众文网1.洗瓶机的毕业设计（机械部分）
题目11 洗瓶机
11.1 设计题目
图17 洗瓶机工作示意图
设计洗瓶机。如图17 所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
洗瓶机的技术要求见表17。
表17 洗瓶机的技术要求
方案号 瓶子尺寸
（长*直径）
mm,mm 工作行程
mm 生产率
个/s 急回系数k 电动机转速
r/min
A φ100*200 600 15 3 1440
B φ80*180 500 16 3.2 1440
C φ60*150 420 18 3.5 960
11.2设计任务
1.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。
2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。
4.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。绘出运动线图。
5.其他机构的设计计算。
6.编写设计计算说明书。
7.学生可进一步完成：洗瓶机推瓶机构的计算机动态演示等。
11.3设计提示
分析设计要求可知：洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
根据设计要求，推头M可走图18 所示轨迹，而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有急回。
图18 推头M运动轨迹
对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合，起来，设计组合机构。
在设计组合机构时，一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
实现本题要求的机构方案有很多，可用多种机构组合来实现。如：
1.凸轮-铰链四杆机构方案
如图19 所示，铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，M点的速度由等速转动的凸轮通过构件3的变速转动来控制。由于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意度过死点的措施。
图19 凸轮-铰链四杆机构的方案
2.五杆组合机构方案
确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具有两自由度的连杆机构都具有精确再现给定平面轨迹的特征。点M的速度和机构的急回特征，可通过控制该机构的两个输入构件间的运动关系来得到，如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。图20 所示为两个自由度五杆低副机构，1、4为它们的两个输入构件，这两构件之间的运动关系用凸轮、齿轮或四连杆机构来实现，从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
a) b)
c) d)
图20 五杆组合机构的方案
3.凸轮-全移动副四杆机构
图21 所示全移动副四杆机构是两自由度机构，构件2上的M点可精确再现给定的轨迹，构件2的运动速度和急回特征由凸轮控制。这个机构方案的缺点是因水平方向轨迹太长，造成凸轮机构从动件的行程过大，而使相应凸轮尺寸过大。
图21 凸轮-全移动副四连杆机构的方案
4.优化方法设计铰链四杆机构
可用数值方法或优化方法设计铰链四杆机构，以实现预期的运动轨迹（图18 ）运动轨迹的具体数值由设计者画图确定，一般不要超过9个点的给定坐标值
2.机械原理课程设计之洗瓶机
9 洗瓶机推瓶机构设计
9.1 设计题目
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。如图11.1所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子向前推进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
图9.1 洗瓶机工作示意图
洗瓶机的技术要求见表9.2。
表9.2 洗瓶机的技术要求
9.2 设计任务
(1)洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。学生应提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。
(2)设计传动系统并确定其传动比分配。
(3)绘制机器的机构运动方案简图和运动循环圈。
(4)设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析，绘出运动线图。若采用凸轮机构，要求用解析法设计凸轮。
(5)其他机构的设计计算。
(6)编写设计计算说明书。
(7)学生可进一步完成：洗瓶机推瓶机构的计算机动态演示等。
9.3 设计提示
分析设计要求可知：设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
根据设计要求，推头M可走图11.3所示轨迹，而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有急回特性。
9.3 推头M运动轨迹
对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合起来，设计组合机构。
在设计组合机构时，一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
实现本题要求的机构方案有很多，可用多种机构组合来实现。
1.凸轮—铰链四杆机构方案
如图9.4所示，
图9.4凸轮—铰链四杆机构方案
铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，点M的速度由等速转动的凸轮驱动构件3的变速转动来控制。由于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意采取度过死点的措施。
2.五杆组合机构方案
确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具有两自由度的连杆机构都具有精确再现给定平面轨迹的特征。点M的速度和机构的急回特征，可通过控制该机构的两个输入构件间的运动关系来得到，如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。图9.5所示为两个自由度的五杆低副机构，l、4为它们的两个输人构件，这两构件之间的运动关系用凸轮、齿轮或四连杆机构来实现，从而将原来
