【正文】 自動(dòng)洗瓶機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘 要 2Abstract 3目錄 4第1章 引言 6 課題研究的意義及現(xiàn)狀 6 國(guó)內(nèi)洗瓶機(jī)需求分析 6 課題研究方向 7第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 8 設(shè)計(jì)題目及工作原理 8 洗瓶機(jī)的技術(shù)要求： 9 設(shè)計(jì)任務(wù)： 9 原始數(shù)據(jù)： 9第3章 方案設(shè)計(jì) 9 分析設(shè)計(jì)要求 9 推瓶機(jī)構(gòu)選擇 10實(shí)現(xiàn)該要求的方案很多，在這里我設(shè)計(jì)了幾種組合機(jī)構(gòu)，如下： 10 凸輪－鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的方案 10 11 12 最終選定推瓶方案 12 進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)選擇 13 間歇機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 進(jìn)瓶裝置簡(jiǎn)圖 15 進(jìn)瓶設(shè)計(jì)說(shuō)明 15 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 15 洗瓶機(jī)構(gòu)選擇 16 洗瓶裝置簡(jiǎn)圖 16 洗瓶設(shè)計(jì)說(shuō)明 16 推瓶機(jī)構(gòu)選擇 16 推瓶起點(diǎn)設(shè)計(jì) 16 推瓶終點(diǎn)設(shè)計(jì) 17 總體方案設(shè)計(jì) 18 方案一總體方案及運(yùn)動(dòng)說(shuō)明 18 方案二總體方案及運(yùn)動(dòng)說(shuō)明 20 方案評(píng)估 22 選定最終方案 22第4章 技術(shù)設(shè)計(jì) 22 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22 凸輪基本參數(shù)設(shè)計(jì) 22 凸輪的建模 26 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì) 26 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)組合圖 29 關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì) 30 輸送帶的選擇 30 電機(jī)的選擇 32 減速器的選擇 33 皮帶輪的選擇 34 聯(lián)軸器的選擇 35 滾動(dòng)軸承的選擇 36 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 37 軸材料的選擇 37 軸的受力分析 37 軸的強(qiáng)度校核 39 按安全系數(shù)校核 39總結(jié) 41致謝 42第1章 引言 課題研究的意義及現(xiàn)狀洗瓶機(jī)是我國(guó)在七十年代末，從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)，國(guó)內(nèi)很多啤酒生產(chǎn)商都曾購(gòu)買這項(xiàng)技術(shù)使用。通過(guò)使用，他們發(fā)現(xiàn)洗瓶機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如破瓶率較低，而洗凈率較高，但這并不代表其沒(méi)有缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)清洗后的瓶子存在掛標(biāo)現(xiàn)象，因此后來(lái)一些廠商更換為單端式洗瓶機(jī)。當(dāng)然，技術(shù)的不足也促進(jìn)了人們的研究探索，一些啤酒廠商進(jìn)行了多次的技術(shù)創(chuàng)新，使得洗瓶機(jī)的性能逐漸提高和完善。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，以及人們環(huán)保節(jié)約意識(shí)的增強(qiáng)，廢舊瓶子的丟棄不僅浪費(fèi)資源，更會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，所以對(duì)廢舊塑料瓶、玻璃瓶的回收清洗再利用就有很重要的作用。然而瓶子的清洗速度就決定了總的生產(chǎn)率，所以為了加快清洗速度，就必須對(duì)洗瓶設(shè)備進(jìn)行研究和改造。由于啤酒、化工和食品市場(chǎng)的發(fā)展變化，致使塑料瓶和玻璃瓶的種類、粘接劑和標(biāo)簽的品種都在不斷增加，尤其是一些新型的標(biāo)簽紙的出現(xiàn)，由于清洗難度大，給洗瓶設(shè)備提出來(lái)更高的要求。通過(guò)不同洗瓶設(shè)備的使用，為了提高洗滌要求，我們對(duì)不同的洗瓶設(shè)備制造廠家進(jìn)行了分析和研究，對(duì)洗瓶機(jī)進(jìn)行了許多技術(shù)改進(jìn)。洗瓶機(jī)器設(shè)備的出現(xiàn)和運(yùn)用，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)，達(dá)到了減少勞動(dòng)力、提高工作效率[1]、節(jié)約費(fèi)用、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的，并且贏得了廣大用戶的支持和好評(píng)，而且使得化工、食品、制藥等行業(yè)的生產(chǎn)率得到了很大提高。隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)存的洗瓶機(jī)越來(lái)越不能滿足生產(chǎn)需要，對(duì)新的更高性能的洗瓶設(shè)備的研發(fā)迫在眉睫。洗瓶設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，從生產(chǎn)制造到科學(xué)研究無(wú)不存在它的蹤跡，對(duì)人們的生活有著極其重要的影響。洗瓶機(jī)作為清洗工具，不僅要具有基本的清洗功能，也要具有很多與之相對(duì)應(yīng)的輔助功能，比如消毒、干燥等?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的洗瓶機(jī)很多都具有上述諸多功能，它不僅能清洗、消毒、干燥瓶子，并且能夠高效的、快速的、準(zhǔn)確的完成這些工作，還能完成相應(yīng)的指標(biāo)檢驗(yàn)，很好的適應(yīng)了生產(chǎn)要求。在過(guò)去的罐裝生產(chǎn)線上，很多環(huán)節(jié)做的很好，但是人們對(duì)瓶子能否清洗干凈產(chǎn)生了疑問(wèn)和擔(dān)憂。人們的擔(dān)憂就是技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力，所以在瓶子的清洗環(huán)節(jié)，可以說(shuō)還存在很多值得研究的地方，我們必須竭力探索。 