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1、洗瓶机设计课程设计 题目：洗瓶机设计 专业：机械设计制造及其自动化 目录 一、题目要求和分析3 二、设计任务4 三、执行机构的设计4 四、传动机构的设计6 五、机架的设计8 六、设计总结10 七、参考文献.12 课程设计 一、题目要求和分析 、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
2、关部件的位置示意图 、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 瓶子尺寸：大端直径d80mm，长200mm。 推进距离l600mm。推瓶机构图2 推头M的可走轨迹之一 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。 按生产率的要求，推程平均速度为v45mm/s，返回时的课程设计 平均速度为工作行程的3倍。 机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。 对题目要求的分析 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。 洗瓶机构
3、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。 故本设计主要只需推杆机构和传动机构和机架。 二、设计任务 执行机构(推杆)的选择与设计,并画出运动法案草案，然后进行尺寸设计和位置设计。并写原理和方案评价。 传动系统的设计,齿轮机构、凸轮机构、连杆机构的设计，包括尺寸设计，工作原理。 机架的大致设计，主要是执行机构和传动系统的位置分布。 用三维软件表达整体的样子。 三、执行机构的设计 一运动方案草案、 课程设计 图三 二、方案评价。 如图三，该机构由曲柄3、摇杆2，滑块1、推杆5、转向块4共5个构件组成。转动副有4个，移动副有3个，自由度F=35-27=1.所以该机构有确
4、定的运动。 机构的原动件是曲柄3，曲柄3带动推杆5做往复运动，运动平稳，稳定性好。 传力性能：该机构的运动副都为低副，在机构的整个运动过程中不存在运转的死角。机构可以正常往复运动。 三、尺寸的设计。 课程设计 图四 由题意可知,返回时的平均速度是工作时的三倍，即要满足K=3，解得=90度。所以用导杆机构。 如图四，由题意知行程S =600mm，ACD=45度，则可得AC=424.26mm，AB和AO的长度可以任意选择，无妨设AB=200mm，则OB=AB=141.42mm。 由题意知推程的平均速度v=45mm/s，而返回的平均速度v=135mm/s，则推程过程时间t1=13.33s，返回速度t
5、2=4.44s，一个周期的时间T=17.78s. 所以曲柄的角速度=0.3532rad/s。 四、传动系统的设计 一、草图。 课程设计 俯视简图 比例未按标准的来画 图五 传动原理，如图五，电动机带动1转动，1带动齿轮2转动，齿轮2和齿轮2在同一根轴上，齿轮2传动齿轮3，从齿轮1到齿轮3这个过程一直是减速过程。另一方面，齿轮2带动齿轮4，3个圆锥齿轮5和齿轮4在一根轴上，圆锥齿轮5传动圆锥齿轮6，齿轮6连着三个刷子，因此三个刷子也一起转。 课程设计 图六 如图六，电动机带动蜗杆，然后蜗杆传动蜗轮，蜗轮转动，于是OB做定轴转动，OB是曲柄，杆1是摇杆，杆1做来回摆动，于是推杆就做往复运动。 二、
6、齿数设计 假设电动机的转速为500n/min，齿轮1的转速n1=500n/min,蜗杆的转速500n/min，而蜗轮的转速为曲柄的转速为3.37n/min。蜗杆的齿数Z=1，则蜗轮的齿数Z=148. 暂不考虑方向 假设导辊的转速为 n=60n/min，则n3=60n/min，n1/n3=1/3=/(Z1Z2)=8.33.无妨令Z1=20，Z2=40,Z2=15,Z3=62. 假设刷子的转速为n=120n/min，n4/n=/=4，无妨令Z4=40，Z5=20,Z6=40. 课程设计 五、机架的设计 我用UG三维软件画的，由于时间有限，刷子那部分的传动机构没有画。还有就是，摆杆画得很短，摇杆和推
7、杆没有用螺丝铰接。这点望老师谅解。 一、轴测图1 二、轴测图2 三、轴测图3 课程设计 四、主视图 五、局部放大图 课程设计 六、设计总结 短短四五天，我却觉得很难熬。早在几个月前老师给我们上机械原理课时，就一直告诉我们要提早考虑课程设计，可是那是没有留心。我选了指定性题目的第一个题目洗瓶机设计，原本以为是个课程设计 很简单的题目，就是一个急回机构。但设计起来却要遇到很多问题：什么样的急回机构？什么样的传动机构？电机功率好大？什么样的传动比？构件是什么尺寸？各个部件怎么摆放？位置要怎么安排？ 最开始设计急回机构时，我看到要求说要工作时匀速，于是我想设计一个曲柄滑块机构，可时题目要求说=90度，
8、我怎么设计也都小于90度。于是只有用导杆机构。 在设计传动机构时，想到电机的转速很快，而导辊的速度却很小，于是必须设计一个减速的轮系。这个过程也很复杂。 在表达方案时，对三维软件UG不熟悉，于是只有用autoCAD二维软件，二维软件毕竟有弊端，立体的结构表达不出来，在表达过程遇到很多困难。 在机架整体设计过程中，我硬着头皮学UG软件，一定要出个三维图。在画图中遇到了很多困难，许多尺寸不晓得，于是每个尺寸要自己设计，齿轮不会画，于是我到网上查了一下，下了一个插件，终于画好了齿轮。还有位置、大小安排上真是苦不堪言。 不管怎么样，我还是把这些东西解决了，我内心还是很有成就感的，同时也熟悉了一遍机械原理这么课。 在设计过程中，锻炼了自己的能力，不怕苦，不怕累，敢于吃苦，团结合作，不懂的和同学交流。要敢于想，敢于做的，不要怕错了，这样才能成功。 我的设计还有很多问题没解决。没有考虑速度和加速度的，还是自己能力不够，不知该怎么速度和加速度分析。没有用理论力学课程设计 和材料力学的知识分析机构的受力和强度，这是最大的软肋，没有设计材料的种类、规格。没有考虑制造过程中的工艺难易，和产品的费用等问题。由于时间有限，暂没有考虑这些问题。但瑕不掩瑜，我还是对自己设计的东西很有信心的。 七、参考文献 孙桓 陈作模 葛文杰 主编，等教育出版社。 ，北京：高机械原理
