1、機械原理課程設計說明書設計題目 洗瓶機機械工程學院 機械設計制造及自動化專業班15,11,26號設計者 李偉 徐俊 馬聰指導老師 裘建新 2009年 6月 25日目錄1.設計要求一 設計題目··································&

2、#183;················3二 設計要求································

3、···················3三 設計提示······························

4、;·····················4四 洗瓶機的工藝動作及功能分解 1洗瓶機的動作分解························

5、83;·················5 2工作原理·······························&#

6、183;··················5 3推頭M的設計要求·····························

7、83;············6五 運動方案及選擇 1 方案一（組合機構）··································

8、;······6 2方案二（五連桿機構）······································6 3方案三（凸輪機構）·

9、3;······································74 優缺點的比較及最終方案·········&#

10、183;························7六 傳動方案設計························

11、;·····················8七 機構組合 參數及運動協調設計 1 機構選用·························

12、;······················8 2 機構組合··························

13、83;····················9 3 運動協調設計····························

14、;···············9 4 設計計算·································

15、83;·············9 5 運動循環圖···································

16、··········13八 設計圖紙······································

17、3;·········13久 心得體會·······································&#

18、183;········13十 參考文獻········································

19、········15一 設計題目洗瓶機主要由推瓶機構、導輥機構、轉刷機構組成。如圖11.1所示，待洗的瓶子放在兩個同向轉動的導輥上，導輥帶動瓶子旋轉。當推頭M把瓶子向前推進時，轉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輥待推。圖9.1 洗瓶機工作示意圖洗瓶機的技術要求見表9.2。表9.2 洗瓶機的技術要求二 設計任務（1）洗瓶機應包括齒輪、平面連桿機構等常用機構或組合機構。學生應提出兩種以上的設計方案并經分析比較后選定一種進行設計。（2）設計傳動系統并確定其傳動比分配。（3）繪

20、制機器的機構運動方案簡圖和運動循環圈。（4）設計組合機構實現運動要求，并對從動桿進行運動分析。也可以設計平面連桿機構以實現運動軌跡，并對平面連桿機構進行運動分析，繪出運動線圖。若采用凸輪機構，要求用解析法設計凸輪。（5）其他機構的設計計算。（6）編寫設計計算說明書。（7）學生可進一步完成：洗瓶機推瓶機構的計算機動態演示等。 三 設計提示 分析設計要求可知：設計的推瓶機構應使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平穩地接觸和脫離瓶子，然后推頭快速返回原位，準備第二個工作循環。根據設計要求，推頭M可走圖11.3所示軌跡，而且推頭M在工作行程中應作勻速直線運動，在工作段前后可有變速運動，回程時有急回特性。推頭

21、M運動軌跡對這種運動要求，若用單一的常用機構是不容易實現的，通常要把若干個基本機構組合起來，設計組合機構。 在設計組合機構時，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機構（基礎機構），而沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變基礎機構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組合。實現本題要求的機構方案有很多，可用多種機構組合來實現。四 洗瓶機的工藝動作及功能分解 1 洗瓶機的動作分解（1） 刷子的轉動。（圖1A）（2） 導輥的轉動帶動瓶的轉動。（圖1B)（3） 推頭M的定軌跡移動。（圖1C） 2 工作原理圖1A圖1B圖1C3 推頭M的設計要求 推頭M在長為600MM的工作行程中，作速度為

22、45MM/S的勻速直線運動，在工作段前后有平均速度為135的變速運動，回程時具有K=3的急回特性。五 運動方案及選擇方案一 （組合機構）方案二 （五連桿機構） 方案三 （凸輪機構） 優缺點的比較及最終方案方案一：方案一的結構簡單，成本低。但組合機構行程過長，生產效率較低不能滿足要求。方案二：結構合理但運動軌跡不能滿足要求，而且計算量要求過于復雜，精確度不高。方案三：（最終采納方案）凸輪設計合理，行程滿足設計要求，生產效率滿足，偏差小，故采納此設計方案。六 傳動方案設計 按照設計要求，每分鐘要求清洗三個瓶子，所以分配軸3的轉速為3R/MIN，選取額定轉速為1440R/MIN的電動機，總傳動比I總

23、=1440/3=480R/MIN，傳動系統采用3級減速機構，第一級為蝸輪蝸桿，選取傳動比為80.第二級為齒輪減速，傳動比為3.第三級為錐齒輪傳動，傳動比為2。選取齒輪M=4，Z1=23=Z3.Z2=29=Z4。4七 機構組合 參數及運動協調設計1 機構選用 驅動方式采用電動機驅動，由已知的洗瓶機功能分解，分別選擇相應的機構以實現各項功能。見表3表32 機構組合三個機構相互配合，實現旋轉，滾動，推送的負荷運動，緊湊銜接帶動機構，考慮合并使用。3 運動協調設計輸送由凸輪-全移動副絲桿機構負責，負責推動推頭的凸輪周轉一圈完成一次工作循環。完成整個洗瓶工作，其他的齒輪機構作為輔助機構，從而組成整個洗瓶機的工作流程。4 設計計算（1）原理作圖法簡便，直觀，但作圖誤差較大，難以獲得凸輪輪廓曲線上個點精確坐標，所以按作圖法所得輪廓數據加工的凸輪只能應用于低速或不重要的場合。對于高速凸輪或精確度要求較高的凸輪，必須建立凸輪理論輪廓曲線，實際輪廓曲線以及加工刀具中心軌跡的坐標方程，并精確地計算出凸輪輪廓曲線或道具運動軌跡上個點的坐標值，以適合在數控機床上加工。（2）公式凸輪1（坐標