玻璃瓶印花機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書.

1、第一章 設(shè)計(jì)題目21.1 示意圖21.2 工作原理21.3 原始數(shù)據(jù)31.4 設(shè)計(jì)任務(wù)41.5 設(shè)計(jì)完成工作量41.6 設(shè)計(jì)進(jìn)度41.7 設(shè)計(jì)說明書參考目錄51.8 考核方法6第二章 總體方案設(shè)計(jì)62.1 功能分解與工藝動作分解62.2 主要機(jī)構(gòu)方案選擇與分析72.3 主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13定位壓塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)142.4 運(yùn)動循環(huán)圖222.5 傳動方案設(shè)計(jì)23第三章 減速器設(shè)計(jì)303.1 帶傳動設(shè)計(jì)303.2 二級齒輪設(shè)計(jì)：323.3 軸的綜合設(shè)計(jì)443.4 減速器相關(guān)尺寸及說明523.5潤滑方式選擇與密封說明53第四章 設(shè)計(jì)說明與總結(jié)54第五章 參考文獻(xiàn)541第一章 設(shè)計(jì)題目1.1 示意圖玻璃瓶印花機(jī)

2、構(gòu)及傳動裝置1.2 工作原理如傳動系統(tǒng)示意圖所示，電動機(jī)1通過帶傳動2和減速器3減速后，經(jīng)聯(lián)軸器4驅(qū)動分配軸5轉(zhuǎn)動。此時，固聯(lián)在其上地槽輪機(jī)構(gòu)12地?fù)鼙P驅(qū)動槽輪作單向間歇轉(zhuǎn)動，通過固聯(lián)在其上地鏈輪使得輸送鏈7及其上置瓶座10，（玻璃瓶用人工依順序裝放于座中），也作單向間歇移動。同時，分配軸5通過擺動從動件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)14和齒輪齒條機(jī)構(gòu)13使得定位壓塊11作水平方向地往復(fù)移動，以便壓緊瓶頸端面或松開。同時，分配軸5通過鏈傳動6和直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)8使得從動件下端裝有上墨系統(tǒng)地印花弧形圖章9作上下往復(fù)移動。印花過程地工作要求是：當(dāng)輸送鏈上的玻璃瓶左移進(jìn)入工作位置后，停止前，壓瓶定位塊11可開始

3、左移，并壓緊瓶頸，使得玻璃瓶停止固定。此時，上方的印花弧形圖章已向下移動，并壓在瓶子柱面上，停止片刻后，印花完畢。然后，圖章上移，定位壓塊右移松開，輸送鏈帶著瓶移開工作位置，后一個瓶又進(jìn)入工作位置，開始第二次的印花循環(huán)過程。印花后的瓶經(jīng)烘干后，自動裝入專用包裝箱內(nèi)。1.3 原始數(shù)據(jù)1、 采用Y型電動機(jī)驅(qū)動2、 原始數(shù)據(jù)及說明數(shù)據(jù)編號123分配軸轉(zhuǎn)速n(r/min)302724分配軸轉(zhuǎn)矩T(N-M)8008701000玻璃瓶單程移距（mm）120115110印花圖章上下移距（mm）555250定位壓塊左右移距（mm）302520說明：（1）分配軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，已按輸送鏈傳送重量及印花，壓軸等動力要

4、求估算； （2）工作條件：2班制，工作環(huán)境良好，有輕微振動。 （3）使用期限十年，大修期三年； （4）生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)（<30臺）； （5）生產(chǎn)條件：一般機(jī)械廠制造，可加工78級精度的齒輪、蝸輪等； （6）動力來源：電力、三相交流（220V/380V）； （7）分配軸工作轉(zhuǎn)速允許誤差±3； （8）帶傳動比i3.5，開式錐齒輪傳動比i4。1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)1、總體方案設(shè)計(jì)（包括計(jì)算機(jī)編程、繪執(zhí)行構(gòu)件圖等）1） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型及其組合，并畫出機(jī)械傳動系統(tǒng)示意圖。2） 畫出三執(zhí)行構(gòu)件（步進(jìn)鏈、定位壓塊、弧形圖章）的運(yùn)動循環(huán)圖。3） 設(shè)計(jì)一基本機(jī)構(gòu)，確定其基本參數(shù)，繪出其運(yùn)動簡圖及運(yùn)

5、動線圖。4） 選擇電動機(jī)，分配傳動比。2、減速器設(shè)計(jì)1） 設(shè)計(jì)帶傳動（或開錐齒輪傳動）。2） 設(shè)計(jì)二級齒輪傳動3） 選聯(lián)軸器4） 設(shè)計(jì)軸5） 選擇軸承并驗(yàn)算6） 選擇鍵并驗(yàn)算7） 設(shè)計(jì)減速器箱體，箱蓋及其它附件決定齒輪和軸承的潤滑方式，并選潤滑劑。1.5 設(shè)計(jì)完成工作量1、 一基本機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及運(yùn)動線圖（A4）2、 減速器裝配圖一張（A1）3、 零件圖兩張（大齒輪和低速軸）（A4）4、 設(shè)計(jì)說明書一份（按設(shè)計(jì)主要內(nèi)容，應(yīng)包含機(jī)械傳動系統(tǒng)示意圖、計(jì)算機(jī)程序、運(yùn)動循環(huán)圖等）。1.6 設(shè)計(jì)進(jìn)度設(shè)計(jì)時間為3周1、 總體方案設(shè)計(jì)（包括計(jì)算機(jī)編程、繪圖等）（1.5周）1） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型及其組合，并畫出機(jī)

