抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書

抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書//抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書大學(xué)專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書題目：抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)院（系）：專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：起止時(shí)間：大學(xué)專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書院（系）：學(xué)院教研室：機(jī)械設(shè)計(jì)教研室學(xué)號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)（班級(jí)）設(shè)計(jì)題目抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)與要求要求：生產(chǎn)率60—90瓶/分,分瓶高度：850±25,灌裝容量10-20動(dòng)力源與傳動(dòng)部分置于箱體內(nèi)，且動(dòng)力源置于箱體內(nèi)底部。電源220V，50，使用壽命10年。工作量總裝配圖一張，0#；零件圖兩張，2#；有限元分析、三維仿真或程序計(jì)算光盤一張；設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份工作計(jì)劃明確設(shè)計(jì)任務(wù)，確定總功能，查閱資料1天功能分析，原理方案設(shè)計(jì)，方案評(píng)價(jià)1天確定工藝方案，尋求物理載體，進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型與方案設(shè)計(jì)，會(huì)出原理圖1天確定及其總體參數(shù)，機(jī)械總體布置0.5天設(shè)計(jì)計(jì)算2.5天有限元分析、三維仿真和程序計(jì)算3天完成總裝圖、零件圖13天編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1天9.答辯1天成績(jī)?cè)u(píng)定圖面(40％)說明書(20％)答辯(20％)平時(shí)(10％)有限元分析、三維仿真或程序計(jì)算(10％)總分成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：學(xué)生簽字：年月日目錄第一章緒論 11.1研究?jī)?nèi)容的現(xiàn)狀 11.2選題意義 1第二章總體方案設(shè)計(jì) 32.1確定給定的設(shè)計(jì)任務(wù) 32.2設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化 32.3確定工藝原理 32.4確定工藝方案和工藝路線 52.5功能分解、畫出功能樹 52.6確定每種功能方案、構(gòu)造形態(tài)學(xué)矩陣 62.7確定邊界條件 62.8方案評(píng)價(jià)、確定一種方案 62.9方案簡(jiǎn)圖 72.10總體布置設(shè)計(jì)、畫出總體布置圖 82.11主要參數(shù)確定 8第三章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 93.1電機(jī)的選定 93.1.1選擇電動(dòng)機(jī)的種類、類型和結(jié)構(gòu)形式 93.1.2選擇電動(dòng)機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速 93.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 103.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 113.3.1確定設(shè)計(jì)功率 113.3.2初選帶的型號(hào) 123.3.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑1和2 123.3.4驗(yàn)算帶速v 123.3.5初定中心距a0和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 123.3.6確定中心距a0 123.3.7驗(yàn)算包角α1 133.3.8確定帶的根數(shù)z 133.3.9確定初拉力F0 133.3.10計(jì)算帶對(duì)軸的壓力Q 143.4傳動(dòng)齒輪的選定 143.4.1.選擇齒輪材料，確定精度及許用應(yīng)力 143.4.2.按接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距 153.4.3．驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 173.4.4．校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 183.4.5．齒輪主要幾何參數(shù) 203.