机械原理课程设计

6/3/2021 1http:/ 6/3/2021 2 l 原 始 数 据 及 设 计 要 求l 功 能 分 解 及 工 艺 动 作 分 解l 方 案 选 择 与 分 析 http:/ 6/3/2021 3 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 http:/ 6/3/2021 4 l 瓶 子 尺 寸 ： 大 端 直 径 D=80mm， 长 度L=200mm， 口 径 d=20mm。l 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 。l 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 。l 要 求 机 构 传 动 性 能 良 好 ， 结 构 紧 凑 ， 制造 方 便 。 http:/ 6/3/2021 5 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 ; http:/ 6/3/2021 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 . http:/ 6/3/2021 7 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 . http:/ 6/3/2021 8 l 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 .l 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 ： http:/ 6/3/2021 9 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 =24.5 曲 柄 长 度 A=335mm连 杆 长 度 B=850mm http:/ 6/3/2021 10 l 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 http:/ 6/3/2021 11 机 构 运 动 简 图 http:/ 6/3/2021 12 与 内 壁 的 摩 擦 来 清 洗 内 部 ， 刷 子 连 在 曲柄 滑 块 机 构 上 ， 有 急 回 特 性 。 导 辊 的 运 动 有 定 轴 齿 轮 来 完 成 ， 两 个 从动 轮 的 同 向 旋 转 带 动 导 辊 的 同 向 转 动 ，而 带 动 瓶 子 转 动 。 （ 如 下 页 图 示 ） http:/ 6/3/2021 13 导 辊 的 俯 视 图 http:/ 6/3/2021 14http:/