大学毕设论文__玻璃瓶印花机构及传动装置设计计算说明书
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毕业设计题目瓶盖塑模设计说明书目录一、 塑件的分析…………………………………………… (1)二、 塑件的形状尺寸………………………………………… (2)三、 形腔数目的决定及排布………………………………… (3)四、 分型面的选择…………………………………………… (4)五、 浇注系统的设计………………………………………… (5)六、 注射机的型号和规格校核…………………………… (6)七、 成型零部件的工作尺寸计算…………………………… (7)八、 导柱导向机构的设计………………………………… (11)九、 推出机构的设计…………………………………… (13)十、 温控系统的设计………………………………… (14)十一、设计小结………………………………………… (16)十二、参考文献………………………………………… (16)共 16 页第1页第一部分塑料PSPS:聚苯乙烯一、基本特性:聚苯乙烯无色透明、无毒无味。
落地有清脆的金属声、密度为1.054g/cm。
聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和质量有关,相对分子质量越大机械强度越高。
它有优良的电性能(尤其是高频绝缘性能)和一定的化学稳定性。
它能耐碱、硫酸、磷酸、10%-30%的盐酸、稀醋酸及其他的有机酸。
但不耐硝酸及氧化剂的作用,对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力。
但耐热性能低,热变形温度一般在70-80度,只能在不高的温度下作用。
主要用途: 在工业中做仪表、灯罩、化学仪器、零件、透明模型等。
在电器方面做良好的绝缘材料、接线盒电池盒等。
在日用品方面广泛的用于包装材料、各种容器、玩具等。
成型特性: 1.无定形料、吸湿性小,不易分解,性脆易裂,热膨胀系数大,易产生应力开裂。
2.流动性能较好,溢边值0.03mm左右。
3.塑件壁后均匀,不宜有镶件,缺口,尖角,各方面应圆滑连接。
4.可用螺杆或柱塞式注射机加工,喷嘴可用直通式或自锁式。
毕业设计题目单列啤酒输瓶机学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自学生学号指导教师二〇一一年五月二十九日摘要单列啤酒输瓶机主要完成啤酒生产线上贴标、灌装、清洗等工艺过程中的单列输送的任务,其性能优劣会影响多种设备的生产效率,所以研究单列啤酒输瓶机有重要的实际意义。
本文概要介绍了国内外输瓶机的发展过程和趋势,分析了输瓶机的工作环境和性能要求,研究了输瓶机的工作原理,确定了单列啤酒输瓶机总体结构,计算选取了合适的电机、减速器、输送带等部件,对链轮、传动轴等关键零部件进行了详细的设计计算和结构设计,完成了单列啤酒输瓶机的总装配图和关键零件部件的零件图。
该输瓶机采用平顶输送链进行输送,在平顶链上方使用导轨实现酒瓶的稳速线性运动。
本机输送速率稳定、运送平稳、耗能低,整机结构简单、运输方便,便于维护和修理,可以满足啤酒生产线对输瓶机的要求。
关键词:单列;输瓶;设计;ABSTRACTSingle row beer bottle conveyor mainly complete the tasks on the beer producting line of labeling,fulling,cleaning and so on.It’s performance can have a significant impact on production efficiency,so,it’s significant for us to study that.This article outlined the development and trends of domestic and international bottle conveyor,analyzed bottle conveying machine working environment and performance requirements,studied the principleof bottleconvey, then determined the overall structure of the single row beer bottle conveyor, selected the appropriate the motor, reducer, belt and other components though calculation,and then designed on the sprockets, shafts and other key components in detail, in the end ,completed the total transmission assembly ofthe single row beer bottle conveyor and diagrams of key parts.This kind of single row beer bottle conveyor use flat top conveyor chains for delivery, using the rail to achieve steady speed linear motion of bottles, The conveyor’speed is stability, with steady delivering, low energy consumption,and the whole structure is simple, easy to transport, easy to maintain and repair.it can meet the requirements productionline of beer bottles on the input.Key words:single row;bottle conveyor;design;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1 国内外现状 (1)1.2发展方向 (1)1.3选题意义 (2)2 单列输瓶机的总体设计 (3)2.1 单列输瓶机的工作环境 (3)2.2 设计任务与设计参数 (3)2.3 啤酒瓶数据信息 (4)2.4 单列输瓶机的组成 (5)2.5 单列输瓶机设计的步骤 (6)3关键零部件设计 (8)3.1输送带选择 (8)3.2电机的选取 (10)3.3减速器的选取 (12)3.4链轮设计标准 (12)3.4.1主动链轮的设计 (13)3.4.2从动链轮的设计 (15)3.5主动轮轴的初步设计 (15)3.5.1参数计算 (16)3.5.2材料选取 (17)3.6联轴器的选型 (17)3.7滚动轴承的选型 (18)3.8主动轮轴的结构设计 (20)3.9从动轮轴的设计 (21)3.10键的选型 (22)3.11传动齿轮的设计 (22)4 结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1 前言输瓶机是啤酒工业生产的必要设备,完成啤酒生产线上输送瓶装啤酒或啤酒瓶的任务,使特定数量的瓶子从一单机以适当速度、最小的功耗和损失、较低的噪音及干扰传送到另一单机[1]。
(精编)机械设计课程设计玻璃瓶印花机构及传动装置机械设计课程设计设计计算说明书设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置设计者:学号:专业班级:指导教师:柴晓艳完成日期:2013年6月6日天津理工大学机械工程学院目录一课程设计的任务 (2)二电动机的选择 (4)三传动装置的总传动比和分配各级传动比 (5)四传动装置的运动和动力参数的计算 (6)五传动零件的设计计算 (8)六轴的设计、校核 (19)七滚动轴承的选择和计算 (29)八键的选择和计算 (30)九联轴器的选择 (30)十润滑和密封的选择 (30)十一箱体结构的设计 (31)十二设计总结 (34)十三参考资料 (35)一、课程设计的任务1.设计目的:课程设计是机械设计课程重要的教学环节,是培养学生机械设计能力的技术基础课。
课程设计的主要目的是:(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识,起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用,树立正确的设计思想。
