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6张CAD高清图纸 说明书 YC系列 机械式气瓶内壁清洗装置结构设计-含开题报告【6张CAD高清图纸 说明书】【YC系列】 机械式 内壁 清洗 装置 结构设计 开题 报告 CAD 图纸 说明书 YC 系列

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内容简介：

毕业设计（论文）学生开题报告课题名称 机械式气瓶内壁清洗装置结构设计 课题来源自选课题类型指导教师陈列学生姓名 学 号专业班级（一）本课题的研究现状、研究目的及意义1.1本课题的研究现状洗瓶机从其诞生至今已经有百年多的历史，随着人们的要求越来越高和科学技术的发展的不断进步，各种新的科技都可以在其身上看到影子。特别是二战以后，科技水平发展迅猛，新的科技力量和理念不断诞生，并且应用越来越普遍。作为机械生产的一员，对洗瓶机的研究和改革创新也是不断取得新的成果。上世纪六、七十年代时，我国开始慢慢的引入国外洗瓶机，并对洗瓶机仿制和改良完善，即消化吸收与自主创新阶段。此阶段洗瓶机运行速度先后经历了很大的变化，单端、卧式双端、立式双端等多种类型。上世纪70年代中期第一代洗瓶机瓶盒排数为16排，主链甁盒运行间歇动作，产量最高为800瓶每小时。但是由于本机结构简单，方便制造等优点，在市场上占据了相当长的的一段时间。第一代洗瓶机是现有洗瓶机的早期产品，生产速度低，主链运动空运转行程对能的损耗浪费较大。进入21世纪以来，洗瓶机设备取得了新的技术进步，现在已出现了采用无轴变频传动取代万向联轴节传动的新型传动洗瓶机，除标方式上出现了立式轴流泵喷冲，或对原有离心泵喷淋进行了完善升级。洗瓶产能、可操作性及设备运行效率得到了进一步提升。我们的国内洗瓶机市场发展比其欧美国家落后3，而且我们国家的技术在一定程度上跟不上市场发展的需要，导致国内市场上的洗瓶机没有形成一定的强势资源，各个生产厂家技术保密，不能形成很好的信息交换和共享，导致市场上洗瓶机的发展参差不齐，功能不全面。目前有很多的国内企业采取与发达技术的国家企业合作，一起促进了洗瓶机市场在国内的发展。新技术的发展也给洗瓶机的市场带来一股新的活力，特别是大量的企业采用新的计算机技术，二维的CAD早已在制造业普及，三维的设计也在慢慢推广。电气设计部分采用ED 等先进设计手段，引入定子调压和变频调速，PLC 参与系统控制，采用了大量高新传感元器件，实现了定位准确，操控方便，其安全可靠性也逐步提高。通过专家系统的应用，极大地推进了创新设计的进程，并且利用系统论和信息论等现代计算机应用技术研究成果，使得洗瓶机的创新设计开始向数字化化方向发展。目前国内外在洗瓶机创新研究方面的主要研究内容有如下几个方面： (1) 创新设计技术开展对洗瓶机传动型式创新、结构构造创新和功能原理创新等方面理论及技术基础研究，为此着重研究新材料、新工艺、新的传动装置，从而通过对不同设计方案的优选、分解和组合来产生新的设计方案，不断推出传新创新设计成果。 (2) 降低成本的设计技术在产品设计过程中采用面向成本设计技术和并行的成本估算技术是使产品成本降低的关键，其中重点要研究的是成本结构分析技术和价值工程分析技术，且需要构造多种专用的设计知识库和成本数据库来精确地并行估算成本。做到产品成本的即时反应，通过设计方案的调整实现设计阶段控制产品成本的真正实现。 (3) 快速设计技术极短交货期的市场需求要求开展基于网络的协同（异地）设计技术、并行工程技术究，这样可以缩短产品的开发周期。其中，系列化、模块化设计技术、人工智能技术、产品专设计系统技术和虚拟制造技术也是快速设计的所要研究的重要内容。(4) 智能设计技术研究洗瓶机智能CAD（ICAD）技术和人机智能化设计系统技术的研究，使得面向CIMS的智能设计走向智能设计的高级阶段。原理方案智能设计；协同求解；基于实例的推理；知识获取、表达和利用等技术也是智能设计技术所要研究的重要内容。1.2 洗瓶机存在的问题由于高压气瓶口小身大的特殊形貌，其内壁出现锈蚀、夹渣等问题时往往难以清洗，采用化学药剂进行清洗时，容易导致内壁腐蚀变薄等问题，影响气瓶的使用寿命和安全。而机械式洗瓶机又存在以下问题：（1）锈蚀、夹渣黏附紧不容易清楚（2）高压气瓶口小身大，请洗头不容易进入1.3 本课题的目的及意义采用化学药剂进行清洗时，容易导致内壁腐蚀变薄等问题，影响气瓶的使用寿命和安全，而机械式洗瓶机可以避免这些问题，即减少了由于瓶身变薄带来的安全隐患，又提高了气瓶的使用寿命节约资源。同时还有以下意义：（1）降低了人们的劳动强度，提高工作效益。（2）清洗彻底，有效防止锈蚀、夹渣堵住气管。(二)研究方案及预期结果2.1 设计的目标和任务本课题的研究包括以下几个方面：（1）根据高压气瓶的工作环境和性能要求，分析机械式清理装置的功能需求，选择合理的机械结构；（2）合理设计气瓶清洗头的结构，保证能进入气瓶并对气瓶内壁进行清洗；（3）设计清洗装置的整体机械结构，要求对机架、装夹装置、清洗头等各部件进行装配，并对电机等辅助装置进行选型。2.2 本课题研究的实施方案和进度安排2.2.1 实施方案本课题为机械式气瓶内壁清洗装置结构设计，主要从以下几个方面设计：（1）整体结构图2.2机械式气瓶内壁清洗装置结构简图机械式气瓶内壁清洗装置的整体结构分为请洗头、夹紧装置、驱动装置、供气系统、电源以及控制系统，如上图所示。（2）清洗头部分清洗头由张紧弹簧、可伸缩钢丝刷组成，可伸缩钢丝刷能沿张紧弹簧方向缩小以便从小瓶口进入瓶内，并且钢丝刷刷体柔性，可沿随内壁形状变化使得始终贴紧内壁。图2.3 清洗头示意图（3）装夹装置装夹装置由气缸驱动夹头夹紧气瓶。（4）驱动装置驱动装置主要分为以下几个部分： 减速器减速器，由齿轮构成。在步进电机一端与小齿轮连接，工作台一端与大齿轮连接，从而达到减速的目的。 电机选型步进电机的选用是通过运行速度、负载转矩、负载转到惯量的大小及步矩角等参数来选择的。步进电机有两条重要的特性曲线，即反映起动频率与负载转矩之间关系的曲线和反映转矩与连续运行频率之间的关系曲线，这两条曲线是选用步进电机的重要依据,一般将前者称为起动矩频特性,后者称为工作矩频特性。2.2.2 进度安排第1周第4周：查阅文献，完成开题报告。第5周第8周：完成各个基础部件的设计。第9周第10周：总体机械结构的设计和装配。第11周第12周：完成毕业设计，整理图纸等技术资料。第13周：准备毕业答辩。