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32. 设计得目得33. 设计得原理34. 设计要求及任务45. 参数得选择56. 方案设计及分析57. 方案得确定及其分析88. 变速箱得设计159. 总体设计及其布局1610. 实体搭建1711. 总结1812. 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得运动 且工作平稳。缺点一一四杆机构得低副

2、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，绘图以及运用计算机与技术资料得能力；（5）通过编写说明书，培养

3、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

4、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 100x20 060015314 4 0B 9 87443 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.计算公式：(1)令Lab = Li, Lcd=L3, Lac=LG/摇块与导杆得最大摆角(pmax ,(p

5、max =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+ LiSinq)i )/ Li cosq)i(9)o)3 = Li(jOicos (pi-q)3 / sinq)3(1

6、0) 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（14）故滑块2相对于D点得加速度（即滑块2在导杆上得相对加速Sc) a r 为Sr= S3 3bc(15)确定滑枕得位移(Sd)、速度(Vd)与加速度(3d)得方程式Xd=L3 cos(p3Sd二 0、5II + Xd对 Sd 求一次导数得 Vd=-L 3 cosq)3/ sin(p3a D=( 2Xdo)32Te3 ) /( s in(p3)?B.参数及其计算：T 二600mm丄ac

7、- L6 =36 0 mm, K= 3、2，转速 n=16 r /mi n ,最 大冲程Hmx=500rnm、带入上述公式可得(Pmax 2 arc l an (Hmx/2T )4 5、3Lab=Li=L6(Z2)=L6 ()=0. 1795mLcd 二 L 3二 T /Sin(p3 二0.645mo)i = 一 nn/50=-lx 67r a d /s(p3 = a r etan (Lg+ Li s inq)i) / L I c o s(pi=ar c ta n (0 3 6 + 0 1 7 9 5s in(p】)/0、1 795 c 0 s(piVd =L3 co s(p3 / s i n

8、(p3=O 645 cos(p3/si n(p3Xl 二 0、6 4 5 c 0S(p333=0、1795*(-2、67) * (sinq)i si n(p:i)3 = V bc/ Lbc* (3i 2 a)3)= _3】sin (pi(p3)cos(p3(3】-2o)3)/ cosq)iaD=( 2Xd(a)32 Tea ) / 18 cos3d =0、201 c o s(p3*(sinq)n sin(p3) 2+ 06 coisin (pi -(p3 cos(p3(coi一2a)3)/cos(p i / (Si n(p3)2其中，(p3= arc t a n (0 36+ 01 8 sin

9、q)i) / 0 18 co s(pic.软件模拟及其仿真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

10、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/103 )远休止：2 ji/5=180=0, 2 Jt/54 )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

11、取O = +。 计算结果见下表2：asXya0003 105027. 004 6 23 0 8、821610053. 80 3 923 0 5、29 5 234560-9 6、8 536357 0 9 863500-6 1、844344. 4 9 2835 520-2 9、7939328 65 2 33600-Os 9 87443 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=

12、14 4 Or/miriT经过减速箱后输出转速为n=40r / min、 各齿轮得参数：ZmadhPs1201202018、795062、950 8251、2512、252217、53、141、572201202018、79 50 62、9508251、2512、252217、53、141、573801208075、180252、95 08251、2512、258277、53、141、57201202018、7 95 062、 95082 51、2512、252217、53、141、57460120605 6、3851 92、9508 2 51、2512、256257、53、141、57201

13、202018.795062 . 9 508251、2512、252217、53、141、575601206056、385192、95 08251、2512、256257、53、1 41、57相互啮合得齿轮之间得齿距a如下表:与与与与2 0 mm5 0mm4 0 mm4 0 mm九、总体设计及其布局:111.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

14、。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