机械原理课程设计之洗瓶机

机械原理课程设计之洗瓶

机

The pony was revised in January 2021

机械原理课程设汁说明书 机械原理课程设计一洗瓶机

院 系： 机电工程学院

专 业： 机械设讣制造及自动化

年 级： 2014 级

学生姓名： 郭凡

学 号：

指导教师： 金桂芹

同 组人： 刘斌尤龙

2016年1月

摘要

机械原理课程设汁是使学生全面、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讣、创新设计以及应用计•算机对工程实际各种机构 进行分析和设计•能力的一门课程。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。

洗瓶机主要是山推瓶机构、导幅机构、转刷机构组成，主要是山进瓶瓶机构把瓶子送 到两个同向转动的导幅上，导幅带动瓶子转动。当推头把瓶子向前推时，转动的刷子就把 瓶子外面洗干净。洗完之后又由出瓶机构送出机构。

我设汁的是一个很简单的洗瓶机构，山传送带作进瓶机构，输入瓶子后，把推头变化 一下，变成了一把内刷子，在推的同时一边洗着瓶子内部，然后由外刷子洗刷外面，在推

头推动瓶子的同时，瓶子内外都得到了清洗。当走完导馄后，瓶子就顺着出瓶轨道滑到箱 子里面。山于专业知识不是很充足，所以设计有很多的缺陷，可能实用性不是那么强，但 是我还是从当中学到了好多知识。

目录

一、 设 计 任 务

书 ...............................................................................

.................. 3

1. 1 设 计 题

目 ...............................................................................

・・4

1.2 洗 瓶 机 的 技 术 要

求 .................................................................. 4

1.3 设 计 任

务 ...............................................................................

・・5

1.4 原 始 数

据 ...............................................................................

・・5

二、 机 械 运 动 方 案 设

计 ............................................................................ 6

2.1 分 析 设 计 要

求 ............................................................................ 6

2.2 推 瓶 机 构 设

计 ............................................................................ 6

三、进 3. 1 进 瓶 装 简

图 .........

,・・7

3.2 槽

轮 机 构 设

ii- ...................

,・・8

3. 3 运

动 协 调 设

it- ...................

,・・8

四、洗 瓶

装

置 设

it- ...................

• • • 8

4. 1 洗

瓶 装 置 简

图 .........

,・・8

4.2 洗

瓶 设 计 说

明 .........

,・・8

五

；!• ....... 、 推 瓶 机 构 设

• • • 9

5. 1 推

瓶 起 点 设

if ....................

,・・9

5.2 推

瓶 终 占

八八 设

计 .........

,・・9

六 、 洗 瓶 机 总 体 方 案 设

计 .........

・10 6. 1

明・・・・ 方 案 的 总 体 方 案 及

• • 11 运 动 说

七 、

课 程 设 计

总

结・・・・

• • • 12

参

考

文

献 ...............................................................................

............................................ 13

一、设计任务

1.1设计题目

洗瓶机主要是山推瓶机构、导幅机构、转刷机构组成。待洗的瓶子放在两个同向转动 的导幅上，导幅带动瓶子旋转。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幅待推。如图1所示。

1.2洗瓶机的技术要求：

表1. 1洗瓶机的技术要求

方案号 瓶子尺寸

（长X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/min

A 100X200 600 3 3 1440

1. 3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。

（6） .编写设计计算说明书。

1. 4原始数据

（1） 、瓶子尺寸：长度L二100mm,直径D二200mm。

（2） 、推进距离S二600mm,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。

（3） 、按生产率每分钟3个的要求，推程的平均速度vM5mm/s,返回时的平均速度 为工作时的平均速度的三倍。

（4） 、电动机转速为1440 r/mino

（5） 、急回系数3。

二、机械运动方案设计

2. 1分析设计要求

山题U可知：洗瓶机主要山推瓶机构、导馄机构、转刷机构组成。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1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。

图1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。

2.2推瓶机构设计

推瓶机构的方案：根据前述设计要求，推瓶机构应为一具有急回特性的机构，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。

推头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。

运用前述设讣的思想方法，再考虑到机构的急回特性和推头做往复直线运动的特点，所以 根据要求，本机构采用了摆动导杆机构。

2.2.1凸轮一狡链四杆机构方案

如图2所示，较链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，H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。山于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意 度过死点的措施。

图2凸轮一较链四杆机构的方案

三、进瓶装置设讣 3.1进瓶装置简图

图3-1进瓶装置简图 （缺口圆盘）

3.2槽轮机构设计

我设计的是当主动拨盘

匀速转一周，

从动槽轮转90° ,而传动 带的导杆也转过90° ,而 且要等于一个瓶子的长度。

而所用时间是洗瓶装置的

—个来回，即:T二20s则有： 主动拨盘角速度w=2 n /20s =0. 314rad/s.

3. 3运动协调设计

在这里我选用的是槽轮间隙机构来进行瓶子的进瓶主要构件，负责把瓶子传送到洗瓶 装置上。因为按照生产率为3/min得到每洗一个要20s,所以我设计主动拨盘转一周所需 时间为20s,这样从动拨盘就每20s转动90° ,再让它转过90°时的路程等于一个瓶子 的长度即200mm,则可以确定主动带轮1的半径R1,因为s=vl*Rl=200mm, vl=W*Rl,由 3.2 可知：W=0. 314rad/s,所以

Rl~100mm。

四、洗瓶装置设计

4.1洗瓶装置简图 羊件办瞄合槽轮机构 4.2洗瓶设计说明

我这里推头特意设计成可以洗内表面的刷子，它比瓶子的内径稍大一些，瓶子下来 时，在推头的作用下，后面乂有洗外表面刷子的阻力，内刷子就可以很轻松的插入瓶内， 待到推头的挡板抵到瓶口后就可以推着瓶子走了。随着导辘的转动，瓶子内外表面都得到 很好的清洗。

另外，值得注意的一点是，内刷子因为要伸到瓶子里面，所以要选用软一点刷子，方 便轻易的伸到瓶里面而不影响瓶子移动。还有就是内刷子的刷杆也要用软一点橡胶棒，方 便瓶子洗好时，借助重力好脱离内刷子，顺着出瓶轨道滑出，滑到装瓶箱。

五、推瓶装置

5. 1推瓶起点设计

5.1.2推瓶起点设计说明

上图是刚刚开始推瓶时候，凸轮转到最高点，推杆回到最左端，此时，刚好进瓶装置 送下一个瓶，内刷子随推杆插入瓶子内，刷毛尽量选用软性材料，方便内刷子插入瓶内， 这样随着凸轮带动推杆内刷子先伸进瓶子内，等推头挡板抵到瓶口时，瓶子才受到推杆的 推力，推头才会推动瓶子运动，进行外表面的清洗，一直到导幅完。

5.2推瓶终点设计说明

5.2.1终点时设计简图