机械原理课程设计之洗瓶机

机械原理课程设计之洗瓶机

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机械原理课程设计说明书

机械原理课程设计--洗瓶机

院系：机电工程学院

专业：机械设计制造及自动化

年级： 2014级

学生姓名：郭凡

学号： 2014280140207

指导教师：金桂芹

同组人：刘斌尤龙

2016年1月

机械原理课程设计是使学生全面、系统掌握和深化机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际各种机构进行分析和设计能力的一门课程。培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。

洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成，主要是由进瓶瓶机构把瓶子送到两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子转动。当推头把瓶子向前推时，转动的刷子就把瓶子外面洗干净。洗完之后又由出瓶机构送出机构。

我设计的是一个很简单的洗瓶机构，由传送带作进瓶机构，输入瓶子后，把推头变化一下，变成了一把内刷子，在推的同时一边洗着瓶子内部，然后由外刷子洗刷外面，在推头推动瓶子的同时，瓶子内外都得到了清洗。当走完导辊后，瓶子就顺着出瓶轨道滑到箱子里面。由于专业知识不是很充足，所以设计有很多的缺陷，可能实用性不是那么强，但是我还是从当中学到了好多知识。

一、设计任务书 (3)

1.1 设计题目 (4)

1.2 洗瓶机的技术要求 (4)

1.3 设计任务 (5)

1.4 原始数据 (5)

二、机械运动方案设计 (6)

2.1 分析设计要求 (6)

2.2 推瓶机构设计 (6)

三、进瓶装置设计 (7)

3.1 进瓶装置简图 (7)

3.2 槽轮机构设计 (8)

3.3 运动协调设计 (8)

四、洗瓶装置设计 (8)

4.1 洗瓶装置简图 (8)

4.2 洗瓶设计说明 (8)

五、推瓶机构设计 (9)

5.1 推瓶起点设计 (9)

5.2 推瓶终点设计 (9)

六、洗瓶机总体方案设计 (10)

6.1 方案的总体方案及运动说明 (11)

七、课程设计总结 (12)

参考文献 (13)

一、设计任务

1.1设计题目

洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。待洗的瓶子放在两个

同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。如图1所示。

1.2 洗瓶机的技术要求：

表1.1 洗瓶机的技术要求

方案号瓶子尺寸

（长×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

A φ100×200 600 3 3 1440

1.3 设计任务

（1）.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。学生应该

提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。

（2）.设计传动系统并确定其传动比分配。

（3）.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。

（4）.设计组合机构实现运动要求，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。

（5）.其他机构的设计计算。

（6）.编写设计计算说明书。

1.4 原始数据

（1）、瓶子尺寸：长度L=100mm，直径D=200mm。

（2）、推进距离S=600mm，推瓶机构应使推移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，准备进入第二个工作循环。

（3）、按生产率每分钟3个的要求，推程的平均速度v=45mm/s，返回时的平均速度为工作时的平均速度的三倍。

（4）、电动机转速为1440 r/min。

（5）、急回系数3。

二、机械运动方案设计

2.1 分析设计要求

由题目可知：洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。设计的推瓶机构应使推头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。

根据设计要求，推头M可走图1 所示轨迹，而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有急回。

图1 推头M运动轨迹

对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常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，一般可首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，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。

2.2 推瓶机构设计

推瓶机构的方案：根据前述设计要求,推瓶机构应为一具有急回特性的机构,为了提高工作效率,一是行程速比变化系数K尽量大一些;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,以保证工作的稳定性,这些运动要求并不一定都能得到满足,但是必须保证推瓶中推头的运动轨迹至少为近似直线,以此保证安全性。

推头的运动要求主要是满足急回特性,能满足急回特性的机构主要有曲柄滑块机构,曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机构。

运用前述设计的思想方法,再考虑到机构的急回特性和推头做往复直线运动的特点，所以根据要求，本机构采用了摆动导杆机构。

2.2.1 凸轮－铰链四杆机构方案

如图2所示，铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，M点的速度由等速转动的凸轮通过构件3的变速转动来控制。由于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意度过死点的措施。