机械原理课程设计之洗瓶机

1、机械原理课程设计说明机械原理课程设计洗瓶机教员：机械与电气工程学院专业：机械设计、制造和自动化年份：2014年学生姓名：郭凡学校编号：07讲师：金小组成员：刘斌玉龙2016年1月摘要机械原理课程设计是使学生全面系统地掌握和深化机械原理课程基本原理和方法的重要环节。它也是一门培养学生在机械运动方案设计、创新设计和各种机构的分析与设计方面用计算机进行工程实践的能力的课程。培养学生综合运用所学知识、理论联系实际、独立思考和分析问题、创新的能力。洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构和旋转刷机构组成。送瓶机构主要将瓶子送到两个同向旋转的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推动头向前推动瓶子时，旋转的刷子会清洗瓶子的外

2、部。清洗后，出瓶机构将瓶子送出。我设计的是一个非常简单的洗瓶装置。传送带用作进瓶机构。瓶子放入后，推头变成内刷。推动时，先清洗瓶子的内部，然后用外刷清洗外部。当推头推动瓶子时，瓶子的内部和外部被清洁。在通过导辊后，瓶子沿着瓶子出口轨道滑入盒子。因为专业知识不够，设计有很多缺陷，可能不太实用，但我还是从工作中学到了很多。内容1.设计任务手册31.1设计主题41.2洗瓶机技术要求41.3设计任务51.4原始数据52、机械运动方案设计62.1分析和设计要求62.2推瓶机构设计63.奶瓶喂养装置设计73.1给瓶装置7示意图3.2槽轮机构设计83.3运动协调设计84.洗瓶装置8的设计4.1洗瓶装置示意图

3、84.2洗瓶设计说明8V.推瓶机构的设计95.1推瓶起点9的设计5.2推瓶终点设计9六.洗瓶机10总体方案设计6.1总体规划和规划11的运动描述七.课程设计概要12参考文献131.设计任务1.1设计主题洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构和旋转刷机构组成。待洗的瓶子放在两个同向旋转的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M向前推动瓶子时，旋转刷清洁瓶子的外部。当当前瓶子被清洗时，后一个待清洗的瓶子已经被送入导向辊被推动。如图1所示。1.2洗瓶机的技术要求：表1.1洗瓶机的技术要求方案编号瓶子大小(长直径)嗯，嗯工作行程毫米生产力每分钟快速返回系数k电动机转速r/minA1002006003314401.3

4、设计任务(1)。洗瓶机应包括齿轮、平面连杆和其他常见机构或组合机构。学生应提出两个以上的设计方案，并在分析比较后选择一个。(2)。设计传动系统并确定其传动比分布。(3)绘制机器的机构运动方案示意图和运动循环图。(4)设计满足运动要求的组合机构，分析从动杆的运动。也可以设计平面连杆机构来实现运动轨迹和分析平面连杆机构的运动。画一张运动图。(5)。其他机构的设计和计算。(6)。编写设计计算说明。1.4原始数据(1)瓶子尺寸：长度L=100毫米，直径d=200毫米(2)推瓶距离S=600mm毫米，推瓶机构以近乎均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶体，然后推瓶头迅速回到其原始位置，准备进入第二个工作循环

5、。(3)根据每分钟3个生产率的要求，推进过程的平均速度v=45mm毫米/秒，平均返回速度是平均工作速度的三倍。(4)、mot(5)快速返回系数3。二、机械运动方案设计2.1分析和设计要求按照名称，洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构和毛刷旋转机构组成。所设计的推瓶机构应使推瓶头M以几乎均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推瓶头迅速回到其原始位置，为第二个工作循环做准备。根据设计要求，推头m可沿图1所示的轨迹运动，推头m应在工作行程中匀速直线运动，在工作段前后变速运动，返回时快速返回。图1推头m的轨迹对于这种运动要求，如果采用单一的普通机构不容易实现，通常要结合几个基本机构，设计组合机构。当设计

6、组合机构时，通常可以首先考虑满足轨迹要求的机构(基本机构)，而当沿着轨迹移动时，可以通过改变基本机构的驱动构件的移动速度来满足速度要求，即，将其与输出可变速度的附加机构组合。2.2推瓶机构设计推瓶机构方案：根据上述设计要求，推瓶机构应为具有快速返回特性的机构。为了提高工作效率，首先，行驶速比的变化系数K应尽可能大；在推动过程(即工作过程)中，推动头应线性或近似线性移动，以确保工作的稳定性。这些运动要求可能无法满足，但推瓶内的推瓶头的运动轨迹必须至少近似直线，以确保安全性。推头的运动要求主要是满足快速返回特性。满足急回特性的机构主要有曲柄滑块机构、曲柄旋转导杆机构和曲柄摆动导杆机构。采用上述设计

7、方法，并考虑到机构的快速返回特性和推杆头的往复直线运动，机构根据需要采用摆动导杆机构。2.2.1凸轮铰链四杆机构方案如图2所示，铰链四杆机构的连杆2上的点m遵循近似所需的轨迹，并且点m的速度由凸轮通过构件3的变速旋转以恒定速度旋转来控制。因为该方案的曲柄1是从动构件，所以应该注意通过死点的措施。图2凸轮铰链四杆机构示意图3.给瓶装置的设计3.1给瓶装置示意图图3-1给瓶装置示意图3.2槽轮机构设计我的设计是当活动刻度盘(凹口盘)以恒定速度旋转一周时，从动滑轮旋转90度，同时驱动皮带的导杆也转动90度，并且应该等于一个瓶子的长度。所用的时间用于洗瓶设备一次往返，即T=20s秒：主动刻度盘角速度w

