《畢業(yè)論文--洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)論文--洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（11頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 電氣信息工程學(xué)院 專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)機(jī)械一班 學(xué)號(hào)0613090136 學(xué)生 姓 名方旭濤 聯(lián) 系 方 式　 指 導(dǎo)教師楊振宇職稱：講師 2013年 5 月 獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下取得的研究成 果。除了文中特別加以注釋和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表的 研究成果。與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)計(jì)）中作了明 確的說明并表

2、示了謝意。 簽名： 年月日 授權(quán)聲明 本人完全了解許昌學(xué)院有關(guān)保留、使用本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，即：有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤，允許畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)許昌學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。 本人論文（設(shè)計(jì)）中無原創(chuàng)性數(shù)據(jù)需要保密的部分。 學(xué)生簽名： 年月日 指導(dǎo)教師簽名： 年月日 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 目　錄 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 前 言 隨著食品、化工、醫(yī)藥等各行業(yè)的發(fā)展，作為一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，即裝罐

3、前的清洗環(huán)節(jié) ，洗瓶機(jī)的作用越來越大的顯化在各行業(yè)之間。所謂的推瓶結(jié)構(gòu)，就是利用推頭將瓶子送入，然后急回至原點(diǎn)，反復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)。洗瓶機(jī)推瓶結(jié)構(gòu)是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)與凸輪組合而成的，通過凸輪與鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)自身特性完成推送和急回。 1. 洗瓶機(jī)的發(fā)展與意義 1.1 洗瓶機(jī)的發(fā)展 洗瓶機(jī)的技術(shù)基于日本三菱公司，曾一度流行國(guó)內(nèi)的大小啤酒廠。由于其結(jié)構(gòu)先進(jìn)，方便使用，有效的降低破瓶的概率，但是掛標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，迫使部分啤酒廠改用單端式洗瓶機(jī)，并沿用一段時(shí)間。后由于工業(yè)生產(chǎn)與社會(huì)生活需求，需要回收利用大量的塑料瓶和玻璃瓶，洗瓶機(jī)設(shè)備又一次迎來了研究和改進(jìn)。而現(xiàn)在，自動(dòng)化生產(chǎn)方式的出現(xiàn)，不僅減少了費(fèi)用

4、和勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)和工作效率。 1.2 洗瓶機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)意義 瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，出于對(duì)市場(chǎng)需求的性能優(yōu)良，價(jià)廉物美，高效低能機(jī)械產(chǎn)品的考慮，對(duì)包括推瓶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)等一系列問題進(jìn)行比較和研究，綜合運(yùn)用各種典型機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，工作特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)原理，設(shè)計(jì)方法等知識(shí)，設(shè)計(jì)出制造簡(jiǎn)便，工作效率高，性能優(yōu)良，具有極高的實(shí)用性能的機(jī)械產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)在性能、質(zhì)量、水平等多方面加強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。 2. 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)原理以及運(yùn)動(dòng)分析 2.1推瓶機(jī)構(gòu)工作原理 推瓶機(jī)構(gòu)的功能原理是機(jī)械能迫使瓶子從工作臺(tái)的一端運(yùn)動(dòng)到另外一端。機(jī)械能由推頭M作為傳遞的媒介，實(shí)現(xiàn)瓶子的平移。導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)

5、是由兩個(gè)圓柱形導(dǎo)輥旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)瓶子的旋轉(zhuǎn)從導(dǎo)輥的的一端移動(dòng)向另外一端，導(dǎo)輥只實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)功能。轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)同樣采用機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律，但與導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)的區(qū)別在于轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)對(duì)瓶子外壁的清洗需要很高的旋轉(zhuǎn)速度來實(shí)現(xiàn)，而這高速的轉(zhuǎn)動(dòng)是由電機(jī)來提供能量，推瓶機(jī)構(gòu)和導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)同樣也是由此電機(jī)來提供能量。 圖2—1 洗瓶機(jī)工作示意圖 2.2推瓶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 推瓶機(jī)構(gòu)要求具備一個(gè)工作行程為L(zhǎng)的推頭M以接近勻速推瓶，確保平穩(wěn)的接觸瓶子和脫離瓶子，繼而推頭快速回到原位，準(zhǔn)備下一個(gè)工作循環(huán)。工作行程中推頭M作勻速直線運(yùn)動(dòng)，工作段前后可以有變速運(yùn)動(dòng)，而回程有急回特性。 圖2—2 推頭M運(yùn)動(dòng)軌跡 由于瓶子本身是從靜止到運(yùn)動(dòng)的

