畢業(yè)論文終稿-洗瓶機設計（送全套CAD圖紙 資料打包）
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買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯摘 要洗瓶設備主要用于制藥、化工、食品等行業(yè)灌裝前瓶子的清洗。洗瓶機器設備的出現(xiàn)，改變了人工刷洗的傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)方式，達到了減少勞動力、節(jié)約費用、提高工作效率、增加企業(yè)經(jīng)濟效益之目的。本文設計的洗瓶機由電動機、曲柄滑塊推瓶機構、刷瓶機構、導輥機構、傳動系統(tǒng)等構成。設計該洗瓶機過程中，首先，調(diào)查了洗瓶機研究現(xiàn)況，在此基礎上根據(jù)設計技術要求選定了推瓶機構及傳動系統(tǒng)結(jié)構方案；接著，根據(jù)選定的結(jié)構方案選定了各個機構主要參數(shù)；然后，詳細計算了曲柄滑塊推瓶機構及傳動系統(tǒng)各主要零部件的尺寸并進行了校核；最后通過 AutoCAD 繪圖軟件繪制了該洗瓶機的裝配圖及主要零部件圖。本文的研究與設計方法適用于各類洗瓶機及其零件的設計與改造，具有較好的參考價值。關鍵詞：洗瓶機，推瓶機構，曲柄滑塊機構，傳動系統(tǒng)買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯AbstractWashing machine is mainly used in pharmaceutical, chemical, food and other industries before filling the bottle cleaning. Washing machines appeared, changing the traditional manual brushing techniques, automated production methods, to reduce labor cost savings, improve efficiency, increase economic efficiency of enterprises.This design of the washing machine by an electric motor, slider-crank mechanism to push the bottle, bottle brush agencies, guide roller mechanism, transmission, and the like. The design of the washing machine during the first survey of the washing machine of status quo, on the basis of selected organizations and drive to push the bottle structure of the program in accordance with design requirements; then, according to the selected structure of the program selected the main parameters of the various agencies; then, a detailed calculation of the size of the slider-crank mechanism and drive to push the bottle and all major components were checked; and finally draw a diagram of the washing machine assembly and main parts diagram by AutoCAD drawing software.Research and design methods in this paper applies to the design and renovation of all types of washing machine and parts, has a good reference value.Keywords: Washing machine, Push the bottle body, Crank slider mechanism, Transmission買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯目 錄摘 要 ...........................................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................................II第一章 緒論 ...............................................................................................................................11.1 課題研究的背景及意義 ...............................................................................................11.2 洗瓶機概況 ....................................................................................................................21.