【正文】 5 167。 錐齒輪 ................................................... 7 3. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................... 8 167。 軸承計(jì)算 .................................................... 23 167。 聯(lián)軸器的計(jì)算 ............................................ 27 4. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及潤滑 .......................................... 28 5. 設(shè)計(jì)總結(jié) ................................................... 31 6. 參考文獻(xiàn) ................................................... 32 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 32 頁 1. 香皂包裝機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)書 167。 原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求 生產(chǎn)率為每分鐘 50100 件。注：如果 是 1 個(gè)人獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的，只需要關(guān)鍵零件的零件圖 2 張 . 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁 共 32 頁 2. 香皂包裝機(jī)傳動(dòng)方案 167。包裝完的香皂，被推到出料鏈輪上，被運(yùn)送到設(shè)計(jì)位置。同時(shí)，由錐齒輪完成垂直軸的傳動(dòng)， 由鏈輪完成相距較遠(yuǎn)的兩根軸的傳動(dòng)，由齒輪完成相距較近的和傳動(dòng)比要求較高的軸之間的傳動(dòng)。 Y 系列電動(dòng)機(jī)具有高效、節(jié)能、噪聲小、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)，安裝尺寸和功率等級符合國際標(biāo)準(zhǔn)（ IEC），適用于無特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備，如機(jī)床、鼓風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)以及農(nóng)用機(jī)械和食品機(jī)械。 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pd 為 RWd PP ?? 式中： PW—— 工作機(jī)所需輸入功率（ kw）； η R—— 傳動(dòng)裝置總效率。 帶傳動(dòng) 選取電 機(jī)轉(zhuǎn)速 n 電動(dòng)機(jī) =1390r/min，根據(jù)轉(zhuǎn)速需要，擬通過帶輪把轉(zhuǎn)速降到 n 帶輪=480r/min，則可知帶輪傳動(dòng)比 [1]： ??? m in/480 m in/390r1ni rn帶輪電動(dòng)機(jī)帶輪 167。 減速箱 轉(zhuǎn)速需求： 合蓋子機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速及行程中： 第一步轉(zhuǎn)速： n=1r/=4r/s=240r/min 第二部轉(zhuǎn)速： n=1r/=4r/s=240r/min 第三步轉(zhuǎn)速： n=1r/=4r/s=240r/min 第四步轉(zhuǎn)速： n=1r/=4r/s=240r/min 抽紙不完全輪： n=1r/=抽紙輪轉(zhuǎn)速：為減少變速箱輸出轉(zhuǎn)速數(shù)取 n=4r/s 鏈輪轉(zhuǎn)速：暫時(shí)選為 ，根據(jù)后面鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)在進(jìn)行修 正。 167。 167。 3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d 。 由 1d =90mm和 In =1390r/min，查表 84a 得： 0P = 根據(jù) 1n =1390r/min， i = 和 Z 型帶，查表 84b 得： 0P? =。 計(jì)算壓軸力 pF 壓軸力的最小值為 min)( pF NNFz 6 3 . 7 52501s i n33122s i n)(2 01m i n0 ?????? ? 帶型 基準(zhǔn)直徑 /mm 帶速v/m/s 基準(zhǔn)長度mmLd / 包角? V帶根數(shù)z 最小壓軸力min)( pF /N 1d 2d Z 90 261 1120 150o 2 表 31 V 帶相關(guān)參數(shù) 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁 共 32 頁 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）帶輪的材料 由于減速器的轉(zhuǎn)速不是很高，故選用 HT150 型。為了使 V帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，將 V帶輪輪槽的工作面的夾角做成小于 40 度，選擇 38 度。 齒輪計(jì)算 圓柱直齒數(shù)： Z1=17， Z2=34[1] 選定齒輪類型、精度、材料、齒數(shù) 1）按表 108，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，選擇 7 級精度。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 由公式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 根據(jù) v= m/s， 7 級精度，查圖 108 得動(dòng)載系數(shù) vK =1； 直齒輪， 1?? ?? FH KK ； 查表 102 得使用系數(shù) AK =； 由表 104 用插值法查得 7 級精度、小齒輪相對于支承非對稱布置時(shí)， ?HK =； 查圖 1013 得 ?FK =； 故載荷 系數(shù) K= AK vK ?HK ?HK =1 1 1 = 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 3311 . 4 1 72 3 . 3 ???tt KKdd = 7）計(jì)算模數(shù) m 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 共 32 頁 1 .4 1172 3 .9 711 ??? zdm 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（ 105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ? ?3 2112 Fd saFaz YYKTm ??? （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）查圖 1020c 得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1FE? =500MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限2FE? =380MPa； 2）查圖 1018，取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1FNK =， 2FNK =； 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 ? ?FSaFaYY? 