《機械原理洗瓶機推瓶機構(gòu)設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機械原理洗瓶機推瓶機構(gòu)設(shè)計（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、word 學校 機械原理課程設(shè)計 推瓶機構(gòu)設(shè)計 學院機電工程學院 專業(yè)機械設(shè)計制造與其自動化 學號 任課教師 目錄 一、 設(shè)計題目與要求……………………………………3 二、 原始數(shù)據(jù)要求………………………………………4 三、 設(shè)計方案比照擬定…………………………………4 四、 機構(gòu)運動簡圖……………………………………….5 五、 運動尺寸設(shè)計……………………………………….6 六、 系統(tǒng)功能圖…………………………

2、………………..8 七、 推瓶機構(gòu)圖〔附圖〕…….…………………………..8 八、 參考文獻….……………….………………………….8 一、 設(shè)計題目與要求 〔一〕、功能要求與工藝動作分解提示 1、總功能要求 實現(xiàn)推頭〔動點〕在工作行程中作直線勻速運動，在其前后作變速運動，回程時有急回運動特征 。 2、工作原理與工藝動作分解提示 推瓶機推頭的運動軌跡要求如圖 1-1所示。洗瓶機有關(guān)部件的工作原理和工藝動作分解如圖1-2所示。待洗的瓶子放在兩個轉(zhuǎn)動的導輥上，導輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)。當推頭M把瓶

3、子向前推進時，轉(zhuǎn)動著的刷子把瓶子外面洗凈。當一個瓶子將洗刷完時，后一個待洗的瓶子已送入導輥待推。推瓶機系統(tǒng)的系統(tǒng)功能圖如圖1-3所示。 圖1-1 圖1-2 圖1-3 二、 原始數(shù)據(jù)要求 〔一〕、瓶子尺寸：大端直徑d = 80mm，長200mm； 〔二〕、推進距離 l = 600 mm ； 〔三〕、推程時速度要求為v = 45mm / s ，返回時的平均速度為工作行程的3倍 ； 〔四〕、機構(gòu)傳動性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便； 三、 設(shè)計方案比照擬定 執(zhí)行機構(gòu)運動方案： 〔一〕凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)方案〔選定〕： 如圖3-1所示，

4、鉸鏈四桿機構(gòu)為一個自由度的機構(gòu)，其連桿2上的點M走近似于所要求的軌跡，點M的速度由等速轉(zhuǎn)動的凸輪驅(qū)動構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動來控制。由于曲柄〔構(gòu)件1〕為從動件，故必須采取渡過死點的措施，這就要求添加其他構(gòu)件使其順利去除死點的干擾。 圖3-1 〔二〕、五桿組合機構(gòu)方案： 如圖3-2所示為兩個自由度的5桿低副機構(gòu)，1、4為它們的兩個輸入構(gòu)件，這兩個構(gòu)件之間的運動關(guān)系用齒輪來實現(xiàn)，從而將原來兩自由度機構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。 圖3-2 〔三〕、凸輪滑塊組合機構(gòu)方案： 如圖3-3所示為兩個自由度的凸輪滑塊機構(gòu)，該機構(gòu)可準

5、確實現(xiàn)預(yù)定軌跡要求。但是由于機構(gòu)工作行程要求為600mm，所以使用這樣的機構(gòu)必定會造成凸輪尺寸過大，所占用的空間過大，造成不必要的空間浪費。除此之外，凸輪機構(gòu)相對于連桿機構(gòu)的使用壽命短、使用能耗高以與其平衡難以保證等缺點都顯而易見。 圖3-3 綜上所述，三個方案均可實現(xiàn)設(shè)計要求的功能。但是從要求的傳動性能上看，無凸輪機構(gòu)的五桿組合機構(gòu)方案更具有優(yōu)勢，但五桿機構(gòu)設(shè)計復雜不易實現(xiàn)，且涉與到齒輪，機構(gòu)復雜，制造本錢高。方案一結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，零件制造簡便，可實現(xiàn)設(shè)計要求功能，應(yīng)當選用凸輪四桿機構(gòu)方案。 四、機構(gòu)運動簡圖 所以該機構(gòu)自由度為1

