洗瓶机课程设计样本

机械原理课程设计

阐明书

设计题目：洗瓶机

机电与车辆工程学院系车辆工程专业101 班

目录

一、设计任务书 (3)

1.1 设计题目 (4)

1.2设计任务 (4)

1.3 设计规定 (4)

二、原动机选取 (4)

三、推瓶机构与洗瓶机构设计 (5)

四、机械运动方案设计 (8)

4.1设计方案一 (8)

4.2设计方案二 (9)

4.3设计方案三 (9)

4.4 最后方案拟定 (10)

五、重要零件设计计算 (10)

六、执行机构和传动部件构造设计 (13)

七、机构运动简图和传动部件运动循环图 (15)

7.1机构整体运动简图 (15)

7.2 推头M运动循环图 (15)

八、小组总结 (17)

九、参照文献 (18)

一、设计任务书

设计洗瓶机。如图1 所示，待洗瓶子放在两个同向转动导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向迈进时，转动着刷子就把瓶子外面洗净。当前一种瓶子将洗刷完毕时，后一种待洗瓶子已送入导辊待推。

洗瓶机技术规定见表1。

表1 洗瓶机技术规定

1.2 设计任务

（1）洗瓶机应涉及齿轮、平面连杆机构等惯用机构或组合机构

（2）画出机器机构运动方案简图和运动循环图。

（3）设计组合机构实现运动规定，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。

（4）其她机构设计分析。

（5）编写设计计算阐明书。

1.3 设计规定

1.3.1工作原理

为了清洗瓶子，需将瓶子推入同向转动导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊迈进，转动刷子就将瓶子洗净。它重要动作是将瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程中将瓶子旋转以及将刷子转动。

1.3.2 原始数据

（1）瓶子尺寸：长度L=100mm，直径D=200mm。

（2）推动距离S=600mm，推瓶机构应使推移接近均匀速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头迅速返回原位，准备进入第二个工作循环。

（3）按生产率每分钟3个规定，推程平均速度v=45mm/s，返回时平均速度为工作时平均速度三倍。

（4）电动机转速为1440 r/min。

（5）急回系数3。

二、原动机选取

原动机是机械系统驱动某些，按能量转换性质不同分为第一类原动机和第二类原动机。其中第一类原动机分为：蒸汽机、柴油机、汽油机、水轮机、燃气轮机；第二类原动机分为：电动机、液动机（液压马达）、气动机（气动马达）。

在这里我选取应用最为广泛电动机为原动机，由于成本低、运转费用少、维护规定较少、功率合用范畴广等长处。按题目规定，这里用转速为1440 r/min。电动机

三、推瓶机构与洗瓶机构设计

3.1分析设计规定

由题目可知：洗瓶机重要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构构成。设计推瓶机构应使推头M以接近均匀速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后，推头迅速返回原位，准备第二个工作循环。

依照设计规定，推头M可走图1 所示轨迹，并且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段先后可有变速运动，回程时有急回。

图1 推头M运动轨迹

对这种运动规定，若用单一惯用机构是不容易实现，普通要把若干个基本机构组合，起来，设计组合机构。

在设计组合机构时，普通可一方面考虑选取满足轨迹规定机构，而沿轨迹运动时速度规定，则通过变化基本机构积极件运动速度来满足，也就是让它与一种输出变速度附加机构组合。

3.2推瓶机构设计

推瓶机构方案：依照前述设计规定,推瓶机构应为一具备急回特性机构,为了提高工作效率,一是行程速比变化系数K尽量大某些;在推程(即工作行程)中,应使推头作直线运动,或者近似直线运动,以保证工作稳定性,这些运动规定并不一定都能得到满足,但是必要保证推瓶中推头运动轨迹至少为近似直线,以此保证安全性。

推头运动规定重要是满足急回特性,能满足急回特性机构重要有曲柄滑块机构,曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机构。

运用前述设计思想办法,再考虑到机构急回特性和推头做往复直线运动特点，因此依照规定，咱们选了两种推瓶机构，摆动导杆机构、五杆组合机构。

3.2.1摆动导杆机构

曲柄整转可以带动摆杆左右摆动，以实现推瓶作用。清洗区位于摆动导杆右侧时，则当曲柄为顺时针转动时，可以实现推头推瓶时间长，返回时间短效果，可以达到工作平稳性和高效性。此外，此机构构造简朴，急回特性明显，便于制作。如下图所示

3.2.2五杆组合机构

拟定一条平面曲线需要两个独立变量。因而具备两自由度连杆机构都具备精准再现给定平面轨迹特性。点M速度和机构急回特性，可通过控制该机构两个输入构件间运动关系来得到，如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。下图所示为两个自由度五杆低副机构，l、4为它们两个输人构件，这两构件之间运动关系用齿轮机构来实现，从而将本来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。

3.3洗瓶机构设计

3.3.1双棍洗瓶机构

当瓶子进入清洗区域后，可以以各种运动方式实现过程，可以是圆周运动，也可以是直线运动。因此咱们可以用双辊清洗机构，其依照两根导棍同步同向转动带动瓶子转动这一原理设计，在这个机构中瓶子沿着自身轴线做直线运动。为了清洗瓶子外表，需将瓶子推入同向转动导辊上，导辊带动瓶子旋转，推瓶机构推动瓶子沿导辊迈进，外转动刷子就将瓶子洗净。毛刷安放在导轨工作台正上方。

3.3.2旋转洗瓶机构

洗瓶机构是运用齿轮啮合，使在四个工位齿轮匀速自转，以带动瓶子自转，让刷子能清洗到瓶身各个角落，并且刷子大小和形状都可以变化，齿轮大小也可以变化，从而清洗不同大小形状瓶子。

槽轮机构可以保证推杆运动时间和转

盘运动时间配合，当瓶子被推到转盘时，转

盘停止，当推头急回推下一种瓶子是，槽轮

运动，把脏瓶子推到第二个工位清洗，机构

往复运动，达到了持续洗瓶子工作。

四、设计方案

4.1方案一

摆动导杆与双棍洗瓶机构方案

此方案选取推瓶机构为摆动导杆机构，洗瓶机构为双棍洗瓶机构。摆动导杆推动瓶子在导棍上运动时同向导棍自转带动瓶子转动。毛刷位于导棍工作台正上方并且始终转动。当瓶子运动到毛刷下方与毛刷相接触，瓶子在继续运动过程中就实现了清洗瓶子目。如下图：