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学校机械原理课程设计推瓶机构设计学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化学号姓名任课教师目录一、设计题目及要求 (3)二、原始数据要求 (4)三、设计方案对比拟定 (4)四、机构运动简图 (5)五、运动尺寸设计 (6)六、系统功能图 (8)七、推瓶机构图（附图） (8)八、参考文献 (8)一、设计题目及要求（一）、功能要求及工艺动作分解提示1、总功能要求实现推头（动点）在工作行程中作直线匀速运动，在其前后作变速运动，回程时有急回运动特征。
2、工作原理及工艺动作分解提示推瓶机推头的运动轨迹要求如图1-1所示。
洗瓶机有关部件的工作原理和工艺动作分解如图1-2所示。
待洗的瓶子放在两个转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M把瓶子向前推进时，转动着的刷子把瓶子外面洗净。
当一个瓶子将洗刷完时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
推瓶机系统的系统功能图如图1-3所示。
图1-1图1-2图1-3二、原始数据要求（一）、瓶子尺寸：大端直径d = 80mm，长200mm；（二）、推进距离l = 600 mm ；（三）、推程时速度要求为v = 45mm / s ，返回时的平均速度为工作行程的3倍；（四）、机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便；三、设计方案对比拟定执行机构运动方案：（一）凸轮铰链四杆机构方案（选定）：如图3-1所示，铰链四杆机构为一个自由度的机构，其连杆2上的点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。
由于曲柄（构件1）为从动件，故必须采取渡过死点的措施，这就要求添加其他构件使其顺利去除死点的干扰。
图3-1（二）、五杆组合机构方案：如图3-2所示为两个自由度的5杆低副机构，1、4为它们的两个输入构件，这两个构件之间的运动关系用齿轮来实现，从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
图3-2（三）、凸轮滑块组合机构方案：如图3-3所示为两个自由度的凸轮滑块机构，该机构可精确实现预定轨迹要求。
机械原理课程设计洗瓶机推瓶机构设计(1)机械原理课程设计洗瓶机推瓶机构设计一、设计背景洗瓶机在各个行业中有着广泛的应用，其中最为重要的就是在食品、药品等行业中的使用。
而推瓶机则是在生产线中负责将洗干净的瓶子推向下一个工作站的设备。
本文将针对洗瓶机推瓶机构的设计进行探讨。
二、机构设计1. 洗瓶机洗瓶机主要分为进瓶、洗瓶和出瓶三个步骤。
其中，洗瓶是最为重要的一步。
在设计洗瓶机时，应考虑以下几个方面：1）喷水角度和强度：需要根据瓶子的类型、大小和污渍程度来设置。
一般来说，瓶子底部的污渍会更难清洗，因此可以考虑增加底部的喷水头。
2）水的质量：使用纯净的水可以避免瓶子在清洗过程中受到二次污染。
3）瓶子的进出口：需要确保瓶子的进出口与设备的其他部分之间没有摩擦或擦碰，否则可能会导致瓶子损坏。
2. 推瓶机推瓶机主要包括输送链和推瓶板两个部分。
当洗瓶机完成清洗后，瓶子需要被送到下一个工作站。
在推瓶机的设计中，需要考虑以下几个因素：1）输送链的材料和长度：根据瓶子数量和大小来确定输送链的长度，同时需要考虑输送链的材料以确保其强度、耐磨性和耐腐蚀性。
2）推瓶板的设计：推瓶板需要确保瓶子在推动过程中不受到过大的力量或撞击，同时需要考虑瓶子的稳定性，以确保瓶子在推动过程中不会侧倒或倾斜。
3）传动机构的选择：传动机构需要能够将功率有效地输出到输送链和推瓶板中，并保证传动效率高和稳定性好。
三、结论洗瓶机和推瓶机是生产线上不可或缺的机器设备，在设计时需要考虑多方面的因素。
在本文中，我们探讨了洗瓶机和推瓶机的具体设计方案，希望对机械原理课程的学生们有所帮助。
洗瓶机推瓶机构设计机械设计综合课程设计说明书洗瓶机推瓶机构设计姓名：班级：学号：指导教师：设计时间：摘要洗瓶设备主要用于制药、化工、食品等行业灌装前的瓶子清洗.机构装置，洗瓶机的推瓶机构的功能利用推头平稳的将瓶子送进的一个过程，在急回到原点，反复运动。
推瓶机构原理是利用铰链四杆机构和凸轮组合成一个洗瓶机推瓶机构，通过凸轮和铰链四杆机构本身特性来完成平稳送瓶和机构急回。
经过多个方案对比分析，确定比较合适方案为凸轮铰链四杆机构，对其进行了参数设计。
本设计对推瓶机构传动系统进行了设计和选择：首先，对洗瓶机推瓶机构的电机、减速器等主要的传动系统进行了设计选择，同时对推瓶机构的凸轮—铰链四杆机构进行了具体参数化设计，使的它的运动状态和运动规律能更好的实现其实际的工作。
最后通过对凸轮的轮廓曲线的调整和对铰链四杆机构杆长的局部修改，使推瓶机构的运动状态、工作行程等更加平稳流畅。
