《洗瓶机设计方案》

设计题目： 洗瓶机

动力工程及过程机械系 过程装备与控制工程专业 过程074/071班

设计者：陈作烜 10071883

王管华 10071884

俞丹仙10071789

指导教师：章兰珠

09年7月9

日

目录

一、设计题目及要求 (2)

二、设计方案的拟定 (2)

三、设计方案的优点 (3)

四、运动参数及动力参数计算 (4)

五、传动机构的设计计算 (6)

六、附录及参考文献 (7)

一、设计题目及要求

设计题目：洗瓶机

要求：对瓶子外面进行清洗。为了完成设计任务需要三个阶段：①通过组合机构使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环；

②导辊及其上方的转动的刷子不停的转动，完成瓶子外围的清洗。

技术要求：

瓶子尺寸（长X直径）/（mm,mm）工作行程/

（mm）

生产率/(个

/min)

急回系数K 电动机转速

/(r/min)

φ100 x 200 600 3 3 1440

二、设计方案的拟定

执行机构运动方案：

按照推瓶机构的要求（使推头M以接近均匀的速度推瓶，平

稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作

循环），我们设计了以下两种方案供选择：

①凸轮-铰链四杆机构方案：

如图所示，铰链四杆机构的连杆2

上的点M走近似于所要求的轨迹，点M

的速度由等速转动的凸轮驱动构件3的

变速转动来控制。

②五杆组合机构方案：

如图所示为两个自由度的5杆低副机

构，1、4为它们的两个输入构件，这两个

构件之间的运动关系用齿轮来实现，从而

将原来两自由度机构系统封闭成单自由度

系统。

由于凸轮-铰链四杆机构方案中的曲柄1是从动件，所以要

采取渡过死点的措施，即应添加其它机构使其顺利渡过死点位

置，考虑到设计方案尽可能简洁，因此我们经考虑终选定第二种

方案（五杆组合机构方案）。

三、设计方案的优点

确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具有两自由

度的连杆机构都具有精确再现给定平面轨迹的特征。点M的速

度和机构的急回特征，可通过控制该机构的两个输入构件间的运

动关系来得到，在五杆机构中，两个输入构件间的关系用齿轮

来实现，从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。是整

个机构变得简单，符合机械设计的简洁性要求。

四、运动参数与动力参数计算

假设1、2、3、4杆长分别为L1、L2、L3、L4 L2-L1=L*0.5 ①

L1+L2=L*0.866 ②

由①②得：

L1=110mm

L2=410mm

由于左右两边对称

所以 L3=L1=110mm

L4=L2=410mm

机架长=600-0.5*300-0.5*300=300mm

所以齿轮半径R=75mm

M点的移动速度V=600/20=30mm/s

验证最小传动角：

γmin=180

。-θ>40。即θ<140

。

假设成立，取θ=60。

验证

虚线长=L2=L3=410mm<110+300+110 满足三角形要求

所以θ=60。

成立

即γmin >40。

γmin ，=θ>40

。

假设成立，取θ=41。

验证

虚线长= L 22

+L 32

-2*L 2*L 3*cos40。

=287.17<190+110 满足三角形要求 所以θ=41。

成立 即γmin

，

>40

。

综上所述：所设计的尺寸满足最小传动角要求。

五、传动机构的设计计算

齿轮7接电动机输出端

由设计要求得：齿轮1转一圈，电动机（齿轮7）转480圈即传动比i71=480

由传动比定义得：i71=Z6Z5Z3Z1/Z7Z6Z4Z2

避免根切的最小齿数Z min=2ha*/sin2α

=17

取Z1=40 Z2=1 Z3=72 Z4=18 Z5=60 Z6=40 Z7=20

六、附录及参考文献

附录

洗瓶机工作示意图

传动机构图

执行机构图

洗瓶机机构运动简图

参考文献

[1]裘建新，《机械原理课程设计指导书》，高等教育出版社

[2]王知行、邓宗全，《机械原理(第二版)》，高等教育出版社

（注：文件素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注。）