【文章內(nèi)容簡介】 保證安全性。 推頭的運動要求主要是滿足急回特性,能滿足急回特性的機構(gòu)主要有曲柄滑塊機構(gòu),曲柄轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)和曲柄擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。運用前述設(shè)計的思想方法,再考慮到機構(gòu)的急回特性和推頭做往復(fù)直線運動的特點， 所以根據(jù)要求，本機構(gòu)采用了擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。實現(xiàn)要求的機構(gòu)方案有很多，我們可用多種機構(gòu)組合來實現(xiàn)。 凸輪－鉸鏈四桿機構(gòu)的方案如圖27所示，鉸鏈四桿機構(gòu)的連桿2上點M走近似于所要求的軌跡，M點的速度由等速轉(zhuǎn)動的凸輪通過構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動來控制。由于此方案的曲柄1是從動件，所以要注意度過死點的措施。圖27 凸輪－鉸鏈四桿機構(gòu)的方案確定一條平面曲線需要兩個獨立變量。因此具有兩自由度的連桿機構(gòu)都具有精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。點M的速度和機構(gòu)的急回特征，可通過控制該機構(gòu)的兩個輸入構(gòu)件間的運動關(guān)系來得到，如用凸輪機構(gòu)、齒輪或四連桿機構(gòu)來控制等等。圖28所示為兩個自由度的五桿低副機構(gòu)，l、4為它們的兩個輸人構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間的運動關(guān)系用凸輪、齒輪或四連桿機構(gòu)來實現(xiàn)，從而將原來兩自由度機構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。圖28 五桿組合機構(gòu)方案 圖29 所示為凸輪連桿組合機構(gòu)，該機構(gòu)實現(xiàn)X，Y方向的運動，分別采用了一個擺動推桿盤形凸輪機構(gòu)和一個直動推桿盤形凸輪機構(gòu)組成了一個復(fù)合機構(gòu)。圖29 凸輪全移動副四連桿機構(gòu)的方案 最終選定推瓶方案方案一中機構(gòu)是凸輪－鉸鏈四桿機構(gòu)，凸輪為原動件（由蝸輪帶動），通過滾子及連桿帶動機構(gòu)做運動。其急回特性由凸輪控制。在該方案中有5個活動構(gòu)件，其中有一個高副，自由度為1，有確定的運動。但是它的桿比較多，容易產(chǎn)生誤差，不能實現(xiàn)精確的運動。方案二是五桿組合機構(gòu)的方案，此方案所需要的桿件繁多，設(shè)計煩瑣，實際機構(gòu)尺寸過大，不是很合理的一個設(shè)計方案，性價比也不高。方案三的運動和急回特性主要也是靠凸輪來控制，但是這種控制相當(dāng)不精確，只適用于行程較小的運動，如果行程過大的話，凸輪的尺寸必須做的很大，從經(jīng)濟和實用的角度來看都不太合適。要準(zhǔn)確的實現(xiàn)給定運動規(guī)律及運動軌跡，凸輪機構(gòu)是首選，因為盤形凸輪輪廓就是根據(jù)從動件運動規(guī)律來設(shè)計的，而任意平面軌跡總可以用X=x()Y=y()表示，因此把兩個凸輪機構(gòu)組合起來就可以準(zhǔn)確實現(xiàn)軌跡。而四桿機構(gòu)在運動規(guī)律、運動軌跡設(shè)計中是用逼近的辦法來做的，所以較難準(zhǔn)確實現(xiàn)。所以綜上所述選擇方案三——輪連桿機構(gòu)組合機構(gòu)為最后設(shè)計的方案。 進瓶設(shè)計說明進瓶機構(gòu)傳動：進瓶機構(gòu)借助大齒輪帶動上圖中小齒輪，又由小齒輪帶動的軸旋轉(zhuǎn)，再由軸帶動蝸輪蝸桿，然后蝸輪蝸桿帶動其上的齒輪，再由齒輪帶動間歇機構(gòu)槽輪完成瓶子的輸進。 