机械原理课程设计洗瓶机

湖南工业大学

课程设计

资料袋

机械工程学院学院（系、部）2011 ~ 2012 学年第 2 学期

课程名称机械原理课程设计指导教师职称

学生姓名专业班级学号

题目洗瓶机

成绩起止日期2012 年5月28 日～2012 年6月2 日

目录清单

5

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机械原理

设计说明书

洗瓶机

起止日期：2012 年5月28 日至2012 年 6 月2 日

学生姓名

班级

学号

成绩

指导教师

机械工程学院（部）

2012年5 月29 日

目录

设计任务书 (2)

1.工作原理和工艺动作分解 (3)

2根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (3)

3.执行机构选型……………………………………

4.机械运动方案的选择和评定……………………………

5.机械传动系统的速比变速机构………………………

6.机构运动简图……………………………………………

7. 洗瓶机构的尺度设计………………………………

8,洗瓶机构速度及加速度分析（分析一个位置）……..

9.参考资料………………………………………………….

10.设计总结…………………………………………………

湖南工业大学

课程设计任务书

2011 —2012 学年第2 学期

机械工程学院（系、部）专业班级

课程名称：机械原理课程设计

设计题目：洗瓶机

完成期限：自2012 年5 月28 日至2012 年6 月 2 日共 1 周

内容及任务一、设计的任务及主要技术参数将瓶子推入同时转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就可以将瓶子刷干净。

其工艺过程是：

(1) 将到位的瓶子沿着导辊推动；

排 6.2整理说明书

参

考

资

料

［1］朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2008：15-200

［2］邹慧君．机械原理课程设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：15-250

指导教师：刘扬2012 年4 月26 日

第1章工艺动作分解和工作原理

1、根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程及运动形式

为：

(1)需将瓶子推入导辊上，推头的运动轨迹如图1-1所示。

图1-1 推瓶机构的推头轨迹图

(2) 导辊的转动带动瓶的转动，其运动简图如图1-2所示。

图1-2导辊的转动带动瓶的转动

(3) 刷子的转动。其转动形式大致如图1-3所示。

图1-3刷子的转动

第2章.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。3 推头的设计要求，推头在长为600mm的工作行程中，作速度为45mm/s的匀速直线运动，在工作段前后有平均速度为135mm/s的变速运动，回程时具有k=3的急回特性。

凸轮机构的运动循环图如图2-1所示。

凸轮1

基圆半径300MM 滚子半径40MM 升程600MM 最大压力角57.1467°

位移图速度图

加速度图位移、速度、加速度线图

图2-1 凸轮机构运动的循环图

第3章.执行机构选型

由上述分析可知，洗瓶机机构有三个运动：一为实现推动瓶子到导辊机构上的推瓶机构，二为实现清洗瓶子的刷子的旋转机构；三是实现带动瓶子旋转的导辊机构。此外，当各机构按运动循环图确定的相位关系安装以后应能作适当的调整，故在机构之间还需设置能调整相位的环节(也可能是机构)。

主加压机构设计过程：

实现推瓶机构的基本运动功能：

1)推头的行程是600mm，速度是45mm/s。所以推程的时间就是13.3s，回程的速度是推程速度的3倍，就是135mm/s，时间就是4.4s。以电动机作为原动力，则推瓶机构应有运动缩小的功能

2)因推瓶是往复运动，故机构要有运动交替的功能

3)原动机的输出运动是转动，推头的运动是直移运动，所以机构要有运动转换的功能

取上述三种必须具备的功能来组成机构方案。若每一功能仅由一类基本机构来实现，如图3-1所示，可组合成3*3*3＝27种方案。

图3-1压片机的功能-技术矩阵图

按给定的条件，尽量使机构简单等等要求来选择方案。选出如下图3-2所示的三种方案作为评选方案。

方案一摇杆机构

方案二连杆机构

方案三凸轮－铰链四杆机构

图3-2推瓶机构的方案构思图

第4章.机械运动方案的选择和评定

图3-2所示的推瓶运动机构方案中的优缺点

方案一：方案一的结构简单，成本低。但组合机构行程过长，生产效率较低不能满足要求。

方案二：结构合理但运动轨迹不能满足要求，而且计算量要求过于复杂，精确度不高。

方案三：（最终采纳方案）

凸轮设计合理，行程满足设计要求，生产效率满足，偏差小，故采纳此设计方案。也只有方案三采用了凸轮机构。

按照设计要求，每分钟要求清洗三个瓶子，所以在凸轮机构中分配轴2的转速为3r/min，选取额定转速为1440r/min的电动机，总传动比I总=1440/3=480r/min，传动系统采用3级减速机构，第一级为蜗轮蜗杆，选取传动比为80.第二级为齿轮减速，传动比为3.第三级为锥齿轮传动，传动比为2。

选取齿轮m=4，Z1=23=Z3.Z2=29=Z4

第5章.机械传动系统的速比和变速机构总传动比计算：

I总=1440/3=480r/min （5-1）

第一级为蜗轮蜗杆，选取传动比为80.第二级为齿轮减速，传动比为3.第三级为锥齿轮传动，传动比为2。