洗瓶机设计方案

1、机械原理课程设计说明书洗瓶器课程设计院系：工学院机械系专业：机械工程及自动化年级：XXX级学生姓名：XXXXX学号：同组人：指导教师：2011-10目录3113124134521522-6911121361146215631718一、设计任务书1、1设计题目图1洗瓶机工作表示图设计洗瓶机。如图1所示，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把瓶子推向行进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。目前一个瓶子将洗刷完成时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。洗瓶机的技术要求见表1。表1洗瓶机的技术要求瓶子尺寸工作行（长直生产率急回系数电动机转速方案号程个/minkr/min径）mmmm

2、，mmA1002006003314401、2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（2）.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。（3）.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也能够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。（4）.其他机构的设计分析。（5）.编写设计计算说明书。1、3设计要求工作原理为了冲洗瓶子，需将瓶子推入同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推进瓶子沿导辊行进，转动的刷子就将瓶子洗净。它的主要动作是将瓶子沿着导辊推进，瓶子推进过程中将瓶子旋转以及将刷子转动。原始数据（1）瓶子尺寸：长度L=100mm，

3、直径D=200mm。（2）推进距离S=600mm，推瓶机构应使推移凑近均匀的速度推瓶，安稳地接触和走开瓶子，此后推头迅速返回原位，准备进入第二个工作循环。（3）按生产率每分钟3个的要求，推程的均匀速度v=45mm/s，返回时的均匀速度为工作时的均匀速度的三倍。（4）电动机转速为1440r/min。（5）急回系数3。二、洗瓶机流程分析及运动方案设计2、1流程分析洗瓶机的流程分为五个流程：进瓶、冲洗瓶内表面、推瓶、冲洗瓶表面面、送瓶。2、2运动方案设计（1）、进瓶机构选择进瓶需要实现的是将瓶子从相应的地点间歇送到推瓶机构上。为实现此运动，本方案将瓶子放入胶性皮带上，利用槽轮机构带动皮带运动来实现。

4、以以以下图2所示：图2（2）、冲洗瓶内表面机构设计冲洗瓶内表面只要向瓶中送入带有毛刷的导轮上，利用齿轮的旋转带动毛刷旋转，进行冲洗。为实现这个流程，我把此流程安排在导辊上来实现。即在瓶子滑下斜坡到导辊的轨迹上时，导辊匀速行进的同时，毛刷插进瓶子，推进瓶子，利用转动的毛刷冲洗瓶内表面。，为实现此运动我采用了齿轮轮来实现，导辊要既有行进，又要有转动，就要求导辊有伸缩旋转的作用，我利用垂钓竿原理来实现，以下：图3（3）、推瓶机构设计设计的推瓶机构应使推头M以凑近均匀的速度推瓶，安稳地接触和脱离瓶子，此后，推头迅速返回原位，准备第二个工作循环。依照设计要求，推头M可走图4所示轨迹，而且推头M在工作行程

5、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4推头M运动轨迹对这种运动要求，若用单调的常用机构是不简单实现的，平常要把若干个基本机构组合，起来，设计组合机构。A、推瓶机构选择推瓶机构的方案：依照前述设计要求,推瓶机构应为一拥有急回特点的机构,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,或许近似直线运动,以保证工作的坚固性,这些运动要求其实不用定都能获取满足,可是必定保证推瓶中推头的运动轨迹最少为近似直线,以此保证安全性。推头的运动要求主假如满足急回特点,能满足急回特点的机构主要有曲柄滑块机构,曲柄转动导杆机构和曲柄摇动导杆机

6、构。运用前述设计的思想方法,再考虑到机构的急回特点和推头做来往直线运动的特点，因此依照要求，本机构采用五杆组合机构（由凸轮、齿轮和连杆机构组合而成）。B、五杆组合机构方案构造特点：铰链带动齿轮转动，齿轮带动涡轮转动，依照涡轮的转动，联合杆组，从而实现推头的急回运动。即行进时间大于返回时间和返回时间大于行进时间。确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此拥有两自由度的连杆机构都拥有精准再现给定平面轨迹的特点。点M的速度和机构的急回特点，图3所示为两个自由度五杆低副机构，1、4为它们的两个输入构件，这两构件之间的运动关系用凸轮、齿轮或四连杆机构来实现，从而将原来两自由度机构系统关闭成单自由度系统（以以

7、以下图所示）。图5如图上所示，杆4的上涨运动能够使推头在水平面上正常的工作，使推杆机构达到工作的安稳性与高效性。其他，此机构构造简单，安全性高，急回特点明显，便于制作，可是要注意预防死点的发生，免得出现顶死现象、冲洗区方案设计当瓶子进入冲洗地区后，能够以多种的运动方式实现过程，能够是圆周运动，也能够是直线运动。因此我们能够用双辊冲洗机构，其依照两根导棍的同时同向转动带动瓶子的转动这一原理设计的，在这个机构中瓶子沿着自己轴线做直线运动，在工作效率上较其他机构拥有必定的优势，而且能够很好的保证工作的安稳性。以以以下图所示：（5）、送瓶机构的设计送瓶机构要实现的是将冲洗洁净的瓶子匀速的送到指定的地点