关键词：洗瓶机, 推瓶机构，凸轮机构，铰链四杆机构AbstractBottle washing equipment is mainly used in pharmaceutical, chemical and food industries cleaning before filling. Function push the bottle body mechanism means the use of a washing machine will be a smooth process Tuitou bottle fed, in acute back origin, repeated movement. Push bottle principle mechanism is the use of four-bar linkage hinge and cam be combined into awashing machine to push the bottle body and the hinge cam four-bar mechanism itself features to complete a smooth deliver quick return bottles and institutions. After comparative analysis of a number of options to determine the appropriate solution for cam four hinge mechanism, its design parameters. The design of the bottle body push drive system design and selection: First, the main transmission mechanism push the bottle washing machine motor, reducer made design choices, while pushing the bottle body cam - hinged four-bar mechanism conducted a detailed parametric design, make it the law of the state of motion and movement can better achieve their actual work. Finally, by adjusting the cam profile curve and the four-bar linkage hinge rod length of partial changes push the bottle so that the motion state agencies, such as the working stroke is more stable and smooth. Keywords: washing machine, push the bottle body, cam mechanism, four hinge mechanismKeywords: stamping machine; motor; key; gear目录一、设计题目 (5)二、工作原理 (5)三、原始数据 (5)四、执行部分机构方案设计 (5)4.1分析执行机构的方案 (5)4.2拟定执行机构方案 (7)4.3执行机构运动循环图 (7)五、初定电机转速及传动装置方案 (7)5.1电机转速 (7)5.2传动装置方案 (7)六、执行机构尺寸设计及运动分析 (8)七、传动装置总体设计 (9)八、减速器的选择 (10)九、轴的设计与计算 (11)十、设计小结 (21)十一、参考文献 (21)一、设计题目洗瓶机推瓶机构设计二、工作原理上图是洗瓶机有关部件的工作情况示意图。
目录任务书 (1)目录 (1)一．设计题目 (2)二．原始数据和设计要求 (2)三．设计方案讨论 (2)四．设计方案确定 (6)1、构件设计尺寸说明 (7)2、所选机构的运动、动力分析与设计 (7)3、计算公式 (7)4、原动件选择 (8)5、ＷｏｒｋｉｎｇＭｏｄｅｌ环境下调试结果 (9)6、对结果的分析讨论 (11)四．课程设计感想 (11)五．参考资料 (11)设计洗瓶机的推瓶机构。
图1是洗瓶机有关部件的工作情况示意图。
待洗的瓶子放在两个转动着的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M把瓶推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送人导辊待推。
图1 洗瓶机有关部件的位置示意图二、原始数据和设计要求设计推瓶机构时的原始数据和要求为(1) 瓶子尺寸：大端直径d＝80mm，长200mm。
(2) 推进距离l＝600mm。
推瓶机构应使推头M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，准备第二个工作循环。
(3) 按生产率的要求，推程平均速度为v＝45mm/s，返回时的平均速度为工作行程的3倍。