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)況 ............................................................................................................2第二章 方案設計 .......................................................................................................................42.1 設計要求與分析 ...........................................................................................................42.1.1 設計要求 .............................................................................................................42.1.2 設計要求分析 .....................................................................................................42.2 方案設計 ........................................................................................................................52.2.1 推瓶機構的方案選擇 ..........................................................................................52.2.2 傳動系統(tǒng)方案設計 ..............................................................................................62.2.3 洗瓶機總體設計及其布局 ..................................................................................7第三章 總體參數(shù)的選定與計算 ...............................................................................................93.1 電動機的選擇 ...............................................................................................................93.2 推瓶機構 .......................................................................................................................93.2.1 傳動比的分配 ......................................................................................................93.2.2 運動及動力參數(shù)的計算 ....................................................................................103.3 轉(zhuǎn)刷機構 .....................................................................................................................103.3.1 傳動比的分配 ....................................................................................................103.3.2 運動及動力參數(shù)的計算 ....................................................................................103.4 導輥機構 .....................................................................................................................113.4.1 導輥機構布置 ....................................................................................................113.4.2 傳動比的分配 ....................................................................................................113.4.3 運動及動力參數(shù)的計算 ....................................................................................12第四章 推瓶機構的尺寸設計 .................................................................................................13第五章 傳動系統(tǒng)主要零件的設計 .........................................................................................155.1 V 帶傳動設計 ..............................................................................................................155.1.1 