课程设计--洗瓶机的推瓶机构.doc

课程设计15《课程设计》任务书班级:0213413小组成员:丁智、郎跃军、黄桂连课程设计题目:洗瓶机的推瓶机构课程设计完成内容:设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图)完成日期:2015年01月13日指导教师:范奎目录1.设计题目31.1洗瓶机的主要功能介绍31.2洗瓶机的工作原理31.2.1洗瓶机的工作示意图31.2.2洗瓶机的技术要求41.3推瓶机构的设计要求31.4推头运动路线的分析52.方案的设计及分析决策62.1凸轮连杆组合方案62.1.1凸轮连杆组合机构方案一62.1.2凸轮连杆组合机构方案二72.2凸轮摇杆机构方案72.3五杆组合机构方案82.4方案的分析与决策83.尺寸综合103.1机构运动的尺寸分析确定103.1.1设计推导的公式113.1.2杆长的确定113.2凸轮的设计123.2.1摆动凸轮的设计123.2.2直动凸轮的设计133.3压力角的检验及机构尺寸的确定141设计题目：洗瓶机的推瓶机构1.1洗瓶机的主要功能介绍随着社会的发展，生活节奏的加快人们对生活水平要求的越来越高，科技也不断发展，在工业，生活中科技含量已经逐渐体现。本设计主要是针对自动洗瓶机的推瓶机构进行设计。自动洗瓶机目前已经广泛应用于啤酒及饮料生产线上。该机构的主传动是由电机变频同步控制。进出瓶分别采用导辊和凸轮连杆组合机构来控制，该机构结构简单、传动平稳、可靠、噪音小，并且有进出瓶自动回程功能。由导辊的旋转及推头的推送，通过导辊上方的毛刷将瓶子的外侧刷洗干净。1.2洗瓶机的工作原理洗瓶机如图1.1所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时，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待推。它的主要动作：将到位的瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程中将瓶子旋转以及将刷子转动。1.2.1洗瓶机的工作示意图图1.1洗瓶机工作示意图1.2.2洗瓶机的技术要求表1.1洗瓶机的技术要求方案代号瓶子尺寸（长×直径）mm，mm工作行程mm生产率个/s急回系数k电动机转速r/minAφ80×20060015314501.3推瓶机构的设计要求1.洗瓶机的推瓶机构：平面连杆机构等常用机构或组合机构。2.推瓶机构应使推头M以接近匀速的速度推瓶，推进距离L=600mm然后推头快速返回原位，准备第二个工作行程。3.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。4.机构的传动性能好，结构紧凑，制造方便。5.编写设计说明书。1.4推头运动路线的分析分析设计要求可知：洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。设计的推瓶机构应使推头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，本说明书主要介绍洗瓶机的推瓶机构。根据设计要求，推头M可走图2.1.1所示轨迹，而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有急回。由此可根据其运动轨迹选择推瓶机构的设计方案。应该选择具有急回运动特性的机构。图1.2推头M运动轨迹对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合，起来，设计组合机构。在设计组合机构时，一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。2方案的设计与分析决策根据推头的运动轨迹分析得知推瓶机构主要是控制推头做急回运动，故选择机构方案可从能实现急回运动的机构考虑。根据已学知识得知能做急回运动的机构有曲柄滑块机构，凸轮机构，和连杆组合机构等。他们各自有自己的特点。通过综合考虑列出如下几种机构作为参考方案：2.1凸轮连杆组合机构方案确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具有两自由度的连杆机构都具有精确再现给定平面轨迹的特征。点M的速度和机构的急回特征，可通过控制该机构的两个输入构件间的运动关系来得到，如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。图2.1和图2.2所示为两个自由度五杆低副机构，1、4为它们的两个输入构件，这两构件之间的运动关系用凸轮、齿轮或四连杆机构来实现，从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。2.1.1方案一：该机构利用一个凸轮机构和一个连杆机构组成复合机构控制使机构做急回运动。图2.1凸轮连杆组合机构的方案一2.1.2方案二：该机构实现X，Y方向的运动，分别采用了一个摆动推杆盘形凸轮机构和一个只动推杆盘形凸轮机构组成了一个复合机构。图2.2凸轮连杆组合机构的方案二2.2凸轮摇杆机构方案：图2.3凸轮摇杆机构方案2.3五杆组合机构方案：图2.4