啤酒瓶洗瓶机的设计【开题报告+任务书+毕业论文+答辩ppt+CAD图纸+solidworks三维】
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啤酒瓶洗瓶机的设计【开题报告+任务书+毕业论文+答辩ppt+CAD图纸+solidworks三维】,啤酒瓶,洗瓶机,设计,开题,报告,讲演,呈文,任务书,毕业论文,答辩,ppt,cad,图纸,solidworks,三维
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塔里木大学毕业设计答辩 啤酒瓶洗瓶 机的设计 学生姓名：叶永宝 指导老师：安 静 答辩时间： 2 3 课题研究的目的及意义 课题研究的主要内容 关键部件的设计 1 课题研究的目的及意义 啤酒因其乙醇含量少、少量饮用对健康有益的特 点，越来越成为了人们生活中最喜爱的饮料之一。啤酒行业属于食品行业，定期对生产设备进行消毒清洗是其基本要求。啤酒生产商想方设法提高产量，降低生产成本。在这种刺激下啤酒生产设备不断更新换代，啤酒瓶洗瓶机随之发展。设计一种能降低劳动强度、提高工作效率并且清洗彻底、有效提高卫生的标准和生产效益的啤酒瓶洗瓶机显得迫切重要。 2 课题研究的主要内容 通过对类型不同的啤酒瓶洗瓶机进行深入了解，发现存在的问题，设计一种间歇式的洗瓶机。本课题主要研究啤酒瓶洗瓶机是通过什么功能原理来实现其所要完成的工作的。 接通电源，机器运转。在槽轮机构的作用下，瓶子通过皮带经过下料板匀速地向导辊运输。同时在凸轮机构的作用下，推瓶机构以均匀的速度将瓶子推上导辊，推头的往复运动使瓶子一个个不间断的送上工作台。同时推头在导杆的推动下边清洗内表面边推动瓶子沿导辊前进。同时外面转动的刷子将瓶子外表面洗净经料嘴出来。至此完成清洗，再进入下一个工作循环。 1机架， 2直凸轮 3涡轮， 4摆凸轮 5连杆 1， 6连杆 2 7导辊， 8锥齿轮， 9毛刷 10小齿轮， 11内洗瓶机构 12槽轮， 13蜗杆， 14轴 15皮带， 16轴承 1， 17大齿轮 18大带轮， 19轴承 2， 20连杆 3 21传动齿轮， 22减速器 23减速器齿轮， 24电机 3 关键部件的设计 选择槽轮机构，因为它相对简单、 效率高、运行平稳而且能达到预 计的要求。 当主动拨盘（缺口圆盘） 匀速转一周，从动槽轮转 90， 而传动带的导杆也转过 90， 而且要等于一个瓶子的长度 。 所用时间是洗瓶装置的一个来回 。 机构的设计 推瓶机构所采用的功能原理 是 用 机械能迫使瓶子由工作台 的 一侧 运动到另一侧。推头在 工 作 过程中要匀速，工作完 回程 时 要快速 。 用 凸轮连杆机构 来 实现这一过程。 毛刷机构 清洗 瓶子内表面的刷子，它比瓶子的内径稍大一些， 瓶子在进 瓶机构的输送下开始进入洗瓶机构，在推头的作用下，后面又有洗外表面刷子的阻力，内刷子就可以很轻松的插入瓶 内 。 内 刷子因为要伸到瓶子里面，所以要选用软一点刷子 。 刷机构与导辊机构的设计 外 毛刷装置由三个 旋转 毛刷轮组成，三个毛刷轮由齿轮 带 动 。再配合两个与其垂直转动的导辊，可将瓶子洗得更加干净 。 谢谢大家！ 诚请各位老师指正！ 塔里木大学 毕业论文（设计）任务书 学院 机械电气化工程学院 班级 农机 16生姓名 叶永宝 学号 8031212404 课题名称 啤酒瓶洗瓶机的设计 起止时间 2015年 10月 15日 2016年 5月 28日（共 14周） 指导教师 安静 职称 讲师 课题内容 设计一种高效清洁的啤酒瓶洗瓶机。这种啤酒瓶洗瓶机由进瓶机构、推瓶机构、导辊机构和转刷机构共同构成并完成工作的： （ 1）推瓶机构以均匀的速度推瓶，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。 （ 2）按洗瓶 速率每分钟 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平均速度的三倍。 （ 3）机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。 拟定工作进度（以周为单位） 第 1周 第 2周 通过查找文献资料，熟悉课题内容 ； 第 2周 第 5周 设计啤酒瓶洗瓶机的总体方案 ； 第 6周 第 9周 对啤酒瓶洗瓶 机的结构进行具体设计； 第 10周 第 12周 撰写设计说明书，对部分问题修改、调整； 第 13周 第 14周 整理资料准备答辩。 