洗瓶机推瓶机构设计
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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。
机械原理课程设计设计说明书设计题目:洗瓶机推瓶机构的改进设计*名:***学号: ********专业:机械设计制造及其自动化指导老师:冯祯鈱、李娟玲、贺亮南京农业大学工学院目录一、设计题目二、设计任务2.1设计要求2.2 设计任务三、原动机的选择四、机械运动方案设计五、推瓶急回机构方案5.1、方案的设计计算5.2、推头M的运动循环图六、机械整体运动简图七、小组总结八、参考文献一、设计题目1.1推瓶机推瓶机构的改进设计洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
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。
如图1所示。
图1 洗瓶机工作示意图二、设计任务2.1设计要求方案号瓶子尺寸(长×直径)mm,mm工作行程mm生产率个/min急回系数k电动机转速r/minA φ100×200 600 15 3 1440B φ80×180 500 16 3.2 1440按照最终商议的结果,考虑到计算方便等原因,我们小组选择A 方案来进行方案的优化设计,以此数据作为条件。
洗瓶机的要求:对瓶子外面进行清洗。
为了完成设计任务需要三个阶段:①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;②导辊及其上方的转动的刷子不停的转动,完成瓶子外围的清洗。
2.2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。
学生应该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.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。
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。
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。
洗瓶机的推瓶机构.机械原理课程设计(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载)《机械原理课程设计》任务书班级: 姓名: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)发题日期: 2021 年月4 日完成日期: 2021 年月日指导教师:教研室主任: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.方案的提出及分析 (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方案的分析及确定 (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)4.心得体会 (15)5.参考文献 (16)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。
机械原理课程设计洗瓶机推瓶机构设计学院:计算机与信息科学学院专业:机械设计制造及其自动化姓名:陈夷康指导教师:李玉梅2015年12月10日目录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,铰链四杆机构第一章绪论研究背景随着社会的发展,生活节奏的加快,人们对于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。
由于工业生产和社会生活的需要,大量的玻璃瓶、塑料瓶需要进行回收清洗后再利用,节省了大量制瓶洗所需要的费用同时也提高了工业生产的生产效率。
然而就在此时也出现了回收后再清洗的问题。
产品盛载是车间的最后一道关键工序,因此玻璃瓶的供应速度也就决定了总的生产效率的高低。
从而产生了对洗瓶机设备的研究与改进工作。
洗瓶机器设备的出现并且运用到实际生产中,改变了人工刷洗的传统工艺,实现了自动化生产方式,达到了减少劳动力、节约费用、提高工作效率、增加企业经济效益之目的。
并且得到了广大用户的支持和好评,而且使得化、制药、食品等行业的生产率产生了质的飞跃。
自动洗瓶机目前已经广泛应用于啤酒及饮料生产线上。
课程设计(论文)洗瓶机设计——目录一、设计任务书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3二.机械运动方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4三、机械总体结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7四、机械传动系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8五、主要零部件的设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8六、执行机构和传动部件的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9七、最终设计方案和机构简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10八、自我评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14九、参考文献15方案设计说明设计题目:洗瓶机设计要求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同向转动的导辊上,导辊倒动瓶子旋转。
