文档介绍：机械原理课程设计--洗瓶机
院- 系: 工学院机械系
专业: 机械工程及自动化
年级: 2009级
学生姓名:
学号:
指导教师:
同组人:
2011年10月
机械原理课程设计说明书
目录
一、设计任务书………………………………………3
1、1 设计题目………………………………………3
1、2 设计任务………………………………………4
1、3 设计要求………………………………………4
二、洗瓶机流程分析及运动方案设计………………5
2、1 流程分析………………………………5
2、2 运动方案设计-………………………………6
三、机械总体结构设计………………………………9
四、执行机构和传动部件的结构设计………………11
五、洗瓶机的流程分析………………………………12
六、两种方案的评价比较……………………………13
6、1 第一种方案……………………………14
6、2 第二种方案……………………………15
6、3 最佳选定方案……………………………17
七、设计总结………………………18
一、设计任务书
1、1 设计题目
图1 洗瓶机工作示意图
设计洗瓶机。如图1 所示,待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上,导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时,转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时,后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
洗瓶机的技术要求见表1。
表1 洗瓶机的技术要求
方案号
瓶子尺寸
(长×直径)
mm,mm
工作行程
mm
生产率
个/min
急回系数k
电动机转速
r/min
A
φ100×200
600
3
3
1440
1、2 设计任务
(1). 洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构
(2).画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。
(3).设计组合机构实现运动要求,并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹,并对平面连杆机构进行运动分析。绘出运动线图。
(4 ).其他机构的设计分析。
(5).编写设计计算说明书。
1、3 设计要求
为了清洗瓶子,需将瓶子推入同向转动的导辊上,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。它的主要动作是将瓶子沿着导辊推动,瓶子推动过程中将瓶子旋转以及将刷子转动。
原始数据
(1)瓶子尺寸:长度L=100mm,直径D=200mm。
(2)推进距离S=600mm,推瓶机构应使推移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,准备进入第二个工作循环。
(3)按生产率每分钟3个的要求,推程的平均速度v=45mm/s,返回时的平均速度为工作时的平均速度的三倍。
(4)电动机转速为1440 r/min。
(5)急回系数3。
二、洗瓶机流程分析及运动方案设计
2、1 流程分析
洗瓶机的流程分为五个流程:进瓶、清洗瓶内表面、推瓶、清洗瓶外表面、送瓶。
2、2 运动方案设计
(1)、进瓶机构选择
进瓶需要实现的是将瓶子从相应的位置间歇送到推瓶机构上。为实现此运动,本方案将瓶子放入胶性皮带上,利用槽轮机构带动皮带运动来实现。如下图2所示: 图2
(2)、清洗瓶内表面机构设计
清洗瓶内表面只需向瓶中送入带有毛刷的导轮上,利用齿轮的旋转带动毛刷旋转,进行清洗。为实现这个流程,我把此流程安排在导辊上来实现。即在瓶子滑下斜坡到导辊的轨迹上时,导辊匀速前进的同时,毛刷插进瓶子,推动瓶子,利用转动的毛刷清洗瓶内表面。,为实现此运动我采用了齿轮轮来实现,导辊要既有前进,又要有转动,就要求导辊有伸缩旋转的作用,我利用钓鱼竿原理来实现,如下:
图3
(3)、推瓶机构设计
设计的推瓶机构应使推头M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,准备第二个工作循环。
根据设计要求,推头M可走图4 所示轨迹,而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动,在工作段前后可有变速运动,回程时有急回。
图4推头M运动轨迹
对这种运动要求,若用单一的常用机构是不容易实现的,通常要把若干个基本机构组合,起来,设计组合机构。
A、推瓶机构选择
推瓶机构的方案:根据前述设计要求,推瓶机构应为一具有急回特性的机构,为了提高工作效率,一是行程速比变化系数K尽量大一些;在推程(即工作行程)中,应使推头作直线运动,或者近似直线运动,以保证工作的稳定性,这些运动要求并不一定都能得到满足,但是必须保证推瓶中推头的运动轨迹至少为近似直线,以此保证安全性。
推头的运动要求主要是满足急回特性,能满足急回特性的机构主要有曲柄滑块机构,曲柄转动导