運動協(xié)調(diào)設(shè)計在這里我選用的是槽輪間歇機構(gòu)來進行瓶子的進瓶主要構(gòu)件，負(fù)責(zé)把瓶子傳送到洗瓶裝置上。因為按照生產(chǎn)率為3/min得到每洗一個要20s，所以設(shè)計主動撥盤轉(zhuǎn)一周所需時間為20s，這樣從動撥盤就每20s轉(zhuǎn)動90176。，再讓它轉(zhuǎn)過90176。時的路程等于一個瓶子的長度即290mm，則可以確定主動帶輪1的直徑D1，因為s= =290mm，所以R1≈。 導(dǎo)輥機構(gòu)設(shè)計 推瓶起點設(shè)計（1）起點時的簡圖圖210推瓶裝置起點簡圖（2） 推瓶起點設(shè)計說明上圖是剛剛開始推瓶時候，推桿回到最左端，此時，剛好進瓶裝置送下一個瓶，內(nèi)刷子隨推桿插入瓶子內(nèi)，刷毛盡量選用軟性材料，方便內(nèi)刷子插入瓶內(nèi)，這樣隨著凸輪帶動推桿內(nèi)刷子伸進瓶子內(nèi)，等推頭擋板抵到瓶口時，瓶子才受到推桿的推力，推頭才會推動瓶子運動，進行外表面的清洗，一直到導(dǎo)輥完。 推瓶終點設(shè)計（1） 終點時設(shè)計簡圖 圖211推瓶裝置終點簡圖（2） 推瓶終點設(shè)計說明 上圖是推瓶推到終點的時候，推桿推到最右端，此時，瓶子在推桿的作用下，走到導(dǎo)輥末端，在重力的作用下，瓶子沿內(nèi)刷子隨刷桿滑入瓶子出瓶軌道內(nèi)，刷桿和刷毛盡量選用軟性材料，方便瓶子滑入出瓶滑道內(nèi)，這樣隨著凸輪帶動推桿往回運動，內(nèi)刷子退出瓶子內(nèi)，瓶子滑出內(nèi)刷子后，瓶子落到出瓶滑道內(nèi)，推頭繼續(xù)做回復(fù)運動，不過要避免死點的產(chǎn)生，才能穩(wěn)定的進行下一個瓶子內(nèi)外表面的清洗，一直循環(huán)工作。 毛刷機構(gòu)設(shè)計 外洗瓶毛刷裝置簡圖圖212 洗瓶裝置簡圖外洗瓶毛刷裝置由三個毛刷輪組成，三個毛刷輪由齒輪帶動，其傳動方案如上圖212所示。 內(nèi)洗瓶毛刷裝置簡圖在這里我特意將推頭設(shè)計成可以清洗瓶子內(nèi)表面的刷子，它比瓶子的內(nèi)徑稍大一些，瓶子在進瓶機構(gòu)的輸送下開始進入洗瓶機構(gòu)，在推頭的作用下，后面又有洗外表面刷子的阻力，內(nèi)刷子就可以很輕松的插入瓶內(nèi)，待到推頭的擋板抵到瓶口之后就可以推著瓶子走了。隨著導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)動，瓶子內(nèi)外表面都可以得到很好的清洗。另外，值得注意的一點是，內(nèi)刷子因為要伸到瓶子里面，所以要選用軟一點刷子，內(nèi)刷刷桿設(shè)計成管狀，并且?guī)в行】?，從端部對刷桿通入氣壓，可以把毛刷吹起來，同時，氣壓也有助于吹干凈瓶子內(nèi)表面。 總體方案設(shè)計 方案一總體方案及運動說明（1）方案一總體方案簡圖（2） 方案一運動說明:首先動力從電動機輸出，因為需要的速度不是很高，所以要經(jīng)過減速箱減速，再經(jīng)過帶傳動傳給齒輪1，齒輪一又傳給齒輪2帶動軸旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)輥傳動：由齒輪3帶動齒輪4使外面一根導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動；再由齒輪4帶動齒輪5，齒輪5 又帶動齒輪6使里面那根導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動。因為齒輪4和齒輪6大小一樣，齒輪5主要是保證兩導(dǎo)輥轉(zhuǎn)向一致，這樣既保證速度一樣，也保證了旋轉(zhuǎn)方向一樣。進瓶機構(gòu)傳動：進瓶機構(gòu)借助齒輪4帶動齒輪7，又由齒輪7帶動的軸旋轉(zhuǎn)，再由軸帶動蝸輪蝸桿2，然后蝸輪蝸桿2帶動間歇機構(gòu)槽輪完成瓶子的輸進。洗瓶機構(gòu)傳動：洗瓶機構(gòu)是通過齒輪7帶動齒輪8，齒輪8帶動軸轉(zhuǎn)動，再由軸帶動蝸輪蝸桿3，然后再通過蝸輪3傳給齒輪9，而齒輪9通過左右各一個小齒輪（齒輪10）傳給毛刷，這樣也保證了它們?nèi)齻€齒輪轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速相同，三個齒輪又把動力傳給刷子，通過三個外刷子的旋轉(zhuǎn)來清洗瓶子的外表面。