不完全齿轮的洗瓶机传动系统设计及分析(附件)【字数：15591】
洗瓶机是一种清洗和洁净的有效工具，在完成清洗任务的同时，现要求也具备消毒、干燥等功能，在完成整个过程中，对提升产能、确保质量、降低劳动强度、缩减生产成本、提升生产效率、加速生产周期等方面都有着巨大的影响。与此同时，也要确保生产安全、降低破损率。当今市场上的许多洗瓶机设备都同时具有许多功能，它们的技术已经超越了单纯地降低体力劳动这个传统意义，原因是它们不仅在清洗程度上有巨大的提升，而且具备高度一致的时间、速率等概念，根据系统的需要，及时、迅速、准确“将待洗瓶进行精准并且完全地清洗，并达到相应的检验指标”，否则，就不能适应现代生产的要求。过去的灌装生产线上，其他各环节都做得较为到位，让人们产生的最大的疑问和担忧就是是否可以保证瓶子的洁净和卫生？大众的意见就代表了市场的要求，那在洗瓶的这个环节可以说是仍有巨大的空间可以研究，是侵吞市场份额、赢得大众的信任与认可的关键因素。而这就得依靠于先进的清洗消毒工具，即洗瓶机。?洗瓶机是由推杆机构、旋转作业台、清洁机构、出瓶机构、电气PLC系统共同来完成工作。洗瓶机工作流程，首先是由进瓶推杆机构以匀速将瓶子推上作业台，推杆的往复运动使瓶子一个个不断地送上作业台进行清洁工作，因为瓶子是从静止到达到一定的速度，推杆接触面和瓶子之间必定存在一定的冲击，所以就要意识到推杆头的材料不可以是刚性的材料，须要采用具备一定韧性的塑性材料来确保在工作流程中不会将瓶子碰碎。第二，瓶子被传输至作业台的同时，作业台为旋转状态并且喷水机构开始喷水，使待洗清洗瓶随着作业台的旋转而进行圆周运动，安装在侧部的转刷进行旋转，可以将瓶子的四周外壁清洗干净.电气控制系统是采用PLC来管控各个节点的位置，由电机驱动各部件来完成各个动作过程。本毕业设计论文对自动洗瓶机的传动系统进行设计，建立三维模型，进行动画仿真，对连杆进行有限元模态分析，做出优化。 关键词洗瓶机；清洗机构；推瓶机构；上料机构；出瓶机构
Keywords：bottle washer;cleaning agencies;push the bottle bodies ;feeding mechanism;out of the bottle body 目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的意义及现状 1
1.2 自动洗瓶机发展总趋势 2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 1.3? 本文主要研究内容 5
第二章 总体结构设计 6
2.1 总体方案设计 6
2.2 洗瓶机的技术要求 7
2.3 初始数据 8
2.4 分析设计要求 8
2.5 推瓶机构选择 9
2.5.1机构方案 9
2.6 工作台机构选择 10
2.6.1间歇机构设计 10
2.6.2 工作台机构简图 12
2.6.3 设计说明 12
2.6.4 运动协调设计 12
2.7洗瓶机构选择 13
2.7.1 洗瓶装置简图 13
2.7.2 洗瓶设计说明 13
2.8 出瓶机构选择 13
2.9上料机构选择 14
第三章 详细零部件设计 16
3.1传动件的选择 16
3.1.1 电机的选择 16
3.1.2 减速器的选择 18
3.1.3 皮带轮的选择 18
3.1.4 联轴器的选择 20
3.1.5滚动轴承的选择 21
3.2 轴的设计计算 23
3.2.1 轴材料的选择 23
3.2.2 轴的受力分析 23
3.2.3 轴的强度校核 25
3.2.4 按安全系数校核 26
第四章 三维建模仿真及有限元分析 28
4.1 零件的绘制 28
4.1.1 绘制送料滑道 28
4.1.2 绘制转动料盘 30
4.1.3 绘制不完全齿轮 34
4.1.4 绘制传动轴 36
4.1.5 绘制连杆 41
4.1.6 绘制瓶子 45
4.2 装配与仿真 46
4.2.1 装配 46
4.2.2?仿真 47
4.3有限元分析 49
总结 58
致谢 59
参考文献 60
第一章 绪论
1.1 课题研究的意义及现状?
