機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案(設(shè)計(jì)方案實(shí)例論文)

1、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)組號：院 系專 業(yè)： 指導(dǎo)教師:目錄1， 設(shè)計(jì)目的及意義 由于工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的需要，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題。產(chǎn)品盛載是車間的最后一道關(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)生了對洗瓶機(jī)設(shè)備的研究與改進(jìn)工作。隨著啤酒市場不斷地發(fā)展變化，酒瓶種類、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期使用多種洗瓶機(jī) 的過程中。為了適應(yīng)現(xiàn)在啤酒回收

2、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，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。洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的原理方案分析：（1）功能分解：推瓶洗瓶瓶子移動(dòng)瓶子清洗推頭前進(jìn)推頭后退導(dǎo)規(guī)旅轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷旋轉(zhuǎn)功能描述原理解法瓶子移動(dòng)外部推力；傳送帶傳送等清洗刷子清洗;咼壓水清洗等功能原理分析表(3)求功能元解洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)形態(tài)學(xué)矩陣功能元功能元解123

3、45動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)液動(dòng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)移物傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)清洗毛巾清洗高壓水清 洗刷子清洗2.設(shè)計(jì)題目2.1推瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)洗瓶機(jī)主要是由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)組成。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。如圖1所示。圖1洗瓶機(jī)工作示意圖2，原理方案設(shè)計(jì)3.1功能分析為了完成設(shè)計(jì)任務(wù)需要三個(gè)階段：通過組合機(jī)構(gòu)使推頭M以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)；導(dǎo)輥及其上方 的轉(zhuǎn)動(dòng)的刷

4、子不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，完成瓶子外圍的清洗。3.2 功能原理分析根據(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

5、推頭 M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，則往往通過改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來滿足。I 一工作行

6、程f _|雪雯/人推頭M運(yùn)動(dòng)軌跡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2-3工作示意圖圖2-2瓶子規(guī)圖2-1工作行程示意圖在實(shí)際工作中，要設(shè)計(jì)的機(jī)器往往比較復(fù)雜，其使用要圖來完成，根據(jù)上訴，我們來 分析一下洗瓶機(jī)是通過什么功能原理來實(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 返運(yùn)動(dòng)的推頭，同時(shí)推頭在工作過程中要?jiǎng)蛩?，回程時(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 - 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)來完成其工 作。要運(yùn)用此功能原理來滿足其工作需要，在運(yùn)動(dòng)

7、規(guī)律設(shè)計(jì) 方面就要考慮用什么來帶動(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。 它是有兩個(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。最后我們要了解一下轉(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。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

8、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 我們對它們深入分析、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，來滿足我們預(yù)期 想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。3.3 工作原理分析洗瓶機(jī)是由推瓶機(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（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

9、的塑性材料以保證在工作過程中不至 于將瓶子碰碎。第二，瓶子送到工作臺的同時(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)也開始對瓶子進(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?.4 原動(dòng)機(jī)的選擇原動(dòng)機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分，按能量轉(zhuǎn)換性質(zhì)的不同 分為第一類原動(dòng)機(jī)和第二類原動(dòng)機(jī)。其中第一類原動(dòng)機(jī)分 為：蒸汽機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)、水輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)；第二類 原動(dòng)機(jī)分為：電動(dòng)機(jī)、液動(dòng)機(jī)、氣動(dòng)機(jī)。在這里我選擇應(yīng)用 最為廣泛的電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)，因?yàn)槌杀镜?、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用少、維 護(hù)要求較少、功率適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。這里用轉(zhuǎn)速為 1440 r/min 的電動(dòng)機(jī)。3.5

10、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)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)性能來評價(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)要求的機(jī)構(gòu)方案有很多，可用多種機(jī)構(gòu)組合來實(shí)現(xiàn)。如：1. 凸輪一鉸鏈四桿

11、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。圖3-1凸輪一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的方案2. 凸輪一全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)圖3-2所示為全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)是兩自由度機(jī)構(gòu)，構(gòu)件2上的點(diǎn)M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，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。圖3-2凸輪一全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)的方案3. 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

12、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。圖4所示為兩個(gè)自由度的五桿低副機(jī)構(gòu)，I、4為它們的兩個(gè)輸人構(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)。®(b)圖4 五桿組合機(jī)構(gòu)方案3.6方案的評定及選擇最優(yōu)方案方案的評定根據(jù)上節(jié)所給出的三種設(shè)計(jì)方案，我們來討論并從中選出較優(yōu)方案進(jìn)行最終的設(shè)計(jì)。首先是凸輪一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，、體積小，安裝后便于調(diào)試而且從經(jīng)濟(jì)性角度來看，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

13、夠近似的完成所要求的工作行程軌跡，主要由各推桿的長度比例及凸 輪的形狀來實(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，造

14、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，不符合實(shí)際要求，空間過大。362方案的選擇根據(jù)上述方案的評定，最終選擇凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)作為本次設(shè)計(jì)的推瓶機(jī)構(gòu)方案，如圖所示：Rnn4，凸輪及鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 凸輪的設(shè)計(jì)4.1.1 凸輪基本參數(shù)設(shè)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)中的作用力直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)在考慮摩擦?xí)r，其凸 輪對推桿的作用力 F

15、 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( a + $ 1) - (l+2b/l)sin( a + $ 1)tan $ 2 (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 a 表 示在 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 中 ，壓 力角 a 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a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窮大時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖，

