摘要為了更快、更有效地處理廢塑料瓶，當(dāng)今環(huán)保問題非常嚴(yán)峻，為了使我們生活的環(huán)境更加環(huán)保，減少塑料污染，本文設(shè)計(jì)了一款可以對塑料瓶自動進(jìn)行切割回收的機(jī)器。本文將如何對塑料瓶進(jìn)行廢物回收進(jìn)行了仔細(xì)的分析，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行理論研究，為將來相似設(shè)備的研發(fā)提供了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及研究成果如下：（1）依據(jù)通用的設(shè)計(jì)方式及研究準(zhǔn)則，決定了裁切，最終分離和回收順序相結(jié)合，研究了設(shè)備的動力傳遞路線，對設(shè)備的各個(gè)部位進(jìn)行了重新的排布。（2）塑料瓶的自動分離器的運(yùn)行效率取決于對整個(gè)分離器的切割和輸送能力的要求是否滿足。為了解決這個(gè)問題，對機(jī)器零件的各部分進(jìn)行研究，對中心旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行動態(tài)分析，通過分析，確定軸的危險(xiǎn)斷面，并糾正軸的工作強(qiáng)度。從而使得危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)比允許材料的安全系數(shù)大。（3）分析各個(gè)機(jī)構(gòu)的作用，主要對不完全齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，最終確定了傳動結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：塑料瓶；自動分離；不完全齒輪ABSTRACTInordertodealwithwasteplasticbottlesfasterandmoreeffectively，andimprovepeople'senvironmentalawareness，thispaperdesignsandstudiestheautomaticseparatorforplasticbottles.Inthispaper，theautomaticseparatorforplasticbottlesistakenastheresearchobject，andthemoderndesignmethodisusedtocarryouttheoreticalresearch，whichprovidesaneffectivewayforthedevelopmentofsimilarproducts.Thispapermainlycompletesthefollowingaspects:(1)Accordingtotheprinciplesandmethodsofmodernmechanicaldesign，combinedwiththeoperationsequenceofpositioning，cutting，finalseparationandrecovery，thepowertransmissionroutesofmachinetoolsarestudiedandanalyzed，andthepositiondistributionandgeometricparametersofeachcomponentaredetermined.(2)Theoperatingefficiencyoftheautomaticseparatorforplasticbottlesdependstoagreatextentonthematchingofthepowerofthewholeseparatorandwhethertheconveyingcapacitymeetstherequirements.Inordertosolvetheaboveproblems，thepowerconsumptionofmechanicalpartsisstudied.Throughthedynamicanalysisofthecentraltransmissionshaft，thedangeroussectionoftheshaftisdetermined，andthestrengthoftheshaftischecked.Thesafetyfactorofdangeroussectionisgreaterthantheallowablesafetyfactorofmaterial.(3)Accordingtothefunctionrequirementofthemechanism，theincompletegearmechanismisanalyzedandstudied，anditsstructuralparametersaredetermined.Keywords:automatic；separationvirtual；assemblyofplasticbottles

目錄摘要 1ABSTRACT 2目錄 31緒論 51.1課題研究背景 51.2國內(nèi)外塑料瓶自動分離機(jī)械的研究現(xiàn)狀及分析 71.3本課題研究的主要內(nèi)容和思路 71.3.1課題研究的意義 71.3.2主要研究內(nèi)容 81.3.3研究總體思路 81.4計(jì)劃設(shè)計(jì)的性能指標(biāo) 91.5要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題 92總體方案 102.1工作原理 102.2動力裝置的選擇和參數(shù)計(jì)算 122.2.1動力裝置選擇 122.2.2動力參數(shù)計(jì)算 133傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 153.1傳動系統(tǒng) 153.1.1傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析 153.1.2傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 153.2不完全齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 163.3軸的設(shè)計(jì) 203.3.