2.2.3 应用前景洗瓶机创新设计是洗瓶机技术水平不断提高和发展的源泉，充分利用现代信息技术成果和现代管理手段，综合现代设计技术将对洗瓶机技术发展起到极大的推动作用，洗瓶机技术已处于快速发展阶段，谁的创新设计搞得好，谁就掌握了技术优势，谁就掌握了市场。随着新世纪全球工业格局的新变化和我国工业技术水平的快速发展，洗瓶机市场近年来异常的活跃起来，现代计算机控制技术飞速发展，使得洗瓶机的设计在综合考虑控制系统安全、可靠性、操作的舒适性、机构及结构广义优化等方面有了更高层次的要求。参考文献1孙桓，机构原理M.北京：人民教育出版社，19822刘鸿文.高等材料力学M.北京：高等教育山版社，1985, 31-763电机工程手册编委会.机械工程手册(第二版)：第十卷，自动控制基础理论.北京：机械工业出版社，19974电机工程手册编委会.机械工程手册(第二版)：第十四卷，通风机，鼓风机，压缩机.北京：机械工业出版社，19975 尹志强主编. 机电一体化系统课程设计指导书M. 北京：机械工业出版社,2007.6王鸿钰步进电机控制技术入门M上海：同济大学山版社，1999.7刘宝延，程树康步进电动机及其驱动控制系统M哈尔滨：哈尔滨工业大学出版杜，1997.8机械设计手册联合编写组，机械设计手册中册，北京，化学工业出版社1987-12-04.9熊中实 倪文杰，钢材大全，北京，中国建材出版社，199410中华人民共和国国家技术监督局，GB3100-3102，中华人民共和国国家标准，北京：中国标准出版社，1994-11-0111聂清德，华工设备设计，北京：化学工业出版社，1995-4.130-15212徐濒 蔡春源.新编机械设计师手册(下册).北京：机械工业出版社，199513lynn petrak.moving right alongJ.Diary Field,september 2005 14 Thomson.MotionSolutions for Packaging ApplicationsJ .THOMSON.Linear Motion. Optimized.V摘 要由于特殊形式的高压气瓶的小嘴体，其内壁出现腐蚀、炉渣等问题往往难以清洗，使用化学清洗，可能会导致问题，如薄的内腐蚀，寿命和安全瓶洗瓶机可以避免这些问题，即降低安全风险瓶变薄，节约资源和提高寿命的气瓶。 本文介绍了机械设计洗瓶机。首先，通过参考数据包括现有的程序和方法清洗，洗瓶机，分析其存在的不足；接着，提出了机械设计的洗瓶机方案；然后，对主要零件的设计和强度校核；最后，通过AutoCAD制图软件组件的洗瓶机和主要零件图的图形。 通过这次设计，建设大学的专业知识，例如：、机械设计、材料力学、公差和互换性和机械制图，掌握产品设计方法和经验的起重机使用AutoCAD软件，对今后的工作生活是非常重要的。关键字：洗瓶机，清洗刷，气缸，设计AbstractDue to the high pressure cylinder mouth small body of special morphology, the inner wall corrosion, slag etc. problem is often difficult to clean, using chemicals to clean, easily lead to corrosion on the wall thinning of the problem and effect of cylinder service life and safety. The mechanical washing machine can avoid these problems, that is, reduce the safety hazard caused by thinning of the bottle body, and improve the service life of the cylinder.This paper describes the design of mechanical washing machine. Firstly, through access to information understanding existing bottle washing machine cleaning methods and processes, analysis of the existing problems. Then, it puts forward the design scheme of mechanical type bottle washing machine; and then, the design and strength check of the main parts is discussed. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn the bottle washing machine assembly drawing and the main parts of the map.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of hoisting machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance.Key words: Bottle washing machine, Cleaning brush, Cylinder, Design目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1研究背景及意义11.2国内外研究现状11.3内容与基本要求2第2章 总体方案设计42.1设计要求42.2方案设计42.2.1整体结构42.2.2清洗头部分42.2.3装夹装置52.2.4驱动装置5第3章 主要零部件的设计63.1清洗驱动电机选择63.2清洗轴及键的设计63.2.1尺寸与结构设计计算63.2.2强度校核计算73.3伸缩气缸设计83.3.1确定主要参数83.3.2主要尺寸的设计与校核103.3.3气缸的结构设计143.4清洗头设计163.4.1清洗刷163.4.2清洗刷张紧装置163.5滑板设计163.6装夹装置设计173.6.1定位底座173.6.2夹紧装置173.7底座机架的设计173.7.1机架结构类型173.7.2机架结构的选择183.7.3机架的确定18总 结19参考文献20致 谢2122湖北工业大学毕业设计（论文）第1章 绪论1.1研究背景及意义由于高压气瓶口小身大的特殊形貌，其内壁出现锈蚀、夹渣等问题时往往难以清洗，采用化学药剂进行清洗时，容易导致内壁腐蚀变薄等问题，影响气瓶的使用寿命和安全。