6、，即只需一個原動件可確定其他構(gòu)件的狀態(tài)。 五、運動尺寸設(shè)計 用作圖法對凸輪-四桿機構(gòu)進展設(shè)計： （一） 、作出連桿機構(gòu)工作的軌跡圖 圖5-1 （1） 如圖5-1所示，畫出M點的工作要求軌跡為水平直線，長度為600mm，并做出等分軌跡點M、、、、。 （2） 假設(shè)鉸鏈D位置，取連架桿AD為185mm做鉸鏈A的軌跡。 （3） 在鉸鏈A與M點的軌跡上取桿AM、、、、均為520mm。 （4） 分別在AM、、、、取連桿AB、、、、均為215mm。 （5） 連線和，并做其中垂線相交，即可得鉸鏈C的近似位置〔即為鉸

7、鏈B軌跡圓的圓心〕。由作圖法可測量出機架DC長度為200mm，連架桿BC為300mm。 （6） 分別作連架桿BC、、、、，并分別做出其引桿、、、、，連架桿與引桿之間夾角為90，取引桿CF長度為110mm。 〔二〕、根據(jù)連架桿引桿軌跡設(shè)計凸輪 圖5-2 (1) 如圖5-2所示，測量出相鄰兩狀態(tài)間引桿的夾角=28、=28、=20、=10。 (2) 計算凸輪轉(zhuǎn)角：按照返回速度為推瓶速度的3倍，計算出推頭從M點運動到點的過程占一個回程時間的3/4。所以推頭從M點運動到點的過程中，凸輪轉(zhuǎn)過了3/4的角度，即轉(zhuǎn)過了270。根據(jù)

8、引桿的擺角與凸輪轉(zhuǎn)角對應(yīng)關(guān)系，可得： (3) 利用反轉(zhuǎn)法設(shè)計凸輪實際輪廓線：①如下列圖，作以=70mm為半徑的基圓，在圓上且與圓心同一水平線。②用分割線將基圓從開始分為、、、、四份。③按點、、、、到基圓圓心距離r在其對應(yīng)的分割線上做凸輪軌跡點、、、、。④用勻加速曲線平滑連接、、、，用加速度先增大后減小曲線平滑連接、，即得到凸輪輪廓曲線。 〔三〕、凸輪角速度的計算 設(shè)計要求推頭在推瓶軌跡上運動時速度應(yīng)為v = 45mm / s。 所以推頭在推瓶軌跡上的時間為： t==13.3 s 即凸輪轉(zhuǎn)動270所需要的時間為13.3 s， 所以凸

9、輪的角速度為： rad/s，順時針方向。 (四)四桿機構(gòu)死點的防止 平面四桿機構(gòu)有曲柄的前提是必有周轉(zhuǎn)副存在，所以下面來確定周轉(zhuǎn)副是否存在： 由〔一〕可知四桿機構(gòu)兩短桿分別為185mm和200mm，兩長桿分別為215mm和300mm。 (185+300)〔200+215〕不成立，不滿足滿足桿長條件。 所以該機構(gòu)無周轉(zhuǎn)副，為雙搖桿機構(gòu)，故不存在曲柄出現(xiàn)死點的現(xiàn)象。 〔五〕推頭返程分析 推頭到達點后，立即以較高的速度〔平均速度為推程的3倍〕返回，準備下一個瓶子的推程。再接觸到下一個瓶子之前推頭的加速度可能很大，故推頭與瓶子接觸之間必須加塑性緩沖材料以防止瓶子破碎。 六、系統(tǒng)功能圖 導輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn) 推頭減速返回 待洗瓶子放入 推頭推著瓶子做 V=45mm/s的勻速運動 旋轉(zhuǎn)刷子洗瓶 推瓶完成 推頭加速返回 七 推瓶機構(gòu)圖 1、2、3、4、5、6、7是圓柱齒輪，8、9、10、11是圓錐齒輪，12是導輥，13是推頭M，14、16是皮帶輪，15是刷子。 八、參考文獻： 恒 作模 文杰 《機械原理》 高等教育 9 / 9