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 203.5.1選擇軸的材料 203.5.2按扭矩初步估算軸端直徑 203.5.3初選滾動(dòng)軸承 213.5.4設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu) 213.5.5對(duì)軸進(jìn)行分析，作當(dāng)量彎矩圖 213.5.6校核軸的靜強(qiáng)度 233.5.7校核軸的疲勞強(qiáng)度 243.6滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算（低速軸） 253.7鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 263.7.1.選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 263.7.2.鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 26第四章執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì) 274.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)基本尺寸確定 27第五章總結(jié) 30參考文獻(xiàn) 31第一章緒論1.1研究?jī)?nèi)容的現(xiàn)狀目前，世界各國(guó)對(duì)包裝機(jī)械發(fā)展十分重視，集機(jī)、電、氣、光、儀為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。生產(chǎn)高效率化、資源高利用化、產(chǎn)品節(jié)能化、高新技術(shù)實(shí)用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國(guó)包裝機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)。美國(guó)的包裝機(jī)械一大型為其特色，因?yàn)槊绹?guó)的包裝機(jī)械用戶以大型生產(chǎn)企業(yè)為主，靠大批量生產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本，主要滿足美國(guó)國(guó)內(nèi)大流通的需要，其產(chǎn)量和品種均居世界之首。新型機(jī)械產(chǎn)品中以成型、填充、封口三種機(jī)械的增長(zhǎng)最快。德國(guó)的包裝機(jī)械在計(jì)量、制造、技術(shù)性能等方面均名列前茅，特別是啤酒、飲料灌裝設(shè)備具有高速、成套、自動(dòng)化程度高、可靠性好等特點(diǎn)。一些大公司生產(chǎn)的包裝機(jī)械集機(jī)、電、儀表及微機(jī)控制于一體技術(shù)含量高、可靠性高。全線的自控水平高和全線效率高。在線監(jiān)測(cè)裝置和計(jì)量裝置配套完備，能自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)、計(jì)量精確。集機(jī)、電、氣、光、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。國(guó)內(nèi)醫(yī)藥灌裝基本能滿足灌裝要求，但是運(yùn)行過程中容易故障率較高。在設(shè)計(jì)方面，主要以模仿研制國(guó)外先進(jìn)設(shè)備為主，但是設(shè)計(jì)時(shí)沒有預(yù)留改進(jìn)空間，相比國(guó)外同等機(jī)器噪音較大，震動(dòng)較明顯，穩(wěn)定性較差。尤其是設(shè)計(jì)時(shí)便沒有考慮一機(jī)多用，灌裝機(jī)的柔性化不高。控制方面，多采用國(guó)外電器設(shè)備，控制程序也是由國(guó)外工程人員輔助設(shè)計(jì)，不能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。所以國(guó)內(nèi)液體灌裝機(jī)設(shè)備要想發(fā)展，必須尋找國(guó)內(nèi)設(shè)備的存在的一些問題和缺陷，同時(shí)研究國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，吸收國(guó)外優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制藥機(jī)械。1.2選題意義包裝機(jī)械的發(fā)展為食品、藥品的現(xiàn)代化加工和大批量生產(chǎn)提供了必要的保證，如果制作過程是食品、藥品生產(chǎn)的內(nèi)在過程，那么包裝過程就是其外在形式。由于藥品生產(chǎn)的特殊性，藥品包裝從材料到包裝方式，從環(huán)境要求到標(biāo)識(shí)處理等較之食品包裝更為嚴(yán)格，限制條件更為苛刻。這使得藥品包裝機(jī)械發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的機(jī)械行業(yè)。目前國(guó)內(nèi)的一些主要機(jī)械生產(chǎn)廠家，不僅有雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)，而且企業(yè)發(fā)展快、后勁足，生產(chǎn)的制造水平能夠和技術(shù)含量不斷提升。隨著制藥行業(yè)的蓬勃發(fā)展，為了滿足客戶的要求和市場(chǎng)的需要，一些制藥機(jī)械生產(chǎn)廠家在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上紛紛推出能力更大的新產(chǎn)品。灌裝機(jī)是醫(yī)藥機(jī)械中使用最為廣泛的一種制藥裝備。國(guó)內(nèi)醫(yī)藥灌裝機(jī)的最高速度普遍穩(wěn)定在每分鐘300瓶，達(dá)到每分鐘400瓶的廠家很少，單機(jī)在每分鐘500瓶的廠家基本沒有。