啤酒瓶洗瓶機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】【三維SolidWorks】,含CAD圖紙、說明書,三維SolidWorks,啤酒瓶,洗瓶機(jī),設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單,三維,solidworks 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 啤酒瓶洗瓶機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)老師 日 期 23  前 言 啤酒是人類最古老的酒精飲料之一，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的飲料。啤酒是以大麥芽、酒花、水為主要原料，經(jīng)酵母發(fā)酵作用釀制而成的飽含二氧化碳的低酒精度酒，被稱為“液體面包”。啤酒乙醇含量極少，故喝啤酒不易醉人傷身，少量飲用反而對身體健康有益處，因此啤酒越來越成為了人們生活中最喜愛的飲料之一[1]。 啤酒行業(yè)也是食品行業(yè)之一，食品行業(yè)對衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)有十分嚴(yán)格的要求。每個(gè)涉及食品的企業(yè)都要根據(jù)相關(guān)部門的相關(guān)要求，定期對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行消毒清洗。啤酒生產(chǎn)商想方設(shè)法提高產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。在這種刺激下啤酒生產(chǎn)設(shè)備不斷更新?lián)Q代，啤酒瓶洗瓶機(jī)也隨之發(fā)展[2]。 根據(jù)啤酒瓶原料及外形，設(shè)計(jì)一種簡易高效的啤酒瓶洗瓶機(jī)。本洗瓶機(jī)的工作原理：用槽輪機(jī)構(gòu)間歇性地將污瓶進(jìn)料、用凸輪連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)瓶子前進(jìn)，在前進(jìn)的過程中齒輪傳動(dòng)雙輥機(jī)構(gòu)使瓶子旋轉(zhuǎn)，此時(shí)毛刷機(jī)構(gòu)開始清洗瓶子外表面，這一過程結(jié)束時(shí)，推桿氣壓通入瓶子內(nèi)表面。清洗結(jié)束后瓶子歸位[3]。 本文所設(shè)計(jì)的啤酒瓶清洗機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單可行，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。 關(guān)鍵詞：清洗機(jī)；啤酒瓶；槽輪機(jī)構(gòu)；凸輪連桿機(jī)構(gòu) 目 錄 1緒論 1 1.1課題的研究意義 1 1.2 啤酒瓶洗瓶機(jī)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 1.3國內(nèi)啤酒瓶洗瓶機(jī)存在的問題 2 2傳動(dòng)方案的擬定 2 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù) 2 2.2 送料機(jī)構(gòu)的說明 5 2.3 推瓶機(jī)構(gòu)的說明 7 2.4送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 7 2.5導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)的說明 8 2.6毛刷機(jī)構(gòu)的說明 10 3主要零部件的選擇與計(jì)算 11 3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 11 3.2減速器的選擇 11 3.3凸輪連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 3.4槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.5V帶的計(jì)算 13 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻(xiàn) 17 1緒論 1.1課題的研究意義 隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高。酒類飲料特別是啤酒類飲料已經(jīng)常為了人們最喜愛的飲料之一。逢年過節(jié)，總能在商店里或者家里看到成堆的酒類飲料。這其中，啤酒飲料占據(jù)了酒類飲料的半壁江山。啤酒中的乙醇含量相比白酒的少，故喝啤酒不但不易醉人傷身，還能養(yǎng)顏保健。在這種趨勢下，啤酒需求量與日俱增，日益劇增的需求量刺激了啤酒包裝的更新?lián)Q代。啤酒生產(chǎn)商想方設(shè)法提高產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。