題目25：洗瓶機(jī)

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1、題目25：洗瓶機(jī)1設(shè)計(jì)題目如附圖44所示洗瓶機(jī)工作示意圖設(shè)計(jì)洗瓶機(jī)，待洗的瓶子放在兩個(gè)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶子推向前進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的刷子就把瓶子外面洗凈。當(dāng)前一個(gè)瓶子將洗刷完畢時(shí)，后一個(gè)待洗的瓶子已送入導(dǎo)輥待推。附圖44洗瓶機(jī)的技術(shù)要求見附表23。附表23洗瓶機(jī)的技術(shù)要求方案號(hào)瓶子尺寸(長(zhǎng)直徑)mm工作行程mm生產(chǎn)率個(gè)/s急回系數(shù)k電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/minAφ100×2006001531440Bφ80×180500163.21440Cφ60×150420183.59602設(shè)計(jì)任務(wù)1）、

2、洗瓶機(jī)應(yīng)包括齒輪、平面連桿機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)。2）、設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。3）、畫出機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4）、設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)要求，并對(duì)從動(dòng)桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。也可以設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡，并對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。繪出運(yùn)動(dòng)線圖。5）、其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。6）、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。7）、學(xué)生可進(jìn)一步完成：洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)演示等。3、設(shè)計(jì)提示分析設(shè)計(jì)要求可知：洗瓶機(jī)主要由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)組成。設(shè)計(jì)的推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)

3、地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推頭M可走如附圖45所示軌跡，而且推頭M在工作行程中應(yīng)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在工作段前后可有變速運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)有急回。附圖45推頭M運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求，若用單一的常用機(jī)構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)的，通常要把若干個(gè)基本機(jī)構(gòu)組合，起來，設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)時(shí)，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機(jī)構(gòu)（基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)），而沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度要求，則通過改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來滿足，也就是讓它與一個(gè)輸出變速度的附加機(jī)構(gòu)組合。實(shí)現(xiàn)本題要求的機(jī)構(gòu)方案有很

4、多，可用多種機(jī)構(gòu)組合來實(shí)現(xiàn)。如：1）、凸輪－鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)方案如附圖46所示，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的連桿2上點(diǎn)M走近似于所要求的軌跡，M點(diǎn)的速度由等速轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪通過構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動(dòng)來控制。由于此方案的曲柄1是從動(dòng)件，所以要注意度過死點(diǎn)的措施。附圖46凸輪－鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的方案2）、五桿組合機(jī)構(gòu)方案確定一條平面曲線需要兩個(gè)獨(dú)立變量。因此具有兩自由度的連桿機(jī)構(gòu)都具有精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。點(diǎn)M的速度和機(jī)構(gòu)的急回特征，可通過控制該機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輸入構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來得到，如用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來控制等等。如附圖47

5、所示為兩個(gè)自由度五桿低副機(jī)構(gòu)，1、4為它們的兩個(gè)輸入構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系用凸輪、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，從而將原來兩自由度機(jī)構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。附圖47五桿組合機(jī)構(gòu)的方案3）、凸輪-全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)如附圖48所示全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)是兩自由度機(jī)構(gòu)，構(gòu)件2上的M點(diǎn)可精確再現(xiàn)給定的軌跡，構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)速度和急回特征由凸輪控制。這個(gè)機(jī)構(gòu)方案的缺點(diǎn)是因水平方向軌跡太長(zhǎng)，造成凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程過大，而使相應(yīng)凸輪尺寸過大。附圖48凸輪-全移動(dòng)副四連桿機(jī)構(gòu)的方案4）、優(yōu)化方法設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可用數(shù)值方法或優(yōu)化

6、方法設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡（見附圖46）運(yùn)動(dòng)軌跡的具體數(shù)值由設(shè)計(jì)者畫圖確定，一般不要超過9個(gè)點(diǎn)的給定坐標(biāo)值。