而机械式洗瓶机可以避免这些问题，即减少了由于瓶身变薄带来的安全隐患，又提高了气瓶的使用寿命节约资源。同时还有以下意义：（1）降低了人们的劳动强度，提高工作效益。（2）清洗彻底，有效防止锈蚀、夹渣堵住气管。1.2国内外研究现状洗瓶机从其诞生至今有百余年的历史，随着不断的进步发展的要求更加科学和技术，新科技可以看到一个影子在他的第二次世界大战；在飞速发展的科学技术，力量和科技理念不断重生，并广泛。作为生产机械，创新，研究和改革的洗瓶机不断取得新的成果。 在20世纪60年代和70年代，我国开始将洗瓶机、洗瓶机模仿和改进，即消化吸收和创新这期间，运行速度的洗瓶机经历了很多的变化，双端不对称，水平和垂直的双端和其他类型。在70年代中期第一代洗瓶机瓶行16排链盒箱，主要是间歇运行的动作，产量最高的是800瓶他压力。但由于机械结构简单，制造容易，具有相当大的市场份额，在一段时间。第一代洗瓶机是早期产品现有的洗瓶机、低速旋转运动的生产航空运输；骨架的行程损失更多的垃圾。 进入21世纪以来，洗瓶装置新技术的进步，出现了使用变频传动替代无万向轴驱动洗瓶机，除资源的分配上出现垂直轴向射流泵；或原离心喷雾泵进行更新。生产能力、作业效率可与洗瓶设备进行了改进。 洗瓶机和发展我们的市场，欧洲和美国在 3 ，需要我们国家的技术，在一定程度上，紧跟市场的变化，国内市场对洗瓶机，没有形成强大的技术资源，每个制造商的安全，不能很好的信息交流与共享、市场开发的洗瓶机是不规则的，功能是不全面的。 目前，合作企业和许多发达国家采取的技术与洗瓶机，推动中国市场的发展。新技术的发展对洗瓶机或市场带来新的动力，特别是大量企业利用新的计算机技术，已经制造的二维CAD三维设计推广，慢慢提升。电气部分的设计采用了先进的设计，介绍了压调速和变频可调定子，PLC控制系统的参与，大量零部件检测设备的高新技术，实现了定位准确，使用方便，可靠性逐渐提高。通过应用专家系统，推进了创新设计过程，并利用系统和有关结果应用现代计算机技术，使设计创新洗瓶机开始数字化方向发展。目前国内外在洗瓶机创新研究方面的主要研究内容有如下几个方面：（1）创新设计技术创新发展为机械传动式洗瓶、学习等方面的创新和基本结构功能原理的理论和技术，在这方面研究的新技术，新材料，传动装置，通过选择不同的设计方案，分解和组合生成一个新的设计方案，介绍了新的创新成果。（2）降低成本的设计技术在产品的设计过程，利用成本估算技术面向成本的设计和并行的关键是降低产品成本，特别是研究成本结构的技术分析和价值分析技术，需要数据库设计的基本知识和建设成本与许多特别的估计精度即时反应产物，通过调整实现产品设计阶段成本控制的真正实现。（3）快速设计技术短的交货日期，以市场需求为发展合作网络（远程）设计技术研究的基础，研究并行技术，从而缩短产品开发周期。其中，系列、模块化设计技术、人工智能技术，特别重要的产品系统设计技术和虚拟制造技术是快速设计研究。（4）智能设计技术研究洗瓶机ICAD（ICAD）的研究、技术和人机智能化设计系统技术先进，使智能设计CIMS面向设计智能设计原则；协调解决，例如通过推理，知识获取、表达和使用的技术和智能设计技术研究的重要内容。1.3内容与基本要求本课题的研究包括以下几个方面：（1）根据高压气瓶的工作环境和性能要求，分析机械式清理装置的功能需求，选择合理的机械结构。（2）合理设计气瓶清洗头的结构，保证能进入气瓶并对气瓶内壁进行清洗。（3）设计清洗装置的整体机械结构，要求对机架、装夹装置、清洗头等各部件进行装配，并对电机等辅助装置进行选型。（4）绘制相关图纸，撰写设计说明书。基本要求：（1）阅读中外文参考文献，翻译不少于5000单词的专业外文文献，在广泛查阅国内外文献资料和调研的基础上，撰写开题报告；（2）完成机架、装夹装置、清洗头等各部件的设计和装配，达到预期性能指标；（3）规范完成装配图、零件图等图纸的绘制，图纸工作量不少于3张A0图纸。第2章 总体方案设计2.1设计要求机械式气瓶内壁清洗装置结构设计。2.2方案设计本课题为机械式气瓶内壁清洗装置结构设计，主要从以下几个方面设计：2.2.1整体结构根据气瓶结构特点及清洗要求，本次采用如下结构方案：图2-1机械式气瓶内壁清洗装置结构简图机械式气瓶内壁清洗装置的整体结构分为请洗头、夹紧装置、驱动装置、供气系统、电源以及控制系统，如上图所示。2.2.2清洗头部分清洗头由张紧弹簧、可伸缩钢丝刷组成，可伸缩钢丝刷能沿张紧弹簧方向缩小以便从小瓶口进入瓶内，并且钢丝刷刷体柔性，可沿随内壁形状变化使得始终贴紧内壁。图2-2 清洗头示意图2.2.3装夹装置装夹装置由气缸驱动夹头夹紧气瓶。2.2.4驱动装置驱动装置主要分为以下几个部分： 减速器减速器，由齿轮构成。在步进电机一端与小齿轮连接，工作台一端与大齿轮连接，从而达到减速的目的。 电机选型步进电机的运行速度，负载转矩、负载转动惯量等参数的大小和角度不选择。电动机具有两个重要特性曲线，即曲线的起始频率之间的关系和转矩曲线载荷和力矩之间的关系，反映了连续运行频率，两条曲线是一个重要的选择步进电机的频率特性，通常被称为扭矩，后者称为特征频率的工作时间。第3章 主要零部件的设计3.1清洗驱动电机选择确定电机功率电机功率是否清洁，选择越大，能量消耗、浪费太低，使清洁头使用效果有限。3.2清洗轴及键的设计3.2.1尺寸与结构设计计算（1）轴上的功率P、转速n和转矩T，（2）初步确定轴的最小直径3.2.2强度校核计算载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩3.3伸缩气缸设计以提升气缸设计为例，平移气缸设计过程类似。3.3.1确定主要参数（1）工作压力的确定实施工作的压力，可以根据负载循环图中元件的最大负荷的选择，根据主机类型也可以确定（见表3-1和表3-2）。表3-4 气缸内径尺寸系列 (GB2348-1980) (mm)810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630注：括号内数值为非优先选用值故气缸内径取标准值：活塞杆的直径：由计算所得的活塞杆直径按表3-5圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表3-5 活塞杆直径系列 (GB2348-1980) (mm)45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400故气缸内径取标准值：3.3.2主要尺寸的设计与校核 式中 气缸壁厚（m）。 