8、。我在推瓶的尾端设计一个瓶子滑落的斜面台，将洗好的瓶子随斜台滑到有必定摩擦的皮带上，再由皮带送走瓶子如图7示：图7三、机械整体构造设计图8为了实现进瓶、冲洗瓶内表面、推瓶、冲洗瓶表面面、送瓶，第一需将瓶子放入胶带上，经过进瓶机构间歇的送到导辊轨迹上，转动的毛刷经过五杆组合机构带动毛刷插入瓶子，毛刷在导杆的推进和旋转下眼行进边冲洗内表面，推进瓶子沿导辊行进，再由外面转动的刷子将瓶子表面面洗净。它的主要运动是将瓶子沿着导辊推进，瓶子推进过程中将瓶子旋转以及将刷子转动，最后滑入送瓶机构送出。要实现上述分功能,有以下工艺动作过程:皮带做间歇直线运动；瓶子由皮带到导辊的滑动；内表面毛刷匀速推进和自己旋转

9、；推头作直线或许近似直线运动,将瓶子沿导辊推到指定的地点;在推头沿直线运动推进瓶子挪动的程中,瓶子同时跟着两同向转动的导辊转动;同时,有原动件带动的刷子也同时在转动,当瓶子沿导辊挪动时将瓶子的表面面就冲洗洁净;在瓶子挪动过程中,冲洗内表面的刷子同时在瓶子内转动,动作结束,则刷子移出瓶外.瓶子走开皮带,而推瓶机构急回至推瓶初始地点,进入下一个工作循环.（9）洗好的瓶子由斜面滑下，进入匀速转动的皮带送出；四、履行机构和传动零件的构造设计本机构由导辊和刷子构成：（1）刷子由三个互相啮合的齿轮带着它们不停的转动，而使它能够保持不中断的接触，冲洗污垢。（2）导辊的运动由定轴带轮来完成，两个带轮的同向旋转

10、带动导辊的同向转动，而带动瓶子转动。导辊的俯视图以下：（3）推瓶机构和洗瓶机构组合本机构采用了五杆组合机构（以下页图示），齿轮机构，瓶子的运动分为直线运动和转动，直线运动由五杆组合机构来完成，瓶子的转动由同向转动的导辊来完成。利用瓶子的运动来冲洗瓶子的内表面面。刷子的运动由完成不一样样的功能来决定。冲洗瓶子的刷子由三个互相啮合的齿轮带着它们不停的转动，而使它能够保持不中断的接触，冲洗表面污垢。（4）传动机构最后采用的机构中刷子的转动轴、导辊的轴、履行机构主动件的轴两两垂直。因此经过带轮传动来实现各方向的改变五、洗瓶机流程分析按生产率的要求，推程的均匀速度v=45mm/s，返回时的均速度为工作时

11、的均匀速度的三倍。工艺动作分推瓶和洗瓶两部分，详细过程以下：电动机转动的同时，经过最尾端齿轮带动皮带做间歇直线运动；经过皮带尾端的槽轮将瓶子由皮带滑到导辊的轨迹上；在由旋转的推头将将瓶子内表面刷刷净，同时带动瓶子向前运动；推头作直线近似直线运动,将瓶子沿导辊推到指定的地点；在推头沿直线运动推进瓶子挪动的程中,瓶子同时跟着两同向转动的导辊转动；同时,有原动件带动的刷子也同时在转动,当瓶子沿导辊挪动时,瓶子的表面面就冲洗洁净；在瓶子挪动过程中,冲洗内表面的刷子同时在瓶子内转动,动作结束,则刷子移出瓶外；瓶子洗净后走开导辊,而五杆机构急回至推瓶初始地点,进入下一个工作循环。洗好的瓶子由斜面滑下，进入

12、匀速转动的皮带送出；六、两种洗瓶机设计方案评估6、1第一种方案图：为了实现进瓶、冲洗瓶内表面、推瓶、冲洗瓶表面面、送瓶，第一需将瓶子放入胶带上，经过进瓶机构间歇的送到导辊轨迹上，转动的毛刷经过五杆组合机构带动毛刷插入瓶子，毛刷在导杆的推进和旋转下眼行进边冲洗内表面，推进瓶子沿导辊行进，再由外面转动的刷子将瓶子表面面洗净。它的主要运动是将瓶子沿着导辊推进，瓶子推进过程中将瓶子旋转以及将刷子转动，最后滑入送瓶机构送出。要实现上述分功能,有以下工艺动作过程:皮带做间歇直线运动；瓶子由皮带到导辊的滑动；内表面毛刷匀速推进和自己旋转；推头作直线或许近似直线运动,将瓶子沿导辊推到指定的地点;在推头沿直线运

