中北大学
课程设计说明书
学生姓名：学号：
学院：
专业：
题目：自动洗瓶机
指导教师：职称:
年月日
中北大学
课程设计任务书
2006/2007 学年第一学期
学院：
专业：
学生姓名：学号：
课程设计题目：自动洗瓶机
起迄日期： 6 月 8日～ 6 月 26 日课程设计地点：
指导教师：
系主任：
下达任务书日期: 年月日
课程设计任务书
课程设计任务书
目录
原始数据及设计要求：........................................................... .. (6)
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第1章设计题目及要求
1.1设计题目：
自动洗瓶机
1.2原始数据及设计要求：
1）瓶子尺寸：大端直径d＝80mm，长200mm
2)推瓶距离L＝ 600 mm。

推瓶机构应使推头以接近均匀的速度
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。

3）按生产率的要求，推瓶平均速度为v＝ 45 mm/s，返回时的平均速度为工作行程的3倍。

1.3洗瓶机的工艺动作及功能分解
1 洗瓶机的动作分解
（1）刷子的转动。

（图）
（2）导辊的转动带动瓶的转动。

（图
（3）推头M的定轨迹移动。

（图）
2 工作原理
图
图
图3 推头M的设计要求
推头M在长为600MM的工作行程中，作速度为45MM/S的匀速直线运动，在工作段前后有平均速度为135的变速运动，回程时具有K=3的急回特性。

第2章设计目的及内容
2.1设计目的
洗瓶机主要由推瓶机构，导辊机构组成。

如图所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子转动。

当推头M把瓶子向前推进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。

当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的已送入导辊待推。

图
洗瓶机的技术要求见表。

方案号瓶子尺寸
（长×直径）工作行程
/（mm）
生产效率
/（个/s）
急回系
数
K
电动机转速
/（r/min）
A 200mm×80mm6001531440
表洗瓶机的技术要求
2.2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）绘制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。

若采用凸轮机构，要求用解析法设计凸轮。

（5）其他机构的设计计算。

（6）编写设计计算说明书。

（7）进一步完成：洗瓶机推瓶机构的计算机动态演示等。

2.3设计提示
分析设计要求可知：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可走如下图所示轨迹，而且推头M在工作行程
中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有应急回特性。

对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要吧若干个基本机构结合起来，设计组合机构。

在设计组合机构时，一般可首先考虑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。

实现本题要求的机构方案有很多，可用多种机构组合来实现。

图
第3章执行机构运动方案
3.1推瓶机构
我们设计的推瓶机构是一个急进慢退运动的推程机构，洗瓶机构是一个上下运动的间歇运动。

我们从具有这些功能的机构中选择三种能满足设计要求机构：
方案一（组合机构）
导辊
刷子
推杆
曲柄
摇杆
图方案二（五连杆机构）
图方案三（凸轮机构）
图
3.2优缺点的比较及最终方案
方案一：方案一的结构简单，成本低。

但组合机构行程过长，生产效率较低不能满足要求。

方案二：结构合理但运动轨迹不能满足要求，而且计算量要求过于复杂，精确度不高。

方案三：（最终采纳方案）
凸轮设计合理，行程满足设计要求，生产效率满足，偏差小，故采纳此设计方案。

第4章传动方案设计
按照设计要求，每分钟要求清洗三个瓶子，所以分配轴3的转速为3R/MIN，选取额定转速为1440R/MIN的电动机，总传动比I总=1440/3=480R/MIN，传动系统采用3级减速机构，第一级为蜗轮蜗杆，选取传动比为80.第二级为齿轮减速，传动比为3.第三级为锥齿轮传动，传动比为2。

选取齿轮M=4，Z1=23==29=Z4
第5章机构组合﹑参数及运动协调设计
5.1机构选用
驱动方式采用电动机驱动，由已知的洗瓶机功能分解，分别选择相应的机构以实现各项功能。

见表
表
5.2机构组合
三个机构相互配合，实现旋转，滚动，推送的负荷运动，紧凑衔接带动机构，考虑合并使用。

5.3运动协调设计
输送由凸轮--全移动副丝杆机构负责，负责推动推头的凸轮周转一圈
完成一次工作循环。

完成整个洗瓶工作，其他的齿轮机构作为辅助机构，从而组成整个洗瓶机的工作流程。

结束语
经过这近两个星期的学习与实践，我对课程设计有了初步的认识，对机械设计也有了更深的认识，并在老师的指导下通过自己的努力完成了一份课程设计。

最后，感谢老师的指导和同学的帮助。

参考文献
1、邹慧君，张春林，李杞仪.机械原理.北京：高等教育出版社，2006
2、邹慧君.机械原理课程设计手册.北京：高等教育出版社，1998。