【正文】 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我得到了劉魯寧老師的悉心指導(dǎo)。在主動輪軸與減速器以及減速器與電動機(jī)之間采用剛性聯(lián)軸器進(jìn)行連接。 傳動齒輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)電機(jī)與減速器的尺寸，當(dāng)電機(jī)與減速器和設(shè)計(jì)的支架安裝好時，減速器軸與主動鏈輪軸間有 250mm 的垂直軸間距，此處擬采用兩個同樣分度圓直徑的齒輪來傳動動力，由于中心距為 250mm，所以齒輪分度圓直徑為 250mm，齒數(shù)選取 25，模數(shù)選 10，壓力角選取 20186。 由于輪軸最小的直徑確定為 25mm，大大超過了理論上被允許的最小直徑，同時輪軸軸長度較短，負(fù)載不大，所受轉(zhuǎn)矩，彎矩都比較小，所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此軸完全符合使用要求。而其左端應(yīng)有軸肩對軸承進(jìn)行定位由于軸肩高度，所以取 VIIVId =36mm。安裝于長軸上的軸承，為方便安裝，可以選取內(nèi)圈為圓錐孔的軸承。軸承樣本中列入了各種類型與各種尺寸軸承的極限轉(zhuǎn)速值。 本次設(shè)計(jì)中的電機(jī)與減速器連接處選用普通的剛性聯(lián)軸器就可以滿足傳動要求。 在安裝調(diào)試的過程中，很難保證 兩軸是準(zhǔn)確對中的，或工作時，兩軸間會產(chǎn)生較大的相對位移的時候，應(yīng)選取撓性聯(lián)軸器。 軸的設(shè)計(jì)程序如下。所以， 在軸的設(shè)計(jì)中，不能僅考慮其本身，還必須要考慮裝在軸上的零部件。 注： maxad 是指鏈輪齒與鏈板地面將開始發(fā)生碰撞的齒頂圓直徑。驅(qū)動軸帶動主動鏈輪轉(zhuǎn)動，由主動鏈輪帶動平頂鏈運(yùn)行，平頂鏈上載有啤酒瓶或啤酒，并由平頂鏈拖動啤酒瓶或啤酒運(yùn)動，在鏈輪運(yùn)行過程中由鏈槽規(guī)范平頂鏈的運(yùn)動，避免其發(fā)生跑偏現(xiàn)象，同時在單列輸瓶機(jī)左右設(shè)有輸送導(dǎo)軌以避免啤酒瓶的跑偏或者掉落。塑料平頂鏈?zhǔn)怯梢幌盗械木哂袠?biāo)準(zhǔn)規(guī)定寬度的平板鏈節(jié)組成。選取適當(dāng)比例，合理布置視圖位置，在確定這些零件的 尺寸、公差和技術(shù)條件時，應(yīng)注意使其滿足單列輸瓶機(jī)的總裝圖要求。 （ 6）機(jī)架，機(jī)架用來支撐容納各裝置，使輸瓶機(jī)安穩(wěn)的固定于地面。根據(jù)實(shí)際調(diào)查得知，一瓶成品啤酒的重量約為。 （ 5）輸瓶機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證不用取下傳動軸就能方便的檢查和潤滑有關(guān)零部件、更換減速器和電動機(jī)及張緊平頂鏈。 設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重以下重要要素： （ 1）輸瓶速度，輸瓶時應(yīng)具備適當(dāng)?shù)妮斊克俣?，以使機(jī)器維持良好的生產(chǎn)秩序； （ 2） 平穩(wěn)的輸送，輸瓶機(jī)的輸送平穩(wěn)，可以有效的減少沖擊、噪音等問題； （ 3）適當(dāng)?shù)募庸こ杀?。在設(shè)計(jì)過程中，可以加深畫法幾何與機(jī)械制圖的知識、提高手工繪圖計(jì)算機(jī)繪圖的能力，理解和掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和基本過程，了解設(shè)備設(shè)計(jì)的一般流程和工作方法。 （ 4）靈活性更強(qiáng) 在機(jī)械產(chǎn)品不斷升級換代的今天，產(chǎn)品的兼容性也受到了重視，購 買輸瓶機(jī)的用戶希望機(jī)器可以大量生產(chǎn)的同時， 可以靈活的應(yīng)對未來的需要。 據(jù) 調(diào)查 , 國外瓶裝生產(chǎn)線的效率大多都超過 80 % , 而我國國標(biāo)規(guī)定的僅為70 % 。單列輸瓶機(jī)是輸瓶機(jī)的一種，可以用于貼標(biāo)、灌裝、清洗等工序。 該輸瓶機(jī)采用平頂輸送鏈進(jìn)行輸送，在平頂鏈上方使用導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)酒瓶的穩(wěn)速線性運(yùn)動。瓶裝線即使配備最好的單機(jī) ,由受過高度培訓(xùn)的人員操作 ,其狀況也難令人滿意。 