1、洗瓶機(jī)設(shè)計(jì)一一目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3二.機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)4三、機(jī)械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7四、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8五、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 8六、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9七、最終設(shè)計(jì)方案和機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 10方案設(shè)計(jì)說(shuō)明、設(shè)計(jì)任務(wù)試設(shè)計(jì)一洗瓶機(jī)，能實(shí)現(xiàn)清洗瓶子內(nèi)外表面的功能圖5洗瓶機(jī)原理圖二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì) 要求如圖5所示：瓶子尺寸：大端 直徑 D=80mm 長(zhǎng)度L=200mm , 口 徑 d=20mm推進(jìn)距離S=600mm推瓶機(jī)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(zhǔn) 備進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。按生產(chǎn)率的要求，推程的平均速度 v=45mm/§返回時(shí)的

2、平均速度為工作時(shí)的平均速度 的三倍。工藝動(dòng)作分推瓶和洗瓶?jī)刹糠郑唧w過(guò)程如下：(1)推頭作直線或者近似直線運(yùn)動(dòng)，將瓶子沿導(dǎo)輾推到指定的位置；(2)在推頭沿直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)瓶子移動(dòng)的程中，瓶子同時(shí)跟著兩同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輾轉(zhuǎn)動(dòng)；(3)同時(shí)，有原動(dòng)件帶動(dòng)的刷子也同時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)瓶子沿導(dǎo)輾移動(dòng)時(shí)，瓶子的外表面就清 洗干凈；(4)在瓶子移動(dòng)過(guò)程中，清洗內(nèi)表面的刷子同時(shí)在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)作結(jié)束，則刷子移出瓶 外；(5)瓶子洗凈后離開(kāi)導(dǎo)輾，而推瓶機(jī)構(gòu)急回至推瓶初始位置，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。三、參與人數(shù)23人，每人設(shè)計(jì)一個(gè)方案。四、結(jié)題要求1 、設(shè)計(jì)能能滿足上述一、二兩項(xiàng)要求的機(jī)構(gòu)方案，交繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一張(1號(hào)圖紙)

3、；2 、進(jìn)行傳動(dòng)計(jì)算，交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目圖1 洗瓶機(jī)工作示意圖設(shè)計(jì)洗瓶機(jī)。如圖1所示，待洗的瓶子放在兩個(gè)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾帶動(dòng)瓶子旋 轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶子推向前進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的刷子就把瓶子外面洗凈。當(dāng)前一個(gè)瓶子將洗刷 完畢時(shí)，后一個(gè)待洗的瓶子已送入導(dǎo)輾待推。洗瓶機(jī)的技術(shù)要求見(jiàn)表1。表1洗瓶機(jī)的技術(shù)要求力殺方瓶子尺寸(長(zhǎng)X直 徑)mm mm工作行程mm生產(chǎn)率個(gè)/s急回系數(shù)k電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/minA小 100X2006001531440(2) 設(shè)計(jì)任務(wù)1 .洗瓶機(jī)應(yīng)包括齒輪、平面連桿機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)。2 .設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。3 .畫(huà)出機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖

4、和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4 .設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)要求，并對(duì)從動(dòng)桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。也可以設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu) 以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡，并對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。繪出運(yùn)動(dòng)線圖。5 .其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。6 .編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(3)設(shè)計(jì)要求1 .工作原理為了清洗瓶子，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)瓶子沿導(dǎo)輥前進(jìn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子就將瓶子洗凈。它的主要?jiǎng)幼魇菍⑵孔友刂鴮?dǎo)輥推動(dòng)，瓶子推動(dòng)過(guò)程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動(dòng)。2 . 原始數(shù)據(jù)(1)瓶子尺寸：長(zhǎng)度 L=100mm直徑D=200mm(2)推進(jìn)距離S=600mm推瓶機(jī)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(zhǔn)備進(jìn)入第

5、二個(gè)工作循環(huán)。(3)按生產(chǎn)率每分鐘3個(gè)的要求，推程的平均速度 v=45mm/s返回時(shí)的平均速度為工作時(shí)的平均速度的三倍。( 4)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1440 r/min 。( 5)急回系數(shù)3。二 、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)(1) 分析設(shè)計(jì)要求可知：洗瓶機(jī)主要由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)組成。設(shè)計(jì)的推瓶機(jī)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(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。根據(jù)設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)，在工作段前后可有變速運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)有急回。圖2推頭M運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求，若用單一的常用機(jī)構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)的，通常要把若干個(gè)基本機(jī)

6、構(gòu)組合，起來(lái)，設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)時(shí)，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機(jī)構(gòu)(基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)) ，而沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度要求，則通過(guò)改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)滿足，也就是讓它與一個(gè)輸出變速度的附加機(jī)構(gòu)組合。(2) 推瓶機(jī)構(gòu)選擇推瓶機(jī)構(gòu)的方案：根據(jù)前述設(shè)計(jì)要求, 推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)為一具有急回特性的機(jī)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 ( 即工作行程) 中, 應(yīng)使推頭作直線運(yùn)動(dòng) ,或者近似直線運(yùn)動(dòng) , 以保證工作的穩(wěn)定性, 這些運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡至少為近似直線 , 以此保證安全性。推頭的運(yùn)動(dòng)要求主要是滿足急回特性