V 帶 3、4 設計 ..................................................................................................155.1.2 其他 V 帶的設計 ..............................................................................................175.2 蝸桿傳動設計 .............................................................................................................185.3 齒輪傳動設計 .............................................................................................................22買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯5.3.1 齒輪副 9、10 設計 ...........................................................................................225.3.2 其他各齒輪副的設計 .......................................................................................265.4 軸及軸上零件的設計 .................................................................................................265.4.1 渦輪軸及軸承、鍵的設計 ................................................................................265.4.2 其他軸的設計 ...................................................................................................295.5 導輥、轉(zhuǎn)刷、機架等零件的設計 .............................................................................295.5.1 導輥 ...................................................................................................................295.5.2 轉(zhuǎn)刷 ...................................................................................................................29總 結(jié) .........................................................................................................................................30參考文獻 ...................................................................................................................................31致 謝 .........................................................................................................................................32買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第一章 緒論1.1 課題研究的背景及意義由于工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的需要，大量的玻璃瓶、塑料瓶需要進行回收清洗后再利用，節(jié)省了大量制瓶所需要的費用同時也提高了工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。然而就在此時也出現(xiàn)了回收后再清洗的問題。產(chǎn)品盛載是車間的最后一道關鍵工序，因此玻璃瓶的供應速度也就決定了總的生產(chǎn)效率的高低。從而產(chǎn)生了對洗瓶機設備的研究與改進工作。隨著啤酒市場不斷地發(fā)展變化，酒瓶種類、標紙和粘接劑品種不斷增加，特別是現(xiàn)在的頭標鋁箔紙的出現(xiàn)，給洗瓶設備和工藝提出了新的更高的要求在長期使用多種洗瓶機的過程中。為了適應現(xiàn)在啤酒回收瓶的洗滌要求，我們同該洗瓶機的制造廠家進行了廣泛地討論和研究，對洗瓶機適時地進行了一系列的技術改進。洗瓶機器設備的出現(xiàn)并且運用到實際生產(chǎn)中，改變了人工刷洗的傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)方式，達到了減少勞動力、節(jié)約費用、提高工作效率[1]、增加企業(yè)經(jīng)濟效益之目的。并且得到了廣大用戶的支持和好評，而且使得化、制藥、食品等行業(yè)的生產(chǎn)率產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。