13、动推进瓶子挪动的程中,瓶子同时跟着两同向转动的导辊转动;同时,有原动件带动的刷子也同时在转动,当瓶子沿导辊挪动时将瓶子的表面面就冲洗洁净;在瓶子挪动过程中,冲洗内表面的刷子同时在瓶子内转动,动作结束,则刷子移出瓶外.瓶子走开皮带,而推瓶机构急回至推瓶初始地点,进入下一个工作循环.（9）洗好的瓶子由斜面滑下，进入匀速转动的皮带送出；6、2第二种方案（1）、洗瓶机整体简图：（2）、方案说明：第一总能量从电动机输出，经过减速箱减速，在经过带传动传给齿轮1，此后齿轮1又传给蜗杆1。导辊传动：有蜗杆1带动齿轮2和齿轮3，此后又传给它们互相啮合的齿轮4和齿轮5，此后带动蜗杆2和蜗杆3。就完成了两导辊的传动

14、。进瓶机构传动：进瓶机构借助蜗杆2带动的导辊，由蜗杆5传给齿轮7，此后带动间歇机构槽轮完成瓶子的输进。洗瓶机构传动：洗瓶机构是经过齿轮4和齿轮5带动的齿轮6，传给蜗杆4，此后再经过蜗杆6传给齿轮8，最后由齿轮8传给齿轮9，而齿轮9经过左右各一个小齿轮传给同尺寸的齿轮10和齿轮11，这样也保证了它们转向、转速相同。推瓶机构传动：由蜗杆1带动蜗杆7，再由蜗杆7传给齿轮12，再由齿轮12带动凸轮-铰链四杆机构来实现推瓶机构运动。3、两种方案议论比较：（1）、运动链的长短:两种方案都比较简单，运动链的长度也差不多，但方案二构件数目少一些，简单调点。（2）、机构的排列次序：两种方案的排列次序都不是很合理

15、，方案一中，有涡轮蜗杆传动，以传动动力为主，应当将涡轮蜗杆机构部署在高速级，齿轮机构在低速级，但方案一中有严格依照这样分布。方案二中有带传动时（进瓶与出瓶机构），这种摩擦传动外廓尺寸较大的机构一般安排在运动链的初步端，而其没有，也不是十分合理。（3）、传动比分派：两个用的构件差不多，可是方案二中洗瓶刷子用带传动，其现实制作麻烦，且误差大，因此方案一传动比更合理一些。（4）、运动副的形式：两种方案用的运动副都差不多，在推瓶机构上，方案一、二中都很好，但方案二精度更高一些。但方案一中简单调些，成本低。（5）、机械效率：在这方面方案一中大多采用齿轮传达，精度较高。而方案二中含有带传动等效率低的机构，

16、因此机械效率比方案一稍低一些。6、3最后选定方案选定方案二1、洗瓶机整体简图：2、方案说明：第一总能量从电动机输出，经过减速箱减速，在经过带传动传给齿轮1，此后齿轮1又传给蜗杆1。导辊传动：有蜗杆1带动齿轮2和齿轮3，此后又传给它们互相啮合的齿轮4和齿轮5，此后带动蜗杆2和蜗杆3。就完成了两导辊的传动。进瓶机构传动：进瓶机构借助蜗杆2带动的导辊，由蜗杆5传给齿轮7，此后带动间歇机构槽轮完成瓶子的输进。洗瓶机构传动：洗瓶机构是经过齿轮4和齿轮5带动的齿轮6，传给蜗杆4，此后再经过蜗杆6传给齿轮8，最后由齿轮8传给齿轮9，而齿轮9经过左右各一个小齿轮传给同尺寸的齿轮10和齿轮11，这样也保证了它们

17、转向、转速相同。推瓶机构传动：由蜗杆1带动蜗杆7，再由蜗杆7传给齿轮12，再由齿轮12带动凸轮-铰链四杆机构来实现推瓶机构运动。经过认真评估比较，最后选定方案一，其设计更合理，进瓶机构的槽轮机构也更符合设计，设计也更慎重一些。七、设计总结机械原理设计课程设计是机械设计制造及其自动化专业授课活动中不可以或缺的一个重要环节。经过了课程设计使我从各个方面都遇到了机械设计的训练，对机械的相关各个零零件有机的联合在一同获取了深刻的认识。此次机械原理课程设计题目很存心义观察的知识点也很全面，有凸轮设计及构造分析，还有救援齿轮，圆锥齿轮的设计及电动机的选择等，还有CAD制图，以及各样设计方案的比较，这不但培养了我综合应用大学四年里所