1、机械创新设计（一）课程设计题目：洗瓶机推瓶机课程设计班级： 姓名： 学号： 指导老师：学校：目录一、 总体设计方案1.1 设计要求-21.2 原始数据和设计要求-31.3 方案设计-4二、 执行机构的设计1.4 机构尺寸及设计-51.5 运动分析-6三 、传动机构设计1.6 凸轮动力输出装置的减速设计-71.7 心得体会（总结）-101.8 参考文献-111.1 设计要求1) 总功能要求和工作原理选择设计，洗瓶机主要由推瓶机构，导辊机构，转刷机构组成。如图 1.1 所示，待洗的瓶子放在两个不同转向的导棍上，导辊带动瓶子旋转。当推头 M 把瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗干净。当前一个瓶
2、洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。2) 为实现功能要求，清洗刷需要转动，瓶子需要转动，瓶子需要沿导棍移动，需要有输送瓶的机构，经过分析机构的设计要求可知：设计的推瓶机构应使推头 M 以接近均匀速度推瓶。平稳的接触和脱离瓶子，然后推头快速的返回原位，准备第二个工作循环。根据设计要求，推头 M 可走图 1.2 所使的示意轨迹，而且推头 M 在工作行程中应做匀速直线运动，在工作前后可有变速运动，回程时有急回。图 1.2 推头 M 运动轨迹1.2 原始数据和设计要求设计推瓶机构时的原始数据和要求为：1) 瓶子尺寸：大端直径 d=80mm,长 200mm。2) 推进距离 l=600mm。推瓶机
3、构应使推头 M 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，返回时平均速度为工作行程的 3 倍。4) 画出机构运动方案简图（机械运动示意图）5) 对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算6) 机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便1.3 方案设计凸轮铰链四杆机构方案如图 1.3 所示，铰链四杆机构的连杆 2 上点 M 走近似于所要求的轨迹，M 点的速度由等速转动的凸轮通过构件 3 的变速转动来控制，由于此方案的曲柄 1 是从动件，所以要注意过死点的措施，由于推程有 600MM，导致凸轮尺寸太大，整个组合
4、所占体积过大。图 1.3 凸轮-铰链四杆机构方案1.4 机构尺寸及设计1) 杆长的设计A. 为满足传动角的一定要求，设计 11和 12在两个特殊位置（推头位移最大和最小时）所形成的这一夹角值在一定范围内。B. 杆长 14由于与中心具的距离和基圆的大小有关，而基圆半径不宜过大，但基圆半径的大小又与压力角有关，由此设计 14的长度。C. 杆长 13对另一个凸轮的基圆有一定影响，同样为了保证压力角在许可范围内，由此设计长度 13杆长计算：L=900mm, l1=700mm, l3=600mm, l4=135mm, 1=133 2=26 3=47E=200mm F=140mm2）设计的推导公式l +
5、L =M1l cos + Lcos = M2xl sin + Lsin = M21yM + x 2112 sincosLlllyxy Acos +Bsin201C其中 A=2M 2121;2; lLBl yxyx A21arctn212osirtlMxyl + l = + l123l E2cso31insilqlyrqy0132cosinactnlEy321it)s( llqy3）运动图如下图 1.4 机构运动示意图1.5 运动分析所用凸轮设计及其曲线图 1.5 凸轮位移曲线图1）取基圆半径 r=100mm，h=60mm，偏置圆 e=40mm。如下图凸轮的理论轮廓线。图 1.6 凸轮的理论轮廓
6、线。2）移动从动件凸轮取基圆半径 r=72mm，h=60mm，偏置圆 e=40mm。如下图 1.7 凸轮的理论轮廓线。图 1.7 移动从动件凸轮轮廓线3）运动参数设计已知：推程 V=45mm/s；回程 V=135mm/s；整个运动机构的周期：T=T 推程+T 回程=16.30s；凸轮的角速度 =2/T=0.386rad/s1.6 凸轮动力输出装置的减速设计已知：电动机转速为 1450r/min，凸轮的角速度 0.386rad/s，即转速为 3.68r/min，则现设计的变速箱内各齿轮的齿数为：Z1 =20; Z2=Z6=60; Z3=16; Z4=80; Z5=15; Z7=20; Z8=44
7、;装置如图 1.9 所示图 1.9 减速装置齿数 模数 分度圆直径（mm）Z1=20 m=2 d1=40Z2=60 m=2 d2=120Z3=16 m=2 d3=32Z4=80 m=2 d4=160Z5=15 m=2 d5=30Z6=60 m=2 d6=120Z7=20 m=2 d7=40Z8=44 m=2 d8=881.7 心得体会经过近两个星期的忙碌，我们终于不负众望将课程设计任务拿下来，其中有艰苦但更多的是快乐，在此之中的经验教训及总结记录下来。课程设计的任务结束了，我们学到了很多，对机械原理这门课我们有了更深的理解，对比以前不懂得的的有了新的认识。除了课本上的东西，还学到了一些课外的东
8、西，团队合作精神，独立思考能力，不断创新能力.总之这次课程设计，让我受益匪浅。通过这次课程设计，我有了很多收获，首先，通过这次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学机械方面的基本理论，基本概念和基本知识。培养了自己分析和解决与本课程有关的具有机械所涉及的实际问题的能力。对于平面连杆机构和齿轮有了更加深的理解，为后续课程设计的学习奠定了坚定的基础，而且这次课程设计过程中，与同学共同讨论，团结合作，最终实现了预期的目的。其次通过这次的课程设计，对机构的工作原理及机构选型，运动方案的确定以及对连杆机构进行运动分析有了更加精确和深入的了解。这都将为我们以后实际和出去社会参加工作奠定了坚定的基础。虽然这次课程设计结束了。但我们在机械方面的设计及创新才刚刚开始。1.8 参考文献1. 郑军红 朱建儒 刘喜平 机械原理北京机械工业出版社2. 机构分析与设计华大年等主编机械工业出版社3. 连杆机构伏尔默主编机械工业出版社4. 机械传动设计手册江耕华主编煤碳工业出版社5. 机械原理邹慧君主编高等教育出版社