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 213.3.2軸強(qiáng)度校核 224主要零部件的設(shè)計(jì) 264.1反凸輪機(jī)構(gòu) 264.1.1設(shè)計(jì)方案的選擇 264.1.2從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇 264.1.3反凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 264.1.4凸輪輪廓 284.1.5凸輪機(jī)構(gòu)強(qiáng)度 294.2托架 304.3夾緊定位機(jī)構(gòu) 304.3.1塑料瓶的性能要求及分析 304.3.2夾緊定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理 304.3.3定位前凹板 314.3.4定位后凹板 314.4切割裝置 314.5爪形彎鉤 324.6彈簧鎖緊裝置 324.7分離裝置附件 324.7.1弧形滑槽 324.7.2弧形擋板 334.7.3弧形壓板 335結(jié)論 34參考文獻(xiàn) 35

1緒論1.1課題研究背景《中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議》明確提出，我國國情的主要政策是避免浪費(fèi)，充分對廢物進(jìn)行回收利用，努力發(fā)展環(huán)保概念，保護(hù)人民生活的環(huán)境，以更快的速度建設(shè)好沒好的社會。執(zhí)行資源保護(hù)的基本國家政策，改變經(jīng)濟(jì)增長模式，開發(fā)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建資源保護(hù)和環(huán)境友好的社會，是刻不容緩的課題。中華人民共和國關(guān)于"十一五"五年規(guī)劃綱要關(guān)于國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的法律資源綜合利用，最近的工作國家委員會是關(guān)于社會保全中心的建設(shè);“原型的核心工作(2005年)和州議會正加速開發(fā)多種意見的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。”(2005年)對目前資源綜合利用狀況的分析，將在2010年，在主要領(lǐng)域及主要項(xiàng)目及保護(hù)措施上，全面利用資源開發(fā)目標(biāo)。在十五年內(nèi)資源綜合利用的指針中，明確指出:"可再生資源的處理和利用，聚焦于可再生資源的處理規(guī)模和水平的改善。"塑料制品的應(yīng)用范圍很廣，所以它的市場前景很廣闊。現(xiàn)在，隨著中國塑料產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和環(huán)境保護(hù)的不斷改善，塑料產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)朝著新材料的方向發(fā)展，逐漸增加了原有的塑料材料同時(shí)也增加了新的生產(chǎn)技術(shù)，塑料產(chǎn)品的環(huán)境保護(hù)和性能特性更為突出。根據(jù)塑料產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的重要性，分析塑料產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的市場狀況，掌握今后的發(fā)展趨勢。因此，隨著塑料制造產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，塑料廢棄物的處理正在成為巨大的隱患。據(jù)了解，在歐洲發(fā)達(dá)國家，塑料的回收率超過45%，德國達(dá)到60%。這是一個(gè)很低的比例，說明很多資源都被浪費(fèi)了。數(shù)據(jù)顯示，中國的廢塑料回收率只有25%，塑料產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)由原料采購、產(chǎn)品制造和營銷向產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成了完整的產(chǎn)業(yè)，整個(gè)塑料產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的年輸出價(jià)值約100億元。經(jīng)過多年的研究和開發(fā)，塑料產(chǎn)品模型相對完整，許多領(lǐng)域的塑料產(chǎn)品概括性的申請，有效地滿足了市場需求，改進(jìn)了塑料產(chǎn)品的市場占有率。對現(xiàn)有環(huán)境和國家財(cái)政都將造成相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。塑料廢棄物最常見的處理辦法是梅立，少校逐漸擴(kuò)散。但是，從資源和環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)來看，兩種方法都有許多缺點(diǎn)。因此，塑料廢棄物再利用設(shè)計(jì)及塑料特性不同，需要進(jìn)行新的應(yīng)用研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，低水平的塑料廢棄物的治療最終將被更好的技術(shù)所代替。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，提高塑料瓶回收率和加工利用率是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要途徑。因此，必須大力推進(jìn)節(jié)能降耗、環(huán)保和資源循環(huán)利用。然而，如何更方便、更高效地回收廢塑料瓶也是目前我國塑料制品加工業(yè)必須面對的問題。

