洗瓶機課程設(shè)計方案

1、i創(chuàng)新訓(xùn)練課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：洗瓶機姓名：班級：學(xué)號：指導(dǎo)老師:11年6月6日2目 錄一、 設(shè)計任務(wù)書.3二、 機械運動方案設(shè)計.4三、. 機械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計6四、 主要零部件的設(shè)計計算 .7五、.洗瓶機原理圖9六、.創(chuàng)意點9七、 心得與體會.10八、.參考文獻設(shè)計103一、設(shè)計任務(wù)書(1)設(shè)計題目圖1洗瓶機工作示意圖設(shè)計洗瓶機。如圖1所示，待洗的瓶子放在兩個同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾 帶動瓶子旋轉(zhuǎn)。當推頭M把瓶子推向前進時，轉(zhuǎn)動著的刷子就把瓶子外面洗凈。 當前一個瓶子將洗刷完畢時，后一個待洗的瓶子已送入導(dǎo)輾待推。洗瓶機的技術(shù)要求見表1。表1洗瓶機的技術(shù)要求方案號瓶子尺寸(長X直徑)mm mm工

2、作行程mm生產(chǎn)率個/s急回系數(shù)k電動機轉(zhuǎn)速r/minA4100X 2006001531440(2)設(shè)計任務(wù)1.洗瓶機應(yīng)包括齒輪、平面連桿機構(gòu)等常用機構(gòu)或組合機構(gòu)。2.設(shè)計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。3.畫出機器的機構(gòu)運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。4.設(shè)計組合機構(gòu)實現(xiàn)運動要求，并對從動桿進行運動分析。也可以設(shè)計平面4連桿機構(gòu)以實現(xiàn)運動軌跡，并對平面連桿機構(gòu)進行運動分析。繪出運動線圖。5.其他機構(gòu)的設(shè)計計算。6.編寫設(shè)計計算說明書。(3)設(shè)計要求1.工作原理為了活洗瓶子，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾帶動瓶子旋轉(zhuǎn)，推動瓶子沿導(dǎo)輾前進，轉(zhuǎn)動的刷子就將瓶子洗凈。它的主要動作是將瓶子沿著導(dǎo) 輾推動，瓶子

3、推動過程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動。2.原始數(shù)據(jù)(1)瓶子尺寸：長度L=100mm直徑D=200mm(2)推進距離S=600mm推瓶機構(gòu)應(yīng)使推移接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后推頭快速返回原位，準備進入第二個工作循環(huán)。(3)按生產(chǎn)率每分鐘3個的要求，推程的平均速度v=45mm/s返回時的平 均速度為工作時的平均速度的三倍。(4)電動機轉(zhuǎn)速為1440 r/min。(5)急回系數(shù)3。二、機械運動方案設(shè)計(1)分析設(shè)計要求可知：洗瓶機主要由推瓶機構(gòu)、導(dǎo)輾機構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機構(gòu)組成。設(shè)計的推瓶機構(gòu)應(yīng)使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快 速返回原位，準備第二個工作循環(huán)。

4、根據(jù)設(shè)計要求，推頭M可走圖2所示軌跡，而且推頭M在工作行程中應(yīng)作 勻速直線運動，在工作段前后可有變速運動，回程時有急回。, 一 工賦 .-圖2推頭M運動軌跡對這種運動要求，若用單一的常用機構(gòu)是不容易實現(xiàn)的， 通常要把若干個基 本機構(gòu)組合，起來，設(shè)計組合機構(gòu)5在設(shè)計組合機構(gòu)時，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機構(gòu) (基礎(chǔ)機構(gòu))， 而沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變基礎(chǔ)機構(gòu)主動件的運動速度來滿足， 也 就是讓它與一個輸出變速度的附加機構(gòu)組合。(2)推瓶機構(gòu)選擇推瓶機構(gòu)的方案：根據(jù)前述設(shè)計要求，推瓶機構(gòu)應(yīng)為一具有急回特性的機構(gòu)，為了 提高工作效率，一是行程速比變化系數(shù)K盡量大一些；在推程(即工作行

