机械创新设计范例2.ppt

1、9/5/2020,1,机械原理课程设计,小组成员： 梁 勇 秦 飞 程 树 韩爱明,9/5/2020,2,洗瓶机的设计,原始数据及设计要求 功能分解及工艺动作分解 方案选择与分析,9/5/2020,3,原始数据及设计要求,1.工作原理 为了清洗瓶子的外表和里面，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，内外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动，瓶子推动过程中将瓶子旋转以及将刷子转动。 2.原始数据及设计要求,9/5/2020,4,瓶子尺寸：大端直径D=80mm，长度L=200mm，口径d=20mm。 推进距离S=600mm，推瓶机构应使推移接近均匀

2、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。 按生产率的要求，推程的平均速度v=45mm/s，返回时的平均速度为工作时的平均速度的三倍。 要求机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。,9/5/2020,5,功能分解及工艺动作分解,1.功能分解 为了实现洗瓶机清洗瓶子内外表面的总功能,将功能分为:推瓶功能和洗瓶功能. 2.工艺动作过程 要实现上述分功能,有下列工艺动作过程: (1)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;,9/5/2020,6,(2)在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; (3)同时,有原动件带动的

3、刷子也同时在转动,当瓶子沿导辊移动时,瓶子的外表面就清洗干净; (4)在瓶子移动过程中,清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. (5)瓶子洗净后离开导辊,而推瓶机构急回至推瓶初始位置,进入下一个工作循环.,9/5/2020,7,方案选择与分析,根据前述设计要求,推瓶机构应为一具由急回特性的机构,且为了提高工作效率,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,这些运动要求并不一定都能得到满足,但是必须保证推瓶中推头的运动轨迹至少为近似直线,以此保证安全性.,9/5/2020,8,推瓶机构的方案构思,推头

4、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. 运用前述创新设计的思想方法,再考虑到机构的急回特性和推头做往复直线运动的特点，设计出了曲柄滑块机构，其主要参数如下表所示：,9/5/2020,9,设计参数表,9/5/2020,10,本机构采用了曲柄滑块机构（如下页图示），齿轮机构，瓶子的运动分为直线运动和转动，直线运动由神进瓶里的曲柄滑块机构来完成，瓶子的转动由同向转动的导辊来完成。利用瓶子的运动来清洗瓶子的内外表面。 刷子的运动由完成不同的功能来决定。清洗瓶子外侧的刷子由三个互相啮合的齿轮带着它们不停的转动，而使它能够保持不间断的接触，清洗表面污垢。洗瓶子内壁的刷子由一根连在滑块机构的刷子来完成，主要是利用刷子上的软毛,9/5/2020,11,机构运动简图,9/5/2020,12,与内壁的摩擦来清洗内部，刷子连在曲柄滑块机构上，有急回特性。 导辊的运动有定轴齿轮来完