洗瓶机机械原理课程设计

1、洗瓶机推平机构得改进设 计 J 专业:.机械设计制造及其自动化 姓名： 指导教师： 2012年6月1 0日 目 录 1. 设计得课题3 2. 设计得目得3 3. 设计得原理3 4. 设计要求及任务4 5. 参数得选择5 6. 方案设计及分析5 7. 方案得确定及其分析8 8. 变速箱得设计15 9. 总体设计及其布局16 10. 实体搭建17 11. 总结18 12. 参考文献 一、设计得课题： 推瓶机构得改进设计：优点一一洗瓶机曲凸轮机构与四杆机构协调运动完 成，这种组合可以很好得对推头进行控制，不仅结构简单体积小，安装后便于 调试而且从经济得角度来瞧也很节省材料。其中凸轮轴能很好得协调推头

2、得运动 且工作平稳。缺点一一四杆机构得低副间存在间隙，杆较多，容易产生误差，累 积误差较大不能实现精确运动。冲击震动较大，一般适用于低速场合。以上优 点就是我们要保持得方面，缺点就就是我们本次设计所要改进得. 二、设计得目得： （1）使学生初步了解机械设计得全过程，得到根据功能需要拟定机动方案得 训练，初步具备得机构选型、组合与确定运动方案得能力； （2）以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章得理论与方法 融会贯通起来，进一步巩固与加深所学得理论知识； （3）使学生掌握机械运动方案设计得内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有 一个较完整得概念； （4）进一步提高学生运算，绘图以及运

3、用计算机与技术资料得能力； （5）通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结得能力； （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得能力 与创新能力。 （7）进一步巩固与加深所学得基本理论、基本概念与基本知识，培养学生分 析与解决与本课程有关得具体机械所涉及得实际问题得能力,使学生熟悉机 械系统设计得步骤及方法，其中包括选型、运动方案得确定、运动学与动力 学得分析与整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以 及查阅与使用文献得综合能力 三、工作原理： 如图所示，洗瓶机有关部件得工作示意图。洗瓶机主要有推瓶机构、导轮机 构、转刷机构组成如图所示，待洗得瓶子放在两

4、个同向转动得导轮上，导幅带 动瓶子旋转。当推头M把瓶子向前推进时,转动着得刷子就把瓶子外面洗净。当 前一个瓶子将洗涮完毕时后一个待洗得瓶子已经送入导輕待推。 四、设计要求及任务： 表1洗瓶机得技术要求 方案号 瓶子尺寸(直径X 长) (mm,mm) 工作行程(m m) 生产率/ (个/mi n ) 急回系数 K 电动机转速/ (r/mi n ) A 100 x20 0 600 15 3 14 4 0 B 9 8744 3 0 9、9 984 山上表格最右侧得数据可知推程阶段压力角满足条件，故所选基圆正确。 用描点法得凸轮得轮廓线如下：图1 1 图12 推杆得位移曲线如下: X方向得运动方程 A

5、.计算公式： (1)令Lab = Li, Lcd=L3, Lac=LG/摇块与导杆得最大摆角(pmax , (pmax =2 a rctan ( Hmax / 2 T ) (2) 极位夹角0= (K-l) /(K+l) 80,其中K为行程速比系数 (3) 曲柄长度 LAB=Li = Lr (/2) = L6(/2) (4 )导杆长度 Lcd=L3=T / S i n(ps (5 )曲柄得角速度3i二-nn/30式中负号就是指曲柄1得转向为顺时针方 向与规定得逆时针方向为正向反。 (6 ) Lbc二 L i Cos(py Cos(p3 Sr=L3 - Lbc (8 ) ta n(|)3= ( L

6、 6+ LiSinq)i )/ Li cosq)i (9)o)3 = Li(jOicos (pi-q)3 / sinq)3 (10) VBC=一L)a)isi n (pi-(p3) (11) Vr=L,0 3C o s(p3/ s i n(p3+ Litoisin (pi_ 2( V$ 33+L33)c 0 s(p3 /s i n(p3 Y方向得位移 控制推杆沿着Y方向得凸轮 (1)在设计时先要确定凸轮机构得基本尺寸 设初步确定凸轮得基圆半径为= 310mm。其次要选定推杆得运动规律，因为此凸 轮只控制方向而为对推头水平推瓶子有影响，故推程与回程均选一次多项式。 (2 )求凸轮得轮廓线(周期为