但國(guó)外研制的醫(yī)藥灌裝機(jī)的速度基本穩(wěn)定在每分鐘400瓶，特別是在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家中，每分鐘500瓶的灌裝機(jī)也比較普遍，而且最高穩(wěn)定速度已經(jīng)達(dá)到每分鐘600瓶，極速狀態(tài)可以達(dá)到750瓶每分鐘。目前，國(guó)內(nèi)很多生產(chǎn)管制瓶液體分裝機(jī)的廠家都是從生產(chǎn)安瓶灌裝機(jī)轉(zhuǎn)向的，從事管制瓶灌裝機(jī)的制藥機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)都起步較晚，技術(shù)上參差不齊，但都不太高。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，仿制、消化、吸收進(jìn)口機(jī)器，提高灌裝機(jī)效率，制造每分鐘500瓶以上的灌裝機(jī)是主流方向。在食品、藥品等工業(yè)中，有許多成液體狀態(tài)的產(chǎn)品以瓶裝形式出廠，通常采用液體灌裝機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化灌裝。目前，國(guó)內(nèi)大部分制造廠家靠進(jìn)口灌裝機(jī)來滿足對(duì)射別的需求，但其價(jià)格昂貴，一般是國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的3-4倍左右。為此，在參照國(guó)外全自動(dòng)液體灌裝機(jī)先進(jìn)機(jī)型的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)液體罐裝的實(shí)際情況，獨(dú)立開發(fā)設(shè)計(jì)并制造了一種新型的全自動(dòng)液體灌裝機(jī)。其性能完全可以代替進(jìn)口同類產(chǎn)品，具有良好的價(jià)格性能比，滿足了企業(yè)的要求，在醫(yī)藥制造機(jī)械業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。第二章總體方案設(shè)計(jì)2.1確定給定的設(shè)計(jì)任務(wù)確定任務(wù)書抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)任務(wù)書編號(hào)名稱抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)單位遼寧工業(yè)大學(xué)起始時(shí)間11.12.10-12.01.07主要設(shè)計(jì)人員黃冠設(shè)計(jì)費(fèi)用設(shè)計(jì)要求1功能給包裝瓶加瓶塞2適應(yīng)性工作對(duì)象：包裝瓶瓶高：35瓶蓋直徑：153效率90瓶/分4性能動(dòng)力:0.755可靠度99.9%6使用壽命一次性使用10年7安全性有漏電保護(hù)，自動(dòng)報(bào)警功能2.2設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化瓶身瓶身抗生素玻璃瓶加塞后玻璃瓶瓶塞驅(qū)動(dòng)能加塞機(jī)構(gòu)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)（黑箱）顯示信號(hào)圖2.1抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)總功能的黑箱描述2.3確定工藝原理1.動(dòng)力單元（1）電動(dòng)機(jī)（2）柴油機(jī)2.分瓶單元（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）吸嘴（3）凸輪機(jī)構(gòu)3.間歇傳送單元（1）凸輪機(jī)構(gòu)（2）棘輪機(jī)構(gòu)（3）槽輪機(jī)構(gòu)3.灌裝單元（1）正壓（2）負(fù)壓（3）等壓4.加塞單元（1）凸輪機(jī)構(gòu)（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（3）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)C1凸輪機(jī)構(gòu)C2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖2.2工藝原理圖2.4確定工藝方案和工藝路線瓶塞加塞頭瓶身轉(zhuǎn)盤間歇傳送瓶身有瓶塞的小瓶圖2.3工藝路線圖2.5功能分解、畫出功能樹圖2.4功能樹2.6確定每種功能方案、構(gòu)造形態(tài)學(xué)矩陣表2.1形態(tài)學(xué)矩陣123A．分瓶曲柄搖桿機(jī)構(gòu)吸嘴凸輪機(jī)構(gòu)B.灌裝正壓灌裝負(fù)壓罐裝等壓灌裝C.加塞凸輪機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)D.間歇凸輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)2.7確定邊界條件進(jìn)入加塞裝置之前是沒有瓶塞的小瓶，從加塞裝置出來后的是塞有瓶塞的小瓶，規(guī)格為分瓶高度：850±25。小瓶高度35，瓶蓋直徑15。2.8方案評(píng)價(jià)、確定一種方案加塞裝置是分瓶灌裝機(jī)最重要的機(jī)構(gòu)之一，它是利用加塞執(zhí)行頭配合相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)包裝瓶的加塞密封。常用的加塞機(jī)構(gòu)有氣動(dòng)式、機(jī)械式和機(jī)械氣動(dòng)組合式三種。氣動(dòng)式。氣動(dòng)式需要兩個(gè)以上的專門氣缸和供氣系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)及控制較為復(fù)雜。