隨著科學技術的進步，現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的需要，市場多元化的產(chǎn)生，普通的洗瓶機已經(jīng)不能滿足市場生產(chǎn)力所需?，F(xiàn)在洗瓶機應用廣泛，不僅在生產(chǎn)制造業(yè)工廠生產(chǎn)線，在生物制藥行業(yè)，科研技術領域等等都可以起到重大作用。所以它不僅在生產(chǎn)制造業(yè)有重要作用，而且在科研制藥行業(yè)發(fā)揮一定作用，并且在生產(chǎn)和生活中的作用領域不斷擴大。洗瓶機作為一種清洗潔凈工具，在完成清洗的同時，現(xiàn)在要求具有消毒、干燥等功能同時具備，在完成整個工作過程中，對于提高生產(chǎn)能力、保證產(chǎn)品質(zhì)量[2]、減輕勞動強度、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、加快生產(chǎn)周轉(zhuǎn)等方面均有著重要的影響。同時也要保證安全生產(chǎn)、減少破損率也有顯著的作用。現(xiàn)在市場上的很多洗瓶機都同時具備很多功能，他的技術已經(jīng)超越了單純的減輕體力勞動這一傳統(tǒng)概念，因為它不僅在清洗程度上有很大的改變，而且具有嚴格的時間、速率概念，根據(jù)系統(tǒng)事實的需要，及時地、迅速地、準確地“將待洗瓶進行準確而徹底的清洗，并完成相應的檢驗指標要求”，否則，就不能適應現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。在傳統(tǒng)的灌裝生產(chǎn)線上，相應的其他各個環(huán)節(jié)都做得比較到位，留給人們最的疑問與擔憂就是：能否保證瓶子的干凈衛(wèi)生？人們的觀點就代表市場的需求，那么在洗瓶子的這一個環(huán)節(jié)可以說是還有很多值得研究，是占領市場贏得人們的信任與贊可的大份。而這個就得依賴于先進的清洗消毒工具洗瓶機。在灌裝生產(chǎn)線的加工生產(chǎn)過程中，對瓶子的清洗主要依靠洗瓶機。隨著現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)能力、規(guī)模的擴大，對這方面的要求越來越嚴苛，對瓶子的清潔程度消毒水平都買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯有了更高的要求，并且對機器的生產(chǎn)能力和效率也有了相當?shù)囊?，使得洗瓶子朝著高生產(chǎn)率高效率自動化的方向發(fā)展。本次的設計就是在這樣的市場要求大環(huán)境下進行的，由于時間有限能力限制，我則主要負責洗瓶機的機械部分，主要包括主工作部件、輔助工作部件的設計。1.2 洗瓶機概況洗瓶機作為主要保障灌裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)要求和衛(wèi)生保證的關鍵和重要的環(huán)節(jié)，其工作的穩(wěn)定性、安全性、先進性一直受到人們的高度重視，但受傳統(tǒng)技術的制約，市場上的洗瓶機基本都是大同小異，沒有什么突破性的進展，往往不能兼顧，結(jié)合所有比較好的性能于一體。隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，大量先進技術成果的應用，現(xiàn)在洗瓶機也將發(fā)生很大的變化的。自動數(shù)字洗瓶機是在生產(chǎn)工作過程中不直接進行人工處理的情況下，能自動對瓶子進行徹底的清洗、消毒、干燥等，它的主體是數(shù)字管理中心。全自動數(shù)字洗瓶機是采用機械式操作過程，依托數(shù)字系統(tǒng)進行控制管理，通過數(shù)字化處理能自動控制洗瓶機，進行相關的作業(yè)，能自動、徹底、準確、迅速地對待洗瓶進行清洗、消毒、干燥并且計量。隨著數(shù)字化自動化的不斷運用與普及，必是洗瓶機的最大發(fā)展趨勢，故僅就自動洗瓶機的發(fā)展趨勢做一些初步的分析與探討。洗瓶機適用于玻璃瓶、塑料瓶等毛刷式清洗和水沖式清洗單獨或配合使用清洗的專用設備。洗瓶是食品行業(yè)包裝工藝流程中不可缺少的一環(huán)，設計出合理、高效的洗瓶機是包裝技術發(fā)展的必然要求。洗瓶機的種類很多，目前國內(nèi)市場上的洗瓶機有扭道式、箱式、滾筒式和立式等多種，無論是何種洗瓶機大多采用了超聲波清洗技術，利用超聲波空化作用所產(chǎn)生的機械摩擦力，以清除用一般洗瓶工藝難以清除的瓶內(nèi)、外粘附較牢固的物質(zhì)。但安瓿瓶、西林瓶、口服液瓶對超聲波的功率大小要求各不相同，瓶子的規(guī)格越大、壁越厚所需要的功率就越大，通常洗瓶機超聲波的功率在 900W左右，且大小可調(diào)。其中，扭道式洗瓶機產(chǎn)量低、速度較慢，以洗西林瓶和口服液瓶為主，使用客戶相對較少。以 B+S 公司的早期產(chǎn)品為原型的箱式洗瓶機在國內(nèi)藥廠的應用也不多。目前國內(nèi)市場以滾筒式洗瓶機和立式洗瓶機的應用最為廣泛，且立式洗瓶機后來居上，發(fā)展勢頭迅猛，已取代了滾筒式洗瓶機的傳統(tǒng)地位，目前國內(nèi)生產(chǎn)立式洗瓶機的代表廠家有長沙楚天、上海遠東、上海旭發(fā)、長沙正中等。在國際其中浸泡噴沖式洗瓶機因其清洗效果好、自動化程度高、效率高，目前使用最為廣泛。在洗瓶機的設計中，結(jié)構緊湊、清洗效果與除標效果成為人們最為關注的要點。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)況洗瓶機從其誕生至今已經(jīng)有百年多的歷史，隨著人們的要求越來越高和科學技術的發(fā)展的不斷進步，各種新的科技都可以在其身上看到影子。特別是二戰(zhàn)以后，科技水平發(fā)展迅猛，新的科技力量和理念不斷誕生，并且應用越來越普遍。作為機械生產(chǎn)買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯的一員，對洗瓶機的研究和改革創(chuàng)新也是不斷取得新的成果。