【正文】 從動輪軸的設(shè)計 由于從動輪軸的負(fù)載對于主動輪來說相對較小，對輪軸的要求不如主動軸，擬采用與主動輪軸相關(guān)部分相同的粗細(xì)程度，并去除其外伸部分的設(shè)計，其圖如下圖 。 3）取安裝齒輪的的軸段直徑 VIVd =38mm。 因為軸只承受徑向力的作用，且受力不大，故選用深溝球軸承。此轉(zhuǎn)速是指載荷不太大，冷卻正常，且為 0級公差軸承時能被允許的最大轉(zhuǎn)速。此處選用剛性聯(lián)軸器。例如，當(dāng)徑向位移存在并且較大時，應(yīng)選滑塊型聯(lián)軸器，相交兩軸的連接可以選用萬向軸聯(lián)軸器等。 （ 1）根據(jù)機(jī)械傳動方案整體布局，確定軸上零部件的布置和裝配方案； （ 2）選擇軸的材料； （ 3）在支點間跨距和力的作用點還不能準(zhǔn)確確定的情況下，按純扭矩工況初步估算軸的最小直徑； （ 4）進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，（軸肩、鍵槽、圓角等）； （ 5）根據(jù)軸的使用工況及受載情況，進(jìn)行軸的強(qiáng)度計算與剛度計算； （ 6）必要時進(jìn)行軸強(qiáng)度的精確校核計算； （ 7）對于轉(zhuǎn)速較高、跨度較大、外伸較長的軸要進(jìn)行臨界轉(zhuǎn) 速計算； （ 8）如果計算結(jié)果不能滿足強(qiáng)度、剛度等要求時，必須采取措施修改軸的的設(shè)計； （ 9）繪制軸的工作圖。 按軸受載情況分為： （ 1）轉(zhuǎn)軸 不僅支撐傳動零件而且傳遞動力，即同時承受扭矩和彎矩。 則將數(shù)據(jù)代入公式 得鏈輪齒頂圓最大直徑為： )( osdd a m a x mm????????? 取齒頂圓直徑為 da=230（ mm） 最大齒根圓直徑公式如下： 1fmax ddd ? () 將數(shù)據(jù)代入公式 得最大齒根圓直徑 1 6ddd 1fm a x ?? 設(shè)計選用的齒槽圓弧半 徑 ir 的計算公式： 1 ?? dri （ ） 將數(shù)據(jù)代入公式 計算得： )( 7 6 0 1 mmdri ??? 根據(jù)中國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB／ T 108672021，齒槽中心分離量 s 取 ，齒寬取 。 輸瓶機(jī)的 輸出功率 輸P 的計算公式： VFP ??輸 （ ） 式中： F—— 被輸送物所受牽引力， N V—— 被輸送物的速度， m/s 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 本次設(shè)計設(shè)定帶速參數(shù)為 ，則輸瓶所需要的功率為 輸P ： 輸P =F塑料平板的兩端各帶有鉸卷，在相連接鉸卷孔中穿人銷軸，使各板相互連接成能作單向自由彎曲的平頂鏈 (見圖 )。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 （ 5）編寫設(shè)計說明書， 字?jǐn)?shù) 至少 萬字（含插圖折合字?jǐn)?shù)），對單列輸瓶機(jī)的設(shè)計過程進(jìn)行詳細(xì)說明。根據(jù)水平式輸瓶機(jī)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 721394,整機(jī)高度應(yīng)介于 [11]，機(jī)架上的高度應(yīng)設(shè)計合理，并有高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 單列輸瓶機(jī)的組成 市場上的單列輸瓶機(jī)有很多種，外形結(jié)構(gòu)各不相同，但它們的工作原理基本相同，將幾類功能作用相同的機(jī)構(gòu)和部件加以歸納概括，就會發(fā)現(xiàn)它們都是由幾類裝置系統(tǒng)組成的，各部功能相互聯(lián)系，共同完成輸瓶任務(wù)。 （ 6）輸瓶機(jī)運動時應(yīng)平穩(wěn)、無卡組，在伏在運行時不應(yīng)有卡瓶倒瓶等現(xiàn)象。 單列輸瓶機(jī)的工作環(huán)境 單列輸瓶機(jī)主要用于貼標(biāo)、灌裝、清洗等加工工序中，與貼 標(biāo)機(jī)、灌裝機(jī)、洗瓶機(jī)等機(jī)器配合完成生產(chǎn)動作，由于涉及食品生產(chǎn)衛(wèi)生，車間工作環(huán)境比較干凈，但往往潮濕度較大。此次畢業(yè)設(shè)計給我提供了實踐的機(jī)會，將給我以后的職場工作帶來不小的幫助。 [6] （ 5）自動化 更快速、更智能的 輸瓶 系統(tǒng)可以實現(xiàn)動作精準(zhǔn)，效率極高，同時減少了勞動成本以及人力失誤造成的損失。