下载文档原格式
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。
机械原理课程设计洗瓶机设计
一、设计要求
1、实现对特定规格瓶子的清洗作业。
2、机器能够自动进行运行，在一定时间内，对一定数量的瓶子进行清洗。
3、设计简单，易于制造和维护。
二、功能设计
1、机器结构主要包括进瓶口、出瓶口、清洗喷嘴、水泵、电机等部分。
2、瓶子通过进瓶口进入机器，被清洗喷嘴喷水清洗，然后经过排水口排出。
3、清洗喷嘴设置多处，保证瓶子的每个部位都能得到彻底的清洗。
4、水泵经过加压，确保喷嘴能够对瓶子进行充分的清洗。
5、电机通过连续转动让瓶子不断进入机器，保证清洗作业能够连续完成。
三、结构设计
1、瓶子进入设备后，可自动绕过夹紧器。
2、清洗喷嘴设置在瓶子上下两侧，能够对瓶子进行全面的清洗。
3、整机需要设置底座，确保设备的平稳运行。
四、电气控制
1、设计控制系统，自动完成对水泵、电机的控制。
2、设计检测装置，可检测水压等参数，确保清洗作业能够正常进行。
3、为确保机器能够在整个清洗作业期间稳定运行，需要设置机器故障自动停机保护系统。
五、操作流程
1、将清洗机插入电源，开启电源，打开水源。
2、瓶子从进瓶口进入，经过清洗喷嘴进行清洗，再从出瓶口离开。
3、再次添加瓶子即可连续进行清洗作业。
六、设计经济性分析
1、整个清洗机器设计简单，易于制造和维护。
2、选用成本低、维护简单的水泵、电机等器材，保证整个清洗机的经济性。
3、设计合理的清洗轨迹，保证清洗效果，并通过单位时间内清洗的瓶子数量保证效率。
洗瓶机设计计算说明书课程名称机械原理课程设计学生姓名詹守一学号14143134专业机械设计制造及其自动化指导教师赖金涛完成日期2014.12。
18洗瓶机设计任务书一、设计题目： (3)二、设计任务 (3)三、设计要求 (4)3。
1工作原理及工艺动作过程 (4)3.2原始数据及设计要求 (4)四、设计方案的拟定和比较 (5)4。
1方案一：凸轮—铰链四杆机构 (5)4。
2方案二：五杆组合机构方案： (5)五、设计方案的优点 (6)六、运动参数与动力参数计算 (6)七、心得体会 (8)一、设计题目:洗瓶机洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成.如图1所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子转动。
当推头M把瓶子向前推动时,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1 洗瓶机工作示意图二、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。
提出两种以上的设计方案并经过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,并对从动杆进行进行运动分析.也可以设计平面连杆以实现运动轨迹,并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图.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。
三、设计要求3.1工作原理及工艺动作过程为了清洗圆形瓶子外面，需将瓶子推入通向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子洗净。
主要动作：将到位的瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转以及将刷子转动。
3.2原始数据及设计要求1）瓶子尺寸:大端直径d=60mm，长150mm。
2）推进距离L=420mm，推瓶机构应使推头以接近匀速的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备进行第二个工作循环。
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。
洗瓶机的推瓶机构机械原理课程设计1. 引言本文档旨在介绍洗瓶机的推瓶机构的机械原理课程设计。
洗瓶机是行业中常见的设备之一，用于在生产线上对瓶子进行清洗和消毒。
推瓶机构是洗瓶机中的关键部件之一，它负责将瓶子从一个位置推入清洗区域。