(2)通过课程设计的实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。
(3)提高学生的有关设计能力,如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等,使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用,掌握经验估算等机械设计的基本技能。
2.设计题目:执行机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成(详见机械原理课程设计资料,在此略),现将对传动装置进行具体设计。
机械设计部分课程设计是在机械原理课程设计完成之后设计题目的延续和深入。
执行机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成,机械设计部分课程设计的任务是对其传动装置进行具体设计。
设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置1、原始数据:说明:(1)工作条件:2班制,工作环境良好,有轻微振动;(2)使用期限十年,大修期三年;(3)生产批量:小批量生产(<20台);(4)带传动比i=2.5~3.5;(5)采用Y型电动机驱动;(6)分配轴:与减速器输出轴相连接(各执行机构的输入轴)。
玻璃瓶印花机构设计说明书概述第⼀章设计题⽬ (2)1.1 ⽰意图 (2)1.2 ⼯作原理 (2)1.3 原始数据 (3)1.4 设计任务 (4)1.5 设计完成⼯作量 (4)1.6 设计进度 (4)1.7 设计说明书参考⽬录 (5)1.8 考核⽅法 (6)第⼆章总体⽅案设计 (6)2.1 功能分解与⼯艺动作分解 (6)2.2 主要机构⽅案选择与分析 (7)2.3 主要机构设计 (13)定位压块系统设计 (14)2.4 运动循环图 (22)2.5 传动⽅案设计 (23)第三章减速器设计 (30)3.1 带传动设计 (30)3.2 ⼆级齿轮设计: (32)3.3 轴的综合设计 (44)3.4 减速器相关尺⼨及说明 (52)3.5润滑⽅式选择与密封说明 (53)第四章设计说明与总结 (54)第五章参考⽂献 (54)第⼀章设计题⽬1.1 ⽰意图玻璃瓶印花机构及传动装置1.2 ⼯作原理如传动系统⽰意图所⽰,电动机1通过带传动2和减速器3减速后,经联轴器4驱动分配轴5转动。
此时,固联在其上地槽轮机构12地拨盘驱动槽轮作单向间歇转动,通过固联在其上地链轮使得输送链7及其上置瓶座10,(玻璃瓶⽤⼈⼯依顺序装放于座中),也作单向间歇移动。
同时,分配轴5通过摆动从动件圆柱凸轮机构14和齿轮齿条机构13使得定位压块11作⽔平⽅向地往复移动,以便压紧瓶颈端⾯或松开。
同时,分配轴5通过链传动6和直动从动件盘形凸轮机构8使得从动件下端装有上墨系统地印花弧形图章9作上下往复移动。
印花过程地⼯作要求是:当输送链上的玻璃瓶左移进⼊⼯作位置后,停⽌前,压瓶定位块11可开始左移,并压紧瓶颈,使得玻璃瓶停⽌固定。
此时,上⽅的印花弧形图章已向下移动,并压在瓶⼦柱⾯上,停⽌⽚刻后,印花完毕。
然后,图章上移,定位压块右移松开,输送链带着瓶移开⼯作位置,后⼀个瓶⼜进⼊⼯作位置,开始第⼆次的印花循环过程。
印花后的瓶经烘⼲后,⾃动装⼊专⽤包装箱内。
机械原理课程设计设计计算说明书设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置设计者:学号:专业班级:指导教师:柴晓艳完成日期:2012年12月20日天津理工大学机械工程学院目录一设计题目1.1 设计目的 (1)1.2 设计题目 (1)1.3 设计条件及设计要求 (2)二执行机构运动方案设计2.1功能分解与工艺动作分解 (2)2.2 方案选择与分析 (3)2.3执行机构设计 (13)2.4 机械系统方案设计运动简图 (17)三传动系统方案设计3.1传动方案设计 (18)3.2电动机的选择 (19)3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配 (21)3.4传动装置的运动和动力参数计算 (21)四设计小结 (24)五参考文献 (25)一设计题目1.1设计目的机械原理课程设计是我们第一次较全面的机械设计的初步训练,是一个重要的实践性教学环节。
设计的目的在于,进一步巩固并灵活运用所学相关知识;培养应用所学过的知识,独立解决工程实际问题的能力,使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念,并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力,提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力,以及利用现代设计方法解决工程问题的能力,以得到一次较完整的设计方法的基本训练。
机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算,是机械产品设计的第一步,是决定机械产品性能的最主要环节,整个过程蕴涵着创新和发明。
为了综合运用机械原理课程的理论知识,分析和解决与本课程有关的实际问题,使所学知识进一步巩固和加深,我们参加了此次的机械原理课程设计。
1.2设计题目玻璃瓶印花机构及传动装置工作原理玻璃瓶印花机需要完成三个执行动作:置瓶座(玻璃瓶用人工依顺序装放于座中)作单向间歇(向左)直线移动;定位压块作水平方向的往复移动,以便压紧瓶颈端面或松开;下端装有上墨系统,印花弧形图章上下往复移动。
机械原理课程设计设计计算说明书玻璃瓶印花机地设计:设计题目目录一设计题目…………………………………………………………4设计目地1.1 …………………………………………………………41.2 设计题目二执行机构运动方案设计………………………………………52.1功能分解与工艺动作分解…………………………………………………6方案选择与分析2.2 ……………………………………………………24执行机构设计2.3三传动系统方案设计…………………………………………………35传动方案设计3.1 ……………………………………………………373.2电机地选择………………38传动装置地总传动比和各级传动比分配3.3.…………………………39传动装置地运动和动力参数计算3.4………………………………………………………………40四设计小结……………………………………………………………42五参考文献机械原理课程设计任务书玻璃瓶印花机构及传动装置原始数据:1234567891方案4446665554n(r/min)分配轴转0.0.1.1.1.1.1.1.1.1.kw)分配轴输入功11115120玻璃瓶单程移距m印花图章上下移55255m(定位压块左右移距202530(mm)说明:(1)工作条件:2班制,工作环境良好,有轻微振动;(2)使用期限十年,大修期三年;(3)生产批量:小批量生产(<20台);(4)带传动比i=2.5~3.5;(5)采用Y型电动机驱动.(6)分配轴:与减速器输出轴相连接(各执行机构地输入轴).参考图:一设计题目设计目地1.1机械原理课程设计是我们第一次接触到机械设计锻炼地好机会,也是第一次把理论与实际真正地相结合,更是一个重要地实践性教案环节.设计地目地在于,锻炼我们地实战能力,让我们真正地能把理论与工程上地实际操作进行融合,为以后打好坚实地基础。