(4) 机构传动性能良好，结构紧凑制造方便。
三．设计方案讨论根据设计要求，推头M可走图2所示轨迹，而且在l＝600mm的工作行程中作匀速运动，在其前后作变速远动，回程时有急回运动特性。
对这种运动要求，通常，要用若干个基本机构的组合，协调动作，才能实现。
在选择机构时，一般先考虑选择满足轨迹要求的机构，而沿轨迹运动时的速度要求，则往往通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的机构组合。
图2 推头M的轨迹经过查找相关资料——“实现预定轨迹的机构选例”，“具有急回特性的机构选例”以及“实现预定轨迹的曲柄摇杆机构连杆曲线图谱”等。
了解到机构中作平面运动的构件上的点才可能产生一定的轨迹，要使机构具有急回运动特性，就必须使作匀速运动的主动件在工作行程和空回行程中的转角大小不同等等。
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机械原理课程设计-洗瓶机推瓶机课程设计[推荐]第一篇：机械原理课程设计-洗瓶机推瓶机课程设计[推荐] 机械创新设计（一）课程设计题目：洗瓶机推瓶机课程设计班级：姓名：学号：指导老师：学校：目录一、总体设计方案1.1设计要求------------2 1.2原始数据和设计要求--3 1.3方案设计------------4二、执行机构的设计1.4机构尺寸及设计------5 1.5运动分析------------6 三、传动机构设计1.6凸轮动力输出装置的减速设计-------------------------7 1.7心得体会（总结）----10 1.8参考文献------------111.1设计要求1)总功能要求和工作原理选择设计，洗瓶机主要由推瓶机构，导辊机构，转刷机构组成。
如图1.1所示，待洗的瓶子放在两个不同转向的导棍上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M把瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗干净。
当前一个瓶洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
2)为实现功能要求，清洗刷需要转动，瓶子需要转动，瓶子需要沿导棍移动，需要有输送瓶的机构，经过分析机构的设计要求可知：设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀速度推瓶。
平稳的接触和脱离瓶子，然后推头快速的返回原位，准备第二个工作循环。
根据设计要求，推头M可走图1.2所使的示意轨迹，而且推头M在工作行程中应做匀速直线运动，在工作前后可有变速运动，回程时有急回。
图1.2 推头M运动轨迹1.2原始数据和设计要求设计推瓶机构时的原始数据和要求为：1)瓶子尺寸：大端直径d=80mm,长200mm。
2)推进距离l=600mm。
推瓶机构应使推头M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，准备第二个工作循环。
3)按生产率的要求，推程平均速度为v=45mm/s，返回时平均速度为工作行程的3倍。
4)画出机构运动方案简图（机械运动示意图）5)对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 6)机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便1.3方案设计凸轮—铰链四杆机构方案如图1.3所示，铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，M点的速度由等速转动的凸轮通过构件3的变速转动来控制，由于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意过死点的措施，由于推程有600MM，导致凸轮尺寸太大，整个组合所占体积过大。
机械创新设计(设计实例论文)本设计的目的在于改进洗瓶机推瓶机构，以适应现代啤酒瓶的回收和清洗要求，提高生产效率和经济效益。
传统的人工刷洗工艺已无法满足生产需求，因此自动化的洗瓶机设备应运而生。
本文将对洗瓶机推瓶机构的原理方案进行分析和设计。
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
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 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
为了完成设计任务，需要通过组合机构使推头M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，准备第二个工作循环。
同时，导辊及其上方的转动的刷子不停地转动，完成瓶子外围的清洗。
洗瓶机推瓶机构的改进设计将采用新的技术和材料，以提高清洗效果和耐用性。