D气缸内径（m）。 试验压力，一般取最大工作压力的（1.251.5）倍（MPa）。额定压力16Mpa,取=1.5 MPa。应用公式 得， 下面确定缸体的外径，缸体的外径 + = 50+24mm =58mm。在气压传动设计手册中查得选取标准值=60mm。在根据内径D和外径重新计算壁厚：=mm =5mm（2）气缸工作行程的确定气缸的行程长度的工作，基于最大行程执行元件的有效机制，以确定表尺寸系列和3 - 1的值的选择标准。表3-1气缸活塞行程参数系列 （mm）255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注：气缸活塞行程参数依、次序优先选用。由已知条件知道最大工作行程为400mm，参考上表系列，取气缸工作行程为400mm。（3）缸盖厚度的确定 = =4.7mm（7）气缸强度校核。 前面已经通过计算得：D =50mm, =5mm。则有10，所以为厚壁缸。=5mm=3.8mm可见缸筒壁厚满足强度要求。3.3.3气缸的结构设计（1）缸体与缸盖的连接形式缸体与缸盖常见连接方式有法兰连接式（图3-1a）、半环连接式（图3-1b） 、螺纹连接式（图3-1c、f） 、拉杆连接式（图3-1d） 、焊接式连接（图3-1e）等。图3-1常见的缸筒和缸盖结构头端部分和筒体的连接形式和工作压力，料筒和工作条件。考虑到，在这种结构中，端部与气缸筒法兰连接形成。（2）活塞杆与活塞的连接结构结构形式的活塞和活塞杆有很多，常见的综合型、锥销连接，外螺纹连接和半环式连接的各种形式，如图3所示。半环连接结构复杂，装卸不便，而且可靠。图3-2 活塞杆与活塞的结构此外，活塞和活塞杆组成的整体结构，但他不能适应场合小综合考虑，在本设计中，活塞杆与活塞连接的螺纹连接形式，如图3-3所示。（3）活塞杆导向部分的结构结构导向部包括活塞杆，活塞杆和端盖，结构，导向套和密封，灰尘和锁定装置等。结果导向套可与端盖直接的指导，也可以在端盖导套和单独的导向结构。导向套，便于更换后的磨损，所以更广泛的应用。此设计经过综合考虑，采取端盖直接导向。（4）密封装置液压缸中常见的密封间隙和摩擦密封装置，密封圈的密封圈，等。一个密封的空间依赖元素之间的空间运动的微笑，以防止泄漏的密封圈靠摩擦环，活塞上的摩擦（尼龙或其他材料）“O”形弹力作用下近壁圆柱环，防止泄漏；主要由密封圈、O形密封圈，V形形式式并结合大量居民的外币，橡胶材料油，尼龙，聚氨酯和结构简单，制造方便，磨损自动补偿能力之后，可靠，汽缸和活塞之间的活塞和活塞杆，气缸和气缸盖之间可以设计后，全面检查，O形圈密封。（5）缓冲装置液压缸驱动元件的质量在往复运动更快，由于移动元件具有较大的动能，使液压缸活塞运动到终端，端盖与碰撞，产生冲击和机械冲击噪声。不仅造成损坏的部分的液压缸，并造成损害的其他机器。为了避免这种风险，保证安全，需要采取措施来缓冲液压缸运动速度的控制。当活塞端移动，柱塞垫的末端插入气缸阻尼孔的活塞和气缸之间的端部形成封闭空间，仅剩余油腔中的液体挤压链从节流环之间的节流孔或缓冲柱塞和槽缝中挤出，使活塞运动的压力迫使制动减速度，实现缓冲区.缓冲装置的液压缸可调式节流孔（图3）类型的变化和节流孔（图3）。 图3-3 节流口可调式缓冲装置 图3-4 节流口变化式缓冲装置在本设计中，适当降低加工难度，决定改变节流孔式缓冲装置，缓冲装置可以调节。3.4清洗头设计3.4.1清洗刷清洗刷采用软钢丝镶嵌于柔性基体内的结构，并且要求清洗刷能贴附与气瓶内壁，随内壁形状变化而变化，结构如下图3-5示：3.4.2清洗刷张紧装置清洗刷张紧装置用于把清洗刷压紧于气瓶内壁表面，使其能够保持一定的刷洗力度。本张紧装置采用弹簧结构，如下图3-5示：图3-5 清洗刷3.5滑板设计滑板上安装清洗驱动电机，并且能够在气缸推动下滑动使得清洗刷能够进入并推出气瓶内壁。结构如下图3-6示：图3-6 滑板3.6装夹装置设计3.6.1定位底座由于气瓶为圆形筒状结构，本次采用V形块底座定位，结构如下图3-7示：图3-7 定位底座3.6.2夹紧装置由于气瓶为圆形筒状结构，本次采用有夹紧气缸驱动V形块的方式夹紧，为方式夹紧头撞击瓶体导致损坏，夹紧头采用尼龙材料，其结构如下图3-8示：图3-8 夹块3.7底座机架的设计在机械工件支撑或接收，机架支撑塔接收罐，如齿轮减速器壳体，机床床身集体机架等。3.7.1机架结构类型根据制造方法，该框架可以分为框架，该框架铸件焊接和螺栓或铆接框架材料可分为金属和非金属框架机架。非金属框架可分为具体的机架，平台框架的混凝土，花岗岩和机架的塑料。一个共同的框架材料铸铁、钢和铝。小型设备（如仪器等）是由铜或塑料制造的机架。3.7.2机架结构的选择选择形状的框架结构是一个复杂的过程，在形式、结构构件截面结构和节点相结合的具体情况进行仔细的分析。对课程结构进行比较，对各种技术设备标准和要求的不同，统一的框架结构，方法的选择更加困难。但机械结构，可以使用下列一般规则。这些规则，以节省材料的选择必须遵循的一般规律的形式。 （1）内力分布结构和材料性能必须适应，以发挥优势轴力可以充分利用杆件的轴向力，截面上的分布是均匀的材料，所有材料都得到了充分的s弯矩作用下的截面应力分布不均匀，使材料的应力分布是不经济的。 在机械结构方面的许多部件都是沿垂直方向的杆轴的弯矩。沿轴变化非常快。有竖向荷载的弯矩曲线，曲率，和整个地球曲率和负荷的比例。最大弯矩只短，长的部分的材料不能充分利用，这是另一个原因是受弯构件是不经济的。 （2）结构的作用是基于由力作用点的最短距离的电荷传输材料，结构，使用更省。 （3）结构的连续性，降低内力，节省材料。3.7.3机架的确定综合考虑机器的工作时所受的力，我选用机体材料HT200铸造机架，力学性能：=200MPa, =340MPa.适于制造箱体、底座类零件。总 结本毕业设计使用中几乎所有我们专业的大学，这是我们大学所学专业知识的一次综合调查和评价。通过这次毕业设计，使我们对知识有一个通道之前，理解和整合的管状组件。例如，我们在设计过程中需要的材料的机械制图，工程设计，材料力学，工程力学，宽容的基础和CAD计算机辅助绘图和专业知识范围内的合作。在设计的过程中，我们不仅了解一点旧知识，使我们发现很多细节没有注意这些细节问题是如果我们可以确定关键设备的合格的技术人员。另外，我觉得毕业两个月的设计极大地丰富我们的知识，我学到了很多知识，不仅在更多的专业知识。