6、械傳動系統(tǒng)示意圖。2） 畫出三執(zhí)行構(gòu)件（步進(jìn)鏈、定位壓塊、弧形圖章）的運(yùn)動循環(huán)圖3） 設(shè)計(jì)一基本機(jī)構(gòu)，確定其基本參數(shù)，繪出其運(yùn)動簡圖及運(yùn)動線圖4） 選擇電動機(jī)，分配傳動比。2、 減速器設(shè)計(jì)（1.5周）1） 設(shè)計(jì)帶傳動（或開錐齒輪傳動）。2） 設(shè)計(jì)二級齒輪傳動3） 選聯(lián)軸器、設(shè)計(jì)軸、選擇軸承并驗(yàn)算、選鍵并驗(yàn)算4） 設(shè)計(jì)減速器箱體，箱蓋及其它附件5） 決定齒輪和軸承的潤滑方式，并選潤滑劑。6） 繪制減速器草圖7） 完成減速器裝配圖設(shè)計(jì)8） 完成零件圖9） 整理設(shè)計(jì)說明書10）答辯1.7 設(shè)計(jì)說明書參考目錄一、設(shè)計(jì)題目二、工作原理三、原始數(shù)據(jù)四、設(shè)計(jì)任務(wù)五、總體方案設(shè)計(jì)（1）機(jī)構(gòu)選型及組合，機(jī)械傳動

7、系統(tǒng)示意圖（2）三執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖（3）一基本機(jī)構(gòu)確定的計(jì)算機(jī)程序（4）電動機(jī)選擇（5）總傳動比計(jì)算及其分配六、減速器設(shè)計(jì)（一）減速器方案設(shè)計(jì)（1）減速器方案簡圖（2）減速器傳動比分配（3）減速器運(yùn)動動力參數(shù)計(jì)算（二）傳動零件設(shè)計(jì)（1）齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算（2）帶傳動設(shè)計(jì)計(jì)算（3）聯(lián)軸器的選擇（三）軸系設(shè)計(jì)（1）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（2）軸強(qiáng)度校核計(jì)算（3）軸承壽命計(jì)算（4）鍵聯(lián)接校核七、結(jié)論八、參考文獻(xiàn)1.8 考核方法考核根據(jù)設(shè)計(jì)完成的情況（包括圖紙、說明書質(zhì)量）和答辯成績確定。第二章 總體方案設(shè)計(jì)2.1 功能分解與工藝動作分解1）功能分解為了實(shí)現(xiàn)玻璃瓶印花的總功能，將主要功能分解為：向下印花功能；

8、左右往復(fù)運(yùn)動定位壓塊定位功能；步進(jìn)鏈間歇運(yùn)動功能。2） 工藝動作分解要實(shí)現(xiàn)上述分功能，必須有下列工藝動作過程：（1）當(dāng)置瓶座中的玻璃瓶由步進(jìn)鏈（或帶）移進(jìn)工作位置后，停止前進(jìn)。（2）定位壓塊此時向左運(yùn)動壓緊玻璃瓶，使玻璃瓶固定。（3）上方的印花機(jī)構(gòu)開始向下運(yùn)動，并壓在瓶子柱面上，間歇停留片刻后離開，印花完成，將成型后的玻璃瓶經(jīng)過傳送帶送走，完成一個循環(huán)。2.2 主要機(jī)構(gòu)方案選擇與分析1） 印花機(jī)構(gòu)基本要求： 由該機(jī)構(gòu)的功能可以知道弧形印花機(jī)構(gòu)的運(yùn)動主要是在垂直方向上做往返運(yùn)動，當(dāng)被印花玻璃瓶被傳送帶傳送至工作處且被定為機(jī)構(gòu)定為后，印花弧形圖章則向下運(yùn)動至玻璃瓶處開始印花，印花結(jié)束后在向上運(yùn)動離

9、開工作區(qū)，完成一個周期運(yùn)動。 因此根據(jù)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動路線可有以下幾種情況實(shí)現(xiàn)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪結(jié)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)可得出幾種可行的方案為:方案1:圖2-1 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)方案2:圖2-2 凸輪結(jié)構(gòu)方案3:圖2-3組合機(jī)構(gòu)方案比較：方案1為全桿件曲柄滑塊連接，能夠滿足所需功能要求，并且結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)成本低，但其工作穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確精度不是很高，磨損也較大，不易潤滑；方案2為凸輪與桿件的組合連接，凸輪的運(yùn)動能夠準(zhǔn)確的定位滑塊的運(yùn)動，也較穩(wěn)定，磨損一般，經(jīng)濟(jì)成本較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但與之配合的彈簧使其能更好的工作；方案3也是凸輪與桿件的組合連接，結(jié)構(gòu)為3種方案中最復(fù)雜的，經(jīng)濟(jì)成本也高，凸輪能準(zhǔn)確的傳遞印章的上下距離