11 = ?? ? ?FSaFaYY? 22 = 6 9 3 8 6 4 6 ?? 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 共 32 頁 大齒輪的數(shù)值大。 直齒錐齒輪： 壽命為 5 年（每年按 300 天計(jì)算） 傳動(dòng)功率： P 錐 =P3 軸承齒 ??= = kw 錐齒輪用于轉(zhuǎn)換方向 : ??? 90 ??20? 選擇齒輪材料和精度等級 （ 1）查表 101 選擇齒輪材料為 45 號調(diào)質(zhì)鋼，大小齒輪 都選擇硬度為 250HBS。 mm) 3）由表選取齒寬系數(shù) ?R? 4）確定彈性影響系數(shù)查表 106 得 ZE= 21MPa 5）確定區(qū)域載荷系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng) ZH= 6）由公式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 軸的計(jì)算 第一根軸的計(jì)算： （ 1）第一根軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩： P1= kw、 n 軸 1=480 r/min、 1T = N （ 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）裝配方案如下圖所示 圖 31 第一根軸的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1 為了滿足 V帶輪的軸向定位要求， III 軸段右端需制出一軸肩，故 I 段直徑?Id 19mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=42 mm。已知齒輪寬度為 30 mm，通常為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此處軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，此處使用齒輪軸則不必考慮。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求 ，取端蓋的外端面與大帶輪右端面間的距離為20 mm，故取 mmlII 40? 。按 d=19mm 查表 61 得平鍵截面 b h=6mm 6mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，查文獻(xiàn) [1]表 6— 1，選擇標(biāo)準(zhǔn) 超度系列，L=40mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合 ,查文獻(xiàn) [7]，選擇配合為 67kH 。 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NFNF NHNH 1 4 1 .1,1 9 0 .5 21 ?? NFNF NVNV 5 1 .3 4,6 9 .3 6 21 ?? 彎矩 M mmNM H ?? mmNM V ?? 總彎矩 mmNM ???? 9 6 8 0 . 63 3 1 1 . 99 0 9 6 . 4 22 扭矩 T mmNT ?? 表 3— 6 軸上載荷分布 表 （ 6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核該軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度 。因此 ?ca? ? ?1?? ，故安全。因此?ca? ? ?1?? ，故安全。 NYFFNYFF rdrd 3 9 . 1 5 0 . 12,5 3 . 2 0 2 . 72 2211 ???????? 因?yàn)橥饧虞S向載荷為 0，且 21 dd FF ? ，所以 1aF = 2aF = 1dF =。 滾動(dòng)軸承的潤滑 1）潤滑方式的選擇 滾動(dòng)軸承的潤滑方式，通常根 據(jù)速度因數(shù) dn 值（ d 為軸承內(nèi)徑， n 為軸承工作轉(zhuǎn)速）來選擇，見文獻(xiàn) [7]表 13— 10。 2）潤滑劑的選擇 滾動(dòng)軸承的潤滑劑，取決于軸承類型、尺寸和運(yùn)轉(zhuǎn)條件。 r 鍵的計(jì)算 鏈輪裝在主軸軸端，需用鍵進(jìn)行周向定位和傳遞轉(zhuǎn)矩。 2）、圓頭普通平鍵， b h L=6 6 28 材料為鋼，由表 62 查得許用擠壓應(yīng)力 ? ? 120100p ?? MPa ? ?pp M P ak l dT ?? ???? ????? 1 2 . 119223 107 . 5 6 0 42102 33 ，故滿足強(qiáng)度要求。 2）、圓頭普通平鍵， b h L=6 6 36 材料為鋼，由表 62 查得許用擠壓應(yīng)力 ? ? 120100p ?? MPa 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁 共 32 頁 ? ?pp M P ak l dT ?? ???? ????? 8 . 819303 107 . 5 6 0 42102 33 ，故滿足強(qiáng)度要求。 + + 第三根軸 5 525 0 177。 + + 表 3— 8 軸承型號及潤滑選擇 167。 聯(lián)軸器的計(jì)算 用聯(lián)軸器連接的兩軸，由于制造和安裝誤差、受載后的變形、軸承磨損以及溫度變化等因素的影響，往往不能不能保證嚴(yán)格的對中，兩軸間會(huì)產(chǎn)生 一定程度的相對位移或偏斜等誤差。 （ 2）撓性聯(lián)軸器：它允許并能補(bǔ)償兩軸間的相對位移，按補(bǔ)償偏移的方式不同可分為無彈性原件撓性聯(lián)軸器和有彈性元件撓性聯(lián)軸器。 m，許用最大轉(zhuǎn)速為7600 r/min ，周徑為 1219 mm之間，故合用。 n 值都小于 10 410? mm （ 2）箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號 結(jié)構(gòu)尺寸 /mm 下箱座壁厚 δ 10 上箱蓋壁厚 δ 1 10 下箱座剖分面處凸緣厚度 b 20 上箱蓋剖分面處凸緣厚度 b1 20 地腳螺栓底腳厚度 P 箱座、箱蓋上的肋厚 m， m1 9,10 軸承旁凸臺的高度、半徑 h, Rδ 44,20 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1 M12 軸承旁聯(lián)螺栓通孔直徑 39。 俗話說“ 紙上得 來終覺淺，絕知此事要躬行。完成的主要工作有： 1. 確定了總體方案、包裝工藝，物料的運(yùn)動(dòng)方式采用垂直與水平相結(jié)合的方式，從而縮短了機(jī)器的尺寸； 2. 設(shè)計(jì)了香皂上料機(jī)構(gòu)，通過鏈輪對香皂進(jìn)行定量輸送； 3. 設(shè)計(jì)了裝盒機(jī)構(gòu)，將香皂裝入紙盒內(nèi)，同時(shí)完成紙盒的折疊封合； 4. 確定傳動(dòng)方案，計(jì)算各處的傳動(dòng)比和速