进一步巩固并灵活运用所学相关知识;培养应用所学过地知识,独立解决工程实际问题地能力,使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整地概念,并培养具有初步地机构选型、组合和确定运动方案地能力,提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面地能力,以及利用现代设计方法解决工程问题地能力,以得到一次较完整地设计方法地基本训练.机械原理课程设计是根据使用要求对机械地工作原理、结构、运动方式、力和能量地传递方式、各个构件地尺寸等进行构思、分析和计算,是机械产品设计地第一步,是决定机械产品性能地最主要环节,整个过程蕴涵着创新和发明.为了综合运用机械原理课程地理论知识,分析和解决与本课程有关地实际问题,使所学知识进一步巩固和加深,因此此次地机械原理课程设计对于我们有着重大地意义.设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置1.2工作原理:玻璃瓶印花机需要完成三个执行动作:置瓶座(玻璃瓶用人工依顺序装放于座中)作单向间歇(向左)直线移动;定位压块作水平方向地往复移动,以便压紧瓶颈端面或松开;下端装有上墨系统地印花弧形图章上通过三个执行动作地配合下往复移动..完成玻璃瓶印花工作印花过程地工作要求是:当置瓶座中地玻璃瓶由输送链(或带)移进工作位置后,停止前进,压瓶定位压块开始左移,并压紧瓶颈,使得玻璃瓶固此时,上方地印花弧形图章已向下定.移动,并压在瓶子柱面上,停止片刻然后,图章上移,定位.后,印花完毕压块右移松开,输送链带着瓶移开工作位置,后一个瓶又进入工作位置,印花后地.开始第二次地印花循环过程.瓶经烘干后,自动装入专用包装箱内表一:班制,工作环境良好,有轻微振动;1)工作条件:2说明:()使用期限十年,大修期三年;(2 台);3)生产批量:小批量生产(<20(;~3.5(4)带传动比i=2.5.型电动机驱动)采用Y(5. (6)分配轴:与减速器输出轴相连接(各执行机构地输入轴)二、执行机构运动方案设计功能分解与工艺动作分解2.1功能分解1)为了实现玻璃瓶印花地总功能,将功能分解为:玻璃瓶输送功能、玻璃瓶定位功能、印花.功能工艺动作过程2)要实现上述分功能,有下列工艺动作过程:利用间歇机构带动传送链(带)将玻璃瓶输送到指定位置,玻璃瓶到位后,间歇机构(1).停歇等待下一循环. (2)玻璃瓶定位机构向左移动,压紧瓶颈,使得玻璃瓶固定. (3)印花机构向下移动,压在瓶子柱面上,停止片刻后,印花机构上移.玻璃瓶定位机构向右移动,松开瓶颈(4).间歇机构带动传送链(带)将玻璃瓶移开工作位置,开始第二次印花循环过程(5)方案选择与分析2.2概念设计1.地”形态学矩阵根据以上功能分析,应用概念设计地方法,经过机构系统搜索,可得“.所示1组合分类表,如表组合分类表2.1表.组合机构玻瓶输送功能间歇机构可满足机构总功能地机械系统运动方案有N个,即N=2×3×3个=18.运用确定机械系统运动方案地原则与方法,来进行方案分析与讨论.:方案选择2.弧形图章地运动机构设计1.方案一.方案二方案三.方案四方案五方案六方案七印花机构部分运动方案定性分析:表2.2方主要性能特征经济适用性功能质量功能案磨损与印花时工作平运动效率复杂性加工装配难度成本运动尺寸稳性变形变换间号较高满足平稳较难强1较简单长较大较高易较小2高无满足复杂有冲击一般低易较小一般复杂3满足较短低高一般易较小低高一般一般复杂4满足较短难较小平稳满足长一般高复杂较高5易较小短低较差6满足一般低较简单较大7复杂满足较强长较高最难平稳高综上分析:考虑到印花过程要求工作平稳,避免机构与玻璃瓶之间地刚性冲击.且印花时间太短会导致印花不充分,方案2、3、4、6地各方面综合性能明显较差;故方案1、5和7较符合,但5和7地缺点是机构复杂,磨损大,成本高,加工装配难度大.、定位压块机构地设计:2方案一方案二方案三方案四方案五定位压块机构性能分析:2.3 表方主要性能特征功能功能质量经济适用性案运动水平固定工作平磨损与效加工装运动复杂性成本变换往复时间稳性变形率配难度尺寸号较1满足有长平稳大复杂较难较高较小高较2满足有短平稳一般简单一般一般小高3满足有长平稳较大高复杂较难较高较大较4满足有较长一般一般简单易低较小高5满足有长平稳较大高最复杂难较高大综上所述:以上方案都能实现水平方向往复运动,但是印花过程中要求停止一段时间以便保证印花质量.方案五性能最好,但成本和加工难度都高;方案三磨损严重,方案一、二、四工作性能差不多;方案三虽然工作性能较好,但加工难度比较大,成本较高.、置瓶座地运动机构设计3.方案一方案二方案三.方案四置瓶座地运动机构性能分析2.4 表经济适用性功能方案号加工装工作平运动变单向间磨损与运动尺成本复杂性效率寸变形歇稳性换配难度1小较低难满足高有较平稳复杂有2小有较难较平稳高较复杂有满足高3小高有满足较难较简单有平稳一般4小有高一般平稳满足简单复杂有综上所述:四种机构都能实现单向地间歇运动,槽轮不完全齿轮机构间歇运动机构地优点是结构简单、运转可靠、转位精确,无需专门地定位装置,易实现工作对动程和动停比地要求.通过适当选择从动件地运动规律和合理设计凸轮地轮廓曲线,可减少动载荷和避免冲击,以适应高速地要求.在此基础上,方案一、方案二和方案三在设计复杂性和加工难度上比较,方案四比较简单.、执行机构运动方案地形成4.机器中各工作机构都可按前述方法构思出来,并进行评价,从中选出最佳地方案.将这些机构有机地组合起来,形成一个运动和动作协调配合地机构系统.为使各执行构件地运动、动作在时间上相互协调配合,各机构地原动件通常由同一构件(分配轴)统一控制.凸轮印花机构,槽轮输送机构,移动凸轮定位机构1)如图1所示,印花机构是由槽凸轮机构组成地.输送机构由槽轮机构完成.定位机构由摇杆机构和弹簧滑块机构组成.通过控制不完全齿轮可以控制定位地时间和滑块地移动距离.)1方案一()方案一(2、凸轮印花机构,不完全齿轮输送机构,移动凸轮定位机构2)如图下图示,印花机构是由凸轮机构构成地,输送机构由不完全齿轮机构完成.定位机构由移动凸轮滑块机构组成.方案二凸轮印花机构,槽轮输送机构,不完全齿轮定位机构3)如图3所示,印花机构是由槽凸轮机构组成地.输送机构由槽轮机构完成.定位机构由.槽凸轮机构组成)1方案三()2方案三(.凸轮印花机构,不完全齿轮输送机构,摇杆定位机构4))1方案四(.)2方案四(、机构组合方案地确定4由于完成印花机构三个基本动作中都需要短暂地间歇或长时间地间歇运动考虑以上功能地运动要求在我制定地四个方案中都满足功能要求但由于方案二中不完全齿轮输送机构,考虑到加工困难,制作成本高等因素因此不选方案二。
毕业设计说明书毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1 绪论 (1)1.1 自动旋盖机的国内外研究现状及发展趋势 (1)1.2 产品用途及其适用范围 (2)1.3 本次毕业设计主要完成的任务 (2)1.3.1 旋盖机的整体传动设计 (2)1.3.2 旋盖机的外形设计 (2)1.3.3 旋盖机自动化控制系统的设计 (2)1.3.4 旋盖头装置的结构设计 (3)1.3.5 转盘装置的结构设计 (3)2 总体方案确定 (3)2.1 方案一的介绍 (3)2.2 方案二的介绍 (4)2.3 方案比较 (5)2.4 采用方案的详细设计 (5)2.4.1 上盖装置的设计 (5)2.4.2 传送带的设计 (5)2.4.3 底座箱的设计 (6)2.4.4 旋盖机构的设计 (6)2.4.5 旋瓶圆盘的设计 (6)3 总装图的确定 (7)3.1 主要技术参数的确定 (7)3.1.1 电机的选择 (7)3.1.2 气缸的选择 (8)3.2 传动方案的确定 (9)3.3 结构方案的确定 (9)4 部件装配图的确定 (10)4.1 齿轮的计算和校核 (10)4.1.1 齿轮材料处理工艺及制造工艺的选定 (10)4.1.2 确定各主要参数 (11)4.1.3 传动比 (11)4.1.4 齿轮模数m (11)4.1.5 齿轮接触疲劳强度计算 (12)4.1.6 齿轮强度校核 (13)4.2 空心轴的计算与校核 (17)4.2.1 轴的预选计算 (17)4.2.2 轴的校核计算 (17)4.3 普通平键的计算与校核 (18)4.3.1 键的选取 (18)4.3.2 键联接的强度校核 (18)4.4 轴承的计算与校核 (19)4.4.1 圆锥滚子轴承寿命校核 (19)4.4.2 转盘处单向推力球轴承的寿命的校核 (20)4.5 其它附件的选择确定 (20)5 零件图的确定 (21)6 旋盖机的工作情况简介 (22)6.1 传送部分 (22)6.2 旋盖部分 (23)6.3 控制部分 (23)结论 (24)参考文献 (25)致谢.................................................................................................... 错误!未定义书签。
机械设计课程设计设计计算说明书设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置设计者: BBB学号: CCC专业班级:机械工程及自动化?班指导教师:李克旺完成日期: 2014年月日天津理工大学机械工程学院目录一课程设计的任务……………………………………………………?二电动机的选择………………………………………………………?三传动装置的总传动比和分配各级传动比…………………………?四传动装置的运动和动力参数的计算………………………………五传动零件的设计计算………………………………………………六轴的设计、校核……………………………………………………七滚动轴承的选择和计算……………………………………………八键连接的选择和计算………………………………………………九联轴器的选择………………………………………………………十润滑和密封的选择…………………………………………………十一设计总结…………………………………………………………十二参考资料…………………………………………………………一、课程设计的任务1.设计目的课程设计是机械设计课程重要的教学环节,是培养学生机械设计能力的技术基础课。