10、，磨損大，且對桿件的強(qiáng)度有很高的要求，相對于方案2稍微遜色一些。綜合比較各種方案為適應(yīng)本機(jī)構(gòu)可選擇“方案2”更合適.2） 定位壓塊機(jī)構(gòu)基本要求：從動件實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動，為了配合其他工藝動作，最好能實(shí)現(xiàn)間歇傳動，主動件動力由分配軸傳送，做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，再考慮傳遞效率，裝配難度，經(jīng)濟(jì)性等綜合因素可設(shè)計(jì)以下幾個方案。方案一、圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 圖2-4 方案二、盤形凸輪機(jī)構(gòu) 擋板圖 2-5方案三、圓柱凸輪+曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖2-6方案分析方案號效率磨損經(jīng)濟(jì)性其他一所用機(jī)構(gòu)少，效率高一般用到非標(biāo)準(zhǔn)件，成本一般裝配簡單，布局容易，傳動平穩(wěn)二一般一般成本較低空間布局較難，傳動平穩(wěn)三一般一般成本較低空間布局較難，裝配難度

11、大，傳動平穩(wěn) 只從單個機(jī)構(gòu)分析，方案二最合適，但考慮到整體配合（尤其是裝配難度，設(shè)計(jì)布局），方案一不需要額外使用斜齒輪等機(jī)構(gòu)從分配軸傳動，最適合。3） 傳送機(jī)構(gòu)方案一 圖2-7方案二圖2-8玻璃瓶傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案定性分析表二方案號功能經(jīng)濟(jì)實(shí)用性間歇送 進(jìn)工作平穩(wěn)性磨損與變形效率復(fù)雜性加工裝配難度成本運(yùn)動尺寸1有平穩(wěn)強(qiáng)較高較復(fù)雜較難較高較大2有平穩(wěn)一般較低復(fù)雜最難高較小對上述方案初步分析如上表，由表中的分析不難得出方案一要好于方案二。2.3 主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 印花機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)該凸輪的運(yùn)動線圖為： 圖2-9 其中h=52mm =130度 s=30度 s=70度 推程：S=h(-2/7)/ 遠(yuǎn)休止角：

12、s 回程：S=h-h(-s-2s/7)/ 印花時間：s查資料可知：對于直動從動件常取=30-40度，本機(jī)構(gòu)中為滾子接觸可取上限值40度。再由許用壓力角確定凸輪回轉(zhuǎn)中心位置和基圓半徑。凸輪基圓半徑r=10mm 偏心距e= 0 角速度= 滾子半徑=5mm圖2-102）定位壓塊機(jī)構(gòu)定位壓塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求：定位壓塊左右位移移距25mm從動件直線往復(fù)運(yùn)動，主動件轉(zhuǎn)動示意圖圖2-11基本數(shù)據(jù)：定位壓塊左右移距25mm從動件最大擺角max=30° 滾子半徑rt=20mm從動件長度L=100mm 不全齒輪半徑R從動件擺動軸線與凸輪軸線距離a 平均圓柱半徑rmL 圖2-12步驟一：確定齒輪參數(shù)2R&

13、#215;30°/360°=25mmR=47.75mmmin=17 取=20 m=2R/=4.775mm 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=5mm步驟二：圓柱凸輪設(shè)計(jì)因?yàn)橥馆嗈D(zhuǎn)速不高，所以升程和回程皆選等速運(yùn)動規(guī)律推程運(yùn)動角=120°遠(yuǎn)休止角=10°回程運(yùn)動角=120°設(shè)計(jì)運(yùn)動線圖圖2-13一、確定平均圓柱半徑rm先取rm=80mm，驗(yàn)證壓力角，許用壓力角=40°驗(yàn)證公式 推程時=1，回程時=-1rm=80mm代入公式檢驗(yàn)合格二、輪廓曲線設(shè)計(jì)AB6B5B4B2B3B0(B1)B6B5B4B3B2B1C6C5C4C3C2B0C1O圖2-14如圖2-3-3所

14、示，做OA線垂直凸輪回轉(zhuǎn)軸線，做OAB=max/2，從而得出從動件的初始位置AB0再根據(jù)運(yùn)動線圖畫出從動件的各個位置AB1，AB2取線段B0B0之長為2rm.沿（-V）方向?qū)0B0分為與運(yùn)動線圖2-3-2橫軸對應(yīng)的等分C1、C2、C3，過這些點(diǎn)畫一系列中心在OA線上、半徑等于L的圓弧。自B1做水平線交過C1的圓弧與點(diǎn)B1，自B2作水平線交過C2的圓弧與點(diǎn)B2，將B0、B1、B2、連成光滑曲線，便得到展開圖的理論輪廓曲線。以理論輪廓曲線上諸點(diǎn)為圓心畫一系列滾子，而后作兩條包絡(luò)線，既得該凸輪展開圖的實(shí)際輪廓曲線（圖中未標(biāo)出）。3）傳送機(jī)構(gòu)槽輪輸送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理 槽輪機(jī)構(gòu) ，又叫

