洗瓶機(jī)課程設(shè)計(jì)方案

1、創(chuàng)新訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：洗瓶機(jī)姓名:班級:學(xué)號:指導(dǎo)老師:11年6月6日目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書3二、機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計(jì)4三、機(jī)械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6四、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算7五、洗瓶機(jī)原理圖9六、創(chuàng)意點(diǎn)9七、心得與體會10八、參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)10一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(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)動的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾帶動瓶子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶子推向前進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)動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)要求見表1。表1洗瓶機(jī)的技術(shù)要求方案號瓶子尺寸(長X直徑)mmmm工作行程mm生產(chǎn)率個(gè)/s急回系數(shù)k電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/m

2、inA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)傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。3 .畫出機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖和運(yùn)動循環(huán)圖。4 .設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動要求，并對從動桿進(jìn)行運(yùn)動分析。也可以設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動軌跡，并對平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析。繪出運(yùn)動線圖。5 .其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。6 .編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。(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)動的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾帶動瓶子旋轉(zhuǎn)，推動瓶子沿導(dǎo)輾前進(jìn)，轉(zhuǎn)動的刷子就將瓶子洗凈。它的主要動作是將瓶子沿著導(dǎo)輾推動，瓶子推動過程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動。2

3、.原始數(shù)據(jù)(1)瓶子尺寸：長度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/§返回時(shí)的平均速度為工作時(shí)的平均速度的三倍。(4)電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min。(5)急回系數(shù)3。二、機(jī)械運(yùn)動方案設(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)輾機(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

4、跡，而且推頭M在工作行程中應(yīng)作勻速直線運(yùn)動，在工作段前后可有變速運(yùn)動，回程時(shí)有急回。圖2推頭M運(yùn)動軌跡對這種運(yùn)動要求，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)構(gòu)組合，起來，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)動時(shí)的速度要求，則通過改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動件的運(yùn)動速度來滿足，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，或者近似直線運(yùn)動，以保證工作的穩(wěn)定性，這

5、些運(yùn)動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)動軌跡至少為近似直線，以此保證安全性。推頭的運(yùn)動要求主要是滿足急回特性，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)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄擺動導(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)動的特點(diǎn)，所以根據(jù)要求，本機(jī)構(gòu)采用了擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。1.擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：曲柄的整轉(zhuǎn)可以帶動擺桿左右擺動，以實(shí)現(xiàn)推瓶的作用。在這個(gè)機(jī)構(gòu)中可以通過曲柄轉(zhuǎn)向的設(shè)置實(shí)現(xiàn)兩種速度比，即前進(jìn)時(shí)間大于返回時(shí)間和返回時(shí)間大于前進(jìn)時(shí)間，如圖3圖3如圖所示，若清洗區(qū)位于擺動導(dǎo)桿右側(cè)時(shí)，則當(dāng)曲柄為順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)推瓶推瓶時(shí)間長，返回時(shí)間

6、長的效果，可以達(dá)到工作的平穩(wěn)性與高效性。另外，此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，急回特性顯著，便于制作。(3)清洗區(qū)方案設(shè)計(jì)當(dāng)瓶子進(jìn)入清洗區(qū)域后，可以以多種的運(yùn)動方式實(shí)現(xiàn)過程，可以是圓周運(yùn)動，也可以是直線運(yùn)動。所以我們可以用雙輾清洗機(jī)構(gòu)，其根據(jù)兩根導(dǎo)棍的同時(shí)同向轉(zhuǎn)動帶動瓶子的轉(zhuǎn)動這一原理設(shè)計(jì)的，在這個(gè)機(jī)構(gòu)中瓶子沿著本身軸線做直線運(yùn)動，在工作效率上較其他機(jī)構(gòu)具有一定的優(yōu)勢，而且能夠很好的保證工作的平穩(wěn)性。如圖所示三、機(jī)械總體結(jié)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)動的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾帶動瓶子旋轉(zhuǎn)，推動瓶子沿導(dǎo)輾前進(jìn)，內(nèi)外轉(zhuǎn)動的刷子就將瓶子洗凈。它的主要動作是將瓶子沿著導(dǎo)輾推動，瓶子推動過程中將瓶子旋轉(zhuǎn)以及

7、將刷子轉(zhuǎn)動。要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動作過程：(1)推頭作直線或者近似直線運(yùn)動，將瓶子沿導(dǎo)輾推到指定的位置；(2)在推頭沿直線運(yùn)動推動瓶子移動的程中，瓶子同時(shí)跟著兩同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輾轉(zhuǎn)動；(3)同時(shí),有原動件帶動的刷子也同時(shí)在轉(zhuǎn)動，當(dāng)瓶子沿導(dǎo)輾移動時(shí)，瓶子的外表面就清洗干凈；(4)在瓶子移動過程中青洗內(nèi)表面的刷子同時(shí)在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動，動作結(jié)束，則刷子移出瓶外.(5)瓶子洗凈后離開導(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).四、主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算原始數(shù)據(jù)要求:(1)、瓶子尺寸。大段直徑d=80mm,長200mm。(2)、推進(jìn)距離L=600mm,推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭以接近勻速的速度推瓶，平穩(wěn)的

