旋转型洗瓶机设计Word文档格式.docx
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2设计任务………………………………………………………3
3工作循环图……………………………………………………3
4机构系统简图…………………………………………………4
5传动系统设计…………………………………………4
5.1设计说明………………………………………………4
5.2参数设计………………………………………………4
5.3设计简图………………………………………………5
6推瓶机构设计…………………………………………………5
6.1构件的设计简图………………………………………5
6.2杆组拆分方法:
………………………………………6
6.3设计推导公式…………………………………………6
6.4运动过程分析…………………………………………7
7设计方案及结果的评价……………………………………10
8收获与建议…………………………………………………10
9参考文献……………………………………………………………………10
一、设计题目及要求
1.1工作原理及工艺动作过程
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
1.2原始数据及设计要求
设计推瓶机构时的原始数据和要求为
(1)
图2推头M的可走轨迹之一
瓶子尺寸:
大端直径d=80mm,长200mm。
(2)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。
(3)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。
(4)机构传动性能良好,结构紧凑,制造方便。
(5)刷子转速180r/min,电动机转速1430r/min,导辊转速20r/min,导辊直径120mm。
1.3设计方案提示
(1)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。
(2)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
(1)根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图;
(2)进行推瓶机构的选型,以实现洗瓶动作要求;
(3)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;
(4)机械运动方案的评定和选择;
(5)对执行机构进行运动尺寸计算;
(6)对执行机构进行运动分析,画出运动线图,进行运动模拟;
(7)画出机械运动方案简图;
(8)编写设计计算说明书。
三、工作循环图
工作循环图如图3.1
推头
推程
回程
下一循环
刷子
转动
停止
导辊
图3.1
四、机构系统简图
图4.1
五、传动系统设计
5.1设计说明:
(如图5.1)电机转动,经由一蜗杆带动蜗轮1,蜗轮1进过传动齿轮2带动刷子1转动,最后经由传动齿轮4、6带动刷子2、3。
(如图5.2)该图为图5.1的俯视图,蜗轮1、平面齿轮10、锥齿轮11三个齿轮共轴,蜗轮1带动三个刷子。
齿轮10经由传递齿轮9链接到齿轮8,同轴圆盘8’为推瓶机构(如图6.1)主动件。
锥齿轮11带动锥齿轮12,同轴齿轮12’带动导辊2转动,导辊1、2之间用一个传递齿轮14连接。
特别说明:
平面齿轮1和锥齿轮11为不完全齿轮,有齿和无齿的范围比例为13:
5.
5.2参数设计:
i1617=2:
1i17’1=18:
1i12=2:
1i23=2:
1i34=1:
2
i45=2:
1i56=1:
2i67=2:
1i109=5:
1i98=3:
1
i1112=1:
1i12’13=2:
1i1314=1:
1i1415=1:
齿轮齿数:
z16=20z17=40z17’=2z1=36z2=72z3=144
z2=72z5=144z6=72z7=72z10=20z9=100z8=300z11=40z12=40z12’=30z13=60z14=60
z15=60
5.3设计简图
图5.1
图5.2
六、推瓶机构设计
6.1构件的设计简图
推瓶机构由凸轮机构和四杆机构协调运动完成,这种组合可以很好的对推头进行控制,不仅结构简单,体积小,安装后便与调试而且成本低廉,缺点是控制精度低,冲击和振动较大,一般用于低速场合,用于推瓶机构是可以的
6.3设计推导公式
6.4杆长的设计
1)为满足传动角一定的要求,设计11和12之间形成的夹角在一定的范围内。
2)杆长14与中心距的距离和基园大小有关,而基园半径不宜过大,但机圆半径和压力角有关,由此设定14长度
3)杆长13对另一个凸轮的基园有一定的影响,涌向为了保证压力角在许可范围内,由此设定13长度
杆长计算
L=900mm
=700mm,13=600mm,
=135mm,
W1=133°
,w2=26°
,w3=47°
E=200mm,F=140mm
6.5凸轮设计
1)取基园半径r=90mm,由表1.2摆动从动件凸轮理论轮廓线的坐标得凸轮
摆动从动件凸轮理论轮廓线的坐标
2)取基园半径r=72mm,由表1.3移动从动件凸轮理论轮廓线坐标得凸轮
移动从动件凸轮理论轮廓线坐标
七、设计方案及结果的评价
该机构的传动比为2.6,推头推程的平均速度为45mm/s,速度波动不大,基本符合要求,且推程近乎直线,推头机构设计简单,合理。
传动系统为间歇机构,节省能源,大多采用齿轮机构,传动比精度高。
但也有不足之处:
某些尺寸搭配不太合理,有些齿轮间传动比也不太合理。
因为是第一次设计,所以对设计的一些常识还不是很了解,但我相信我会在今后设计的路上逐渐丰满自己的羽翼!
八、收获与建议
收获:
经过这次亲身体验机械原理课程设计我明白了很多东西。
首先,机械设计并不是一件简单的工作,在一定要求下设计一种机构也不是想象中的那么容易。
其次,使我正视了机械设计工作者应该具备的严谨的态度。
再次,使我树立了信心,要努力学好机械各专业。
建议:
对第一次搞设计的同学提供更多的帮助,最好能以某一设计为课本,给同学们全面讲解该怎样入手,该以如何步骤来进行机械设计。
九、参考文献
1王淑仁主编.机械原理课程设计.北京:
科学出版社,2006
2孙志礼,黄秋波,闫孙涛,马星国主编.机械设计.北京:
科学出版社,2008
3李树军主编.机械原理.沈阳:
东北大学出版社,2006
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