具体方案包括使用外部推力或传送带传送等方式实现瓶子的移动，以及使用刷子清洗或高压水清洗等方式完成清洗功能。
动力源可以选择电动机、汽油机、柴油机或液动机等，传动方式可以采用气动马链传动、移物传动、齿轮传动、蜗杆传动或带传动等。
同时，可以使用清洗毛巾、高压水清洗、刷子清洗等不同的清洗方式，以满足不同瓶子的清洗需求。
通过以上的设计和改进，洗瓶机推瓶机构将实现更加高效、自动化的生产方式，为工业生产和社会生活带来更大的便利和经济效益。
根据使用要求或工艺要求设计机构时，首先需要考虑采用何种功能原理来实现这些要求。
不同的功能原理所要求的运动规律设计也不同。
洗瓶机构的工作情况示意图如下图所示。
待洗的瓶子放在两个转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
推头M将瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗净。
当一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。
根据原始设计数据和设计要求，瓶子尺寸为大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm。
推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子。
《课程设计》任务书班级: 0213413 小组成员: 丁智、郎跃军、黄桂连课程设计题目: 洗瓶机的推瓶机构课程设计完成内容:设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图)完成日期: 2015 年01 月13 日指导教师: 范奎目录1.设计题目 (3)1.1洗瓶机的主要功能介绍 (3)1.2洗瓶机的工作原理 (3)1.2.1洗瓶机的工作示意图 (3)1.2.2洗瓶机的技术要求 (4)1.3推瓶机构的设计要求 (3)1.4推头运动路线的分析 (5)2.方案的设计及分析决策 (6)2.1凸轮连杆组合方案 (6)2.1.1凸轮连杆组合机构方案一 (6)2.1.2凸轮连杆组合机构方案二 (7)2.2凸轮摇杆机构方案 (7)2.3五杆组合机构方案 (8)2.4方案的分析与决策 (8)3.尺寸综合 (10)3.1机构运动的尺寸分析确定 (10)3.1.1设计推导的公式 (11)3.1.2杆长的确定 (11)3.2凸轮的设计 (12)3.2.1摆动凸轮的设计 (12)3.2.2直动凸轮的设计 (13)3.3压力角的检验及机构尺寸的确定 (14)1设计题目：洗瓶机的推瓶机构1.1 洗瓶机的主要功能介绍随着社会的发展，生活节奏的加快人们对生活水平要求的越来越高，科技也不断发展，在工业，生活中科技含量已经逐渐体现。
本设计主要是针对自动洗瓶机的推瓶机构进行设计。
自动洗瓶机目前已经广泛应用于啤酒及饮料生产线上。
该机构的主传动是由电机变频同步控制。
进出瓶分别采用导辊和凸轮连杆组合机构来控制，该机构结构简单、传动平稳、可靠、噪音小，并且有进出瓶自动回程功能。
由导辊的旋转及推头的推送，通过导辊上方的毛刷将瓶子的外侧刷洗干净。
1.2 洗瓶机的工作原理洗瓶机如图1.1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把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
机械原理课程设计说明书设计题目洗瓶机的推瓶机构设计者周凡指导老师李鹏南学院机电工程学院专业材料成型及控制工程班级二班2010年12月30日摘要进入21世纪以来，市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。
机械产品设计是首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计，这就要求设计者能够综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。
机械原理课程设计就是使学生全面、系统掌握和深化机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生机械运动方案设计，创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。
其目的如下：1.使学生初步了解机械设计的全过程，受到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，具备初步的机构选型，组合和确定运动方案的能力。
2.以机械系统运动方案设计为结合点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。
3.使学生掌握机械运动方案设计的内容、方法、步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念。
4.进一步提高学生运算、绘图以及运用计算机和技术资料的能力。