6、，在這過程中瓶子獲得了一定速度，所以在瓶子和推頭之間必然存在一定的沖擊，此時(shí)要考慮瓶子的材料，如果是剛性材料，瓶子在工作過程中可能會(huì)碰碎，因此瓶子要本身要具有一定的韌性，比如塑性材料。 推瓶機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求 對(duì)于此運(yùn)動(dòng)要求，單一的機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)，需要把若干基本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)組合成一個(gè)可以滿足次運(yùn)動(dòng)要求的新機(jī)構(gòu)，而在設(shè)計(jì)過程中，需要先考慮機(jī)構(gòu)滿足運(yùn)動(dòng)軌跡要求，即選擇基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，至于速度要求，可以通過改變其基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度來完成。 3. 洗瓶機(jī)的技術(shù)要求和整體方案設(shè)計(jì) 3.1 洗瓶機(jī)的技術(shù)要求 瓶子尺寸（mm） 工作行程（mm） 生產(chǎn)率（個(gè)/s） 急回系數(shù) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）

7、 方案 15 3 1440 表3—1 洗瓶機(jī)技術(shù)要求 此方案工作行程較短，結(jié)構(gòu)比較緊湊，運(yùn)動(dòng)比較連貫，節(jié)約空間，另外其急回系數(shù)高，電機(jī)轉(zhuǎn)速較快，大大的提高了其生產(chǎn)率，構(gòu)件有效工作時(shí)間較高。傳動(dòng)性能相對(duì)較好，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 3.2整體方案構(gòu)思 由于運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以在不同的設(shè)計(jì)方案中體現(xiàn)，所以我們得到的機(jī)構(gòu)也完全不同，但是殊途同歸，這些不同的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是同一運(yùn)動(dòng)規(guī)律。怎么去取舍這些不同的方案，我們就要去性能、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)易程度等去考慮，從中選取一個(gè)綜合性價(jià)比最高最優(yōu)的方案去設(shè)計(jì)。 3.2.1 多種機(jī)構(gòu)方案 作為一個(gè)具有急回特征的推程機(jī)構(gòu)，有多種機(jī)構(gòu)可以滿足其設(shè)計(jì)要求： （1） 凸

8、輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)： 如圖鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿2上M點(diǎn)的軌跡近似所要求軌跡，其速度通過構(gòu)件3變速轉(zhuǎn)動(dòng)由凸輪等速轉(zhuǎn)動(dòng)來控制。但是曲柄1是從動(dòng)件，所以要采取考慮度過死點(diǎn)的方式。該機(jī)構(gòu)的缺陷是凸輪占 用的空間比較大，而且在整個(gè)連桿機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，結(jié)構(gòu)也不緊湊。 圖3—2 凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 同時(shí)，四桿機(jī)構(gòu)提供的急回特性系數(shù)比較大，可以實(shí)現(xiàn)最大擺角。而凸輪機(jī)構(gòu)提供推程段勻速運(yùn)動(dòng)和回程段正弦運(yùn)動(dòng)，且回程段平均速度應(yīng)該是推程段平均速度的三倍。 （2） 凸輪—全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu) 全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)的自由度為2，點(diǎn)M的軌跡近似所要求的軌跡。凸輪控制構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)速度以及急回特性。該機(jī)構(gòu)的缺陷在于其水平方向的