7、4s) 方法：利用解析法设计凸轮得轮廓线 对于对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构，凸轮得轮廓线得坐标可根据 X 二(S+s) +e,y=(S+s) -e J I；111 eO 、 S = 上式简化为 X 二(+s),y= (+s)(a) Llj sam软件得出得图(7-4)可知:推程所需得时间就是大概为7T / 1 0 ,回程 所需得时间就是3 T/10o 111于回程时间极短,因此近休止得时间不可以为7T/10 /(2)、必须提前一些。综合上述情况，我们小组经过分析认为，近休止得时间为 5T/ 1 0, 1)近休止:二n 二 0 =o, JI 2)推程阶段：=3 n/1 0 =h / =0, 3n

8、/10 3 )远休止：2 ji/5 =180 =0, 2 Jt/5 4 )回程阶段：=3n/10 =h 1 / = 0, 3 n / 1 0 (2)推程段得压力角 取计算间隔为，将以上各相应值代入式(R中计算凸轮轮廓线上各点得坐标值。 在计算时：在推程阶段取。二，在远休止阶段取。二，在回程阶段取o二+,在 近休止阶段取O = +。 计算结果见下 表2： a s X y a 0 0 0 3 10 5 0 27. 004 6 2 3 0 8、8216 10 0 53. 80 3 92 3 0 5、29 5 2 345 60 -9 6、8 536 357 0 9 86 350 0 -6 1、844

9、344. 4 9 28 35 5 20 -2 9、7939 328 65 2 3 360 0 -Os 9 8744 3 09、9 984 山上表格最右侧得数据可知推程阶段压力角满足条件，故所选基圆正确。 用描点法得凸轮得轮廓线如下： 图71 推杆得位移曲线如下: 图7-2 八、减速箱设计 减速箱结构简图如下： 此减速装置为定轴轮系，动力从齿轮输入，从齿轮输出，传动比为 = =36 故原动力电机转速n=14 4 Or/miriT经过减速箱后输出转速为n=40r / min、 各齿轮得参数： Z m a d h P s 1 20 1 20 2 0 18、7 9506 2、950 8 25 1、 2

10、5 1 2、 25 2 2 1 7、 5 3、 14 1、57 2 20 1 2 0 20 18、79 5 0 6 2、950825 1、25 1 2、 25 2 2 1 7、 5 3、 14 1、57 3 80 1 2 0 80 75、18025 2、95 0 825 1、25 1 2、 25 8 2 7 7、 5 3、 14 1、5 7 2 0 1 20 20 18、7 9 5 06 2、 9508 2 5 1、 25 1 2、 25 22 1 7、 5 3、1 4 1、57 4 60 1 2 0 60 5 6、385 1 9 2、950 8 2 5 1、25 1 2、 25 62 57、

11、 5 3、 14 1、57 20 1 20 20 18.79506 2 . 9 508 25 1、25 1 2、 25 22 17、 5 3、1 4 1、5 7 5 60 1 20 60 56、38519 2、95 0 825 1、25 1 2、 25 6 2 57、 5 3、 1 4 1、5 7 相互啮合得齿轮之间得齿距a如下表: 与 与 与 与 2 0 mm 5 0mm 4 0 mm 4 0 mm 九、总体设计及其布局: 11 1.电动机2勘3减速箱47涡轮8-9皮带轮10-11轮12.推头M 13-15 16导棍17刷子 十、实体搭建 在设讣得最后阶段，我们小组到机械实验室对我们设计得方

12、案进行了实体模 型搭建。下面就是我们搭建好得曲柄摇杆机构一凸轮机构： 十一、心得体会： 该洗瓶机得设计方案就是严格按照设计任务书得要求设计得。设计思路 简单、清晰，能满足预定得设计要求。 在任务书得编制过程中，我们严格按照选题要来制定任务书，因为好得 任务书方能设计出好得方案只有严格要求，才能有所收获。在确定机构运动 方案时，我们集思广益，提出了许多方案；（旦我们坚信只有一个最优方案，那就 就是用最少得材料，最简单得原理完成任务要求。终于我们确定了如上所述 得设计方案机构运动得方案既定，接着我们开始利用提供得物料设计传动系 统，传动系统中，理论上只要满足传动比即可满足要求，中间过程不必设计， 但在现实得设汁中就是不存在得。综合了经济与技术要求，我们设计得传动系 统主要以简单得渐开线齿轮为主，以带轮为辅助，在加以必要得锥齿轮，即达 到了设讣要求。执行机构得设计就是整个设计得核心，它得设计好坏直接关 系到设计任务要求能否顺利完成。在这一机构得设计中，我们主要利用A otouCAD软件直接按照急回与行程要求进行计算机辅助设计，准确且迅速， 完全能达到设计要求。在最后得整体机械方案设计中，我们考虑了现实得可操 作性，确定了最后得