洗瓶机，顾名思义就是一种清洗设备，多用于食品灌装流水线，比较常见的我们叫它湿式洗瓶机，而湿式洗瓶机中,比较常见的的是转鼓式喷冲洗瓶机，链式自动洗瓶机,无链式自动洗瓶机,拨盘式洗瓶机,回转式洗瓶机。这些洗瓶机在日常生活中都有广泛的应用，给生产带来了便捷，但不可否认的是他们仍有一些缺点，如结构较为复杂，对瓶套和瓶口夹具有很大的依赖性，并且一套瓶套或瓶口夹只能清洗一类瓶型。
洗瓶机最早是三菱公司研发出来的。当时在日本当地，很多多啤酒厂经营不善被收购。在这个过程中，洗瓶机的优势得以显现，但仍有许多问题不得不被重视，比如洗瓶机的标瓶的现象，导致一些啤酒厂不得不选择单端洗瓶机。为了提高生产效率，一些酿酒厂进行技术改进，对生产线进行改造，积累了宝贵的经验。在这个市场上，洗瓶机相对来说还是具有比较明显的优势。
洗瓶机，作为一种清洁工具、清洁和干燥，同时需要需要杀菌等功能，在作业的过程中，为了提升生产能力，确保产品质量，降低劳动强度，缩减生产成本，提高生产效率，加快生产周期，洗瓶机得到了广泛的应用。洗瓶机的应用不仅仅是提高了生产效率，减少纯粹的体力劳动，节约了成本，更重要的是他改变了人们对于传统生产过程的观念。随着现代企业产能、规模的提升增大，对于瓶子的洁净程度和消毒水准都有了更先进的要求，同时对机器的工作能力以及效率也有了更高的需求，即洗瓶机的设计进行创新，令洗瓶子朝着高生产率、高效率、自动化等方向发展。什么是创新的设计，首先，设计要给人耳目一新的感觉，所设计的机械设备，它的结构特点同现有的同类机械设备相比，有显著的创新和进步。其次，要具备先进的功能，即为创新设计的设备的某一个或某些技术性能水平要明显高于其他同型产品，比如：产量更高、精度更准确、成本缩减等。再次，还要备一定的实用性,即创新设计的产品要具有更宽广的适用范围，或者具有更便捷的作业平台，并具有相当的市场预期。创新设计的办法，可以是发明，也可以是多重的创新思维[1]。
产品的功能是产品的效能和作用。进行功能的研发时，先要了解明确用户需求，才能敲定产品的功能； 如果功能需求过于明确具体， 会使研发人员的设计思路压迫，变得狭窄，所以是说是需求将功能进行抽象化； 一种产品通常具备多重功能，有主、次功能。 设计中，为达成一个要求，并且又要确保它的子功能， 需要将研发要进行分解[2]。
本次的设计就是根据市场大环境的要求积极创新构思，而又着眼于功能创新的设计，对于功能创新由于时间有限能力限制，我主要负责的是洗瓶机的传动部分，包括主、辅助工作部件的设计及分析。
1.2 自动洗瓶机发展总趋势?
(1)国内形势??
一百年前，对人们生活影响深远的洗瓶机诞生了。在之后的一百年内，随着人类科学水平的发展和生活水平的不断上升，洗瓶机技术也不断变得先进。特别是第二次世界大战之后，日本百废待兴，企业发展突飞猛进，新的科技力量和观念正在形成，自动化机器的应用也越来越普遍。作为机器生产的重要因素，洗瓶机的研发和创新也取得了不小的功绩。
Keywords：bottle washer;cleaning agencies;push the bottle bodies ;feeding mechanism;out of the bottle body 目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的意义及现状 1
1.2 自动洗瓶机发展总趋势 2
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/> 1.3? 本文主要研究内容 5
第二章 总体结构设计 6
2.1 总体方案设计 6
2.2 洗瓶机的技术要求 7
2.3 初始数据 8
2.4 分析设计要求 8
2.5 推瓶机构选择 9
2.5.1机构方案 9
2.6 工作台机构选择 10
2.6.1间歇机构设计 10
2.6.2 工作台机构简图 12
2.6.3 设计说明 12
2.6.4 运动协调设计 12
2.7洗瓶机构选择 13
2.7.1 洗瓶装置简图 13
2.7.2 洗瓶设计说明 13
2.8 出瓶机构选择 13
2.9上料机构选择 14
第三章 详细零部件设计 16
3.1传动件的选择 16
3.1.1 电机的选择 16
3.1.2 减速器的选择 18
3.1.3 皮带轮的选择 18
3.1.4 联轴器的选择 20
3.1.5滚动轴承的选择 21
3.2 轴的设计计算 23
3.2.1 轴材料的选择 23
3.2.2 轴的受力分析 23
3.2.3 轴的强度校核 25
3.2.4 按安全系数校核 26
第四章 三维建模仿真及有限元分析 28
4.1 零件的绘制 28
4.1.1 绘制送料滑道 28
4.1.2 绘制转动料盘 30
4.1.3 绘制不完全齿轮 34
4.1.4 绘制传动轴 36
4.1.5 绘制连杆 41
4.1.6 绘制瓶子 45
4.2 装配与仿真 46
4.2.1 装配 46
4.2.2?仿真 47
4.3有限元分析 49
总结 58
致谢 59
参考文献 60
第一章 绪论
1.1 课题研究的意义及现状?