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。
(1)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)按生产率的要求,返回时的平均速度为工作行程平均速度的 3 倍。
(3)机构传动性能良好,结构紧凑,制造方便。
、设计任务试设计一洗瓶机,能实现清洗瓶子内外表面的功能。
1)根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图;2)进行推瓶机构的选型,以实现洗瓶动作要求;3)根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案,分配传动比,并在图纸上画出传动方案图;4)机械运动方案的评定和选择;5)对执行机构进行运动尺寸计算;6) 对执行机构进行运动分析,画出运动线图,进行运动模拟;7) 画出机械运动方案简图;8) 编写设计计算说明书。
、原始数据及设计要求瓶子尺寸: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。
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。
目录第1章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2论文讨论内容 (3)第2章设计题目 (4)2.1推瓶机构的功能原理及工作原理 (4)2.1.1工作原理 (4)2.2原始数据和设计要求 (5)第3章系统方案总体设计 (6)3.1系统运动方案构思 (6)3.2拟定执行机构方案 (8)3.2.1方案的评定 (8)第4章曲柄杆机构设计 (10)4.1杆长的确定 (10)4.2曲柄转速的确定 (11)第5章传动系统设计 (12)5.1主传动系统 (12)5.2电机与减速器的选用 (12)第6章机构的运动分析 (14)总结 (16)需要详细版,CAD图,SW三维图加扣1242604513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,铰链四杆机构第1章绪论1.1研究背景随着社会的发展,生活节奏的加快,人们对于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。
由于工业生产和社会生活的需要,大量的玻璃瓶、塑料瓶需要进行回收清洗后再利用,节省了大量制瓶洗所需要的费用同时也提高了工业生产的生产效率。
然而就在此时也出现了回收后再清洗的问题。
产品盛载是车间的最后一道关键工序,因此玻璃瓶的供应速度也就决定了总的生产效率的高低。
从而产生了对洗瓶机设备的研究与改进工作。
洗瓶机器设备的出现并且运用到实际生产中,改变了人工刷洗的传统工艺,实现了自动化生产方式,达到了减少劳动力、节约费用、提高工作效率、增加企业经济效益之目的。
并且得到了广大用户的支持和好评,而且使得化、制药、食品等行业的生产率产生了质的飞跃。
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,通过导辊的上方的毛刷将瓶子的外侧刷洗干净。
1.2论文讨论内容①洗瓶机的工作原理②推瓶机构的型式组合③推瓶机构的运动规律设计④机构的分析和综合第2章设计题目2.1推瓶机构的功能原理及工作原理2.1.1工作原理洗瓶机主要是由推平机构、导辊机构、转刷机构组成。
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,如图2-1洗瓶机有关部件位置示意图。
图2-1 洗瓶机有关部件的位置示意图2.1.2功能原理首先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,则要求有一个工作行程为M往返运动的推头,同时推头在工作过程中要匀速,回程时要快速,能够满足此运动规律可以有很多种,如可以设计成曲柄-四杆机构,或凸轮连杆机构等实现其往复运动来完成其工作。
要运用此功能原理来满足其工作需要,在运动规律设计方面就要考虑用什么来带动曲柄连杆或凸轮连杆机构的转动,一般我们都用电机来完成此项转动功能。
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。
它是有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。
2.2原始数据和设计要求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=40mm/s,返回时的平均速度为工作行程的2倍。
④机构传动性能良好,结构紧凑制造方便。
第3章系统方案总体设计3.1系统运动方案构思实现推瓶机构的推头在工作过程中作近似直线运动轨迹,回程轨迹形状不限,但要有急回运动特性。
由上述运动要求,单一的常用的基本机构不容易实现,可以采用组合机构来实现。
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,而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。