氣動(dòng)系統(tǒng)使用壓力一般在0.2-1.0范圍，所以氣缸是不能做大功率的動(dòng)力元件。優(yōu)點(diǎn)是從介質(zhì)講空氣是可以用之不竭的，用過的氣體可以直接排入大氣，不會(huì)污染。機(jī)械氣缸組合式。機(jī)械氣缸組合式是經(jīng)過多個(gè)經(jīng)典的機(jī)構(gòu)（如多桿組合機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪擺桿機(jī)構(gòu)或曲柄擺桿機(jī)構(gòu)等）與氣缸組合而成，存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜、制造安裝調(diào)試校對(duì)較復(fù)雜以及工作可靠性偏低的問題。。3.機(jī)械式。常用的機(jī)械式切斷機(jī)構(gòu)是多桿機(jī)構(gòu)或成組的齒輪擺桿機(jī)構(gòu)。A．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副均為低副，底副的兩運(yùn)動(dòng)副元素為面接觸，壓強(qiáng)較小，可承受較大的載荷，并且有利于潤(rùn)滑，運(yùn)動(dòng)副元素的幾何形狀較簡(jiǎn)單，便于加工制造。當(dāng)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變，可用改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度來使從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線，其形狀還隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度的改變而改變，從而可以得到形式眾多的連桿曲線，我們可以利用這些曲線來滿足不同曲線的設(shè)計(jì)要求。但是曲柄在進(jìn)行圓周擺動(dòng)時(shí)會(huì)有死點(diǎn)需要突破，對(duì)運(yùn)動(dòng)的圓滑和流暢性造成一定障礙。并且滑塊的運(yùn)動(dòng)方向單一。B.凸輪滑桿機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作曲線圓滑，但是存在磨損后拆卸安裝不方便的問題，并且凸輪桿運(yùn)動(dòng)線路為直線，不能做弧線運(yùn)動(dòng)。C.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。存在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝拆卸方便，并且搖桿為執(zhí)行機(jī)構(gòu)是可以執(zhí)行弧線運(yùn)動(dòng)，與加塞機(jī)構(gòu)的路線要求一致。綜上所述，從結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、控制難易程度、制造安裝調(diào)試校對(duì)復(fù)雜程度以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性等方面綜合考慮，凸輪滑桿切斷機(jī)構(gòu)是最優(yōu)選擇。選擇方案A1332.9方案簡(jiǎn)圖圖2.5方案簡(jiǎn)圖2.10總體布置設(shè)計(jì)、畫出總體布置圖圖2.6總體布置圖2.11主要參數(shù)確定（1）尺寸參數(shù)：瓶高：35瓶蓋直徑：15（2）效率：90瓶/分第三章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)電機(jī)的選定3.1.1選擇電動(dòng)機(jī)的種類、類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)電源種類（直流或交流）、工作條件（環(huán)境、溫度、空間位置等）及負(fù)荷性質(zhì)、大小、啟動(dòng)特性和過載情況等來選擇。由于一般生產(chǎn)單位均用三相電源，故無(wú)特殊要求時(shí)都采用三相交流電動(dòng)機(jī)。其中以三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，常用Y系列電動(dòng)機(jī)。3.1.2選擇電動(dòng)機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。功率過小不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因超載而過早損壞；若功率選的過大，電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能力不能充分發(fā)揮，經(jīng)常不在滿載下運(yùn)轉(zhuǎn)，效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。負(fù)荷穩(wěn)定（或變化很?。?、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械（如運(yùn)輸機(jī)）可按照電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇，而不必校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。選擇適應(yīng)保證:P0≥式中：P0——電動(dòng)機(jī)額定功率，；工作及所需電動(dòng)機(jī)功率，。所需電動(dòng)機(jī)功率由下式計(jì)算η式中：——工作機(jī)所需有效功率，由工作機(jī)的工藝阻力即運(yùn)行參數(shù)確定；η——電動(dòng)機(jī)到工作記得總效率。