9、軌跡過長(zhǎng)，因此凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件的行程比較大，導(dǎo)致凸輪的相應(yīng)尺寸過大。 圖3—3 凸輪—全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu) （3）五桿組合機(jī)構(gòu) 如圖為自由度為2的五桿低副機(jī)構(gòu)。構(gòu)件1、4為其兩個(gè)輸入構(gòu)件，其中以凸輪、齒輪或者四桿機(jī)構(gòu)連接用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，從而使原來的兩個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)變成一個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。 同時(shí)，控制兩個(gè)輸入構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可以得到點(diǎn)M的速度以及機(jī)構(gòu)的急回特性。 圖3—4 五桿組合機(jī)構(gòu) 除此之外，雙凸輪機(jī)構(gòu)也能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)M的特殊軌跡的要求。 3.2.2 機(jī)構(gòu)方案的選擇 凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，體積也比較小，便于安裝后的調(diào)試，同時(shí)也很經(jīng)濟(jì)適用。而且凸輪在

10、很好的協(xié)調(diào)推頭運(yùn)動(dòng)的情況下工作較平穩(wěn)。所要求的工作行程軌跡也可以由推頭M來近似完成。但是，由于低副之間存在著間隙，會(huì)引起運(yùn)動(dòng)誤差的累積，運(yùn)動(dòng)的精確度很受影響，并且難以實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。一般只適用于低速的情況下，沖擊和震動(dòng)較大，同時(shí)可能存在慣性力。但是在洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)中，涉及到的桿件比較少，速度也相對(duì)比較慢，因此，凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是適用本設(shè)計(jì)的。 凸輪—全運(yùn)動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)的水平方向軌跡過長(zhǎng)，凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件的行程比較大，導(dǎo)致凸輪的相應(yīng)尺寸過大，嚴(yán)重的影響了推程和回程的平穩(wěn)性。此外，全運(yùn)動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中，產(chǎn)生的摩擦相對(duì)較高，耗能相對(duì)比較大。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)副間的間隙也是不可避免的，也會(huì)使

11、運(yùn)動(dòng)的精度受到影響，而且容易出現(xiàn)沖擊動(dòng)載荷，影響系統(tǒng)載荷的傳遞，可能會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副失效和破壞。 五桿機(jī)構(gòu)相對(duì)四桿機(jī)構(gòu)來說，構(gòu)件相對(duì)較多，在成本上就處在了劣勢(shì)。由于桿件比較多，因此在設(shè)計(jì)上也會(huì)相應(yīng)的多變和繁瑣，整體的機(jī)構(gòu)尺寸比較大，實(shí)際的性價(jià)比和實(shí)際性沒有四桿機(jī)構(gòu)好。 因此，我們最終選擇凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為我們?cè)O(shè)計(jì)的洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的方案。 4. 凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1.1 什么是凸輪機(jī)構(gòu) 所謂凸輪就是具有曲線輪廓或者凹槽的構(gòu)件。大多為主動(dòng)件作等速度轉(zhuǎn)動(dòng)，也有部分作往復(fù)擺動(dòng)或者移動(dòng)。凸輪直接推動(dòng)的構(gòu)件即推桿，因此在凸輪機(jī)構(gòu)中推桿大多作為從動(dòng)件。凸輪機(jī)構(gòu)最

12、大的優(yōu)點(diǎn)是適當(dāng)設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，就能使推桿得到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，響應(yīng)速度較快，機(jī)構(gòu)也簡(jiǎn)單緊湊。但是由于凸輪廓線和推桿間是點(diǎn)、線接觸，容易磨損，使凸輪的制造比較困難。 4.1.2 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的基本原理是反轉(zhuǎn)法原理。所謂反轉(zhuǎn)法原理就是在設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線時(shí)，假設(shè)凸輪是靜止不動(dòng)的，使從動(dòng)件推桿相對(duì)凸輪沿著方向反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在其導(dǎo)軌中作預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，可以生成推桿一系列位置，然后把他端點(diǎn)占據(jù)的一系列位置連接成一條平滑的曲線，曲線即凸輪廓線。 此外，還可以用解析法來設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線。建立一個(gè)直角坐標(biāo)系Oxy，假設(shè)凸輪推程段的廓線起始點(diǎn)為A點(diǎn)，即推桿滾子中心位于A點(diǎn)處，當(dāng)

