一工作原理及主要運動過程講解學習

一·工作原理及主要運動過程洗瓶外表面轉動的導軌帶動瓶轉瓶沿導軌前進各主要構件的動作可分解為:1.瓶子:旋轉(導軌帶動)、沿導輥前進2.導輥:旋轉(電機驅動)3.刷子:旋轉、垂直移動二.原始數(shù)據(jù)及設計要求1.瓶子尺寸,大端直徑80MM,長200MM2.推程:600MM3.關于運動方面:近勻速推瓶,平穩(wěn)接觸和脫離瓶子,快速返回,空載行程的平均速度為工作行程速度的3倍

三.初步分析基于設計要求,為實現(xiàn)速度比為3,則考慮在推頭部分選用具有急回特性的機構.另外,為保證運送的安全性、便捷性,需將瓶子平放,故導輥只能也水平放置.具有急回特性的基本機構曲柄搖桿機構圖1偏置的曲柄滑塊機構擺動導桿機構另外還有:凸輪機構齒輪與齒條的組合橢圓齒輪等等綜上所述,考慮采用擺動導桿機構為推頭部分的藍本,且推桿必然垂直于導輥的端面.關于送瓶部分:由于每次只能運送一個瓶子,且限于推桿平行于導輥的位置,所以要想完成送瓶子過程,則送瓶子的輸送帶應該垂直于推程.由于推桿的來回伸縮會經(jīng)過送瓶帶,所以每次只有等推桿返回后才能送上下一個瓶子,這就引入一個間歇機構.常見的間歇機構槽輪機構棘輪機構不完全齒輪棘輪機構工作時有較大的沖擊和噪聲,且運動精度較差槽輪機構機械效率高,平穩(wěn)轉位,但由于其運動是從軸輸出的,

不適于本機所要求的環(huán)境擒縱輪機構

振動周期不穩(wěn)定結合本機考慮

所以選用齒輪與齒條機構和槽輪機構組合來作為送瓶機構最終成型方案由于要求滿足行程系數(shù)比為3，故以牛頭刨推頭部分(及擺動導桿機構)的兩極限置進行計算.如圖:已知條件為∠OAB=90°,∠OBA=45°,CE(總推程，E為另一個極位)=600,CD=CE/2=300,所以BD=300,而擺桿長為BC=300√2≈424.26,OA與AB的值可任意取,但兩者是相等的，只要保證O為一個周轉副即可,所以取OA=AB＝128.5,OB=181.6.但由于SOLIDWORKS所采用的造型限制,所以把CE這條線向上平移了,由于角不變,連桿長也不變,所以這種改變是不影響機構的行程系數(shù)比的.要求的工作行程的平均速度為45MM/S,而空回的速度為135MM/S,工作所用時間=600/45≈13.3秒,回來所用時間=600/135≈4.4秒,所以總時間應為17.7秒,因為題目中所要求的皆為平均速度,所以為了變于計算取推頭來回一趟的總時間為18秒,即曲柄轉一周的時間為18秒,所以其角速度為2∏/18=∏/9rad/s≈0.3491rad/s.對于齒輪齒條組成的間歇送瓶機構,齒條上會每隔90mm固定安放一個隔架板(以相鄰隔架板的中心來定,板寬約為10mm),每兩個隔架板中放一個瓶子,推頭每進行一個來回,要讓齒條移動送上下一個瓶子,但若齒條連續(xù)動則會影響推頭的往復運動,所以送瓶機構要有間歇性.因為齒條每移動90mm給定耗時為0.5秒(0.5*135=67.5,,只要推桿頭的設計小于600-67.5+200=732.5,就能保證移動的齒條不會碰到推頭,即安全,另:200為齒條的寬度)所以齒條的線速度V=90/0.5=180mm/s,因為齒輪齒條嚙合,所以齒輪分度圓上的線速度為180mm/s,根據(jù)V=ш*r,量得d=66.051,r=d/2=33.0255,所以其角速度為180/r=5.45rad/s,即與三個小齒輪相固結的軸的角速度為5.45,即槽輪的角速度為ш=5.45=(Л/2)/t′→t′≈0.28S槽輪的計算對于槽輪機構t′為槽輪的運動時間,t"為主動撥盤轉一周的總時間,且依據(jù)公式由t′/t"=1/4=>t"=2Л/ш=1.15S,所以帶動撥盤轉的軸的角速度ш′=2Л/(2Л/ш)=ш.依據(jù)生長情況,設定槽輪的槽數(shù)為4,主動撥盤的圓銷數(shù)為1,根據(jù)實際機械所允許的安裝的空間尺寸,確定中心距L為140,圓銷半徑r為10,再根據(jù)課本所給出的幾何關系,由下列各式(4)求出其他尺寸:φ=45=αR=Lsinφ=Lsin(Л/z)=98.99s=Lcosφ=98.99h≥s-(L-R-r)=67.98且撥盤軸的直徑≤2(L-s)=82.02輪槽軸的直徑<2(L-R-r)=62.02對于輪系初步的設計為盡量用一臺電機驅動整個系統(tǒng),用定軸輪系來實現(xiàn)不同的機構有不同的轉速.設機箱上的齒輪1與曲柄同轉速,設其角速度為Ш1,同理帶動主動撥盤的軸是隨機箱上的齒輪2轉動的,設其角速度為Ш2,同樣,為刷瓶子方便,設導輥的角速度與機箱上的齒輪3相同為Ш3,輪刷的角速度與機箱的齒輪4相同為Ш4.已算出Ш1≈0.35,Ш2≈5.45,所以齒輪1與齒輪2的傳動比為0.35/5.45=7/1