15、馬爾他機(jī)構(gòu)或日內(nèi)瓦機(jī)構(gòu)，由具有徑向槽的槽輪1和具有撥銷2的撥桿3組成，其工作原理如下圖所示。槽輪機(jī)構(gòu)工作原理簡圖2-15 當(dāng)撥桿轉(zhuǎn)過一定的角度，撥動槽輪轉(zhuǎn)過一個分度角，由圖(a)所示的位置轉(zhuǎn)到圖(b)所示的位置時，撥銷退出輪槽，此后，撥桿空轉(zhuǎn)，直至撥銷進(jìn)入槽輪的下一個槽內(nèi)，才又重復(fù)上述的循環(huán)。這樣，撥桿(主動件)的等速(或變速)連續(xù)(或周期)運(yùn)動，就轉(zhuǎn)換為槽輪(從動件)時轉(zhuǎn)時停的間歇運(yùn)動。 槽輪機(jī)構(gòu)常采用鎖緊弧定位，即利用撥桿上的外凸圓弧一鎖緊弧A與槽輪上的內(nèi)凹圓弧一定位弧B的接觸鎖住槽輪。圖(a)所示為撥銷開始進(jìn)入輪槽時的位置關(guān)系，這時外凸圓弧面的端點(diǎn)F點(diǎn)離開凹面中點(diǎn)，槽輪開始轉(zhuǎn)動。圖(b)

16、所示為撥銷剛要離開輪槽時的位置關(guān)系，這時外凸圓弧面的另一端點(diǎn)E剛好轉(zhuǎn)到內(nèi)凹圓弧面的中點(diǎn)，撥桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動，E點(diǎn)越過凹面中點(diǎn)，槽輪被鎖住。圖(c)為撥銷退出輪槽以后的情況，這時，外凸圓弧面與內(nèi)凹圓弧面密切接觸，槽輪被鎖住而不能向任何方向轉(zhuǎn)動.由上述工作過程的要求，撥桿上的外凸圓弧缺口應(yīng)對稱于撥桿軸線。2.主要幾何尺寸的設(shè)計(jì)槽輪關(guān)系示意圖2-16 槽輪主要尺寸關(guān)系圖2-17 圖2-18已知：槽輪槽數(shù)z=4；圓銷數(shù)m=1；中心距c取120mm；圓銷半徑RT取2mm；撥盤轉(zhuǎn)速n1=27r/min；槽齒寬b取5mm；取3mm主要參數(shù)計(jì)算：槽輪運(yùn)動角：2=2/z=/2 撥盤運(yùn)動角：2=-2=/2 圓銷中心軌跡

17、半徑：R1=c Sin=84.85mm槽輪半徑：R2=(c Sin)2+RT21/2=84.88mm槽輪深度：h=R1+R2-c+RT+=54.73mm槽輪動停比：k=m(z-2)/2z-m(z-2)=1/3撥盤上鎖止弧所對中心角=2（/m-）=3/2鎖止弧半徑：R0=R1-b-RT=77.85mm撥盤上圓銷數(shù)目： m=1 2z/(z-2)=8/2=43.槽輪機(jī)構(gòu)角速度和角加速度的分析 假設(shè)槽輪機(jī)構(gòu)在工作的某一狀態(tài)時的工作簡圖如圖a所示，其對應(yīng)的狀態(tài)矢量見圖b所示，O1為槽輪中心，O2為拔盤中心，E1為槽輪開始進(jìn)入運(yùn)動時的圓銷中心的位置，E為槽輪在運(yùn)動中的任一位置，角速度和角加速度曲線見圖c所

18、示。 圖2-19圖2-20圖2-21（1）槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動起來是做變加速運(yùn)動，槽輪機(jī)構(gòu)的最大角速度出現(xiàn)在=0位置。（2）在撥銷進(jìn)入與脫離輪槽的瞬間，槽輪速度為零，但加速度不為零，所以產(chǎn)生柔性沖擊。2.4 運(yùn)動循環(huán)圖圖2-22說明：印花凸輪旋轉(zhuǎn)20°，印章開始離開玻璃瓶，向上方移動。印花凸輪旋轉(zhuǎn)40°，定位壓塊向右移動，離開玻璃瓶。印花凸輪旋轉(zhuǎn)60°，傳送帶帶動玻璃瓶向左移動。印花凸輪旋轉(zhuǎn)150°，印章停止移動。印花凸輪旋轉(zhuǎn)150°，傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)。印花凸輪旋轉(zhuǎn)170°，定位壓塊開始向左移動。印花凸輪旋轉(zhuǎn)180°，印章開始向下方移

19、動。印花凸輪旋轉(zhuǎn)290°，定位壓塊壓緊玻璃瓶，并停止移動。印花凸輪旋轉(zhuǎn)310°，印花圖章接觸玻璃瓶，停止移動，開始印花過程。開始下一個循環(huán)。2.5 傳動方案設(shè)計(jì)傳動裝置在原動機(jī)與工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動和動力，并藉以改變運(yùn)動的形式、速度大小與轉(zhuǎn)矩大小。傳動裝置的重量和成本在機(jī)器中占很大比重，其性能和質(zhì)量對機(jī)器的工作影響也很大。因此合理設(shè)計(jì)傳動方案很重要。合理的方案應(yīng)保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護(hù)便利。根據(jù)這些要求和玻璃印花機(jī)構(gòu)具體情況，我們選用方案如下：圖3-1原動機(jī)：Y系列三相籠型異步電動機(jī)傳動系統(tǒng)：常用的傳動系統(tǒng)類型有帶傳動，鏈