本文将通过分析推瓶机构的机械原理，设计一个具有高效、稳定和可靠性能的推瓶机构。
2. 设计背景推瓶机构在洗瓶机中起着重要的作用，它直接影响了整个清洗过程的效率和稳定性。
因此，设计一个合理的推瓶机构对于提高洗瓶机的工作效率和质量至关重要。
3. 机械原理分析推瓶机构的设计需要基于机械原理进行分析和优化。
下面是对推瓶机构常用的机械原理进行的分析：3.1 杠杆原理推瓶机构中的杠杆原理可以通过设计合适的杆件长度和杆件支撑点位置，来实现推瓶的力量放大和力度调节。
杠杆原理能够有效地减小所需的推瓶力量，提高推瓶机构的效率。
3.2 连杆原理推瓶机构中的连杆原理涉及到连杆的作用和连接方式。
适当选择连杆的长度和连接方式，可以使推瓶机构具有更好的稳定性和工作效率。
3.3 轮齿原理推瓶机构中的轮齿原理可以通过设计合适的齿轮和传动装置，来实现推瓶的运动。
合理的齿轮设计可以提高推瓶机构的传动效率和精度。
4. 推瓶机构设计基于上述机械原理的分析，我们将设计一个高效、稳定和可靠的推瓶机构。
下面是推瓶机构的设计方案：4.1 结构设计推瓶机构的结构设计需要考虑推瓶力量、稳定性和运动效率。
我们将采用杠杆原理，通过合理选择杆件长度和支撑点位置，来实现推瓶力量的放大和调节。
同时，根据连杆原理的要求，采用适当的连杆长度和连接方式，保证推瓶机构的稳定性。
4.2 传动设计推瓶机构的传动设计需要保证推瓶的运动平稳和精确。
我们将采用齿轮传动装置，选择合适的齿轮大小和传动比，来实现推瓶机构的传动效率和精度。
4.3 控制设计推瓶机构的控制设计需要考虑推瓶的速度和位置控制。
我们将采用电机作为推瓶机构的驱动力源，通过合理的电机控制和传感器反馈，实现对推瓶的速度和位置的控制。
机械原理设计说明书目录设计任务书……………………………1.拟定运动循环图…………………………2.推瓶机构和洗瓶机构的选型……………3.执行机构选型……………………………4.机械运动方案的选定和评定……………5.洗瓶机的机构运动简图…………………6.设计说明书………………………………1.拟定运动循环图1、根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程及运动形式为：(1)需将瓶子推入导辊上，推头的运动轨迹如图1-1所示。
图1-1 推瓶机构的推头轨迹图(2) 导辊的转动带动瓶的转动，其运动简图如图1-2所示。
图1-2导辊的转动带动瓶的转动2.推瓶机构和洗瓶机构的选型刷子的转动。
其转动形式大致如图2-1所示。
图2-1刷子的转动拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。
3 推头的设计要求，推头在长为500mm的工作行程中，作速度为43.75mm/s的匀速直线运动，在工作段前后有平均速度为140mm/s 的变速运动，回程时具有k=3.2的急回特性。
凸轮机构的运动循环图如图2-1所示。
凸轮1基圆半径300MM 滚子半径40MM 升程500MM 最大压力角57.1467°位移图速度图加速度图位移、速度、加速度线图图2-2 凸轮机构运动的循环图由上述分析可知，洗瓶机机构有三个运动：一为实现推动瓶子到导辊机构上的推瓶机构，二为实现清洗瓶子的刷子的旋转机构；三是实现带动瓶子旋转的导辊机构。
此外，当各机构按运动循环图确定的相位关系安装以后应能作适当的调整，故在机构之间还需设置能调整相位的环节(也可能是机构)。
主加压机构设计过程：实现推瓶机构的基本运动功能：1)推头的行程是500mm，速度是43.75mm/s。
所以推程的时间就是11.43s，回程的速度是推程速度的3.2倍，就是140mm/s，时间就是3.57s。
以电动机作为原动力，则推瓶机构应有运动缩小的功能2)因推瓶是往复运动，故机构要有运动交替的功能3)原动机的输出运动是转动，推头的运动是直移运动，所以机构要有运动转换的功能取上述三种必须具备的功能来组成机构方案。
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-------------------------------------------11
1.1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。
图1.3凸轮-铰链四杆机构方案
1.4机构尺寸及设计
1)杆长的设计
A.为满足传动角的一定要求，设计11和12在两个特殊位置（推头位移