我們的國內(nèi)洗瓶機市場發(fā)展比其歐美國家落后[3]，而且我們國家的技術在一定程度上跟不上市場發(fā)展的需要，導致國內(nèi)市場上的洗瓶機沒有形成一定的強勢資源，各個生產(chǎn)廠家技術保密，不能形成很好的信息交換和共享，導致市場上洗瓶機的發(fā)展參差不齊，功能不全面。目前有很多的國內(nèi)企業(yè)采取與發(fā)達技術的國家企業(yè)合作，一起促進了洗瓶機市場在國內(nèi)的發(fā)展。新技術的發(fā)展也給洗瓶機的市場帶來一股新的活力，特別是大量的企業(yè)采用新的計算機技術，二維的 CAD 早已在制造業(yè)普及，三維的設計也在慢慢推廣。電氣設計部分采用 ED 等先進設計手段，引入定子調(diào)壓和變頻調(diào)速，PLC 參與系統(tǒng)控制，采用了大量高新傳感元器件，實現(xiàn)了定位準確，操控方便，其安全可靠性也逐步提高。通過專家系統(tǒng)的應用，極大地推進了創(chuàng)新設計的進程，并且利用系統(tǒng)論和信息論等現(xiàn)代計算機應用技術研究成果，使得洗瓶機的創(chuàng)新設計開始向數(shù)字化化方向發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)實和發(fā)展，設計手段越來越體現(xiàn)出精確化、自動化、虛擬化與快捷的特點?，F(xiàn)代的洗瓶機正朝著機電一體化、自動化、數(shù)字化、個性化方向發(fā)展。自動檢測、自動數(shù)據(jù)處理（運算、判斷、存儲、記憶） 、自動顯示、自動控制、故障診斷和自動保護及維護等功能得到了大量的應用。因此洗瓶機產(chǎn)品創(chuàng)新設計是以降低設計成本，提高設計速度，縮短設計周期為目的，包括降低成本設計、可靠性設計、快速設計、并行設計、數(shù)字化設計、智能設計、廣義優(yōu)化設計等現(xiàn)代設計技術。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第二章 方案設計2.1 設計要求與分析2.1.1 設計要求下圖是洗瓶機有關部件的工作情況示意圖。待洗的瓶子放在兩個轉(zhuǎn)動著的導輥上，導輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)。當推頭 M 把瓶推向前進時，轉(zhuǎn)動著的刷子就把瓶子外面洗凈。當前一個瓶子將洗涮完畢時，后一個待洗的瓶子已進入導輥待推。圖 2-1 洗瓶機工作情況示意圖(1) 瓶子尺寸：大端直徑 d=80mm，小端直徑 d=25，mm 長 200mm。(2) 推進距離 l=600mm，推瓶機構應使推頭 M 以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準備第二個工作循環(huán)。(3) 按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度為 v=45mm/s，返回的平均速度為工作行程的3 倍。(4) 機構傳動性能良好，結(jié)構緊湊制造方便。2.1.2 設計要求分析洗瓶機主要由推瓶機構、導輥機構、轉(zhuǎn)刷機構組成。設計的推瓶機構應使推頭 M以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準備第二個工作循環(huán)。根據(jù)設計要求，推頭 M 可走圖 2 所示軌跡，而且推頭 M 在工作行程中應作勻速直線運動，在回程時可有變速運動且回程時軌跡形狀不限，但不能反向撥動下一個瓶子，除此以外回程時必須有急回。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 2-2 推頭 M 運動軌跡對這種運動要求，若用單一的常用機構是不容易實現(xiàn)的，通常要把若干個基本機構組合起來，設計成一個組合機構。在設計組合機構時，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機構（基礎機構） ，而沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變基礎機構主動件的運動速度來滿足，也就是讓它與一個輸出變速度的附加機構組合。2.2 方案設計2.2.1 推瓶機構的方案選擇根據(jù)上述設計要求,推瓶機構應為一在工作行程時能作直線運動返回時具有急回特性的機構,為了提高工作效率,機構的急回系數(shù) K 盡量大一些 ;在推程(即工作行程)中,應使推頭作直線運動,或者近似直線運動,以保證工作的穩(wěn)定性,這些運動要求并不一定都能得到滿足,但是必須保證推瓶中推頭的運動軌跡至少為近似直線,以此保證安全性。推頭的運動要求主要是滿足急回特性,能滿足急回特性的機構主要有（1）曲柄滑塊機構（2）凸輪機構（3）曲柄擺動導桿機構。運用前述設計的思想方法,再考慮到機構的急回特性和推頭做直線運動的特點，根據(jù)要求得出如下三個方案。a) 方案方案一：連桿凸輪機構此洗瓶機的推瓶機構運用凸輪機構使推頭的運動可以由凸輪的外輪廓線來確定，而連桿機構可以使凸輪的推程放大，達到設計題目要求 k=3。圖 2-3 連桿凸輪機構可是推頭在推動瓶子在導輥上移動時摩擦較大，須加載的驅(qū)動力也較大，且凸輪和曲柄的運動都會存在死點，使機構運行不平穩(wěn)，所以不采用。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯b)方案二：五連桿機構具有兩自由度的連桿機構，都具有精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特性。點 M 的速度和機構的急回特性可通過控制該機構的兩個輸入構件間的運動關系來得到。 圖 2-4 五連桿機構但此方案中完全采用平面連桿設計，桿數(shù)較多，雖然容易制造，但由于推程較長，必然會導致機構上的動載荷和慣性力難平衡，會有累積誤差，且效率低，所以舍棄方案。c)方案三：曲柄滑塊機構如圖 2-5 所示，在此機構中只要極位夾角為 90 度時，洗瓶機的推頭部分就能實現(xiàn)急回系數(shù) k=3，而且題目要求推頭的推程為 600mm，此機構也容易滿足。