洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書+運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖+運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖

摘要第1章 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)原理及運(yùn)動(dòng)分析TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1推瓶機(jī)構(gòu)的功能原理及工作原理 21.1功能原理 31.2工作原理 4\o"CurrentDocument"1.2推瓶機(jī)構(gòu)工藝動(dòng)作分析及工作循環(huán)圖 4\o"CurrentDocument"第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"1系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思 6\o"CurrentDocument"2方案的評(píng)定及選擇最優(yōu)方案 82.2.1方案的評(píng)定 82.2方案選擇 8第3第3章 凸輪及釵鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)U!\o"CurrentDocument"1凸輪的設(shè)計(jì) 91.1凸輪根本參數(shù)設(shè)計(jì) 91.2凸輪的建模. 12\o"CurrentDocument"2校鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 132.1鉉鏈四桿機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"3凸輪釵鏈四桿機(jī)構(gòu)組合運(yùn)動(dòng)圖 15\o"CurrentDocument"第4章傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布局即部件的選鼬計(jì) 17\o"CurrentDocument"1主要傳動(dòng)系統(tǒng) 171.1運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)及計(jì)算. 171.2皮帶輪的選擇與設(shè)計(jì). 181.3減速器的選擇. 1921\o"CurrentDocument"總結(jié) 2021參考文獻(xiàn)洗瓶設(shè)備主要用于制藥、化工、食品等行業(yè)灌裝前的瓶子清洗.機(jī)構(gòu)裝置,洗瓶機(jī)的推瓶機(jī)構(gòu)的功能利用推頭平穩(wěn)的將瓶子送進(jìn)的一個(gè)過程，在急回到原點(diǎn)，反復(fù)運(yùn)動(dòng)。推瓶機(jī)構(gòu)原理是利用釵鏈四桿機(jī)構(gòu)和凸輪組合成一個(gè)洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)，通過凸輪和釵鏈四桿機(jī)構(gòu)本身特性來完成平穩(wěn)送瓶和機(jī)構(gòu)急回。經(jīng)過多個(gè)方案比照分析，確定比擬適宜方案為凸輪釵鏈四桿機(jī)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)對(duì)推瓶機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇：首先,對(duì)洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的電機(jī)、減速器等主要的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)選擇,同時(shí)對(duì)推瓶機(jī)構(gòu)的凸輪一釵鏈四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了具體參數(shù)化設(shè)計(jì)，使的它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律能更好的實(shí)現(xiàn)其實(shí)際的工作。最后通過對(duì)凸輪的輪廓曲線的調(diào)整和對(duì)釵鏈四桿機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)的局部修改，使推瓶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、工作行程等更加平穩(wěn)流暢。關(guān)鍵詞：洗瓶機(jī)，推瓶機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，釵鏈四桿機(jī)構(gòu)

第1章洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)原理及運(yùn)動(dòng)分析1.1推瓶機(jī)構(gòu)的功能原理及工作原理根據(jù)使用要求或工藝要求設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)，首先考慮的是采用什么功能原理來實(shí)現(xiàn)這些要求。顯然，采用不同的功能原理，其所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)必然也不同。首先了解一下洗瓶機(jī)構(gòu)：附下列圖所示是洗瓶機(jī)有關(guān)部件的工作情況示意圖。待洗的瓶子放在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輻上，導(dǎo)輻帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶推向前進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的刷子就把瓶子外面洗凈。