【正文】 =178mm ()h s L R r? ? ? ? 17 8 ( 20 0 10 0 5 ) 83mm? ? ? ? ? 其中符號所代表的如圖三所示。 需要注明的是，為了避免或減輕槽輪在開始轉動和停止轉動時的碰撞或沖擊，圓銷在開始進入徑向槽或從徑向槽脫出的瞬間，圓銷中心的線速度方向均沿著徑向槽的中心線方向，以便槽輪在啟動或停止的瞬時角速度為零。裝配后齒面接觸率為 70%。 為保證錐齒輪的連續(xù)傳 動，其應該滿足重合度 1?? ，直齒圓錐齒輪傳動的重合度可按當量齒輪進行計算。 （ 1） 輪齒受力分析 忽略齒面摩察力，并假設法向力 nF 集中作用在齒寬中點上，在分度圓上可第 20 頁 共 46 頁 將其分解為圓周力 tF 、徑向力 rF 和軸向力 aF 相互垂直的三個分力，如圖 4 b 所示。 以當量齒輪的有關參數(shù)帶入下式，可得直齒錐齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強度的設計公式， 得： 311112 2 214( 1 0 .5 ) 1 Fa saFPRRYYKTmzu ???? ??=； 322122 2 224( 1 0 .5 ) 1 Fa saFPRRYYKTmzu ???? ??=。裝配后齒面接觸率為 70%。 為保證錐齒輪的連續(xù)傳動，其應該滿足重合度 1?? ，直齒圓錐齒輪傳動的重合度可按當量齒輪進行計算。因直齒錐齒輪的制造精度較低，在強度計算中一般不考慮重合度的影響，即取齒間載荷分配系數(shù) K? 、重合度系數(shù) Z? 、 Y? 的值為 1。小錐齒輪應力循環(huán)次數(shù) 83 60 60 72 1 16 30 0 7 6 10hN nk t? ? ? ? ? ? ? ? ? 大錐齒輪的應力循環(huán)次數(shù) 74 60 60 36 1 16 30 0 7 7. 3 10hN nk t? ? ? ? ? ? ? ? ? 由圖 查得壽命系數(shù) , ??；實驗齒輪應力修正系數(shù) ? ；由圖 預取尺寸系數(shù) 1xY? ，則許用彎曲應力： 第 28 頁 共 46 頁 l i m 11 768F N S T xFP FY Y Y M P aS?? ?? l i m 22 752F N S T xFP FY Y Y M P aS?? ?? 根據(jù)齒根彎曲疲勞強度的計算式： ( 1 0 . 5 )ttF F a s a F a s a F PmRK F K FY Y Y Yb m b m?? ?? ? ?? 式中， FaY ——— 齒形系數(shù)，根據(jù)當量齒數(shù) vz ，由機械設計圖 查得122 .6 6 , 2 .0 6 3F a F aYY??； saY ——— 應力修正系數(shù)，根據(jù)當量齒數(shù) vz ，由圖 查得 , saYY??。在被拉彈簧 9 的拉力下，推桿將自動恢復到原來位置，完成一個循環(huán)。 罐裝頭蓋上的兩個排氣孔最下端中心線的距離為4l? 20mm ，其上的進液口徑為 4 10d mm? ，罐裝時，罐裝頭蓋距瓶口的距離應該小于 10mm 。凸輪的另外半邊為對稱的，有前也可以畫出，如圖 8。 （ 2）、 O 點到導瓶口蓋底端的距離與罐液裝置上凸輪中心線到罐裝頭蓋底端的距離一樣為 300mm ，由（ 1）知 2 180l mm? ，所 以塞管壁的總長： 1 2 2300 300 180 20 140l l h m m? ? ? ? ? ? ? 壓口塞（如圖 9 的 2）的長度 1 1 139。假使塞管的內徑為 30mm ，則在桿 1OO 和桿 12OO 垂直，桿 12OO 與運動中心線（即第 33 頁 共 46 頁 2OO ）的夾角最大為： 0112( ) 2 5OOacrtg OO? ??，此時，塞管壁超過 2O 點的距離為002 15 ( 90 25 ) 24 .5h tg m m? ? ? ?，取 2 20h mm? 。