两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
图9.5 五杆组合机构方案
3 凸轮—全移动副四杆机构
图9.6所示为全移动副四杆机构是两自由度机构，构件2上的点M可精确再现给定的轨迹，构件2的运动速度和急回特征由凸轮控制；这个机构方案的缺点是因水平方向轨迹太长，造成凸轮机构从动件的行程过大，而使相应凸轮尺寸过大。
图9.6凸轮—全移动副四杆机构的方案
4 用优化方法设计铰链四杆机构
可用数值方法或优化方法设计铰链四杆机构，以实现预期的运动轨迹（如图9.3所示）。运动轨迹的具体数值由设计者画图确定，一般不要超过9个点的给定坐标值。
3.洗瓶机的参考文献
超声波洗瓶机在医药粉针剂生产中的应用 期刊 黑龙江医药heilongjiang medicine journal 2005年 第05期 - 采用超声波洗瓶机进一步提高粉针剂质量 improvement the quality of finished product with ultrasonic washing machine 作者：刘玲玲，解丽英， 期刊 黑龙江医药heilongjiang medicine journal 2004年 第03期 - 洗瓶机洗瓶质量对粉针制剂质量的影响 discovering the effect of dosage quality with different washing-vial machine 作者：韩丽，李秀荣，律兰凤， 期刊 黑龙江医药heilongjiang medicine journal 2004年 第04期 - kd-ivb型高速双头螺杆分装机在医药粉针剂生产中的应用 application of kd-ivb twin-screw high speed filling machine in production of medicinal injection powder 作者：宋毅， 期刊-核心期刊 中国医药工业杂志chinese journal of pharmaceuticals 2007年 第11期 - kczp型超声波洗瓶机的结构改进 作者：钟志强， 期刊-核心期刊 广东药学院学报academic journal of guangdong college of pharmacy 2001年 第02期 - 输送链式超声波洗瓶机 发明人：宋晓辉，申请人：宋晓辉，， 实用新型 中华人民共和国国家知识产权局 1999年 - 直线式超声波洗瓶机 发明人：邱永谋，李新华，刘 振，申请人：长沙楚天科技有限公司，， 发明专利 中华人民共和国国家知识产权局 2006年 - 直线式超声波洗瓶机 发明人：邱永谋，李新华，刘 振，申请人：长沙楚天科技有限公司，， 实用新型 中华人民共和国国家知识产权局 2006年 - 超声波洗瓶机 发明人：张生龙，申请人：张生龙，， 实用新型 中华人民共和国国家知识产权局 2000年 - 超声波洗瓶机 发明人：黄伟民，姚坚，申请人：姚坚，， 实用新型 中华人民共和国国家知识产权局 2001年 - 国产jcxp-ⅲ型超声波洗瓶机的改进 作者：孙国红，韩雪松， 期刊 中国设备工程china plant engineering 2004年 第07期 .net易起论文网
4.洗瓶机的工作原理
超声波洗瓶机清洗的原理
由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质 -- 清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成超过 1000 个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的
在中间是一层一定厚度的不锈钢板，换能头沾结在这一层钢板下，通过超声发生源产生一定频率和电压的交流电信号带动换能头和不锈钢板一起做高频震动，当钢板向上震动时，将水向上推开，当钢板向下震动时，水跟不上钢板的震动速度，在水和钢板之间会形成一个空隙，这样反复震动就会有许多的气泡形成，如图所示：这种气泡就是由“空化效应”产生的，我们称之为空化泡。空化泡顺着震动方向向水中传播，如果水中正好有工件，空化泡撞击到工件表面产生数千个大气压的撞击力，带动工件表面的污垢脱落。
超声波清洗的作用机理主要有以下几个方面：
1. 因空化泡破灭时产生强大的冲击波，污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来，分散，乳化，脱落。
2. 因为空化现象产生的气泡，由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透，由于这种小气泡和声压同步膨胀，收缩，象剥皮一样的物理力反复作用于污垢层，污垢层一层层被剥开，气泡继续向里渗透，直到污垢层被完全剥离。这是空化二次效应。
3. 超声波清洗中清洗液超声震动对污垢的冲击。
4. 超声波加速化学清洗剂对污垢的溶解过程，化学力与物理力相结合，加速清洗过程。
超声波清洗的一些相关技术问题
超声波清洗的两个主要参数：
频率：≥20KHz
功率密度ρ = 发射功率 （W）/ 发射面积 （cm2） 通常ρ≥ 0.3W/CM2 ，我们常用的超声波清洗机的功率密度都在0.5瓦/平方厘米以上。例如：DY-1200型超声波清洗机，功率密度为0.5瓦/平方厘米，这也是国内普通标准超声波清洗机的平均水平，对于普通的工业应用已经可以达到要求。
· 清洗介质：采用超声波清洗，一般有两类清洗剂：化学溶剂、水基清洗剂等。清洗介质的化学作用，可以加速超声波清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，以对物件进行充分、彻底的清洗。
· 功率密度：超声波的功率密度越高，空化效果越强，速度越快，清洗效果越好。但对于精密的、表面光洁度甚高的物件，采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生“空化”腐蚀。
· 超声波频率：超声波频率越低，在液体中产生的空化越容易，产生的力度大，作用也越强，适用于工件（粗、脏）初洗。频率高则超声波方向性强，适合于精细的物件清洗。
· 清洗温度：一般来说，超声波在 30-40摄氏度 时的空化效果最好。清洗剂则温度越高，作用越显著。通常实际应用超声波清洗时，采用 40-60摄氏度 的工作温度。