主要参考文献 1 徐恒 J2013:382 徐景珩 M中国轻工业出版社 ,2013:903 杨可 M北京 :高等教育出版社 ,2012:404 李传瑞 ,金黎明 ,等 J2008(4): 1035 卢娟 J2009(9):406 卢春富 列高速液体洗瓶机 J2009,230(20):617 刘守谦 J2007,2(6):188 高德 M. 北京 : 化学工业出版社 ,2015:409 沈再春 M中国农业出版社 ,2013:3510 杨可桢 ,程光蕴 ,李仲生 J.(第 5 版 ),2013:611 龚桂义 J.(第 2 版 ),2013:112 吴宗泽 ,罗圣国 ,等 M高等教育出版 ,2010:30任务下达人（签字） 年 月 日 任务接受人意见 任务接受人签名 年 月 日 注： 1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。 2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。 3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。 啤酒瓶洗瓶机的设计 叶永宝 1 安静 1 ( 新疆 阿拉尔 843300） 摘要： 本文通过对啤酒瓶洗瓶机的设计同时介绍了 啤酒瓶 洗瓶机的发展历史、种类、工作原理及其主要参数。并详细的分析了啤酒瓶洗瓶机的构成、以及啤酒瓶洗瓶机的日常维护和基本安全操作规程，并分析了啤酒瓶洗瓶机的日常检修及其常见故障分析。通过自身的实践，更加的认识到对啤酒瓶洗瓶机专业理论知识的学习，提高操作技能，了解啤酒瓶洗瓶机的内部构造，大概了解啤酒瓶洗瓶机 的客观运用，叙述了利用传 统的方法、结合先进的知识、科学的逻辑思维 方法来客观的阐述分析啤酒瓶洗瓶 机出现的一般事故以及设计的心得体会。 并对啤酒瓶洗瓶机 的未来发展前景有着很好的憧憬。 关键词： 清洗机；啤酒瓶；槽轮机构；凸轮连杆机构 中图分类号 :献标识码： A 0 引言 啤酒是人类最古老的 酒精饮料 之一，是水和 茶 之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒是以 大 麦芽 、酒花、水为主要 原料 ，经酵母 发酵作用 酿制而成的饱含二氧化碳的低 酒精度酒，被称为 “液体面包 ”。啤酒乙醇含量 极 少 ，故喝啤酒不易醉人伤身 ， 少量饮用反而对身体健康有益处 ，因此啤酒越来越成为了人们生活中最喜爱的饮料之一。 啤酒行业也是食品行业之一，食品行业对卫生标准有十分严格的要求。每个涉及食品的企业都要根据相关部门的相关要求，定期对生产设备进行消毒清洗。啤酒生产商想方设法提高产量，降低生产成本。在这种刺激下啤酒生产设备 不断更新换代，啤酒瓶洗瓶机也随之发展。 根据啤酒瓶原料及外形，设计一种简易高效的啤酒瓶洗瓶机。本洗瓶机的工作原理：用槽轮机构间歇性地将污瓶进料、用凸轮连杆机构推动瓶子前进，在前进的过程中齿轮传动双辊机构使瓶子旋转，此时毛刷机构开始清洗瓶子外表面，这一过程结束时，推杆气压通入瓶子内表面。清洗结束后瓶子归位。 本文所设计的啤酒瓶清洗机，结构简单可行，生产成本低，生产效率高。 1 总体设计思路 啤酒瓶洗瓶机是由进瓶机构、推瓶机构、导辊机构和转刷机构共同完成工作的。首先是推瓶机构以均匀的速度将瓶子推上导辊，推头的往复 运动使瓶子一个个不间断的送上工作台进行清洗工作，由于瓶子是从静止到具有一定的速度，推头和瓶子之间必然存在着一定的冲击，所以用橡胶制作推头，保证在工作过程中尽可能减少瓶子的破碎率。第二，瓶子送到工作台的同时导辊进入旋转的状态并且开始清洗瓶子。 计原理 推瓶机构所采用的功能原理是用机械能迫使瓶子由工作台的一侧运动到另一侧。要完成这个功能就需要有一个工作行程为 L 往返运动的推头，同时推头在工作过程中要匀速，工作完回程时要快速。能够满足此运动规律的常见机构有曲柄 。 其次是转辊机构所 运用的是机械的转动规律，也是机械运动中比较简单的运动规律，只需要有一定的转动速度与推瓶机构、转辊机构相配合来实现洗瓶设备的整体工作功能。