計(jì)算總效率時(shí)，應(yīng)注意以下各點(diǎn)：各運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副效率的概略值，可參見《機(jī)械課程設(shè)計(jì)》表17-9。表中數(shù)值是效率的范圍，情況不明確時(shí)可取中間值。如果工作條件差，加工精度低，維護(hù)不良時(shí)，應(yīng)取低值，反之取高值動(dòng)力每經(jīng)過一個(gè)傳動(dòng)副或運(yùn)動(dòng)副，就發(fā)生一次損失，故在計(jì)算效率時(shí)，不要遺漏。軸承的效率均指一對(duì)軸承而言。蝸桿傳動(dòng)的效率與蝸桿頭數(shù)、材料、潤(rùn)滑及嚙合參數(shù)等諸因素有關(guān)，初步設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)初選的頭數(shù)，由表17-9估計(jì)一個(gè)效率值，待設(shè)計(jì)出蝸桿、渦輪的參數(shù)和尺寸后，再計(jì)算效率和驗(yàn)算傳動(dòng)功率。傳動(dòng)裝置總效率按表17-9?。核桦妱?dòng)機(jī)功率取則選定Y802-4型號(hào)電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速1500（四級(jí)）表3.1電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)額定功率額定電流轉(zhuǎn)速/（）效率功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流/額定電流最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y802-40.752.01139075.50.752.36.02.4電機(jī)型號(hào)Y802，由表27-2查得電機(jī)高175，外伸軸段D×19×40，鍵槽寬度6。3.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算總傳動(dòng)比1390/90=15.44，取i帶=3，則減速器的傳動(dòng)比為0軸：即電動(dòng)機(jī)軸、小帶輪軸P0==0.58n0=1390T0=9550P00=9550×（0.58×1000/1390）=3985N·Ⅰ軸：即大帶輪軸、小齒輪軸P1=P0η01=P0η帶=0.58×0.95=0.551n1=n0帶=1390/3=463.33T1=9550P11=9550×（0.551×1000/463.33）=11357N·Ⅱ軸：即大齒輪軸η齒=0.551×0.972×0.96=0.498n2=n1齒=463.33/5.147=90T2=9550×P22=9550×（0.498×1000/90）=52843N·將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表如下，以便查用表3.2各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)軸序號(hào)功率（）轉(zhuǎn)速n（）轉(zhuǎn)距T（N·m）傳動(dòng)形式傳動(dòng)比i效率η00.5813903.985帶傳動(dòng)30.95Ⅰ0.551463.3311.357齒輪傳動(dòng)5.150.96Ⅱ0.4989052.8433.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.3.1確定設(shè)計(jì)功率據(jù)表17-9取i帶=3，式中：P——傳遞的額定功率，：——工作情況系數(shù)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-36可得。載荷平穩(wěn)，故選擇1.00.58，因此有1.0×0.58=0.583.3.2初選帶的型號(hào)根據(jù)設(shè)計(jì)功率和小輪轉(zhuǎn)速n1，由圖4-12初選帶的型號(hào)。0.58n1=1390由圖機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖4-12初選帶輪型號(hào)為Z3.3.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑1和2取1=71（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新編第二卷表14.1-18）21=71×3=213取224（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新編第二卷表14.1-18）3.3.4驗(yàn)算帶速v在5~25之內(nèi)，選取合理。3.3.5初定中心距a0和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度如果沒有給定中心距，可按結(jié)構(gòu)要求選取。一般取0.7（12）a02（12）a0=206.5~590，取a0=250帶的計(jì)算長(zhǎng)度可按近似幾何關(guān)系算出。986.79,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新編第二卷表14.1-7取近似的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度1000。