由此，啤酒瓶清洗機(jī)出現(xiàn)在我的視野中。我所設(shè)計(jì)的這種啤酒瓶洗瓶機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率； （2）清洗徹底，有效提高衛(wèi)生的標(biāo)準(zhǔn)； （3）提升生產(chǎn)效益。使用這種洗瓶機(jī)，將會在市場中更具有競爭力，從而占據(jù)市場，獲得經(jīng)濟(jì)利益[4]。 1.2 啤酒瓶洗瓶機(jī)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1.2.1酒瓶洗瓶機(jī)國內(nèi)現(xiàn)狀 上世紀(jì)六、七十年代時(shí)，我國開始慢慢的引入國外洗瓶機(jī)，并對洗瓶機(jī)仿制和改良完善，即消化吸收與自主創(chuàng)新階段。此階段洗瓶機(jī)先后經(jīng)歷了很大的變化，單端、臥式雙端、立式雙端等多種類型。上世紀(jì)70年代中期第一代洗瓶機(jī)瓶盒排數(shù)為16排，主鏈甁盒運(yùn)行間歇?jiǎng)幼鳎a(chǎn)量最高為800瓶每小時(shí)。由于這種洗瓶機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，方便制造等優(yōu)點(diǎn)，在市場上占據(jù)了相當(dāng)長的的一段時(shí)間[5]。 進(jìn)入21世紀(jì)以來，洗瓶機(jī)設(shè)備取得了新的技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在已出現(xiàn)了采用無軸變頻傳動(dòng)取代萬向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)的新型傳動(dòng)洗瓶機(jī)，除標(biāo)方式上出現(xiàn)了立式軸流泵噴沖，或?qū)υ须x心泵噴淋進(jìn)行了完善升級[6]。 我們的國內(nèi)洗瓶機(jī)市場發(fā)展比其歐美國家落后，而且我們國家的技術(shù)在一定程度上跟不上市場發(fā)展的需要，導(dǎo)致國內(nèi)市場上的洗瓶機(jī)沒有形成一定的強(qiáng)勢資源，各個(gè)生產(chǎn)廠家技術(shù)保密，不能形成很好的信息交換和共享，導(dǎo)致市場上洗瓶機(jī)的發(fā)展參差不齊，功能不全面[7]。 1.2.2啤酒洗瓶機(jī)國外現(xiàn)狀 擁有發(fā)達(dá)技術(shù)的國外企業(yè)促進(jìn)了洗瓶機(jī)市場在國外的發(fā)展。新技術(shù)的發(fā)展也給洗瓶機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)，二維的CAD早已在制造業(yè)普及，三維的設(shè)計(jì)也在慢慢推廣。電氣設(shè)計(jì)部分采用ED 等先進(jìn)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了定位準(zhǔn)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(yīng)用，極大地推進(jìn)了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的進(jìn)程，并且利用系統(tǒng)論和信息論等現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究成果，使得洗瓶機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)開始向數(shù)字化化方向發(fā)展。 1.2.3啤酒瓶洗瓶機(jī)發(fā)展趨勢 隨著新世紀(jì)全球工業(yè)格局的新變化和我國工業(yè)技術(shù)水平的快速發(fā)展，洗瓶機(jī)市場近年來異常的活躍起來。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)飛速發(fā)展，使得洗瓶機(jī)的設(shè)計(jì)在綜合考慮控制系統(tǒng)安全性、可靠性、操作的舒適性、機(jī)構(gòu)及結(jié)構(gòu)廣義優(yōu)化等方面有了更高層次的要求。因此洗瓶機(jī)的設(shè)計(jì)必須從原來的常規(guī)設(shè)計(jì)模式中跳出來，用新觀點(diǎn)、新原理、新方法、新技術(shù)、新工藝來設(shè)計(jì)適應(yīng)新形勢的新產(chǎn)品。未來洗瓶機(jī)的設(shè)計(jì)是基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法，應(yīng)用微電子、信息、管理等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期[8]。 1.3國內(nèi)啤酒瓶洗瓶機(jī)存在的問題 我國在包裝技術(shù)這一塊上相比其他國家起點(diǎn)低、起步晚，根據(jù)調(diào)查，存在著以下問題： （1）洗瓶裝置易碎瓶； （2）安全性無保障； （3）技術(shù)流轉(zhuǎn)在各個(gè)小作坊，不能快速地實(shí)現(xiàn)共享和互換。 