目前一般的塑料瓶材料都是一樣的，但各不相同;一般瓶蓋材質(zhì)是PE或HDPE，丙標(biāo)簽材質(zhì)是PP，瓶體材質(zhì)是PET其他材料，用不同的混合處理，要分開單獨(dú)處理。因此，該項(xiàng)目將塑料瓶裝分離機(jī)械作為研究的目的，為了開發(fā)塑料瓶，將用于研究自動分離的機(jī)器、同步速度、靈活的處理及可信賴的結(jié)構(gòu)。1.2國內(nèi)外塑料瓶自動分離機(jī)械的研究現(xiàn)狀及分析目前，全國各地正在形成大大小小的廢棄物塑料加工，比營運(yùn)中心還多，成交或多或少，這是一個(gè)活躍的發(fā)展趨勢，提供或雇傭農(nóng)村勞動力，富裕階層的方法之一。然而，在某些場合，貧困的設(shè)備和塑料被忽視，浪費(fèi)資源和污染環(huán)境的二次污染，使廢棄物塑料的回收利用成為緊急問題。近年來，我國塑料工業(yè)取得了長足的進(jìn)步，但隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，相對的塑料廢棄物已逐年積累，塑料加工品種眾多。由于塑料本身在自然條件下不會衰退，每年積累的廢塑料已形成嚴(yán)重的環(huán)境污染，即所謂的“白色污染”。同時(shí)，廢塑料仍是一種巨大的可再生資源，而“白色污染”的存在是一種巨大的浪費(fèi)有限的地球資源。廢舊塑料的回收利用是本世紀(jì)塑料工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，也是解決環(huán)境污染的重要措施。在海外，"白色污染"來自政府，來自生產(chǎn)商，從學(xué)術(shù)角度出發(fā)，起步較晚，但后來發(fā)明了CR107，比如說:吉林塑料碎片的雜質(zhì)塑料分離機(jī)的塑料分類效率高，擺脫大型萬能膠水杯機(jī)器，在廣西塑料瓶分離機(jī)等非常先進(jìn)的地點(diǎn)，給人一種不同的感覺，但在其他國家，尤其是發(fā)達(dá)國家，在廢舊塑料的再利用方面投入了大量的人力和物質(zhì)資源，投入了大量的研究工作，并從各個(gè)方面得到了開發(fā)。中國的廢塑料回收技術(shù)起步較晚，但有了飛速的發(fā)展，許多大學(xué)及大學(xué)化學(xué)研究所、環(huán)保部門、制造企業(yè)等已進(jìn)入研究階段。達(dá)到35%以上的20世紀(jì)末尾9%的廢塑料回收率;中國在八十年代末達(dá)到百分之五左右，二十世紀(jì)后期不足百分之十八。在一些能源沉重的國家，塑料回收率和瑞典一樣高，高達(dá)91%，使用的78%于能源回收;丹麥有85%的回收率，其中76%被用于回收能源。德國、奧地利、瑞士、荷蘭、比利時(shí)等歐盟國家的回收率很高。1.3本課題研究的主要內(nèi)容和思路1.3.1課題研究的意義在塑料瓶回收行業(yè)中，傳統(tǒng)的回收方法是將廢塑料瓶收集起來，賣給廢品回收站，或者賣給塑料瓶加工企業(yè)。分離和處理。在資源轉(zhuǎn)移過程中，容易造成環(huán)境污染，增加中間環(huán)節(jié)，增加生產(chǎn)經(jīng)營成本。我國塑料工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，已進(jìn)入世界塑料強(qiáng)國行列。塑料已成為人類社會生產(chǎn)和生活的必要手段。我國每年約有500萬噸塑料垃圾。塑料垃圾的耐腐蝕、易分解特性，特別是一次性塑料包裝垃圾、塑料痣等可見污染，被人們遺棄。它已成為一種潛在的對環(huán)境有害的廢塑料。社會各界關(guān)注環(huán)境問題。但是高熱量的大分子。循環(huán)利用是我國可持續(xù)發(fā)展的基本國策。充分利用其內(nèi)在價(jià)值，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。發(fā)展環(huán)境與合理利用自然資源的關(guān)系是21世紀(jì)的迫切要求。隨著我國塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，廢塑料的再利用已成為我國資源再利用和環(huán)境保護(hù)的重要方面。1.3.2主要研究內(nèi)容本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究，開發(fā)出操作一致、加工穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)可靠的塑料瓶自動分離機(jī)。

(1)根據(jù)第一個(gè)位置，最后一個(gè)分離再利用機(jī)械的操作時(shí)序，電源的傳遞途徑和離心機(jī)，切割裝置，分離機(jī)制以及切斷位置的其他組成部分的組合分布特性，以及通過對軌道的塑料瓶的分析，決定塑料瓶自動分離機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)。

(2)根據(jù)供應(yīng)的平均速度選擇合適的傳送方式。通過對中端驅(qū)動器的動態(tài)解析，決定該左臂的結(jié)構(gòu)大小，并確認(rèn)該左臂的強(qiáng)度。通過不完全齒輪的動態(tài)模擬器，來決定機(jī)構(gòu)工作的妥當(dāng)性。

(3)根據(jù)通過自動分離器完成的工作，分析機(jī)器各部分的電力需求，組合各零件的負(fù)載和傳送效率所需要的負(fù)荷，選擇并確認(rèn)適當(dāng)?shù)碾娫囱b置。

(4)由于機(jī)械零部件的耐用年數(shù)，Pro/e4.0的Mechanica模塊被用于凸輪機(jī)構(gòu)的有限元素分析。通過對凸輪機(jī)制的靜態(tài)分析，認(rèn)為凸輪的最大應(yīng)力小于材料的最大剪切力，并確定了在應(yīng)力過程中凸輪的變形和變位，以便設(shè)計(jì)有效的凸輪。。

(5)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果來確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)的大小，使用二維繪制軟件CAD來描繪零部件結(jié)構(gòu)圖，并執(zhí)行在其上的圖形分析，提供平滑的部件加工的基礎(chǔ)。同時(shí)，專業(yè)PE和其它3d軟件用于提供配件處理和組合件的直觀的三維視圖以形成組件。