在这一过程中，设计，由于需要运用知识，这要求我们在互联网或图书馆的访问例，在设计方案，需要我们对工作环境的设计瓶内壁气装置机械清洗和工作能力的有了一定的了解来选择合适的方案。没有问题，由于注意到，在这方面，我们必须认识到，通过实践和查阅资料，可以做的更好。参考文献1 任建新，物理清洗M .北京: 化学工业出版社, 2000.2 艾小洋.中国工业清洗领域的现状与发展趋势M.现代制造。2004（2）.3孙桓，机构原理M.北京：人民教育出版社，19824刘鸿文.高等材料力学M.北京：高等教育山版社，1985, 31-765电机工程手册编委会.机械工程手册(第二版)：第十卷，自动控制基础理论.北京：机械工业出版社，19976电机工程手册编委会.机械工程手册(第二版)：第十四卷，通风机，鼓风机，压缩机.北京：机械工业出版社，19977机械设计手册联合编写组，机械设计手册中册，北京，化学工业出版社1987-12-04.8熊中实 倪文杰，钢材大全，北京，中国建材出版社，19949中华人民共和国国家技术监督局，GB3100-3102，中华人民共和国国家标准，北京：中国标准出版社，1994-11-0110聂清德，华工设备设计，北京：化学工业出版社，1995-4.130-15211徐濒 蔡春源.新编机械设计师手册(下册).北京：机械工业出版社，199512 lynn petrak.moving right alongJ.Diary Field,september 2005 13 Thomson.MotionSolutions for Packaging ApplicationsJ .THOMSON.Linear Motion. Optimized.致 谢大学生活即将结束，在这四年，我遇到了很多朋友热心帮助教授工作设计成功的完成不是他们的热情帮助和顾问的指导，教师和学生在这里都给予指导和帮助我的毕业这表示最诚挚的谢意。首先，设计指导，感谢你紧张的工作，试图引导时间，我们总是关心我们的进展状况，要求我们掌握帮助教师管理在整个设计过程中，从实际操作数据准备阶段，它提供了指导，我不仅学到了书本上的知识，更学会操作方法。其次，给予帮助教师设计的毕业生，与我的同学以诚挚的感谢，在设计的过程中，他们给了我很多的帮助和无私的关怀，更重要的是提供信息，在许多方面，我们的技术。此外，也给所有的学生我的帮助表示感谢。总之，本设计的结果是教师和学生，在一个月内，我们合作的非常愉快，教会我很多伟大的真理，是一种资产，我的生活，我在新教师和学生对我的帮助表示感谢！毕业设计（论文）任务书院（系）工业与制造工程系指导教师陈列职 称讲师学生姓名专业班级学 号设计题目机械式气瓶内壁清洗装置结构设计题目来源自选设计内容目标和要求内容：由于高压气瓶口小身大的特殊形貌，其内壁出现锈蚀、夹渣等问题时往往难以清洗，采用化学药剂进行清洗时，容易导致内壁腐蚀变薄等问题，影响气瓶的使用寿命和安全。针对该问题，要求设计合理的机械清洗装置，在不破坏其结构性能的情况下达到清理的目的。1. 根据高压气瓶的工作环境和性能要求，分析机械式清理装置的功能需求，选择合理的机械结构。2. 合理设计气瓶清洗头的结构，保证能进入气瓶并对气瓶内壁进行清洗。3. 设计清洗装置的整体机械结构，要求对机架、装夹装置、清洗头等各部件进行装配，并对电机等辅助装置进行选型。4. 绘制相关图纸，撰写设计说明书。要求：1. 阅读中外文参考文献，翻译不少于5000单词的专业外文文献，在广泛查阅国内外文献资料和调研的基础上，撰写开题报告。2. 完成机架、装夹装置、清洗头等各部件的设计和装配，达到预期性能指标。3. 规范完成装配图、零件图等图纸的绘制，图纸工作量不少于3张A0图纸。4. 按毕业设计/论文要求撰写设计说明书。设计进度：第1周第4周：查阅文献，完成开题报告。第5周第8周：完成各个基础部件的设计。第9周第10周：总体机械结构的设计和装配。第11周第12周：完成毕业设计，整理图纸等技术资料。第13周：准备毕业答辩。指导教师签名：年 月 日基层教学单位审核学 院审 核摘 要由于高压气瓶口小身大的特殊形貌，其内壁出现锈蚀、夹渣等问题时往往难以清洗，采用化学药剂进行清洗时，容易导致内壁腐蚀变薄等问题，影响气瓶的使用寿命和安全。而机械式洗瓶机可以避免这些问题，即减少了由于瓶身变薄带来的安全隐患，又提高了气瓶的使用寿命节约资源。本文讲述了机械式洗瓶机的设计。首先，通过查阅资料了解现有洗瓶机的清洗方法和工序，分析其存在的不足；然后，提出了机械式洗瓶机设计方案；接着，对主要零部件进行了设计与强度校核；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了本洗瓶机装配图及主要零件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了起重机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键字：洗瓶机，清洗刷，气缸，设计AbstractDue to the high pressure cylinder mouth small body of special morphology, the inner wall corrosion, slag etc. problem is often difficult to clean, using chemicals to clean, easily lead to corrosion on the wall thinning of the problem and effect of cylinder service life and safety. The mechanical washing machine can avoid these problems, that is, reduce the safety hazard caused by thinning of the bottle body, and improve the service life of the cylinder.This paper describes the design of mechanical washing machine. Firstly, through access to information understanding existing bottle washing machine cleaning methods and processes, analysis of the existing problems. Then, it puts forward the design scheme of mechanical type bottle washing machine; and then, the design and strength check of the main parts is discussed. