机械原理课程设计说明书洗瓶机

1、机械原理课程设计说明书（洗瓶机）班级:学号:姓名:完成日期:、 设计任务1. 设计题目： 洗瓶机2. 工作原理及工艺动作过程为了清洗圆形瓶子内外面， 需将瓶子推入同向转动的导辊上， 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洗净。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(1 )推进距离l=600mm推瓶机构应使推头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，准备进入第二个工作循环。(2)瓶子尺寸：大端直径D =80 mm长200 mm瓶口 d=20 mm(3 )按生产率的要求，推

2、程平均速度为v=45mm返回时的平均速度为工作行程平均速度的 3 倍。(4 )机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。二、设计方案1.功能分析及工艺动作分解(1) 洗瓶机功能分解：推瓶+转瓶+刷瓶(2) 推杆功能分解：往复运动、急回、均匀的速度推瓶(3) 洗瓶功能细分：循环运作持续洗瓶:皿:ZK洗瓶机工作示意图推头M可走下图所示轨迹，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，回程时有急回特性。工作行程工返回行程2执行机构方案设计及评价2.1推瓶机构方案设计我们设计的推瓶机构是一个具有急回特性的机构，有以下几种机构可以满足设计要求：(1) 连杆机构确定一条平面曲线需要两个

3、独立变量。因此具有两自由度的连杆机构都具 有精确再现给定平面轨迹的特征。点M的速度和机构的急回特征，可通过控制 该机构的两个输入构件间的运动关系来得到， 如用四连杆机构来控制等等。下 图所示为两个自由度的五杆低副机构，I、4为它们的两个输人构件，这两构 件之间的运动关系用四连杆机构来实现，从而将原来两自由度机构系统封闭成 单自由度系统。（2）凸轮摆杆滑块机构方案：凸轮摆杆滑块机构是由凸轮机构1-2-3和摆杆滑块机构2' -4-5-3串联组 合而成。由于凸轮轮廓曲线可按任何运动规律进行设计，使执行构件滑块5的运动规律充分满足生产工艺的要求。例如要求滑块5在工作行程等速运动，而在工作行程开

4、始的一小段和结束的一小段，设计成局部的加速段和减速段， 以避免在工作行程的两端发生较大的冲击。同时在回程设计成具有一定的急回特性。可见该组合机构运动规律的选择余地较大。少2 =摆杆滑块T T一 52|(3) 凸轮一铰链四杆机构方案(最终采用方案)铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，点M的速度由等速转动的凸轮驱动构件3的变速转动来控制。由于此方案的曲柄 1是从动件,凸轮的升程h=200mm凸轮的工作分为四个阶段：推程，远休，回程，近 休。曲柄的运动和凸轮的运动要协调， 以实现把瓶子送到平台，为瓶子的清洗 做准备。此凸轮一铰链四杆机构传动性能良好，结构合理，运动连贯，易于制造，经济实用

5、2.2洗瓶机构由一对同向转动的导辊和三只刷子转动的转子所组成。 为了清洗圆形瓶子 外面，需将瓶子推人同向转动的导辊上， 可以带动瓶子旋转，同时导辊上开有 螺纹，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子外侧洗净。同时在导辊末端 有一刷子，当推头将把瓶子推到末端时，刷子插入瓶子里，刷子就可以把转动 的瓶子内侧刷干净。在导辊轴向上依次排列三把可旋转的刷子， 保证在整个导 辊长度上对瓶子进行清洗，确保瓶子的 清洁。3传动系统设计能实现预期运动执行构件协调配合工作等运动要求，把原动机输出的转矩 传递到执行构件，执行机构所需的力很小，主要工作在于进行运动分析。可以 选择传动的齿轮m = 3mm,这样可以减小

6、传动系统的体积，又可以减少传动齿 轮数，提高效率。4运动循环图定标件是指用其运动位置（转角或位移）作为确定其它执行构件运动先后次序的基准。考虑到洗瓶机的传动过程中的稳定性和安全性，采用圆周式的工 作循环图比较合适。推头瞇运动推头推程运动5.运动尺寸设计执行机构中，用采用凸轮一铰链四杆机构，使推头在一个周期内完成推瓶和回程的动作。洗瓶机构中，用同向转动的导辊带动瓶子转动前进， 转动的刷 子清洗瓶的内外表面(1)推进距离l=600mm，按生产率的要求，推程平均速度为 45mm/s，返回时的平均速度为工作行程平均速度的3倍，得到转速n=3.4 r/min(2)推进机构尺寸：(见推进机构简图)BC=C

7、D=CM=2.5ABAD=2AB(3)导棍的尺寸导辊 d = 120 mm 转速 n = 40 r/min导辊转速 / 瓶子转速 = 4 / 7 得瓶子的转速 n= 70 r/min四、设计总结经过一周的机械原理课程设计， 所设计的题目是洗瓶机， 我们从所要求得 设计功能着手，即推瓶动作、洗瓶动作。推瓶机构的设计提出了三个方案：连 杆机构、凸轮摆杆滑块机构、凸轮铰链四杆机构，经过认真比较和评价，最 终采用了方案三凸轮铰链四杆机构。 虽然此机构还存在一些问题， 比如 出现死点，但从结构、制造和经济等方面考虑，其能够满足设计要求，且此机 构传动性能良好， 结构紧凑，制造方便。 洗瓶机构用一对同向转动的导辊和三 只刷子转动的转子和导辊末端转动的刷子所组成。 然后具体从机构设计、 数据 的处理、机构的造型、 机构的分析及处理等方面来设计与研究。 通过五天得努 力，我们认为我们制造的洗瓶机能够同时完成瓶子的里面和外面清洗工