20、傳動，齒輪傳動，蝸桿傳動等。根據(jù)玻璃印花機(jī)構(gòu)的工作特性，我們選用二級減速。帶傳動為柔性傳動，具有過載保護(hù)，噪音低，傳動平穩(wěn)，緩沖減震等特點(diǎn)，宜布置在高速級。因此選用帶傳動作為第一級傳動。第二級傳動采用減速器。斜齒輪傳動比直齒輪傳動平穩(wěn)性好，常用在高速級或要求傳動平穩(wěn)場合。因此選用二級圓柱斜齒輪減速器。綜上，傳動系統(tǒng)為“普通V帶傳動+二級圓柱斜齒輪減速器”。第一節(jié) 選擇電動機(jī)原始數(shù)據(jù)：分配軸轉(zhuǎn)速n=27r/min 分配軸轉(zhuǎn)矩T=870一、選擇電動機(jī)類型根據(jù)已知條件選用Y系列三相籠型異步電動機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V二、選擇電動機(jī)容量（一）確定工作機(jī)所需工作功率Pw （2） 所需電動機(jī)工作功率P

21、d 由電動機(jī)到分配軸的傳送總效率分別為帶傳動，軸承，齒輪傳動，聯(lián)軸器的傳動效率取=0.96，=0.98（滾子軸承），=0.97（齒輪精度8級，不包括軸承效率），=0.99（彈性聯(lián)軸器）0.96×××0.99=0.84三、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 分配軸轉(zhuǎn)速即工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速n=27r/min查詢資料機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表一（第7頁）得相關(guān)數(shù)據(jù)：普通V帶傳動傳動比24，二級圓柱齒輪減速機(jī)傳動比=840，則總傳動比合理范圍為=16160，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 （16160）×27r/min=4324320r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750,1000,150

22、0和3000r/min。四、選擇方案根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，查詢機(jī)械零件手冊第十七章相關(guān)內(nèi)容，查出7種方案。（滿載轉(zhuǎn)速，參考價格等數(shù)據(jù)來源于百度百科與百度文庫）方案電動機(jī)型號額定功率電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min參考價格傳動裝置的傳動比同步滿載總傳動比V帶傳動減速器1Y100L1-2330002880420106.673.233.332Y100L2-2330002880420106.673.233.333Y100L2-431500142042052.592.6719.704Y132S1-63100096070535.562.216.075Y132S2-63100096070535.562.216.076Y132

23、M1-8375071080026.302.013.157Y132M2-8375071080026.302.013.15對于電動機(jī)來說，在額定功率相同的情況下，額定轉(zhuǎn)速越高的電動機(jī)尺寸越小，重量和價格也低，即高速電動機(jī)反而經(jīng)濟(jì)。若電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選得過高，勢必增加傳動系統(tǒng)的傳動比，從而導(dǎo)致傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由表中七種方案，綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)、價格和帶傳動及減速器的傳動比，認(rèn)為方案3的傳動比較合適，所以選定電動機(jī)的型號為Y100L2-4。以下是Y100L2-4的主要性能與主要外形與安裝尺寸圖3-2型號額定功率kw滿載轉(zhuǎn)速r/min外形尺寸L×(AC/2+AD)×

24、HD中心高H軸伸尺寸D×E鍵聯(lián)尺寸F×GDY100L2-431420380×287.5×24510028×608×31(mm)五、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1. 總傳動比 2. 分配傳動比 式中，分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取2.67，則減速器傳動比為：3. 分配減速器各級傳動比按展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級齒輪直徑相近，可由資料機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書圖12（第17頁）查得，5.45，則六、計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)圖3-31. 各軸轉(zhuǎn)速I軸 II軸 r/min III軸 r/min

25、IV軸 r/min 2.各軸輸入功率和輸出功率I軸 輸入功率 輸出功率II軸 輸入功率 輸出功率III軸 輸入功率 輸出功率IV軸 輸入功率 輸出功率3. 各軸輸入輸出轉(zhuǎn)矩電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Td=955019.71I軸 輸入轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩II軸 輸入轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩III軸 輸入轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩IV軸 輸入轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩將運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理與下表中軸名功率 kw轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速r/min傳動比效率輸入輸出輸入輸出電動機(jī)軸2.9319.7114202.670.96I軸2.812.7550.5249.51531.845.450.95II軸 2.672.62261.73256.5097.593.610.

