洗瓶机课程设计

前言

创新课程设计能够提高我们机械类专业学生的创新能力，也是我们综合应用所学的机械方面专业知识和技能解决问题，获得工程技术训练必不可少的实践性教学环节。本次创新课程设计所选的题目是洗瓶机设计。

洗瓶是食品行业包装工艺流程中不可缺少的一环，设计出合理、高效的洗瓶机是包装技术发展的必然要求。洗瓶机的种类很多，目前国内市场上的洗瓶机有扭道式、箱式、滚筒式和立式等多种，其中以滚筒式洗瓶机和立式洗瓶机的应用最为广泛，且立式洗瓶机后来居上，发展势头迅猛，已取代了滚筒式洗瓶机的传统地位，目前国内生产立式洗瓶机的代表厂家有长沙楚天、上海远东、上海旭发、长沙正中等。在洗瓶机的设计中，结构紧凑、清洗效果与除标效果成为人们最为关注的要点。

洗瓶机是的常见机械，按照清洗的功能和能力有各式各样的种类。一个完整的洗瓶机包含送料系统、清洗系统以及后续的加工包装系统。此次设计的洗瓶机，限于我们目前的知识水平和设计经验，我们仅仅是综合考虑了一些关键因素及设计要求，应用所学的机械专业知识，初步的设计了简单的洗瓶机的主要机构。目的是通过设计洗瓶机这一选题，进一步巩固所学的机械专业理论知识，将理论与实践相结合，作为一种初步的实践性探索。

由于我们的设计经验尚不够丰富，错误及不足之处在所难免，敬请老师批评指正。

目录

第一章设计任务 (3)

1 设计题目 (3)

2 洗瓶机的技术要求 (3)

3 设计任务 (4)

4 原始数据 (4)

第二章机械运动方案设计 (5)

1 分析设计要求 (5)

2 推瓶机构方案选择 (5)

方案一凸轮-铰链四杆机构 (6)

方案二多个曲柄滑块机构 (7)

方案三五连杆机构 (8)

方案四曲柄滑块机构 (9)

第三章推瓶机构的尺寸设计 (10)

第四章传动系统的设计 (12)

1 传动过程分析 (12)

转刷机构传动过程 (12)

推瓶机构传动过程 (13)

导辊机构传动过程 (13)

2 传动比的分配 (13)

第五章洗瓶机工作循环图 (16)

第六章洗瓶机总体设计及其布局 (17)

第七章其他机构的设计计算 (18)

1 转刷传动机构设计 (18)

2内部清洗装置的设计 (19)

第八章心得体会 (21)

参考文献 (22)

第一章设计任务书

1、设计题目

洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷

2、洗瓶机的技术要求

表1 洗瓶机的技术要求

3、设计任务

（1）.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。学生应该提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。

（2）.设计传动系统并确定其传动比分配。

（3）.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。

（4）.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。绘出运动线图。

（5）.其他机构的设计计算。

（6）.编写设计计算说明书。

4、原始数据

（1）、瓶子尺寸：长度L=100mm，直径D=200mm。

（2）、推进距离S=600mm，推瓶机构应使推移接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备进入第二个工作循环。

（3）、按生产率每分钟3个的要求，推程的平均速度v=45mm/s，返回时的平均速度为工作时的平均速度的三倍。

（4）、电动机转速为1440 r/min。

（5）、急回系数3。

第二章机械运动方案设计

1、分析设计要求

洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。

根据设计要求，推头M可走图2 所示轨迹，而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在回程时可有变速运动且回程时轨迹形状不限，但不能反向拨动下一个瓶子，除此以外回程时必须有急回。

图2 推头M运动轨迹

对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合起来，设计成一个组合机构。

在设计组合机构时，一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。

2、推瓶机构的选择

根据上述设计要求,推瓶机构应为一在工作行程时能作直线运动

返回时具有急回特性的机构,为了提高工作效率,机构的急回系数K 尽量大一些;在推程(即工作行程)中,应使推头作直线运动,或者近似直线运动,以保证工作的稳定性,这些运动要求并不一定都能得到满足,但是必须保证推瓶中推头的运动轨迹至少为近似直线,以此保证安全性。

推头的运动要求主要是满足急回特性,能满足急回特性的机构主要有（1）曲柄滑块机构（2）凸轮机构（3）曲柄摆动导杆机构。

运用前述设计的思想方法,再考虑到机构的急回特性和推头做直线运动的特点，根据要求得出如下四个方案。

方案一凸轮－铰链四杆机构

如图3所示，铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，M点的速度由等速转动的凸轮通过构件3的变速转动来控制。推头的运动可以由凸轮的外轮廓线来确定，而连杆机构可以使凸轮的推程放大，达到设计题目要求k=3。

图3凸轮-铰链四杆方案