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机械原理课程设计洗瓶机设计

前言

随着社会经济的发展，玻璃瓶作为-种经济实用的液体承载器皿开始在人们

生活中大量出现。无论啤酒、白酒等酒类，还是醋、酱油等调味品，抑或输液瓶

药品瓶等，到处都是玻璃瓶的身影。为了节约能源、降低成本，大多数企业都进

行旧瓶的回收利用。这里就不得不面临一一个问题，就是玻璃瓶的清洗。因为无

论是盛装饮品或者药品,.都要求瓶子的清洁卫生。

传统的生产当然主要是靠人工来清洗，但人工清洗效率较低且需要较多的劳

动力资源，既不利于连续生产，也加大了企业的劳动力成本，这无疑是企业所无

法接受的。现代大型企业-般多采用超声波式、回转式、冲洗式等大型洗瓶设备,

这些设备技术先进,生产效率高且洗瓶效果好,但是价格昂贵，产品维修困难，对

于一些起步阶段的民营企业、小企业甚至作坊式企业来说，并不是理想的选择。

因此，我们迫切需要-种产品，既能快速高效地完成一整套洗瓶过程，又不需

要这些复杂易损的高科技设备，价格低廉、能为广大初级用户所接受，成为他们

提高生产效率的可靠助手，这也是我们设计的出发点。

目前国内市场上洗瓶机有扭道式，箱式，滚简式和立式多种，而且这些洗瓶

机一般都是在大型企业里应用的。在工厂一般都是采用毛.刷刷洗,并且为了提

高清洁程度,不得不使用大量的水和化学清洗剂，这也加剧了后续漂洗工作的困

难。国内外关于针对家庭类容器清洗装置的研究很少。现在市面上有一-些涮碗

机，其动力装置是类似与洗衣机一-样的波轮，一旦遇到难以清洗的器皿时，效

果就会大大降低甚至有些容器根本无法清洗干净。现在也出现一-些利用超声波

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清洗的等新型清洗装置,由于成本过高限制了其普及的程度，因此有必要进--

步开展适用于家庭、饭店等经济实用的、自动化程度更高的清洗机的研究。

目录

一、设计题目3

1.工艺参数3

二、设计原理4

2.功能分析4

三、分析与设计4

3.运动构件4

3.1推头4

3.2导辊5

3.3刷子6

3.4原动机6

四、机构的造型方案及分析7

4.1推头7

4.2导辊与刷子10

五、选择方案及自由度计算12

六、运动分析计算机仿真13

七、总结分析15

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一、设计题目

洗瓶机的结构设计

1.工艺参数

(1）瓶子尺寸：大端直径d=80mm,长200mm。

(2）推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触

和脱离瓶子,然后推头快速返回原位，准备进人第二个工作循环。

(3）按生产率的要求，推程平均速度为v=45mm/s,返回时的平均速度为工作行程

平均速度的3倍。

(4）机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。

其工作情况示意图如下：

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二、设计原理

2.功能分析

根据题目设计要求可知，为了清洗圆形瓶子外面，需将瓶子推入同时转动

的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子洗

净。所以可分为三个构件其功能如下：

(1）推头：将到位的瓶子沿着导辊推动

(2）导辊：瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转

(3）刷子：作为清洗工具清理瓶子表面

三、分析与设计

3.运动构件

3.1推头

推头在工作时分推进和回程两部分且是往复带有急回的运动

推进：推头将瓶子沿着导辊做变速运动轨迹运动近似直线

回程：回程时需为急回运动回程轨迹如（图1）可以分为三种

⑴顺时针曲线

⑵顺时针曲线

⑶直线

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（图一）

往复运动：

参考《机械原理》可进行往复运动的机构有：

⑴凸轮机构

⑵齿轮机构

⑶连杆机构

急回运动：

参考《机械原理》可进行急回运动的机构有：

⑴连杆机构

⑵凸轮机构

综上所述推头机构的方案可以设计为带有摇杆机构、连杆机构、凸轮机构、

齿轮机构的组合机构。

3.2导辊

在瓶子推动过程利用两个导辊的组合同向同速转动将瓶子旋转。所以导辊是

定轴转动可引用的