【正文】 由于時(shí)間的關(guān)系和能力的限制，在設(shè)計(jì)中難免 存在錯(cuò)誤和不足，懇請(qǐng)老師的批評(píng)和指正。及時(shí)更換各種損壞件，如密封件、瓶子輸送零部件以及傳動(dòng)件中的易損件。 與主機(jī)配套的設(shè)備，如電控箱、氣液控制箱等一般另外安裝。 又已取定，則所需軸承應(yīng)具有的額定動(dòng)載荷 C(單位為 N)可根據(jù)式 )()(6010 6 hCnLh ???計(jì)算得出： ?639。需要減小軸向尺寸，可選擇窄系列軸承。 (d)如果載荷有沖擊、振動(dòng)時(shí)，宜選用滾子軸承。 滾動(dòng)軸承選擇 原則 選擇滾動(dòng)軸承可以參考以 下原則： (a)在無(wú)特殊要求的情況下，可按軸承承受的載荷的方向、大小、性質(zhì)酸則軸承類型。 (4)選擇 大 齒輪齒數(shù)為 2 40z ? ，初定 2u? ，則1 40 20z u?? ? ?3 211 (1 )t EtR R HKT Zdu? ? ???? ??? ?? (510) 參數(shù)值確定： (1)初選載荷系數(shù) tK =； (2)計(jì)算大齒輪的轉(zhuǎn)距 5 5 3119 . 5 5 1 0 / 9 . 5 5 1 0 0 . 7 2 3 / 4 0 0 5 . 0 9 1 0T P n N m m? ? ? ? ? ? ? ?； (3)查 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 通常取 取齒寬系數(shù) R? =1/3； (4)查 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 表 106取 1/ 2EZ ? ； (5)由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 圖 1021d 按齒面硬度中 查得 小 齒輪的 接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hl im 1 600 MPa? ? ； 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hl im 2 550 MPa? ? ； (6) 由式 160 hN n jL? 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 24 811824006 0 6 0 1 2 4 3 0 0 1 5 8 . 6 4 1 034 . 3 2 1 0hN n jLN? ? ? ? ? ? ? ? ??? (7) 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 圖 1019查的接觸疲勞壽命系數(shù) 120. 93 0. 95H N H NKK??； (8)計(jì)算接觸疲勞 許用 應(yīng)力 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,由 式 ? ? limNK S?? ? 得 ? ?? ?1 l i m 112 l i m 220 . 9 3 6 0 0 5 2 2 . 50 . 9 5 5 5 0 5 5 8H N HHH N HHH M P aSH M P aS????? ? ? ?? ? ? ? (1)試計(jì)算 小 齒輪分度 圓 直徑 1td ，代入 ? ?H? 中較小值 ? ?3 3223112 21 . 3 5 . 0 9 1 0 1 8 9 . 82 . 9 2 2 . 9 2 3 6 . 0 811( 1 0 . 5 ) 5 2 2 . 5( 1 0 . 5 ) 233t EtR R HKT Zd m mu? ? ??? ?? ??? ? ? ? ??? ??? ???? ? ? ? (2)計(jì)算 圓周 速度 11 3 6 . 0 8 4 0 0 0 . 2 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 3tdnv m s? ? ??? ? ?? ? ? (3)計(jì)算齒寬 b 21 1 1 53 6 . 0 8 1 3 . 4 52 3 2R t R ub R d m m?? ?? ? ? ? ? ? (4)計(jì)算齒寬與齒高之比 /bh 模數(shù) 11/ 44 .5 7 / 20 1. 8ttm d z m m? ? ? 齒高 2 .2 5 2 .2 5 1 .8 4 .0 5th m m m? ? ? ? / 1 3 .4 5 / 4 .0 5 3 .3 2bh ?? (5)計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) /v m s? ,8級(jí)精度 ,由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 圖 108 查的動(dòng)載系數(shù) VK = 由 《機(jī) 械設(shè)計(jì)（第七版）》 取 齒間載荷分配系數(shù) ????； 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 表 102查得使用系數(shù) 1AK? 負(fù)壓自動(dòng)灌裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 查得齒向載荷分布系數(shù)可按下式計(jì)算： 1 .5F H H beK K K? ? ??? 式中 HbeK? 是軸承系數(shù)，可從 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 表 109 中查取 beK ? ? 。 1. 84 4SSYY???? (7)計(jì)算大、小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較： ? ?? ?1112222. 52 1. 62 5 0. 01 2133 9. 292. 13 2 1. 