8、接觸和推進(jìn)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)。(3)、按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度為V=45mm/s,返回時(shí)得平均速度為工作行程平均速度的3倍；(4)、機(jī)構(gòu)傳動性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。根據(jù)要求返回時(shí)的平均速度為工作行程平均速度的3倍；180uK二180-二解：180。+0=(180°-6)x3180-540-3-41-360根據(jù)要求：推程平均速度為v=45mm/s,推進(jìn)距離L=600mm解：先算出推進(jìn)600mm需要的時(shí)間t.45t=600=90口所以推進(jìn)時(shí)曲柄轉(zhuǎn)過的角度為40t=js)根據(jù)極位夾角口=1801-270再根據(jù)角度邛和t求出曲柄的角速度解：=t402

9、70=3-=20.25(/s)在保證推程為600mm的基礎(chǔ)上，不把滑塊裝在連桿的端點(diǎn)和運(yùn)動時(shí)使得滑塊不和機(jī)構(gòu)導(dǎo)輾接觸把把連桿的長度設(shè)為800mm(優(yōu)化運(yùn)動)1801180二3圖4-1曲柄機(jī)構(gòu)如圖4-1,2和2是搖桿的兩個(gè)極限位置，也就是連桿3位移為600mm始末位置，搖桿的極限位置正好和曲柄垂直，又因?yàn)闃O位夾角=900,所以搖桿極限位置時(shí)和曲柄構(gòu)成長正方形。根據(jù)圖可知曲柄1不能碰到連桿3,也不能和B點(diǎn)接觸，這樣都會時(shí)滑塊頂死。所以要確定曲柄1的長度。設(shè)曲柄的長度為，搖桿所夾是角為=900。解：因?yàn)榛瑝K的寬度為40mm,滑塊中心為較鏈連接處。所以LL20嘰晨2-1)L20L48.3mm(1,2)

10、L:二280L：116mm所以48.3<L<116之內(nèi)都可以選，為了節(jié)省材料選曲柄長度為80mm。為了搖桿和滑塊不脫離需確定搖桿長度，設(shè)搖桿長度為S解：s300Sin;S424.2mm為了便于計(jì)算和機(jī)構(gòu)的美觀選用S=500mm瓶子的中心和連桿的中心重合，為使直徑為80mm的瓶子不從兩個(gè)導(dǎo)輾中間掉下來，所以兩導(dǎo)輾之間的中心距要加以確定。設(shè)導(dǎo)輾兩半徑為R=60解：L總；80=2RL總：200mm為了使導(dǎo)輾和瓶子之間產(chǎn)生較大的摩擦力、作圖和計(jì)算的方便把設(shè)為141.4mm根據(jù)推程的要求導(dǎo)輾的長度設(shè)為600mm。毛刷的半徑為30mm,并把毛刷的軸線連桿中心線之間的距離設(shè)為65mm,這樣當(dāng)瓶子

11、經(jīng)過毛刷的時(shí)候下面時(shí)毛刷的毛已經(jīng)由5mm的厚度和瓶子接觸了，毛刷安放在600mm導(dǎo)輾工作臺的正上方且中心距為150mm。五、洗瓶機(jī)原理圖按生產(chǎn)率的要求，推程的平均速度v=45mm/s,返回時(shí)的平均速度為工作時(shí)的平均速度動和過頭者運(yùn)沿指圖5洗瓶機(jī)原理圖的三倍。工藝作分推瓶洗瓶兩部分，具體程如下：推作直線或近似直線動,將瓶子導(dǎo)輾推到定的位置；(2)在頭沿直線動推動瓶子移動的程中，瓶子同時(shí)跟著兩同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輾轉(zhuǎn)動;(3)同時(shí),有原動件帶動的刷子也同時(shí)在轉(zhuǎn)動，當(dāng)瓶子沿導(dǎo)輾移動時(shí)，瓶子的外表面就清洗(4)在瓶子移動過程中青洗內(nèi)表面的刷子同時(shí)在瓶子內(nèi)轉(zhuǎn)動，動作結(jié)束，則刷子移出瓶外；(5)瓶子洗凈后離開導(dǎo)輾

12、，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)六、創(chuàng)新點(diǎn)1、此洗瓶機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單便于操作理解而且機(jī)構(gòu)好連接2、其中的牛頭刨可以有效的控制循環(huán)工序的完成真正做到效率的提高3、其推頭中帶了刷子可以在推動過程中完成瓶子的內(nèi)部清洗從而達(dá)到內(nèi)外清洗的效4、制造經(jīng)費(fèi)低。七、設(shè)計(jì)心得體會機(jī)械原理設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)教學(xué)活動中不可或缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過了課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識。此次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目很有意義考察的知識點(diǎn)也很全面，有凸輪設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析，還有援助齒輪，圓錐齒輪的設(shè)計(jì)及電動機(jī)的選擇等，還有CAE®圖，以及各種設(shè)計(jì)方案的比較，這不僅培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用大學(xué)四年里所學(xué)的理論知識和生產(chǎn)實(shí)際知識解決工程實(shí)際問題的能力，還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神。全體組員共同探討，解決了許多個(gè)人無法解決的問題。同時(shí)，我深刻地認(rèn)識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足。由于這次設(shè)計(jì)時(shí)間緊迫，有很多地方還有不足，有待改進(jìn)，今后的學(xué)習(xí)過程中，我會更加認(rèn)真努力學(xué)習(xí)！由于在設(shè)計(jì)方面我們沒有經(jīng)驗(yàn)，理論知識學(xué)