(6)根據(jù)部件的尺寸結(jié)構(gòu)或位置請求，參照部件結(jié)構(gòu)圖或立體附圖，制作機(jī)器試制品。1.3.3研究總體思路通過查閱文獻(xiàn)和對現(xiàn)有分離機(jī)械的研究，本項(xiàng)目的總體思路是開發(fā)瓶蓋和瓶標(biāo)分離機(jī)械裝置。如圖1.1所示。圖1.1研究路線圖1.4計(jì)劃設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)結(jié)合給料及加工工藝，本機(jī)計(jì)劃設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)有以下幾個(gè)方面：（1）動力要求：選擇功率是0.12kw的減速馬達(dá)作為動力來源；轉(zhuǎn)速范圍是90-1350r/min，可根據(jù)實(shí)際需要，靈活調(diào)節(jié)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速；（2）瓶型要求：一般常用的圓柱形PET瓶，尺寸大小是60~70mm，高為220~250mm；（3）工作效率：按照一秒鐘加工完一個(gè)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；（4）設(shè)備外形尺寸：1500x1500x1000mm；（5）設(shè)備的重量：200kg左右；1.5要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題一種脫票、脫口、回收型設(shè)備，完成固定、切割、切割、分離、回收等加工過程。需要解決的重要技術(shù)問題如下。（1）為了合理設(shè)定機(jī)器的全部方案，考慮到機(jī)器各部件的結(jié)構(gòu)性特征和綜合性能，保障加工效率和質(zhì)量的前提下，設(shè)備配件在正常工作和異常狀態(tài)下，選擇塑料瓶類，調(diào)整支持，并調(diào)整其他疾病。需要滿足需求。（2）要確保各個(gè)部件的協(xié)調(diào)，分析營地的最大位置移動和營地的輪廓。（3）在配送費(fèi)時(shí)，控制位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，具備短暫的靜止?fàn)顟B(tài)，停止旋轉(zhuǎn)胳膊，方便配送，要求周期性運(yùn)動。（4）為了防止切割刀、瓶蓋、標(biāo)簽不正確地截?cái)?，必須要突破保證瓶的中心軸。同時(shí)，在組裝刀和位置的機(jī)構(gòu)之間，一定要留下一定的間隔，在防盜工具和旋轉(zhuǎn)時(shí)與字節(jié)組織進(jìn)行干涉。（5）為了滿足支架的工作強(qiáng)度和穩(wěn)定性來焊接支持臺，在解決機(jī)器的業(yè)務(wù)時(shí)，部分零部件不均衡、活動固定不均衡、地租變形等問題。2總體方案2.1工作原理在研究內(nèi)容上，重點(diǎn)考慮環(huán)保要求、能源回收和當(dāng)前市場的需求等特點(diǎn)，分離機(jī)械主要集中在購物中心、超市、學(xué)校這些熱鬧的場所，保證了整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。有效地處理了工作環(huán)境不好、分離切割不可靠等難題，降低了能耗。自動分離機(jī)的結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示。1-凸輪；2-夾緊定位機(jī)構(gòu)；3-托架；4-支架；5-不完全齒輪機(jī)構(gòu)；6-切割裝置；7-弧形擋板；8-弧形壓板；9-弧形滑槽圖2-1：自動分離機(jī)械結(jié)構(gòu)簡圖把塑料瓶倒放在凸出機(jī)上。在組裝裝置的器具下有一個(gè)支架，可用適當(dāng)?shù)母叨日{(diào)整支持臺。這時(shí)塑料瓶蓋和支架完全接觸到了瓶子的收音臺。中央調(diào)整電動機(jī)，電動機(jī)移動軸固定手動不完全齒輪旋轉(zhuǎn)、齒輪及電容器連接、滑動不完整的齒輪旋轉(zhuǎn)、滑動移動變動齒輪移動、完全牙齒輪變動的4分之1圈、間歇運(yùn)動形式形成、齒輪之間設(shè)計(jì)的東南方向，移動中心旋轉(zhuǎn)中心電軸和移動的不完整的鋸輪將旋轉(zhuǎn)胳膊焊接在中央槽軸上旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)胳膊。腮紅是因?yàn)檐嚺_固定在車臺上的。因此，在轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)胳膊時(shí)，五木版的前部分在五木板的前面擠在五木板前的前端。位置前的五木版被壓出，指定位置之后，將五木版的水平向后移動。在位置定下來后，在五木版的作用下，把塑料瓶子夾在一起，五木版通過塑料瓶和支架的位置，將野營場所移動到前面，固定在支撐板上。塑料瓶的自動分離加工過程可以概括正胃、切割、分離、收集等。病一部分后，有相應(yīng)的收集裝置。機(jī)器的工藝流程如圖2.2所示。圖2-2：機(jī)器加工工藝流程圖2.2動力裝置的選擇和參數(shù)計(jì)算2.2.1動力裝置選擇根據(jù)機(jī)器負(fù)載計(jì)算所需最小轉(zhuǎn)矩電動機(jī)需傳遞的最小扭矩電機(jī)所需額定功率表2-1：動力裝置主要計(jì)算參數(shù)表2-1：動力裝置主要計(jì)算參數(shù)選擇功率是0.12kw的減速馬達(dá)作為動力來源；轉(zhuǎn)速范圍是90-1350r/min，可根據(jù)實(shí)際需要，靈活調(diào)節(jié)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速,最終我們選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速是240r/min。2.2.2動力參數(shù)計(jì)算調(diào)速電機(jī)選定后，根據(jù)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速nw和滿載轉(zhuǎn)速nm，可以確定各動力參數(shù)。（1）各軸轉(zhuǎn)速（2）工作軸的輸入功率（3）工作軸的輸入轉(zhuǎn)矩通過計(jì)算得到的參數(shù)列表如下：表2-2：各軸動力參數(shù)

3傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1傳動系統(tǒng)塑料瓶的自動分離器在小化和智能化方向發(fā)展。零件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)簡單，功能完善。因此，設(shè)計(jì)電動機(jī)的時(shí)候結(jié)構(gòu)簡單，合理地以零部件來傳達(dá)同樣的力量，滿足運(yùn)動規(guī)律。能滿足技能，方便加工和維持。3.1.1傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析傳動裝置是將動力傳達(dá)給執(zhí)行機(jī)關(guān)，調(diào)整各機(jī)關(guān)的動作狀態(tài)和電力。圖3.1出現(xiàn)了疾病的移動。瓶子在發(fā)動機(jī)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動時(shí)針。以前一瓶防治充足的時(shí)間，下一瓶，電動機(jī)構(gòu)的輸出動作是間歇的狀態(tài)。必須要用。不完整的齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)很簡單。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不僅能保證停止和政治，保障部下的穩(wěn)定。它是需要間歇運(yùn)行的機(jī)器，而低費(fèi)用、結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)緊密的目的。它是使用的廣泛使用的。圖3-1：塑料瓶運(yùn)行路線示意圖3.1.2傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通過對塑料瓶運(yùn)動規(guī)律的分析，確定了分離機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)，如圖3.2所示。電機(jī)2輸出功率，通過一對不完全嚙合的齒輪機(jī)構(gòu)1驅(qū)動中心軸5旋轉(zhuǎn)。然后中心軸5驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂3同步旋轉(zhuǎn)。凸輪4和凸輪3上的定位凹板完成塑料瓶的定位、切割、揭蓋和去標(biāo)簽。1-不完全齒輪機(jī)構(gòu)；2-調(diào)速電機(jī)；3-旋轉(zhuǎn)臂；4-凸輪；5-中心傳動軸圖3-2：傳動方案示意圖3.2不完全齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪演變而來的間歇機(jī)構(gòu)。將驅(qū)動輪的連續(xù)恒速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動輪的單向規(guī)則間歇旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。為使設(shè)計(jì)符合要求，應(yīng)考慮以下四個(gè)方面：（1）被動齒輪在靜止時(shí)候的時(shí)間和轉(zhuǎn)動時(shí)候的時(shí)間，兩者的比值必須滿足功能要求。（2）對于電機(jī)直接帶動的齒輪中間齒和從動輪，一般選取齒頂高系數(shù)，但主動輪第一齒和最后一齒的頂高系數(shù)不相等。為了保證每次轉(zhuǎn)動前后，從動輪具有相同的對稱靜態(tài)位置，從動輪的鎖弧應(yīng)包含整數(shù)K齒。一般會選?。?，然而如果齒數(shù)K不合適時(shí)，。在選擇時(shí)，首先應(yīng)該規(guī)避到一種情況，就是當(dāng)齒輪相互嚙合時(shí)，第一對齒進(jìn)入后，兩者之間的齒頂部位有碰撞；在原理上來說，應(yīng)該是要達(dá)到這個(gè)條件，即，可是在實(shí)際加工時(shí)，并不能完全的達(dá)到此要求，所以通常會選擇＜。（3）主從動輪相互嚙合時(shí)，首齒的齒頂高系數(shù)會減小，為了實(shí)現(xiàn)第一對齒輪齒頂部位尺寸改變后所形成的重合度＞1，首先需要達(dá)到如下條件，即當(dāng)后面一對輪齒進(jìn)入點(diǎn)傳動時(shí)，首齒應(yīng)離開嚙合線上的點(diǎn)，不然的話，會發(fā)生第二次傳動碰撞。（4）當(dāng)鎖弧的終點(diǎn)E在兩個(gè)齒輪的中心連線上面的時(shí)候，當(dāng)主動的那個(gè)齒輪的和被動輪嚙合時(shí)，兩者剛剛進(jìn)入嚙合狀態(tài)的時(shí)候；這個(gè)時(shí)候鎖弧的起點(diǎn)S在兩個(gè)齒輪的中心連線上面的時(shí)候，主動輪的最后一齒剛分離。此時(shí)，第一齒根與E點(diǎn)連接，最后一齒根與S點(diǎn)連接，在兩個(gè)齒輪的中心連線上面的時(shí)候，從動輪靜止。當(dāng)初始嚙合點(diǎn)C嚙合時(shí)，它將磨損并導(dǎo)致嚙合位置改變。我們?yōu)榱瞬话l(fā)生這種不利現(xiàn)象，在確定齒輪的各項(xiàng)尺寸時(shí)，會在在鎖止弧的兩邊預(yù)留的厚度，兩齒輪的中心距預(yù)估在80mm。根據(jù)前面分析可知，設(shè)計(jì)原則是當(dāng)主動齒輪轉(zhuǎn)一圈時(shí)，被動齒輪旋轉(zhuǎn)1/4周，然后停止一回合。不完全齒輪的設(shè)計(jì)步驟為下：1.主、從動輪齒頂壓力角2.主動輪首末兩齒的齒頂高系數(shù)和3.主動輪首末兩齒的齒頂壓力角和4.首齒重合度5.鎖止弧半徑6.過主動輪鎖止弧終點(diǎn)E的向徑與首齒中線間的夾角7.過主動輪鎖止弧終點(diǎn)S的向徑與末齒中線間的夾角8.