洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
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1、西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文0目目 錄錄摘摘 要要.1ABSTRACT.2第第1 1 章章前前 言言.3第第2 2 章章洗洗瓶瓶機(jī)機(jī)推推瓶瓶機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)原原理理及及運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)分分析析 .52.1 推瓶機(jī)構(gòu)的功能原理及工作原理 .52.1.1 功能原理.62.1.2 工作原理.72.2 推瓶機(jī)構(gòu)工藝動(dòng)作分析及工作循環(huán)圖 .7第第3 3 章章系系統(tǒng)統(tǒng)總總體體方方案案設(shè)設(shè)計(jì)計(jì).83.1 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思.83.2 方案的評(píng)定及選擇最優(yōu)方案 .103.2.1 方案的評(píng)定.103.2.2 方案選擇.10第第4 4 章章凸凸輪輪及及鉸鉸鏈鏈四四桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)
2、 .114.1 凸輪的設(shè)計(jì).114.1.1 凸輪基本參數(shù)設(shè)計(jì).114.1.2 凸輪的建模.144.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).154.2.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì).154.3 凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組合運(yùn)動(dòng)圖 .17第第5 5 章章 傳傳動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)的的總總體體布布局局即即部部件件的的選選擇擇設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) .195.1 主要傳動(dòng)系統(tǒng).195.1.1 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)及計(jì)算.195.1.2 皮帶輪的選擇與設(shè)計(jì).215.1.3 減速器的選擇.22總總 結(jié)結(jié).23致致 謝謝.24參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn).25西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文1摘摘 要要洗瓶設(shè)備主要用于制藥、化工
3、、食品等行業(yè)灌裝前的瓶子清洗.機(jī)構(gòu)裝置,洗瓶機(jī)的推瓶機(jī)構(gòu)的功能利用推頭平穩(wěn)的將瓶子送進(jìn)的一個(gè)過(guò)程,在急回到原點(diǎn),反復(fù)運(yùn)動(dòng)。推瓶機(jī)構(gòu)原理是利用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和凸輪組合成一個(gè)洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu),通過(guò)凸輪和鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)本身特性來(lái)完成平穩(wěn)送瓶和機(jī)構(gòu)急回。經(jīng)過(guò)多個(gè)方案對(duì)比分析,確定比較合適方案為凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)對(duì)推瓶機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇:首先,對(duì)洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的電機(jī)、減速器等主要的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)選擇,同時(shí)對(duì)推瓶機(jī)構(gòu)的凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了具體參數(shù)化設(shè)計(jì),使的它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律能更好的實(shí)現(xiàn)其實(shí)際的工作。最后通過(guò)對(duì)凸輪的輪廓曲線的調(diào)整和對(duì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)的局部修改,使推
4、瓶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、工作行程等更加平穩(wěn)流暢。關(guān)關(guān)鍵鍵詞詞: 洗瓶機(jī), 推瓶機(jī)構(gòu),凸輪機(jī)構(gòu),鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文2ABSTRACTWash bottles of equipment is mainly used in pharmaceutical, chemical and foodstuff trades etc filling the bottle before cleaning. The agency device, bottle-washing the function of the push of bottle agenci
5、es will use smooth pusher send into a process of bottle in hurry back, origin and repetitive movement. Push bottles of organization principle is to use hinged four-bar mechanism and CAM combined into one bottle of institutions, through tyre bottle-washing CAM and hinged four-bar mechanism itself cha
6、racteristics to finish smoothly send bottles and agencies rush back. Through comparison and analysis, multiple solutions for more appropriate scheme determined CAM hinged four-bar mechanism, its parameters were design. This design to push bottles of institutions designed and transmission system for
7、bottle-washing choice: first, the motor, pushing bottles of agencies such as the main transmission system gear reducer, and the choice of design of CAM push bottle institutions - hinged four-bar mechanism are analyzed the parametric design, make it, the motion of and movement law can better realize