當(dāng)前一個(gè)瓶子將洗涮完畢時(shí)，后一個(gè)待洗的瓶子巳進(jìn)入導(dǎo)輾待推。原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求：⑴瓶子尺寸：大端直徑D=60mm,長(zhǎng)150mm,(如圖2-2所示)推進(jìn)距離1=420mm,推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平衡地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。按生產(chǎn)率的要求，生產(chǎn)率S=18,急回系數(shù)k=3.5,由于S=kx+x,貝I」回程時(shí)間x=4,推程平均速度為v=L/kx=420/14=30mm/s,返回的平均速度為工作行程倍。機(jī)構(gòu)傳力性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推頭M可走附下列圖所示軌跡，而且在L=420mm工作行程中作勻速運(yùn)動(dòng)，在其前后作變速運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)有急回運(yùn)動(dòng)特性。對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求。通常，要用假設(shè)干個(gè)根本機(jī)構(gòu)組合成的組合機(jī)構(gòu)，各司其職，協(xié)調(diào)動(dòng)作，才能實(shí)現(xiàn)。在選擇機(jī)構(gòu)時(shí)，一般先考慮選擇滿足軌跡要求的機(jī)構(gòu)(根底機(jī)構(gòu))，而沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度要求，那么往往通過改變根底機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來滿足。一工作行程，一甌行程，一工作行程，一甌行程，推頭M運(yùn)動(dòng)軌跡圖2-2瓶子規(guī)格圖圖2-2瓶子規(guī)格1.1.1功能原理?2-3 工作示意圖在實(shí)際工作中，要設(shè)計(jì)的機(jī)器往往比擬復(fù)雜，其使用要求或工藝要求往往需要很多的功能原理組合成一個(gè)總的功能原理圖2-3?2-3 工作示意圖首先推瓶機(jī)構(gòu)所采用的功能原理是用機(jī)械能迫使瓶子由工作臺(tái)的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)，那么要求有一個(gè)工作行程為Z往返運(yùn)動(dòng)的推頭，同時(shí)推頭在工作過程中要?jiǎng)蛩?回程時(shí)要快速，能夠滿足此運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以有很多種，如可以設(shè)計(jì)成曲柄-四桿機(jī)構(gòu),或凸輪連桿機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)來完成其工作。要運(yùn)用此功能原理來滿足其工作需要,在運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)方面就要考慮用什么來帶動(dòng)曲柄連桿或凸輪連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng),一般我們都用電機(jī)來完成此項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)功能。其次是轉(zhuǎn)輯機(jī)構(gòu)所運(yùn)用的是機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律，也是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中比擬簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，只需要有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與推瓶機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)餛機(jī)構(gòu)相配合來實(shí)現(xiàn)洗瓶設(shè)備的整體工作功能。它是有兩個(gè)長(zhǎng)圓柱型導(dǎo)餛旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)并且由導(dǎo)輻的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)的，其中導(dǎo)輻只完成其中的旋轉(zhuǎn)功能，移動(dòng)功能是由推瓶機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。最后我們要了解一下轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)所采用的功能原理，它與導(dǎo)輻機(jī)構(gòu)相同運(yùn)用的都是機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律，與其不同的是轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)要有很高的速度來完成其對(duì)瓶子外壁的清洗工作。知道了它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就要進(jìn)一步了解它是由什么機(jī)構(gòu)帶動(dòng)完成其所要求的功能的。