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn the bottle washing machine assembly drawing and the main parts of the map.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of hoisting machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance.Key words: Bottle washing machine, Cleaning brush, Cylinder, Design目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1研究背景及意义11.2国内外研究现状11.3内容与基本要求2第2章 总体方案设计42.1设计要求42.2方案设计42.2.1整体结构42.2.2清洗头部分42.2.3装夹装置52.2.4驱动装置5第3章 主要零部件的设计63.1清洗驱动电机选择63.2清洗轴及键的设计63.2.1尺寸与结构设计计算63.2.2强度校核计算73.3伸缩气缸设计83.3.1确定主要参数83.3.2主要尺寸的设计与校核103.3.3气缸的结构设计143.4清洗头设计163.4.1清洗刷163.4.2清洗刷张紧装置163.5滑板设计163.6装夹装置设计173.6.1定位底座173.6.2夹紧装置173.7底座机架的设计173.7.1机架结构类型173.7.2机架结构的选择183.7.3机架的确定18总 结19参考文献20致 谢2122湖北工业大学毕业设计（论文）第1章 绪论1.1研究背景及意义由于高压气瓶口小身大的特殊形貌，其内壁出现锈蚀、夹渣等问题时往往难以清洗，采用化学药剂进行清洗时，容易导致内壁腐蚀变薄等问题，影响气瓶的使用寿命和安全。而机械式洗瓶机可以避免这些问题，即减少了由于瓶身变薄带来的安全隐患，又提高了气瓶的使用寿命节约资源。同时还有以下意义：（1）降低了人们的劳动强度，提高工作效益。（2）清洗彻底，有效防止锈蚀、夹渣堵住气管。1.2国内外研究现状洗瓶机从其诞生至今已经有百年多的历史，随着人们的要求越来越高和科学技术的发展的不断进步，各种新的科技都可以在其身上看到影子。特别是二战以后，科技水平发展迅猛，新的科技力量和理念不断诞生，并且应用越来越普遍。作为机械生产的一员，对洗瓶机的研究和改革创新也是不断取得新的成果。上世纪六、七十年代时，我国开始慢慢的引入国外洗瓶机，并对洗瓶机仿制和改良完善，即消化吸收与自主创新阶段。此阶段洗瓶机运行速度先后经历了很大的变化，单端、卧式双端、立式双端等多种类型。上世纪70年代中期第一代洗瓶机瓶盒排数为16排，主链甁盒运行间歇动作，产量最高为800瓶每小时。但是由于本机结构简单，方便制造等优点，在市场上占据了相当长的的一段时间。第一代洗瓶机是现有洗瓶机的早期产品，生产速度低，主链运动空运转行程对能的损耗浪费较大。进入21世纪以来，洗瓶机设备取得了新的技术进步，现在已出现了采用无轴变频传动取代万向联轴节传动的新型传动洗瓶机，除标方式上出现了立式轴流泵喷冲，或对原有离心泵喷淋进行了完善升级。洗瓶产能、可操作性及设备运行效率得到了进一步提升。我们的国内洗瓶机市场发展比其欧美国家落后3，而且我们国家的技术在一定程度上跟不上市场发展的需要，导致国内市场上的洗瓶机没有形成一定的强势资源，各个生产厂家技术保密，不能形成很好的信息交换和共享，导致市场上洗瓶机的发展参差不齐，功能不全面。目前有很多的国内企业采取与发达技术的国家企业合作，一起促进了洗瓶机市场在国内的发展。新技术的发展也给洗瓶机的市场带来一股新的活力，特别是大量的企业采用新的计算机技术，二维的CAD早已在制造业普及，三维的设计也在慢慢推广。电气设计部分采用ED 等先进设计手段，引入定子调压和变频调速，PLC 参与系统控制，采用了大量高新传感元器件，实现了定位准确，操控方便，其安全可靠性也逐步提高。通过专家系统的应用，极大地推进了创新设计的进程，并且利用系统论和信息论等现代计算机应用技术研究成果，使得洗瓶机的创新设计开始向数字化化方向发展。目前国内外在洗瓶机创新研究方面的主要研究内容有如下几个方面：（1）创新设计技术开展对洗瓶机传动型式创新、结构构造创新和功能原理创新等方面理论及技术基础研究，为此着重研究新材料、新工艺、新的传动装置，从而通过对不同设计方案的优选、分解和组合来产生新的设计方案，不断推出传新创新设计成果。（2）降低成本的设计技术在产品设计过程中采用面向成本设计技术和并行的成本估算技术是使产品成本降低的关键，其中重点要研究的是成本结构分析技术和价值工程分析技术，且需要构造多种专用的设计知识库和成本数据库来精确地并行估算成本。做到产品成本的即时反应，通过设计方案的调整实现设计阶段控制产品成本的真正实现。（3）快速设计技术极短交货期的市场需求要求开展基于网络的协同（异地）设计技术、并行工程技术究，这样可以缩短产品的开发周期。其中，系列化、模块化设计技术、人工智能技术、产品专设计系统技术和虚拟制造技术也是快速设计的所要研究的重要内容。（4）智能设计技术研究洗瓶机智能CAD（ICAD）技术和人机智能化设计系统技术的研究，使得面向CIMS的智能设计走向智能设计的高级阶段。原理方案智能设计；协同求解；基于实例的推理；知识获取、表达和利用等技术也是智能设计技术所要研究的重要内容。1.3内容与基本要求本课题的研究包括以下几个方面：（1）根据高压气瓶的工作环境和性能要求，分析机械式清理装置的功能需求，选择合理的机械结构。（2）合理设计气瓶清洗头的结构，保证能进入气瓶并对气瓶内壁进行清洗。（3）设计清洗装置的整体机械结构，要求对机架、装夹装置、清洗头等各部件进行装配，并对电机等辅助装置进行选型。（4）绘制相关图纸，撰写设计说明书。基本要求：（1）阅读中外文参考文献，翻译不少于5000单词的专业外文文献，在广泛查阅国内外文献资料和调研的基础上，撰写开题报告；（2）完成机架、装夹装置、清洗头等各部件的设计和装配，达到预期性能指标；（3）规范完成装配图、零件图等图纸的绘制，图纸工作量不少于3张A0图纸。