课程设计的主要目的是:(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识,起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用,树立正确的设计思想。
(2)通过课程设计的实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。
(3)提高学生的有关设计能力,如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等,使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用,掌握经验估算等机械设计的基本技能。
2.设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置。
原始数据:(此表仅将自己的方案号留下)说明:(1)工作条件:2班制,工作环境良好,有轻微振动;(2)使用期限十年,大修期三年;(3)生产批量:小批量生产(<20台);(4)带传动比i=2.5~3.5;(5)采用Y型电动机驱动。
塑料瓶理瓶机设计摘要现代社会的各个领域已经逐步实现自动化,特别是生产领域,无论是轻工业还是重工业。
作为与人们生活密切相关的药品、饮料等,它们的生产自动化的实现是一个迫切解决的问题。
其生产过程包括很多步骤,其中,玻璃瓶的输送是一个重要步骤,如何解决输送问题是一个重要课题。
本毕业设计目的就是通过对全自动玻璃瓶输送机现状的分析,然后利用机电一体化技术,改进设计一台性能可靠、高速、全自动的玻璃瓶输送机,完全实现玻璃瓶由多排到单排的全自动输送,并为下一道玻璃瓶的灌装工序做准备。
该设计实现了玻璃瓶全自动化输送,提高了输送机的处理速度,解决了玻璃瓶的多排变为单排的转化问题,整个输送过程安全可靠,提高了整个流水线的生产能力。
总之,对全自动玻璃瓶差速输送平台的设计运用,能显著提高玻璃瓶的输送效率,并且节约了人力资源,具有很高得经济性和市场竞争力。
关键词:包装机械,塑料瓶理瓶机,PLC控制,机电一体化英文摘要ABSTRACTModern society's each domain already gradually realized the automation,specially realm of production,regardless of were the light industry or the heavy industry.same things close with our life,as drugs,the drink and so on,their production automation realization is an urgent solution question.Its production process including very many steps,among,the plastic bottle reorganization is an important step,how solves the principle bottle problem is an important topic.This graduation project goal is the use integration of machinery technology,the improvement designs a performance reliably,high speed,the completely automatic plastic bottle principle bottle machine,realizes completely feeds,the automatic minute bottle automatically,reorganizes automatically the random posture plastic bottle the erect,the equal-space arrangement,and with conveyer belt seamless connection, realization automatic reorganization and transportation.The present paper introduced with the principle bottle equipment related background knowledge,has analyzed the existing principle bottle machine principle of work,the mechanism and the control mode,the analysis,has studied the existing plastic bottle principle bottle machine deficiency,proposed the part improvement program, designs a complete principle bottle machine transmission structure assembly drawing,the partial detail drawings.The analysis takes care of the bottle machine control flow,has designed a set the principle bottle machine electricity control scheme which controls based on the PLC controller,completely realizes the principle bottle machine integration of machinery design.Key word:Packing Machinery,Plastic Bottle Principle Bottle Machine,PLCControl, Integration Of Machinery重庆大学本科学生毕业设计(论文)目录目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1.国内外包装机械及理瓶机发展现状 (1)1.1包装机械的发展现状 (1)1.2理瓶机的发展现状 (3)2.理瓶机工作原理及方案设计 (6)3.理瓶机设计 (8)3.1贮瓶机构设计 (8)3.2理瓶机构设计 (9)3.3出瓶机构设计 (11)3.4传动系统设计 (12)3.4.1电机与减速器的选择 (12)3.4.2传动系统概述 (14)3.4.3零件的设计选取及校核 (14)3.5电气控制设计 (27)3.5.1 PLC背景介绍 (27)3.5.2PLC控制设计及类型选取 (28)结论 (32)参考文献 (33)1 国内外包装机械及理瓶机发展现状理瓶机属于包装机械,本次设计的塑料瓶理瓶机主要是针对药品生产,与装片 机、拧盖机等组成药品包装生产线。
洗瓶机的结构设计摘要本论文是针对洗瓶机的设计,因此对洗瓶机的组成结构进行计算设计是本论文需要解决的问题。
本文主要进行了洗瓶机的概述,重点讲述了洗瓶机发展的现状趋势、在生活中的作用,对洗瓶机的传动系统进行了计算以及论证,在初步论证的基础上,进行了洗瓶机多工位间歇清洗传动系统的设计,对整机的传动系统进行了尺寸布局、结构部分进行了强度以及刚度的校核计算,并对传动系统选择的驱动电机进行了选型计算,重点进行了系统功率的计算,电机安装结构的确定、选择的传动方式的确定、系统传动减速比的计算、传动轴的计算,最终确定了整个传动系统在洗瓶机内的布局,以及机构的安装。
其次进行了洗瓶机构工作系统的设计,最后对整个洗瓶机进行了校核论证,分析了洗瓶机在使用时的注意事项等。
在上述分析计算完成后,使用AUTOCAD软件进行了洗瓶机装配图以及若干零件图的绘制。