它是由两个长圆柱型导辊旋转，带动瓶子旋转并且由导辊的一侧移动到另一侧的，其中导辊只完成其中的旋转功能，移动功能是由推瓶机构来实现的。 最后是转刷机构所采用的功能原理，它与导辊机构相同运用的都是机械的转动规律，与其不同的是转刷机构的旋转要有很高的速度来完成其对瓶子外壁的清洗工作。推瓶机构、导辊机构和转刷机构都是由一台电机来提供所有的机械转动规律的，这就要求我必须对它们深入分析、研究各构件之间运动规律的联系，进而的设计出符合其联动规律的整体设备，来满足预期想要实现的目标。 计总体结构 啤酒瓶洗瓶 机的总体结构示意图，如图 1 所示。 啤酒瓶洗瓶机是由进瓶机构、推瓶机构、导辊机构和转刷机构共同完成工作的。首先是推瓶机构以均匀的速度将瓶子推上导 辊，推头的往复运动使瓶子一个个不间断的送上工作台进行清洗工作，由于瓶子是从静止到具有一定的速度，推头和瓶子之间必然存在着一定的冲击，所以用橡胶制作推头，保证在工作过程中尽可能减少瓶子的破碎率。第二，瓶子送到工作台的同时导辊进入旋转的状态并且开始清洗瓶子。图 1 啤酒瓶洗瓶机 的总体结构示意图 1 机架 2 直凸轮 3 涡轮 4 摆凸轮 5 连杆 1 6 连杆 2 7 导辊 8 锥齿轮 9 毛刷 10 小齿轮 11 内洗瓶机构 12 槽轮 13蜗杆 14 轴 15 皮带 16 轴承 1 17 大齿轮 18 大带轮 19 轴承 2 20 连杆 3 21 传动齿轮 22 减速器 23 减速器齿轮 24电机 2 关键部件的设计 歇机构 的设计 槽轮 间歇 机构由具有径向槽的槽轮、带有圆销的拨盘和机架组成。拨盘作匀速转动时，驱使槽轮作时转时停的间歇运动。拨盘上的圆销尚未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁住弧时被拨盘的外凸圆弧卡住，故槽轮静止不动。 瓶机构的设计 推瓶机构的方案选定：根据前述设计要求 ,推瓶机构应为一个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。 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以及在大学学习中的熟悉程度，再考虑到机构的急回特性和推头做往复直线运动的特点，在此选择凸轮连杆机构组合机构为推瓶机构设计方案。 毛刷 机构的设计 将推头设计成可以清洗瓶子内表面的刷子，它比瓶子的内径稍大一些，瓶子在进瓶机 构的输送下开始进入洗瓶机构，在推头的作用下，后面又有洗外表面刷子的阻力，内刷子就可以很轻松的插入瓶内 ，待到推头的挡板抵到瓶口之后就可以推着瓶子走了。随着导辊的转动，瓶子内外表面都可以得到很好的清洗。 另外，值得注意的一点是，内刷子因为要伸到瓶子里面，所以要选用软一点刷子，内刷刷杆设计成管状，并且带有小孔，从端部对刷杆通入气压，可以把毛刷吹起来，同时，气压也有助于吹干净瓶子内表面。 3 总结 转子是锤式破碎机的关键部件。转子的结构尺寸、转速以及锤头质量对破碎机的破碎效率、生产能力和能量消耗都有直接影响。在设计锤式破碎机时，必须综合考虑各种因素，慎重确定转子的结构参数和工作参数。同时还要根据锤头的几何形 状和质量精心设计锤轴中心到打击中心的距离，尽量消除锤头在打击物料时对锤轴产生的不良影响。 参考文献 1 徐恒 J2013:382 徐景珩 M中国轻工业出版社 ,2013:903 杨可 M北京 :高等教育出版社 ,2012:404 李传瑞 ,金黎明 ,等 J2008(4): 1035 卢娟 洗瓶机现状 J2009(9):406 卢春富 列高速液体洗瓶机 J2009,230(20):617 刘守谦 J2007,2(6):18 塔里木大学 毕业论文（设计）开题报告 课题名称 啤酒瓶洗瓶机的设计 学生姓名 叶永宝 学 号 8031212404 所属 学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 16 指导教师 安静 起止时间 机械电气化工程学院教务 办 制 填 表 说 明 一、学生撰写开题报告应包含的内容： 1、本课题来源及研究的目的和意义； 2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析； 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析； 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路； 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法； 6、完成本课题的工作方案及进度计划； 7、主要参考文献（不少于 7 篇）。 