【正文】 ....................................... 20 從動(dòng)輪軸的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 21 鍵的選型 .............................................................................................................. 22 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) .................................................................................................. 22 4 結(jié) 論 .................................................................................................................. 24 參 考 文 獻(xiàn) ....................................................................................................................... 25 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 致 謝 ............................................................................................................................. 26 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前言 輸瓶機(jī)是啤酒工業(yè)生產(chǎn)的必要設(shè)備，完成啤酒生產(chǎn)線上輸送瓶裝啤酒或啤酒瓶的任務(wù)，使特定數(shù)量的瓶子從一單機(jī) 以適當(dāng)速度、最小的功耗和損失、較低的噪音及干擾傳送到另一單機(jī) [1]。我國(guó)的生產(chǎn)線與國(guó)外的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)水平的差距正在逐步的縮小。輸瓶 設(shè)備與理瓶設(shè)備、灌裝設(shè)備、貼標(biāo)設(shè)備、裝箱設(shè)備等關(guān)系密切，是灌裝生產(chǎn)線中不可缺少的一部分。 發(fā)展方向 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)文化需求也在不斷地增加，酒類(lèi)飲料作為人們最喜愛(ài)的飲料之一，其需求量也與日俱增，有需求就會(huì)有供應(yīng)，因此刺激了酒類(lèi)飲料的生產(chǎn)。 （ 3）高效低耗 高效低耗的設(shè)備可以降低生產(chǎn)成本，使生產(chǎn)商們更具有生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力，因此這也是輸瓶機(jī)的一個(gè)重要發(fā)展方向。 選題意義 啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)離不開(kāi)啤酒生產(chǎn)線，啤酒生產(chǎn)線由很多分管不同工序的機(jī)械組成，如理瓶機(jī)、洗瓶機(jī)、殺菌機(jī)、灌裝機(jī)等，如要進(jìn)行生產(chǎn)，必需要有輸瓶機(jī)做為各工序間的連接。 另外，通過(guò)進(jìn)行單列啤酒輸瓶機(jī)的設(shè)計(jì)，可以讓我對(duì)單列啤酒輸瓶機(jī)的設(shè)計(jì)方法有深入的了解，通過(guò)理解、模仿和改進(jìn)這些設(shè)備的設(shè)計(jì)工作，不斷鞏固加深各方面的基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，與實(shí)際應(yīng)用融會(huì)貫通，更 好更熟練地綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各科專(zhuān)業(yè)應(yīng)用知識(shí)。擬選用輸送鏈帶的形式進(jìn)行輸送，輸送鏈帶選用符合 JB／ T 108672021 要求的塑料平頂鏈， 輸送帶上使用導(dǎo)軌規(guī)范瓶子的運(yùn)動(dòng)路徑，同時(shí)，鏈板帶運(yùn)動(dòng)較為準(zhǔn)確，技術(shù)十分成熟，并且平頂鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)化部件，利于鏈帶的維修和更換；外殼和內(nèi)部部件擬使用不銹鋼材料，因?yàn)檩斔蛶弦褂脻?rùn)滑液（本次設(shè)計(jì)擬用肥皂液），所以為防生銹而選用不銹鋼，大大減少了內(nèi)部零件的損耗，提高了產(chǎn)品的使用壽命，不僅實(shí)用并且也比較美觀。 [1][7][8] 在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量采用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，以適應(yīng)時(shí)代的需要和為將來(lái)的工作積累經(jīng)驗(yàn)。 設(shè)計(jì)參數(shù)如下： （ 1）輸瓶量：約 9600 瓶 /小時(shí) （ 2）輸瓶帶線速度： 0 .2 m /s1 2 m /m in ??帶v 根據(jù)水平式輸瓶機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的闡述，主要技術(shù)要求如下： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 （ 1）輸瓶機(jī)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并按經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文件制造。 （ 4）平頂鏈應(yīng)能承受規(guī)定的極限拉伸載荷。單列啤酒輸瓶機(jī)的輸送對(duì)象是啤酒瓶或瓶裝啤酒，它的數(shù)據(jù)信息或物質(zhì)特性直接決定單列輸瓶機(jī)的某些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。啤酒瓶使用玻璃為制作材料，玻璃材料具有易碎的特性，所以它在移動(dòng)時(shí)不能承受太大沖擊震蕩 。 （ 2）傳動(dòng)裝置，由于一般電動(dòng)機(jī)輸出地動(dòng)力轉(zhuǎn)速較高，力矩較低，不能直接用于驅(qū)動(dòng)，所以一般由傳動(dòng)裝置改變了速度，力矩，方向后傳遞給后續(xù)的驅(qū)動(dòng)裝置。 [10]所以潤(rùn)滑裝置的存在是極其必要的，一般低速的輸瓶機(jī)采用肥皂液作為潤(rùn)滑液浸入式潤(rùn)滑就可以滿足要求，高速輸瓶機(jī)由于速度高的原因，必須使用高級(jí)的潤(rùn)滑液以及噴灑式潤(rùn)滑。通 常， 理想的設(shè)計(jì)不是要 得到一個(gè) 最快， 最堅(jiān)固 ，最 精確或者是成本最低的 方案 ，事實(shí)上， 理想的解決方案是性能，壽命和成本 這幾方面能夠達(dá)到 最佳 平衡的方案 。 （ 4） 繪制單列輸瓶機(jī)零件圖 單列輸瓶機(jī)中的非標(biāo)準(zhǔn)件必須要畫(huà)零件圖。其中輸送帶、電機(jī)、減速器、軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，可根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查找國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選型。 本次設(shè)計(jì)擬選用塑料平頂鏈。塑料平頂鏈?zhǔn)抢勉q卷的外徑與鏈輪的齒槽相互嚙合來(lái)完成傳動(dòng)。