26、95III軸 2.542.49898.19880.2327.031.000.99IV軸 2.472.47871.43871.43 27.03第三章 減速器設(shè)計(jì)3.1 帶傳動設(shè)計(jì)由該機(jī)構(gòu)帶傳動的要求可知其原始數(shù)據(jù)為：中心高H1001420r/min i=2.67電動機(jī)外伸軸直徑28mm長度E60mm由以上數(shù)據(jù)可進(jìn)行帶傳動設(shè)計(jì)如下：選帶型號計(jì)算功率名義傳動功率P=3kw小帶輪960r/min工作情況系數(shù)可查1表11.3已知工作條件為：2班制，工作環(huán)境良好，有輕微震動，則可取=1.2=3.6kw由=3.6kw和小帶輪可查1圖11.12選擇普通V帶A型號選取帶輪基準(zhǔn)直徑由1表11.4選取小帶輪基準(zhǔn)直徑

27、=170mm，設(shè)滑動率所以 =449.36查1表11.4取直徑系列450mm，傳動比誤差為0.驗(yàn)算帶速=12.64m/s在最佳帶速1020范圍內(nèi)確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度初定中心距 434mm1240mm取=800mm帶長帶的基準(zhǔn)長度=2598.39mm查1圖11.10取=2800mm實(shí)際中心距=902.19mm取a=904mm驗(yàn)算小帶輪包角所以包角合適確定帶的根數(shù)z計(jì)算功率=3.6kw由1表11.6查得=3.16kw由1表11.8查得=0.17kw由1表11.10查得包角修正系數(shù)=0.956由1表11.11查得帶長修正系數(shù)=1.11所以，確定為Z=1 確定初拉力單根V帶張緊后的初拉力其中q=

28、0.1kg/m v=12.64m/s z=1 所以=245.97N計(jì)算帶輪軸所受壓力 帶傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)V=12.64m/s30m/s 所以材料選用HT200=170mm300mm且 所以小帶輪采用孔板式 =400mm 大帶輪應(yīng)采用橢圓輪輻式（10）張緊裝置 自動張緊裝置圖3-43.2 二級齒輪設(shè)計(jì)：已知條件為： r/min97.59r/minr/min工作條件：使用期限為十年，2班制，工作環(huán)境良好，有輕微振動。生產(chǎn)條件：可加工7-8級精度齒輪、渦輪齒輪設(shè)計(jì)步驟：1.齒輪材料及熱處理考慮該減速器的功率及現(xiàn)場安裝限制，故高速級使用軟齒面斜齒圓柱齒輪，低速級使用軟齒面漸開線直齒圓柱齒輪高低速級大小齒

29、輪均采用整鍛結(jié)構(gòu)，小齒輪材料為45Cr鋼，熱處理為調(diào)質(zhì)處理，硬度大約為275HBS，大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為235HBS。根據(jù)生產(chǎn)條件和實(shí)際情況選用8齒輪精度。I 初步設(shè)計(jì)低速直齒輪傳動的主要尺寸計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩確定齒數(shù)因?yàn)槭情]式軟齒面?zhèn)鲃?，故?圓整為144實(shí)際傳動比 初選齒寬系數(shù)按非對稱布置，由1表9.16，可得初選螺旋角選取直齒，螺旋角=0按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)式中：為小齒輪分度圓直徑為材料彈性系數(shù)為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，考慮節(jié)點(diǎn)處輪廓曲率對接觸應(yīng)力的影響，可由1圖9.48查取。對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，°，為重合度系數(shù)，考慮重合度對單位齒寬載荷的影響，其值可由1圖9.49查取為許用

30、接觸應(yīng)力對于減速運(yùn)動，u=3.61確定式中各系數(shù)1）載荷系數(shù)K使用系數(shù),可由1表9.11得=1.25動載荷系數(shù),估計(jì)齒輪圓周速度V=0.5m/s, 可由由1查表9.44得=1.0齒向載荷分布系數(shù) 預(yù)估計(jì)齒寬為120mm, 可由1查表9.13可得=1.383，初取b/h=12, 可由1圖9.46可得=1.44齒間載荷分配系數(shù),可由1查表9.12可得所以K=1.25×1.0×1.1×1.383=1.902）按1查表9.14取材料彈性系數(shù)3）按1查圖9.48取為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.54）按1查圖9.49為重合度系數(shù)=0.88（預(yù)估端面重合度）5） 計(jì)算按1查圖9.55可知

31、接觸疲勞強(qiáng)度，應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 按1查圖9.56取接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù) 計(jì)算工作硬化系數(shù)=1.2-(HB-130HBS)/1700HBS=1.2-（235130）/1700=1.14 按1查圖9.57取接觸疲勞強(qiáng)度的尺寸系數(shù)=1.0(預(yù)估計(jì)模數(shù)小于10mm) 按1查圖9.15取接觸疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)所以 取=626.89MPa代入設(shè)計(jì)公式=69.70mm所以69.70mm 計(jì)算圓周速度V= 計(jì)算幾何尺寸模數(shù)m=1.74mm圓整為2 mm齒頂高 齒根高 重新計(jì)算分度圓直徑 求齒寬 取 中心距2. 校核齒面接觸強(qiáng)度，按照以上步驟再計(jì)算一遍，校驗(yàn)合格3. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式式中：為載荷作用

