机械原理课程设计洗瓶机的推瓶机构

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1、机械原理课程设计说明书设计题目洗瓶机的推瓶机构设计者周凡指导老师李鹏南学院机电工程学院专业材料成型及控制工程班级二班2010年12月30日摘要进入21世纪以来，市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计是首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计，这就要求设计者能够综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根

2、据使用要求和功能分析选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。机械原理课程设计就是使学生全面、系统掌握和深化机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生机械运动方案设计，创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。其目的如下：1.使学生初步了解机械设计的全过程，受到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，具备初步的机构选型，组合和确定运动方案的能力。2.以机械系统运动方案设计

3、为结合点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。3.使学生掌握机械运动方案设计的内容、方法、步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念。4.进一步提高学生运算、绘图以及运用计算机和技术资料的能力。5.通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结的能力。6.培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力目录一．设计题目二．工作原理及工艺动作过程三．原始数据及设计要求四．设计方案选择五．所选方案的尺寸设计六．机构的运动学分析七．总体评价八．设

4、计体会九．参考文献十．附录【设计题目】设计洗瓶机的推瓶机构【工作原理及工艺动作过程】一.工作原理图一洗瓶机有关部件位置示意图如图一所示，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。二.工艺动作过程将到位的瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转以及将刷子转动。【原始数据及设计要求】1.瓶子尺寸：大端直径d=80mm，长2OOmm。2.推进距离l=600mm，推瓶机构应使

5、推头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，准备进入第二个工作循环。3.按生产率的要求，推程平均速度为u=45mm，返回时的平均速度为工作行程平均速度的3倍。4.机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。【设计方案选择】分析设计要求可知：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。根据设计要求，推头M可走如图二所示轨迹，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，回程时有急回特性。图二推头M运动

6、轨迹一．方案一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。图三五杆组合机构二．方案二铰链四杆机构的连杆2上点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。三．方案三全移动副四杆机构是二自由度机构，构件2上的点M可精确在现给定的轨迹，构件2的运动速度和急回特点由凸轮控制。图四凸轮-铰链四杆机构图五凸轮全移动副四连杆机构四，方案分析及最佳方案选择1.

7、方案分析方案一：该机构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；但是结构较复杂，设计困难；杆件机构又有可能出现死点，导致运动出现不连续。方案二：该方案运动不平稳；又由于推程较大，导致凸轮尺寸太大，整个组合所占体积将过大；且工作行程不精确，只是近似于所要求的轨迹；机构运动时噪声较大；并且由于曲柄1是从动件，所以还要采取度过死点的措施。方案三：该机构中点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，但是水平方向轨迹太长，造成凸轮机构从动件的行程过大，而使相应凸轮尺

8、寸过大。2.选择最佳方案综合以上所述，方案三是最优方案，该方案具有可行性，结构简单合理，运动平稳，能精确的再现给定的轨迹，并且能实现给定的运动速度和急回特性。【所选方案的尺寸设计】图六全移动副四杆机构一．连杆尺寸连杆一做往复左右移动，连杆3做往复上下移动，连杆2做往复往复移动。连杆1的横向尺寸应大于480mm,在这个机构中选取520mm,竖直长度为560mm。构件2上的连杆选取240mm。连杆3的横向尺寸应不少于680mm,横向尺寸取720