推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輻機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)都是由一臺(tái)電機(jī)來提供所有的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律的，這就要求我們對(duì)它們深入分析、研究各構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的聯(lián)系,進(jìn)而的設(shè)計(jì)出符合其聯(lián)動(dòng)規(guī)律的整體設(shè)備，來滿足我們預(yù)期想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。1.1.2工作原理我們對(duì)機(jī)器的認(rèn)識(shí)理論上是對(duì)其功能原理的了解，但實(shí)際的生活生產(chǎn)中，對(duì)機(jī)器的認(rèn)識(shí)最本質(zhì)上還是對(duì)其工作原理上的了解。接下來我們要分析一下洗瓶機(jī)的工作原理：洗瓶機(jī)是由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輯機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)共同來完成它的工作的。根據(jù)上面洗瓶機(jī)工作情況示意圖，首先是由推瓶機(jī)構(gòu)以均勻的速度將瓶子推上工作臺(tái)〔導(dǎo)餛〕,推頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使瓶子一個(gè)一個(gè)不間斷的送上工作臺(tái)進(jìn)行清洗工作，由于瓶子是從靜止到具有一定的速度，推頭和瓶子之間必然存在著一定的沖擊，所以就要考慮推頭的材料不能是剛性材料，要用具有一定韌性的塑性材料以保證在工作過程中不至于將瓶子碰碎。第二，瓶子送到工作臺(tái)的同時(shí)導(dǎo)輻已經(jīng)進(jìn)入了旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)并且噴水機(jī)構(gòu)也開始對(duì)瓶子進(jìn)行噴水，使瓶子隨著導(dǎo)輻的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，安裝在導(dǎo)輻上面旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)刷能夠?qū)⑵孔拥乃闹芏寄軌蚯逑锤蓛鬙1.2推瓶機(jī)構(gòu)工藝動(dòng)作分析及工作循環(huán)圖當(dāng)按機(jī)械的運(yùn)動(dòng)要求或工藝動(dòng)作初步設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案示意圖后，還不能充分反映出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件間的相互協(xié)調(diào)配合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在大多數(shù)機(jī)械中，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往作周期性的運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)中的執(zhí)行構(gòu)件在經(jīng)過一定時(shí)間間隔后，其位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)值呈現(xiàn)出周期性重復(fù)。用來描述機(jī)構(gòu)系統(tǒng)在一個(gè)工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的示意圖稱為機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，又稱工作循環(huán)圖。凸輪旋轉(zhuǎn)角度0°-216°216°-252°252°-324°324°-360°滾子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)升程遠(yuǎn)休止回程進(jìn)休止推頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)工退靜止工進(jìn)靜止工作過程返回準(zhǔn)備推瓶準(zhǔn)備Sii36。?！猈90°S3i直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖推瓶機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易圖第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)得不同，綜合出的機(jī)構(gòu)也就完全不同，這是容易理解的。但是不同的機(jī)構(gòu)卻可以實(shí)現(xiàn)同一運(yùn)動(dòng)規(guī)律，滿足同樣的使用要求，因此就需要從各種運(yùn)動(dòng)性能來評(píng)價(jià)這些機(jī)構(gòu)，以便從中選擇一個(gè)最優(yōu)的機(jī)構(gòu)。根據(jù)上訴的推瓶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求，假設(shè)用單一的常用機(jī)構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)的，通常要把假設(shè)干個(gè)根本機(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)〔根底機(jī)構(gòu)〕，而沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度要求，那么通過改變根底機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)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。實(shí)現(xiàn)要求的機(jī)構(gòu)方案有很多，可用多種機(jī)構(gòu)組合來實(shí)現(xiàn)。