洗瓶机设计方案

设计说明书

设计题目：洗瓶机传动方案设计班级：过程装备与控制工程设计者：孙普

2014年6月25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：

1、瓶子尺寸：大端直径d=80mm、长200mm；

2、推进距离L=600mm，推瓶机构应使推头以接近均匀的速度推

瓶，平稳的接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备进入第二个工作循环；

3、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；

4、机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便；

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：

②五杆组合机构方案：

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

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。

如图

构，1、

构件之间

将原来两

系统。

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= L22+L32-2*L2*L3*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