13、凸輪繞中心O轉(zhuǎn)過角時(shí)，推桿產(chǎn)生的位移為s，此時(shí)滾子中心位于B點(diǎn)，B的的直角坐標(biāo)： （4—1） （4—2） 其中為偏距；；上式即為凸輪理論廓線的方程式。 4.1.3 凸輪機(jī)構(gòu)的作用力和壓力角 凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪對(duì)推桿作用力和推桿受到的載荷的數(shù)量關(guān)系為： （4—3） 為導(dǎo)軌長(zhǎng)度，為作用在凸輪機(jī)構(gòu)上的推桿尺寸，、分別為作用推桿兩側(cè)的反力與水平方向的夾角，即摩擦角。為推桿受到正壓力方向，即沿著凸輪廓線于接觸

14、點(diǎn)的法線方向，與推桿上作用點(diǎn)的速度方向間的銳角夾角，也是凸輪機(jī)構(gòu)該作用位置的壓力角。 凸輪機(jī)構(gòu)中的壓力角是一個(gè)重要的參數(shù)，在其他條件相同時(shí)，壓力角越大，作用力也越大，當(dāng)大到使上式中的分母為零，此時(shí)無窮大，機(jī)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象，該壓力角即為臨界壓力角，值為： （4—4） 一般來說，由于要避免機(jī)構(gòu)的自鎖現(xiàn)象，保證凸輪機(jī)構(gòu)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)保證其最大壓力角要小于其臨界壓力角。增大或者減小都能使臨界壓力角的值提高。 而在實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高機(jī)構(gòu)效率、改善受力情況，一般規(guī)定凸輪機(jī)構(gòu)最大壓力角小于許用壓力角，并且要遠(yuǎn)比臨界壓力角要

15、小。許用壓力角的數(shù)值一般為： 推程時(shí)： 對(duì)直動(dòng)推桿： 對(duì)擺動(dòng)推桿： 回程時(shí)： 4.1.4 凸輪基園半徑 在偏距一定、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定的情況下，加大基園半徑，可以減小壓力角，雖然改變了機(jī)構(gòu)的傳力特性，但同時(shí)也增大了機(jī)構(gòu)的尺寸。因此，基園的半徑不能過大。在限定推程壓力角的情況下，基園的半徑計(jì)算公式為： （4—5） 4.1.5 推桿滾子半徑 選擇滾子半徑，不僅要考慮滾子結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度，還要考慮凸輪輪廓曲線形狀。 當(dāng)凸輪廓線內(nèi)凹時(shí)，由于凸輪的工作廓線曲率半徑等于

16、理論廓線曲率半徑同滾子半徑之和，凸輪的工作廓線總是可以描繪出來。 當(dāng)凸輪廓線外凸時(shí)，凸輪的工作廓線曲率半徑等于理論廓線曲率半徑同滾子半徑之差，若，此時(shí)，工作廓線曲率半徑為零，工作廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)，出現(xiàn)“變尖現(xiàn)象”；若，此時(shí)，工作廓線曲率半徑變成負(fù)值，工作廓線就會(huì)出現(xiàn)交叉，導(dǎo)致推桿不能按著預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)“失真現(xiàn)象”；只有當(dāng)時(shí)，工作廓線能描繪出來。綜上所述，外凸型凸輪輪廓曲線，理論廓線最小曲率半徑總要大于滾子半徑。 4.1.6 凸輪理論廓線計(jì)算 （1）確定基本尺寸： 初步確定凸輪基園半徑，推桿滾子半徑。凸輪理論廓線坐標(biāo)方程式中代入，得：

17、 ， （4—6） （2）分段計(jì)算各階段位移： 1）推程階段： （4—7） 2）遠(yuǎn)休止階段： （4—8） 3） 回程階段 ： （4—9） 4）近休止階段 ： （4—10） 5） 推程段壓力角和回程段壓力角：

18、 （4—11） 推程階段，遠(yuǎn)休止階段，回程階段，近休止階段。 （3） 求工作廓線： （4—12） 其中： （4—13） 1）推程階段： （4—14） （4—15） 2） 遠(yuǎn)休止段：

