1、機械原理課程設(shè)計洗瓶機中北大學(xué)課程設(shè)計說明書學(xué)生姓名：學(xué)號：學(xué) 院：專 業(yè)：題 目：自動洗瓶機指導(dǎo)教師：職稱：年 月 日1機械原理課程設(shè)計洗瓶機中北大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書2006/2007學(xué)年第 一 學(xué)期學(xué)院：專業(yè)：學(xué)生姓名：學(xué)號：課程設(shè)計題目：自動洗瓶機起迄日期： 6月 8日 6月 26 日課程設(shè)計地點：指導(dǎo)教師：系 主 任：下達任務(wù)書日期課程設(shè)計任務(wù)書1 .設(shè)計目的：,：，*1! 一一，1! ，加一，1! 一一，*11 一，*1: 一，*1! ，,*，一，|自動洗瓶機的機械系統(tǒng)方案設(shè)計2 .設(shè)計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等）： fh m m nr9-th m vr nr

2、B-TK m m nrB-TK m m irB-TKh vriir.B-TK w vr.ir.rra w m n m w m vr. m w vr,sr. m . w . . vr 1、設(shè)計要求?根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖；?進行推瓶機構(gòu)的選型，實現(xiàn)洗瓶動作要求；?機械運動方案的評定和選擇；?根據(jù)選定的原動機和執(zhí)行機構(gòu)的運動參數(shù)擬定機械傳動方案；?畫出機械運動方案簡圖（機械運動示意圖）；?對機械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)進行尺度設(shè)計。2、原始數(shù)據(jù)1 ）瓶子尺寸：大端直徑 d = 80mm長200mm2）推瓶距離L= 600 mm。推瓶機構(gòu)應(yīng)使推頭以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地 接觸和脫離瓶

3、子，然后，推頭快速返回原位，準備第二個工作循環(huán)。3 ）按生產(chǎn)率的要求，推瓶平均速度為 v= 45 mm/s ,返回時的平均速度為工 作行程的3倍。3 .設(shè)計工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計計算說明書（論文）、圖紙、 實物樣品等：1、在一號圖紙上繪制機械運動方案簡圖，要求是軸側(cè)圖2、在二號圖紙上繪制主機構(gòu)圖3、編寫設(shè)計說明書一份、15課 程設(shè)計 任務(wù)書4 .主要參考文獻:1 、鄒慧君，張春林，李杞儀.機械原理.北京：高等教育出版社，20062、鄒慧君.機械原理課程設(shè)計手冊.北京：高等教育出版社，19985 .設(shè)計成果形式及要求：一提左安要錄至版兩二號弓三號囪紙存二張友機械原商課程證訐說麗書二番

4、6 .工作計劃及進度:2007年6月08日 6 月09日6 月10日 6 月15日6月16日 6 月18日6月18日 6 月26日7月03日 7 月03日查資料對機構(gòu)進行選型擬定機械傳動方案機械運動方案簡圖及主機構(gòu)圖的繪制編寫設(shè)計說明書答辯或成績考核系主任審查意見:簽字:目錄第1章設(shè)計題目及要求6.1.1 設(shè)計題目：6.1.2 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求： 61.3 洗瓶機的工藝動作及功能分解 6第2章設(shè)計目的及內(nèi)容8.2.1 設(shè)計目的8.2.2 設(shè)計任務(wù)9.2.3 設(shè)計提示9.第3章執(zhí)行機構(gòu)運動方案.103.1 推瓶機構(gòu)：103.2 優(yōu)缺點的比較及最終方案 1.1第4章傳動方案設(shè)計1.2第5章機構(gòu)組

5、合、參數(shù)及運動協(xié)調(diào)設(shè)計 135.1 機構(gòu)選用1.35.2 機構(gòu)組合1.35.3 運動協(xié)調(diào)設(shè)計 1.3結(jié)束語14參考文獻14第1章設(shè)計題目及要求1.1 設(shè)計題目：自動洗瓶機1.2 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求：1）瓶子尺寸：大端直徑 d=80mm長200mm2）推瓶距離L= 600 mm。推瓶機構(gòu)應(yīng)使推頭以接近均勻的速度推瓶， 平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準備第二個工作循環(huán)。3 ）按生產(chǎn)率的要求，推瓶平均速度為v= 45 mm/s ,返回時的平均速度為工作行程的3倍。1.3 洗瓶機的工藝動作及功能分解1洗瓶機的動作分解（1）刷子的轉(zhuǎn)動。（圖1.1）（2）導(dǎo)輾的轉(zhuǎn)動帶動瓶的轉(zhuǎn)動。（圖1.2

6、）（3）推頭M的定軌跡移動。（圖1.3）2工作原理圖1.1圖1.2工作行程批斗NI返回行程圖1.33推頭M的設(shè)計要求推頭M在長為600MMi勺工作行程中，作速度為45MM/S的勻速直線運動，在 工作段前后有平均速度為135的變速運動，回程時具有K=3的急回特性。第2章設(shè)計目的及內(nèi)容2.1 設(shè)計目的洗瓶機主要由推瓶機構(gòu)，導(dǎo)輾機構(gòu)組成。如圖 2.1所示，待洗的瓶子放在兩 個同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輾上，導(dǎo)輾帶動瓶子轉(zhuǎn)動。當推頭 M把瓶子向前推進時，轉(zhuǎn)動 著的刷子就把瓶子外面洗凈。當前一個瓶子將洗刷完畢時，后一個待洗的已送入導(dǎo)輾待推。洗瓶機工作情況示意圖圖2.1洗瓶機的技術(shù)要求見表2.1。力殺方瓶子尺寸(長X直

