【正文】 △是預(yù)留的間隙。－2β=90176。/Z=90176。72mm12186。60186。直動(dòng)凸輪280186。30186。30186。都符合許用值，且符合設(shè)計(jì)要求。[ɑ]，擺動(dòng)從動(dòng)件ɑ=12186。滾子接觸、潤(rùn)滑良好和支撐有較好剛性時(shí)取數(shù)據(jù)上限否則取下限。對(duì)于直動(dòng)從動(dòng)件，通常取[ɑ]=30186。對(duì)擺動(dòng)從動(dòng)件，通常取[ɑ]=40186。 近休止角￠02=30186。 遠(yuǎn)休止角￠01=30186。 ￠3=47186。根據(jù)前述推導(dǎo)公式可計(jì)算得l4=900mm l1=700mm l3=600mm l2=135mm￠1=133186。，根據(jù)壓力角的范圍可以大概設(shè)計(jì)出桿l2的長(zhǎng)度。圖31 內(nèi)刷桿結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)刷子因?yàn)橐斓狡孔永锩妫砸x用軟一點(diǎn)刷子，內(nèi)刷刷桿設(shè)計(jì)成管狀，并且?guī)в行】祝瑥亩瞬繉?duì)刷桿通入氣壓，可以把毛刷吹起來(lái)，同時(shí)，氣壓也有助于吹干凈瓶子內(nèi)表面。 綜上所述，方案二更為合理，所以本設(shè)計(jì)采用傳動(dòng)方案二。C 方案一中毛刷機(jī)構(gòu)由蝸輪帶動(dòng)，方案二中毛刷機(jī)構(gòu)由錐齒輪帶動(dòng)，方案二的傳動(dòng)效率更高。傳動(dòng)方式方案二明顯比方案一更為合理，基于以下三個(gè)原因：A 方案一中較多采用齒輪傳動(dòng)，而各轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離很大，這樣勢(shì)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?。?）機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式：兩種方案的傳動(dòng)方式都是可行，方案一中，較多的采用了齒輪傳動(dòng)，推瓶機(jī)構(gòu)由凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組成，毛刷機(jī)構(gòu)由蝸輪蝸桿帶動(dòng)。（8）洗好的瓶子由斜面滑下，進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶送出。（6）當(dāng)瓶子沿導(dǎo)輥移動(dòng)時(shí)將瓶子的外表面就清洗干凈。（4）推頭作直線或者近似直線運(yùn)動(dòng),將瓶子沿導(dǎo)輥推到指定的位置。（2）瓶子由皮帶滑動(dòng)到導(dǎo)輥。 方案二總體方案及運(yùn)動(dòng)說(shuō)明（1）方案二總體方案簡(jiǎn)圖（2） 方案二運(yùn)動(dòng)說(shuō)明 首先需將瓶子放入膠帶上，通過進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)間歇的送到導(dǎo)輥軌跡上，通過凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)帶動(dòng)毛刷插入瓶子，毛刷在導(dǎo)桿的推動(dòng)和旋轉(zhuǎn)下邊前進(jìn)邊清洗內(nèi)表面，推動(dòng)瓶子沿導(dǎo)輥前進(jìn)，再由外面轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子將瓶子外表面洗凈。洗瓶機(jī)構(gòu)傳動(dòng)：洗瓶機(jī)構(gòu)是通過齒輪7帶動(dòng)齒輪8，齒輪8帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再由軸帶動(dòng)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(gè)小齒輪（齒輪10）傳給毛刷，這樣也保證了它們?nèi)齻€(gè)齒輪轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速相同，三個(gè)齒輪又把動(dòng)力傳給刷子，通過三個(gè)外刷子的旋轉(zhuǎn)來(lái)清洗瓶子的外表面。因?yàn)辇X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。 總體方案設(shè)計(jì) 方案一總體方案及運(yùn)動(dòng)說(shuō)明（1）方案一總體方案簡(jiǎn)圖（2） 方案一運(yùn)動(dòng)說(shuō)明:首先動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)輸出，因?yàn)樾枰乃俣炔皇呛芨?，所以要?jīng)過減速箱減速，再經(jīng)過帶傳動(dòng)傳給齒輪1，齒輪一又傳給齒輪2帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。隨著導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，瓶子內(nèi)外表面都可以得到很好的清洗。 毛刷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 外洗瓶毛刷裝置簡(jiǎn)圖圖212 洗瓶裝置簡(jiǎn)圖外洗瓶毛刷裝置由三個(gè)毛刷輪組成，三個(gè)毛刷輪由齒輪帶動(dòng)，其傳動(dòng)方案如上圖212所示。 導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 推瓶起點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）起點(diǎn)時(shí)的簡(jiǎn)圖圖210推瓶裝置起點(diǎn)簡(jiǎn)圖（2） 推瓶起點(diǎn)設(shè)計(jì)說(shuō)明上圖是剛剛開始推瓶時(shí)候，推桿回到最左端，此時(shí)，剛好進(jìn)瓶裝置送下一個(gè)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?jī)?nèi)，這樣隨著凸輪帶動(dòng)推桿內(nèi)刷子伸進(jìn)瓶子內(nèi)，等推頭擋板抵到瓶口時(shí)，瓶子才受到推桿的推力，推頭才會(huì)推動(dòng)瓶子運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行外表面的清洗，一直到導(dǎo)輥完。