8、its actual work.Finally based on contour of CAM to adjust and four-combined-poll installation stem long local amended so push bottles of institutions state of motion, working stroke as well as more smooth.KEY WORDS: rinsing machines,Push bottles of institutions,CAM mechanism,Hinged four-bar mechanis
9、m西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文3第第 1 1 章章 前前 言言洗瓶機(jī)是我國(guó)在八十年代初期,引進(jìn)日本三菱公司的技術(shù),當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)很多啤酒廠都曾購(gòu)買(mǎi)使用。在使用過(guò)程中,各啤酒廠都認(rèn)為其結(jié)構(gòu)先進(jìn),破瓶率低,洗凈率高,特別瓶?jī)?nèi)洗非常好,但除標(biāo)不盡,瓶子從洗瓶機(jī)出來(lái)后有掛標(biāo) 現(xiàn)象,致使一些啤酒廠后來(lái)改選用單端式洗瓶機(jī)。也有一些啤酒廠對(duì) 其進(jìn)行了技術(shù)改造,并積累了很多寶貴經(jīng)驗(yàn) 。對(duì)其進(jìn)行了幾次的技術(shù)改造,使其性能明顯優(yōu)于其它洗瓶機(jī) 。在當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)環(huán)境下,洗滌啤酒回收瓶有著其它設(shè)備不可替代的優(yōu)點(diǎn)。由于工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的需要,大量的玻璃瓶 、塑料瓶需要進(jìn)行回收清洗后再
10、利用,節(jié)省了大量制瓶洗所需要的費(fèi)用同時(shí)也提高了工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。然而就在此時(shí)也出現(xiàn)了回收后再清洗的問(wèn)題。產(chǎn)品盛載是車(chē)間的最后一道關(guān)鍵工序,因此玻璃瓶的供應(yīng)速度也就決定了總的生產(chǎn)效率的高低。從而產(chǎn)生了對(duì)洗瓶機(jī) 設(shè)備的研究與改進(jìn)工作。隨著啤酒市場(chǎng)不斷地發(fā)展變化,酒瓶種類(lèi)、標(biāo)紙和粘接劑品種不斷增加,特別是現(xiàn)在的頭標(biāo)鋁箔紙的出現(xiàn),給洗瓶設(shè)備和工藝提出了新的更高的要求 在長(zhǎng)期使用多種洗瓶機(jī)的過(guò)程中 。為了適應(yīng)現(xiàn)在啤酒回收瓶的洗滌要求 ,我們同該洗瓶機(jī)的制造廠家進(jìn)行了廣泛地討論和研究,對(duì)洗瓶機(jī)適時(shí)地進(jìn)行了一系列的技術(shù)改進(jìn)。 洗瓶機(jī)器設(shè)備的出現(xiàn)并且運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中, 改變了人工刷洗的傳統(tǒng)工藝,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化
11、生產(chǎn)方式 ,達(dá)到了減少勞動(dòng)力、節(jié)約費(fèi)用、提高工作效率、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益之目的。并且得到了廣大用戶的支持和好評(píng),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。根據(jù)以上課題的產(chǎn)生背景可知,本課程的研究?jī)?nèi)容包括下列幾個(gè)方面:(1) 機(jī)構(gòu)的型式組合 即用什么機(jī)構(gòu)去完成所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。機(jī)構(gòu)的種類(lèi)很多,它們可以完成許多種運(yùn)動(dòng),如往復(fù)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)擺動(dòng)、沿直線運(yùn)動(dòng)、沿某一指定的曲線運(yùn)動(dòng)、等速轉(zhuǎn)動(dòng)和不等速轉(zhuǎn)動(dòng)等等。而洗瓶機(jī)是主要又推瓶機(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(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,推頭在工作行程中應(yīng)作勻
12、速直線運(yùn)動(dòng),在工作前后可有變速運(yùn)動(dòng),回程時(shí)有急回。西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文4 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(lái),設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)。(2) 推瓶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 即怎樣根據(jù)使用要求或工藝要求制定出一個(gè)合理的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。例如推瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),如果采用凸輪 連桿機(jī)構(gòu)的功能原理,則需要提出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)完成所運(yùn)動(dòng)的軌跡,來(lái)完成相應(yīng)的實(shí)際功能;如果采用四連桿機(jī)構(gòu)的功能原理,怎樣實(shí)現(xiàn)推頭推瓶的均勻速度和推頭快速返回原位等等。在這些可能的運(yùn)動(dòng)規(guī)律中,要找出一個(gè)適合客觀規(guī)律的最優(yōu)方案。這里要強(qiáng)調(diào)的是設(shè)計(jì)者應(yīng)該有創(chuàng)新性
13、設(shè)計(jì)的理念,要以主動(dòng)的堅(jiān)忍不拔的精神去探索新的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是本課題第三章的內(nèi)容 (3) 機(jī)構(gòu)的分析和綜合 綜合出合適的機(jī)構(gòu)類(lèi)型后,怎樣進(jìn)一步確定機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件尺寸和結(jié)構(gòu)形狀,也是一項(xiàng)要研究的問(wèn)題。結(jié)合實(shí)際分析連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及外型尺寸最終確定其整體外型尺寸。洗瓶機(jī)設(shè)備 只用一個(gè)動(dòng)力源,實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)必須聯(lián)動(dòng),并且其主要?jiǎng)幼鞅仨殔f(xié)調(diào)。最后所要說(shuō)明的是,本課題研究的主 要內(nèi)容是推瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),有不足的地方希望希望大家多多批評(píng)指正。西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文5第第 2 2 章章 洗洗瓶瓶機(jī)機(jī)推推瓶瓶機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)原原理理及及運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)分分析析 2 2. .1
