洗瓶机设计方案.docx
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洗瓶机设计方案
机械原理课程设计
说明书
设计题目:
洗瓶机
动力工程及过程机械系过程装备与控制工程专业过程074/071班
设计者:
陈作烜10071883
王管华10071884
俞丹仙10071789
指导教师:
章兰珠
09年7月9日
一、设计题目及要求2
二、设计方案的拟定2
三、设计方案的优点3
四、运动参数及动力参数计算4
五、传动机构的设计计算6
六、附录及参考文献7
一、设计题目及要求
设计题目:
洗瓶机
要求:
对瓶子外面进行清洗。
为了完成设计任务需要三个阶段:
①通过组合机构使推头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;②导辊及其上方的转动的刷子不停的转动,完成瓶子外围的清洗。
技术要求:
瓶子尺寸(长X直径)/(mm,m)
工作行程/
(mrh
生产率/(个
/min)
急回系数K
电动机转速
/(r/min)
©100x200
600
3
3
1440
二、设计方案的拟定
执行机构运动方案:
按照推瓶机构的要求(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),我们设计了以下两种方案供选择:
①凸轮-铰链四杆机构方案:
如图所示,铰链四杆机构的连杆2上的点M走近似于所要求的轨迹,点M的速度由等速转动的凸轮驱动构件3的变速转动来控制。
②五杆组合机构方案:
如图所示为两个自由度的5杆低副机构,1、4为它们的两个输入构件,这两个构件之间的运动关系用齿轮来实现,从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
由于凸轮-铰链四杆机构方案中的曲柄1是从动件,所以要采取渡过死点的措施,即应添加其它机构使其顺利渡过死点位置,考虑到设计方案尽可能简洁,因此我们经考虑终选定第二种方案(五杆组合机构方案)。
三、设计方案的优点
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,在五杆机构中,两个输入构件间的关系用齿轮来实现,从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
是整个机构变得简单,符合机械设计的简洁性要求。
四、运动参数与动力参数计算
工作行程L
假设1、2、3、4杆长分别为Li、L2、L3、L4
L2-Li=L*0.5①
Li+L2=L*0.866②
由①②得:
Li=110mm
L2=410mm
由于左右两边对称
所以L3=Li=110mm
L4=L_2=4i0mm
机架长=600-0.5*300-0.5*300=300mm
所以齿轮半径R=75mm
M点的移动速度V=600/20=30mm/s
验证最小传动角:
3
oo
Ymin=180—9>40
o
即9<140
假设成立,取9=60验证
虚线长=L2=L3=410mm<110+300+110满足三角形要求
o
所以9=60成立
O
即丫min>40
Ymin
o
=e>40
o
假设成立,取e=41验证
——O
虚线长=L22+L32-2*L2*L3*cos40=287.17<190+110
满足三角形要求
o
所以e=41成立
即丫min>40
综上所述:
所设计的尺寸满足最小传动角要求。
五、传动机构的设计计算
-Pl
齿轮7接电动机输出端
由设计要求得:
齿轮1转一圈,电动机(齿轮7)转480圈即传动比i71=480
由传动比定义得:
i71=乙乙乙乙亿7乙乙乙
避免根切的最小齿数Zmin=2ha/sina
=仃
取乙=40Z2=1Z3=72Z4=18Z5=60Z6=40Z7=20
洗瓶机工作示意图
W/A~e/d
传动机构图
执行机构图
5
1ZZ/ZI
l\X\N
洗瓶机机构运动简图
参考文献
[1]裘建新,《机械原理课程设计指导书》,高等教育出版社
[2]王知行、邓宗全,《机械原理(第二版)》,高等教育出版社