32、與齒頂?shù)凝X形系數(shù)，用于考慮齒廓形狀對齒根彎曲應(yīng)力的影響為應(yīng)力修正系數(shù)為重合度系數(shù)，可根據(jù)重合度計(jì)算，按 為許用彎曲應(yīng)力計(jì)算各系數(shù)載荷系數(shù)=1.25 =1.0 =1.42 =1.1K=1.9525齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)按1查圖9.53可得=2.41 =2.18按1查圖9.54可得=1.625 =1.86重合度系數(shù)嚙合角=20齒頂圓壓力角 =arccos()=arccos()=26.5 =arccos()=arccos()=22.06=1.80許用彎曲應(yīng)力式中：為失效概率為1時，試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限為彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，可根據(jù)所設(shè)計(jì)的齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N按1查圖9.59為實(shí)驗(yàn)是齒輪的應(yīng)力

33、修系數(shù)，取=2.0為彎曲疲勞強(qiáng)度的尺寸系數(shù)彎曲疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)1）按1查圖9.58可得 =311.25MPa （合金鋼調(diào)質(zhì)）=234MPa （碳鋼調(diào)質(zhì)）2）按1查圖9.59可根據(jù)，查得 =0.9 =0.913）按1查圖9.60可得=1.04）按1查表9.15可得=1.255） 計(jì)算校核強(qiáng)度所以經(jīng)校核滿足要求低速級齒輪參數(shù)列表如下齒輪模數(shù)(mm)齒數(shù)z螺旋角齒寬b(mm)材料硬度（HBS）中心距a(mm)齒頂高(mm)齒根高h(yuǎn)f(mm)小齒輪24007545Cr275 1842 2.5大齒輪2144070 45鋼 235II 初步設(shè)計(jì)高速斜齒輪傳動的主要尺寸計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩確定齒數(shù)因?yàn)槭情]

34、式軟齒面?zhèn)鲃?，故?實(shí)際傳動比 初選齒寬系數(shù)按非對稱布置，由1表9.16，可得初選螺旋角螺旋角=12°按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)式中：為小齒輪分度圓直徑為材料彈性系數(shù)為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，考慮節(jié)點(diǎn)處輪廓曲率對接觸應(yīng)力的影響，可由1圖9.48查取。為重合度系數(shù)，考慮重合度對單位齒寬載荷的影響，其值可由1圖9.49查取為許用接觸應(yīng)力為螺旋角系數(shù)對干減速運(yùn)動，u=5.45確定式中各系數(shù)1）載荷系數(shù)K使用系數(shù),可由由1查表9.11得=1.25動載荷系數(shù),估計(jì)齒輪圓周速度V=1.0m/s, 可由由1查表9.44得=1.06齒向載荷分布系數(shù) 預(yù)估計(jì)齒寬為120mm, 可由由1查表9.13可得=1.353， 初

35、取b/h=12, 可由由1圖9.46可得=1.44齒間載荷分配系數(shù), 可由1查表9.12可得K=1.25×1.06×1.1×1.383=2.022）按1查表9.14取材料彈性系數(shù)3）按1查圖9.48取為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.464） 按1查圖9.49為重合度系數(shù)=0.75（預(yù)估端面重合度，軸面重合度）5） 計(jì)算按1查圖9.55可知接觸疲勞強(qiáng)度，應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 按1查圖9.56取接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù) 計(jì)算工作硬化系數(shù)=1.2-(HB-130HBS)/1700HBS=1.2-（235130）/1700=1.14 按1查圖9.57取接觸疲勞強(qiáng)度的尺寸系數(shù)=1.0(預(yù)估計(jì)模數(shù)

36、小于10mm) 按1查表9.15取接觸疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)所以 取=600.21MPa代入設(shè)計(jì)公式=42.90mm所以42.90mm 計(jì)算圓周速度V= 計(jì)算幾何尺寸法面模數(shù)=1.05mm圓整為1.25 mm 齒頂高 齒根高 重新計(jì)算分度圓直徑 求齒寬 取 中心距 圓整為=165mm調(diào)螺旋角端面模數(shù)2. 校核齒面接觸強(qiáng)度，按照以上步驟再計(jì)算一遍，校驗(yàn)合格3. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式式中：為載荷作用與齒頂?shù)凝X形系數(shù)，用于考慮齒廓形狀對齒根彎曲應(yīng)力的影響為應(yīng)力修正系數(shù)為重合度系數(shù)，可根據(jù)重合度計(jì)算，按為螺旋角系數(shù)為許用彎曲應(yīng)力計(jì)算各系數(shù)載荷系數(shù)=1.25 =1.06 =1.44 =1.1K=2

37、.10齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)根據(jù)當(dāng)量齒數(shù) 按1查圖9.53可得=2.5 =2.063按1查圖9.54可得=1.625 =1.9重合度系數(shù)=1.75螺旋系數(shù)>1取=1許用彎曲應(yīng)力式中：為失效概率為1時，試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限為彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，可根據(jù)所設(shè)計(jì)的齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N按1查圖9.59為實(shí)驗(yàn)是齒輪的應(yīng)力修系數(shù)，取=2.0為彎曲疲勞強(qiáng)度的尺寸系數(shù)彎曲疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)1）按1查圖9.58可得=311.25MPa （合金鋼調(diào)質(zhì)）=234MPa （碳鋼調(diào)質(zhì)）2）按1查圖9.59可根據(jù)，查得 =0.88 =0.893）按1查圖9.60可得=1.04）按1查表9.15可得=1.25