如：凸輪一車交鏈四桿機(jī)構(gòu)方案如3-1所示，鉉鏈四桿機(jī)構(gòu)的連桿2上點(diǎn)M走近似于所要求的軌跡，M點(diǎn)的速度由等速轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪通過構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動(dòng)來控制。由于此方案的曲柄1是從動(dòng)件,所以要注意度過死點(diǎn)的措施。圖3-1凸輪一皎鏈四桿機(jī)構(gòu)的方案五桿組合機(jī)構(gòu)方案確定一條平面曲線需要兩個(gè)獨(dú)立變量。因此具有兩自由度的連桿機(jī)構(gòu)都具有精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。點(diǎn)M的速度和機(jī)構(gòu)的急回特征，可通過控制該機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輸入構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來得到，如用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來控制等等。

圖3-2所示為兩個(gè)自由度五桿低副機(jī)構(gòu)，1、4為它們的兩個(gè)輸入構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系用凸輪、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，從而將原來兩自由度機(jī)構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。(c)(c)圖3~2五桿組合機(jī)構(gòu)的方案凸輪-全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)圖3-3所示全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)是兩自由度機(jī)構(gòu)，構(gòu)件2上的M點(diǎn)可精確再現(xiàn)給定的軌跡，構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)速度和急回特征由凸輪控制。這個(gè)機(jī)構(gòu)方案的缺點(diǎn)是因水平方向軌跡太長(zhǎng)，造成凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程過大，而使相應(yīng)凸輪尺寸過大。圖3-3凸輪-全移動(dòng)副四連桿機(jī)構(gòu)的方案圖3-3凸輪-全移動(dòng)副四連桿機(jī)構(gòu)的方案2.2方案的評(píng)定及選擇最優(yōu)方案2.2.1方案的評(píng)定根據(jù)上節(jié)所給出的三種設(shè)計(jì)方案，我們來討論并從中選出較優(yōu)方案進(jìn)行最終的設(shè)計(jì)。首先是凸輪一餃鏈四桿機(jī)構(gòu)：此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝后便于調(diào)試而且從經(jīng)濟(jì)性角度來看，也很適宜。其中凸輪軸能很好協(xié)調(diào)推頭的運(yùn)動(dòng)且工作平穩(wěn)。推頭M能夠近似的完成所要求的工作行程軌跡，主要由各推桿的長(zhǎng)度比例及凸輪的形狀來實(shí)現(xiàn)推回程速度比和推程。但缺點(diǎn)是四桿機(jī)構(gòu)的低副之間存在間隙，桿較多，容易產(chǎn)生誤差，累積誤差大，不能實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)。沖擊、震動(dòng)較大，一般適用于低速場(chǎng)合。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中使用的連桿不多，而且速度不是很快，這種方案可以滿足設(shè)計(jì)要求。其次五桿組合機(jī)構(gòu)的方案五桿組合機(jī)構(gòu)方案，此方案所需要的桿件繁多，設(shè)計(jì)煩瑣，實(shí)際機(jī)構(gòu)尺寸過大，不是很合理的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，性價(jià)比也不高。最后凸輪■全移動(dòng)副四連桿機(jī)構(gòu)的方案是兩自由度機(jī)構(gòu)，構(gòu)件2上的M點(diǎn)可精確再現(xiàn)給定的軌跡，構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)速度和急回特征由凸輪控制。這個(gè)機(jī)構(gòu)方案的缺點(diǎn)是因水平方向軌跡太長(zhǎng)，造成凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程過大，而使相應(yīng)凸輪尺寸過大,不符合實(shí)際要求，空間過大。2.2.2方案選擇右圖圖3~4根據(jù)上述方案的評(píng)定，最終選擇凸輪釵鏈四桿機(jī)構(gòu)作為本次設(shè)計(jì)的推瓶機(jī)構(gòu)方案，如圖3-4所示：右圖圖3~4第3章凸輪及釵鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1凸輪的設(shè)計(jì)4.1.1凸輪根本參數(shù)設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的組成凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。凸輪通常作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，但也有作往復(fù)擺動(dòng)或移動(dòng)的。推桿是被凸輪直接推動(dòng)的構(gòu)件。因?yàn)樵谕馆啓C(jī)構(gòu)中推桿多是從動(dòng)件，故又常稱其為從動(dòng)件。