經(jīng)過查閱了大量文 獻(xiàn) [2][3][4][5][6]，梳理分析了解到，未來輸瓶機(jī)的發(fā)展方向應(yīng)該包括以下幾點(diǎn)： （ 1）高速化 輸瓶機(jī)的輸送速度可以影響產(chǎn)量，在生產(chǎn)商追求高產(chǎn)的今天，輸送速度已經(jīng)成為濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 輸瓶機(jī)的一條重要指標(biāo)。因此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇單列啤酒輸瓶機(jī)作為設(shè)計(jì)題目。單列輸瓶機(jī)的鏈輪及輪軸等零部件涉及配合和輸送性能，所以加工要求比較高，其余都是標(biāo)準(zhǔn)件與普通零部件，加工要求不高。 （ 2）平頂鏈的形式有單鉸鏈?zhǔn)胶碗p鉸鏈?zhǔn)絻煞N。 其基本標(biāo)準(zhǔn)外形如圖 。 （ 4）啤酒瓶導(dǎo)向裝置，為保證啤酒瓶的運(yùn)動方向，防止跑偏和歪倒，必須在輸瓶機(jī)兩側(cè)，鏈板帶上方安裝導(dǎo)軌，規(guī)范啤酒瓶的運(yùn)動，使其單行排列沿直線輸送。 （ 2） 確定單列輸瓶機(jī)的結(jié)構(gòu)方案，其內(nèi)容如下 擬選用 輸送鏈帶加導(dǎo)向?qū)к壍男问竭M(jìn)行輸送，外殼和內(nèi)部部件擬使用不銹鋼材料，零件盡量使用標(biāo)準(zhǔn)化部件或通用部件，有利于降低生產(chǎn)成本并便于產(chǎn)品的維護(hù)，提高產(chǎn)品競爭力。 輸送帶選擇 輸送帶是本機(jī)執(zhí)行裝置中的重要部件，它直接與啤酒瓶接觸，拖動啤酒瓶運(yùn)動，其材料與外形 尺寸的選擇十分重要。 電機(jī)的選取 動力裝置是任何機(jī)械所不可缺少的部分，該單列啤酒輸瓶機(jī)擬選用電動機(jī)提供動力，選擇電機(jī)之前，首先計(jì)算輸送機(jī)構(gòu)輸送時的輸出功 率。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 傳動比 i=80 高速軸許用輸入功率 pP1 = 高速軸轉(zhuǎn)速不大于 1500r/min 下面驗(yàn)算帶速： 計(jì)算裝備 NGWS4218I JB372384 之后的平頂鏈帶速： ）（分度電機(jī)‘ 帶 m / ??????? ?v %5%5%1 0 0 ????帶帶‘ 帶 v vv 與額定帶速相比，偏差小于等于 5%，所以此減速機(jī)可以使用。 主動輪軸的初步設(shè)計(jì) 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，根據(jù)其闡述，軸是重要的機(jī)械零件之一。 軸的設(shè)計(jì)包括軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軸的計(jì)算。 選擇一種合適的聯(lián)軸器類型可以考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小與性質(zhì)以及對減震或緩沖功能的要求 比如，大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器；存在較嚴(yán)重的沖擊載荷或要求消除軸的扭轉(zhuǎn)振動的傳動，可以選用輪胎式的聯(lián)軸器等有彈性緩沖功能的聯(lián)軸器。 （ 5）聯(lián)軸器的制造、安裝維護(hù)、成本。選擇軸承類型時應(yīng)考慮如下主要因素： (1)軸承的載荷 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。 滾子軸承對軸承的內(nèi)外圈偏斜十分敏 感，這種軸承偏斜時的承載能力甚至低于球軸承因此在軸的剛度和軸承座的孔支撐能力較低些時或偏轉(zhuǎn)力矩較大時，應(yīng)該盡量的濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 避免使用這類軸承。 （ 1）擬選用的裝配方案的簡 易示意圖，如下圖 圖 裝配方案簡易示意圖 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）與聯(lián)軸器連接的軸段的尺寸確定 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， III 軸段需要制出一軸肩，故取 IIIII段的直徑 IIIId =28mm，左方用軸端擋圈定位，按軸段直徑去擋圈直徑 D=30mm，半聯(lián)軸器長度 L=44mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 III的長度應(yīng)該比 L短一些，現(xiàn)取 IIIL =40。