关键词:机械设计;清洗机;清洗机构;玻璃瓶清洗;洗瓶机全套图纸加153893706AbstractThis thesis is the design that aims at bottle-washer machine, therefore carries on a calculation design to the constituting of bottle-washer machine structure is the problem that this thesis needs to be worked out.This text mainly carried on the outline of bottle-washer machine, particularly related the present condition trend of bottle-washer machine development, in the role of life, carried on calculation and argument to the spreading of bottle-washer machine system, on the foundation of initial argument, carried on bottle-washer machine four intermittent molds press the design of spreading the system, to spreading of the whole machine system carried on size layout, structure part to carry on strength and just the school of degree calculated to calculate, and to spread a system choice of drove electrical engineering to carry on a chosen calculation, particularly carried on the calculation of system power, the electrical engineering installed structure really settle, determination of ransmission mode, clculation of the reduction ratio of the transmission and deceleration of the system, calculation of drive shaft, finally made sure the whole layout that spread system in the bottle-washer machine, and the gearing of organization.The design that secondly carried on the bottle-washer organization work system finally carried on pit argument in the school to the whole bottle-washer machine and analyzed bottle-washer machine use of regulation etc..At above-mentioned the analysis after computing the completion used AUTOCAD software to carry on drawing of the bottle-washer machine assemble diagram and spare parts diagram.Keyword:Machine; Bottle-washer machine; Model organization; Packing machine; Bottle washer目录摘要 (II)Abstract........................................................................................................................................ I V 第1章绪论. (1)1.1 洗瓶机的国内外研究现状及发展趋势 (2)1.1.1 国外洗瓶机的的产品简介 (2)1.2 产品用途及其适用范围 (3)1.3 本次毕业设计主要完成的任务 (3)1.3.1 洗瓶机的传动系统设计 (3)1.3.2 洗瓶机的外形设计 (4)1.3.3 洗瓶机整机控制系统的设计 (4)1.3.4 洗瓶机进瓶间歇传动机构装置的结构设计 (4)第2章总体方案确定 (5)2.1 方案一的介绍 (5)2.2 方案二的介绍 (6)2.3 方案比较 (6)2.4 采用方案的详细设计 (6)2.4.1 进瓶上料装置的设计 (6)2.4.2 间歇机构转轴的设计 (6)2.4.3 转速档位结构型式 (7)2.4.4 传送机构的设计 (7)2.4.5 机器的底座箱的设计 (7)2.4.6 洗瓶机的清洗机构的设计 (7)2.4.7 多工位间歇进瓶机构的设计 (7)2.5 本章小结 (8)第3章总体设计 (9)3.1 主要技术参数的确定 (9)3.1.2 清洗部分的气缸的选择 (9)3.2 本章小结 (10)第4章整机参数的确定 (11)4.1 齿轮的计算和校核 (11)4.1.1 齿轮材料处理工艺及制造工艺的选定 (11)4.1.2 确定各主要参数 (11)4.1.3 传动比 (11)4.1.4 齿轮模数m (11)4.1.5 齿轮接触疲劳强度计算 (12)4.1.6 齿轮强度校核 (13)4.2 洗瓶机清洗机构空心轴的计算与校核 (17)4.2.1 轴的预选计算 (17)4.2.2 轴的校核计算 (18)4.3 普通平键的计算与校核 (20)4.3.1 键的选取 (20)4.3.2 键联接的强度校核 (20)4.4 轴承的计算与校核 (21)4.4.1 圆锥滚子轴承寿命校核 (21)4.4.2 转轴单向推力球轴承的寿命的校核 (22)4.5 其它附件的选择确定 (22)4.6 本章小结 (22)第5章零件图的确定 (23)5.1 转盘零件图 (23)5.2 轴零件图 (23)5.3 齿轮零件图 (24)5.4 本章小结 (24)第6章洗瓶机的工作情况简介 (25)6.1 预洗、预洗、浸泡部分 (25)6.1.2 预洗 (25)6.1.3 浸泡 (25)6.2 传送部分 (26)6.3 清洗机构部分 (26)6.4 本章小结 (26)第7章洗瓶机的工程影响分析 (27)7.1 洗瓶机对社会影响 (27)7.2 洗瓶机对健康影响 (27)7.3 安全因素及其法律因素 (27)7.4 文化因素 (27)7.5 洗瓶机对对环境及社会可持续发展的影响 (28)7.6 经济性 (28)7.7 本章小结......................................................................................... 错误!未定义书签。
机械设计课程设计设计计算说明书设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置设计者:学号: 2 0 1 1专业班级: 1 1 - 机械班指导教师:完成日期: 2 0 1 年月日天津理工大学机械工程学院目录一课程设计的任务 (2)二电动机的选择 (3)三传动装置的总传动比和分配各级传动比 (5)四传动装置的运动和动力参数的计算 (5)五传动零件的设计计算 (7)六轴的设计计算 (19)七滚动轴承的选择和计算 (30)八键的选择和计算 (31)九联轴器的选择 (32)十润滑和密封的选择 (32)十一箱体结构的设计 (32)十二设计总结 (34)十三参考资料 (35)一、课程设计的任务1.设计目的:课程设计是机械设计课程重要的教学环节,是培养学生机械设计能力的技术基础课。
课程设计的主要目的是:(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识,起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用,树立正确的设计思想。
(2)通过课程设计的实践,培养学生分析和解决工程实际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。
