推瓶机构设计

推瓶机构设计

说明书

目录

设计目的 (2)

原始设计数据和设计要求 (2)

运动方案选择 (3)

工艺动作分析 (5)

运动尺寸确定 (7)

运动特性 (7)

参考资料 (8)

1．设计目的

设计洗瓶机的推瓶机构

附下图所示是洗瓶机有关部件的工作情况示意图。待洗的瓶子放在两个转动着的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M 把瓶推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。

2.原始设计数据和设计要求

(1) 瓶子尺寸：大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm，(如附下图所示)

(2) 推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。

(3) 按生产率的要求，推程平均速度为v=45mm/s，返回的平均速度为工作行程三倍。

(4) 机构传力性能良好，结构紧凑，制造方便。

3.运动方案选择

根据设计要求，推头M可走附下图所示轨迹，而且在l=600mm工作行程中作匀速运动，在其前后作变速运动，回程时有急回运动特性。对这种运动要求。通常，要用若干个基本机构组合成的组合机构，各司其职，协调动作，才能实现。在选择机构时，一般先考虑选择满足轨迹要求的机构(基础机构)，而沿轨迹运动时的速度要求，则往往通过改变基础机构主动件的运动速度来满足。

方案一：齿轮齿条机构

此机构结构简单，易于计算，但由于本设计要求行程变化系数K 较大，齿轮传动相对较迟钝。而且齿条将占用较大的空间，因此不宜采用。

方案二：凸轮铰链四杆机构

运用现成学过的课本知识，来设计出实用的机构，凸轮铰链四杆机构是最佳的方案。四杆机构提供了较大的急回特性系数，实现了最大的摆角，随即600mm的行程。凸轮机构提供了推程段的匀速运动以及回程段的正弦运动。因此方案二为本设计的最终方案。

4．工艺动作分析

为了清洗圆形瓶子外面，需将瓶子推人同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子洗净。它的主要动作：将到位的瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转以及将刷子转动。

本设计最终采用方案二——凸轮-铰链四杆机构。如上图，铰链四杆机构1-2-3-4的连杆2上点M走近似所要求的轨迹，点M的速度由匀速转动的凸轮通过构件3的变速转动来控制。此方案的曲柄1是从动件。

（1）四杆机构运动

如上图所示，本机构要求回程平均速度为推成的3倍，因此行程速比系数K=3。K=180°+θ/180°-θ,因此θ=90°。行程l=600mm，即遥杆CD上几点C1与C2相距600mm。B1和B2分别为摇

杆摆到C1与C2时死点位置。

根据设计制造要求对数据进行调整得：

摇杆CD行程速比变化系数K=3，摇杆CD最大摆角Ψ=78°，曲柄AB极位夹角θ=90°

AB=160mm，BC=533mm，CD=479mm，AD=283mm。

（2）凸轮机构

根据要求，推瓶机构推程为匀速运动，回程平均速度为推程的3倍，应为正弦运动。因而凸轮设计参数如下：

凸轮为对心直动件从动凸轮。

基圆半径Rb=100mm，从动件最大位移h=100mm，推程角=170°，远休止角=10°，回程角=180°，近休止角=0°。

凸轮轮廓如图：

（3）最终凸轮-铰链四杆机构组合图

5．运动尺寸确定

推进距离l=600mm，按生产率的要求，推程平均速度为45mm/s，返回时的平均速度为工作行程平均速度的3倍。

得转速n=3.4 r/min 。

6．运动特性

凸轮运动特性如图所示：

7．参考资料

《机械运动放方案及机构设计》姜琪主编高等教育出版社