2傳動(dòng)方案的擬定 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù) 2.1.1設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)啤酒瓶的尺寸，設(shè)計(jì)全自動(dòng)啤酒瓶清洗裝置，其參數(shù)要求如下： 設(shè)計(jì)槽輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)，使其間歇式地運(yùn)輸瓶子、推動(dòng)瓶子[9]。 （1）推瓶機(jī)構(gòu)以均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后推頭快速返回原位，準(zhǔn)備進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。 （2）按洗瓶速率每分鐘3個(gè)的要求，推程的平均速度v=45mm/s，返回時(shí)的平均速度為工作時(shí)平均速度的三倍。 （3）機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。 2.1.2啤酒瓶的參數(shù) 在設(shè)計(jì)開始之前，首先應(yīng)明確此次設(shè)計(jì)所要服務(wù)的對象，了解其數(shù)據(jù)信息和基本特性。啤酒洗瓶機(jī)的對象是啤酒瓶，它的數(shù)據(jù)信息或物質(zhì)特性直接決定洗瓶機(jī)的某些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)主要針對啤酒瓶來進(jìn)行設(shè)計(jì)，下面簡單介紹一下啤酒瓶的基本參數(shù)。 根據(jù)實(shí)際測量得知啤酒瓶瓶底直徑為70±1mm，瓶高285±1mm。啤酒瓶使用玻璃為制作材料，玻璃材料具有易碎的特性，所以在輸送時(shí)不能承受太大沖擊。 2.1.3啤酒瓶洗瓶機(jī)設(shè)計(jì)要求 啤酒瓶洗瓶機(jī)是由進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)、推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)共同完成工作的。首先是推瓶機(jī)構(gòu)以均勻的速度將瓶子推上導(dǎo)輥，推頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使瓶子一個(gè)個(gè)不間斷的送上工作臺進(jìn)行清洗工作，由于瓶子是從靜止到具有一定的速度，推頭和瓶子之間必然存在著一定的沖擊，所以用橡膠制作推頭，保證在工作過程中盡可能減少瓶子的破碎率。第二，瓶子送到工作臺的同時(shí)導(dǎo)輥進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)并且開始清洗瓶子。整體結(jié)構(gòu)如下圖所示。 1.帶輪 2.皮帶 3.小齒輪 4.V帶 5.電機(jī) 6.減速器 7.減速器齒輪 8.傳動(dòng)齒輪 9.皮帶 10.渦輪蝸桿 11.凸輪機(jī)構(gòu) 12.連桿機(jī)構(gòu) 13.導(dǎo)輥 14.導(dǎo)輥齒輪 15.錐齒輪 16導(dǎo)輥齒輪 17.內(nèi)洗瓶機(jī)構(gòu) 18.槽輪機(jī)構(gòu) 19.渦輪蝸桿 圖2-1 啤酒瓶洗瓶機(jī)整體圖 1.機(jī)殼 2.輸瓶板 圖2-2 啤酒瓶洗瓶機(jī)外部圖 方案運(yùn)動(dòng)說明： 首先需將瓶子放入傳送帶2上，通過進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)間歇的送到導(dǎo)輥軌跡上，通過凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)帶動(dòng)毛刷插入瓶子，毛刷在導(dǎo)桿的推動(dòng)和旋轉(zhuǎn)下邊前進(jìn)邊清洗內(nèi)表面，推動(dòng)瓶子沿導(dǎo)輥前進(jìn)，再由外面轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子將瓶子外表面洗凈[10]。 由下列工藝動(dòng)作過程來實(shí)現(xiàn)上述功能： （1）皮帶做間歇直線運(yùn)動(dòng)； （2）瓶子由皮帶滑動(dòng)到導(dǎo)輥； （3）內(nèi)表面毛刷勻速推進(jìn)瓶子內(nèi)； （4）推頭作直線或者近似直線運(yùn)動(dòng),將瓶子沿導(dǎo)輥推到指定的位置； （5）推頭沿直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)瓶子移動(dòng)的程中,瓶子同時(shí)跟著兩同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動(dòng)； （6）當(dāng)瓶子沿導(dǎo)輥移動(dòng)時(shí)將瓶子的外表面就清洗干凈； （7）離開皮帶,而推瓶機(jī)構(gòu)急回至推瓶初始位置,進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)； （8）洗好的瓶子由斜面滑下，進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶送出。 