動停比與運(yùn)動系數(shù)經(jīng)過以上計(jì)算可知，不完全齒輪的參數(shù)如表3-1所示：表3-1：不完全齒輪的參數(shù)不完全齒輪的結(jié)構(gòu)如圖3-5所示：圖3-5：不完全齒輪的結(jié)構(gòu)圖3.3軸的設(shè)計(jì)軸采用多種材料，根據(jù)主軸的剛度、還有工作時(shí)的強(qiáng)度、最后是與其他零件旋轉(zhuǎn)時(shí)的耐磨性這些參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用熱處理方法達(dá)到這些要求。進(jìn)過分析，選擇主軸的材料用45鋼，并且進(jìn)行表面淬火。3.3.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）受力分析軸傳遞的扭矩不完全齒輪所受的圓周力不完全齒輪的徑向力不完全齒輪的軸向力（2）支反力水平平面內(nèi)支反力的求解垂直平面內(nèi)支反力的求解（3）作彎矩圖不完全齒輪的作用力在水平平面內(nèi)的彎矩圖不完全齒輪的作用力在垂直平面內(nèi)的彎矩圖不完全齒輪的作用力在D截面做出的最大合成彎矩表3-3：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)3.3.2軸強(qiáng)度校核軸的最容易出現(xiàn)斷裂的截面設(shè)計(jì)安全系數(shù)如下彎曲應(yīng)力幅考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)其中，為45鋼的彎曲疲勞極限，查表19.1-1得=1240MPa；為有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表19.3-6查得；為表面質(zhì)量系數(shù)，查表19.3-8得=0.9；為絕尺寸影響系數(shù)，由表19.3-11得=0.91；為平均應(yīng)力折算系數(shù)，查表19.3-13得=0.34；平均應(yīng)力，由于是對稱循環(huán)，故=0。切應(yīng)力幅考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)上式中，為45鋼的扭轉(zhuǎn)疲勞極限，查表19.1-1得=140MPa；為有效應(yīng)力集中系數(shù)，查表19.3-6得=1.59；為平均應(yīng)力折算系數(shù)，查表19.3-13得=0.21。由表19.3-4知，材料的許用安全系數(shù)=1.3~1.5，可以得出S≥，故該軸D截面是安全的。工作軸的強(qiáng)度校核參數(shù)值如表3.4所示。表3-4：軸的強(qiáng)度校核參數(shù)主軸的尺寸結(jié)構(gòu)圖如圖3-6，設(shè)計(jì)原則為根據(jù)主軸的安裝方式和與設(shè)備各部件進(jìn)行裝配的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖3-6：軸的結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)設(shè)計(jì)理論，對主軸與設(shè)備各部件進(jìn)行裝配的尺寸要求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，得到其設(shè)計(jì)尺寸如下表3.5。表3-5：軸的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行受力分析，畫出軸的載荷分布圖，如圖3-7所示。圖3-7:軸的載荷分布圖

4主要零部件的設(shè)計(jì)4.1反凸輪機(jī)構(gòu)4.1.1設(shè)計(jì)方案的選擇凸輪機(jī)構(gòu)一般由機(jī)械架、從凸輪和動做的。常在將凸輪的往復(fù)運(yùn)動或到變化隨動的抑制或往復(fù)運(yùn)動，也可以用來停止旋轉(zhuǎn)。多凸輪自動控制，它也可以作為輸出山，而一個(gè)省的連桿則以自我控制。這是反凸輪司司。反凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪是固定的。一個(gè)的，動沿凸輪輪旋制，另一方面，他在一直在這曲線的切線向上來回移動。在部門中，凸輪在水面上回答推桿以對圓運(yùn)動，其步進(jìn)都必須繞功。為這圖，凸輪形狀設(shè)置為盤形凸輪。以機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求，用滾輪推桿。所以，本文設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)是一盤形反凸輪中滾子做事司。凸輪固定在車架上。推桿沿凸輪輪恢復(fù)行動。推桿轉(zhuǎn)一次又一次，就推桿已經(jīng)事件又是隨動的。4.1.2從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇設(shè)計(jì)中對凸輪道沒有約束。只有當(dāng)凹凸輪以所謂旋轉(zhuǎn)時(shí)，推桿才能成功。所以，用腳走司的自循環(huán)。，選擇確定動物的道理。用運(yùn)動的位移和加速度和時(shí)間的，行動的活動的主體有三：雙停歇運(yùn)動（升—?！亍＃粍育X輪在每個(gè)完整工作流程的起始和結(jié)束都有靜止休息的時(shí)間。無停歇運(yùn)動（升—回—升），被動齒輪在每個(gè)完整工作流程中一直在運(yùn)動，沒有休息時(shí)間。單停歇運(yùn)動（升—回—停），被動齒輪在每個(gè)完整工作流程的起始和結(jié)束都有休息。4.1.3反凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定根據(jù)要求，在選擇的的軌道運(yùn)動，所謂凸輪機(jī)構(gòu)治理的設(shè)計(jì)。凸輪形狀尺寸不到機(jī)床的身體，而正是司的是力的、運(yùn)動的變化、尺寸可湊等。（1）基圓半徑盤形凸輪基圓半徑常常對凸輪論人的小半徑。滾子隨動隨動件與上之間有一滾子半徑差?；鶊A半徑的選擇考慮大壓力角，還考慮凸輪與軸的連接點(diǎn)。