≈4.4秒,所以總時(shí)間應(yīng)為17.7秒,因?yàn)轭}目中所要求的皆為平均速度,所以為了變于計(jì)算取推頭來回一趟的總時(shí)間為18秒,即曲柄轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為18秒,所以其角速度為2∏/18=∏/9rad/s≈0.3491rad/s.對于齒輪齒條組成的間歇送瓶機(jī)構(gòu),齒條上會(huì)每隔90mm固定安放一個(gè)隔架板(以相鄰隔架板的中心來定,板寬約為10mm),每兩個(gè)隔架板中放一個(gè)瓶子,推頭每進(jìn)行一個(gè)來回,要讓齒條移動(dòng)送上下一個(gè)瓶子,但若齒條連續(xù)動(dòng)則會(huì)影響推頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng),所以送瓶機(jī)構(gòu)要有間歇性.因?yàn)辇X條每移動(dòng)90mm給定耗時(shí)為0.5秒(0.5*135=67.5,,只要推桿頭的設(shè)計(jì)小于600-67.5+200=732.5,就能保證移動(dòng)的齒條不會(huì)碰到推頭,即安全,另:200為齒條的寬度)所以齒條的線速度V=90/0.5=180mm/s,因?yàn)辇X輪齒條嚙合,所以齒輪分度圓上的線速度為180mm/s,根據(jù)V=ш*r,量得d=66.051,r=d/2=33.0255,所以其角速度為180/r=5.45rad/s,即與三個(gè)小齒輪相固結(jié)的軸的角速度為5.45,即槽輪的角速度為ш=5.45=(Л/2)/t′→t′≈0.28S槽輪的計(jì)算對于槽輪機(jī)構(gòu)t′為槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,t"為主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)一周的總時(shí)間,且依據(jù)公式由t′/t"=1/4=>t"=2Л/ш=1.15S,所以帶動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)的軸的角速度ш′=2Л/(2Л/ш)=ш.依據(jù)生長情況,設(shè)定槽輪的槽數(shù)為4,主動(dòng)撥盤的圓銷數(shù)為1,根據(jù)實(shí)際機(jī)械所允許的安裝的空間尺寸,確定中心距L為140,圓銷半徑r為10,再根據(jù)課本所給出的幾何關(guān)系,由下列各式(4)求出其他尺寸:φ=45=αR=Lsinφ=Lsin(Л/z)=98.99s=Lcosφ=98.99h≥s-(L-R-r)=67.98且撥盤軸的直徑≤2(L-s)=82.02輪槽軸的直徑<2(L-R-r)=62.02對于輪系初步的設(shè)計(jì)為盡量用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng),用定軸輪系來實(shí)現(xiàn)不同的機(jī)構(gòu)有不同的轉(zhuǎn)速.設(shè)機(jī)箱上的齒輪1與曲柄同轉(zhuǎn)速,設(shè)其角速度為Ш1,同理帶動(dòng)主動(dòng)撥盤的軸是隨機(jī)箱上的齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)的,設(shè)其角速度為Ш2,同樣,為刷瓶子方便,設(shè)導(dǎo)輥的角速度與機(jī)箱上的齒輪3相同為Ш3,輪刷的角速度與機(jī)箱的齒輪4相同為Ш4.已算出Ш1≈0.35,Ш2≈5.45,所以齒輪1與齒輪2的傳動(dòng)比為0.35/5.45=7/1