實(shí)際工作中，要設(shè)計(jì)的機(jī)器往往比較復(fù)雜，其使用要求或工藝要求往往需要很多的功能原理組合成一個(gè)總的功能原理。以下介紹啤酒瓶洗瓶機(jī)是通過什么功能原理來實(shí)現(xiàn)其所要完成的工作的。 推瓶機(jī)構(gòu)所采用的功能原理是用機(jī)械能迫使瓶子由工作臺的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)。要完成這個(gè)功能就需要有一個(gè)工作行程為L往返運(yùn)動(dòng)的推頭，同時(shí)推頭在工作過程中要?jiǎng)蛩?，工作完回程時(shí)要快速。能夠滿足此運(yùn)動(dòng)規(guī)律的常見機(jī)構(gòu)有曲柄-四桿機(jī)構(gòu)或者凸輪連桿機(jī)構(gòu) [11]。 其次是轉(zhuǎn)輥機(jī)構(gòu)所運(yùn)用的是機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律，也是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中比較簡單的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，只需要有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與推瓶機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輥機(jī)構(gòu)相配合來實(shí)現(xiàn)洗瓶設(shè)備的整體工作功能。它是由兩個(gè)長圓柱型導(dǎo)輥旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)并且由導(dǎo)輥的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)的，其中導(dǎo)輥只完成其中的旋轉(zhuǎn)功能，移動(dòng)功能是由推瓶機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。 最后是轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)所采用的功能原理，它與導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)相同運(yùn)用的都是機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律，與其不同的是轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)要有很高的速度來完成其對瓶子外壁的清洗工作。推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)都是由一臺電機(jī)來提供所有的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律的，這就要求我必須對它們深入分析、研究各構(gòu)件之間運(yùn)動(dòng)規(guī)律的聯(lián)系，進(jìn)而的設(shè)計(jì)出符合其聯(lián)動(dòng)規(guī)律的整體設(shè)備，來滿足預(yù)期想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。 2.2 送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.2.1間歇機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 槽輪機(jī)構(gòu)由具有徑向槽的槽輪2、帶有圓銷A的撥盤1和機(jī)架組成。撥盤1作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使槽輪2作時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)。撥盤1上的圓銷A尚未進(jìn)入槽輪2的徑向槽時(shí)，由于槽輪2的內(nèi)凹鎖住弧β時(shí)被撥盤1的外凸圓弧α卡住，故槽輪2 靜止不動(dòng)。圖中所示位置是當(dāng)圓銷A開始進(jìn)入槽輪2的徑向槽時(shí)的情況。這時(shí)鎖住弧被松開，因此槽輪2受圓銷A驅(qū)使沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓銷A開始脫出槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又被撥盤1的外凸圓弧卡住，致使槽輪2又靜止不動(dòng)，直到圓銷A再進(jìn)入槽輪2的另一徑向槽時(shí)，兩者又重復(fù)上述的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。