14、 1 推推瓶瓶機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的功功能能原原理理及及工工作作原原理理根據(jù)使用要求或工藝要求設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí),首先考慮的是采用什么功能原理來(lái)實(shí)現(xiàn)這些要求。顯然,采用不同的功能原理,其所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)必然也不同。首先了解一下洗瓶機(jī)構(gòu):附下圖所示是洗瓶機(jī)有關(guān)部件的工作情況示意圖。待洗的瓶子放在兩個(gè)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)瓶子將洗涮完畢時(shí),后一個(gè)待洗的瓶子已進(jìn)入導(dǎo)輥待推。原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求 :(1) 瓶子尺寸:大端直徑D=80mm,長(zhǎng)200mm,小端直徑d=25mm,(如圖2-2所示)(2) 推進(jìn)距離l=600mm,推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M
15、 以接近均勻的速度推瓶, 平衡地接觸和脫離瓶子,然后,推頭快速返回原位,準(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。 (3) 按生產(chǎn)率的要求,推程平均速度為v=50mm/s,返回的平均速度為 工作行程三倍。 (4) 機(jī)構(gòu)傳力性能良好,結(jié)構(gòu)緊湊,制造方便。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,推頭M 可走附下圖所示軌跡,而且在l=600mm 工作行程中作勻速運(yùn)動(dòng),在其前后作變速運(yùn)動(dòng),回程時(shí)有急回運(yùn)動(dòng)特性。對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求。 通常,要用若干個(gè)基本機(jī)構(gòu)組合成的組合機(jī)構(gòu),各司其職,協(xié)調(diào)動(dòng)作,才能實(shí)現(xiàn)。在選 擇機(jī)構(gòu)時(shí),一般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,則往往通過(guò)改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)滿足。西西北北工工
16、業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文6 圖2-1 工作行程示意圖 圖2-2 瓶子規(guī)格2 2. .1 1. .1 1 功功能能原原理理在實(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 圖2-3 工作示意圖圖2-3 工作示意圖來(lái)完成,根據(jù)上訴,我們來(lái) 分析一下洗瓶機(jī)是通過(guò)什么功能原理來(lái)實(shí)現(xiàn)它所要完成的工作的。首先推瓶機(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(tái)的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到另一側(cè),則要求有一個(gè)工作行程為L(zhǎng) L往返運(yùn)動(dòng)的推頭,同時(shí)推頭在工作過(guò)程中要?jiǎng)蛩伲爻虝r(shí)要快速,能夠滿足此運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以有很多種,如可以設(shè)計(jì)成曲柄
17、-四桿機(jī)構(gòu),或凸輪連桿機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成其工作。要運(yùn)用此功能原理來(lái)滿足其工作需要,在運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)方面就要考慮用什么來(lái)帶動(dòng)曲柄連桿或凸輪連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng),一般我們都用電機(jī)來(lái)完成此項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)功能。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(jiǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)洗瓶設(shè)備的整體工作功能。它是有兩個(gè)長(zhǎng)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文7最后我們要了解一下轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)所采用的功能原理,它與
18、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(lái)完成其對(duì) 瓶子外壁的清洗工作。知道了它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 就要進(jìn)一步了解它是由什么機(jī)構(gòu)帶動(dòng) 完成其所要求的功能的。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(tái)電機(jī)來(lái)提供 所有的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律的,這就要求我們對(duì)它們深入分析、研究各構(gòu)件之間的運(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(lái)滿足我們預(yù)期想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。2 2. .1 1. .2 2 工工作作原原理理我們對(duì)機(jī)器的認(rèn)識(shí)理論上是對(duì)其功能原理的了解,但實(shí)際的生活生產(chǎn)中,對(duì) 機(jī)器的認(rèn)識(shí)最本質(zhì)上還是對(duì)其工作原理上的了解。接下來(lái)我們要分析一下洗瓶機(jī)的 工作原理:洗瓶機(jī)是
19、由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)共同來(lái)完成它的工作的。根據(jù)上 面洗瓶機(jī)工作情況示意圖,首先是由推瓶機(jī)構(gòu)以均勻的速度將瓶子推上工作臺(tái) (導(dǎo)輥),推頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使瓶子一個(gè)一個(gè)不間斷的送上工作臺(tái)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, 所以就要考慮推頭的材料不能是剛性材料,要用具有一定韌性的塑性材料以保證 在工作過(guò)程中不至于將瓶子碰碎。第二,瓶子送到工作臺(tái)的同時(shí)導(dǎo)輥已經(jīng)進(jìn)入了 旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)并且噴水機(jī)構(gòu)也開(kāi)始對(duì)瓶子進(jìn)行噴水,使瓶子隨著導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行圓 周運(yùn)動(dòng),安裝在導(dǎo)輥上面旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)刷能夠?qū)⑵孔拥乃闹芏寄軌蚯逑锤蓛簟? 2. .2 2 推推瓶瓶機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)工工藝藝動(dòng)
