机械原理课程设计 小组成员:梁勇秦飞 程树韩爱明 12/272021
12/27/2021 1 机械原理课程设计 小组成员： 梁 勇 秦 飞 程 树 韩爱明
洗瓶机的设计 ●原始数据及设计要求 功能分解及工艺动作分解 方案选择与分析 12/27/2021
12/27/2021 2 洗瓶机的设计 ⚫ 原始数据及设计要求 ⚫ 功能分解及工艺动作分解 ⚫ 方案选择与分析
原始数据及设计要求 1.工作原理 为了清洗瓶子的外表和里面,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,内外转 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 2.原始数据及设计要求 12/27/2021
12/27/2021 3 原始数据及设计要求 1.工作原理 为了清洗瓶子的外表和里面，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，内外转 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。 2.原始数据及设计要求
瓶子尺寸:大端直径D=80mm,长度 L=200mm,口径d=20mm。 ●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。 ●按生产率的要求,推程的平均速度 v=45mms,返回时的平均速度为工作 时的平均速度的三倍。 ●要求机构传动性能良好,结构紧凑,制 造方便。 12/27/2021
12/27/2021 4 ⚫ 瓶子尺寸：大端直径D=80mm，长度 L=200mm，口径d=20mm。 ⚫ 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。 ⚫ 按生产率的要求，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。 ⚫ 要求机构传动性能良好，结构紧凑，制 造方便
功能分解及工艺动作分解 1.功能分解 为了实现洗瓶机清洗瓶子内外表面的 总功能,将功能分为:推瓶功能和洗瓶功 能 2.工艺动作过程 要实现上述分功能,有下列工艺动作过程 (1)推头作直线或者近似直线运动,将瓶 子沿导辊推到指定的位置; 12/27/2021
12/27/2021 5 功能分解及工艺动作分解 1.功能分解 为了实现洗瓶机清洗瓶子内外表面的 总功能,将功能分为:推瓶功能和洗瓶功 能. 2.工艺动作过程 要实现上述分功能,有下列工艺动作过程: (1)推头作直线或者近似直线运动,将瓶 子沿导辊推到指定的位置;
(2)在推头沿直线运动推动瓶子移动的程 中,瓶子同时跟着两同向转动的导辊转动; (3)同时,有原动件带动的刷子也同时在转 动,当瓶子沿导辊移动时,瓶子的外表面就 清洗干净; (4)在瓶子移动过程中清洗内表面的刷子 同时在瓶子内转动动作结束则刷子移出 瓶外 5)瓶子洗净后离开导辊,而推瓶机构急回 至推瓶初始位置进入下一个工作循环 12/27/2021
12/27/2021 6 (2)在推头沿直线运动推动瓶子移动的程 中,瓶子同时跟着两同向转动的导辊转动; (3)同时,有原动件带动的刷子也同时在转 动,当瓶子沿导辊移动时,瓶子的外表面就 清洗干净; (4)在瓶子移动过程中,清洗内表面的刷子 同时在瓶子内转动,动作结束,则刷子移出 瓶外. (5)瓶子洗净后离开导辊,而推瓶机构急回 至推瓶初始位置,进入下一个工作循环
方案选择与分析 根据前述设计要求,推瓶机构应为 具由急回特性的机构,且为了提高工作效 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 12/27/2021
12/27/2021 7 方案选择与分析 根据前述设计要求,推瓶机构应为一 具由急回特性的机构,且为了提高工作效 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
推瓶机构的方案构思 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,曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机 构 运用前述创新设计的思想方法,再考虑到 机构的急回特性和推头做往复直线运动 的特点,设计出了曲柄滑块机构,其主 要参数如下表所示: 12/27/2021
12/27/2021 8 推瓶机构的方案构思 ⚫ 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,曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机 构. ⚫ 运用前述创新设计的思想方法,再考虑到 机构的急回特性和推头做往复直线运动 的特点，设计出了曲柄滑块机构，其主 要参数如下表所示：
设计参数表 项目 参数 推进距离 S=600mm 推程平均速度 VE45mm/s 回程平均速度 v=13v 极位夹角 =24.5° 曲柄长度 A:335mm 连杆长度 B=850mm 12/27/2021
12/27/2021 9 设计参数表 项目 参数 推进距离 s=600mm 推程平均速度 v=45mm/s 回程平均速度 v’=1.3v 极位夹角 θ=24.5° 曲柄长度 A=335mm 连杆长度 B=850mm
●本机构采用了曲柄滑块机构(如下页图 示),齿轮机构,瓶子的运动分为直线 运动和转动,直线运动由神进瓶里的曲 柄滑块机构来完成,瓶子的转动由同向 转动的导辊来完成。利用瓶子的运动来 清洗瓶子的内外表面。 刷子的运动由完成不同的功能来决定。 清洗瓶子外侧的刷子由三个互相啮合的 齿轮带着它们不停的转动,而使它能够 保持不间断的接触,清洗表面污垢。洗 瓶子内壁的刷子由一根连在滑块机构的 刷子来完成,主要是利用刷子上的软毛 12/27/2021
12/27/2021 10 ⚫ 本机构采用了曲柄滑块机构（如下页图 示），齿轮机构，瓶子的运动分为直线 运动和转动，直线运动由神进瓶里的曲 柄滑块机构来完成，瓶子的转动由同向 转动的导辊来完成。利用瓶子的运动来 清洗瓶子的内外表面。 刷子的运动由完成不同的功能来决定。 清洗瓶子外侧的刷子由三个互相啮合的 齿轮带着它们不停的转动，而使它能够 保持不间断的接触，清洗表面污垢。洗 瓶子内壁的刷子由一根连在滑块机构的 刷子来完成，主要是利用刷子上的软毛