這一機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡單，機(jī)械效率高，并且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 1.撥盤 2.槽輪 圖2-3 槽輪機(jī)構(gòu)簡圖 我設(shè)計(jì)的是當(dāng)主動(dòng)撥盤（缺口圓盤）勻速轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)90°，而傳動(dòng)帶的導(dǎo)桿也轉(zhuǎn)過90°，而且要等于一個(gè)瓶子的長度 。所用時(shí)間是洗瓶裝置的一個(gè)來回，即： T=20s （2-1） 則主動(dòng)撥盤角速度： ω=20π20s =0.314rad/s （2-2） 2.2.2進(jìn)瓶裝置簡圖 圖2-4 進(jìn)瓶裝置簡圖 2.3 推瓶機(jī)構(gòu)的說明 推瓶機(jī)構(gòu)的方案選定：根據(jù)前述設(shè)計(jì)要求,推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)為一個(gè)具有急回特性的機(jī)構(gòu),為了提高工作效率,一是行程速比變化系數(shù)K盡量大一些；在推程(即工作行程)中,應(yīng)使推頭作直線運(yùn)動(dòng),或者近似直線運(yùn)動(dòng),以保證工作的穩(wěn)定性。 推頭的運(yùn)動(dòng)要求主要是滿足急回特性,能滿足急回特性的機(jī)構(gòu)主要有曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 運(yùn)用前述設(shè)計(jì)的思想方法以及在大學(xué)學(xué)習(xí)中的熟悉程度，再考慮到機(jī)構(gòu)的急回特性和推頭做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，在此選擇凸輪連桿機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)為推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 2.3.1凸輪連桿機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)的分析 要準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律及運(yùn)動(dòng)軌跡，凸輪機(jī)構(gòu)是首選，因?yàn)楸P形凸輪輪廓就是根據(jù)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì)的，而任意平面軌跡總可以用 X=x（φ）Y=y（φ） （2-3） 表示，因此把兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)組合起來就可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)軌跡。 2.4送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 圖2-5 進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)示意圖 在這里我選用槽輪間歇機(jī)構(gòu)作為進(jìn)瓶主要構(gòu)件，負(fù)責(zé)把瓶子傳送到洗瓶裝置上。因?yàn)榘凑丈a(chǎn)率為3/min得到每洗一個(gè)要20s，所以設(shè)計(jì)主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為20s，這樣從動(dòng)撥盤就每20s轉(zhuǎn)動(dòng)90°，再讓它轉(zhuǎn)過90°時(shí)的路程等于一個(gè)瓶子的長度即285mm，則可以確定主動(dòng)帶輪1的直徑，因?yàn)? s=π4D1 （2-4） =285mm 得出 D1=363.1mm 進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)傳動(dòng)過程：進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)借助大齒輪帶動(dòng)上圖中小齒輪，又由小齒輪帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，再由軸帶動(dòng)蝸輪蝸桿，然后蝸輪蝸桿帶動(dòng)上面的齒輪，再由齒輪帶動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)槽輪完成瓶子的輸進(jìn)。 