1、 本科生毕业论文本科生毕业论文( (设计设计) ) 洗瓶机推瓶机构设计洗瓶机推瓶机构设计 学学 院院 电气信息工程学院电气信息工程学院 专专 业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 班班 级级 机械一班机械一班 学学 号号 学学 生生 姓姓 名名 联联 系系 方方 式式 2013 年 5 月 洗瓶机推瓶机构设计 摘 要 目 录 洗瓶机推瓶机构设计洗瓶机推瓶机构设计 前 言 随着食品、化工、医药等各行业的发展，作为一个重要的环节，即装罐前的清洗 环节 ，洗瓶机的作用越来越大的显化在各行业之间。所谓的推瓶结构，就是利用推头将 瓶子送入，然后急回至原点，反复运动的一个结构。洗瓶机推瓶结构
2、是由铰链四杆机构 与凸轮组合而成的，通过凸轮与铰链四杆机构自身特性完成推送和急回。 1. 洗瓶机的发展与意义 1.1 1.1 洗瓶机的发展洗瓶机的发展 洗瓶机的技术基于日本三菱公司， 曾一度流行国内的大小啤酒厂。 由于其结构先进， 方便使用，有效的降低破瓶的概率，但是挂标现象严重，迫使部分啤酒厂改用单端式洗 瓶机，并沿用一段时间。后由于工业生产与社会生活需求，需要回收利用大量的塑料瓶 和玻璃瓶，洗瓶机设备又一次迎来了研究和改进。而现在，自动化生产方式的出现，不 仅减少了费用和劳动力，提高了生产和工作效率。 1.2 1.2 洗瓶机的机构设计意义洗瓶机的机构设计意义 瓶机推瓶机构的设计，出于对市场
3、需求的性能优良，价廉物美，高效低能机械产品 的考虑，对包括推瓶结构的设计方案和结构等一系列问题进行比较和研究，综合运用各 种典型机构结构，工作特点，运动原理，设计方法等知识，设计出制造简便，工作效率 高，性能优良，具有极高的实用性能的机械产品，实现在性能、质量、水平等多方面加 强产品市场竞争能力，从而获得较高的经济效益。 2. 洗瓶机推瓶机构原理以及运动分析 2.12.1 推瓶机构工作原理推瓶机构工作原理 推瓶机构的功能原理是机械能迫使瓶子从工作台的一端运动到另外一端。机械能由 推头 M 作为传递的媒介，实现瓶子的平移。导辊机构是由两个圆柱形导辊旋转，带动瓶 子的旋转从导辊的的一端移动向另外一
4、端，导辊只实现其旋转功能。转刷机构同样采用 机械的转动规律，但与导辊机构的区别在于转刷机构对瓶子外壁的清洗需要很高的旋转 速度来实现，而这高速的转动是由电机来提供能量，推瓶机构和导辊机构同样也是由此 电机来提供能量。 图 21 洗瓶机工作示意图 2.2 2.2 推瓶机构的运动分析推瓶机构的运动分析 推瓶机构要求具备一个工作行程为 L 的推头 M 以接近匀速推瓶，确保平稳的接触瓶 子和脱离瓶子，继而推头快速回到原位，准备下一个工作循环。工作行程中推头 M 作匀 速直线运动，工作段前后可以有变速运动，而回程有急回特性。 图 22 推头 M 运动轨迹 由于瓶子本身是从静止到运动的，在这过程中瓶子获得
5、了一定速度，所以在瓶子和 推头之间必然存在一定的冲击，此时要考虑瓶子的材料，如果是刚性材料，瓶子在工作 过程中可能会碰碎，因此瓶子要本身要具有一定的韧性，比如塑性材料。 2.2.1 推瓶机构运动要求 对于此运动要求，单一的机构很难实现，需要把若干基本机构设计组合成一个可以 满足次运动要求的新机构，而在设计过程中，需要先考虑机构满足运动轨迹要求，即选 择基础机构，至于速度要求，可以通过改变其基础机构的主动件运动速度来完成。 3. 洗瓶机的技术要求和整体方案设计 3.1 3.1 洗瓶机的技术要求洗瓶机的技术要求 瓶子尺寸 （mm） 工作行程 （mm） 生产率（个 /s） 急回系数K 电动机转速 （
6、r/min） 方案 200*80 600 15 3 1440 表 31 洗瓶机技术要求 此方案工作行程较短，结构比较紧凑，运动比较连贯，节约空间，另外其急回系数 高，电机转速较快，大大的提高了其生产率，构件有效工作时间较高。传动性能相对较 好，经济实用。 3.2 3.2 整体方案构思整体方案构思 由于运动规律可以在不同的设计方案中体现，所以我们得到的机构也完全不同，但 是殊途同归，这些不同的机构实现的是同一运动规律。怎么去取舍这些不同的方案，我 们就要去性能、经济、简易程度等去考虑，从中选取一个综合性价比最高最优的方案去 设计。 3.2.1 多种机构方案 作为一个具有急回特征的推程机构，有多种机构可以满足其设计要求： （1）凸轮铰链四杆机构： 如图铰链四杆机构连杆 2 上 M 点的轨迹近似 所要求轨迹，其速度通过构件 3 变速转动由凸轮 等速转动来控制。但是曲柄 1 是从动件，所以要 采取考虑