20、動(dòng)作作分分析析及及工工作作循循環(huán)環(huán)圖圖當(dāng)按機(jī)械的運(yùn)動(dòng)要求或工藝 動(dòng)作初步設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案示意圖后,還 不能充分反映出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件間的相互協(xié)調(diào)配合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 。 在大多數(shù)機(jī)械中,各執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往作周期性的運(yùn)動(dòng),機(jī)構(gòu)中的執(zhí)行構(gòu)件在經(jīng) 過(guò)一定時(shí)間間隔后,其位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)值呈現(xiàn)出周期性重復(fù)。 用來(lái)描述機(jī)構(gòu)系統(tǒng)在一個(gè)工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的示意圖稱為 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖,簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖,又稱工作循環(huán)圖。凸輪旋轉(zhuǎn)角度0- 216216- 252252- 324324- 360滾子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)升程遠(yuǎn)休止回程進(jìn)休止推頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)工退靜止工進(jìn)靜止西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)
21、明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文8工作過(guò)程返回準(zhǔn)備推瓶準(zhǔn)備第第 3 3 章章 系系統(tǒng)統(tǒng)總總體體方方案案設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3 3. .1 1 系系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)方方案案構(gòu)構(gòu)思思運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)得不同,綜合出的機(jī)構(gòu)也就完全不同,這是容易理解的。但是 不同的機(jī)構(gòu)卻可以實(shí)現(xiàn)同一運(yùn)動(dòng)規(guī)律,滿足同樣的使用要求,因此就需要從各種 運(yùn)動(dòng)性能來(lái)評(píng)價(jià)這些機(jī)構(gòu),以便從中選擇一個(gè)最優(yōu)的機(jī)構(gòu)。根據(jù)上訴的推瓶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,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(lái),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(guò)
22、改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)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)要求的機(jī)構(gòu)方案有很多,可用多種機(jī)構(gòu)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。如:1.凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)方案如3-1 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(guò)構(gòu)件3 的變速轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制。由于此方案的曲柄1 是從動(dòng)件,所以要注意度過(guò)死點(diǎn)的措施。 西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文9圖3-1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(guò)
23、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(lái)得到,如用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)控 制等等。圖3-2 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(lái)實(shí)現(xiàn),從而將原來(lái)兩自由 度機(jī)構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。 (a) (b) (c)(d) 圖3-2 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)圖3-3 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(guò)大,而使相應(yīng)凸輪尺寸過(guò)大。西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明
24、德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文10 圖3-3 凸輪-全移動(dòng)副四連桿機(jī)構(gòu)的方案3 3. .2 2 方方案案的的評(píng)評(píng)定定及及選選擇擇最最優(yōu)優(yōu)方方案案3 3. .2 2. .1 1 方方案案的的評(píng)評(píng)定定根據(jù)上節(jié)所給出的三種設(shè)計(jì)方案,我們來(lái)討論并從中選出較優(yōu)方案進(jìn)行最終 的設(shè)計(jì)。首先是凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu):此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 、體積小,安裝后便于調(diào)試 而且從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看,也很合適。其中凸輪軸能很好協(xié)調(diào)推頭的運(yùn)動(dòng)且工作平 穩(wěn)。推頭M 能夠近似的完成所要求的工作行程軌跡,主要由各推桿的長(zhǎng)度比例及 凸輪的形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)推回程速度比和推程。但 缺點(diǎn)是四桿機(jī)構(gòu)的低副之間存在間隙, 桿較多,容易產(chǎn)生誤差,累
25、積誤差大,不能實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)。沖擊、震動(dòng)較大,一 般適用于低速場(chǎng)合。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中使用的連桿不多,而且速度不是很快,這種方 案可以滿足設(shè)計(jì)要求。其次五桿組合機(jī)構(gòu)的方案五桿組合機(jī)構(gòu)方案,此方案所需要的桿件繁多,設(shè)計(jì) 煩瑣,實(shí)際機(jī)構(gòu)尺寸過(guò)大,不是很合理的一個(gè)設(shè)計(jì)方案,性價(jià)比也不高。最后凸輪-全移動(dòng)副四連桿機(jī)構(gòu)的方案 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(guò)大,而使相應(yīng)凸輪尺 寸過(guò)大,不符合實(shí)際要求,空間過(guò)大。3 3. .2 2. .2 2 方方案案選選擇擇根據(jù)上述方案的評(píng)定,最終