2.5導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)的說明 2.5.1推瓶起點(diǎn)設(shè)計(jì) （1）起點(diǎn)時(shí)的簡圖 圖2-6 推瓶裝置起點(diǎn)簡圖 （2）推瓶起點(diǎn)設(shè)計(jì)說明 上圖是剛剛開始推瓶時(shí)候，推桿回到最左端，此時(shí)，剛好進(jìn)瓶裝置送下一個(gè)瓶子，內(nèi)刷子隨推桿插入瓶子內(nèi)，刷毛選用軟性材料制作而成，方便內(nèi)刷子插入瓶內(nèi)，這樣隨著凸輪帶動(dòng)推桿內(nèi)刷子伸進(jìn)瓶子內(nèi)，等推頭擋板抵到瓶口時(shí)，瓶子才受到推桿的推力，推頭才會推動(dòng)瓶子運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行外表面的清洗，一直到導(dǎo)輥完。 2.5.2推瓶終點(diǎn)設(shè)計(jì) （1）推瓶終點(diǎn)設(shè)計(jì)說明 推瓶終點(diǎn)簡圖與推瓶起點(diǎn)簡圖類似。當(dāng)推瓶推到終點(diǎn)的時(shí)候，推桿推到最右端，此時(shí)，瓶子在推桿的作用下，走到導(dǎo)輥末端，在重力的作用下，瓶子沿內(nèi)刷子隨刷桿滑入瓶子出瓶軌道內(nèi)，刷桿和刷毛盡量選用軟性材料，方便瓶子滑入出瓶滑道內(nèi)，這樣隨著凸輪帶動(dòng)推桿往回運(yùn)動(dòng)，內(nèi)刷子退出瓶子內(nèi)，瓶子滑出內(nèi)刷子后，瓶子落到出瓶滑道內(nèi)，推頭繼續(xù)做回復(fù)運(yùn)動(dòng)，不過要避免死點(diǎn)的產(chǎn)生，才能穩(wěn)定的進(jìn)行下一個(gè)瓶子內(nèi)外表面的清洗，一直循環(huán)工作。 2.6毛刷機(jī)構(gòu)的說明 2.6.1外毛刷結(jié)構(gòu)簡圖 外毛刷裝置由三個(gè)毛刷輪組成，三個(gè)毛刷輪由齒輪帶動(dòng)，其傳動(dòng)方案如下圖所示。 圖2-7 外毛刷結(jié)構(gòu)簡圖 2.6.2內(nèi)毛刷結(jié)構(gòu)簡圖 圖2-8 內(nèi)毛刷結(jié)構(gòu)簡圖 如上圖將推頭設(shè)計(jì)成可以清洗瓶子內(nèi)表面的刷子，它比瓶子的內(nèi)徑稍大一些，瓶子在進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)的輸送下開始進(jìn)入洗瓶機(jī)構(gòu)，在推頭的作用下，后面又有洗外表面刷子的阻力，內(nèi)刷子就可以很輕松的插入瓶內(nèi)，待到推頭的擋板抵到瓶口之后就可以推著瓶子走了。隨著導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，瓶子內(nèi)外表面都可以得到很好的清洗。 另外，值得注意的一點(diǎn)是，內(nèi)刷子因?yàn)橐斓狡孔永锩妫砸x用軟一點(diǎn)刷子，內(nèi)刷刷桿設(shè)計(jì)成管狀，并且?guī)в行】?，從端部對刷桿通入氣壓，可以把毛刷吹起來，同時(shí)，氣壓也有助于吹干凈瓶子內(nèi)表面。 3主要零部件的選擇與計(jì)算 3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 3.1.1選擇電動(dòng)機(jī)的類型 Y系列電動(dòng)機(jī)具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn)，B級絕緣，工作環(huán)境溫度不超過+40攝氏度，相對濕度不超過95%，海拔高度不超過1000m，額定電壓220V，頻率50Hz[11]。 YZR系列為繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，YZ系列為籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。冶金及起重用電動(dòng)機(jī)大多采用繞線轉(zhuǎn)子，但對于30Kw以下電動(dòng)機(jī)以及在起動(dòng)不是很頻繁而電網(wǎng)容量又許可滿壓起動(dòng)的場所，也可采用籠型轉(zhuǎn)子。 按照工作要求和條件，選用Y系列電機(jī)。通過考慮安全生產(chǎn)，生產(chǎn)效率等問題，選擇Y132M2-6型電動(dòng)機(jī)。 3.1.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 根據(jù)工作條件，確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min， 3.2減速器的選擇 根據(jù)啤酒瓶洗瓶機(jī)的工作環(huán)境和工作條件，選擇較為實(shí)用的減速器。選擇ZDY型減速器[12]。 3.3凸輪連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.3.1壓力角的檢驗(yàn)及機(jī)構(gòu)尺寸的確定 為了防止自鎖，保證凸輪機(jī)構(gòu)正常工作并具有一定的傳動(dòng)效率，必須對壓力角加以限制。凸輪輪廓曲線上各點(diǎn)的壓力角一般是變化的，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使最大壓力角不超過許用值。