5.通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结的能力。
6.培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力目录一．设计题目二．工作原理及工艺动作过程三．原始数据及设计要求四．设计方案选择五．所选方案的尺寸设计六．机构的运动学分析七．总体评价八．设计体会九．参考文献十．附录【设计题目】设计洗瓶机的推瓶机构【工作原理及工艺动作过程】一.工作原理图一洗瓶机有关部件位置示意图如图一所示，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把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净；当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
设计题目：洗瓶机推瓶机构设计1．设计题目洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
如图11.1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把瓶子向前推进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
图9.1 洗瓶机工作示意图洗瓶机的技术要求见表9.2。
表9.2 洗瓶机的技术要求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。
学生应提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。
（2）设计传动系统并确定其传动比分配。
（3）绘制机器的机构运动方案简图和运动循环圈。
（4）设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。
也可以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。
若采用凸轮机构，要求用解析法设计凸轮。
（5）其他机构的设计计算。
（6）编写设计计算说明书。
（7）学生可进一步完成：洗瓶机推瓶机构的计算机动态演示等。
3．设计提示分析设计要求可知：设计的推瓶机构应使推头M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，准备第二个工作循环。
根据设计要求，推头M可走图11.3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。
9.3 推头M运动轨迹对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合起来，设计组合机构。
在设计组合机构时，一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
实现本题要求的机构方案有很多，可用多种机构组合来实现。
1．凸轮—铰链四杆机构方案如图9.4所示，图9.4凸轮—铰链四杆机构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。
湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：机械原理课程设计设计题目：洗瓶机推瓶机构设计系别：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化班级：学生姓名:学号:起止日期:指导教师:教研室主任：本设计由*** **** ** *******四人小组共同讨论合作完成。
洗瓶设备主要用于制药、化工、食品等行业灌装前的瓶子清洗机构装置，洗瓶机的推瓶机构的功能是利用推头平稳的将瓶子送进的一个过程，在急回到原点，反复运动。
推瓶机构原理是利用铰链四杆机构和凸轮组合成一个洗瓶机推瓶机构，通过凸轮和铰链四杆机构本身特性来完成平稳送瓶和机构急回。
经过多个方案对比分析，确定比较合适的方案为凸轮铰链四杆机构，对其进行了参数设计。
本设计对推瓶机构传动系统进行了设计和选择：首先，对洗瓶机推瓶机构进行了选择，同时对推瓶机构的凸轮—铰链四杆机构进行了具体参数化设计，使的它的运动状态和运动规律能更好的实现其实际的工作。
最后通过对凸轮的轮廓曲线的调整和对铰链四杆机构杆长的局部修改，使推瓶机构的运动状态、工作行程等更加平稳流畅。
关键词：推瓶机构；凸轮机构；铰链四杆机构引言 (1)第一章课程设计任务 (2)1.1设计题目 (2)1.2数据与要求 (2)1.3设计任务 (2)第二章方案选择 (4)2.1功能分解 (4)2.2方案一 (5)2.3方案二 (5)2.4方案的对比与选择 (6)第三章凸轮铰链四杆机构的设计 (7)3.1铰链四杆机构的设计 (7)3.2凸轮的设计 (9)3.3凸轮铰链四杆机构的组合运动图 (14)第四章机构运动分析 (15)4.1铰链四杆机构运动分析 (15)4.2凸轮机构运动分析 (15)心得体会 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录 (19)引言洗瓶设备主要用于制药、化工、食品等行业灌装前瓶子清洗的机构装置。