3.3.6確定中心距a0由于V帶傳動(dòng)中心距一般均設(shè)計(jì)成可調(diào)的，故a可用下式近似計(jì)算考慮安裝、調(diào)整、補(bǔ)償預(yù)緊力，中心距需要有一定調(diào)整范圍，其大小為0.015241.60.03286.63.3.7驗(yàn)算包角α1α1的計(jì)算公式α1=144.22即包角合理3.3.8確定帶的根數(shù)z由機(jī)械課程設(shè)計(jì)教材表4-3查得：c1=2.07×10-4,c2=3.92×10-3,c3=5.5×10-15,c4=2.55×10-5,L0=1320P0’α(P0+△P1+△P2)=1.99s——i和1之中的大值因此0.58/1.99=0.29取1式中，P0‘——使用條件下，單根V帶所能傳遞的功率——V帶傳動(dòng)允許的最大根數(shù)。3.3.9確定初拉力F00.06（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版第二卷14.1-14）因此求得因此得出結(jié)論：選取Z型帶，一根，長(zhǎng)度為10003.3.10計(jì)算帶對(duì)軸的壓力Q3.4傳動(dòng)齒輪的選定3.4.1選擇齒輪材料，確定精度及許用應(yīng)力小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217—255大齒輪為45鋼，正火處理，硬度為190—217齒輪精度為8級(jí)：總傳動(dòng)比1390/90=15.44，i帶=3，則齒輪的傳動(dòng)比為m、—分別為端面模數(shù)及法向模數(shù)φa、φd、φm—齒寬系數(shù)—復(fù)合齒形系數(shù)σ—許用接觸應(yīng)力σ—許用彎曲應(yīng)力T1—小齒輪傳遞的額定轉(zhuǎn)矩K—載荷系數(shù)。1.2～2取1.2取Z1=20z1=18.45（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3-5.2）=60（機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)手冊(cè)新版316.2-10）其中：—第i級(jí)載荷應(yīng)力循環(huán)次數(shù)—第i級(jí)載荷作用下齒輪的轉(zhuǎn)速k—齒輪每轉(zhuǎn)一周同側(cè)齒面的接觸次數(shù)—在i級(jí)載荷作用下齒輪的工作小時(shí)數(shù)每天工作5小時(shí)，每年工作360天，使用壽命10年。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3圖16.2-18查得：1=1.072=1.15取1.0=1.0=0.92=1.0根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3圖16.2-17查得：σ1=600σ2=550根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-34可得3.4.2按接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-33可得T1=11357N·初選，暫取β=12°,Φ0.3根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3式16.2-16可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-43可得189.8α20°ααβ則α(αβ)=20.41°基圓螺旋角=()=11.27°根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3式16.2-13可得2.45則a149.18取150=(0.01～0.02)=(0.01～0.02)×150=1.5～3.0取標(biāo)準(zhǔn)值=2兩齒輪齒數(shù)和取147取取實(shí)際傳動(dòng)比修正螺旋角β=11.480與初選接近，不可修正圓周速度3.4.3驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-36可得1.0/100=1.14×23/100=0.26根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3式16.2-12可得動(dòng)載系數(shù)按8級(jí)精度查圖得動(dòng)載系數(shù)齒寬取b1=501=45/46.94=0.96齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱布置，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-40可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-42可得載荷系數(shù)計(jì)算重合度以計(jì)算α20.41°根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3式16.2-15可得εβ>1時(shí)，代入1計(jì)算=()=(11.48°×20.410)=10.780根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-34可得安全3.4.4校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-34可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3圖16.2-23可得1=4.322=3.97根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3式16.2-19可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3式16.2-18可得=0.25+0.750.25+0.75/1.54=0.74根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3圖16.2-26可得,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-47可得取1.0取安全安全3.4.5．