7、 , 能滿足急回特性的機(jī)構(gòu)主要有曲柄滑塊機(jī)構(gòu) , 曲柄轉(zhuǎn) 動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。運(yùn)用前述設(shè)計(jì)的思想方法 , 再考慮到機(jī)構(gòu)的急回特性和推頭做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)， 所以 根據(jù)要求，本機(jī)構(gòu)采用了五桿組合機(jī)構(gòu)，由齒輪和四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)1. 凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)方案如圖3所示，錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)的連桿2上點(diǎn)M走近似于所要求的軌跡，M點(diǎn)的速度由等速轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪通過(guò)構(gòu)件3 的變速轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制。由于此方案的曲柄1 是從動(dòng)件，所以要注意度過(guò)死點(diǎn)的措施。圖 3 凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的方案凸輪全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)圖9.6所示為全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)是兩自由度機(jī)構(gòu)，構(gòu)件 2上的點(diǎn)M可精確再現(xiàn)給定的 軌跡，構(gòu)件2 的運(yùn)動(dòng)速度和急回特征由凸

8、輪控制；這個(gè)機(jī)構(gòu)方案的缺點(diǎn)是因水平方向軌跡太長(zhǎng)，造成凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程過(guò)大，而使相應(yīng)凸輪尺寸過(guò)大。圖 9.6 凸輪全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)的方案2. 五桿組合機(jī)構(gòu)方案確定一條平面曲線需要兩個(gè)獨(dú)立變量。因此具有兩自由度的連桿機(jī)構(gòu)都具有精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。點(diǎn) M 的速度和機(jī)構(gòu)的急回特征，可通過(guò)控制該機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輸入構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)得到，如用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)控制等等。圖 9.5 所示為兩個(gè)自由度的五桿低副機(jī)構(gòu)， l 、 4 為它們的兩個(gè)輸人構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系用凸輪、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而將原來(lái)兩自由度機(jī)構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。9.5 五桿組合機(jī)構(gòu)方案三 、 機(jī)械總體結(jié)

9、構(gòu)設(shè)計(jì)為了清洗瓶子的外表和里面，需將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輻上，導(dǎo)輻帶動(dòng)瓶子 旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)瓶子沿導(dǎo)輻前進(jìn)，內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子就將瓶子洗凈。它的主要?jiǎng)幼魇?將瓶子沿著導(dǎo)輻推動(dòng)，瓶子推動(dòng)過(guò)程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動(dòng)作過(guò)程：(1)推頭作直線或者近似直線運(yùn)動(dòng)，將瓶子沿導(dǎo)輻推到指定的位置；(2)在推頭沿直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)瓶子移動(dòng)的程中，瓶子同時(shí)跟著兩同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo) 輻轉(zhuǎn)動(dòng)；(3)同時(shí)，有原動(dòng)件帶動(dòng)的刷子也同時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)瓶子沿導(dǎo)輻移動(dòng)時(shí)，瓶子的外 表面就清洗干凈；(4)在瓶子移動(dòng)過(guò)程中，清洗內(nèi)表面的刷子同時(shí)在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)作結(jié)束，則刷 子移出瓶外.(5)瓶子洗凈后離開(kāi)導(dǎo)輻，而推瓶機(jī)構(gòu)急回

10、至推瓶初始位置，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán).四、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件協(xié)調(diào)配合工作等運(yùn)動(dòng)要求，把原動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩傳 遞到執(zhí)行構(gòu)件(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的力很小，主要工作在于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。可以選擇傳動(dòng)的齒輪 m = 3mm,這樣可以減小傳動(dòng)系統(tǒng)的體積，又可以減少傳動(dòng)齒輪數(shù)，提高效 率。五、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算凸輪一全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu).其主要參數(shù)如下表所示:項(xiàng)目參數(shù)推進(jìn)距離s=600mm推程平均速度v=45mm/s回程平均速度V，=3v六、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)由導(dǎo)輻和刷子組成(1)刷子由三個(gè)互相嚙合的齒輪帶著它們不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，而使它能夠保持不間斷的接觸，清洗污垢。(2)導(dǎo)輻的運(yùn)動(dòng)由定軸帶輪來(lái)完成，兩個(gè)帶輪的同向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)導(dǎo)輻的同向轉(zhuǎn)動(dòng)，而帶動(dòng)瓶子轉(zhuǎn)動(dòng)。(如下圖示)導(dǎo)輯的俯視圖(3)推瓶機(jī)構(gòu)和洗瓶機(jī)構(gòu)組合本機(jī)構(gòu)采用了五桿組合機(jī)構(gòu)( 如下頁(yè)圖示)，齒輪機(jī)構(gòu)，瓶子的運(yùn)動(dòng)分為直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，直線運(yùn)動(dòng)由五桿組合機(jī)構(gòu)