二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。 三、开题报告要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 张。 四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。 开题报告正文 一 、 本题来源及研究的目的和意义 题的来源 自选题 究的目的 随着社会的发展，人们的生活水平逐渐提高。酒类饮料特别是啤酒类饮料已经常为了人们最喜爱的饮料之一。逢年过节，总能在商店里或者家里看到成堆的酒类饮料。这其中，啤酒饮料占据了酒类饮料的半壁江 山。 啤酒 中的 乙醇含量 相比白酒的 少 ， 故喝啤酒不但不易醉人伤身 ，还能养颜保健。在这种趋势下，啤酒需求量与日俱增，日益剧增的需求量刺激了啤酒包装的更新换代。啤酒生产商想方设法提高产量，降低生产成本。由此，啤酒瓶清洗机出现在我的视野中。我所设计的这种啤酒瓶洗瓶机有以下优点： （ 1）降低劳动强度，提高工作效率； （ 2）清洗彻底，有效提高卫生的标准； （ 3）提升生产效益。使用这种洗瓶机，将会在市场中更具有竞争力，从而占据市场，获得经济利益。 研究的意义 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。由于这种洗瓶机具有结构简单，方便制造等优点，在市场上占据了相当长的的一段时间。 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。 我们的国内洗瓶机市场发展比其欧美国家落 后，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。 因此急需设计一种新型的洗瓶机。 二 、 课题所涉及的问题在国内外现状及分析 拥有发达技术的国外企业促进了洗瓶机市场在国外的发展。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 维的设计也在慢慢推广。电气设计部分采用 先进设计手段，引入定子调压和变频调速， 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。 内现状 长期以来，我国洗瓶机行业 非常薄弱，形不成规模和水平，致 使我国包装工业发展极慢。我国包装机械行业在历经了七十年代的起步、八十年代的发展、九十年代由于包装制品发展的需要而实现了高速度发展。但是由于起步迟、起点低、 规模小 ，我国包装机械总体水平要比发达国家落后 20年，国内目前需求量的 60%，尤其是技术含量高的技术装备依赖进口。 三、对课题所涉及的任务要求 课题任务要求 瓶子外壁和内壁均能清洗干净，并且在整个过程中无破损的瓶子 ； 用机械传动，要求 各个机构之间有效结合，使清洗完的瓶子能达到较高的商业竞争性。 四 本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 关键问题 槽 轮间歇机构和凸轮连杆机构的运动情况是本次设计的关键问题 。槽轮间歇机构如何能匀速地将瓶子运输到 输料板，如何能保证凸轮连杆机构做 直线运动或近似直线运动从而保证使瓶子的外壁和内壁都能清洗干净。 解决思路 我设计的 槽轮间歇机构 是当主动拨盘（缺口圆盘）匀速转一周，从动槽轮转 90 ，而传动带的导杆也转过 90 ，而且要等于一个瓶子的长度。所用时间是洗瓶装置的一个来回，即： T =20s， 则有 主动拨盘角速度 =2 /20s =s。 而对于 推瓶机构 ， 根据前述设计要求 ,推瓶机构应为一个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 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。 五 完成本课题需要的工作条件及解决的 办法 完成本课完成本课 题所必须做的工作有利用学校图书馆及互联网查阅大量资料，了解啤酒瓶洗瓶机的结构和原理，了解各种类型的啤酒瓶洗瓶机 的特点。