再讓它轉(zhuǎn)過90176。 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)在這里我選用的是槽輪間歇機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行瓶子的進(jìn)瓶主要構(gòu)件，負(fù)責(zé)把瓶子傳送到洗瓶裝置上。所以綜上所述選擇方案三——輪連桿機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)為最后設(shè)計(jì)的方案。要準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律及運(yùn)動(dòng)軌跡，凸輪機(jī)構(gòu)是首選，因?yàn)楸P形凸輪輪廓就是根據(jù)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)的，而任意平面軌跡總可以用X=x()Y=y()表示，因此把兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)組合起來(lái)就可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)軌跡。方案二是五桿組合機(jī)構(gòu)的方案，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。在該方案中有5個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，其中有一個(gè)高副，自由度為1，有確定的運(yùn)動(dòng)。圖29 凸輪全移動(dòng)副四連桿機(jī)構(gòu)的方案 最終選定推瓶方案方案一中機(jī)構(gòu)是凸輪－鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，凸輪為原動(dòng)件（由蝸輪帶動(dòng)），通過滾子及連桿帶動(dòng)機(jī)構(gòu)做運(yùn)動(dòng)。圖28所示為兩個(gè)自由度的五桿低副機(jī)構(gòu)，l、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(lái)實(shí)現(xiàn)，從而將原來(lái)兩自由度機(jī)構(gòu)系統(tǒng)封閉成單自由度系統(tǒng)。因此具有兩自由度的連桿機(jī)構(gòu)都具有精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特征。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。實(shí)現(xiàn)要求的機(jī)構(gòu)方案有很多，我們可用多種機(jī)構(gòu)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。 推頭的運(yùn)動(dòng)要求主要是滿足急回特性,能滿足急回特性的機(jī)構(gòu)主要有曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。而所用時(shí)間是洗瓶裝置的一個(gè)來(lái)回，即：T=20s則有：主動(dòng)撥盤角速度w=2π/20s= 進(jìn)瓶裝置簡(jiǎn)圖圖26進(jìn)瓶裝置簡(jiǎn)圖 推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推瓶機(jī)構(gòu)的方案：根據(jù)前述設(shè)計(jì)要求,推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)為一具有急回特性的機(jī)構(gòu),為了提高工作效率,一是行程速比變化系數(shù)K盡量大一些。而傳動(dòng)帶的導(dǎo)桿也轉(zhuǎn)過90176。（4） 最終選定機(jī)構(gòu)在這里通過比較分析，我選擇的是槽輪機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗鄬?duì)簡(jiǎn)單、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)而且能達(dá)到預(yù)計(jì)的要求。不完全齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)角范圍大，很容易實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期中的多次動(dòng)、停時(shí)間不等的間歇運(yùn)動(dòng)。圖24 槽輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖（3） 不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通齒輪機(jī)構(gòu)演變而得的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)?？蓪⒅鲃?dòng)撥盤的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為槽輪的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。但沖擊、噪音大，且運(yùn)動(dòng)精度低?？蓪⒅鲃?dòng)搖桿連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)變換為從動(dòng)棘輪的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。