19、 （4—16） （4—17） 3） 回程階段： （4—18） （4—19） 4） 近休止段： （4—20） （4—21） 4.1.7 凸輪

20、角速度的計(jì)算 推頭于推瓶軌跡上的運(yùn)動(dòng)速度為，推瓶軌跡長(zhǎng)為，故推頭在推瓶的軌跡上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為: （4—22） 即凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)所用時(shí)間為，故凸輪角速度為： ，方向?yàn)轫槙r(shí)針 （4—23） 計(jì)算結(jié)果得凸輪的工作廓線各點(diǎn)坐標(biāo)表： 0 5 10 ... 350 355 360 0.000 4.359 8.705 ... -8.682 -4.358 0.000 50.000 49.826 49.370 ... 49.24

21、0 49.810 50.000 0.000 3.602 7.409 ... -6.946 -3.486 0.000 40.000 39.855 39.455 ... 39.392 39.847 40.000 表4—1 凸輪工作廓線各點(diǎn)坐標(biāo)表 4.1.8 凸輪實(shí)物圖 圖4—2 凸輪實(shí)物圖 4.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的桿長(zhǎng)條件是最短桿和最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度和一定不大于其他兩桿長(zhǎng)度和。 由于我們?cè)O(shè)計(jì)的推瓶機(jī)構(gòu)要有急回特性，所以，我們應(yīng)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，而不采用沒有急回特性的雙搖桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)具有曲柄的前提是運(yùn)動(dòng)副中必然有周轉(zhuǎn)副的存在。然而要使機(jī)構(gòu)

22、有周轉(zhuǎn)副的存在必須要滿足桿長(zhǎng)條件，并且組成該周轉(zhuǎn)副的兩桿中必然有一個(gè)桿件是最短桿，此最短桿是連架桿。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù) 原動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，有兩次和連桿成一條直線，這時(shí)原動(dòng)件處于的這兩個(gè)位置叫做極位，兩個(gè)位置間的夾角叫做極位夾角。 以曲柄搖桿為例： 當(dāng)曲柄以相同角速度沿著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過，搖桿前后位于的位置間擺角為，擺動(dòng)時(shí)間為，搖桿活動(dòng)一端的平均速度為；此時(shí)曲柄接著轉(zhuǎn)過，搖桿前后位置間擺角依然為，擺動(dòng)時(shí)間為，搖桿活動(dòng)端的平均速度為。不難得出，故，。搖桿此運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為急回運(yùn)動(dòng)，用行程速比系數(shù)來體現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)的程度。 （4—24）

23、 （4—25） 4.2.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角和死點(diǎn) 所謂壓力角，就是從動(dòng)件上的活動(dòng)端受到沿著連桿傳遞過來的力與活動(dòng)端速度正向間的夾角為機(jī)構(gòu)在此位置的壓力角。此時(shí)連桿和從動(dòng)件所夾銳角為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動(dòng)角。傳動(dòng)角越大，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳力越有利。因此，傳動(dòng)角的大小和變化情況是衡量機(jī)構(gòu)的傳力性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。此外： （4—26） 所謂死點(diǎn)，就是當(dāng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為零時(shí)，主動(dòng)件通過連桿作用在從動(dòng)件上的力正好通過回轉(zhuǎn)中心，出現(xiàn)了

24、使從動(dòng)件不能轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，成為“頂死”現(xiàn)象，該位置即死點(diǎn)。 4.2.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)實(shí)物圖 圖4—3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)實(shí)物圖 5. 關(guān)于傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1 主要傳動(dòng)系統(tǒng) 所謂機(jī)器就是根據(jù)某使用要求設(shè)計(jì)使之執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，用來變換或者傳遞能量、信息和物料的裝置。傳遞與變換機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置即為機(jī)構(gòu)。機(jī)械是多個(gè)機(jī)構(gòu)組合而成，完成各個(gè)機(jī)構(gòu)所能完成的獨(dú)立功能組合起來能完成的共同功能。 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)由前面推導(dǎo)最終選取凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。所以該設(shè)備主要的傳動(dòng)系統(tǒng)包括：凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、減速器傳動(dòng)系統(tǒng)、皮帶輪傳動(dòng)系統(tǒng)以及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。 5.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 由于電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方