26、選擇凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)作為西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文11本次設(shè)計(jì)的推瓶機(jī)構(gòu) 方案,如圖3-4 所示:右圖 圖3-4第第 4 4 章章 凸凸輪輪及及鉸鉸鏈鏈四四桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4 4. .1 1 凸凸輪輪的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4 4. .1 1. .1 1 凸凸輪輪基基本本參參數(shù)數(shù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)(1) 凸輪機(jī)構(gòu)的組成凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。凸輪通常作等速轉(zhuǎn)動(dòng),但也有作往復(fù)擺動(dòng)或移動(dòng)的。推桿是被凸輪直接推動(dòng)的構(gòu)件。因?yàn)樵谕馆啓C(jī)構(gòu)中推桿多是從動(dòng)件,故又常稱其為從動(dòng)件。凸輪機(jī)構(gòu)就是由凸輪、推桿和機(jī)架三個(gè)主要構(gòu)件所組成的高副機(jī)構(gòu)。(2)凸輪機(jī)構(gòu)中的作用力
27、直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)在考慮摩擦?xí)r,其凸輪對(duì)推桿的作用力 F 和推桿所受的載荷 (包括推桿的自重和彈簧壓力等) G 的關(guān)系為F = G /cos(+1) - (l+2b/l)sin(+1)tan2(3)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 推桿所受正壓力的方向(沿凸輪廓線在接觸點(diǎn)的法線方向)與推桿上作用點(diǎn)的速度方向之間所夾之銳角,稱為凸輪機(jī)構(gòu)在圖示位置的壓力角,用 表示西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文12在凸輪機(jī)構(gòu)中,壓力角 是影響凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的一個(gè)重要參數(shù)。在其他條件相同的情況下,壓力角 愈大, 則分母越小, 作用力 F 將愈大;如果壓力角大到使作用力將增至無(wú)窮大時(shí)
28、,機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖,而此時(shí)的壓力角特稱為臨界壓力角c ,即carctan1/(1+2b/l)tan2- 1為保證凸輪機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)使其最大壓力角max 小于臨界壓力角 c 。在生產(chǎn)實(shí)際中,為了提高機(jī)構(gòu)的效率、改善其受力情況,通常規(guī)定凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角max 應(yīng)小于某一許用壓力角。其值一般為:推程 對(duì)擺動(dòng)推桿取 3545 ; 回程時(shí)通常取 7080。(4)根據(jù)以上設(shè)計(jì)內(nèi)容確定出凸輪設(shè)計(jì)曲線圖如線圖(圖4-1)所示。 圖4-1 凸輪設(shè)計(jì)曲線圖凸輪的輪廓主要尺寸是根據(jù)四桿機(jī)構(gòu)推頭所要達(dá)到的工作行程和推頭工作速度來(lái) 確定的,初步定基圓半徑r0=50m,溝槽寬20mm,凸輪厚25mm, 孔r=15m
29、m ,滾子半徑rr=10mm。 凸輪的理論輪廓曲線的坐標(biāo)公式為: , ( A)sin0srxcos0sry(5)求凸輪理論輪廓曲線:西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文13 a)推程階段 01=216=1.2 2/2sin/0110111 hs = 2/4sin/21h2 . 1 , 01b)遠(yuǎn)休階段 =36025/ 7.5 2s5/, 02c)回程階段 72035/2 3310hs 03/5035340343/6/15hh 5534343333/1458/1215/270hhh5/2 , 03d) 近休階段 =36025/ 04s5/, 04e)推程段的壓
30、力角和回程段的壓力角 srdds0/arctan將以上各相應(yīng)值代入式( A)計(jì)算理論輪廓曲線上各點(diǎn)的坐標(biāo)值。在計(jì)算中時(shí)應(yīng)注意:在推程階段取,在遠(yuǎn)休階段取,在回程階段取1201,在近休階段取。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-1。.302014030201根據(jù)推瓶機(jī)構(gòu)原理,推瓶機(jī)構(gòu)所需達(dá)到的工作要求來(lái)設(shè)計(jì)凸輪,凸輪的基本尺寸 在近休時(shí)尺寸為50mm,達(dá)到最遠(yuǎn)距離是尺寸為180.9mm。(6)求工作輪廓曲線: 有公式的 cosrrxxsinrryy其中: 22/sinddddddyxx 22/cosddddddyxya) 推程階段 .21 , 01西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論
31、文文14 101cossin/srddddxx 1011cossin4cos12srh 101sincos/srddddsy =1011sincos4cos12srhb) 遠(yuǎn)休階段 5/0, 202/cos/srddx 202/sin/srddyyc) 回程階段 5/2 , 0 303cossin/srddddsx 303543433323cossin/7290/4860/810srhhh 303543433323sincos/7290/4860/810/srhhhddyd) 近休階段 5/, 0 403/4cos/srddx 403/4sin/srddy計(jì)算結(jié)果可以得凸輪工作輪廓曲線個(gè)點(diǎn)的坐
32、標(biāo)見(jiàn)下表 4-1: 表4-1 x y x y 0 5 10 0.04.3598.705-8.68250.049.82649.37049.246 0.0 3.602 7.409-6.94640.0 39.855 39.45539.392西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文15 350 355 360-4.3580.049.81050.0-3.4860.0 39.847 40.04 4. .1 1. .2 2 凸凸輪輪的的建建模模根據(jù)上一節(jié)內(nèi)容凸輪的基本尺寸 利用Pro/E 軟件做的凸輪機(jī)構(gòu),如下圖所示(圖4-2)所示。 左圖 圖4-24 4. .2 2 鉸鉸鏈
33、鏈四四桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4 4. .2 2. .1 1 鉸鉸鏈鏈四四桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)尺尺寸寸設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按照給定的急回要求設(shè)計(jì),利用解析法求解此類(lèi)問(wèn)題時(shí),主要利用機(jī)構(gòu)在極為是的特性。又已知的行程速比系數(shù) K 和搖桿擺角=69度,在由圖4-3 查的最小傳動(dòng)角的最大值maxmin及 的大小在計(jì)算各桿的長(zhǎng)度。西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文16 圖4-3查表可知maxmin=45,=75 則: =180(K-1)/(K+1)=90a/d=sin(/2)sin(/2+)/cos(/2-/2)b/d= sin(/2)sin(/2+)/sin(/2- /