通常，對于直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，取許用壓力角[ɑ]=30°；對于擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，取許用壓力角[ɑ]=45°。現(xiàn)確定直動(dòng)從動(dòng)件ɑ=17o<[ɑ]，擺動(dòng)從動(dòng)件ɑ=12o<[ɑ]。都符合許用值，且符合設(shè)計(jì)要求。 3.3.2機(jī)構(gòu)尺寸的最終確定 表3-1 機(jī)構(gòu)桿件設(shè)計(jì)參數(shù) 桿件代號 l1 L2 l3 設(shè)計(jì)參數(shù)值(mm) 900 600 135 表3-2 直動(dòng)凸輪的設(shè)計(jì)參數(shù) 基圓半徑 壓力角 90mm 17° 表3-3 擺動(dòng)凸輪設(shè)計(jì)參數(shù) 基圓半徑 壓力角 72mm 12° 3.4槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 圖3-1 槽輪機(jī)構(gòu)計(jì)算示意圖 槽輪槽數(shù)： Z=4 （3-1） 根據(jù)結(jié)構(gòu)簡圖及各構(gòu)件尺寸得槽輪中心距，并將摩擦輪尺寸考慮進(jìn)去得： L>18+40+100+92-135=115mm （3-2） 在此取L=130mm 從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)角： 2β=360°Z （3-3） =360°4 =90° 主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)角： 2α=360°-2β （3-4） =90° 從動(dòng)輪軸心到槽口長度： O2A=Lcosβ （3-5） =91.92mm 主動(dòng)曲柄長度： R1=O1A （3-6） =Lsinβ =91.92mm 滾子半徑： r3=R16 （3-7） =91.926 =15.32mm 取15mm 鎖止弧半徑：RH?O1A-r3-h=91.92-15-0.6~0.8×15 （3-8） =(64.92~67.92) 取65mm 槽輪上槽口至槽底深： Ls=O2A-L-O1A （3-9） =91.92-(130-91.92) =68.84mm 周期 T=80s （3-10） 從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間：td=α×Tπ （3-11） =(12-1Z)×T =T4 =20s 從動(dòng)輪停歇時(shí)間：tj=T-td （3-12） =60s 3.5V帶的計(jì)算 3.5.1已知條件 V帶在載荷變動(dòng)微小的情況下工作，所需傳遞的額定功率P=3kw，小帶輪轉(zhuǎn)速為960r/min，傳動(dòng)比i=2 3.5.2確定計(jì)算功率 PZ=KAP0 （3-13） =1.1×3 =3.3kw 式中：PZ-計(jì)算功率，kw KA-工作情況系數(shù)，根據(jù)洗瓶機(jī)工作情況及查表得KA=1.1 P0-所需傳遞的額定功率，w 3.5.3選擇V帶的帶型 根據(jù)PZ及小帶輪轉(zhuǎn)速n1，選擇A型V帶。 3.5.4確定基準(zhǔn)帶直徑d1，并驗(yàn)算帶速V。 （1）小帶基準(zhǔn)直徑d2的初選。 根據(jù)V帶帶型，使d2≥d1， d2=112mm （3-14） （2）驗(yàn)算帶速v 由 v=πd2n160×1000 （3-15） =π×12×9060×1000 =5.6m/s （3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 由 d3=id2 （3-16） =2×112 =224mm （4）確定中心距a并選擇V帶的基準(zhǔn)長度Ld 初選帶傳動(dòng)中心距 由式 0.7（d2+d3）≤a0≤2（d2+d3） （3-17） 得 235.2≤a0≤672 取 a0=400mm 式中，a0-初選的帶傳動(dòng)中心距 （5）計(jì)算相應(yīng)的帶長L帶 L帶=2a0+π2d2+d3+（d3-d2）24a0 （3-18） =2×400+π2×112+224+（224-112）24×400 =1335.6mm （6）計(jì)算中心距a a=a0+Ld-L帶2 （3-19） =400+1400-13362 =432mm 即中心距為432mm。 總 結(jié) 隨著畢業(yè)的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過為期十二周的奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我明白了自己原來知識還比較欠缺，自己要學(xué)習(xí)的東西還有太多。本次設(shè)計(jì)主要是針對臟啤酒瓶設(shè)計(jì)的?？偟脕碚f通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我體會到了學(xué)以致用的含義并學(xué)到了更多的知識。