（2）壓力角凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角為凸輪與動件接觸的公法線與行動的權(quán)力的勝利方接受的夾。應(yīng)有關(guān)部門的載荷和固定的時(shí)間，以凸輪有小的尺寸，可以選擇小半徑的基礎(chǔ)，但當(dāng)時(shí)相當(dāng)大壓力角，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)受力不均，以壓力角大，隨動件和部門的能力增加。凸輪會增加，致導(dǎo)軌摩擦增加，當(dāng)壓力超過規(guī)定值時(shí)角，凸輪機(jī)構(gòu)自然會產(chǎn)生。鎖。為了使司有很好的作用，可以增加基圓半徑，小壓力角。如果求凸輪的基圓很小而受力的好的話，應(yīng)保證。凸輪壓力角可表示為式中：—凸輪相對轉(zhuǎn)角，rad；—凸輪基圓半徑，?。籹—從動件位移，mm。表4.1凸輪機(jī)構(gòu)的許用壓力角（3）滾子半徑對于滾子半徑的選擇，必須滿足強(qiáng)度、運(yùn)動特性和凸輪結(jié)構(gòu)的要求?？紤]到強(qiáng)度要求，凸輪應(yīng)具有足夠的接觸強(qiáng)度，滾子半徑應(yīng)滿足：式中：—理論輪廓的最小曲率半徑，mm；其理論輪廓工作半徑可由下式計(jì)算考慮到隨動件的運(yùn)動特性，當(dāng)隨動件的運(yùn)動不發(fā)生畸變且存在一定的安全系數(shù)時(shí)，應(yīng)滿足滾子半徑的要求：從凸輪的結(jié)構(gòu)特性考慮，滾子半徑應(yīng)該滿足：4.1.4凸輪輪廓通過確定動的動文與道、動和凸輪連接的地方的形狀、凸輪與運(yùn)動的相位和凸輪的旋轉(zhuǎn)方向，可以計(jì)算出凸形線。常有兩個(gè)車輪設(shè)計(jì)：法與分析法考慮。為計(jì)算機(jī)圖的大約、快走、更改請求的，圖法在凸輪計(jì)算精度較低的情況下得到了更廣泛的應(yīng)用。（1）設(shè)計(jì)原理圖法的設(shè)立的，旋轉(zhuǎn)中零處增加了一個(gè)與之角凸輪機(jī)構(gòu)迅速W相反的共同線角速度W。所以，以凸輪為阻止他，所以活動的在凸輪的相對運(yùn)動照舊，使動之以等人的角度繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，因知之理于法相對運(yùn)動。以動不動就接觸的凸輪形，所以活動的范圍是凸輪輪廓。如果在隨動的底部一滾子，就滾子中的痕跡則論形。滾筒的質(zhì)量，注意。圖解法原理圖如圖4.1所示。圖4-1：圖解法設(shè)計(jì)原理圖4.1.5凸輪機(jī)構(gòu)強(qiáng)度凸輪機(jī)構(gòu)最常見的故障是磨損。當(dāng)力量太大或不一樣了，有人沖時(shí)，有時(shí)當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)高的時(shí)候，有點(diǎn)腐蝕疲勞。此時(shí)，有必要檢查連接。接觸應(yīng)力隨隨隨動件的形狀和位置而變化。在盤形反凸輪滾子活動的，滾子與凸輪接考公式和強(qiáng)度：式中：F—凸輪與滾子接觸點(diǎn)點(diǎn)法向力，N；b—凸輪與從動件的接觸寬度，mm；—綜合曲率半徑，，mm；—凸輪輪廓在接觸點(diǎn)的曲率半徑，mm；—滾子在接觸點(diǎn)的曲率半徑，mm；—綜合彈性系數(shù)，，單位/分別為凸輪和從動件接觸點(diǎn)材料的彈性模量，N/mm2；—接觸許用應(yīng)力，；—凸輪和被動部件接觸運(yùn)動時(shí)，一般關(guān)系到材料熱處理及極限應(yīng)力；凸輪這個(gè)零件，我們選擇用45鋼加工，并對表面進(jìn)行淬火處理，極限應(yīng)力；被動零件同樣使用45鋼加工，并對表面進(jìn)行淬火處理；=0.95~1，零件加工時(shí)的表面粗糙度要盡量的小。n—凸輪轉(zhuǎn)速，r/min；T—凸輪預(yù)期壽命，h；—對HT氮化處理的表面，；—安全系數(shù)，=1.1~1.2；4.2托架托架是由三個(gè)毫米厚的普通鋼加工。安裝面和蓋連接，下面用螺栓安裝在箱體上。當(dāng)轉(zhuǎn)臂不轉(zhuǎn)時(shí)，可以防止塑料瓶掉落，為以后正常使用做準(zhǔn)備。托架上鉆有直接連接的孔。托架的高度可以根據(jù)瓶子的大小上下移動。當(dāng)瓶子比較高時(shí)，托架往下移動，螺栓安裝在上面的孔；當(dāng)瓶子比較低時(shí)，托架往上移動，螺栓安裝在下面的孔。它可以區(qū)分尺寸的瓶，而且易于實(shí)施。支架使用前，必須作防銹處理。4.3夾緊定位機(jī)構(gòu)夾緊定位機(jī)構(gòu)是此設(shè)備在切割塑料瓶的時(shí)候最重要的結(jié)構(gòu)，起到夾緊和定位這兩個(gè)用途。在定位開始時(shí)，夾緊機(jī)構(gòu)可以防止放置在支架上的瓶子左右翻轉(zhuǎn)或搖擺，當(dāng)瓶子從支架上分離后，夾緊機(jī)構(gòu)通過凸輪擠壓夾緊瓶子，使其作圓周運(yùn)動，完成瓶子在支架上的切割、揭蓋和開卷。4.3.1塑料瓶的性能要求及分析在設(shè)計(jì)這個(gè)設(shè)備的時(shí)，其中一個(gè)難點(diǎn)是如何對塑料瓶的尺寸進(jìn)行分析，以讓設(shè)備可以適用各種規(guī)格的塑料瓶。市場常見的塑料瓶形狀相似。一般都是圓錐狀的。上端薄，下端厚。底部直徑約為60mm~70mm。鑒于此，在工作時(shí)，必須要可以對夾緊機(jī)構(gòu)上的前后凹板進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得可以適用各種規(guī)格的塑料瓶。為了避免在工作中有瓶掉落，必須對所回收的塑料瓶進(jìn)行詳細(xì)的分類。4.3.2夾緊定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。為了保證定位準(zhǔn)確，需要手動將塑料瓶放在支架上，一次性輔助定位塑料瓶。這個(gè)時(shí)候，夾緊定位機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)臂1驅(qū)動順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸輪3固定，定位前凹板4在凸輪3的作用下壓緊彈簧5，并沿定位后凹板6的滑動槽水平移動，將塑料瓶夾緊在一起。