洗瓶机，顾名思义就是一种清洗设备，多用于食品灌装流水线，比较常见的我们叫它湿式洗瓶机，而湿式洗瓶机中,比较常见的的是转鼓式喷冲洗瓶机，链式自动洗瓶机,无链式自动洗瓶机,拨盘式洗瓶机,回转式洗瓶机。这些洗瓶机在日常生活中都有广泛的应用，给生产带来了便捷，但不可否认的是他们仍有一些缺点，如结构较为复杂，对瓶套和瓶口夹具有很大的依赖性，并且一套瓶套或瓶口夹只能清洗一类瓶型。
洗瓶机最早是三菱公司研发出来的。当时在日本当地，很多多啤酒厂经营不善被收购。在这个过程中，洗瓶机的优势得以显现，但仍有许多问题不得不被重视，比如洗瓶机的标瓶的现象，导致一些啤酒厂不得不选择单端洗瓶机。为了提高生产效率，一些酿酒厂进行技术改进，对生产线进行改造，积累了宝贵的经验。在这个市场上，洗瓶机相对来说还是具有比较明显的优势。
洗瓶机，作为一种清洁工具、清洁和干燥，同时需要需要杀菌等功能，在作业的过程中，为了提升生产能力，确保产品质量，降低劳动强度，缩减生产成本，提高生产效率，加快生产周期，洗瓶机得到了广泛的应用。洗瓶机的应用不仅仅是提高了生产效率，减少纯粹的体力劳动，节约了成本，更重要的是他改变了人们对于传统生产过程的观念。随着现代企业产能、规模的提升增大，对于瓶子的洁净程度和消毒水准都有了更先进的要求，同时对机器的工作能力以及效率也有了更高的需求，即洗瓶机的设计进行创新，令洗瓶子朝着高生产率、高效率、自动化等方向发展。什么是创新的设计，首先，设计要给人耳目一新的感觉，所设计的机械设备，它的结构特点同现有的同类机械设备相比，有显著的创新和进步。其次，要具备先进的功能，即为创新设计的设备的某一个或某些技术性能水平要明显高于其他同型产品，比如：产量更高、精度更准确、成本缩减等。再次，还要备一定的实用性,即创新设计的产品要具有更宽广的适用范围，或者具有更便捷的作业平台，并具有相当的市场预期。创新设计的办法，可以是发明，也可以是多重的创新思维[1]。
产品的功能是产品的效能和作用。进行功能的研发时，先要了解明确用户需求，才能敲定产品的功能； 如果功能需求过于明确具体， 会使研发人员的设计思路压迫，变得狭窄，所以是说是需求将功能进行抽象化； 一种产品通常具备多重功能，有主、次功能。 设计中，为达成一个要求，并且又要确保它的子功能， 需要将研发要进行分解[2]。
本次的设计就是根据市场大环境的要求积极创新构思，而又着眼于功能创新的设计，对于功能创新由于时间有限能力限制，我主要负责的是洗瓶机的传动部分，包括主、辅助工作部件的设计及分析。
1.2 自动洗瓶机发展总趋势?
(1)国内形势??
一百年前，对人们生活影响深远的洗瓶机诞生了。在之后的一百年内，随着人类科学水平的发展和生活水平的不断上升，洗瓶机技术也不断变得先进。特别是第二次世界大战之后，日本百废待兴，企业发展突飞猛进，新的科技力量和观念正在形成，自动化机器的应用也越来越普遍。作为机器生产的重要因素，洗瓶机的研发和创新也取得了不小的功绩。
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