圖 2-5 曲柄滑塊機構方案優(yōu)點：該方案中急回系數(shù)和推程都容易滿足，推桿只在水平面運動不管是工進還是急回，所以推頭能很平穩(wěn)地推進瓶子。而且此機構制作較簡便且承受的負載能力大，有較好的急回運動特性，計算尺寸也相對簡單，造價的成本也不高。除此之外該機構也容易實現(xiàn)瓶子內(nèi)外一起清洗。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯綜合以上三種方案可以看出，方案一、二的缺點較明顯優(yōu)點不突出，而方案三的優(yōu)點明顯，所以綜合考慮后采用方案三機構作為本洗瓶機的推出機構。2.2.2 傳動系統(tǒng)方案設計傳動系統(tǒng)的設計簡圖如圖 2-6 所示，本傳動系統(tǒng)主要采用的是齒輪傳動與帶傳動相結(jié)合的方式，齒輪傳動具有工作可靠、使用壽命長、傳動效率高、結(jié)構緊湊的優(yōu)點，而帶傳動具有傳動平穩(wěn)、適合遠距離傳動的優(yōu)點。圖 2-6 傳動系統(tǒng)簡圖（1）轉(zhuǎn)刷機構傳動過程如圖 2-6 所示，電動機帶動蝸桿 1 轉(zhuǎn)動，蝸桿 1 帶動蝸輪 2 轉(zhuǎn)動，皮帶輪 4 由與蝸輪 2 同軸的皮帶輪 3 通過皮帶帶著轉(zhuǎn)動，與皮帶輪 4 同軸的皮帶輪 5 通過皮帶帶動帶輪 6 轉(zhuǎn)動，帶輪 6 通過皮帶帶動帶輪 7 轉(zhuǎn)動同時也帶動與帶輪 7 同軸的齒輪 8 轉(zhuǎn)動，齒輪 8 帶動齒輪 11、12、13、14、15 轉(zhuǎn)動，在齒輪 11、13、15 套上毛刷即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)動，其中蝸桿 1 采用的是右旋螺紋的蝸桿，各輪的轉(zhuǎn)動方向如圖所示。（2）推瓶機構傳動過程如圖 2-6 所示，電動機帶動蝸桿 1 轉(zhuǎn)動，蝸桿 1 帶動蝸輪 2 轉(zhuǎn)動，與蝸輪同軸的齒輪 9 帶動齒輪 10 轉(zhuǎn)動，齒輪 10 與推瓶機構的曲柄相連即可實現(xiàn)曲柄的轉(zhuǎn)動，從而使推瓶機構能運行。在圖 8 中電動機的轉(zhuǎn)動方向是向里的，由于蝸桿 1 是右旋的所以齒輪 9 是逆時針旋轉(zhuǎn)的，那么齒輪 10 旋轉(zhuǎn)方向就是順時針的，推瓶機構就能實現(xiàn)工進和急回。（3）導輥機構傳動過程如圖 2-6 所示，電動機帶動齒輪 16 轉(zhuǎn)動，齒輪 16 與齒輪 17 嚙合帶動齒輪 17 轉(zhuǎn)動，齒輪 18 與齒輪 17 同軸，齒輪 18 與齒輪 19 嚙合帶動齒輪 19 轉(zhuǎn)動，再由齒輪 19帶動導輥轉(zhuǎn)動。2.2.3 洗瓶機總體設計及其布局綜合上述選定的推瓶機構及傳動系統(tǒng)方案確定的洗瓶機的總體布局如圖 2-7 所示，其中推瓶機構是一個曲柄滑塊機構，通過洗瓶機上部的轉(zhuǎn)刷來清洗。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 2-7 洗瓶機總體設計及其布局圖買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第三章 總體參數(shù)的選定與計算3.1 電動機的選擇根據(jù)設計要求，本次洗瓶機的技術要求如下：表 2-1 洗瓶機的技術要求瓶子尺寸（大-小端直徑 ×長度）mm工作行程mm生產(chǎn)率個/min 急回系數(shù) kφ80-25×200 600 3 3通過調(diào)查市場現(xiàn)有洗瓶機，可以知道通常洗瓶機所需電機功率在 3KW 左右，從表2-1 洗瓶機的技術要求可知，本次設計的洗瓶機屬于普通洗瓶機，因此本次選用三相異步電動機 Y100L2-4，其參數(shù)如下：表 2-2 電動機計算參數(shù)電機型號 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩Y100L2-4 3KW 1500r/min 1440r/min 2.2N.M 2.3N.M3.2 推瓶機構3.2.1 傳動比的分配設計要求的工作行程的平均速度為 45mm/s，而返回時的平均速度為工作行程的 3倍，即回程速度為 135mm/s。所以工作行程所用的時間： st3.145/601??回程所用的時間： t.3/2所以推頭在一個來回所用的總時間應為： stt7.21??由于題目中所要求的速度是接近于勻速，所以為了變于計算取推頭來回一趟的總時間為 18s，也相當于曲柄 OA 轉(zhuǎn)一周為 18s，所以曲柄 OA 角速度ω=2π/18=0.35rad/s，曲柄 OA 的轉(zhuǎn)速： min/3.6018rn??推瓶推桿的曲柄是由一個齒輪作為主動輪來轉(zhuǎn)動的，因此由上面推瓶機構尺寸計算中得到主動輪的角速度與曲柄的角速度相同為 0.35rad/s，轉(zhuǎn)速相同為 3.33r/min 。由設計要求得電動機的轉(zhuǎn)速為 1440r/min。那么推瓶機構的總傳動比： 432./10??i由于傳動比較大所以采用兩級傳動，先用蝸輪蝸桿將電動機轉(zhuǎn)速降速，再用齒輪買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯傳動進行第二次降速。由于渦輪蝸桿傳動多用于減速傳動且它們之間的傳動比可取較大值。因此可取渦輪蝸桿之間的傳動比選為： 8012?i那么齒輪之間的傳動比： 4.5/3/109i3.2.2 運動及動力參數(shù)的計算轉(zhuǎn)速計算： min/3.4.5in/18i/180i/4n1029rrrrn??齒 輪 ：齒 輪 ：蝸 輪 ：蝸 桿 ：輸入功率計算：本洗瓶機負載不大，為了計算方便：組成洗瓶機的三套機構推瓶機構、轉(zhuǎn)刷機構、導輥機構計算時功率均分： KWP706.9.728.028414.1.5.903291??????齒 輪 ：齒 輪 ：蝸 輪 ：蝸 桿 ：3.3 轉(zhuǎn)刷機構3.3.1 傳動比的分配轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速不宜過高，轉(zhuǎn)速過高會導致轉(zhuǎn)刷甩出的物資污染洗刷好的干凈瓶，轉(zhuǎn)速太低會導致洗刷不徹底，通常洗瓶機轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速取 80~100r/min，本次?。