洗瓶机推平机构设计

湖南人文科技学院课程设计报告

课程名称：机械原理课程设计

设计题目：洗瓶机推瓶机构设计

系别：机电工程系

专业：机械设计制造及其自动化

班级：

学生姓名:

学号:

起止日期:

指导教师:

教研室主任：

本设计由*** **** ** *******四人小组共同讨论合作完成。洗瓶设备主要用于制药、化工、食品等行业灌装前的瓶子清洗机构装置，洗瓶机的推瓶机构的功能是利用推头平稳的将瓶子送进的一个过程，在急回到原点，反复运动。推瓶机构原理是利用铰链四杆机构和凸轮组合成一个洗瓶机推瓶机构，通过凸轮和铰链四杆机构本身特性来完成平稳送瓶和机构急回。经过多个方案对比分析，确定比较合适的方案为凸轮铰链四杆机构，对其进行了参数设计。本设计对推瓶机构传动系统进行了设计和选择：首先，对洗瓶机推瓶机构进行了选择，同时对推瓶机构的凸轮—铰链四杆机构进行了具体参数化设计，使的它的运动状态和运动规律能更好的实现其实际的工作。最后通过对凸轮的轮廓曲线的调整和对铰链四杆机构杆长的局部修改，使推瓶机构的运动状态、工作行程等更加平稳流畅。

关键词：推瓶机构；凸轮机构；铰链四杆机构

引言 (1)

第一章课程设计任务 (2)

1.1设计题目 (2)

1.2数据与要求 (2)

1.3设计任务 (2)

第二章方案选择 (4)

2.1功能分解 (4)

2.2方案一 (5)

2.3方案二 (5)

2.4方案的对比与选择 (6)

第三章凸轮铰链四杆机构的设计 (7)

3.1铰链四杆机构的设计 (7)

3.2凸轮的设计 (9)

3.3凸轮铰链四杆机构的组合运动图 (14)

第四章机构运动分析 (15)

4.1铰链四杆机构运动分析 (15)

4.2凸轮机构运动分析 (15)

心得体会 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

附录 (19)

引言

洗瓶设备主要用于制药、化工、食品等行业灌装前瓶子清洗的机构装置。所以对于如今这个工业化的社会，机械起着不可磨灭的作用。在本次的设计中，除了对我们所学到的知识能够掌握和理解外，还需要有一定的动手能力和实际操作能力。在设计相关的机构中，加深了对凸轮机构和连杆机构的了解，让我们不但对以后的相关设计积累了经验，也对如今社会机械的需求有了一定的了解。

对于本次的课程设计，需要小组成员相互合作一起完成。在经过大家的讨论后，决定了任务的分配以及完成时间的安排，并且决定大家要有确定的工作地点和时间。为了确保这次的课程设计能够按时的完成，我们将所有的工作进行了细致的计划，计划是花五天的时间完成本次课程设计。第一天确定所需要的原始数据以及每个人需要完成的任务，再花费两天的时间进行数据的计算和完成需要的运动简图以及机构简图。最后剩余的时间进行文档的修改和答辩。除了小组的总计划之外，每个人也需要对于自己的任务进行计划，确保每天的进程。至于任务分配，一人负责电子文档，两个人负责数据的确定及相关的的计算，还有一个人负责画图。

在这次的课程设计中，关键的是凸轮轮廓的确定和基本尺寸的计算以及四杆机构的基本尺寸的计算。这次的课程设计是我们四个人的初次合作，也是第一次接触这方面的相关作业，对每一个人来说都是很大的挑战。在这次的课程设计中，除了需要掌握基础知识还需要借助于参考资料。

在资料的收集方面，负责不同任务的人员负责搜集自己需要的相关资料。可以在图书馆借相关的书籍或者是上网查找。最后大家将自己找到的资料汇总，然后每人一份，这样有利于大家的理解和方便大家的掌握并且节省时间，提高工作效率。

机械原理课程设计就是使学生全面、系统掌握和深化了解机械原理课程的基本方法和重要环节，是培养学生机械运动方案设计，创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。

第一章课程设计任务

1.1 设计题目

设计洗瓶机推瓶机构，如图1-1 所示

图1-1 洗瓶机工作示意图

待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推，准备进入第二个工作循环。

1.2 数据与要求

洗瓶机的技术数据要求见表1-1。

表1-1 洗瓶机的技术数据要求

方案号瓶子尺寸

（长*直径）

mm 工作行程

/mm

生产率/

（个/s）

急回系数

K

电动机转速

n0/（r/min）

A Φ100*200 600 14 3 1440

1.3设计任务

1.洗瓶机推瓶机构应包括凸轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构；

2.设计传动系统并确定其传动比分配；

3.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图；

4.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。绘出运动线图；

5.其他机构的设计计算；

6.编写设计说明书。

第二章方案选择

2.1功能分解

本机器的功能是自动洗瓶。它的运动功能可分解为三种工艺动作

1).推瓶

推头M均匀速度推瓶，设计推瓶机构，且构件在工作行程中作匀速直线运动，在工作前后可有变速运动，回程时有急回特性。

2).转瓶

导辊有齿轮带动，通过与瓶子之间的摩擦带动瓶旋转。

3).刷瓶

刷子在轮系机构带动下以恒速旋转，用以洗刷瓶子。

注：以上三种动作同时进行，彼此的运动不发生干涉。

如图2-1所示为机构的系统功能图

图2-1 系统功能图

利用设计目录并根据技术、经济及相容性的要求，确定三个工艺动作的执行构件——推头、刷子、导辊，分别选择相应的机构以实现各项运动功能。

表2-1 为实现机构功能的机构选型表