許多能力也在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到鍛煉： 1、機(jī)械類方面的設(shè)計(jì)大體都一樣，在弄清楚和計(jì)算好機(jī)械零部件的情況下，設(shè)計(jì)起來會相對得心應(yīng)手。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)前就進(jìn)行了深入了解，在設(shè)計(jì)中自然更加容易。如零部件該由什么材料制造，在以后設(shè)計(jì)中遇到相同的條件就可以選擇相同的材料。 2、這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也進(jìn)一步加深了對槽輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的理解和運(yùn)用。因?yàn)樵诖蠖r(shí)期學(xué)過有關(guān)這兩個(gè)機(jī)構(gòu)方面的知識，通過這次設(shè)計(jì)更加的鞏固了以前的知識并發(fā)現(xiàn)了間歇機(jī)構(gòu)在生活中的好處，比如電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)就是運(yùn)用槽輪機(jī)構(gòu)制作而成的。但是凸輪機(jī)構(gòu)卻是我這次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于學(xué)識有限，在這方面處理的不是很好。 3、經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)市場上有很多種啤酒瓶洗瓶機(jī)，但是都是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，這樣一來就加劇了機(jī)器的損壞。我所設(shè)計(jì)的是一種間歇性的洗瓶機(jī)，其不連續(xù)性可以給機(jī)器一個(gè)緩沖，降低損壞程度。 4、整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，都是利用我們生活中熟悉但是可能沒有留意過的一些常用結(jié)構(gòu)組合而成的，比如槽輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)。這兩個(gè)機(jī)構(gòu)在本設(shè)計(jì)中起到了非常重要的作用。雖然設(shè)計(jì)的不完美，但卻是對大學(xué)四年所學(xué)知識的融會貫通。 5、隨著生活的發(fā)展，人們對食品行業(yè)的要求越來越高。啤酒也是食品行業(yè)，設(shè)計(jì)一種高效清洗瓶子的機(jī)器能快速占領(lǐng)市場、提高人們的期望值、獲得更高的利益，為人們的健康造福。 6、這次設(shè)計(jì)也提升了對一些繪圖軟件如AutoCAD和SolidWorks和辦公軟件Word、PowerPoint的熟悉和運(yùn)用。 致 謝 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在安靜老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到設(shè)計(jì)完成，安靜老師都給予了我耐心的指導(dǎo)與細(xì)心的關(guān)懷。正是因?yàn)榘察o老師的耐心指導(dǎo)與細(xì)心關(guān)懷我才不會在設(shè)計(jì)的過程中迷失方向，失去前進(jìn)的動(dòng)力；最終順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在為期一年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，安靜老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和精益求精的工作作風(fēng)都深深地感染了我，這些都是我所需要學(xué)習(xí)的。感謝安靜老師給予了我這樣一個(gè)學(xué)習(xí)機(jī)會，謝謝！ 感謝與我并肩作戰(zhàn)的舍友與同學(xué)們！每當(dāng)我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到困難時(shí)，他們總能無私地幫助我、指導(dǎo)我，使我通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)到了更多的知識。特別感謝機(jī)械電氣化工程學(xué)院，四年里，我在這個(gè)大家庭里逐漸成長，變得成熟。尤其是我的代課老師，他們或風(fēng)趣或幽默，或嚴(yán)謹(jǐn)或認(rèn)真，都深深地感染了我，對我以后的工作無疑會起到巨大的幫助。再次感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 徐恒.食品包裝設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].食品包裝與機(jī)械,2013:38-59. 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