凸輪機(jī)構(gòu)就是由凸輪、推桿和機(jī)架三個(gè)主要構(gòu)件所組成的高副機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)中的作用力直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)在考慮摩擦?xí)r，其凸輪對(duì)推桿的作用力F和推桿所受的載荷(包括推桿的自重和彈簧壓力等)G的關(guān)系為F=G/[cos(ol+4)1)-(l+2b/l)sin(a+4)1)tan。2]凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角推桿所受正壓力的方向(沿凸輪廓線在接觸點(diǎn)的法線方向)與推桿上作用點(diǎn)的速度方向之間所夾之銳角，稱為凸輪機(jī)構(gòu)在圖示位置的壓力角，用a表示在凸輪機(jī)構(gòu)中，壓力角Q是影響凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的一個(gè)重要參數(shù)。在其他條件相同的情況下，壓力角a愈大，那么分母越小，作用力F將愈大；如果壓力角大到使作用力將增至無窮大時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖，而此時(shí)的壓力角特稱為臨界壓力角ac,即ac=arctan{1/[(l+2b/l)tan心2]}-61為保證凸輪機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)使其最大壓力角amax小于臨界壓力角aco在生產(chǎn)實(shí)際中，為了提高機(jī)構(gòu)的效率、改善其受力情況，通常規(guī)定凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角amax應(yīng)小于某一許用壓力角[a]。其值一般為:推程對(duì)擺動(dòng)推桿?。踑=35°推程對(duì)擺動(dòng)推桿取［a=35°?45°；回程時(shí)通常?。踑=70°?80°o〔4〕根據(jù)以上設(shè)計(jì)內(nèi)容確定出凸輪設(shè)計(jì)曲線圖如線圖〔圖4-1〕所圖4-1凸輪設(shè)計(jì)曲線圖凸輪的輪廓主要尺寸是根據(jù)四桿機(jī)構(gòu)推頭所要到達(dá)的工作行程和推頭工作速度來確定的，初步定基圓半徑ro=5Om,溝槽寬20mm,凸輪厚25mm,孔r二15mm,滾子半徑rr=10mmo凸輪的理論輪廓曲線的坐標(biāo)公式為:〔A〕尤=〔%+s〕sin5,y=〔弁+s〕〔A〕〔5〕求凸輪理論輪廓曲線:a〕a〕推程階段6。戶216°=1.2萬如=M〔切/5〔〕i〕—sin〔2就/5oi〕/〔2tt〕］二/m〕-sin〔4S］〕/〔2〃〕Jb〕遠(yuǎn)休階段$2c〕回程階段c〕回程階段端=72°=271/5$3=10嗎3w"-ishS"/8^+6hS"/S^=270楣;//—1215/kV/沔4+1458/1.5/另為=[。,2./5]近休階段$02=36°二萬/5$4=。 8^=0,7T/5]推程段的壓力角和回程段的壓力角砍Id.a=arctan———-將以上各相應(yīng)值代入式(A)計(jì)算理論輪廓曲線上各點(diǎn)的坐標(biāo)值。在計(jì)算中時(shí)應(yīng)注意：在推程階段取5=3，在遠(yuǎn)休階段取$=壽|+如，在回程階段取5=&+302+6,在近休階段取5=&+&+&+，。計(jì)算結(jié)果見表4-1o.根據(jù)推瓶機(jī)構(gòu)原理，推瓶機(jī)構(gòu)所需到達(dá)的工作要求來設(shè)計(jì)凸輪，凸輪的根本尺寸在近休時(shí)尺寸為50mm,到達(dá)最遠(yuǎn)距離是尺寸為180.9mm。求工作輪廓曲線：有公式的%=x-rrcos^y'=y_^sin9有公式的%=x-rrcos^y'=y_^sin9其中:COS0=a〕推程階段 8{-[0,1.2tt]dx/ds=〔dx/必〕sin^i+〔%+s〕cos5]—[1-cos〔43]〕]>sin3]+〔%+s〕cos71dy/ds=〔dsIds〕cos切_〔弁+s〕sinSx，空[l-cos〔45]〕]>cos3]-〔%+s〕sin3]

l冗Jb〕遠(yuǎn)休階段[0,7r/5]dx!ds=〔rQ+s〕cos〔〃/2+52〕dy/dy=一〔為+s〕sin〔T/2+為〕c〕回程階段[0,2tt/5]dx/ds-〔ds/d〔5〕sm〔S3+萬〕+〔弁+5,〕cos〔53+/r〕=〔siO/z^2/f-4860/2^3/兀4+7290/2名4//〕sin03+?！?〔弁+s〕cos〔$3+兀〕dy/dd=〔81OhS^//—4860/^3/ +7290/z^34//〕co^3+?〕一〔％+$〕sin〔〔5^+tt〕d〕近休階段[0*/5]dx/ds=〔^+s〕cos〔4/r/3+$4〕dy/dd=一〔弁+s〕sin〔4/z73+$4〕計(jì)算結(jié)果可以得凸輪工作輪廓曲線個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)見下表4-1：表4-15Xy礦0°5°4.35949.8263.60239.85510°8.70549.3707.40939.455???350°???-8.682???49.246???-6.946???39.392355°-4.35849.810-3.48639.847360°凸輪的建模根據(jù)上一節(jié)內(nèi)容凸輪的根本尺寸利用Pro/E軟件做的凸輪機(jī)構(gòu)，如下列圖所示〔圖4-2〕所示。