與定位后凹板，定位后凹板通過支撐板2上的螺栓固定，凸輪通過支撐上的螺栓固定，與夾緊面共面。1-旋轉(zhuǎn)臂；2-支撐板；3-凸輪；4-定位前凹板；5-彈簧；6-定位后凹板；7-彈簧鎖緊裝置圖4-4：夾緊定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖4.3.3定位前凹板確定前凹板為塑料瓶固定夾緊的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)。塑料瓶和定后凹板夾在一起。前后移動的距離大概為10mm。以瓶身直徑作為設(shè)計(jì)參考，下半圈直徑為80毫米。為了防止前凹板前后左右移動，前凹板的厚度為10毫米，使其卡在后凹板的導(dǎo)軌上。以確保轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動凸輪后，前凹板能反彈，在板的兩邊安裝有彈簧，可以推動前凹板前后移動。4.3.4定位后凹板確定后凹板以4個(gè)M6螺栓固定在支板上，與固定前凹板一起用于輔助夾緊作用。當(dāng)設(shè)置的底部有一個(gè)10mm寬的方孔，并嵌入一個(gè)彈簧鎖緊裝置，以夾持塑料瓶。在凹板端部開有一個(gè)孔連接彈簧，在與支撐板接觸的外開一厚為15mm的導(dǎo)軌槽，防止前凹板左右晃動，并且使其沿著流水槽的方法轉(zhuǎn)移。在設(shè)置的底部就可以防止轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)時(shí)在凹板和幾個(gè)滑槽干涉。4.4切割裝置塑料瓶在進(jìn)行切割時(shí)，切割刀的結(jié)構(gòu)形式對切割效果有很大的影響。這是由于調(diào)速電機(jī)和割刀相連。割刀片以十字形固定在空盤上。圓的直徑為10mm。與普通電機(jī)軸端以平鍵相連。為保證切割精度，空盤的中心應(yīng)該和塑料瓶的中心軸重合。由于刀片在工作中易磨損，為了保證其耐磨性和很好的沖擊韌性，用合金鋼作為刀片材料，并對邊緣進(jìn)行磨邊鋒利。以防刀片運(yùn)動時(shí)和夾緊機(jī)構(gòu)有碰撞，兩者之間預(yù)留15mm的空間，制作刀片的長度為180mm。測量表明，普通塑料瓶的高度約為220毫米到230毫米。刀旋轉(zhuǎn)并割到瓶身的2/3。4.5爪形彎鉤爪形鉤要由鉤、彈簧結(jié)合而成。它由兩個(gè)相同的勾爪組成。其高度略高于蓋的厚度，銷定位在角鐵上。彈簧的一端接在角鐵上，另一邊的連在鉤上。該結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，能保證瓶子蓋與瓶體的有效分離。爪形鉤可以保證瓶子切割時(shí)的穩(wěn)定性。用切刀進(jìn)行工作時(shí)，瓶身是受強(qiáng)烈沖擊和振動，定瓶蓋的塑料瓶會隨轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)被帶到鉤上。兩個(gè)鉤夾緊后，彈簧將被拉伸。此時(shí)，兩個(gè)鉤端將被拉開。瓶子蓋與環(huán)形爪鉤將瓶子左右對半分離。瓶子蓋與瓶環(huán)被分離而墜下到收集箱中。完成后，爪鉤受彈簧拉力作用下，鉤反彈回原位。由于瓶身小，材質(zhì)硬。長期使用會使得爪鉤磨損。所以，對爪鉤的加工必須保持保良的性能。4.6彈簧鎖緊裝置彈簧鎖緊是分離機(jī)的關(guān)鍵部件。這一結(jié)構(gòu)應(yīng)該保證其結(jié)構(gòu)原理，有合適的力度和力學(xué)性能。彈簧鎖緊裝置由擠壓桿和環(huán)桿的彈簧組成。他們固定在后凹板中。在凹板外鉆一長10mm、高30mm的方孔，其余10mm未割的中間鉆一個(gè)孔。設(shè)計(jì)要求彈簧的伸長量控制在10毫米左右。4.7分離裝置附件4.7.1弧形滑槽弧槽以角鐵焊接在箱體上。當(dāng)轉(zhuǎn)臂移動到凸輪行程的末尾時(shí)，軋桿開始由斜槽往前，逐漸達(dá)到最大位移。軋棒的最大距離為10mm。軋桿與固定前凹板都沿瓶的痕跡在分割的瓶身而移動到槽的末端。此時(shí)，彈簧回彈力使瓶標(biāo)的物移動，瓶標(biāo)脫落并被回收。4.7.2弧形擋板弧形擋板是離瓶標(biāo)的輔設(shè)。塑料瓶經(jīng)常開始，用貼在瓶底，夾持固定夾持塑料瓶司時(shí)將分別貼夾持；切瓶后，不得割分，導(dǎo)致彈簧鎖緊裝置沒有分切瓶，到這里來，弧形擋板的地方將切下的塑料瓶增加到60毫米，使成桿能分。有夾切瓶。4.7.3弧形壓板幾個(gè)壓盤是離瓶體的事務(wù)山，它的形制和弧形擋板類。壓力盤傾斜和平面夾為二十度。壓板根用角鐵藥在弧槽上。壓盤厚度為10mm，寬為100mm。壓盤傾斜的中高應(yīng)略高瓶頂?shù)狡康椎母叨龋员Ｈ珘罕P擠壓瓶。當(dāng)塑料瓶移動凸輪回行的結(jié)果，壓板的頂觸瓶底，并以轉(zhuǎn)臂逐漸分塑料瓶。瓶身由壓制板稍下。當(dāng)轉(zhuǎn)臂移動壓板末端時(shí)，塑料瓶自壓板上脫下。設(shè)計(jì)時(shí)，壓制板根和夾緊穩(wěn)定局之間應(yīng)該是1mm，以備幾壓板與緊定位相干。

5結(jié)論為了更快、更有效地處理廢塑料瓶，當(dāng)今環(huán)保問題非常嚴(yán)峻，為了使我們生活的環(huán)境更加環(huán)保，減少塑料污染，本文設(shè)計(jì)了一款可以對塑料瓶自動進(jìn)行切割回收的機(jī)器。本文將如何對塑料瓶進(jìn)行廢物回收進(jìn)行了仔細(xì)的分析，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行理論研究，為將來相似設(shè)備的研發(fā)提供了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及研究成果如下：（1）根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的原理和方法，結(jié)合位置、切割、回收的順序，對定位機(jī)構(gòu)、切割裝置和分離裝置進(jìn)行分析和設(shè)