洗瓶机推瓶机构设计.docVIP

机械原理课程设计说明书 ------洗瓶机推瓶机构设计 目录 一．设计题目及设计要求----------------------------------------3 二．功能分解-------------------------------------------------------4 三．机构选用-------------------------------------------------------5 四．机构组合-------------------------------------------------------7 五．传动方案设计-------------------------------------------------8 六．运动协调设计-------------------------------------------------9 七．机构设计-------------------------------------------------------10 八．方案评价-------------------------------------------------------13 九．设计心得-------------------------------------------------------13 十．参考资料-------------------------------------------------------14 洗瓶机方案设计 一．设计题目及设计要求 设计洗瓶机，主要有推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成，如图 图1 洗瓶机工作示意图 当M把瓶子向前推进时，转动着的刷子把瓶子外面洗净，当前一个瓶子洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已经送入导辊待推。 表1 洗瓶机的技术要求 方案号 瓶子尺寸 （长*直径）mm 工作行程/mm 生产率/ （个/s） 急回系数 K 电动机转速n0/（r/min） A Φ100*200 600 15 3 1440 B Φ80*180 500 16 3.2 1440 C Φ60*150 420 18 3.5 960 我们选用C方案，由于它工作行程短，节约空间，结构紧凑，生产率高，急回系数高，说明构件非有效工作时间比例小，电动机功率低，节省能源。 二．功能分解 本机器的功能是自动洗瓶。它的运动功能可分解为三种工艺动作 1.推瓶 推头M均匀速度推瓶，设计推瓶机构，且构件在工作行程中作匀速直线运动，在工作前后可有变速运动，回程时有急回特性。 2.转瓶 导辊有齿轮带动，通过与瓶子之间的摩擦带动瓶旋转。 3.刷瓶 刷子在轮系机构带动下以恒速旋转，用以洗刷瓶子。 注：以上三种动作同时进行，彼此的运动不发生干涉。 三、机构选用 利用设计目录并根据技术、经济及相容性的要求，确定三个工艺动作的执行构件——推头、刷子、导辊，分别选择相应的机构以实现各项运动功能。 表2 洗瓶机的机构选型 功能 执行构件 工艺动作 执行机构 推瓶 推头M 曲线往复急回运动 凸轮—铰链四杆机构，五杆组合机构，凸轮—全移动副四杆机构 转瓶 导辊 回转运动 齿轮—带轮传动机构 刷瓶 刷子 回转运动 齿轮—带轮传动机构 由于刷瓶与转瓶功能的实现分别只有一种齿轮传动来实现的，因此，方案的确定的关键是对推瓶执行机构组合的确定。 根据设计要求，推头M可走图所示轨迹，而且推头M在工 图 图2 推头M运动轨迹 作行程中应做匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程是、时有急回特性。对于这种运动要求，若采用单一机构不容易实现，通常的机构组合有； 1. 凸轮—铰链四杆机构方案 图3 凸轮-铰链四杆机构图 如图，铰链四杆机构的连杆2上的点M走近似于所要求的轨迹，点M的速度有等速转动的凸轮驱动构件3的变速运动来控制。由于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意采取度过死点的措施。该机构的缺点是凸轮独立于连杆机构，占用空间较大，结构不紧凑。 2. 五杆组合机构方案 图4 五杆组合机构图 确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具有两个自由度的连杆机构都具有精确再现给定平面轨迹的特征。如图，点M的速度和机构的急回特征，可通过凸轮控制该机构的两个输入构件1和4间的运动关系来得到。机构为单自由度机构，运动精确，结构紧凑。 3. 凸轮—全移动副四杆机构 图5 凸轮-全移动副四杆机构图 如图所示，全移动副四杆机构