所以对于如今这个工业化的社会，机械起着不可磨灭的作用。
在本次的设计中，除了对我们所学到的知识能够掌握和理解外，还需要有一定的动手能力和实际操作能力。
在设计相关的机构中，加深了对凸轮机构和连杆机构的了解，让我们不但对以后的相关设计积累了经验，也对如今社会机械的需求有了一定的了解。
对于本次的课程设计，需要小组成员相互合作一起完成。
在经过大家的讨论后，决定了任务的分配以及完成时间的安排，并且决定大家要有确定的工作地点和时间。
为了确保这次的课程设计能够按时的完成，我们将所有的工作进行了细致的计划，计划是花五天的时间完成本次课程设计。
第一天确定所需要的原始数据以及每个人需要完成的任务，再花费两天的时间进行数据的计算和完成需要的运动简图以及机构简图。
最后剩余的时间进行文档的修改和答辩。
除了小组的总计划之外，每个人也需要对于自己的任务进行计划，确保每天的进程。
至于任务分配，一人负责电子文档，两个人负责数据的确定及相关的的计算，还有一个人负责画图。
在这次的课程设计中，关键的是凸轮轮廓的确定和基本尺寸的计算以及四杆机构的基本尺寸的计算。
这次的课程设计是我们四个人的初次合作，也是第一次接触这方面的相关作业，对每一个人来说都是很大的挑战。
在这次的课程设计中，除了需要掌握基础知识还需要借助于参考资料。
在资料的收集方面，负责不同任务的人员负责搜集自己需要的相关资料。
可以在图书馆借相关的书籍或者是上网查找。
最后大家将自己找到的资料汇总，然后每人一份，这样有利于大家的理解和方便大家的掌握并且节省时间，提高工作效率。
机械原理课程设计就是使学生全面、系统掌握和深化了解机械原理课程的基本方法和重要环节，是培养学生机械运动方案设计，创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。
第一章课程设计任务1.1 设计题目设计洗瓶机推瓶机构，如图1-1 所示图1-1 洗瓶机工作示意图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把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推，准备进入第二个工作循环。
1.2 数据与要求洗瓶机的技术数据要求见表1-1。
表1-1 洗瓶机的技术数据要求方案号瓶子尺寸（长*直径）mm 工作行程/mm生产率/（个/s）急回系数K电动机转速n0/（r/min）A Φ100*200 600 14 3 14401.3设计任务1.洗瓶机推瓶机构应包括凸轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构；2.设计传动系统并确定其传动比分配；3.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图；4.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。
也可以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；5.其他机构的设计计算；6.编写设计说明书。
第二章方案选择2.1功能分解本机器的功能是自动洗瓶。
它的运动功能可分解为三种工艺动作1).推瓶推头M均匀速度推瓶，设计推瓶机构，且构件在工作行程中作匀速直线运动，在工作前后可有变速运动，回程时有急回特性。
2).转瓶导辊有齿轮带动，通过与瓶子之间的摩擦带动瓶旋转。
3).刷瓶刷子在轮系机构带动下以恒速旋转，用以洗刷瓶子。
注：以上三种动作同时进行，彼此的运动不发生干涉。
如图2-1所示为机构的系统功能图图2-1 系统功能图利用设计目录并根据技术、经济及相容性的要求，确定三个工艺动作的执行构件——推头、刷子、导辊，分别选择相应的机构以实现各项运动功能。
表2-1 为实现机构功能的机构选型表表2-1 洗瓶机的机构选型功能执行构件工艺动作执行机构凸轮-铰链四杆机构，凸轮-滑块组合机构推瓶推头M 曲线往复急回运动转瓶导辊回转运动齿轮-带轮传动机构刷瓶刷子回转运动齿轮-带轮传动机构2.2方案一凸轮-铰链四杆机构方案：图2-2 凸轮-铰链四杆机构如图2-2所示，凸轮-铰链四杆机构为一个自由度的机构，其连杆2上的点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。
由于曲柄（构件1）为从动件，故必须采取渡过死点的措施，这就要求添加其他构件使其顺利去除死点的干扰。
2.3方案二凸轮-滑块组合机构方案：图2-3 凸轮-滑块组合机构如图2-3所示为两个自由度的凸轮-滑块机构，该机构可精确实现预定轨迹要求。
但是由于机构工作行程要求为600mm，所以使用这样的机构必定会造成凸轮尺寸过大，所占用的空间过大，造成不必要的空间浪费。