左圖圖4-2左圖圖4-24.2釵鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.2.1釵鏈四桿機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)釵鏈四桿機(jī)構(gòu)按照給定的急回要求設(shè)計(jì)，利用解析法求解此類問題時(shí)，主要利用機(jī)構(gòu)在極為是的特性。又巳知的行程速比系數(shù)k和搖桿擺角(p=69度，在由圖4-3查的最小傳動(dòng)角的最大值maxYmin及p的大小在計(jì)算各桿的長(zhǎng)度。圖4-3查表可知maxymin=45°,B=75°那么：e=180°(K-1)/(K+1)=100°a/d=sin((p/2)sin(6 /2+B)/cos(。/2-9/2)b/d=sin((p/2)sin(6/2+8)/sin(°/2—。/2)(c/d)2=(a/d+b/d)2+1-2(a/d+b/d)cosP選定機(jī)架長(zhǎng)度d就可以確定其他各干長(zhǎng)度。根據(jù)推瓶的行程來確定各桿的長(zhǎng)度及擺角大小，搖桿所轉(zhuǎn)的角度。二69度，行程速比系數(shù)K二3.5o得Li=334.34mmL2=203.15mmL3=404.1mmLsa=164mmL4=350mmL4a=140mm連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。其運(yùn)動(dòng)元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤(rùn)滑較好，磨損小，加工制造容易，且連桿機(jī)構(gòu)中的低副一般是幾何封閉。能很好的保證工作可靠性。對(duì)于四桿機(jī)構(gòu)來說，當(dāng)其釵鏈中心位置確定后，各桿的長(zhǎng)度也就確定了，用作圖法進(jìn)行設(shè)計(jì)，就是利用各釵鏈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的幾何關(guān)系，通過作圖法確定各釵鏈的位置，從而得出各桿的長(zhǎng)度。圖解法的優(yōu)點(diǎn)是直觀，簡(jiǎn)單，快捷，對(duì)三個(gè)設(shè)計(jì)位置下的設(shè)計(jì)十分方便，其設(shè)計(jì)精度也能滿足工作要求。根據(jù)第3章四桿機(jī)構(gòu)的尺寸來設(shè)計(jì)車交鏈四桿機(jī)構(gòu)。連桿材料為45#鋼調(diào)制處理，桿粗為20mm,根據(jù)各干長(zhǎng)度尺寸現(xiàn)用Pro/E軟件繪制連桿機(jī)構(gòu)圖如下，這三幅圖分別為連桿滑塊在凸輪上轉(zhuǎn)到近休時(shí)連桿機(jī)構(gòu)的位置〔圖4-4所示，連桿滑塊轉(zhuǎn)到凸輪遠(yuǎn)休時(shí)連桿機(jī)構(gòu)的位置〔圖4-5〕所示。圖4—4圖4-54.3凸輪錢鏈四桿機(jī)構(gòu)組合運(yùn)動(dòng)圖下列圖三個(gè)依次為連桿滑塊轉(zhuǎn)到凸輪最遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)休位置時(shí)的圖〔圖4-6〕所示，連桿滑塊轉(zhuǎn)到凸輪最近距離近休位置時(shí)的圖〔圖4-7〕所示。構(gòu)的擺桿2運(yùn)動(dòng)到了最大位置，，和機(jī)架安裝的桿1構(gòu)的擺桿2運(yùn)動(dòng)到了最大位置，，和機(jī)架安裝的桿1在一條水平線上。圖4-7當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)休位置時(shí)，這時(shí)通過連桿在凸輪上的滾子推動(dòng)連桿，釵鏈四桿機(jī)圖4-6當(dāng)凸輪運(yùn)動(dòng)到近休位置時(shí)，這時(shí)通過在凸輪上連接滾子的連桿推動(dòng)桿2和桿3運(yùn)動(dòng)到一條直線上，這個(gè)時(shí)候是擺桿回到了初始位置，推頭開始推瓶。第5章傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布局即部件的選擇設(shè)計(jì)5.1主要傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用以變換或傳遞能量、物料和信息。其中傳遞機(jī)械運(yùn)動(dòng)的實(shí)體局部稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)器是由多個(gè)機(jī)構(gòu)組成的，由各個(gè)機(jī)構(gòu)所能完成的功能組合在一起所實(shí)現(xiàn)的共同的功能，是一個(gè)組合體。首先機(jī)器是由動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和操控系統(tǒng)組成。我們要研究它就要把它拆開來一步一步的分析，根據(jù)第3章我們所討論的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，最終確定了凸輪一四桿釵鏈機(jī)構(gòu)。洗瓶機(jī)設(shè)備的主要傳動(dòng)系統(tǒng)有：皮帶輪傳動(dòng)系統(tǒng)、減速器傳動(dòng)系統(tǒng)、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和凸輪-四桿釵鏈傳動(dòng)系統(tǒng)。5.1.1運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)及計(jì)算a〕 電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)便、維護(hù)容易，一般生產(chǎn)機(jī)械上大多采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)系列化，設(shè)計(jì)中只許根據(jù)工作機(jī)所需要的功率和工作條件，選擇電動(dòng)機(jī)的類型和機(jī)構(gòu)型式、容量、轉(zhuǎn)速，并確定電的具體型號(hào)。電動(dòng)機(jī)類型和型式可以根據(jù)電源種類〔直流、交流〕、工作條件〔溫度、環(huán)境、空間尺寸〕和載荷特點(diǎn)〔性質(zhì)、大小、啟動(dòng)性能和過載情況〕來選擇。工業(yè)上廣泛應(yīng)用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。它是我國(guó)80年代的更新?lián)Q代產(chǎn)品，具有高效、節(jié)能、震動(dòng)小、噪聲小和運(yùn)行平安可靠的特點(diǎn)，安裝尺寸和功率等級(jí)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，適合于無特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備。