25、便，維護(hù)容易，所以一般都采用電動(dòng)機(jī)來作為主要的動(dòng)力系統(tǒng)。大多采取封閉式Y(jié)系列電動(dòng)機(jī)，以期得到載荷較平穩(wěn)且能單向旋轉(zhuǎn)的工作狀況。 電動(dòng)機(jī)的功率嚴(yán)重影響電動(dòng)機(jī)的工作情況。功率過小，電動(dòng)機(jī)不能正常進(jìn)行工作：或者電動(dòng)機(jī)又會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期過載較大的熱量而損壞；功率過大，會(huì)在正常工作中造成大量能源浪費(fèi)，增加電能損耗。此外，電動(dòng)機(jī)的功率大小和溫度也有較大關(guān)系。因此在常溫下工作的電動(dòng)機(jī)，為了保證其工作狀況良好，一般使其額定功率略大于或者等于正常工作所需的功率。 5.1.2 減速器的選擇 減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起到匹配轉(zhuǎn)速以及傳遞扭矩的作用，即降低轉(zhuǎn)速或者增大扭矩。減速器必須具有較大的傳遞載荷能力，實(shí)現(xiàn)較大

26、傳動(dòng)比。不僅在經(jīng)濟(jì)效益和使用壽命上進(jìn)行考慮，更要從較高機(jī)械效率、大功率、小體積以及較大傳動(dòng)比的方向去選擇。 5.1.3 皮帶輪的選擇 皮帶輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能減小載荷的沖擊，運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)，震動(dòng)和噪音都比較小，此外結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整容易。皮帶輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，導(dǎo)致打滑，傳動(dòng)效率相對(duì)比較低，也不能保證精確的傳動(dòng)比，一般壽命比較短。所以在選擇皮帶輪各指標(biāo)和材料的時(shí)候，要盡可能的從經(jīng)濟(jì)的角度去考慮，降低成本為首選。 6. 方案實(shí)例 6.1 推洗瓶機(jī)構(gòu)實(shí)例 試采用牛頭刨床的凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為例： 圖6—1 牛頭刨床凸輪—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 由于技術(shù)要求中，急回系數(shù),所以該機(jī)構(gòu)的極位夾角，且

27、推程為，運(yùn)用該機(jī)構(gòu)也能很好的實(shí)現(xiàn)。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，置放在水平面上能保證推頭平穩(wěn)的推送瓶子。 該機(jī)構(gòu)推送瓶子處安放傳送帶，并使傳送帶的速度和推頭推送瓶子的速度相同，且保持勻速運(yùn)動(dòng)，可以有效的減小推桿的負(fù)荷。 洗瓶機(jī)構(gòu)可以有導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)帶動(dòng)瓶子轉(zhuǎn)動(dòng)從而完成清洗過程，也可以由若干位于不同工位的齒輪自轉(zhuǎn)，以此帶動(dòng)瓶子的轉(zhuǎn)動(dòng)，完成清洗的過程。 機(jī)構(gòu)有電動(dòng)機(jī)完成總動(dòng)力的支持，分散到每個(gè)獨(dú)立工作的機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)洗瓶機(jī)的整體功能。 若洗瓶機(jī)構(gòu)為凹槽—齒輪機(jī)構(gòu)，可以有效的使推桿的運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)時(shí)間想契合。當(dāng)瓶子被推到轉(zhuǎn)盤時(shí)，轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，推頭此時(shí)急回并推動(dòng)第二個(gè)瓶子時(shí)，槽輪開始運(yùn)動(dòng)，完成清洗瓶子的目

28、的，如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作的目的。 此機(jī)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算： 托盤的周期： （5—1） 推瓶機(jī)構(gòu)的極位夾角： （5—2） 齒輪的傳動(dòng)比： （5—3） 齒輪周期： （5—4） 基本尺寸不變：，，推程，曲柄長(zhǎng)度 ，極位夾角，滑塊距離齒輪 推頭速度：，回程時(shí)推頭的速度： 所用時(shí)間：，主動(dòng)齒輪角速度： 槽輪在拔盤位置轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周時(shí)在主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，刷子和齒輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)兩周因此，各機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：。 運(yùn)動(dòng)周期如圖所示： 圖6—2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)周期