5、程)中，應(yīng) 使推頭作直線運動，或者近似直線運動，以保證工作的穩(wěn)定性，這些運動要求并不 一定都能得到滿足，但是必須保證推瓶中推頭的運動軌跡至少為近似直線，以此保證安全性。推頭的運動要求主要是滿足急回特性，能滿足急回特性的機構(gòu)主要有曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)和曲柄擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。運用前述設(shè)計的思想方法，再考慮到機構(gòu)的急回特性和推頭做往復(fù)直線運動的特 點，所以根據(jù)要求，本機構(gòu)采用了擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。1.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)方案結(jié)構(gòu)特點：曲柄的整轉(zhuǎn)可以帶動擺桿左右擺動， 以實現(xiàn)推瓶的作用。在這個 機構(gòu)中可以通過曲柄轉(zhuǎn)向的設(shè)置實現(xiàn)兩種速度比， 即前進時間大丁返回時間和返 回時間大丁前進時間，如圖3如圖所示，若活洗

6、區(qū)位丁擺動導(dǎo)桿右側(cè)時，則當曲柄為順時針轉(zhuǎn)動時，可以 實現(xiàn)推瓶推瓶時間長，返回時間 長的效果，可以達到工作的平穩(wěn)性與高效性。 另外，此機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，急回特性顯著，便丁制作。6(3)活洗區(qū)方案設(shè)計7當瓶子進入活洗區(qū)域后，可以以多種的運動方式實現(xiàn)過程，可以是圓周運 動，也可以是直線運動。所以我們可以用雙輾活洗機構(gòu)， 其根據(jù)兩根導(dǎo)棍的同時 同向轉(zhuǎn)動帶動瓶子的轉(zhuǎn)動這一原理設(shè)計的，在這個機構(gòu)中瓶子沿著本身軸線做直 線運動，在工作效率上較其他機構(gòu)具有一定的優(yōu)勢， 而且能夠很好的保證工作的 平穩(wěn)性。如圖所示三、機械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計為了活洗瓶子的外表和里面，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾帶動瓶 子旋轉(zhuǎn)，推動瓶子

7、沿導(dǎo)輾前進，內(nèi)外轉(zhuǎn)動的刷子就將瓶子洗凈。 它的主要動作是 將瓶子沿著導(dǎo)輾推動，瓶子推動過程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動。要實現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動作過程：(1)推頭作直線或者近似直線運動，將瓶子沿導(dǎo)輾推到指定的位置；(2)在推頭沿直線運動推動瓶子移動的程中，瓶子同時跟著兩同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輾轉(zhuǎn)8動；(3)同時,有原動件帶動的刷子也同時在轉(zhuǎn)動，當瓶子沿導(dǎo)輾移動時，瓶子的外表 面就活洗干凈；(4)在瓶子移動過程中，活洗內(nèi)表面的刷子同時在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動，動作結(jié)束，則刷子 移出瓶外.(5)瓶子洗凈后離開導(dǎo)輾，而推瓶機構(gòu)急回至推瓶初始位置，進入下一個工作循環(huán).四、主要零件的設(shè)計計算原始數(shù)據(jù)要求：(1)、瓶子尺寸

8、。大段直徑d=80mm,長200mm。(2)、推進距離L=600mm,推瓶機構(gòu)應(yīng)使推頭以接近勻速的速度推 瓶，平穩(wěn)的接觸和推進瓶子，然后推頭快速返回原位，準備進入第二個工作 循環(huán)。(3)、按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度為V=45mm/s,返回時得平 均速度為工作行程平均速度的3倍;(4)、機構(gòu)傳動性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。根據(jù)要求返回時的平均速度為工作行程平均速度的3倍；180口1 80 u -54 0-3口4-360=90根據(jù)要求：推程平均速度為v=45mm/s,推進距離L=600mm。解：先算出推進600mm需要的時間t.45t=60040t=*3根據(jù)極位火角8=90所以推進時曲柄轉(zhuǎn)過的

9、角度為= 180 - 270再根據(jù)角度 8 和t求出曲柄的角速度解:270=以x403解:1808 = (180“-9) x39仍=2 02 5*/s)10在保證推程為600mm的基礎(chǔ)上，不把滑塊裝在連桿的端點和運動時使得滑 塊不和機構(gòu)導(dǎo)輾接觸把把連桿的長度設(shè)為800mm （優(yōu)化運動）180口圖4-1曲柄機構(gòu)如圖4-1,2和2是搖桿的兩個極限位置，也就是連桿3位移為600mm始末位置，搖桿的極限位置正好和曲柄垂直， 乂因為極位火角=90,所以搖桿 極限位置時和曲柄構(gòu)成長正方形。根據(jù)圖可知曲柄1不能碰到連桿3,也不能和B點接觸，這樣都會時滑塊頂死。所以要確定曲柄1的長度。設(shè)曲柄的長度為， 搖桿所