最大和最小时）所形成的这一夹角值在一定范围内。
B.杆长14由于与中心具的距离和基圆的大小有关，而基圆半径不宜过
大，但基圆半径的大小又与压力角有关，由此设计14的长度。
C.杆长13对另一个凸轮的基圆有一定影响，同样为了保证压力角在许
可范围内，由此设计长度13
杆长计算：
L=900mm, l1=700mm, l3=600mm, l4=135mm,
Ψ1=133°Ψ2=26°Ψ3=47°
E=200mm F=140mm
2）设计的推导公式 l 1+ L =M
l 1cos 1ϕ + Lcos 2ϕ = M x l 2sin 1ϕ + Lsin 2ϕ = M y
M 2x +2
1111212sin 2cos 2L l M l M l M y x y =--+ϕϕ
Acos 2ϕ+Bsin 01=+C ϕ
其中 A=2M 2122211;2;l M M L C L M B l y x y x ---==
C
A C A
B B --+±=2
221arctan 2ϕ
1
1112cos sin arctan
ϕϕϕl M l M x y --=
l 1+ l 2= θ + l 3 l E l =+2211cos cos ϕϕ
32211sin sin l q l l y +=+ϕϕ s r q y ++0
1
11132cos sin arctan
ϕϕϕl E l l q y --+=
311211sin tan )cos (l l l E q y -+-=ϕϕϕ
3）运动图如下
图1.4机构运动示意图
1.5运动分析
所用凸轮设计及其曲线
图1.5凸轮位移曲线图
1）取基圆半径r=100mm，h=60mm，偏置圆e=40mm。
如下图凸轮的理论轮廓线。
图1.6凸轮的理论轮廓线。
2）移动从动件凸轮取基圆半径r=72mm，h=60mm，偏置圆e=40mm。
如下图1.7凸轮的理论轮廓线。
图1.7移动从动件凸轮轮廓线
3）运动参数设计
已知：推程V=45mm/s；回程V=135mm/s；整个运动机构的周期：T=T推程+T回程=16.30s；凸轮的角速度ω=2π/T=0.386rad/s
1.6凸轮动力输出装置的减速设计
已知：电动机转速为1450r/min，凸轮的角速度0.386rad/s，即转速为 3.68r/min，则现设计的变速箱内各齿轮的齿数为：Z1=20;
Z2=Z6=60; Z3=16; Z4=80; Z5=15; Z7=20; Z8=44;装置如图1.9所示
图1.9减速装置
齿数模数分度圆直径（mm）
Z1=20 m=2 d1=40
Z2=60 m=2 d2=120
Z3=16 m=2 d3=32
Z4=80 m=2 d4=160
Z5=15 m=2 d5=30
Z6=60 m=2 d6=120
Z7=20 m=2 d7=40
Z8=44 m=2 d8=88
1.7心得体会
经过近两个星期的忙碌，我们终于不负众望将课程设计任务拿下来，其中有艰苦但更多的是快乐，在此之中的经验教训及总结记录下
来。
课程设计的任务结束了，我们学到了很多，对机械原理这门课我们有了更深的理解，对比以前不懂得的的有了新的认识。
除了课本上的东西，还学到了一些课外的东西，团队合作精神，独立思考能力，不断创新能力.....总之这次课程设计，让我受益匪浅。
通过这次课程设计，我有了很多收获，首先，通过这次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学机械方面的基本理论，基本概念和基本知识。
培养了自己分析和解决与本课程有关的具有机械所涉及的实际问题的能力。
对于平面连杆机构和齿轮有了更加深的理解，为后续课程设计的学习奠定了坚定的基础，而且这次课程设计过程中，与同学共同讨论，团结合作，最终实现了预期的目的。
其次通过这次的课程设计，对机构的工作原理及机构选型，运动方案的确定以及对连杆机构进行运动分析有了更加精确和深入的了解。
这都将为我们以后实际和出去社会参加工作奠定了坚定的基础。
虽然这次课程设计结束了。
但我们在机械方面的设计及创新才刚刚开始。
1.8参考文献
1.郑军红朱建儒刘喜平《机械原理》北京——机械工业
出版社
2.《机构分析与设计》华大年等主编——机械工业出版社
3.《连杆机构》伏尔默主编——机械工业出版社
4.《机械传动设计手册》江耕华主编——煤碳工业出版社
5.《机械原理》邹慧君主编——高等教育出版社。