齒輪主要幾何參數(shù)5.392,β=11.48023=46.94,取=50,124=253.06=253.06+2×1×2=257.06=253.06-2×1.25×2=248.06取=453.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1選擇軸的材料軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理3.5.2按扭矩初步估算軸端直徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表19.3-1據(jù)表19.3-2=118—107，取=110d1=19.46考慮軸端有一個(gè)鍵槽取=453.5.3初選滾動(dòng)軸承因該軸不需要調(diào)整軸向位置，考慮裝拆調(diào)整方便起見，選用深溝球軸承。根據(jù)軸端尺寸，帶輪的定位方式和軸承的大概安裝位置，初選深溝球軸承軸承606217，寬度19，內(nèi)徑45，外徑85。3.5.4設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)a．兩軸承之間的跨距b．確定軸承的潤(rùn)滑方式與密封方式齒輪圓周速度：由于所以滾動(dòng)軸承采用脂潤(rùn)滑高速軸密封處的圓周速度V由于，所以采用氈圈密封。c．布置軸上零件，設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)安裝和定位的需要，初定各軸段直徑和長(zhǎng)度，各跨度尺寸，作軸的簡(jiǎn)圖如圖（a）3.5.5對(duì)軸進(jìn)行分析，作當(dāng)量彎矩圖a．計(jì)算齒輪所受的各個(gè)分力，繪制空間受力簡(jiǎn)圖根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表16.2-32圓周力軸向力徑向力繪制空間受力簡(jiǎn)圖如圖（b）曲柄盤對(duì)軸的壓力約為50×(90-42)=33.456Nb．將空間力系分解為H和V平面力系，分別求支反力并畫彎矩圖見圖b。，Q×（29.5+38.5+47）2×471H×（38.5+47）×253.06/2=0，×29.52×38.52H×（38.5+47）×253.06/2=0M1987NM23847NM2H0139NM1×38.5=16079M2×47=19629c．求軸的彎矩M，畫彎矩圖見dd．畫軸的扭矩圖見e52843e．求計(jì)算彎矩，畫計(jì)算彎矩圖見f取根據(jù)圖3.1力分析圖3.5.6校核軸的靜強(qiáng)度根據(jù)圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彎矩較大、軸徑較細(xì)的Ⅴ剖面進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)主教材查得Ⅱ剖面的計(jì)算應(yīng)力：安全3.5.7校核軸的疲勞強(qiáng)度a．判斷危險(xiǎn)剖面選擇Ⅱ剖面進(jìn)行驗(yàn)算：Ⅱ剖面所受的彎矩和扭矩大，軸肩圓角處有應(yīng)力集中。45鋼調(diào)質(zhì)的機(jī)械性能參數(shù)：。b．Ⅱ剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核因軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)處理。根據(jù)教材附表查取應(yīng)力集中系數(shù)，絕對(duì)尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù)。根據(jù)：查得：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版3表19.1-1查得：查得：取滿足要求。3.6滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算（低速軸）以知：初選深溝球軸承軸承606217，寬度19，內(nèi)徑45，外徑85?；绢~定動(dòng)載荷41200N，基本額定0.221.99由前面計(jì)算得知：R1166NR244NR1230NR2188N合成支反力：(2Y)=284/(2×1.99)=71N(2Y)=193/(2×1.99)=48N（，）=（71，155）（，）=（48，-36）=155N=48N155/284=0.55>0.22=0.56，=1.9948/193=0.25>0.22=0.56，=1.99軸承承受輕度載荷沖擊,所以取=1.5根據(jù)彎矩合成圖11.5()∵>∴計(jì)算軸承1的壽命壽命足夠3.7鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算偏心輪裝在低速軸軸端，需用鍵進(jìn)行周向定位和傳遞轉(zhuǎn)矩。由前面設(shè)計(jì)計(jì)算得知：偏心輪材料為45鋼，軸的材料為45鋼，偏心輪與軸的配合直徑為45，輪轂長(zhǎng)為22,傳遞轉(zhuǎn)矩528433.7.1.選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇最常用的圓頭（A型）平鍵，因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)中性好，裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)。鍵的截面尺寸由鍵所在軸段的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定，鍵的長(zhǎng)度由輪轂的寬確定，查表得鍵為16×10183