16、 而此時(shí)的壓力角特稱為臨界壓力角a C，即a c = arctan1/(1+2b/l)tan$ 2-$ 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 a max小于臨界壓力角a 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a max應(yīng)小于某一許用壓力角a 。其 值一般為：推程對擺動(dòng)推桿取a = 35o45o ;回程時(shí)通常取a '= 70o800。(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確定的，初步定基圓半徑ro=5Om溝槽寬2

17、0mm 凸輪厚 25mm,孑L r=15mm ,滾子半徑rr=10mm。凸輪的理論輪廓曲線的坐標(biāo)公式為：x = r0 s sin、.,y = r0 s cos、.（A）（5 ）求凸輪理論輪廓曲線：a）推程階段 8 01=216o=1.2兀3 二 h 鳥 /'：01 -sin 2二：1 /:.01 / 2二 1=h2、. /燕 1-sin 4r / 2二 1=0,1.2b ）遠(yuǎn)休階段-a =36。=二/5S2 二7.5、2 二 0,二 /5 1C）回程階段-P3 =72。二2二/54455S3 = 10 33/03 3 -15h 3/ ' 03 6h' 3/' 0

18、3334455= 270h、3 /-1215h 3 / 二 31458h 3 /二 0,2二/5丨d）近休階段-P2 =36。=二/5S4= 0= 0，二 / 5 1e）推程段的壓力角和回程段的壓力角® =arcta nds /d丨 r。+ s I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：在推程階段取一1，在遠(yuǎn)休階段取一01，2，在回程階段取一.01 ,023，在近休階段取 :=-91 * -P2、；03。計(jì)算結(jié)果見表 4-1 o .根據(jù)推瓶機(jī)構(gòu)原理，推瓶機(jī)構(gòu)所需達(dá)到的工作要求來設(shè)計(jì)凸輪，凸輪的基本尺寸在近休時(shí)尺寸為50m m達(dá)到最遠(yuǎn)距離是尺寸為1

19、80.9mm（6）求工作輪廓曲線:有公式的其中：a）推程階段x =x_rrcosry = y 一 rr sisin 8 =(dx/dyj(dx/d+(dy/dj co-(dy/>x；(dx/f +(dy/f 十0,1.2二丨 dx/d>，=】dx/d . sin、1r° s cos、1=* 弐 1 cos(46 爪sin + (r0 + s )cos6dy /d 二 ds /d ； cos、j - r0 s sin、“2h 1 -cos(46 )»cosq-：i.r0s sin、“b）遠(yuǎn)休階段b,二/5】d x/d、. = r° s cos 二 / 2

20、 2dy /dy- r° s sin 二 /2、遼c）回程階段0,2二/5】=810h、,2/二3 - 4860h、,3/二 4 7290h、34/二5 sin、3 亠 十r0 scos、3 二dy/d$：=8l0h、32/二3 -4860h、33/二 4 7290h 34/二5 cos、3 亠 i ir。 s sin3 :d）近休階段 0,二/51dx / d = r0 s cos 4二 /3 丄我4d y / d - - r0s sin 4 二 / 3 、4計(jì)算結(jié)果可以得凸輪工作輪廓曲線個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)見下表4-1 :表4-16xyF xy0o0.050.00.040.05o4.359

21、49.82639.85510o8.70549.3703.60239.455350o-8.68249.2467.40939.392355o-4.35849.810 39.847360o0.050.0-6.9440.06-3.4860.0凸輪的建模根據(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4-24.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)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問題時(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 忙69度，在由圖4-3查的最小 傳動(dòng)角的最大值 max Ymin及B的大小在計(jì)算各桿

22、的長度。I供圖4-3查表可知 max Ymin=45o, B =75o貝U:弋=180 o (K-1 ) / (K+1) =90oa/d=sin( /2)sin(二/2+ B )/cos( /2-二/2)b/d= sin( /2)sin(打2+ B )/sin(/2-二 /2)(c/d) 2=(a/d+b/d) 2+1 -2(a/d+b/d)cos B選定機(jī)架長度d就可以確定其他各干長度。根據(jù)推瓶的行程來確定各桿的長度及擺角大小， 搖桿所轉(zhuǎn)的角度斜遂総:;飛=69度，行程速比系數(shù)K=3。L1=477.64mm得L2 =290.22mmL3=577.3L3a=229.3L4 =500mmL4a=

23、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。對于四桿機(jī)構(gòu)來說，當(dāng)其鉸鏈中心位置確定后，各桿的 長度也就確定了，用作圖法進(jìn)行設(shè)計(jì)，就是利用各鉸鏈之間 的相對運(yùn)動(dòng)的幾何關(guān)系，通過作圖法確定各鉸鏈的位置，從 而得出各桿的長度。圖解法的優(yōu)點(diǎn)是直觀，簡單，快捷，對 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)各干長度尺寸現(xiàn)用 Pro/E 軟件繪制連桿機(jī)構(gòu)圖如

24、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。圖4-4圖4-54.3凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組合運(yùn)動(dòng)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。4-6當(dāng)凸輪運(yùn)動(dòng)到近休位置時(shí)，這時(shí)通過在凸輪上連接滾子 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，推頭開始推瓶。圖4-75,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6，機(jī)械整體運(yùn)動(dòng)簡圖7,結(jié)論對洗瓶機(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)，