关键问题可请求老师指导或通过 与同学讨论，选择适合啤酒瓶洗瓶机的洗瓶机构类型。对拟定的 洗瓶机 进行设计，计算，利用 绘图软件绘制出啤酒瓶洗瓶机 的零件图，装配图，反复对设计内容进行检验、校核。 交由指导老师审核。 六 进度计划 进度计划 第 1周 第 2周 通过查找文献资料，熟悉课题内容 ； 第 2周 第 5周 设计啤酒瓶洗瓶机 的总体方案 ； 第 6周 第 9周 对啤酒瓶洗瓶 机的结构进行具体设计； 第 10周 第 12周 撰写设计说明书，对部分问题修改、调整； 第 13周 第 14周 整理资料准备答辩。 七 参考文献 1 徐恒 J2013:382 徐景珩 . 中 国 食 品 和 包 装 机 械 发 展 趋 势 M. 北京 : 中国轻工业出版社 ,2013:903 杨可 M北京 :高等教育出版社 ,2012:404 李 传瑞 ,金黎明 ,等 J2008(4): 1035 卢娟 J2009(9):406 卢春富 J2009,230(20):617 刘守谦 J2007,2(6):188 高德 M. 北京 : 化学工业出版社 ,2015:409 沈再春 M :中国农业出版社 ,2013:3510 杨可桢 ,程光蕴 ,李仲生 J.(第 5版 ),2013:611 龚桂义 J.(第 2版 ),2013:112 吴宗泽 ,罗圣国 ,等 M高等教育出版 ,2010:30 学生签名 年 月 日 指 导教师审阅意见 指导教师签名 年 月 日 啤酒瓶洗瓶机的设计 学生姓名 叶永宝 学 号 8031212404 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 16 4 指导老师 安静 日 期 2016 塔里木大学机械电气化工程学院制 16 届毕业设计 前 言 啤酒是人类最古老的 酒精饮料 之一，是水和 茶 之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒是以 大 麦芽 、酒花、水为主要 原料 ，经酵母 发酵作用 酿制而成的饱含二氧化碳的低 酒精度 酒，被称为 “ 液体面包 ” 。啤酒乙醇含量 极 少 ， 故喝啤酒不易醉人伤身 ， 少量饮用反而对身体健康有益处 ，因此啤酒越来越成为了人们生活中最喜爱的饮料之一 1。 啤酒行业也是食品行业之一，食品行业对卫生标准有十分严格的要求。每个涉及食品的企业都要根据相关部门的相关要求，定期对生产设备进行消毒清洗。啤酒生产商想方设法提高产量，降低生产成本。在这种刺激下啤酒生产设备不断更新换代，啤酒瓶洗瓶机也随之发展 2。 根据啤酒瓶原料及外形， 设计一种简易高效的啤酒瓶洗瓶机。本洗瓶机的工作原理：用槽轮机构间歇性地将污瓶进料、用凸轮连杆机构推动瓶子前进，在前进的过程中齿轮传动双辊机构使瓶子旋转，此时毛刷机构开始清洗瓶子外表面，这一过程结束时，推杆气压通入瓶子内表面。清洗结束后瓶子归位 3。 本文所设计的啤酒瓶清洗机，结构简单可行，生产成本低，生产效率高。 关键词： 清洗机；啤酒瓶；槽轮机构；凸轮连杆机构 目 录 1 绪论 . 1 题的研究意义 . 1 酒瓶洗瓶机国内外现状及发展趋势 . 1 内啤酒瓶洗瓶机存在的问题 . 2 2 传动方案的拟定 . 2 计任务及技术参数 . 2 料机构的说明 . 5 瓶机构的说明 . 7 料机构的设计计算 . 7 辊机构的说明 . 8 刷机构的说明 . 10 3 主要零部件的选择与计算 . 11 动机的选择 . 11 速器的选择 . 11 轮连杆机构的设计 . 11 轮机构的设计计算 . 12 的计算 . 13 总 结 . 15 致 谢 . 16 参考文献 . 17 塔里木大学毕业设计 1 1 绪论 题的研究意义 随着社会的发展，人们的生活水平逐渐提高。酒类饮料特别是啤酒类饮料已经常为了人们最喜爱的饮料之一。逢年过节，总能在商店里或者家里看到成堆的酒类饮料。这其中，啤酒饮料占据了酒类饮料的半壁江山。 啤酒 中的 乙醇含量 相比白酒的 少 ， 故喝啤酒不但不易醉人伤身 ，还能养颜保健。在这种趋势下，啤酒需求量与日俱增，日益剧增的需求量刺激了啤酒包装的更新换代。啤酒生产商想方设法提高产量，降低生产成本。由此，啤酒瓶清洗机出现在我的视野中。