為了在圖紙上畫出凸輪輪廓曲線，應當使凸輪與圖紙平面相對靜止，為此，可采用如下的反轉法：使整 個機構以角速度 ?? 繞 O 轉動，同時從動件又以原有運動規(guī)律相對機架往復運動。所以凸輪的運動行程應該不小于 10mm ，取凸輪的運動行程 20s mm? 。常壓罐裝的工藝過程為：（ 1）第 29 頁 共 46 頁 進液排氣，即液料進入容器，同時容器內的空氣被排出；（ 2）停止進液，即容器內的液料達到定量要求時，進液自動停止；（ 3）排除余液，即排除排氣管中的殘液。由前面計算知 3 69d mm? ? 47mm，所以滿足。為了簡化計算，通常按其齒 寬中點的當量齒輪進行強度計算。 90m m m ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 所以，小錐 齒輪的分度圓直徑： 33 3 23 69d m z m m? ? ? ? 大錐齒輪的分度圓直徑： 第 24 頁 共 46 頁 44 3 46 138d m z m m? ? ? ? 因 223412R d d??，所以 77R mm? 。根據(jù)機械設計第九章圖 和圖 ，取 l im 3 l im 4 l im 3 l im 4150 0 , 500H H F FM P a M P a? ? ? ?? ? ? ?，齒面最終成形工藝為磨齒。 （ 3） 齒根彎曲疲勞強度計算 安全系數(shù)由機械設計九章表 查得 ? （按 1%失效概率考慮）。這樣，就可以直接引用直齒圓柱齒輪的相應公式。 90m m m ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 所以，小錐齒輪的分度圓直徑： 11 3 23 69d m z m m? ? ? ? 大錐齒輪的分度圓直徑： 22 3 69 207d m z m m? ? ? ? 因 221212R d d??，所以 109R mm? 。根據(jù)機械設計第九章圖 和圖 ，取 l im 1 l im 2 l im 1 l im 2150 0 , 500H H F FM P a M P a? ? ? ?? ? ? ?，齒面最終成形工藝為磨齒。 為減少設計的工作量和方便加工制造，槽輪 2 的設計尺寸可以和槽輪 1 的一樣。為加工方便，也選取與槽輪 1 一樣的槽輪，即 2 6z? 。蝸桿蝸 輪的滑動速度為： 11coss dnv ? ?? =04 0 7 2 06 0 1 0 0 0 co s 2 1 .8? ???? = /ms 按 1P =1kw，由機械設計第十章圖 查得 sv = /ms ，采用油浴潤滑， 再由圖 查得滑動速度影響系數(shù) ? ，則許用接觸應力： 39。 3． 3 按齒面接觸疲勞強度進行設計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計準則，按齒面接觸疲勞強度進行設計，設計公式為： 3 22()EA HPZZa K T ??? 式中： Z? ——— 蝸桿傳動接觸系數(shù)，用以考慮蝸桿類型、接觸線長度和當量曲率半徑對接觸應力的影響，按蝸桿分度圓直徑與中心距比（ 1/da）查機械設計第十章圖 。 3． 2 確定蝸桿頭數(shù) 1z 和蝸輪齒數(shù) 2z 蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動比和效率來選擇，一般 1z =1 4。 2． 6 確定 V 帶根數(shù) V 帶根數(shù)按下式計 算： 00()cLPP P K K?? ?Z 261 式中 : cP 為計算功率， kw。 1n 為帶速。取電動機的額定功率為 1kw，轉速 n=1440r/min， 則計算功率可以根據(jù)下式計算： CAP KP? 式中： AK ? 工作情況系數(shù)，查機械設計第十一章表 ，取 AK =。 當罐裝速度為 12r/min 時，六槽輪轉過六分之一的時間是 5/18s，則罐裝和封口時間為 ： （ 5/18） *2=5/9s. 