8、=2/20s=0.314rad/s3.3运动协调设计这里，我选择槽轮间隙机构作为进瓶的主要部件，它负责将瓶子转移到洗瓶装置。因为根据3/min的生产率，每次洗涤需要20秒，所以我设计驱动转盘旋转一个周期，使得从动转盘每20秒旋转90秒，然后当它旋转90度时的距离等于瓶子的长度，即200毫米，那么驱动滑轮1的半径R1可以被确定，因为s=v1 * R1=200毫米，v1=W*R1，从3.2可以看出：W=0.314rad拉德/s，所以R1 4.洗瓶装置的设计4.1洗瓶装置示意图4.2洗瓶设计说明这里的推头是专门设计的刷子，能够清洗内表面，比瓶子的内径稍大。当瓶子落下时，在推头的作用下，刷子会对后面的

9、外表面产生阻力，使得内刷可以很容易地插入到瓶子中，并且在推头的挡板到达瓶口后，瓶子可以被推开。随着导辊的旋转，瓶子的内表面和外表面被很好地清洁。此外，值得注意的是，由于内刷延伸到瓶子中，因此有必要使用较软的刷子来容易地延伸到瓶子中，而无需上图显示，当推瓶刚开始时，凸轮转到最高点，推杆回到最左端。这时，瓶子供给装置只发送下一个瓶子。用推杆将内刷插入瓶子中。刷毛尽可能由软材料制成，以便于将内刷插入瓶子。这样，由于凸轮带动推杆的内刷先伸入瓶内，当推头挡板到达瓶口时，瓶子被推杆推动，推头推动瓶子移动并清洁外表面，直到导辊完成。5.2推瓶终点设计说明5.2.1终点设计草图5.2.2推瓶终点设计说明上图显

10、示，当瓶子被推到终点时，凸轮转到最低点，推杆回到最右端。此时，瓶子在推杆的作用下到达导辊的末端。在重力的作用下，瓶子随着刷杆沿着内刷滑入出瓶轨道。刷杆和刷毛尽可能由软材料制成，以便于瓶子滑入出瓶滑道。这样，当凸轮带动推杆中的刷子先从瓶子中退出时，瓶子滑出内刷后，瓶子会从瓶子滑道中掉出，推动头会继续做恢复运动。然而，必须避免死点的产生，以稳定地清洁下一个瓶子的内表面和外表面6.洗瓶机总体方案设计6.1总体规划和规划的运动描述6.1.1总体规划示意图6.1.2计划活动描述首先，动力从电机输出，由于所需速度不是很高，所以需要通过减速箱减速，然后通过皮带传动传递给齿轮1，齿轮1传递给齿轮2，带动轴转动

11、。导辊传动：齿轮3带动齿轮4转动外导辊；然后齿轮4驱动齿轮5，齿轮5又驱动齿轮6转动内导辊。因为齿轮4与齿轮6的尺寸相同，所以齿轮5主要确保两个导辊的相同转向方向，从而确保相同的速度和相同的旋转方向。送瓶机构传动：送瓶机构通过齿轮4带动齿轮7，齿轮7带动的轴转动，轴带动蜗轮B，蜗轮B带动齿轮9，齿轮9带动间歇机构的槽轮完成送瓶。洗瓶机构的传动：洗瓶机构通过齿轮6带动齿轮8，齿轮8带动轴转动，轴带动蜗轮C，然后通过蜗轮10传给齿轮13，齿轮13通过左右小齿轮(齿轮12和齿轮14)传给大小相同的齿轮11和齿轮15，从而保证三个齿轮(齿轮11、齿轮13和齿轮15)的转向和转速相同。三个齿轮依次将动力

12、传递给刷子，瓶子的外表面通过三个外刷子的旋转进行清洁。推瓶机构传动：蜗轮蜗杆a带动齿轮16，齿轮16再传递给凸轮齿轮，凸轮齿轮带动凸轮铰链四杆机构，实现推瓶机构的往复运动。七.课程设计概述机械原理设计课程设计是机械设计与制造及其自动化专业教学活动中不可缺少的重要环节。通过课程设计，我接受了机械设计各方面的培训，对各种机械零件的有机结合有了深刻的理解。本机械原理课程设计主题的知识点也很全面，包括凸轮设计和结构分析、齿轮设计和电机选择、计算机辅助设计绘图以及各种设计方案的比较。这不仅培养了我综合运用多年大学学习的理论知识和实际生产知识解决实际工程问题的能力，也培养了我们的团队精神。所有团队成员一起讨论，虽然只有两个人，但他们解决了许多个人无法解决的问题。同时，我深深意识到自己在理解和应用知识方面的不足。由于设计时间紧张，仍有许多不足之处，需要改进。在未来的学习过程中，我由于我们没有设计经验，理论知识不扎实，设计中不可避免地会有这样那样的问题。例如，选择计算齿轮组时可能会出现错误。如果计算误差是密切相关的或渐进的，计算误差会更大，查表和计算的精度不够准