我所设计的这种啤酒瓶洗瓶机有以下优点： （ 1）降低劳动强度，提高工作效率； （ 2）清洗彻底，有效提高卫生的标准； （ 3）提升生产效益。使用这种洗瓶机，将会在市场中更具有竞争力，从而占据市场，获得经济利益 4。 酒瓶洗瓶机国内外现状及发展趋势 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。由于这种洗瓶机具有结构简单，方便制造等优点，在市场上占据了相当长的的一段时间 5。 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 6。 我们的国内洗瓶机市场发展比其欧美国家落后，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 7。 拥有发达技术的国外企业促进了洗瓶机市场在国外的发展。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 维的设计也在慢慢推广。电气设计部分采用 先进设计手段，引入定子调压和塔里木大学毕业设计 2 变频调速， 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。 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性、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。因此洗瓶机的设计必须从原来的常规设计模式中跳出来，用新观点、新原理、新方法、新技术、新工艺来设计适应新形势的新产品。未来洗瓶机的设计是基于现代设计理论和方法，应用微电子、信息、管理等现代科学技术，以提高产品质量、缩短产品开发周期 8。 内啤酒瓶洗瓶机存在的问题 我国在包装技术这一块上相比其他国家起点低、起步晚，根据调查，存在着以下问题： （ 1）洗瓶装置易碎瓶； （ 2）安全性无保障； （ 3）技术流转在各个小作坊，不能快速地实现共享和互换 。 2 传动方案的拟定 计任务及技术参数 根据啤酒瓶的尺寸，设计全自动啤酒瓶清洗装置，其参数要求如下： 设计槽轮机构和凸轮机构，使其间歇式地运输瓶子、推动瓶子 9。 （ 1）推瓶机构以均匀的速度推瓶，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。 （ 2）按洗瓶速率每分钟 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平均速度的三倍。 （ 3）机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。 在设计开始之前，首先应明确此次设计所要服务的对象，了解其数据信息和基本特性。塔里木大学毕业设计 3 啤酒洗瓶机的对象是啤酒瓶，它的数据信息或物质特性直接决定洗瓶机的某些结构的设计。 本次设计主要针对啤酒瓶来进行设计，下面简单介绍一下啤酒瓶的基本参数。 根据实际测量得知啤酒瓶瓶底直径为 70 1高 285 1酒瓶使用玻璃为制作材料，玻璃材料具有易碎的特性，所以在输送时不能承受太大冲击。 啤酒瓶洗瓶机是由进瓶机构、推瓶机构、导辊机构和转刷机构共同完成工作的。首先是推瓶机构 以均匀的速度将瓶子推上导辊，推头的往复运动使瓶子一个个不间断的送上工作台进行清洗工作，由于瓶子是从静止到具有一定的速度，推头和瓶子之间必然存在着一定的冲击，所以用橡胶制作推头，保证在工作过程中尽可能减少瓶子的破碎率。第二，瓶子送到工作台的同时导辊进入旋转的状态并且开始清洗瓶子。 整体结构如下图所示。 16 导辊齿轮 图 2酒瓶洗瓶机整体图 塔里木大学毕业设计 4 图 2酒瓶洗瓶机外部图 方案运动说明： 首先需将瓶子放入传送带 2上，通过进瓶机构间歇的送到导辊轨迹上，通过凸轮连杆组合机构带动毛刷插入瓶子，毛刷在导杆的推动和旋转下边前进边清洗内表面，推动瓶子沿导辊前进，再由外面转动的刷子将瓶子外表面洗净 10。 由下列工艺动作过程来实现上述功能： （ 1）皮带做间歇直线运动； （ 2）瓶子由皮带滑动到导辊； （ 3）内表面毛刷匀速推进瓶子内； （ 4）推头作直线或者近似直线运动 ,将瓶子沿导辊推到指定的位置； （ 5）推头沿直线运动推动瓶子移动的程中 ,瓶子同时跟着两同向转动的导辊转动； （ 6）当瓶子沿导辊移动时将瓶子的外表面就清洗干净； （ 7）离开皮带 ,而推瓶机构急回至推瓶初始位置 ,进入下一个工作循环； 塔里木大学毕业设计 5 （ 8）洗好的瓶子由斜面滑下，进入匀速转动的皮带送出。 