34、2)(c/d)=(a/d+b/d)+1-2(a/d+b/d)cos選定機(jī)架長(zhǎng)度d 就可以確定其他各干長(zhǎng)度。根據(jù)推瓶的行程來(lái)確定各桿的長(zhǎng)度及擺角大小,搖桿所轉(zhuǎn)的角度=69度,行程速比系數(shù)K=3。得L1=477.64mm L2=290.22mmL3=577.3L3a=229.3西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文17L4=500mmL4a=200mm連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。其運(yùn)動(dòng)元素為面接觸,壓力較小,承載能力較大,潤(rùn)滑較好,磨損小,加工制造容易,且連桿機(jī)構(gòu)中的低副一般是幾何封閉。能很好的保證工作可靠性。對(duì)于四桿機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),當(dāng)其鉸鏈中心位置確定后,各桿的長(zhǎng)
35、度也就確定了,用作圖法進(jìn)行設(shè)計(jì),就是利用各鉸鏈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的幾何關(guān)系,通過(guò)作圖法確定各鉸鏈的位置,從而得出各桿的長(zhǎng)度。圖解法的優(yōu)點(diǎn)是直觀,簡(jiǎn)單,快捷,對(duì)三個(gè)設(shè)計(jì)位置下的設(shè)計(jì)十分方便,其設(shè)計(jì)精度也能滿足工作要求。根據(jù)第 3章四桿機(jī)構(gòu)的尺寸來(lái)設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。連桿材料為45#鋼調(diào)制處理,桿粗為20mm,根據(jù)各干長(zhǎng)度尺寸現(xiàn)用Pro/E 軟件繪制連桿機(jī)構(gòu)圖如下,這三幅圖分別為連桿滑塊在凸輪上轉(zhuǎn)到近休時(shí)連桿機(jī)構(gòu) 的位置(圖4-4 所示, 連桿滑塊轉(zhuǎn)到凸輪遠(yuǎn)休時(shí)連桿機(jī)構(gòu)的位置(圖4-5)所示。西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文18圖4-4 圖4-54 4. .3 3
36、 凸凸輪輪鉸鉸鏈鏈四四桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)組組合合運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)圖圖下圖三個(gè)依次為連桿滑塊轉(zhuǎn)到凸輪最遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)休位置時(shí)的圖(圖 4-6)所示, 連桿滑塊轉(zhuǎn)到凸輪最近距離近休位置時(shí)的圖(圖 4-7)所示。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)休位置時(shí),這時(shí)通過(guò)連桿在凸輪上的滾子推動(dòng)連桿,鉸鏈四桿 機(jī)構(gòu)的擺桿2 運(yùn)動(dòng)到了最大位置,和機(jī)架安裝的桿1 在一條水平線上。 圖4-6西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文19 當(dāng)凸輪運(yùn)動(dòng)到近休位置時(shí),這時(shí)通過(guò)在凸輪上連接滾子的連桿推動(dòng)桿 2 和桿3運(yùn)動(dòng)到一條直線上,這個(gè)時(shí)候是擺桿回 到了初始位置,推頭開(kāi)始推瓶。 圖4-7第第 5 5 章章 傳傳動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)的的總總體
37、體布布局局即即部部件件的的選選擇擇設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)5 5. .1 1 主主要要傳傳動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置,用以變換或傳遞能量、物料和信息。其中傳遞 機(jī)械運(yùn)動(dòng)的實(shí)體部分稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)器是由多個(gè)機(jī)構(gòu)組成的,由各個(gè)機(jī)構(gòu)所能完成 的功能組合在一起所實(shí)現(xiàn)的共同的功能,是一個(gè)組合體。首先機(jī)器是由動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和操控系統(tǒng)組成。我們要研究它 就要把它拆開(kāi)來(lái)一步一步的分析,根 據(jù)第3 章我們所討論的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,最終 確定了凸輪四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)。洗瓶機(jī)設(shè)備的主要傳動(dòng)系統(tǒng)有:皮帶輪傳動(dòng)系統(tǒng)、減速器傳動(dòng)系統(tǒng)、齒輪傳 動(dòng)系統(tǒng)和凸輪-四桿鉸鏈傳動(dòng)系統(tǒng)。西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)
38、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文205 5. .1 1. .1 1 運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)及及動(dòng)動(dòng)力力參參數(shù)數(shù)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)及及計(jì)計(jì)算算a)電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)便、維護(hù)容易,一般生產(chǎn)機(jī)械上大多 采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)系列化,設(shè)計(jì)中只許根據(jù)工作機(jī)所需要的功率和工作條件,選擇 電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和機(jī)構(gòu)型式、容量、轉(zhuǎn)速,并確定電的具體型號(hào)。電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和型式可以根據(jù)電源種類(lèi)(直流、交流) 、工作條件(溫度、環(huán)境、空間尺寸)和載荷特點(diǎn)(性質(zhì)、大小、啟動(dòng)性能和過(guò)載情況)來(lái)選擇。工業(yè)上廣泛應(yīng)用Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。它是我國(guó)80 年代的更新?lián)Q代產(chǎn)品,具有高效、節(jié)能、震動(dòng)小、噪聲小和運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn),安裝尺寸和功 率等級(jí)符合
