机械课程设计之洗瓶机目录机械原理课程设计--洗瓶机学校：专业:机械设计制造及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：2013年6月17日目录页脚内容2目录前言(1)目录(2)1设计任务书(3)1.1设计题目(3)1.2设计任务(3)1.3设计要求(3)1.3.1工作原理(3)1.3.2原始数据(3)2机械运动
方案
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设计(4)2.1
分析
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设计要求(4)2.2推瓶机构选择(4)2.2.1凸轮－铰链四杆机构方案(4)2.2.2五杆组合机构方案(5)2.2.3曲柄摇杆机构(5)2.3运动方案的比较和拟定(6)3机械总体结构设计(6)3.1机械总体结构的设计(6)3.2机械工作循环图的编制(6)4机械传动系统设计(8)4.1机械传动系统传动比的计算(8)4.2机械传动系统机构的设计(9)5执行机构和传动部件的结构设计(9)5.1计算分析(9)5.2结构设计(9)6主要零部件的设计计算(10)6.1曲柄摇杆机构(10)6.2传动机构(12)7最终设计方案和机构简介(13)8小结(15)9致谢(16)10参考文献(17)11附录一(18)12附录二(19)13附录三(20)页码右对齐1设计任务书1.1设计题目页脚内容2页脚内容2表1-1洗瓶机的技术要求（写自己的技术方案）方案号瓶子尺寸/（直径×长）/(mm,mm)工作行程/(mm)生产率/(个/min)急回系数K电动机转速/(r/min)Aφ100×200600331440Bφ80×18050043.21440Cφ60×15042053.5960Dφ60×18050053.514401.2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。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。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。1.3设计要求1.3.1工作原理为了清洗瓶子，需将瓶子推入同向转动的导辊上，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。它的主要动作是将瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程中将瓶子旋转以及将刷子转动。1.3.2原始数据（1）瓶子尺寸：长度L=180mm，直径D=60mm。（2）推进距离S=500mm，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5个的要求，推程的平均速度v=53.57mm/s，返回时的平均速度为工作时的平均速度的3.5倍。目录（4）电动机转速为1440r/min。（5）急回系数3.5。页脚内容2目录2机械运动方案设计2.1分析设计要求洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、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2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2-1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推瓶机构选择推瓶机构的方案：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。运用前述设计的思想方法,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，有如下方案(如下图所示)2.2.1凸轮－铰链四杆机构方案如图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，所以要注意度过死点的措施。页脚内容0目录2.2.2五杆组合机构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4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页脚内容2目录图2-2-2五杆组合机构的方案2.2.3曲柄摇杆机构根据设计要求，一般可首先考虑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要求，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。有如下方案：图2-2-3曲柄摇杆机构方案2.3运动方案的比较和拟定(1）凸轮－铰链四杆机构方案：分析该方案可知，原动件是凸轮，而曲柄作为从动件，有死点，必须设计有足够的措施冲过死点。由于工作行程要求是直线或近似直线，所以杆长有一定的设计限制，为设计满足要求的急回系数，还需设计合适的凸轮轮廓曲线。（2）五杆组合机构方案在五杆机构中，有两个输入构件，按照预定的轨迹要求和急回系数，设计杆长和基础构件的轮廓曲线。设计的方法主要为解析法和图解法，前者精确但计算复杂，后者相对简单但有一定的误差。总体难度较大。（3）曲柄摇杆机构该机构此机构有较好的急回运动特性，可达到题目要求的回程速度是推程速度的3.5倍。可设计出满足要求的机构运动方案。综上所述，采用曲柄摇杆机构的方案显然较有优势，省去了设计凸轮轮廓曲线的繁杂。有较强的可操作性。页脚内容2
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