实际工作中，要设计的机器往往比较复杂，其使用要求或工艺要求往往需要很多的功能原理组合成一个总的功能原理。以下介绍啤酒瓶洗瓶机是通过什么功能原理来实现其所要完成的工作的。 推瓶机构 所采用的功能原理是用机械能迫使瓶子由工作台的一侧运动到另一侧。要完成这个功能就需要有一个工作行程为 时推头在工作过程中要匀速，工作完回程时要快速。能够满足此运动规律的常见机构有曲柄 11。 其次是转辊机构所运用的是机械的转动规律，也是机械运动中比较简单的运动规律，只需要有一定的转动速度与推瓶机构、转辊机构相配合来实现洗瓶设备的整体工作功能。它是由两个长圆柱型导辊旋转，带动瓶子旋转并且由导辊的一侧移动到另一侧的，其中导辊只完成其中的旋转功能，移动功能是由推瓶机构 来实现的。 最后是转刷机构所采用的功能原理，它与导辊机构相同运用的都是机械的转动规律，与其不同的是转刷机构的旋转要有很高的速度来完成其对瓶子外壁的清洗工作。推瓶机构、导辊机构和转刷机构都是由一台电机来提供所有的机械转动规律的，这就要求我必须对它们深入分析、研究各构件之间运动规律的联系，进而的设计出符合其联动规律的整体设备，来满足预期想要实现的目标。 料机构的 设计 槽轮机构由具有径向槽的槽轮 2、带有圆销 A 的拨盘 1和机架组成。拨盘 1作匀速转动时，驱使槽轮 2作时转时停的间歇运动。 拨盘 1上的圆销 的径向槽时，由于槽轮 2 的内凹锁住弧 时被拨盘 1 的外凸圆弧 卡住，故槽轮 2 静止不动。图中所示位置是当圆销 的径向槽时的情况。这时锁住弧被松开，因此槽轮 2受圆销 圆销 轮的另一内凹锁住弧又被拨盘 1的外凸圆弧卡住，致使槽轮 2又静止不动，直到圆销 的另一径向槽时，两者又重复上述的运动循环。这一机构构造简单，机械效率高，并且运动平稳。 塔里木大学毕业设计 6 图 2轮机构简图 我设计的是当主动 拨盘（缺口圆盘）匀速转一周，从动槽轮转 90，而传动带的导杆塔里木大学毕业设计 7 也转过 90，而且要等于一个瓶子的长度 。所用时间是洗瓶装置的一个来回，即： T = 20s （ 2 则 主动拨盘角速度 ： = 2020 = s （ 2 图 2瓶装置简图 瓶机构的说明 推瓶机构的方案选定：根据前述设计要求 ,推瓶机构应为一个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 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。 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以及在大学学习中的熟悉程度，再考虑到机构的急回特性和推头做往复直线运动的特点，在此选择凸轮连杆机构组合机构为推瓶机构设计方案。 要准确的实现给定运动规律及运动轨迹，凸轮机构是首选，因为盘形凸轮轮廓就是根据从动件运动规律来设计的，而任意平面轨迹总可以用 = x（ ） = y（ ） （ 2 表示，因此把两个凸轮机构组合起来就可以准确实现轨迹。 料机构的设计计算 塔里木大学毕业设计 8 图 2瓶机构示意图 在这里我选用槽轮间歇机构作为进瓶主要构件，负责把瓶子传送到洗瓶装置上。因为按照生产率为 3/0s，所以设计主动拨盘转一周所需时间为 20s，这样从动拨盘就每 200，再让它转过 90时的路程等于一个瓶子的长度即 285可以确定主动带轮 1的直径，因为 s = 4 1 （ 2 = 285 得出 1 = 瓶机构传动过程：进瓶机构借助大齿轮带动上图中小齿轮，又由小齿轮带动轴旋转，再由轴带动蜗轮蜗杆，然后蜗轮蜗杆带动上面的齿轮，再由齿轮带动间歇机构槽轮完成瓶子的输进。 辊机构的说明 （ 1）起点时的简图 塔里木大学毕业设计 9 图 2瓶装置起点简图 （ 2）推瓶起点设计说明 上图是刚刚开始推瓶时候，推杆回到最左端，此时，刚好进 瓶装置送下一个瓶子，内刷子随推杆插入瓶子内，刷毛选用软性材料制作而成，方便内刷子插入瓶内，这样随着凸轮带动推杆内刷子伸进瓶子内，等推头挡板抵到瓶口时，瓶子才受到推杆的推力，推头才会推动瓶子运动，进行外表面的清洗，一直到导辊完。 （ 1）推瓶终点设计说明 推瓶终点简图与推瓶起点简图类似。