38、6） 計(jì)算校核強(qiáng)度MPaMPa所以經(jīng)校核滿足要求高速級齒輪參數(shù)列表如下齒輪齒數(shù)Z齒寬b(mm)材料硬度（HBS）法面模數(shù)mn(mm)端面模數(shù)mt(mm)螺旋角中心距a(mm)齒頂高h(yuǎn)a(mm)齒根高h(yuǎn)f(mm)小齒輪405045Cr2751.251.28 1651.25 1.5625大齒輪21844 45鋼 2353.3 軸的綜合設(shè)計(jì)低速軸設(shè)計(jì)1.選擇材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用疲勞應(yīng)力=194MPa2.初步確定軸的最小直徑A P=2.75kw n=27.03r/min 由1表19.3查取A=105 d47.74mm軸上開2鍵，軸徑加大1015，圓整為=55mm3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3-5I-

39、II段軸為了與軸承6214（d×D×B=70×125×24）配合，故取直徑為70mm，長度39mm。II-III段為配合大齒輪，略大軸承直徑74mm,長度70mm。III-IV段為了軸向定位，直徑為80mm，長度77.5mm。IV-V段為與軸承6214配合，取直徑70mm，長度24mm。V-VI段為了軸向定位，直徑為64mm，長度86mm。VI-VII段為了與彈性聯(lián)軸器TL9配合，直徑為56mm，長度為112mm。4.受力簡圖（見圖3-6）5.軸上受力分析齒輪圓周力 齒輪徑向力 6. 繪制彎矩圖，扭矩圖圖3-67.校核軸的強(qiáng)度危險(xiǎn)截面是X=67.5mm處

40、，取=0.65（轉(zhuǎn)矩不變）考慮到鍵槽影響，直徑應(yīng)乘以0.948.滾動軸承校核選取查2表9-1，選取軸承6214，=60.8kN，=45.0kN由1表17.8查得 （軸承所受載荷平穩(wěn)）因軸承只受徑向力，所以當(dāng)量動載荷P=，軸承1為危險(xiǎn)軸承計(jì)算軸承壽命 軸承合格9.鍵的校核由2表7-1選取圓頭普通平鍵（A型）鍵1：，L=63mm鍵2：，L=100mm由1表15.10查取=100MPa<<鍵合格中間軸設(shè)計(jì)1. 選擇材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用疲勞應(yīng)力=194MPa2. 初步確定軸的最小直徑A P=2.75kw n=97.59r/min 由1表19.3查取A=100 d30.43mm軸上

41、開2鍵，軸徑加大1015，圓整為=35mm3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3-7I-II段軸為了與軸承7207C配合，故取直徑為35mm，長度37mm。II-III段為小齒輪，略大軸承直徑37mm,長度73mm。III-IV段為了軸向定位，直徑為44mm，長度10mm。IV-V段為大齒輪，取直徑37mm，長度42mm。V-VI段為了與軸承7207C配合，直徑為35mm，長度40mm。4. 受力簡圖（見圖3-8）5. 軸上受力分析斜齒輪圓周力 斜齒輪徑向力 斜齒輪軸向力 小齒輪圓周力 小齒輪徑向力 6. 繪制彎矩圖，扭矩圖（圖3-8）7. 校核軸的強(qiáng)度危險(xiǎn)截面是X=64mm處，取=0.65（轉(zhuǎn)矩不變）考慮到

42、鍵槽影響，直徑應(yīng)乘以0.948. 滾動軸承校核選取查2表9-1，選取軸承7207C，=30.5kN，=20.0kN由1表17.8查得 （軸承所受載荷平穩(wěn)）（1） 計(jì)算附加軸向力 （2）計(jì)算載荷所受軸向力（3） 計(jì)算單量載荷軸承I 由1表17.7，用線性插入法得：>0.5由1查表17.7，求得，軸承II 由1表17.7，用線性插入法得：>0.5由1查表17.7，求得， （4）軸承壽命計(jì)算 ，軸承1為危險(xiǎn)軸承 計(jì)算軸承壽命 軸承合格9. 鍵的校核由資料2表7-1選取圓頭普通平鍵（A型）鍵1：，L=36mm由1表15.10查取=100MPa鍵合格高速軸設(shè)計(jì)1.選擇材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用疲勞應(yīng)力=194MPa2.初步確定軸的最小直徑A P=2.81kw n=531.84r/min 由1表19.3查取A=105 d18.29mm軸上開單鍵，軸徑加大57，圓整為=21mm3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3-9I-II段軸為了與帶輪配合，故取直徑為20mm，長度70mm。II-III段為小齒輪，略大軸承直徑23mm,長度25mm。III-IV段為了與軸承7205C(d×D×B=25×52×15)配合，直徑為25mm，長度15mm。IV-V段由機(jī)體內(nèi)壁距離152mm-50mm(齒寬)-10mm（）+8mm()=100mm。V-VI段