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机械设计
机械原理课程设计
说明书
设计题目:
洗瓶机
机制0805
设计者:
邹瑶
指导老师:
陈红
2010年7月9日
图1推头M运动轨迹
一.机构选用
(1)推瓶机构选择
根据前述设计要求,推瓶机构应为一具有急回特性的机构,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。
首先可考虑选择满足轨迹要求的机构(基础机构),而沿轨迹运动时的速度要求,则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足,也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
运用前述设计的思想方法,再考虑到机构的急回特性和推头做往复直线运动的特点,所以根据要求,可由下列机构来实现:
1.五杆组合机构方案
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,如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。
图2所示为两个自由度五杆低副机构,1、4为它们的两个输入构件,这两构件之间的运动关系用凸轮、齿轮或四连杆机构来实现,从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
a)
b)
C)
图2五杆组合机构的方案
2.联动凸轮机构
可用数值方法或优化方法设计铰链四杆机构,以实现预期的运动轨迹,如图3
3.凸轮-铰链四杆机构方案
如图4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,所以要注意度过死点的措施。
图4凸轮-铰链四杆机构的方案
4.凸轮连杆机构
其中曲柄与凸轮相固连,只要凸轮的轮廓设计得当,即可使点c按预定的轨迹运动。
如图5
(1)刷子的转动
三个刷子通过带传动连接到电动机,不停的转动,使它能够保持不间断的接触瓶子,清洗污垢。
(2)导辊的转动
两导辊通过齿轮传动以及涡轮蜗杆传动连接到电动机不停的转动,通过摩擦从而使瓶子也不断的转动,使瓶子的外表面都被刷子刷到。
(3)凸轮的转动
凸轮通过涡轮蜗杆传动不停的转动,从而使推头按预定的轨迹运动。
二.机构组合
由于该机构执行构件之间要协调配合,故采用机械式集中控制方法,即用一个原动机集中驱动。
三.传动方案设计
(1)根据电动机的转速和洗瓶机的洗瓶能力,确定系统的总的传动比为:
i=1440/3=480
(2)传动比的分配
a)刷子
刷子的转速如果太慢,那么瓶子刷不干净,太快则对刷子以及瓶子的损坏较大,故采用带传动,选取传动比为2,d1=75mm
d2=150mm,d3=100mm,刷子直径d=200mm
b)导辊
导辊的转速业不应太大,否则瓶子与导辊之间将打滑,太快则不利于洗瓶。
导辊选用齿轮传动,由齿轮传动的强度确定齿轮的标准模数为m=5.导辊长度为1000mm.
四.运动协调设计
考虑到洗瓶机的传动过程中的稳定性和安全性,采用直线式的工作循环图比较合适。
直线式工作循环图:
推杆
工作
返回
导辊
转动
刷子
转动
曲柄转角Ψ
八.方案评价
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