洗瓶机设计

洗瓶机设计

机械原理课程设计

说明书

题目, 洗瓶机指导老师, 朱颖学生姓名, 刘博伟学号, 20092003012 所属院系, 机械工程学院专业, 机械设计制造及其自动化班级, 机械093班完成日期, 2010年7月1日

新疆大学机械工程学院

2010年7月

新疆大学

《机械原理课程设计》任务书

班级: 机械093 姓名: 刘博伟

课程设计题目: 洗瓶机课程设计完成内容:

设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的

决策与尺度综合、必要的机构运动

分析和相关的机构运动简图)

发题日期: 2010 年 6 月 24 日完成日期: 2010 年 7 月 1 日

指导教师: 朱颖

教研室主任: 朱颖

目录

第一章:设计题目.................................................................................1 第二章:设计方案选择 (2)

2.1设计方案一 (2)

2.2设计方案二 (3)

2.3设计方案三 (3)

第三章:最终选定方案具体设计 (4)

3.1计算公式及数据处理 (4)

3.2工作循环图 (5)

3.3所选方案机构运动简图 (6)

3.4各机构速度、加速度分析 (7)

总结.............................................................................................8 参考资料 (9)

第一章:设计题目

1(设计题目: 洗瓶机

2(工作原理及工艺动作过程

图1-2:洗瓶机工艺图

为了清洗圆形瓶子外面，需要推杆M将瓶子推入同时转动的导辊上(图1-1)，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子清洗。

它的主要动作，将到位的瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转以及将刷子转动。

3.原始数据及设计要求

表1.1洗瓶机的技术要求

瓶子尺寸

工作行程生产率电动机转速

方案代号 (长×直径) 急回系数k

mm 个/s r/min

mm，mm

A φ80×200 600 15 3 1450

4(设计任务

1)执行机构选型与设计:构思出至少三中运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动特性。

2)转动系统的设计，齿轮机构，凸轮机构，连杆机构的设计，包括尺寸设计

3)用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动仿真

4)用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动学分析，并画出输出机构的位移，速度，加速度线图。

5)画出最终方案的机构运动简图。

6)撰写设计说明书

第二章:设计方案选择

2.1设计方案一:凸轮摇杆机构

此洗瓶机的推瓶机构运用凸轮机构使推头的运动可以由凸轮的外轮廓线来确定，而连杆机构可以使凸轮的推程放大，达到设计题目要求的行程速度系数比

K=3。

图2-1设计方案一的机构简图

运动由凸轮机构和四杆机构协调运动完成，这种组合可以很好的对推头进行控制，不仅结构简单，体积小，安装后便于调试，从经济上也比较合适。其中凸轮轴能很好的协调推头的运动而且工作平稳。其缺点是四杆机构的低副之间存在间隙，会产生累计误差。

2.2设计方案二:一个凸轮机构和一个连杆机构组成复合机构控制使机构做急回运动

图2-2设计方案二机构简图

构由凸轮四杆机构组成，凸轮为原动件(由电机带动)，通过滚子及连杆带动机构做运动。其急回特性由凸轮控制。在该方案中有5个活动构件，其中有一个高副，自由度为1，有确定的运动。但是它的杆比较多，容易产生误差，不能实现精确的运动。

2.3设计方案三(最终设计方案)

推瓶机构:类似于牛头刨床的曲柄滑快机构如图2-3。

图2-3牛头刨床曲柄滑快机构简图

洗瓶机构:瓶子的自转与绕轴旋转相结合的轮系机构如图2-4。

此洗瓶机的推头部分采用了牛头刨床的核心思想，题目要求行程速度系数比

K=3，也就是说曲柄滑块机构的极位夹角为90度，运用这个机构就很容易实现了，

而且题目要求推头的推程为600mm，此机构也很容易满足，而且结构紧凑，而且推杆只要保证在水平面运动，则推头几能很平稳地推进瓶子。

推头推瓶子的同时，瓶子是放在一传送带上的(图中未画出，参考洗瓶机传送机构图)传送带以与推杆推瓶速度相同的速度匀速传送，大大减小了推杆的负荷，使传送更加得平稳。而传送带也有清洗瓶底的功能，以弥补下面洗瓶中不能洗到瓶底的缺陷。

洗瓶机构是运用齿轮的啮合，使在四个工位的齿轮(图2-5)匀速自转，以带动瓶子自转，让刷子能清洗到瓶身的各个角落，而且刷子的大小和形状都可以改变，齿轮的大小也可以改变，从而清洗不同大小形状的瓶子。

图2-5有四个工位齿轮

槽轮机构可以保证推杆运动时间和转盘运动时间的配合，当瓶子被推到转盘时，转盘停止，当推头急回推下一个瓶子是，槽轮运动，把脏的瓶子推到第二个工位清洗，机构往复运动，达到了连续洗瓶子的工作。

整个机构是由发动机进行动力输出，由齿轮系进行一定比例速度传递到每个单独的运动构件上

第三章:最终方案的设计具体设计

计算公式:

托盘周期t,2π/ω1 槽轮周期td,2α1/ω1

,z(k,1)12,,180:, 推瓶机构极位夹角齿轮传动比 i= ,z(k，1)21

,2 齿轮周期 T= ,

基本尺寸:

瓶子大底直径 d=80mm 瓶子长度 l=200mm 推头推程 L=800mm

曲柄长度 A=700mm