文档介绍：机械原理课程设计说明书
课题:洗瓶机的设计
学院:
专业:机械设计制造及其自动化
班级:
姓名:学号:50801013003
指导老师:
日期:2010年6月10日星期四
目录
一、设计题目:洗瓶机 3
二、设计任务 4
三、工作循环图 5
四、方案提示: 5
五、执行机构运动方案: 6
六、机械传动系统的速比和变速机构 10
七、机构的整体运动简图 11
八、机构组合简述 11
九、参考文献 12
一、设计题目:洗瓶机
工作原理及工艺过程
为清洗圆形瓶子的外面,把待洗的瓶子放在两个转动着的导辊上,导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶推向前进时,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。它的主要动作:将到位的瓶子沿着导辊推动,瓶子推动过程中利用导辊转动将瓶子旋转以及将刷子转动。
图1是洗瓶机有关部件的工作情况示意图。
图1 洗瓶机有关部件的位置示意图
原始数据及设计要求
图2 推头M的可走轨迹之一
设计推瓶机构时的原始数据和要求为
瓶子尺寸:大端直径d=80mm,长200mm。
推进距离L=600mm。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。
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的3倍。
机构传动性能良好,结构紧凑,制造方便。
设计方案提示
推瓶机构要求推头作近似直线轨迹,回程时轨迹形状不限,但不能反向拨动下一个瓶子,可以如图2所示。由上述运动要求,常用基本机构是不容易实现,可以采用组合机构来实现。
洗瓶机构由一对同向转动的导辊和三只转动的刷子组成,可以通过机械传动系统来完成。
二、设计任务
根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图;
进行推瓶机构的选型,以实现洗瓶动作要求;
根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案,分配传动比,并在图纸上画出传动方案图;
机械运动方案的评定和选择;
对执行机构进行运动尺寸计算;
对执行机构进行运动分析,画出运动线图,进行运动模拟;
画出机械运动方案简图;
编写设计计算说明书。
三、工作循环图-图3
.
工作循环图图3
洗瓶机功能分解:推瓶+转瓶+刷瓶
推杆功能分解:往复运动、急回、减速
洗瓶功能细分:循环运作持续洗瓶
四、方案提示:
根据设计要求推头M可走图一所示的轨迹而且在160mm工作过程中作匀速转动,在其前后作变速运动,回程时有急回特性。对这种运动要求通常要求若干个基本构件组合成的组合机构,各司其职,协调动作才能实现,在考虑机构时,一般先考虑满足机构轨迹要求,而沿轨迹运动时的速度要求,则往往通过改变基础机构主动件的运动速度来满足。
设计和选择方案:根据机器的工作要求,从以下几点考虑:
(1) 应能实现预定轨迹,速度和急回特性的要求:
(2)应能有较高的生产效率。
(3)机构在机器中是否有合适的位置布置。
(4)机构传力性好,推头与工件的接触和脱离过程中
(5)制造方便。
五、执行机构运动方案:
1,传动系统设计我们设计的推瓶机构是一个具有急回特性的大推程机构,洗瓶机构是一个上下运动德的间隙运动。然后我们从这些机构中选择三种比较实用经济且能满足设计要求的机构。(1) 连杆机构
连杆机构:制造简单,成本低经济好。但冲击力有点大,不适合推玻璃瓶子;效率低;推动过程中瓶子不能被洗干净。
(2) 组合机构
(3) 凸轮机构
凸轮推杆机构具有以下优点:可以实现各种预期的运动规律;机构简单紧凑。不足:因水平线轨迹太长,造成机构从动件的行程过大,且计算比较麻烦,故不宜采用。
(4)摆动导杆机构(最终选用方案)
此机构优点是工作行程近似匀速,且制作也不复杂,承受的负载能力大;传递好运动平稳;此机构有急回特性,可达到要求的回程速度是推程3倍;安全可靠,使用寿命长。
最终所选方案的设计尺寸:
推瓶机构极位夹角,k=3,=900
基本尺寸:
瓶子大底直径d=80mm,瓶子长度l=200mm,推进距离L=600 mm ,曲柄长度A=150mm。
数据处理:
k=3,极位夹角=900,在极位时曲柄与摇杆的夹角为900。
导杆长度=。
推头推出速度v=,回来速度为推出的3倍,为135 ,
所以总时间Τ=600/45+600/135s,曲柄的转速n=60/Τ=。
六、机械传动系统的速比和变速机构
根据选定的驱动电机的转速和曲柄的转速、洗瓶部分导辊、刷子的转速。它们的机械传动系统的速比为:电机到长主轴的速比i1=