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(tái)電機(jī)來(lái)提供所有的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律的，這就要求我們對(duì)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(lái)滿足我們預(yù)期想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。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(lái)完成其對(duì)瓶子外壁的清洗工作。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(jiǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)洗瓶設(shè)備的整體工作功能。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(tái)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L(zhǎng)往返運(yùn)動(dòng)的推頭，同時(shí)推頭在工作過程中要?jiǎng)蛩伲爻虝r(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(lái)完成其工作。圖22 洗瓶機(jī)工作示意圖簡(jiǎn)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。第二，瓶子送到工作臺(tái)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(duì)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?啤酒瓶洗瓶機(jī)設(shè)計(jì)要求啤酒瓶洗瓶機(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(lái)完成它的工作的。啤酒瓶使用玻璃為制作材料，玻璃材料具有易碎的特性，所以它在移動(dòng)時(shí)不能承受太大沖擊震蕩。其基本標(biāo)準(zhǔn)外形如圖21。單列啤酒輸瓶機(jī)的輸送對(duì)象是啤酒瓶或瓶裝啤酒，它的數(shù)據(jù)信息或物質(zhì)特性直接決定單列輸瓶機(jī)的某些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （3）機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。第2章 傳動(dòng)方案的擬定 設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù) 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)啤酒瓶的尺寸，設(shè)計(jì)全自動(dòng)啤酒瓶清洗裝置：其參數(shù)要求如下：（1）推進(jìn)距離L=600mm，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推移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)備進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。啤酒瓶清洗機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：一、降低了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效益。而在啤酒瓶回收的工業(yè)加工過程對(duì)成品質(zhì)量影響非常大，輕則降低了包裝線的生產(chǎn)效率，增加水電氣多方面的運(yùn)行成本；嚴(yán)重的可能會(huì)影響企業(yè)的形象，甚至?xí)斐赏对V率的上升。許許多多的啤酒企業(yè)而言，回收一個(gè)啤酒瓶的成本有時(shí)候比買一個(gè)酒瓶的成本還高，很多企業(yè)不愿意進(jìn)行酒瓶的回收利用，因此造成了大量的污染和浪費(fèi)。喝完后的啤酒空瓶可以被回收再次利用。 課題的意義啤酒瓶大多都是玻璃瓶，形狀一般為頸細(xì)身粗，將空氣抽出后釘上瓶蓋，方可出廠。? 通過利用從虛擬測(cè)試中所節(jié)省的時(shí)間來(lái)評(píng)估更多設(shè)計(jì)構(gòu)思，從而可開發(fā)出更新穎的產(chǎn)品。? 通過對(duì)產(chǎn)品壽命進(jìn)行更準(zhǔn)確的估計(jì)，從而可降低保修成本。? 能夠更快速和更早地將變更反映在產(chǎn)品中，并從桌面計(jì)算機(jī)測(cè)試中即時(shí)獲得結(jié)果。與設(shè)計(jì)和分析工具完全集成，從而無(wú)需再花費(fèi)時(shí)間、精力和金錢來(lái)處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤。而且，您可以綜合考慮諸如彈簧、電動(dòng)機(jī)、摩擦力和重力等動(dòng)力影響，相應(yīng)地調(diào)整產(chǎn)品性能。（二）Pro/E機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真工程師無(wú)需等待物理原型就能測(cè)試產(chǎn)品的動(dòng)力行為。5．貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng)）。Pro/Engineer功能如下：1．特征驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）；2．參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；3．通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來(lái)實(shí)現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語(yǔ)言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（