10、夾是角為=90。解：因為滑塊的寬度為40mm,滑塊中心為皎鏈連接處。所以LL 20S(.2 -1) L 20L 48.3mm(12)L : 280L 116mm所以48.3L116之內(nèi)都可以選，為了節(jié)省材料選曲柄長度 為80mm。為了搖桿和滑塊不脫離需確定搖桿長度，設(shè)搖桿長度為Sc 300SSi n2S 424.2mm為了便丁計算和機構(gòu)的美觀選用S = 500mm解:11瓶子的中心和連桿的中心重合，為使直徑為80mm的瓶子不從兩個導(dǎo)輾中間掉下來，所以兩導(dǎo)輾之間的中心距要加以確定。 設(shè)導(dǎo)輾兩半徑為R=60解：L總80 = 2R1總 200mm為了使導(dǎo)輾和瓶子之間產(chǎn)生較大的摩擦力、作圖和計算的方便

11、把設(shè)為141.4mm根據(jù)推程的要求導(dǎo)輾的長度設(shè)為600mm。毛刷的半徑為30mm,并把毛 刷的軸線連桿中心線之間的距離設(shè)為65mm,這樣當瓶子經(jīng)過毛刷的時候下面時 毛刷的毛已經(jīng)由5mm的厚度和瓶子接觸了，毛刷安放在600mm導(dǎo)輾工作臺的 正上方且中心距為150mm。五、 洗瓶機原理圖按生產(chǎn)率的要求，推程的半均速度v=4Tfrf-LLJmT圖5洗瓶機原理圖125mm/s,返回時的平均速度為工作時的平均速度的三倍 工藝動作分推瓶和洗瓶兩部分，具體過程如下：(1)推頭作直線或者近似直線運動，將瓶子沿導(dǎo)輾推到指定的位置；(2)在推頭沿直線運動推動瓶子移動的程中 ，瓶子同時跟著兩同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo) 輾轉(zhuǎn)動;(

12、3)同時,有原動件帶動的刷子也同時在轉(zhuǎn)動，當瓶子沿導(dǎo)輾移動時，瓶子的外 表面就活洗十凈； 在瓶子移動過程中，活洗內(nèi)表面的刷子同時在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動，動作結(jié)束，則刷 子移出瓶外；(5)瓶子洗凈后離開導(dǎo)輾，而推瓶機構(gòu)急回至推瓶初始位置，進入下一個工作 循環(huán)。六、創(chuàng)新點1、 此洗瓶機的結(jié)構(gòu)簡單便于操作理解而且機構(gòu)好連接2、 其中的牛頭刨可以有效的控制循環(huán)工序的完成真正做到效率的提高3、其推頭中帶了刷子可以在推動過程中完成瓶子的內(nèi)部活洗從而達到內(nèi)外 活洗的效果。4、 制造經(jīng)費低。七、設(shè)計心得體會機械原理設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)活動中不可或 缺的一個重要環(huán)節(jié)。通過了課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機械設(shè)計的訓(xùn)練， 對機械的有關(guān)各個零部件有機的結(jié)合在一起得到了深刻的認識。此次機械原理課程設(shè)計題目很有意義考察的知識點也很全面，有凸輪設(shè)計 及結(jié)構(gòu)分析，還有援助齒輪，圓錐齒輪的設(shè)計及電動機的選擇等，還有CAC圖， 以及各種設(shè)計方案的比較，這不僅培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用大學(xué)四年里所學(xué)的理論知識 和生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，還培養(yǎng)出了我們的團隊合作精神。全體組員共同探討，解決了許多個人無法解決的問題。 同時，我深刻地認識到了自 己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足。 由于這次設(shè)計時間緊迫，有很多地方還 有不足，有待改進，今后的學(xué)習(xí)過程中，我會更加認真努力學(xué)習(xí)！由于在設(shè)計