(3)提高学生的有关设计能力,如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计(CAD)能力等,使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用,掌握经验估算等机械设计的基本技能。
2.设计题目:执行机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成(详见机械原理课程设计资料,在此略),现将对传动装置进行具体设计。
机械设计部分课程设计是在机械原理课程设计完成之后设计题目的延续和深入。
执行机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成,机械设计部分课程设计的任务是对其传动装置进行具体设计。
设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置1、原始数据:说明:(1)工作条件:2班制,工作环境良好,有轻微振动;(2)使用期限十年,大修期三年;(3)生产批量:小批量生产(<20台);(4)带传动比:i=2.5~3.5;(5)采用Y型电动机驱动;(6) 分配轴:与减速器输出轴相连接(各执行机构的输入轴)。
2、设计任务1)总体设计计算(1)选择电机型号计算所需电机功率,确定电机转速,选定电机型号; (2)计算传动装置的运动、动力参数; a.确定总传动比i ,分配各级传动比; b.计算各轴转速n 、转矩T ; c.传动零件设计计算;d.校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度; 2)绘制减速器装配图(草图和正式图各一张);3)绘制零件工作图:减速器中大齿轮和中间轴零件工作图;(注:当中间轴为齿轮轴时,可仅绘一张中间轴零件工作图即可);4)编写设计计算说明书。
3、传动装置部分简图二、电动机的选择1.电动机类型的选择按已知工作要求和条件选用Y 系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。
2. 确定电动机输出功率d P电动机所需的输出功率/d w P P η=其中:w P ----工作机分配轴的输入功率η---由电动机至分配轴的传动总效率工作机的分配轴输入功率:Pw=0.8KW总效率42a ηηηηη=⨯⨯⨯带轴承齿轮联查表可得:对于V 带传动: η带=0.96对于8级精度的一般齿轮传动:η齿轮=0.97对于一对滚动轴承:η轴承 =0.99对于弹性联轴器:η联轴器=0.99则:η a =η带×η轴承3×η齿轮2×η联=0.96×0.993×0.972×0.99 = 0.868∴ 电机所需功率为: P d = P W /ηa=0.8/0.868=0.922KW3.确定电动机转速工作机转速n w : n w =45r/min 确定电动机转速可选范围:V 带传动常用传动比范围为3~4i =带,双级圆柱齿轮传动比范围为i=14~20,则电动机转速可选范围为:n d =i 带 ×i 齿2×n w=(2.5~3.5)( 3~5)2 ×n w =(22.5 ~87.5 )×n w =(22.5~87.5)×45 =1012.5~3937.5 r/min其中: =(3~4)(14~20)42~80i i i =⨯⨯=总带减i 减——减速器传动比符合这一转速范围的同步转速为3000/min r ,根据容量和转速,由有关手册查出适用的电动机型号。
4.确定电动机型号根据所需效率、转速,由《机械设计手册》或指导书选定电动机的型号为Y90S-4Y90S-4电动机数据如下:额定功率:1.1 Kw满载转速:n满=1400 r/min同步转速:1500 r/min三、传动装置的总传动比和分配各级传动比1.传动装置的总传动比i总= n满/ n w =1400/45= 31.112.分配各级传动比根据《机械设计课程设计》表2.2选取,对于三角v带传动,为避免大带轮直径过大,取i12=2.5;则减速器的总传动比为i减=i总/2.5=31.11/2.5=12.444对于两级圆柱斜齿轮减速器,按两个大齿轮具有相近的浸油深度分配传动比,取i g=1.3i di减= i g×i d = 1.3i2d =12.444i2d =12.444/1.3=9.5723i d =3.0939i g=1.3i d=1.3×3.0939=4.0221注:i g -高速级齿轮传动比;i d–低速级齿轮传动比;四、传动装置的运动和动力参数的计算1.计算各轴的转速电机轴:n电= 1400 r/minⅠ轴nⅠ= n电/i带=1400/2.5=560 r/minⅡ轴nⅡ= nⅠ/ i g=560/4.0221=139.23 r/minⅢ轴nⅢ=nⅡ/ i d =139.23/3.0939=45 r/min2.计算各轴的输入功率和输出功率Ⅰ轴:输入功率PⅠ= P dη带=0.922×0.96=0.88512 kw输出功率PⅠ= 0.88512η轴承=0.88512×0.99=0.8763 kwⅡ轴:输入功率PⅡ=0.8763×η齿轮=0.8763×0.97=0.85 kw输出功率PⅡ= 0.85×η轴承=0.85×0.99=0.8415 kwⅢ轴输入功率PⅢ=0.8415×η齿轮=0.8415×0.97=0.8163 kw输出功率PⅢ= 0.8163×η轴承=0.8163×0.99=0.8081 kw 3.计算各轴的输入转矩和输出转矩电动机的输出转矩T d=9.55×106×P d /n电=9.55×106×0.922/1400=6.29×103N·mmⅠ轴:输入转矩TⅠ=9.55×106×PⅠ/ nⅠ=9.55×106×0.88512/560 =1.51×104N·mm输出转矩TⅠ=9.55×106×PⅠ/ nⅠ=9.55×106×0.8763/560=1.49×104N·mmⅡ轴:输入转矩TⅡ=9.55×106×PⅡ/ nⅡ=9.55×106×0.85/139.23 =5.83×104N·mm输出转矩TⅡ=9.55×106×PⅡ/ nⅡ=9.55×106×0.8415/139.23 =5.77×104N·mmⅢ轴输入转矩TⅢ=9.55×106×PⅢ/ nⅢ=9.55×106×0.8163/45 =1.73×105N·mm输出转矩TⅢ=9.55×106×PⅢ/ nⅢ=9.55×106×0.8081/45 =1.71×105N·mm将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表:五、传动零件的设计计算 1.V 带传动的设计计算 计算项目 计算内容 结果定V 带型号和带轮直径工作情况系数 KA=1.2计算功率 Pe= KA*P(电机额定功率)=1.2×1.1 Pe=1.32kw 选带型号 Z 型小带轮直径 Dmin=50 D max =71 取D1=71mm大带轮直径 mm837.174560140071)015.01()1(2112=⨯⨯-=-=n n D D ε取D 2=170mm大带轮转速 575170140071)015.01()1(2112=⨯⨯-=-=D n D n εn 2= 575r/min 计算带长求Dm 271170212+=+=D D D mDm =120.5mm 求Δ 271170212-=-=∆D DΔ=49.5mm 初取中心距 a=450mm带长mm815.128322=∆++=a a D L m πL=1283.815mm 基准长度 Ld=1250mm 求中心距和包角中心距22225.498)5.1201250(4145.12012508)(414⨯--+-=∆--+-=ππππm mD L D L aa=432.99mm 小轮包角︒⨯--︒=︒⨯--︒=6099.4327117018060180121a D D αα1=166.28°>120° 求带根数带速 10006014007110006011⨯⨯⨯=⨯=ππn D vv=5.22m/s 带根数P 0=0.31kW ka=0.967K L =1.1 ΔP 0=0.03kW64.31.1967.0)03.031.0(32.1)(0=⨯⨯+=∆+=z k k p P p z La e取z=4根 求轴上载荷张紧力 q=0.06kg/m2222.506.0)967.0967.05.2(422.532.1500)5.2(500⨯+-⨯⨯=+-=a aae a F qv k k vz P FF a =51.926N轴上载荷12sin22451.926sin (166.28/2)412.434Q Q F zF F Nαα==⨯⨯⨯=F Q =412.43N2.