除此之外，凸轮机构相对于连杆机构的使用寿命短、使用能耗高以及其平衡难以保证等缺点都显而易见。
2.4方案的对比与选择根据上面所给出的两种设计方案，我们经过讨论并从中选出较优方案进行最终的设计。
首先是凸轮-铰链四杆机构：此机构结构简单、体积小，安装后便于调试而且从经济性角度来看，也很合适。
其中凸轮轴能很好协调推头的运动且工作平稳。
推头M能够近似的完成所要求的工作行程轨迹，主要由各推杆的长度比例及凸轮的形状来实现推头回程速度比和推程。
因为本设计中使用的连杆不多，而且速度不是很快，这种方案可以满足设计要求。
其次凸轮-全移动副四连杆机构的方案是两自由度机构，构件2上的M点可精确实现给定的轨迹，构件2的运动速度和急回特征由凸轮控制。
这个机构方案的缺点是因水平方向轨迹太长，造成凸轮机构从动件的行程过大，而使相应凸轮尺寸过大，不符合实际要求，空间过大。
根据上述方案的评定，最终选择凸轮-铰链四杆机构作为本次设计的推瓶机构方案。
第三章凸轮铰链四杆机构的设计3.1铰链四杆机构的设计方案一为凸轮-铰链四杆机构方案，该机构原理如图3-1所示，图3-2是其初始状态。
图3-1凸轮-铰链四杆机构该方案利用四杆构件上的一点M的轨迹满足要求，故利用其作为推瓶机构的推头。
而机构有凸轮作为主动件的目的是为了满足M点运动速度的要求，在推头与瓶子刚接触和脱离时M点的速度近为零，而在作直线运动时速度平稳,并且利用凸轮可以满足M点的机构特性。
当凸轮转角处于0~60度时，此时四杆机构静止，M点刚好与瓶子脱离；而当凸轮转角在60~120度时，M点沿着一段弧线回去；而当转角在120~180度时四杆机构又处于静止状态，此时M 点回到M '点刚好与瓶子接触；当转角在180~360度时，M 点推着瓶子沿着直线运动一直达到起始点，如此循环下去。
图3-2 凸轮-铰链四杆机构循环图铰链四杆机构按照给定的急回要求设计，利用解析法求解此类问题时，主要利用机构在极位时的特性。
又求得AB 杆的极位夹角为()112K K ππθ-==+ （3-1）设AM '=600mm ；AD =300mm; 且由于M''D 垂直平分 MM'；MM'=600mm; ∠BAB'=90°;所以∠BAD =45°;且当∠BAD =45°时，AB 与BM 共线；AB +BM =600。
又在△AB'M'中，∠M'AB '=135°;由余弦定理可得：B ’M ’=500AB =100。
又在四边形AB''M''D中有AB''=100 mm；AD=300 mm;B''M'=500 且AD⊥DM''故：2226000.849BC CD+-=(3-2)再由于在△ACD中有AC=100 BC mm;AD=300 mm; ∠CAD=45°；故可由余弦定理有：()()222300300CD BC BC=+⨯(3-3) 由上面3-2、3-3两式可确定BC=431 mm;CD=419 mm。
故可确定∠CDE=75°;DE的长度可自定为80 mm。
又测得摇杆摆角φ=53°3.2 凸轮的设计（1）凸轮机构的组成凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。
凸轮通常作等速转动，但也有往复摆动或移动的。
推杆是被凸轮直接推动的构件。
因为在凸轮机构中推杆多是从动件，故又常称其为从动件。
凸轮机构就是由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。
（2）凸轮的轮廓确定凸轮的轮廓主要尺寸是根据四杆机构推头所要达到的工作行程和推头工作速度来确定的，初步定基圆半径40r mm=，沟槽宽20mm，凸轮厚25mm, 孔15r mm= ,滚子半径10rr mm=。
1 摆动滚子推杆盘形凸轮轮廓设计的数学模型如图1所示为摆动滚子从动件盘形凸轮机构．已知基圆半径0r、摆杆长度l，中心距a和从动件的运动规律()ψψϕ=，选取oxy坐标系，如图3-3所示。
图 3-3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构 2 求凸轮理论轮廓曲线根据洗瓶机推瓶机构的运动要求，需要中速轻载，则确定推杆的运动规律为等加速等减速，则可得:凸轮的理论轮廓曲线的坐标公式为:()δsin 0s r x +=， ()δcos 0s r y += (3-4) a)推程阶段 01δπ=()()()[]πδπδδδ2//2sin /0110111-=h s=()()()[]πδπδ2/4sin /21-h []πδ,01= (3-5) b ）远休阶段 023πδ=402=s []3/,02πδ= (3-6) c)回程阶段 303πδ=3310δh s =³03/δ³5035340343/6/15δδδδh h +-5534343333/1458/1215/270πδπδπδh h h +-=[]3/,03πδ= (3-7) d) 近休阶段 302πδ=04=s []3/,04πδ= (3-8) e)推程段的压力角和回程段的压力角 sr d d s +=0/arctanδα (3-9) 将以上各相应值代入式（3-4)中，计算理论轮廓曲线上各点的坐标值。