對(duì)于頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和換向的機(jī)械，宜選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過載能力強(qiáng)、允許有較大震動(dòng)和沖擊的YZ型YZR型。］b〕 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)〔IP44〕系列的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)容量〔功率〕選得適宜與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求是，電動(dòng)機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過載發(fā)熱量大而過早的損壞；容量過大那么電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，經(jīng)常處于不滿載的運(yùn)行，起效率和功率因數(shù)都較低，增加電能消耗，造成很大的浪費(fèi)3〕 初選為轉(zhuǎn)速為960r/min的電動(dòng)機(jī)。4〕 .計(jì)算總的傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為:i=nm/nwnm=960nw=60/18=3.3i=290.91合理分配各級(jí)傳動(dòng)比先選定帶輪傳動(dòng)比i帶二2,減速器傳動(dòng)比i=25,齒輪傳動(dòng)比i=5.8由于減速箱是同軸式布置，所以ii=i2o因?yàn)閕=25,ii=±2=5；速度偏差為0.5%〈5%,所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩工程電動(dòng)機(jī)軸大帶輪中間軸II低速軸in凸輪軸轉(zhuǎn)速(r/min)96048096功率〔kW〕43.963.843.72傳動(dòng)比1255效率10.990.970.970.96皮帶輪的選擇與設(shè)計(jì)根據(jù)確定的電動(dòng)機(jī)功率,根據(jù)要求選擇和設(shè)計(jì)皮帶輪所得計(jì)算結(jié)果如下表所示:傳動(dòng)比2無帶型A無小帶輪基準(zhǔn)直徑112.00毫米〔mm〕大帶輪基準(zhǔn)直徑224.00毫米〔mm〕

帶長(zhǎng)1250毫米〔mm〕實(shí)際軸間距357.19毫米〔mm〕小帶輪包角162.03度V帶的根數(shù)4無帶輪寬度65.00毫米〔mm〕單根V帶的預(yù)緊力165.62牛頓〔N〕作用在軸上的力1167.37牛頓〔N〕設(shè)計(jì)普通V帶輪輪緣參數(shù)帶輪結(jié)構(gòu)形式無實(shí)心輪無輻板厚度無無無槽型無A無基準(zhǔn)線上槽深Hamin毫米〔mm〕基準(zhǔn)線下槽深Hfmin8.7毫米〔mm〕槽間距e毫米〔mm〕槽間距下偏差無毫米〔mm〕槽間距上偏差f0.3毫米〔mm〕第一槽對(duì)稱面至端面的距離無毫米〔mm〕第一槽對(duì)稱面至端面的距離的上偏差無毫米〔mm〕第一槽對(duì)稱面至端面的距離的下偏差毫米〔mm〕基準(zhǔn)寬度bp毫米〔mm〕5.1.3減速器的選擇減速器是位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的機(jī)械傳動(dòng)裝置。由于其傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠,結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，壽命長(zhǎng)，且使用維修方便，得到廣泛的應(yīng)用。常用的減速器目前已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，使用者可根據(jù)具體的工作條件進(jìn)行選擇。課程設(shè)計(jì)中的減速器設(shè)計(jì)工廠是根據(jù)給定的條件，參考標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品的有關(guān)資料進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)減速器類型很多。按傳動(dòng)件類型的不同可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、蝸桿減速器、齒輪蝸桿減速器和行星輪減速器；按傳動(dòng)級(jí)數(shù)的不同可分為一級(jí)減速器、二級(jí)減速器和多級(jí)減速器；按傳動(dòng)布置方式不同可分為展開式減速器、同軸式減速器和分流式減速器；按傳遞功率的大小不同可分為小型減速器、中型減速器和大型減速器等。根據(jù)所知數(shù)據(jù)選定減速器為QJR型減速器，這種減速器可做于運(yùn)輸，冶金，礦山，化工，建筑，輕工等行業(yè)的各種機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中。適用工作條件為：齒輪圓周速度應(yīng)?16m/s,高速軸轉(zhuǎn)速UOOOr/min,工作環(huán)境溫度為-40~~45°C,低于0°C啟動(dòng)前潤(rùn)滑油應(yīng)加熱到5°C,可正反雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。

QJ型減速器分為臥式〔W〕和立式〔L〕,在這里為了合理安排安裝空間，選用臥式(W)O外形安裝尺寸選擇:/mm公稱中心距公稱中心距acHza2輸入軸端Ldzlz2361704063880828Hnksr重量/kg51821022517232133承載能力查的〔連續(xù)工作型〕:根據(jù)i=25查的輸出轉(zhuǎn)矩為2250N.m,許用輸入功率為5.3KW,輸入轉(zhuǎn)矩為570N.m,輸出軸軸伸許用徑向載荷Fr=15000N,實(shí)際傳動(dòng)比為。.所選減速器符合要求。