國(guó)內(nèi)洗瓶機(jī)需求分析國(guó)內(nèi)對(duì)自動(dòng)洗瓶機(jī)的需求：市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)分布圖 分析上面的需求結(jié)構(gòu)分析圖我們可以看出，制造業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)比如華東、華南對(duì)洗瓶機(jī)的需求要比不發(fā)達(dá)的地區(qū)如西南、西北高。隨著國(guó)家一些政策如振興東北老工業(yè)基地，西部大開(kāi)發(fā)等的出臺(tái)，全國(guó)的生產(chǎn)發(fā)展必將發(fā)生變化。一些基礎(chǔ)制造業(yè)、制藥企業(yè)、罐裝企業(yè)等都急切的需要洗瓶機(jī)來(lái)幫助完成相應(yīng)工作，由此可見(jiàn)市場(chǎng)，洗瓶機(jī)的研究開(kāi)發(fā)有著很廣闊的空間。再來(lái)分析市場(chǎng)需求狀況：市場(chǎng)需求與供給圖 從上圖可以看出，市場(chǎng)對(duì)洗瓶設(shè)備的需求是不斷增大的，因此對(duì)洗瓶設(shè)備的研究有著很廣闊的前景。 課題研究方向本課題主要研究以下內(nèi)容：（1） 機(jī)構(gòu)的型式組合 即根據(jù)所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的種類很多，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)，如往復(fù)擺動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)等。洗瓶機(jī)主要由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)組成。推瓶機(jī)構(gòu)要求其推頭的運(yùn)動(dòng)軌跡近似直線，平穩(wěn)的將瓶子送上工作臺(tái)，然后，推頭快速回到初始位置，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。根據(jù)要求，推頭應(yīng)具有直線軌跡，且具有急回特性。但一機(jī)構(gòu)無(wú)法滿足上述要求，必須設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2） 推瓶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 即根據(jù)工藝要求或使用要求設(shè)計(jì)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)，若采用凸輪—連桿機(jī)構(gòu)的功能原理，則需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)完成所需運(yùn)動(dòng)的軌跡；若采用連桿機(jī)構(gòu)的功能原理，最需要考慮推頭的急回特性和均勻速度等等。在這些可能的運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，要找出一個(gè)適合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的最佳方案。 （3） 進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 工作過(guò)程中，進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)作為各工序間的連接是必須具備的。進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)還能起到協(xié)調(diào)作用，這就使得性能高的進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率。（4） 機(jī)構(gòu)的分析和綜合 設(shè)計(jì)出合適的機(jī)構(gòu)類型后，如何進(jìn)一步確定機(jī)構(gòu)中各結(jié)構(gòu)形狀構(gòu)件尺寸，也是一項(xiàng)要研究的問(wèn)題。對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的外形及運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，最終確定其整體外型尺寸。洗瓶機(jī)設(shè)備只用一個(gè)原動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)必須聯(lián)動(dòng)，且其主要?jiǎng)幼鞅仨殔f(xié)調(diào)。第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目及工作原理洗瓶機(jī)是由推瓶機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)三部分組成的。洗瓶機(jī)的工作原理我們可以從圖21分析得出。首先，瓶子由推瓶機(jī)構(gòu)以一定的速度推上工作臺(tái)；然后，導(dǎo)輥開(kāi)始進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)刷一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)噴水機(jī)構(gòu)進(jìn)行噴水，瓶子隨同導(dǎo)輥一起旋轉(zhuǎn)，依靠瓶子與轉(zhuǎn)刷之間的摩擦清洗外表面。考慮到瓶子內(nèi)部的清洗問(wèn)題，可以在推桿前端安裝刷子，借助瓶子的旋轉(zhuǎn)清洗內(nèi)部，值得注意的是為了不使瓶子遭破壞，清洗內(nèi)部的刷子應(yīng)選用軟毛刷，同時(shí)推桿也應(yīng)使用較軟的橡膠棒。圖21 洗瓶機(jī)工作簡(jiǎn)圖 洗瓶機(jī)的技術(shù)要求：表11 洗瓶機(jī)的技術(shù)要求方案號(hào)瓶子尺寸（長(zhǎng)直徑）mm，mm工作行程mm生產(chǎn)率個(gè)/min急回系數(shù)kAφ8020060033 設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）平面連桿機(jī)構(gòu)、齒輪等常用機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)； （2）傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； （3）繪制運(yùn)動(dòng)方案圖和循環(huán)圖； （4）其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)； （6）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。 原始數(shù)據(jù)：（1）瓶子尺寸：L=200mm，D=80mm；（2）推