当推瓶推到终点的时候，推杆推到最右端，此时，瓶子在推杆的作用下，走到导辊末端，在重力的作用下，瓶子沿内刷子随刷杆滑入瓶子出瓶轨道内，刷杆和刷毛尽量选用软性材料，方便瓶子滑入出瓶滑道内，这样随着凸轮带动推 杆往回运动，内刷子退出瓶子内，瓶子滑出内刷子后，瓶子落到出瓶滑道内，推头继续做回复运动，不过要避免死点的产生，才能稳定的进行下一个瓶子内外表面的清洗，一直循环工作。 塔里木大学毕业设计 10 刷机构的说明 外毛刷装置由三个毛刷轮组成，三个毛刷轮由齿轮带动，其传动方案如下图所示。 图 2毛刷结构简图 图 2毛刷结构简图 如上图将推头设计成可以清洗瓶子内表面的刷子，它比瓶子的内径稍大一些，瓶子在进瓶机构 的输送下开始进入洗瓶机构，在推头的作用下，后面又有洗外表面刷子的阻力，内刷子就可以很轻松的插入瓶内，待到推头的挡板抵到瓶口之后就可以推着瓶子走了。随着导辊的转动，瓶子内外表面都可以得到很好的清洗。 另外，值得注意的一点是，内刷子因为要伸到瓶子里面，所以要选用软一点刷子，内刷刷杆设计成管状，并且带有小孔，从端部对刷杆通入气压，可以把毛刷吹起来，同时，气压塔里木大学毕业设计 11 也有助于吹干净瓶子内表面。 3 主要零部件的选择与计算 动机的选择 Y 系列电动机 具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部之 特点， B 级绝缘，工作环境温度不超过 +40摄氏度，相对湿度不超过 95%，海拔高度不超过 1000m，额定电压 220V，频率 501。 金及起重用电动机大多采用绕线转子，但对于 30下电动机以及在起动不是很频繁而电网容量又许可满压起动的场所，也可采用笼型转子。 按照工作要求和条件，选用 Y 系列电机。 通过考虑安全生产，生产效率等问题，选择 根据工作条件， 确定电动机转速为 1440r/ 速器的选择 根据啤酒瓶洗瓶机的工作环境和工作条件，选择较为实用的减速器。选择 2。 轮连杆机构的设计 为了防止自锁，保证凸轮机构正常工作并具有一定的传动效率，必须对压力角加以限制。凸轮轮廓曲线上各点的压力角一般是变化的，在设计时应使最大压力角不超过许用值。通常，对于直动从动件凸轮机构，取许用压力角 =30；对于摆动从动件凸轮机构，取许用压力角 =45。现确定直动从动件 =17 18+40+100+92135 = 115 （ 3 在此取 L = 130动轮运动角： 2 = 360 （ 3 = 3604 = 90 主动轮运动角： 2 = 3602 （ 3 = 90 从动轮轴心到槽口长度： 2 = （ 3 = 动曲柄长度： 1 = 1 （ 3 = 子半径： 3 = 16 （ 3 1 2塔里木大学毕业设计 13 = = 15止弧半径： 13 = 5(15 （ 3 = ( 取 65轮上槽口至槽底深： = 2(1) （ 3 = 130= 期 T = 80s （ 3 从动轮运动时间： = （ 3 = (12 1)T = 4 = 20s 从动轮停歇时间： = （ 3 = 60s 的计算 V 带在载荷变动微小的情况下工作，所需传递的额定功率 P = 3带轮转速为 960r/动比 i = 2 =0 （ 3 = = 中： 计算功率， 工作情况系数，根据洗瓶机工作情况及查表得 = 0 所需传递的额定功率 ， w 带的带型 根据 及小带轮转速 1，选择 A 型 V 带。 1，并验算带速 V。 （ 1）小带基准直径 2的初选。 根据 V 带带型，使 2 1， 2 = 112 （ 3 （ 2）验算带速 v 由 v = 21601000 （ 3 = 1290601000 塔里木大学毕业设计 14 = s （ 3）计算大带轮的基准直径 由 3 = i2 （ 3 = 2112 = 224 4）确定中心距 a 并选择 V 带的基准长度 初选带传动中心距 由式 2 +3） 0 2（ 2 +3） （ 3 得 0 672 取 0 = 400 式中， 0 初选的带传动中心距 （ 5）计算相应的带长 带 带 = 20+2 (2 +3)+ （ 32）240 （ 3 = 2400+ 2 (112+224)+ （ 224112）24400 = 6）计算中心距 a a = 0 + 带2 （ 3 = 4
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