齿轮传动的设计计算 : 高速级齿轮校核材料选择:小齿轮用40Gr ,调质处理,硬度241HB ~286HB ,平均取260HB大齿轮用45钢,调质处理,硬度229HB ~286HB ,平均取240HB 计算项目 计算内容计算结果齿面接触疲劳强度计算1T 转矩56088512.01055.91055.96161⨯⨯=⨯=n P T mm N T ⋅=46.150941d ϕ齿宽系数 0.113.12d =ϕ,取由表 0.1d =ϕ接触疲劳极限σHlim由图12.17c (p223)MpaMpa H H 5807102lim 1lim ==σσ[]Hσ接触应力初步计算的许用 [][]5809.09.07109.09.02lim 21lim 1⨯=≈⨯=≈H H H H σσσσ[][]MPaMPa H H 52263921==σσ值d A83,取16.12由表d =A1d 小齿轮直径初步计算的 []()07.340221.410221.4522146.150948314.12式1323211=+⨯⨯⨯=+⋅≥uu T A d H d dσϕmm d 35取1= 2.校核计算齿数Z 99,23取21==z zZ 1=23,Z 2=99模数m 47.115cos 2335cos 11=︒==βz d m n 取n m =1.5mm中心距a mm 7.9415cos 5.1)9923(2cos 2)(21=︒+=+=βz z m a n取a=95mm螺旋角β952)9923(5.1arccos2)(arccos21⨯+⨯=+=a z z m n ββ=15.601°小齿轮的直径d 1)(82.35601.15cos 235.1cos 11mm z m d n =︒⨯==βd 1=35.82mm大齿轮的直径d 2)(18.154601.15cos 995.1cos 22mm z m d n =︒⨯==βd 2=154.18mm齿宽b82.351b 1⨯==d d ϕ取 b 2=30mm b 1=40mmv 圆周速度10006056082.3510006011⨯⨯⨯=⨯=ππn d vV=1.049m/s 精度等级 由表12.6选9级精度 传动比204.42399==ii=4.204相对误差5%%32.4204.40221.4204.4-原实原<=-=i i i 相对误差<5%A K 使用系数 由表12.95.1=A KV K 动载系数由图12.92.1=V KHa K 分配系数齿间载荷756.1968.0/645.1cos /由此得968.0701.20cos /20cos 5.6011cos )8.12表(cos /cos cos cos 701.20cos15.60120tan arctan )8.12表(cos tan arctan a 69.3045.2645.1)8.12表(045.2601.15tan 231tan )8.12表(sin 645.15.6011cos 9912312.3-88.1cos 112.388.1/100/605.3140795.8425.1795.84282.3546.1509422,先求10.12由表22a 1d 2111t =====︒︒======+=+==︒⨯====︒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=<=⨯==⨯==b a Fa H t n b nt a na t A K K a a a z mb z z mmN mm N b F K Nd T F βεβββεεεπβπϕπβεβεβγβt 1.6452.0453.69=20.7011.756a H K βγαεεεα====βH K 分布系数齿向载荷 b c d b B A K H 32110-⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=β355.1351061.0)3582.35(16.017.132=⨯⨯+⨯+=-βH K355.1=βH K载荷系数K355.1756.12.15.1)5.12式(⨯⨯⨯==βH Ha v A K K K K K283.4=KE Z 弹性系数由表12.12MPa Z E 8.189=H Z 节点区域系数由图12.16 41.2=H ZεZ 重合度系数 645.111)1(3-4,故1,取1,因31.12由式a==+-==>aaZ εεεεεεεββεββ78.0=εZβZ 螺旋角系数)32.12式(601.15cos cos ︒==ββZ981.0=βZ接触最小安全系数S Hmin 由表12.14(p225)S Hmin =1.05 应力循环次数N L 8h 29h 110342.3162501023.139160nt 601036.11625010560160nt 60⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==γγL L N N829110342.31036.1⨯=⨯=L L N N接触寿命系数 Z N查表得2.198.021==N N Z Z许用接触应力[σH ]MpaS Z H N H H 67.66205.198.0710][min11lim 1=⨯=⋅=σσMpa S Z H N H H 857.66205.12.1580][min 22lim 2=⨯=⋅=σσ12662.67662.857H H MPa MPaσσ⎡⎤=⎣⎦⎡⎤=⎣⎦验算Mpa u u bd KT Z Z Z Z H H E H 77.660204.41204.482.353546.15094283.42981.078041.28.189][122.211=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=≤+⋅⋅⋅⋅=σσβε[]1a77.660H H MP σσ<=3.齿根弯曲疲劳强度计算:齿形系数Y Fa :742.25601.15cos 23cos 3311===βZ Z v 8.110601.15cos 99cos 3322===βZ Z vZ V1=25.742 Z V2=110.8 Y Fa1=2.62 Y Fa2=2.18 应力修正系数Y sa :由图12.22(p230)Y sa1=1.595 Y sa2=1.815重合度系Y ε:βεαcos )]11(2.388.1[21v v v z z +-= 601.15cos )]8.1101742.251(2.388.1[+-=1.66Y ε=vαε75.025.0+=702.066.175.025.0=+Y ε=0.702螺旋角系数Y βmin 10.2510.25x0.7020.842当1时,按1计算Y ββββεεε=-=-=≥=min0087.0120601.15111201ββββεY Y >=⨯-=-=Y β=0.842 齿间载荷分配系数K F α195.3702.0645.169.3=⨯=εαγεεY 当前以求得K F α=1.647<εαγεεY][1F δ<故K F α=1.647齿向载荷分布系数K F β由图12.14 b/h=35/3.375=10.37 K F β=1.32载荷系数K :βαF F v A K K K K K =32.1647.12.15.1⨯⨯⨯=K=3.913 弯曲疲劳极限 σFmin :MPa MPa F F 3504502min 1min ==δδ弯曲最小安全系数S Fmin S Fmin =1.25 S Fmin =1.25 弯曲寿命系数Y N :94.088.021==N N Y Y尺寸系数Y x : 许用弯曲应力[σF ]25.1188.0600][min 11lim 1⨯⨯==F X N F F S Y Y δε 25.1194.0450][min 22lim 2⨯⨯==F X N F F S Y Y δεMP F 4.422][1=εMP F 4.338][2=ε验算87.0702.0595.162.25.182.353546.15094283.42211111⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==βεδY Y Y Y m bd KT Sa Fa nF595.162.2815.118.2605.197112212⨯⨯⨯==Sa Fa Sa Fa F F Y Y Y Y δδMPF 605.1971=δMPF 098.1872=δ][2F δ<低速级齿轮校核材料选择:小齿轮用40Gr ,调质处理,硬度241HB ~286HB ,平均取260HB大齿轮用45钢,调质处理,硬度229HB ~286HB ,平均取240HB 计算项目 计算内容计算结果齿面接触疲劳强度计算1T 转矩23.13985.01055.91055.96161⨯⨯=⨯=n P T 1=58302.81mmT N ⋅d ϕ齿宽系数 0.113.12d =ϕ,取由表 0.1d =ϕ接触疲劳极限σHlim由图12.17c (p223)Mpa Mpa H H 6007002lim 1lim ==σσ[]Hσ接触应力初步计算的许用 [][]6009.09.07009.09.02lim 21lim 1⨯=≈⨯=≈H H H H σσσσ[][]MPaMPa H H 54063021==σσ值d A 81,取16.12由表d =A1d 小齿轮直径初步计算的 []()99.51094.31094.3504181.583028514.12式1323211=+⨯⨯⨯=+⋅≥uu T A d H d dσϕmm d 52取1= 2.