【正文】 直線(xiàn)軌跡，且具有急回特性。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。 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)。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。 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。在過(guò)去的罐裝生產(chǎn)線(xiàn)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(yōu)。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。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(mǎn)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。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)。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。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。 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(shū) 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(mǎi)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)。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。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(lèi)、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。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(hù)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。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?，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。人們的擔(dān)憂(yōu)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。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。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。機(jī)構(gòu)的種類(lèi)很多，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)，如往復(fù)擺動(dòng)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)等。推瓶機(jī)構(gòu)要求其推頭的運(yùn)動(dòng)軌跡近似直線(xiàn)，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)。但一機(jī)構(gòu)無(wú)法滿(mǎn)足上述要求，必須設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。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。 （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。（4） 機(jī)構(gòu)的分析和綜合 設(shè)計(jì)出合適的機(jī)構(gòu)類(lèi)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。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)。洗瓶機(jī)的工作原理我們可以從圖21分析得出?？紤]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。 原始數(shù)據(jù)：（1）瓶子尺寸：L=200mm，D=80mm；（2）推進(jìn)距離S=600mm；（3）生產(chǎn)率3個(gè)/min，推瓶速度v=45mm/s，回程速度為推程速度的三倍；第3章 方案設(shè)計(jì) 分析設(shè)計(jì)要求由前面分析知，洗瓶機(jī)包括三部分即推瓶機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu)，導(dǎo)輥機(jī)構(gòu)。然后，推桿快速回到起始位置，進(jìn)入下一個(gè)行程。 圖311 瓶子規(guī)格 圖312 推頭M運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求，用單一機(jī)構(gòu)很難完成，可利用機(jī)構(gòu)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)三種機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析：（1）導(dǎo)輥機(jī)構(gòu) 通過(guò)分析，瓶子的旋轉(zhuǎn)完全可以依靠導(dǎo)輥與瓶子間的摩擦力來(lái)帶動(dòng)；（2）推瓶機(jī)構(gòu) 通過(guò)計(jì)算分析，依據(jù)工作行程，生產(chǎn)率，急回特性系數(shù)，能夠設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求的推桿機(jī)構(gòu)；（3）轉(zhuǎn)刷機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)刷可以依靠軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)；（4）送料（取料）機(jī)構(gòu) 采用導(dǎo)輥傳輸。推頭的運(yùn)動(dòng)要求主要是有急回特性?？紤]到推頭的工作要求和運(yùn)動(dòng)特性，本機(jī)構(gòu)采用曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)存在死點(diǎn)位置，所以要注意采取度過(guò)死點(diǎn)的措施。圖322 五桿組合機(jī)構(gòu)方案 圖中為一四桿機(jī)構(gòu)，自由度為2，構(gòu)件2上點(diǎn)M的軌跡也近似直線(xiàn)，其速度和急回特性可控制。圖32