選擇罐裝速度為 10r/min 時，其罐裝時間是 2/3s。以目前機械工業(yè)整體水平和生產能力 ,合理調整產品結構 ,重點扶植食品和包裝機械的發(fā)展是完全可以替代部分進口 ,擴大出口 ,為國家節(jié)約外匯和增加外匯收入。因為轉臺上的軸動力是由轉臺下經錐齒輪換向、減速傳來的，而且它們的傳動比為 6，又因為錐齒輪的傳動比一般不大于 3，所以多設計了兩根軸，以實現(xiàn)錐齒輪的兩次換向、減速。食品和包裝機械行業(yè)是直接為食品第 3 頁 共 46 頁 和包裝工業(yè)提供裝備服務的 ,是食品和包裝工業(yè)的組成部分。 該機罐裝采用常壓法，封口采用軟木塞。 當罐裝速度為 10r/min 時，主動撥盤的轉速為： 10r/min*6=60r/min. 所以 ， 電動機到主動撥盤的傳動比 A 方案為 1440/60=2 B方案為 1440/72= C 方案為 1440/60=24。 2． 2 確定帶輪基準直徑 在 V 帶輪上，與所配用 V 帶的節(jié)面寬度 pb 相對應的帶輪直徑稱為基準直徑 d ，帶輪愈小，傳動尺寸結構越緊湊，但大的彎曲應力愈大，帶容易產生疲勞斷裂 。中心距也第 7 頁 共 46 頁 不宜過小，因為： 1）中心距愈小，帶的長度愈短，在一定速下單位時間內帶的應力變化次數(shù)愈多，會加速帶的疲勞損壞； 2）當傳動比 i 較大時，短的中心距將導致包角 1? 過小。 查機械設計第十一章表 ，表 、 表 、 表 和 表 取得： 0P =, 0P =,K? =, LK =。 蝸輪齒數(shù)的多少，影響運轉的平穩(wěn)性和承載能力，一般 2z =27 80。 a ——— 蝸桿蝸輪的中心距 ， mm。這時 1/ ? ，從圖 中可查得39。 撥盤的直徑 1d 以及槽輪軸的直徑 2d 需滿足下列條件： 1 2( )d L s?? 2( 200 ) 44mm? ? ? 2 2( )d L R r? ? ? 2( 200 100 5 ) 190mm? ? ? ? 根據(jù)軸徑公式： 3 PdAn? 第 15 頁 共 46 頁 式中： A ——— 系數(shù)， 3 5 10TPA nW?? ，實心軸， ? ； P ——— 軸上傳遞的功率， km ； n ——— 軸的轉速， /minr 。 所以，如 圖 三 所示的幾何關系及槽輪的相關尺寸，圓銷在進入或脫出槽輪時，其線速度都要沿著槽輪的中心線方向， 即主動撥盤的圓銷在進入或脫出槽輪的瞬間要與水平線成 060 ，如圖 3。 二、 初步設計錐齒輪傳動的主要尺寸 （ 1） 計算小齒輪傳遞的轉矩 6 11 19 .5 5 1 0PT n? ? ? 計 1P =1kw ， 1 36 / minnr? ，則： 6 11 19 .5 5 1 0PT n? ? ? = 6 19 . 5 5 1 0 2 6 5 2 7 8 *36 N m m? ? ? （ 2） 確定齒數(shù) 因為是硬齒面，故取 1 23z? ， 21 3 23 69z iz? ? ? ?。即： 1 1 2 21 [ ( ) ( ) ]2 v v v vz tg tg z tg tg? ? ? ? ??? ? ? ? 式中 1v? ， 2v? 分別為大小錐齒輪當量齒輪的齒頂圓壓力角。各力的大小分別為： 111211c o s22(1 0 .5 )tnttmRFFTTFFdd???? ? ? ? ? 1 2 1 11 2 1 1ta n c o sta n s inr a ta t tF F FF F F ????? ? ?? ? ? 式中， 1T 為小齒輪的名義轉矩， 則 661 19 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 6 5 2 7 836PT N m mn? ? ? ? ? ? ? ? 各力的方向：主動圓周力的方向與輪的轉動方向相反；從動輪圓周力的方向與輪的轉動方向相同；主從動輪的徑向力分別指向各自的輪心；軸向力則分別指向各自的大端。