校核计算齿数Z 83,27取21==z zZ 1=27 Z 2=83模数m 86.115cos 2752cos 11=︒==βz d m n 取n m =2.0mm中心距a mm 88.11315cos 2)8327(2cos 2)(21=︒+=+=βz z m a n取a=115mm螺旋角β1152)8327(2arccos2)(arccos21⨯+⨯=+=a z z m n β β=16.957°小齿轮的直径d 1)(45.56957.16cos 272cos 11mm z m d n =︒⨯==βd 1=56.45mm大齿轮的直径d 2)(55.173957.16cos 832cos 22mm z m d n =︒⨯==βd 2=173.55mm齿宽b45.561b 1⨯==d d ϕ取 b 2=50mm b 1=60mmv 圆周速度10006023.13945.5610006011⨯⨯⨯=⨯=ππn d vV=0.411m/s 精度等级 由表12.6选9级精度 传动比 074.32783==ii=3.074相对误差5%%65.0094.3074.3094.3-原实原<=-=i i i 相对误差<5%A K 使用系数 由表12.95.1=A KV K 动载系数 由图12.92.1=V KHaK 分配系数齿间载荷1t 112由表12.10,先求2258302.812065.4656.451.52065.4651.64/60100/111.88 3.2cos (式12.6)111.88-3.2cos16.957 1.6482783sin (表12.8)60sin16.957A t a nT F Nd K F N mm b N mmz z b m βεββεπ⨯===⨯==<⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫=⨯+︒=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦=⨯︒=2.7872π=⨯ 1.6482.787a βεε==2a 2(表12.8)1.6482.787 4.435tan a arctan (表12.8)cos tan 20arctan 20.832cos16.957cos cos cos /cos (表12.8)cos16.957cos 20/cos 20.740.962由此得/cos 1.648/0.962 1.781a nt b n t H Fa a b a a a K K γβεεεβββεβ=+=+======︒︒=====4.4351.781H K γαε==βH K 分布系数齿向载荷 b c d b B A K H 32110-⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=β38.1551061.0)45.5660(16.017.132=⨯⨯+⨯+=-βH K 37.1=βH K载荷系数K38.1781.12.15.1)5.12式(⨯⨯⨯==βH Ha v A K K K K K424.4=KE Z 弹性系数由表12.12MPa Z E 8.189=H Z 节点区域系数由图12.16 41.2=H ZεZ 重合度系数 648.111)1(3-4,故1,取1,因31.12由式a==+-==>aaZ εεεεεεεββεββ776.0=εZβZ 螺旋角系数)32.12式(957.16cos cos ︒==ββZ978.0=βZ接触最小安全系数S Hmin 由表12.14(p225)S Hmin =1.05应力循环次数N L 8h 28h 11008.116250104560nt 601034.3162501023.13960nt 60⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==γγL L N N82811008.11034.3⨯=⨯=L L N N 接触寿命系数 Z N查表得15.108.121==N N Z Z许用接触应力 [σH ]Mpa S Z H N H H 72005.108.1700][min 11lim 1=⨯=⋅=σσMpaS Z H N H H 14.65705.115.1560][min 22lim 2=⨯=⋅=σσ[][]MPaMPaH H 14.65772021==σσ验算Mpa u u bd KT Z Z Z Z H H E H 11.656074.31074.345.566081.58302424.42978.0776.04.28.189][122211=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=≤+⋅⋅⋅⋅=σσβε[]2a 11.656H H MP σσ<= 3.齿根弯曲疲劳强度计算:齿形系数Y Fa :85.30957.16cos 27cos 3311===βZ Z v 84.94957.16cos 83cos 3322===βZ Z v Z V1=30.85Z V2=94.84 Y Fa1=2.52 Y Fa2=2.19 应力修正系数Y sa :由图12.22(p230) Y sa1=1.625 Y sa2=1.82重合度系Y ε:βεαcos )]11(2.388.1[21v v vz z +-=957.16cos )]831271(2.388.1[+-=1.648 Y ε=vαε75.025.0+=705.0648.175.025.0=+Y ε=0.705 螺旋角系数Y β 计算时,按当1175.025.0125.01min =≥=-=-=βββεεεβYmin00859.0120957.16111201ββββεY Y >=⨯-=-= Y β=0.75齿间载荷分配系数K F α由表12.10注3 817.3705.0648.1435.4=⨯=εαγεεY 当前以求得K F α=1.781<εαγεεY故K F α=1.781齿向载荷分布系数K F β 由图12.14K F β=1.4载荷系数K :βαF F v A K K K K K =38.1781.12.15.1⨯⨯⨯=K=4.424 弯曲疲劳极限 σFmin :MPa MPaF F 4506002min 1min ==δδ弯曲最小安全系数S Fmin S Fmin =1.25 S Fmin =1.25 弯曲寿命系数Y N :95.094.021==N N Y Y尺寸系数Y x :Y X =1][1F δ<许用弯曲应力[σF ]25.1194.0600][min 111⨯⨯==F X N Flinm F S Y Y δε 25.11095450][min 222⨯⨯==F X N Flinm F S Y Y δεMP F 2.451][1=εMP F 342][2=ε 验算859.0705.0625.152.2245.566081.58302424.42211111⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==βεδY Y Y Y m bd KT Sa Fa nF625.152.282.119.284.188112212⨯⨯⨯==Sa Fa Sa Fa F F Y Y Y Y δδMPF 84.1881=δMP F 8.1832=δ][2F δ<六、轴的设计计算(一)Ⅰ轴(高速轴)的结构设计 1、求轴上的功率、转速和转矩由前面得,8763.01=P kW ,5601=n r/min ,1.151=T m N ⋅2、求作用在齿轮上的力 已知高速级小齿轮的分度圆直径82.351=d mm ,则10.84382.351510022111=⨯==d T F t N6.3785.6011cos 20tan 1.843cos15.601tan 11=︒⨯=︒=︒αt r F F NN F F 42.235tan15.6011.843tan 1t 1a =︒⨯=⨯=β3、初步确定轴的最小直径。