由于刷瓶与转瓶功能的实现分别只有一种齿轮传动来实现的,因此,方案的确定的关键是对推瓶执行机构组合的确定。
实现要求的机构方案有很多,可用多种机构组合来实现。
如:1.凸轮-铰链四杆机构方案图3-1凸轮-铰链四杆机构的方案如图3-1所示,铰链四杆机构的连杆2上的点M走近似于所要求的轨迹,点M的速度有等速转动的凸轮驱动构件3的变速运动来控制。
由于此方案的曲柄1是从动件,所以要注意采取度过死点的措施。
该机构的缺点是凸轮独立于连杆机构,占用空间较大,结构不紧凑。
2. 五杆组合机构方案图3-2 五杆组合机构的方案确定一条平面曲线需要两个独立变量。
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,如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。
图3-2 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封闭成单自由度系统。
但此方案中完全采用平面连杆设计,杆数较多,虽然容易制造,但由于推程较长,必然会导致机构上的动载荷和惯性力难平衡,会有累积误差,且效率低,所以舍弃方案。
3. 铰链四杆机构铰链四杆机构的连杆2上的点M走近似于所要求的轨迹,此方案的曲柄1是主动件,较方案1更好地避免了机构自锁的问题,当AB=r,AD=2r,BC=CD=CM=2.5r时,M的运动轨迹近似一条直线,该方案结构紧凑,制造成本低,看似满足设计要求,但经过设计发现压力角过大,传动效率低.图3-3 五杆组合机构的方案4. 曲柄机构该机构类似曲柄滑块机构,曲柄1转动经连杆2带动构件3往复运动,实现推瓶功能.该机构紧凑,传动角较大,传动效率较高.符合设计要求图3-4 五杆组合机构的方案3.2拟定执行机构方案3.2.1方案的评定根据上节所给出的三种设计方案,我们来讨论并从中选出较优方案进行最终的设计。
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回程速度比和推程。
但缺点是四杆机构的低副之间存在间隙,杆较多,容易产生误差,累积误差大,不能实现精确运动。
冲击、震动较大,一般适用于低速场合。
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五杆组合机构的方案五杆组合机构方案,此方案所需要的杆件繁多,设计烦琐,实际机构尺寸过大,不是很合理的一个设计方案,性价比也不高。
铰链四杆机构,铰链四杆机构的连杆2上的点M近似于所要求的轨迹,此方案的曲柄1是主动件,较方案1更好地避免了机构自锁的问题,AB=r,AD=2r,BC=CD=CM=2.5r时,M的运动轨迹近似一条直线,但压力角过大.机械效率较差.曲柄机构结构简单,机械效率高,制造成本低,能够满足本课题的极回要求.3.2.2方案的选择根据上述方案的评定,最终选择曲柄杆机构作为本次设计的推瓶机构方案,如图3-5所示:图3-5最终方案第4章曲柄杆机构设计4.1杆长的确定铰链四杆机构按照给定的急回要求设计,极位夹角θ =180º(K-1)/(K+1)=60º,作图4-1:取偏心距e=200mm,设计曲柄滑块机构。
作水平直线C1C2=600mm,作D1D2平行于C1C2,距C1C2为200mm,以C1为基点做竖直向下的射线,以C2为基点作一条与C1C1成30度直线,该直线交射线与点O,以OC2为直径画一圆交直线D1D2于点A1,A2,取 A1点作曲柄铰链的位置。
连AC1,AC2,得机构的两个极限位置。
设曲柄长为a,连杆长为b.则08.20565.675=−=+a b b a 解得a=235.285mm,b=440.365mm图4-1图解法设计草图最终作出机构简图(图4-2)图4-2机构运动简图4.2曲柄转速的确定由推程的平均速度v1=40mm/s ,得推程所用的时间s s mm mm t 15/406001==,回程所用的时间为s s mm mm t 5.72/406002=×=,故曲柄转一圈的时间为22.5s,取曲柄的转速为3r/min 。
第5章传动系统设计5.1主传动系统机器是执行机械运动的装置,用以变换或传递能量、物料和信息。
其中传递机械运动的实体部分称为机构。
机器是由多个机构组成的,由各个机构所能完成的功能组合在一起所实现的共同的功能,是一个组合体。
首先机器是由动力源、传动系统、执行系统和操控系统组成。
我们要研究它就要把它拆开来一步一步的分析,根据第3章我们所讨论的机构设计方案,最终确定了曲柄机构。
洗瓶机设备的主要传动系统有:皮带轮传动系统、减速器传动系统、齿轮传动系统和曲柄机构传动系统。
5.2电机与减速器的选用一、电动机构造简单、工作可靠、控制简便、维护容易,一般生产机械上大多采用电动机驱动。
电动机已经系列化,设计中只许根据工作机所需要的功率和工作条件,选择电动机的类型和机构型式、容量、转速,并确定电的具体型号。
电动机类型和型式可以根据电源种类(直流、交流)、工作条件(温度、环境、空间尺寸)和载荷特点(性质、大小、启动性能和过载情况)来选择,工业上广泛应用Y系列三相交流异步电动机。
它是我国80年代的更新换代产品,具有高效、节能、震动小、噪声小和运行安全可靠的特点,安装尺寸和功率等级符合国际标准,适合于无特殊要求的各种机械设备。
对于频繁启动、制动和换向的机械,宜选用转动惯量小、过载能力强、允许有较大震动和冲击的YZ型YZR型。
二、因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。