第2章 总体方案设计2.1设计要求机械式气瓶内壁清洗装置结构设计。2.2方案设计本课题为机械式气瓶内壁清洗装置结构设计，主要从以下几个方面设计：2.2.1整体结构根据气瓶结构特点及清洗要求，本次采用如下结构方案：图2-1机械式气瓶内壁清洗装置结构简图机械式气瓶内壁清洗装置的整体结构分为请洗头、夹紧装置、驱动装置、供气系统、电源以及控制系统，如上图所示。2.2.2清洗头部分清洗头由张紧弹簧、可伸缩钢丝刷组成，可伸缩钢丝刷能沿张紧弹簧方向缩小以便从小瓶口进入瓶内，并且钢丝刷刷体柔性，可沿随内壁形状变化使得始终贴紧内壁。图2-2 清洗头示意图2.2.3装夹装置装夹装置由气缸驱动夹头夹紧气瓶。2.2.4驱动装置驱动装置主要分为以下几个部分： 减速器减速器，由齿轮构成。在步进电机一端与小齿轮连接，工作台一端与大齿轮连接，从而达到减速的目的。 电机选型步进电机的选用是通过运行速度、负载转矩、负载转到惯量的大小及步矩角等参数来选择的。步进电机有两条重要的特性曲线，即反映起动频率与负载转矩之间关系的曲线和反映转矩与连续运行频率之间的关系曲线，这两条曲线是选用步进电机的重要依据,一般将前者称为起动矩频特性,后者称为工作矩频特性。第3章 主要零部件的设计3.1清洗驱动电机选择合理地确定清洗电机的电动机功率，若功率选的过大，则消耗电力多，造成浪费；选用的过小，则又使清洗头使用效能受到限制。在确定电动机功率时，选用公式：；式中：-清洗头电动机功率, Kw -清洗刷功率, Kw -损耗功率, Kw根据对设计提出的要求，本设计清洗机上采用钢丝软毛刷，钢丝刷线速度V=35 m/s；刷取深度t从0.02 mm0.1mm。=0.60.7。代入计算公式计算： Kw根据经验公式，估计空载时所消耗的功率0.010.02kw; 则 =0.230.25 Kw根据上述的估算，并考虑装备的效率，应选用0.25 KW的电动机比较合适。选取电动机型号：YS-71L 1-2。上海革新电机厂。防护等级IP44，工作方式，冷却方法IOC41,绝缘等级E级。3.2清洗轴及键的设计3.2.1尺寸与结构设计计算（1）轴上的功率P、转速n和转矩T，（2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：该处开有键槽故轴径加大5%10%，且轴的最小直径显然是联轴器处的直径。取；。（3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足大带轮的轴向定位的要求2轴段左端需制出轴肩，轴肩高度轴肩高度，取故取2段的直径，长度。（4）轴上零件的周向定位查机械设计表，联接大带轮的平键截面。3.2.2强度校核计算（1）求作用在轴上的力根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则（2）求轴上的载荷根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩（3）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计算应力已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得。因此，故安全。（4）键的选择采用圆头普通平键A型（GB/T 10961979）连接，联接大带轮的平键截面，。齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。3.3伸缩气缸设计以提升气缸设计为例，平移气缸设计过程类似。3.3.1确定主要参数（1）工作压力的确定执行元件的工作压力可以根据负载循环图中的最大负载来选取，也可以根据主机的类型了确定（见表3-1和表3-2）。表3-1 按负载选择执行元件的工作压力负载/ KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455表3-2 各种机械常用的系统工作压力设备类型机 床农业机械或中型工程机械气压机、重型机械等磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力0.82.0352881010162032所设计的洗勺机在工进时负载最大，其值为200N，其它工况时的负载都相对较低，参考表3-1和表3-2按照负载大小或按照气压系统应用场合来选择工作压力的方法。初选气缸的工作压力：，背压：（2）气缸内径D和活塞杆直径d的确定为了节省能源宜选用较小流量的油源。利用单活塞缸差动连接满足快进速度的要求，由此求得气缸无杆腔面积为:由计算所得的气缸内径D按表3-4圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表3-4 气缸内径尺寸系列 (GB2348-1980) (mm)810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630注：括号内数值为非优先选用值故气缸内径取标准值：活塞杆的直径：由计算所得的活塞杆直径按表3-5圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。表3-5 活塞杆直径系列 (GB2348-1980) (mm)45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400故气缸内径取标准值：3.3.2主要尺寸的设计与校核气缸工作压力主要根据气压设备的类型来确定，对不同用途的气压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。所以设计时，可用类比法来确定。同上，以提升气缸为例进行设计。前述已确定气缸的工作压力，缸筒内径 D=50mm，活塞杆外径d=20mm。（1）气缸壁厚和外径的计算气缸的壁厚一般指气缸中最薄处的厚度。从材料力学可以知道，承受内压力的圆筒，其内应力分别规律因为壁厚的不同而各异。一般计算时可以分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。气缸的内径D与其壁厚的比值D/10的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和工程机械的气缸，一般采用无缝钢管，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒壁厚公式计算 式中 气缸壁厚（m）。 