至此已確定所有軸段的長度。為保證良好的對中性，故選用輪轂與軸的配合為6n7H。隨后根 據(jù)所掌握的文獻(xiàn)資料以及自身具備的專業(yè)知識，借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式，經(jīng)過計(jì)算、選型與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出了一臺比較合理的單列輸瓶機(jī)，該輸瓶機(jī)可以滿足啤酒生產(chǎn)線中某些需要對啤酒瓶進(jìn)行單列輸送的工序的需求。 在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡量采了用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助機(jī)械設(shè)計(jì)與繪圖，適應(yīng)了時代的需要，并且為將來的工作打下了基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗(yàn)。同時我也會繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)，不斷的思考，不斷的完善自己，提高自己。 該單列輸瓶機(jī)可以滿足用戶對輸送速率，運(yùn)送穩(wěn)定性，耗能量，靈活性的要求，本機(jī)額定帶速 ，每小時可以輸送 9600 瓶啤酒瓶或瓶裝啤酒，速率穩(wěn)定，輸送鏈采用塑料平頂鏈，平頂鏈上方兩側(cè)帶有導(dǎo)軌，能夠減少酒瓶的運(yùn)動沖擊和防止酒瓶掉落，保證單列啤酒輸瓶機(jī)的輸送平穩(wěn)度，另外，本單列啤酒輸瓶機(jī)也具有一定的 應(yīng)用靈活性，不僅能夠適用于啤酒行業(yè)的生產(chǎn)需要，對于瓶底直徑小于 85mm 的其他容器也能適用 ,如汽水瓶等，本機(jī)還可以根據(jù)使用情況與其他類型機(jī)械配合使用，比如貼標(biāo)機(jī)等。齒輪徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡圖如下圖 。鍵有許多類型，有些可以實(shí)現(xiàn)軸向定位和傳遞軸向力，還有些可以實(shí)現(xiàn)軸向動連接，如花鍵等。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，長度為 VIVL =5mm。下面計(jì)算基本額定動載荷： 公式： CrPff fff Tn dmh ??C （ ） 式中， C—— 基本額定動載荷計(jì)算值； P—— 當(dāng)量動載荷； 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基本額定動載荷 查《機(jī)械工程手冊》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)過查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》中的表，選擇 6006 型深溝球軸承就可滿足需求。此時，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。 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 公稱轉(zhuǎn)矩 mn? ； K工礦系數(shù) 查機(jī)《械設(shè)計(jì)手冊》得 K=，所以 ）（ ca ???? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)該小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件來說，由于計(jì)算轉(zhuǎn)矩較小，經(jīng)查找《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》中的型號，滿足要求的型號較多，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)軸器長度 L=44mm。 一般來說金屬制造的不需潤滑的聯(lián)軸器是比較可靠，需要潤滑的聯(lián)軸器，由潤滑的完善程度決定其性能，且有可能污染環(huán)境。 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。心軸又分為固定心軸（工作時軸不轉(zhuǎn)動）和轉(zhuǎn)動心軸（工作時軸轉(zhuǎn)動）。 濟(jì)南大學(xué)