在此過(guò)程中減速器起到提高轉(zhuǎn)矩降低轉(zhuǎn)速的作用。因此電機(jī)輸出的動(dòng)力具有轉(zhuǎn)矩低、轉(zhuǎn)速高的特性，不能直接用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以系統(tǒng)需要減速機(jī)來(lái)進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換，因此選擇一臺(tái)適當(dāng)?shù)臏p速器是十分重要的。 現(xiàn)確定主動(dòng)鏈輪齒數(shù) z=19 個(gè)，則將數(shù)據(jù)帶入公式 得到： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 )( 3 1191 8 0s in3 8 . 1z1 8 0s in p mmd ????? 齒頂圓最大直徑公式如下： osdd a m a x ???? （ ） 式中： maxad —— 鏈 輪齒頂圓最大直徑， Z—— 齒數(shù)。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 從動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì) 由公式 計(jì)算從動(dòng)鏈輪數(shù)據(jù)，現(xiàn)確定主動(dòng)鏈輪齒數(shù) z=27 個(gè)，則分度圓直徑： )( 2 8271 8 0s in3 8 . 1z1 8 0s in p mmd ????? 據(jù)公式 計(jì)算從動(dòng)鏈輪數(shù)據(jù)，現(xiàn)確定主動(dòng)鏈輪齒數(shù) z=27 個(gè)，則鏈輪齒頂圓最大直徑： )( o o sdd a m a x mm????????? 取齒頂圓直徑為 ad =328（ mm） 將數(shù)據(jù)代入公式 得最大齒根圓直徑 2 3ddd 1fm a x ?? 由上 ： )( 7 6 0 1 mmdri ??? 根據(jù)中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB／ T 108672021，齒槽中心分離量 s 取 ，齒寬取 。軸的設(shè)計(jì)與這些安裝在軸上的零部件有關(guān)。心軸又分為固定心軸（工作時(shí)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)）和轉(zhuǎn)動(dòng)心軸（工作時(shí)軸轉(zhuǎn)動(dòng)）。 軸設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則是，在 滿足結(jié)構(gòu)要求和強(qiáng)度、剛度要求的條件下，設(shè)計(jì)出尺寸小、重量輕、安全可靠，工藝上經(jīng)濟(jì)合理，便于維護(hù)檢修的軸。 材料選取 由 章節(jié)得知，啤酒是液體飲料，所以啤酒生產(chǎn)線所在車(chē)間往往潮濕度較大，導(dǎo)致金屬零部件比較容易發(fā)生銹蝕，因此，本次設(shè)計(jì)的主動(dòng)輪軸材料擬選用1Cr18Ni9Ti 不銹鋼，因受力較小，使用要求不高，因此不作熱處理。 （ 3）兩周相對(duì)位移的大小與方向。 一般來(lái)說(shuō)金屬制造的不需潤(rùn)滑的聯(lián)軸器是比較可靠，需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器，由潤(rùn)滑的完善程度決定其性能，且有可能污染環(huán)境。一般的彈性元件聯(lián)軸器如彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器等由于具有良好的綜合性能，廣泛的適用于普通的中小功率傳動(dòng)系統(tǒng)上。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 nca TKTT ?? （ ） 式中： caT 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 mn? ； T理論轉(zhuǎn)矩 mn? ； nT 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 mn? ； K工礦系數(shù) 查機(jī)《械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 K=，所以 ）（ ca ???? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)該小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件來(lái)說(shuō)，由于計(jì)算轉(zhuǎn)矩較小，經(jīng)查找《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的型號(hào)，滿足要求的型號(hào)較多，現(xiàn)選用 GY2型聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑 mm25d1 ? ，故該軸與聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器 連接部的直徑為 聯(lián)d =25mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=44mm。 (2)軸承的轉(zhuǎn)速 在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對(duì)類(lèi)型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速達(dá)到較高水平時(shí)，才會(huì)有比較明顯的影響。此時(shí)，應(yīng)采用具有調(diào)心能力的調(diào)心軸承或帶座外球面球軸承。在軸承座沒(méi)剖分面并且必須沿軸向安裝和拆卸時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選取內(nèi)外圈可分離的軸承。下面計(jì)算基本額定動(dòng)載荷： 公式： CrPff fff Tn dmh ??C （ ） 式中， C—— 基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值； P—— 當(dāng)量動(dòng)載荷； hf 壽命因數(shù) nf 速度因數(shù) mf 力矩載荷因數(shù) df 沖擊載荷因數(shù) Tf 溫度因數(shù) Cr基本額定動(dòng)載荷 查《機(jī)械工程手冊(cè)》得 hf =， nf =， mf =， df =， Tf =1 由式 計(jì)算得 ）（ ????? 下面計(jì)算額定靜載荷： r0000 CPSC ?? （ ） 式中： 0C 基本額定靜載 荷計(jì)算值 0P 當(dāng)量靜載荷 0S 安全因數(shù) r0C 基本額定靜載荷 由式 計(jì)算得： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 N) 0 （??? 經(jīng)過(guò)查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表，選擇 6006 型深溝球軸承就可滿足需求。 2)根據(jù)所選軸承的數(shù)據(jù)： 6006 的尺寸為 135530d ????? BD ，所以確定mm15L VIIIVII ? ， VIIIVIId =30mm。已知齒輪輪轂寬 ，為使套筒端面可靠地押金齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 mm39L VIV ? ，齒輪右端采用軸肩定位 h,故取 h=3mm，則軸環(huán)的直徑為濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 VIVd =44mm，長(zhǎng)度為 VIVL =5mm。 圖 軸的各軸段與各軸段直徑直徑 （ 4)確定軸上