機械原理課程設(shè)計題目綜合

1、第四章第四章課程設(shè)計題選課程設(shè)計題選4.14.1推瓶機構(gòu)設(shè)計推瓶機構(gòu)設(shè)計一、設(shè)計題目一、設(shè)計題目設(shè)計洗瓶機的推瓶機構(gòu)。圖4.1是洗瓶機有關(guān)部件的工作情況示意圖。待洗的瓶子放在兩個轉(zhuǎn)動著的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)。當推頭M把瓶推向前進時，轉(zhuǎn)動著的刷子就把瓶子外面洗凈。當前一個瓶子將洗刷完畢時，后一個待洗的瓶子已送人導(dǎo)輥待推。圖4.1洗瓶機有關(guān)部件的位置示意圖二、二、原始原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求數(shù)據(jù)和設(shè)計要求設(shè)計推瓶機構(gòu)時的原始數(shù)據(jù)和要求為(1)

2、瓶子尺寸：大端直徑d＝80mm，長200mm。(2)推進距離l＝600mm。推瓶機構(gòu)應(yīng)使推頭M以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，準備第二個工作循環(huán)。(3)按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度為v＝45mms，返回時的平均速度為工作行程的3倍。(4)機構(gòu)傳動性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊制造方便。三、設(shè)計方案及討論三、設(shè)計方案及討論根據(jù)設(shè)計要求，推頭M可走圖4.2所示軌跡，而且在l＝600mm的工作行程中作勻速運動，在其前后

3、作變速遠動，回程時有急回運動特性。對這種運動要求，若用單一的常用基本機構(gòu)是不容易實現(xiàn)的。通常，要用若干個基本機構(gòu)的組合，各司其職，協(xié)調(diào)動作，才能實現(xiàn)。在選擇機構(gòu)時，一般先考慮選擇滿足軌跡要求的機構(gòu)(基礎(chǔ)機構(gòu))，而沿軌跡運動時的速度要求，則往往通過改變基礎(chǔ)機構(gòu)主動件的運動速度來滿足，也就是讓它與一個輸出變速度的(附加)機構(gòu)組合。讀者可查找相關(guān)資料——“實現(xiàn)預(yù)定軌跡的機構(gòu)選例”，“具有急回特性的機構(gòu)選例”以及“實現(xiàn)預(yù)定軌跡的曲柄搖桿機構(gòu)連桿

4、曲線圖譜”等作為進行本題方案設(shè)計時的參考。了解到怎樣組成機構(gòu)才能得到所需的軌跡和急回運動特性(如機構(gòu)中作平面運動的構(gòu)件上的點才可能產(chǎn)生一定的軌跡；又如，要使機構(gòu)具確再現(xiàn)給定平面軌跡的特性。點M的速度和機構(gòu)的急回特性可通過控制該機構(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4.4所示構(gòu)件1—2—3—4—5構(gòu)成兩自由度五桿低副機構(gòu)，1、4為它的兩個輸入構(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

5、實現(xiàn)。3凸輪—全移動副四桿機構(gòu)圖4.5所示全移動副四桿機構(gòu)1—2—3—4是兩自由度機構(gòu)，構(gòu)件2上的點M可精確再現(xiàn)給定的軌跡，構(gòu)件2的運動速度和急回特性由凸輪控制。這個機構(gòu)方案的缺點是因水平方向軌跡太長，造成凸輪機構(gòu)從動件1的行程過大，而使相應(yīng)凸輪尺寸過大，應(yīng)設(shè)法子以解決。四、設(shè)計步驟四、設(shè)計步驟1設(shè)計和選擇方案分析設(shè)計要求、確定方案的過程已如前述。對于上述設(shè)計方案的選擇，需根據(jù)機器的工作要求，從以下幾點出發(fā)來考慮。(1)應(yīng)能實現(xiàn)給定軌跡

6、、速度和急回特性等要求。(2)應(yīng)有較高的生產(chǎn)率(可從改變工件的輸送方式、選擇合適的軌跡形式等方面來考慮)。(3)機構(gòu)的運動簡圖在結(jié)構(gòu)上能否實現(xiàn)(例如就本題而言，凸輪與從動件的鎖合用什么形式為好)；機構(gòu)在機器中是否有合適的位置布置。(4)機構(gòu)尺寸應(yīng)盡量緊湊，結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)件數(shù)少。(5)機構(gòu)傳力特性好，推頭與工件的接觸和脫離過程應(yīng)能平穩(wěn)過渡(無沖擊)。(6)制造方便。2確定設(shè)計路線以圖4.4d所示方案為例。機構(gòu)的設(shè)計路線和傳動路線是不同的。機

7、構(gòu)運動傳遞路線是：兩凸輪的勻速轉(zhuǎn)動，推動五桿機構(gòu)1—2—3—4—5中的兩輸入構(gòu)件1、4分別作變速住復(fù)擺動和移動，使構(gòu)件2上的點M實現(xiàn)給定的軌跡和運動規(guī)律。而機構(gòu)的設(shè)計路線則相反，它是根據(jù)給定的軌跡和運動規(guī)律要求，以及機器的總體配置和結(jié)構(gòu)要求，從執(zhí)行構(gòu)件開始，先確定五連桿機構(gòu)各構(gòu)件的尺寸，然后確定五連桿機構(gòu)兩輸入構(gòu)件應(yīng)有的運動規(guī)律，再按此規(guī)律要求設(shè)計凸輪(驅(qū)動)機構(gòu)。3五連桿(執(zhí)行)機構(gòu)設(shè)計(1)取定長度比例尺(mmm)，畫出給定的軌跡。