39、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),適合于無(wú)特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備。對(duì)于頻繁啟動(dòng)、制動(dòng) 和換向的機(jī)械,宜選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過(guò)載能力強(qiáng)、允許有較大震動(dòng)和沖擊的 YZ 型YZR型。b) 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是:載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)(IP44)系列的電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)容量(功率)選得合適與否,對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。 當(dāng)容量小于工作要求是,電動(dòng)機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作,或使電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過(guò)載發(fā)熱量 大而過(guò)早的損壞;容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高,能量不能充分利用,經(jīng)常處于不 滿載的運(yùn)行,起效率和功率因數(shù)都較低,增加電能消耗,造成很大的浪費(fèi)電動(dòng)機(jī)的容量主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件來(lái)決定。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與其
40、運(yùn)行狀有關(guān)。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變和變化很小、常溫下工作的機(jī)器,只 要所選電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped等于或略大于所需電動(dòng)機(jī)功率Pd,即PedPd,電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱,而不必校驗(yàn)發(fā)熱和起動(dòng)力矩。具體計(jì)算步驟如下:1)工作機(jī)所需功率Pw Pw3.4kW2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率PdPw/西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文210.904軸承齒軸承聯(lián)23Pd3.76kW3)根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需額定功率選擇合適的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速, 初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min 的電動(dòng)機(jī)。4).計(jì)算總的傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為:inm
41、/nwnm =960nw4.5i213.33合理分配各級(jí)傳動(dòng)比先選定帶輪傳動(dòng)比i帶=2,減速器傳動(dòng)比i=25.14,齒輪傳動(dòng)比i=4.27 由于減速箱是同軸式布置,所以i1i2。因?yàn)閕25.14,取i25,i1i2 =5;速度偏差為0.5%5%,所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩項(xiàng) 目電動(dòng)機(jī)軸大帶輪中間軸II低速軸III凸輪軸轉(zhuǎn)速(r/min)9604809619.24.5功率(kW)43.963.843.723.61轉(zhuǎn)矩(Nm)39.889.4191925.21850.45傳動(dòng)比12557.8效率10.990.970.97 0.96西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)
42、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文225 5. .1 1. .2 2 皮皮帶帶輪輪的的選選擇擇與與設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)根據(jù)第3 章確定的電動(dòng)機(jī)功率, 根據(jù)要求選擇和設(shè)計(jì)皮帶輪所得計(jì)算結(jié)果如 下表所示:傳動(dòng)比2無(wú)帶型A無(wú)小帶輪基準(zhǔn)直徑112.00毫米(mm)大帶輪基準(zhǔn)直徑224.00毫米(mm)帶長(zhǎng)1250毫米(mm)實(shí)際軸間距357.19毫米(mm)小帶輪包角162.03度V 帶的根數(shù)4無(wú)帶輪寬度65.00毫米(mm)單根V 帶的預(yù)緊力165.62牛頓(N)作用在軸上的力1167.37牛頓(N)設(shè)計(jì)普通V 帶輪輪緣參數(shù)帶輪結(jié)構(gòu)形式無(wú)實(shí)心輪無(wú)輻板厚度無(wú)無(wú)無(wú)槽型無(wú)A無(wú)基準(zhǔn)線上槽深Hamin2.8毫米(mm)基準(zhǔn)線下槽深Hfmi
43、n 8.7毫米(mm)槽間距e15.0毫米(mm)槽間距下偏差無(wú)0.3毫米(mm)槽間距上偏差 f-0.3毫米(mm)第一槽對(duì)稱面至端面的距離無(wú)10.0毫米(mm)第一槽對(duì)稱面至端面的距離的上偏差 無(wú)2.0毫米(mm)第一槽對(duì)稱面至端面的距離的下偏差-1.0毫米(mm)基準(zhǔn)寬度bp11.0毫米(mm)5 5. .1 1. .3 3 減減速速器器的的選選擇擇減速器是位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的機(jī)械傳動(dòng)裝置。由于其傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可 靠,結(jié)構(gòu)緊湊,效率高,壽命長(zhǎng),且使用維修方便,得到廣泛的應(yīng)用。常用的減 速器目前已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,使用者可根據(jù)具體的工作條件進(jìn)行選擇。課程設(shè)計(jì)中的減 速器設(shè)計(jì)工廠是根據(jù)給定的條件,
44、參考標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品的有關(guān)資料進(jìn) 行非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)減速器類(lèi)型很多。按傳動(dòng)件類(lèi)型的不同可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、 蝸桿減速器、齒輪蝸桿減速器和行星輪減速器;按傳動(dòng)級(jí)數(shù)的不同可分為一級(jí)減 速器、二級(jí)減速器和多級(jí)減速器;按傳動(dòng)布置方式不同可分為展開(kāi)式減速器、同 軸式減速器和西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文23分流式減速器;按傳遞功率的大小不 同可分為小型減速器、中型減 速器和大型減速器等。根據(jù)5.1.1 所知數(shù)據(jù)選定減速器為QJR 型減速器,這種減速器可做于運(yùn)輸, 冶金,礦山,化工,建筑,輕工等行業(yè)的各種機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中。適用工作 條件為:齒輪圓周速
45、度應(yīng) 16m/s,高速軸轉(zhuǎn)速1000r/min,工作環(huán)境溫度為-4045C,低于0C 啟動(dòng)前潤(rùn)滑油應(yīng)加熱到5C,可正反雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。QJ 型減速器分為臥式(W)和立式(L),在這里為了合理安排安裝空間,選用臥式(W)。外形 安裝尺寸選擇: /mm輸入軸端公稱中心距acaza2dzlzLHnksr重量/kg236170406388082851821022517232133承載能力查的(連續(xù)工作型):根據(jù)i=25 查的輸出轉(zhuǎn)矩為2250N.m,許用輸入功率為5.3KW,輸入轉(zhuǎn)矩為570N.m,輸出軸軸伸許用徑向載荷Fr=15000N ,實(shí)際傳動(dòng)比為25.56。.所選減速器符合要求。西西北北工工業(yè)業(yè)大大