簃in/901r?轉(zhuǎn) 刷 ：則轉(zhuǎn)刷機構總傳動比： 169041?i前述已選定蝸桿傳動傳動比： 82i因此帶傳動總傳動比為： 537則?。旱谝患墡鲃颖龋?.214?i第二級帶傳動比： 56第三級帶傳動比： 17i買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯3.3.2 運動及動力參數(shù)的計算帶輪轉(zhuǎn)速計算： min/902/1i45in/./i18m6786423rnrnr??帶輪輸入功率計算： KWPP619.0.90651. 588..2. 2778.09.41.7423??????3.4 導輥機構3.4.1 導輥機構布置為防止瓶在導輥機構上滾落，本次選定導輥及瓶的布置如下，此時瓶與兩導輥所成夾角大于 90°，瓶不易滾落。圖 2-7 導輥機構布置圖導輥機構在傳送瓶的過程中導輥轉(zhuǎn)速不宜過高，轉(zhuǎn)速過高會導致瓶被甩出，轉(zhuǎn)速太低會導致洗刷不徹底，通常導輥轉(zhuǎn)速取 50~80r/min，本次取： min/60導rn?3.4.2 傳動比的分配則導輥機構總傳動比： 246019?i買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯則取：第一級齒輪傳動比： 617?i第二級齒輪傳動比： 4893.4.3 運動及動力參數(shù)的計算齒輪轉(zhuǎn)速計算： min/604i/2i/2i/14n019786rrnrrn??齒輪輸入功率計算： KWP913.0.97051. 5...3197816???買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第四章 推瓶機構的尺寸設計由設計要求知推瓶機構的急回系數(shù) k=3，所以該機構在返回時的平均速度為工作時速度的 3 倍，因此可由公式： )1(80????k?故：推瓶機構的極位夾角為 9推瓶機構的極限位置如圖 2-8 所示，在極限位置時曲柄 OA 與搖桿 BC 相互垂直，極限位置為 D、E 兩點所在的位置。圖 2-8 推瓶機構極限位置圖因此如圖所示：以曲柄滑塊機構在兩極限位置時進行機構尺寸的計算，因為極位夾角為 90°，所以∠DBE=90°，由于是對稱關系 ∠OBA=45° ，在極限位置時 ∠OAB=90°。由設計要求知兩個極限位置 D、E 之間的距離即為總推程 DE=600mm，但 DE 所在的那個滑桿的長度 L>600mm 可以取成 700mm。鉸鏈 C 到達中點的時候，CD=DE/2=300mm，所以 BC=300mm，從而得出擺桿長 BD=300√2≈424.26mm，所以 BC 所在的滑桿設計的時候要大于424.26mm。OA 與 AB 的值可任意取但兩者是相等的，只要保證 O 為一個周轉(zhuǎn)副即可所以取OA=AB＝150mm，OB=150√2=212.13mm。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯設計要求的工作行程的平均速度為 45mm/s，而返回時的平均速度為工作行程的 3倍，即回程速度為 135mm/s。所以工作行程所用的時間 t=600/45≈13.3s，回程所用的時間 t=600/135≈4.4s，所以推頭在一個來回所用的總時間應為 17.7s。由于題目中所要求的速度是接近于勻速，所以為了變于計算取推頭來回一趟的總時間為 18s，也相當于曲柄 OA 轉(zhuǎn)一周為 18s，所以曲柄 OA 角速度ω=2π/18=0.35rad/s，曲柄 OA 的轉(zhuǎn)速 n=1/18×60=3.33r/min。表 2 推瓶機構的尺寸參數(shù)極位夾角 90° 曲柄旋轉(zhuǎn)周期 18s推桿長 700mm 曲柄角速度 0.35rad/s擺桿長 500mm 曲柄轉(zhuǎn)速 3.33r/min曲柄長 150mm買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第五章 傳動系統(tǒng)主要零件的設計5.1 V 帶傳動設計5.1.1 V 帶 3、4 設計（1）V 帶的基本參數(shù)1）確定計算功率 ：cP已知： ； ；kw728.0?min/45r?查《機械設計基礎》表 13-8 得工況系數(shù)： ；1.?AK則： kwPKAc 8.0.1??2）選取 V 帶型號：根據(jù) 、 查《機械設計基礎》圖 13-15 選用 A 型 V 帶,cmn3）確定大、小帶輪的基準直徑 d① 初選小帶輪的基準直徑：；md801?② 計算大帶輪基準直徑：；mdid 19602.5.2.12 ??????）（）（帶圓整取 ，誤差小于 5%，是允許的。m04）驗算帶速： ssndvm /)25,(/03.616048.3160 ??????帶的速度合適。5）確定 V 帶的基準長度和傳動中心距：① 中心距： )(2)(7.021021 dda???初選中心距 ma4?② 基準長度：買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯maddaLd6.124840)82()08(.302 221210?????? ?對于 A 型帶選用 Ld5⑥ 實際中心距： mad 7.4026.18504200 ???????6）驗算主動輪上的包角 ：1?由 ad?? 3.57)(18012???得 ???? 1208.67.40)8(1 ???主動輪上的包角合適。7）計算 V 帶的根數(shù) ：z LArKPc ?)(0???， 查《機械設計基礎》表 13-3 得：min/140rnm?md801；kw8.，查表得： ；5.2i/?帶，rm P17.0??由 查表得，包角修正系數(shù)?8.162??95?K由 ，與 V 帶型號 A 型查表得： Ld50 3.l綜上數(shù)據(jù)，得 6.49.05.)17.08(632???z取 合適。