推瓶機構(gòu)傳動：由蝸桿1帶動蝸輪1，再由蝸輪1傳給凸輪，再由凸輪帶動凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)來實現(xiàn)推瓶機構(gòu)往復(fù)運動。 方案二總體方案及運動說明（1）方案二總體方案簡圖（2） 方案二運動說明 首先需將瓶子放入膠帶上，通過進瓶機構(gòu)間歇的送到導(dǎo)輥軌跡上，通過凸輪連桿組合機構(gòu)帶動毛刷插入瓶子，毛刷在導(dǎo)桿的推動和旋轉(zhuǎn)下邊前進邊清洗內(nèi)表面，推動瓶子沿導(dǎo)輥前進，再由外面轉(zhuǎn)動的刷子將瓶子外表面洗凈。要實現(xiàn)上述分功能,有下列工藝動作過程:（1）皮帶做間歇直線運動。（2）瓶子由皮帶滑動到導(dǎo)輥。（3）內(nèi)表面毛刷勻速推進瓶子內(nèi)。（4）推頭作直線或者近似直線運動,將瓶子沿導(dǎo)輥推到指定的位置。 （5）推頭沿直線運動推動瓶子移動的程中,瓶子同時跟著兩同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動。（6）當(dāng)瓶子沿導(dǎo)輥移動時將瓶子的外表面就清洗干凈。（7）瓶子離開皮帶,而推瓶機構(gòu)急回至推瓶初始位置,進入下一個工作循環(huán)。（8）洗好的瓶子由斜面滑下，進入勻速轉(zhuǎn)動的皮帶送出。 方案評估下面從運動鏈的長短、機構(gòu)的排列順序、傳動比分配、運動副的形式以及機械效率等方面對上面兩種方案進行評估：（1）運動鏈的長短:兩種方案都比較簡單，運動鏈的長度也差不多。（2）機構(gòu)的傳動方式：兩種方案的傳動方式都是可行，方案一中，較多的采用了齒輪傳動，推瓶機構(gòu)由凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)組成，毛刷機構(gòu)由蝸輪蝸桿帶動。方案二中有較多的采用了鏈輪傳動，推瓶機構(gòu)由凸輪連桿機構(gòu)組成，毛刷機構(gòu)由錐齒輪機構(gòu)帶動。傳動方式方案二明顯比方案一更為合理，基于以下三個原因：A 方案一中較多采用齒輪傳動，而各轉(zhuǎn)動軸之間的距離很大，這樣勢必造成齒輪結(jié)構(gòu)龐大，因此方案二中在適當(dāng)?shù)奈恢貌捎面溳喐鼮楹侠怼 方案一中推瓶機構(gòu)由凸輪鉸鏈四桿機構(gòu)組成，傳動沒有方案二中采用凸輪連桿機構(gòu)精確。C 方案一中毛刷機構(gòu)由蝸輪帶動，方案二中毛刷機構(gòu)由錐齒輪帶動，方案二的傳動效率更高。（3）運動副的形式：兩種方案用的運動副都差不多，但在總體設(shè)計上方案二明顯比方案一更精確布局也更合理。 綜上所述，方案二更為合理，所以本設(shè)計采用傳動方案二。第3章 詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計 內(nèi)毛刷機構(gòu)設(shè)計推頭設(shè)計成可以清洗瓶子內(nèi)表面的刷子，它比瓶子的內(nèi)徑稍大一些，瓶子在進瓶機構(gòu)的輸送下開始進入洗瓶機構(gòu)，在推頭的作用下，后面又有洗外表面刷子的阻力，內(nèi)刷子就可以很輕松的插入瓶內(nèi)，待到推頭的擋板抵到瓶口之后就可以推著瓶子走了。圖31 內(nèi)刷桿結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)刷子因為要伸到瓶子里面，所以要選用軟一點刷子，內(nèi)刷刷桿設(shè)計成管狀，并且?guī)в行】祝瑥亩瞬繉λU通入氣壓，可以把毛刷吹起來，同時，氣壓也有助于吹干凈瓶子內(nèi)表面。 凸輪連桿機構(gòu)設(shè)計凸輪連桿機構(gòu)示意圖如下：` 32 洗瓶機推瓶機構(gòu)運動簡圖（推頭位移最大和最小時）所形成的這一夾角所在的范圍。，根據(jù)壓力角的范圍可以大概設(shè)計出桿l2的長度。