7、徑)工作行程/ (mm)生產(chǎn)效率/ (個/s)急回系數(shù)K電動機轉(zhuǎn)速/ (r/min)A200mm x 80mm6001531440B200mm x 80mm500163.21440C200mm x 80mm420183.5960表2.1洗瓶機的技術(shù)要求2.2 設(shè)計任務(wù)(1)洗瓶機應(yīng)包括齒輪，平面連桿機構(gòu)等常用機構(gòu)或組合機構(gòu)。 學(xué)生應(yīng)提出 兩種以上的設(shè)計方案并經(jīng)分析比較后選定一種進行設(shè)計。(2)設(shè)計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。(3)繪制機器的機構(gòu)運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。(4)設(shè)計組合機構(gòu)實現(xiàn)運動要求，并對從動桿進行運動分析。也可以設(shè)計 平面連桿機構(gòu)以實現(xiàn)運動軌跡，并對平面連桿機構(gòu)進行運動分析，

8、繪出運動線圖。 若采用凸輪機構(gòu)，要求用解析法設(shè)計凸輪。(5)其他機構(gòu)的設(shè)計計算。(6)編寫設(shè)計計算說明書。(7)進一步完成：洗瓶機推瓶機構(gòu)的計算機動態(tài)演示等。2.3設(shè)計提示分析設(shè)計要求可知：設(shè)計的推瓶機構(gòu)應(yīng)使推頭 M以接近均勻的速度推瓶，平 穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后推頭快速返回原位，準備第二個工作循環(huán)。根據(jù)設(shè)計要求，推頭M可走如下圖所示軌跡，而且才t頭M在工作行程中應(yīng)作 勻速直線運動，在工作段前后可有變速運動，回程時有應(yīng)急回特性。對這種運動要求，若用單一的常用機構(gòu)是不容易實現(xiàn)的， 通常要吧若干個基 本機構(gòu)結(jié)合起來，設(shè)計組合機構(gòu)。在設(shè)計組合機構(gòu)時，一般可首先考慮滿足軌跡要求的機構(gòu)(基礎(chǔ)機構(gòu))，而

9、 沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變基礎(chǔ)機構(gòu)主動件的運動速度來滿足， 也就 是讓它與一個輸出變速度的附加機構(gòu)組合。實現(xiàn)本題要求的機構(gòu)方案有很多，可用多種機構(gòu)組合來實現(xiàn)。工作行程，返回行程推頭Af運動軌跡圖2.2第3章執(zhí)行機構(gòu)運動方案3.1 推瓶機構(gòu)我們設(shè)計的推瓶機構(gòu)是一個急進慢退運動的推程機構(gòu)，洗瓶機構(gòu)是一個上下 運動的間歇運動。我們從具有這些功能的機構(gòu)中選擇三種能滿足設(shè)計要求機構(gòu)：方案一（組合機構(gòu)）推桿曲柄搖桿刷子3導(dǎo)輻圖3.1方案二（五連桿機構(gòu)）圖3.2方案三（凸輪機構(gòu)）3.2 優(yōu)缺點的比較及最終方案方案一：方案一的結(jié)構(gòu)簡單，成本低。但組合機構(gòu)行程過長，生產(chǎn)效率較低不能滿足要求。方案二：結(jié)

10、構(gòu)合理但運動軌跡不能滿足要求， 而且計算量要求過于復(fù)雜，精 確度不高。方案三：（最終采納方案）凸輪設(shè)計合理，行程滿足設(shè)計要求，生產(chǎn)效率滿足，偏差小，故采納此設(shè)計方第4章傳動方案設(shè)計按照設(shè)計要求，每分鐘要求清洗三個瓶子，所以分配軸 3的轉(zhuǎn)速為3R/MIN , 選取額定轉(zhuǎn)速為1440R/MIN的電動機，總傳動比I總=1440/3=480R/MIN ,傳動 系統(tǒng)采用3級減速機構(gòu)，第一級為蝸輪蝸桿，選取傳動比為 80.第二級為齒輪減 速，傳動比為3.第三級為錐齒輪傳動，傳動比為2。選取齒輪 M=4, Z1=23=Z3.Z2=29=Z4第5章機構(gòu)組合、參數(shù)及運動協(xié)調(diào)設(shè)計5.1 機構(gòu)選用驅(qū)動方式采用電動機驅(qū)動，由已知的洗瓶機功能分解，分別選擇相應(yīng)的機構(gòu)以實現(xiàn)各 項功能。見表4.1功能執(zhí)行袍蕤_L牝動作執(zhí)行機構(gòu)刷子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷旋轉(zhuǎn),機構(gòu)轉(zhuǎn)幼瓶子導(dǎo)輻旋轉(zhuǎn)齒輪機構(gòu)（鏈齒輪）輸送瓶子推頭定軌運動凸輪一全移動副四桿機構(gòu) 表4.15.2 機構(gòu)組合三個機構(gòu)相互配合，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，滾動，推送的負荷運動，緊湊銜接帶動機構(gòu)， 考慮合并使用。5.3 運動協(xié)調(diào)設(shè)計輸送由凸輪-全移動副絲桿機構(gòu)負責，負責推動推頭的凸輪周轉(zhuǎn)一圈完成一 次工作循環(huán)。完成整個洗瓶工作，其他的齒輪機構(gòu)作為輔助機構(gòu)， 從而組成整