· 清洗时工件的放置方式及清洗液量的选择，一般清洗液的液面高于振动面100mm以上，对于较大的工件，一般用不锈钢的网笼清洗，网笼的网眼与超声波的工作频率有关，目前的工业清洗频率要求一般网眼大于10mm以上。
5.机械原理课程设计之洗瓶机
9 洗瓶机推瓶机构设计
9.1 设计题目
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。如图11.1所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子向前推进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
图9.1 洗瓶机工作示意图
洗瓶机的技术要求见表9.2。
表9.2 洗瓶机的技术要求
9.2 设计任务
(1)洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。学生应提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。
(2)设计传动系统并确定其传动比分配。
(3)绘制机器的机构运动方案简图和运动循环圈。
(4)设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析，绘出运动线图。若采用凸轮机构，要求用解析法设计凸轮。
(5)其他机构的设计计算。
(6)编写设计计算说明书。
(7)学生可进一步完成：洗瓶机推瓶机构的计算机动态演示等。
9.3 设计提示
分析设计要求可知：设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
根据设计要求，推头M可走图11.3所示轨迹，而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有急回特性。
9.3 推头M运动轨迹
对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合起来，设计组合机构。
在设计组合机构时，一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
实现本题要求的机构方案有很多，可用多种机构组合来实现。
1.凸轮—铰链四杆机构方案
如图9.4所示，
图9.4凸轮—铰链四杆机构方案
铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，点M的速度由等速转动的凸轮驱动构件3的变速转动来控制。由于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意采取度过死点的措施。
2.五杆组合机构方案
确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具有两自由度的连杆机构都具有精确再现给定平面轨迹的特征。点M的速度和机构的急回特征，可通过控制该机构的两个输入构件间的运动关系来得到，如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。图9.5所示为两个自由度的五杆低副机构，l、4为它们的两个输人构件，这两构件之间的运动关系用凸轮、齿轮或四连杆机构来实现，从而将原来
两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
图9.5 五杆组合机构方案
3 凸轮—全移动副四杆机构
图9.6所示为全移动副四杆机构是两自由度机构，构件2上的点M可精确再现给定的轨迹，构件2的运动速度和急回特征由凸轮控制；这个机构方案的缺点是因水平方向轨迹太长，造成凸轮机构从动件的行程过大，而使相应凸轮尺寸过大。
图9.6凸轮—全移动副四杆机构的方案
4 用优化方法设计铰链四杆机构
可用数值方法或优化方法设计铰链四杆机构，以实现预期的运动轨迹（如图9.3所示）。运动轨迹的具体数值由设计者画图确定，一般不要超过9个点的给定坐标值。
6.xp单端洗瓶机结构和作厂原理
一、工作原理： 超声波清洗是利用超声波振动使液体产生“空化效应”液体内部产生超过1000个大气压的瞬间高压，连续不断地冲击物体表面，使物体表面和缝隙中的污垢脱落，从而达到迅速清洁的目的。
CBX-C型全自动洗瓶机是本公司参考国内外先进机型，最新开发的清洗设备，其主要由分瓶机构、拔瓶机构、扭转轨道、高密度超声波装置、供水系统、高压吹气装置、电控系统等组成。 当瓶子加放分瓶机构后，上分瓶机构的离心作用和拔瓶机构的加力作用，瓶子在扭转轨道中作自转和直线运动，从而保证瓶子在超声波清洗区域，瓶口向下，清洗后还原成瓶口向上，方便地连接下道工序。
在清洗机出瓶口的前端本设备的高压海外侨胞气装置将清洗后的瓶子中的残留液体吹净，从而极大地提高后道工序的烘干效率。 整个清洗过程在有机玻璃的封闭下，自动进行洗涤，质量完全符合GMP要求。
二、主要参数：1、外形尺寸：2300*1000*1500mm2、生产能力：西林瓶2-50ml 16000-3000支/h3、工作电压：380v 50hz4、消耗功率：4kw5、超声波功率：1.1kw-2kw6、净化空气压力：1.2kg/cm2资料来源： /。
7.谁有机械原理课程设计有关洗瓶机的设计方案
1.机构简介 附下图所示是洗瓶机有关部件的工作情况示意图。
待洗的瓶子放在两个转动着的导辊上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。 2.原始设计数据和设计要求 （1） 瓶子尺寸：大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm，（如附下图所示） （2） 推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
（3） 按生产率的要求，推程平均速度为v=45mm/s，返回的平均速度为工作行程三倍。 （4） 机构传力性能良好，结构紧凑，制造方便。
3.设计方案及讨论 根据设计要求，推头M可走附下图所示轨迹，而且在l=600mm工作行程中作匀速运动，在其前后作变速运动，回程时有急回运动特性。对这种运动要求。
通常，要用若干个基本机构组合成的组合机构，各司其职，协调动作，才能实现。在选择机构时，一般先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则往往通过改变基础机构主动件的运动速度来满足。
如附图12所示为五个机构方案。学生可选择其中一个方案进行尺度设计，并对设计结果进行运动分析。
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