84 4 0. 01 4527 1. 43FSFFSFYSYS???????????? 大齒輪數(shù)值大 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 22 ? ?3112 Fa SadFYYKTmZ????? ???? = 3 422 1 .5 9 1 3 0 .5 1 0 0 .0 1 4 5 3 .4 40 .6 2 4 mm? ? ? ??? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 ,由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力 ,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān) ,可取 彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1 mm? ，算出小齒輪齒數(shù) 11 1 0 1 .7 3 4 293 .5dZ m? ? ? 大齒輪齒數(shù) 21 6 29 17 4Z i Z? ? ? ? （ 1） 計(jì)算分度圓直徑： 11222 9 3 .5 1 0 1 .51 7 4 3 .5 6 0 9d Z m m md Z m m m? ? ? ?? ? ? ? （ 2） 計(jì)算中心距： 12( ) / 2 ( 10 1. 5 60 9) / 2 35 5. 25a d d m m? ? ? ? ? （ 3） 計(jì)算齒輪寬度 1 0 . 6 1 0 1 . 5 6 0 . 9db d m m?? ? ? ? 取 2165 70BB??； 4112 2 3 0 . 5 1 0 6 0 0 9 . 8 51 0 1 . 5t TFNd ??? ? ? 1 6 0 0 9 . 8 5 9 8 . 6 8 1 0 06 0 . 9AtKF N m mb ?? ? ? 合適 所以，總體符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)加工和安裝精度高時(shí)， 可取大些；對(duì)開(kāi)式傳動(dòng)可取 m? =8～ 15 ；對(duì)重栽低速齒輪傳動(dòng)，可取 m? =20～ 25。變速箱中換檔齒輪常 取 a? =～ ?！?15176。 圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的原則： 齒輪傳動(dòng)的承載能力，需要根據(jù)在設(shè)計(jì)壽命期間出現(xiàn)破壞形式的幾率 ,不超過(guò)所要求的失效幾率來(lái)確定。1 132 63180 180 120245ddLL a? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 故主動(dòng)輪上的包角合適 . (6)計(jì)算 V 帶的根數(shù) z 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》式 (822)知 : 00()caLpz p p K K?? ?? (54) 由 n1=1400r/min、 1 63dd mm? 、 2i? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表 85a 和表 85b得 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 00000 .2 50 .0 3()caLP KWP KWpzp p K K????? ?? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表 88 得 ? ? ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表 82得 1?LK則 ( ) 1z ??? ? ? 取 z =5 根。由于電動(dòng)機(jī)的功率為 ，所以選擇該型號(hào)的減速器符合要求 [2]。低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的極數(shù)多，外廓尺寸及重量陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 都較大，幾個(gè)高，但可使傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及尺 寸較??；高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)則相反。通常對(duì)在變載荷作用下，穩(wěn)定、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，要求所選用的電動(dòng)機(jī)的 額定功率稍大于工作機(jī)功率。故我們可采用蝸輪 蝸桿裝置來(lái)對(duì)灌裝機(jī)進(jìn)行調(diào)高。 在本設(shè)計(jì)中，我們采用的是機(jī)械式的托瓶機(jī)構(gòu)。 托瓶機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、機(jī)械與氣動(dòng)組合式等三種結(jié)構(gòu)形式。箱內(nèi)設(shè)有浮子，它隨液位的波動(dòng)而在限定的范圍內(nèi)上浮或下沉，從而封閉或開(kāi)放進(jìn)液孔，以保持適當(dāng)?shù)囊好娓叨?。所以，設(shè)計(jì)中應(yīng)在滿足被供送瓶罐的外形尺寸、星型撥輪節(jié)距及生產(chǎn)能力等的條件下，合理確定螺杠直徑及長(zhǎng)度、螺旋線旋向及組合形式、螺旋槽軸向剖面幾何形狀和星型撥輪尺廓曲線，進(jìn) 而校核瓶罐受螺杠、導(dǎo)向板、輸送帶等綜合作用能否達(dá)到給定的速度和間距，減輕沖擊、震動(dòng)、卡滯現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)可靠運(yùn)動(dòng)。 (4)確定啟閉閥門的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)閥門在閥體中所處的位置及其啟閉結(jié)構(gòu)。 當(dāng)瓶子下降時(shí)，由于壓縮彈簧的作用使灌裝頭與滑套重新封閉。 常壓法灌裝閥 (a)控制液位定量式常壓法灌裝閥 (b)定量杯定量式常壓法灌裝閥 等壓法灌裝閥 根據(jù)等壓灌裝工藝過(guò)程，灌裝時(shí)需先打開(kāi)氣門充氣等壓，然后打開(kāi)液門回氣。 該類型的灌裝機(jī)由于采用直線移動(dòng)和多缸的結(jié)構(gòu)形式，所以其占地面積大，使得其結(jié)構(gòu)過(guò)大，同時(shí)多缸結(jié)構(gòu)對(duì)負(fù)壓值要求較高，使用范圍小。旋轉(zhuǎn)型是指瓶子隨灌裝閥一起做等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行灌裝。對(duì)于稱重式常壓灌裝，灌裝閥靠電磁閥控制，當(dāng)容器被輸送至瓶托并與閥對(duì)中后，傳感器打開(kāi)電磁灌裝閥進(jìn)行充液，由瓶托下的機(jī)械秤或電子秤進(jìn)行灌裝稱量，達(dá)到指定重量后，機(jī)械秤或電子秤控制的傳感器關(guān)閉電子灌裝閥，完成灌裝過(guò)程。要改變灌裝量，只需調(diào)節(jié)活塞的行程。這種方法，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。此法適合灌裝低粘度不含氣的液料，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但灌裝速度較低。 (二 )進(jìn)液抽氣。 (二 )進(jìn)液回氣。隨著灌裝頭數(shù)的增加，灌裝能力也不斷的提高，一些機(jī)型已超過(guò) 30000 瓶 /小時(shí)的生產(chǎn)率。直線型灌裝機(jī)普遍為間歇?jiǎng)幼魇綑C(jī)型，包裝容器運(yùn)行至灌注部位有一個(gè)停歇?jiǎng)幼?，等待灌注，其效率相?duì)旋轉(zhuǎn)型要低，但灌裝平穩(wěn)，不易溢出，包裝質(zhì)量較易保證，而且相對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)型而言，其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。 控制智能化。電子灌裝閥灌裝技術(shù)迅速發(fā)展是大勢(shì)所趨。 (6)動(dòng)力機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng)力機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制元件，使之實(shí)現(xiàn)預(yù)定動(dòng)作的裝置系統(tǒng)。 (a)能增加花色品種，改善產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力； (b)能 改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境； (c)能節(jié)約原材料，減少浪費(fèi)，降低成本； (d)能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新。 實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代包裝工業(yè)，將會(huì)更好地適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需要，更加合理地利用勞動(dòng)力，為社會(huì)多創(chuàng)造財(cái)富 [9]。通常由機(jī)、電、光、 液、氣等多種形式的傳動(dòng)、操縱、控制以及輔助等裝置組成。目前國(guó)外灌裝機(jī)使用的電子閥有三種形式：探針式（液位傳感器）電子閥、配置電磁流量計(jì)的電子閥、配置定量筒的電子閥。目前包裝機(jī)械廠家普遍使用 PLC動(dòng)力負(fù)載控制器，雖然 PLC 彈性很大，但仍未具有電腦（含軟件）所擁有的強(qiáng)大功能。 在自動(dòng)化食品包裝線上，灌裝與封蓋通常作為一體機(jī)型設(shè)計(jì)，而且洗瓶、灌裝和封蓋三合一機(jī)型也得到開(kāi)發(fā)應(yīng)用，這樣既可以使包裝工序緊湊，有可以降低食品在傳輸過(guò)程中受到二次污染的可能性。 液體灌裝機(jī)的分類 按灌裝閥的灌裝原理分類 (a)等壓灌裝機(jī) (b)負(fù)壓灌裝機(jī) (c)常壓灌裝機(jī) (d)壓力灌裝機(jī) (e)容積式壓力灌裝 機(jī) (f)稱重式定量灌裝機(jī) 按灌裝閥的排列型式分類： (a)直線式灌裝機(jī) (b)回轉(zhuǎn)式灌裝機(jī) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 按包裝容器分類： (a)玻璃瓶灌裝機(jī) (b)聚酯瓶灌裝機(jī) (c)金屬二片易拉罐灌裝機(jī) (d)金屬三片易拉罐灌裝機(jī) (e)復(fù)合紙包裝灌裝機(jī) 按包裝容器的封口形式分類 (a)皇冠蓋壓封灌裝機(jī) (b)塑料蓋壓封灌裝機(jī) (c)塑料蓋擰封灌裝機(jī) (d)鋁質(zhì)扭斷蓋壓紋封口灌裝機(jī) (e)易拉罐二重卷邊封口灌裝機(jī) (f)三（四）旋蓋旋封灌裝機(jī) (g)錫箔熱封灌裝機(jī) (h)軟木塞壓封灌裝機(jī) (i)壓塞 — 塑料蓋擰封灌裝機(jī) (j)錫箔熱封 — 塑料蓋擰封灌裝機(jī) 灌裝與定量的基本方法 灌裝方法 由于液料的物理化學(xué)性質(zhì)各有差異，灌裝時(shí)就有不同的灌裝要求。 (三 )停止進(jìn)液。 (三 )停止進(jìn)液。 (5)壓力法灌裝 壓力灌裝是借助機(jī)械或氣液壓等裝置控