105??z8）計算預緊力 （初拉力）：F根據(jù)帶型 A 型查《機械設計基礎》表 13-1 得： mkgq/1.0?買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯NqvkzvPFc8.1003.6195.0236.51.02?????????????? ?9）計算作用在軸上的壓軸力 ：QFNZ5.10928.16sin2i0?? ??其中 為小帶輪的包角。1?10）V 帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：帶型 帶輪基準直徑 (mm) 傳動比 基準長度(mm)A801?d22.5 1250中心距（mm） 根數(shù) 初拉力 (N) 壓軸力 (N)400.7 5 110.8 1095.5（2）帶輪結(jié)構的設計1）帶輪的材料：采用鑄鐵帶輪（常用材料 HT200）2）帶輪的結(jié)構形式：V 帶輪的結(jié)構形式與 V 帶的基準直徑有關。小帶輪接電動機， 較小，md801?所以采用實心式結(jié)構帶輪。5.1.2 其他 V 帶的設計同理算得 5、6 帶傳動的參數(shù)如下：帶型 帶輪基準直徑 (mm) 傳動比 基準長度(mm)A801?d22.5 1250買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯中心距（mm） 根數(shù) 初拉力 (N) 壓軸力 (N)400.7 5 110.8 1095.56、7 帶傳動的參數(shù)如下：帶型 帶輪基準直徑 (mm) 傳動比 基準長度(mm)A801?d22.5 1250中心距（mm） 根數(shù) 初拉力 (N) 壓軸力 (N)400.7 5 110.8 1095.55.2 蝸桿傳動設計（1）選擇蝸輪蝸桿的傳動類型傳動參數(shù)： ； ；kwP98.1?min/140rn80?根據(jù)設計要求選用阿基米德蝸桿即 ZA 式。（2）選擇材料設 滑動速度：'1.5??? smdndvs /1026.'cos106??????蝸桿選 45 鋼，齒面要求淬火，硬度為 45-55HRC.蝸輪用 ZCuSn10P1,金屬模制造。為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造① 確定許用接觸應力 ??H?根據(jù)選用的蝸輪材料為 ZCuSn10P1，金屬模制造，蝸桿的螺旋齒面硬度＞45HRC，可從文獻 [1]P254 表 11-7 中查蝸輪的基本許用應力 ??'268HMPa??應力循環(huán)次數(shù) ??721406083.01hNjnL????壽命系數(shù)871.93.HK則 ????'02684.7NMPa?????② 確定許用彎曲應力 F?買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯從文獻[1]P256 表 11-8 中查得有 ZCuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用彎曲應力[ ]F?=56MPa'壽命系數(shù) 96710.42.FNK????5MPa?（1）按計齒面接觸疲勞強度計算進行設① 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計進行計算，先按齒面接觸疲勞強度計進行設計，再校對齒根彎曲疲勞強度。 ??2212z0???????HEZkTdm?式中：根據(jù)《機械設計》教材表 11-3，可知傳動比為 80 時可選定蝸桿頭數(shù)、蝸桿齒數(shù)如下：蝸桿頭數(shù)： 1z?渦輪齒數(shù)： 802?i渦輪轉(zhuǎn)矩： mNnP??92.714.95T載荷系數(shù)： AvK??因工作中載荷平穩(wěn)，取載荷分布不均系數(shù) ；由文獻[1]P253 表 11-5 選取使1.?K用系數(shù) ；由于轉(zhuǎn)速不大，工作沖擊不大，可取動載系 ；則1.A 05.1?v..0527AvK???選用的是 45 鋼的蝸桿和蝸輪用 ZCuSn10P1 匹配的緣故，有 故有：2160MPaZE32312 8.7.4801692.7.0 mdm??????????查《機械設計》表 11-3得應取蝸桿模數(shù)： 4?取蝸桿直徑系數(shù)： 10q蝸桿分度圓直徑： dm買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯蝸桿導程角： '542'38"???渦輪分度圓直徑： mzd320??變位系數(shù)： 20x中心距： xa1821??渦輪圓周速度： smndv /3.0160824.316022 ?????（4）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸① 蝸桿軸向尺距 12.56aPm??直徑系數(shù) 0dq齒頂圓直徑 haa482*1??齒根圓直徑 mcdf .30)(?蝸桿螺線部分長度： 取 60mmzb2.516.21?② 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 802?z蝸輪分度圓直徑 mzd320842??齒頂直徑 xhaa 84)(*2??齒根圓直徑 mcf 4.310)2.(*2 ??????咽喉母圓半徑 mdrag 1635.0182 ?渦輪外圓直徑 m54e 取??渦輪寬度 Ba67.05.1取??（5）校核齒根彎曲疲勞強度買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯??FFaFYdKT?????2153.當量齒數(shù) 23380.6cos.vz???根據(jù) 20,1.6vx從圖 11-9 中可查得齒形系數(shù) Y =2.372Fa螺旋角系數(shù)： 5.310.891401Y???????許用彎曲應力： ??FMPa?.53272.371.6940MPa???可以得到：
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