46、學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文24總總 結(jié)結(jié)本論文是對(duì)洗瓶機(jī)的推瓶機(jī)構(gòu)的功能原理和工作原理進(jìn)行詳細(xì)的 分析和設(shè)計(jì),并且對(duì)其傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了 設(shè)計(jì)。首先,對(duì)洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的電機(jī)、減速器、帶輪 及其齒輪傳動(dòng)等主要的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì),使的它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī) 律能更好的實(shí)現(xiàn)其實(shí)際的工作。對(duì)洗瓶機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程做了詳細(xì)的闡述,并且 根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合連桿的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律繪制了工作循環(huán)圖,使洗瓶機(jī) 的各步的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、工作過(guò)程等更好的體現(xiàn)出來(lái)。本次畢業(yè)設(shè)推瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中, 應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)械原理,機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè)等相關(guān)方面的教材,通過(guò)設(shè)計(jì),凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 首先是凸輪
47、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu):此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、體積小,安裝后便于調(diào)試而且從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看,也很 合適。其中凸輪軸能很好協(xié)調(diào)推頭的運(yùn)動(dòng)且工作平穩(wěn)。 推頭M 能夠近似的完成所要求的工作行程軌跡,主要由各推桿的長(zhǎng)度比例及凸輪的形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)推回程速度 比和推程。但缺點(diǎn)是四桿機(jī)構(gòu)的低副之間存在間隙,桿較多,容易產(chǎn)生誤差,累 積誤差大,不能實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)。沖擊、震動(dòng)較大,一般適用于低速場(chǎng)合。 符合本次設(shè)計(jì)要求。 西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文25本通過(guò)本次設(shè)計(jì)的調(diào)研、軟件的學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)的運(yùn)用等都有了進(jìn)一步的提高,并且結(jié)合以往學(xué)習(xí)的專業(yè)課知識(shí),從不 同的角度對(duì)機(jī)器進(jìn)行了分析與研究,開(kāi)
48、 闊了視野,增長(zhǎng)了知識(shí),也對(duì)我國(guó)現(xiàn)在的 工業(yè)生產(chǎn)與車(chē)間的生產(chǎn)技術(shù)有了更深入的 了解。此次設(shè)計(jì)的工作量大,是一次設(shè)計(jì)更是一次鍛煉,為以后步入工作打下了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。致致 謝謝時(shí)間走的真快,來(lái)不及徘徊,來(lái)不及回憶,來(lái)不及留戀,我的大學(xué)生活已走到了盡頭,在大學(xué)四年里,我很高興能來(lái)到明德學(xué)院這所院校,在這里我不僅僅學(xué)到了專業(yè)知識(shí),認(rèn)識(shí)了很多值得一輩子擁有的朋友和同學(xué),各科老師認(rèn)真負(fù)責(zé),在我所學(xué)專業(yè)課程里,每一位老師都很認(rèn)真的傳道授業(yè),受益頗豐。在為人處世,社交等各個(gè)方面都有所提高,是這所大學(xué)改變了我的人生,當(dāng)然我的人生走上社會(huì)現(xiàn)在只是個(gè)開(kāi)始,但我相信,從這所大學(xué)出去,我會(huì)很快的步入新的人生旅途。在我那
49、道畢業(yè)設(shè)計(jì)題目以后,自己有了些提前的了解,開(kāi)學(xué)以后,正式的開(kāi)始了畢業(yè)設(shè)計(jì)的生活,在李文燕老師不耐其煩的指導(dǎo)下,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也畫(huà)上了圓滿的句號(hào)。李文燕波老師在選題、課題的研究、論文的撰寫(xiě)都給予了耐心的指導(dǎo)和莫大的幫助,是我在研究領(lǐng)域上的理論和時(shí)間知識(shí)上都有很大的進(jìn)步和提高。李文燕老師的認(rèn)真的工作態(tài)度和為人師表的工作作風(fēng),是我完成本論文的前提。老師對(duì)待學(xué)生的和藹可親的態(tài)度,使得在她的指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)生活更加的豐富多彩,老師不同的傳授知識(shí)的方式,是我在專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)效率西西北北工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)明明德德學(xué)學(xué)院院本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)論論文文26上有了很大的提高??粗蠋熋β档墓ぷ髋c對(duì)待工作的認(rèn)真給我以后
50、的工作做了很好的榜樣,在我以后的工作過(guò)程于老師的敬業(yè)精神將會(huì)給我?guī)?lái)很大的裨益,是我不斷提高不斷進(jìn)步。在本論文的寫(xiě)作中,等到了楊力,王鵬遠(yuǎn),靳超,董新龍等同學(xué)的支持和幫助,還有機(jī)械工程系其他老師在此一并感謝!最后我對(duì)所有關(guān)心我、支持我、幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和兄弟們一并送上我衷心的感謝和祝福。參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn)1.郭朝勇.AutoCAD2008 中文版教程:清華大學(xué)出版社, 2007.102.孫恒.機(jī)械原理.第七版,北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,2009.53.孫建東.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:清華大學(xué)出版社,2007.14.封立耀.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)例教程 .北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2007.85.邢琳
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