D气缸内径（m）。 试验压力，一般取最大工作压力的（1.251.5）倍（MPa）。额定压力16Mpa,取=1.5 MPa。 缸筒材料的许用应力。 = ，其中为材料抗拉刚度，n为安全系数，一般取n = 5。的值为：锻钢： = 110120 MPa；铸钢： = 100110 MPa；无缝钢管： = 110110 MPa；高强度铸铁： = 60MPa；灰铸铁： = 25MPa。对于D/10时，应该按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。对于脆性材料以及塑性材料 式中的符号意思与前面相同。气缸壁厚算出后，即可以求出缸体的外径为： +式中值应该按无缝钢管标准，或者按有关标准圆整为标准值。在设计中，取试验压力为最大工作压力的1.5倍，即 = 1.50.5MPa =0.75MPa。而缸筒材料许用应力取为= 100 MPa。应用公式 得， 下面确定缸体的外径，缸体的外径 + = 50+24mm =58mm。在气压传动设计手册中查得选取标准值=60mm。在根据内径D和外径重新计算壁厚：=mm =5mm（2）气缸工作行程的确定气缸工作行程长度，可以根据执行元件机构实际工作的最大行程来确定，并且参照表3-1中的系列尺寸来选取标准值。表3-1气缸活塞行程参数系列 （mm）255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注：气缸活塞行程参数依、次序优先选用。由已知条件知道最大工作行程为400mm，参考上表系列，取气缸工作行程为400mm。（3）缸盖厚度的确定一般气缸多为平底缸盖，其有效的厚度t按强度要求可以用下面两式进行进似计算。无孔时： 有孔时： 式中 缸盖有效厚度（m）。 缸盖止口内径（m）。 缸盖孔的直径（m）。在此次设计中，利用上式计算可取t=15mm（4）最小导向长度的确定对于一般的气缸，最小导向长度H应满足以下要求式中 气缸的最大行程。 气缸的内径。为了保证最小导向长度H，如果过分增大和B都是不适宜的，必要时可以在缸盖和活塞之间增加一个隔套K来增加H的值。隔套的长度C由需要的最小导向长度H决定，即在此设计中，气缸的最大行程为400mm，气缸的内径为50mm，所以应用公式的 =mm =45mm。活塞的宽度B一般取得B=（0.61.0）D；缸盖滑动支撑面的长度，根据气缸内径D而定。当D80mm时，取；当D80mm时，取。活塞的宽度B =（0.61.0）D=3050mm，取40mm（5）缸体长度的确定气缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般气缸缸体长度不应该大于内径的2030倍。缸体长度：L = 400+40mm=440mm（6）固定螺栓得直径气缸固定螺栓直径按照下式计算式中 F气缸最大负载。 Z固定螺栓个数。 k螺纹拧紧系数，k = 1.121.5。根据上式求得 = =4.7mm（7）气缸强度校核。 前面已经通过计算得：D =50mm, =5mm。则有10，所以为厚壁缸。=5mm=3.8mm可见缸筒壁厚满足强度要求。3.3.3气缸的结构设计（1）缸体与缸盖的连接形式缸体与缸盖常见连接方式有法兰连接式（图3-1a）、半环连接式（图3-1b） 、螺纹连接式（图3-1c、f） 、拉杆连接式（图3-1d） 、焊接式连接（图3-1e）等。图3-1常见的缸筒和缸盖结构缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。通过综合考虑，在此设计中，缸体端部与缸盖采取法兰连接的形式。（2）活塞杆与活塞的连接结构活塞和活塞杆的结构形式有很多，常见的有一体式、锥销式连接外、还有螺纹式连接和半环式连接等多种形式，如图3-2所示。半环式连接结构复杂，装卸不便，但是工作可靠。图3-2 活塞杆与活塞的结构此外，活塞和活塞杆也有制成整体式结构的，但是它只能适应于尺寸较小的场合。经过综合考虑，在此设计中，活塞杆与活塞的连接采取螺纹连接的形式，如图4-3所示。（3）活塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结果可以做成端盖整体式直接导向，也可以做成与端盖分开的导向套导向结构。后者导向套磨损后便于更换，所以应用比较普遍。此设计经过综合考虑，采取端盖直接导向。（4）密封装置气缸中常见的密封装置有间隙密封，摩擦环密封，密封圈密封等。间隙密封依靠运动件间的微笑间隙来防止泄露；摩擦环密封依靠活塞上的摩擦环（尼龙或者其他高分子材料制成）在“O”形圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄露；气缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及组合式等数种，其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨脂等。它结构简单，制造方便，磨损后有自动补偿能力，性能可靠，在缸筒和活塞之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。此设计经过综合考虑，采用O形密封圈密封。（5）缓冲装置气缸带动质量较大的部件作快速往复运动时，由于运动部件具有很大的动能，因此当活塞运动到气缸终端时，会与端盖碰撞，而产生冲击和噪声。这种机械冲击不仅引起气缸的有关部分的损坏，而且会引起其它相关机械的损伤。为了防止这种危害，保证安全，应采取缓冲措施，对气缸运动速度进行控制。当活塞移至端部，缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时，活塞与缸端之间形成封闭空间，该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出，从而造成背压迫使运动柱塞降速制动，实现缓冲。 气缸中常用的缓冲装置有节流口可调式（如图3-3）和节流口变化式（如图3-4）两种。 图3-3 节流口可调式缓冲装置 图3-4 节流口变化式缓冲装置在此设计中，为了适当的减轻加工难度，决定采取节流口变化式缓冲装置，这种缓冲装置可以调节。3.4清洗头设计3.4.1清洗刷清洗刷采用软钢丝镶嵌于柔性基体内的结构，并且要求清洗刷能贴附与气瓶内壁，随内壁形状变化而变化，结构如下图3-5示：3.4.2清洗刷张紧装置清洗刷张紧装置用于把清洗刷压紧于气瓶内壁表面，使其能够保持一定的刷洗力度。本张紧装