雖然造成這一 現(xiàn)象 的因素很多 , 但輸送系統(tǒng)設(shè)計得合理與否卻是其中的重要因素。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 通過閱覽網(wǎng)上的文章了解到，我國的啤酒灌裝 生產(chǎn)線 是最早引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的設(shè)備制造行業(yè)之一。 本文概要介紹了國內(nèi)外輸瓶機(jī)的發(fā)展過程和趨勢，分析了輸瓶機(jī)的工作環(huán)境和性能要求，研究了輸瓶機(jī)的工作原理，確定了 單列啤酒輸瓶機(jī) 總體結(jié)構(gòu)，計算選取了合適的電機(jī)、減速器、輸送帶等部件，對鏈輪、傳動軸等關(guān)鍵零部件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了 單列啤酒輸瓶機(jī) 的總裝配圖和關(guān)鍵零件部件的零件圖。 輸瓶 設(shè)備 在 灌裝 生產(chǎn)線中的 作用十分 重要，其性能優(yōu)劣將直接影響到整個生產(chǎn)線的產(chǎn)量，效率與成本。啤酒生產(chǎn)商想方設(shè)法提高產(chǎn)量，在這種刺激下啤酒生產(chǎn)設(shè)備不斷更新?lián)Q代，輸瓶機(jī)也隨之發(fā)展。另外輸瓶機(jī)還起到協(xié)調(diào)瓶流的作用，這意味著性能優(yōu)秀的輸瓶機(jī)可以提高生產(chǎn)線的產(chǎn)量、效率，甚至降低成本。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。 輸瓶機(jī)主要應(yīng)包括下列部件 ： 1）機(jī)架； 2）輸送帶和鏈輪； 3）傳動部件。 本次設(shè)計主要針對啤酒瓶來進(jìn)行設(shè)計，下面簡單的介紹一下啤酒瓶的基本數(shù)據(jù)。 （ 3）啤酒瓶輸送裝置， 用于為酒瓶提供向前移動的動力，其一般形式為鏈輪帶動鏈板帶，鏈板帶帶動酒瓶向前，并且鏈板帶上有潤滑液，可以減少啤酒瓶與鏈板帶濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 的摩擦力，與此同時還能減少啤酒瓶間的沖擊震動。 [12]本次單列輸瓶機(jī)設(shè)計的基本步驟可以概述如下： （ 1） 研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù) 本次單列輸瓶機(jī)的設(shè)計任務(wù)是：通過查閱文獻(xiàn)，了解單列輸瓶機(jī)設(shè)計的相關(guān)基礎(chǔ)知識，并根據(jù)所查閱的相關(guān)文獻(xiàn)資料以及所學(xué)相關(guān)專業(yè)知識，設(shè)計一臺單列輸瓶機(jī)；通過本次畢業(yè)設(shè)計，達(dá)到熟練運用所學(xué)各門專業(yè)知識、熟悉掌握機(jī)械設(shè)計的一般方法和流程的目的。鏈輪與輪軸需要根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計定型。 [13 圖 塑料平頂鏈 根據(jù)上一章啤酒瓶的尺寸數(shù)據(jù)中的瓶底直徑（ 75? ），以及中國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB／ T 108672021 提供的選型，選用 PC14N 型塑料平頂鏈，其中 PC 為塑料平頂鏈鏈號， 14 為頂板寬度代號， N 表示窄鉸鏈型，其外形如下圖 數(shù)據(jù)如下表 ： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 圖 PC14N 型平頂鏈的鏈條結(jié)構(gòu)形式 表 PC14N 型平頂鏈的主要尺寸、抗拉強(qiáng)度及測量載荷 鏈號 節(jié)距 P Nom/mm 銷軸直徑 2d max/mm 鉸卷外徑 d1 max/mm 固定鉸卷外寬 b1 min/mm 頂板厚度 t nom/mm 頂板長度 l 僅供參考 頂板寬度 b7 max/mm 活動鉸卷孔徑 min/mm P C14N 鏈號 活動鉸寬度 b3 max/mm 固定鉸卷內(nèi)寬 b4 min/mm 中央鉸卷寬度 b1 max/mm 中央鉸卷間隙寬度 b2 min/mm 測量力/N 抗拉強(qiáng)度 fu min /kN 重量 /Kg/m PC14N 89 驗算抗拉強(qiáng)度： 本次設(shè)計的單列輸瓶機(jī)擬定輸送長度為 6m， 據(jù) 節(jié)以及本節(jié)所得到的啤酒瓶瓶底尺寸以及平頂帶單位長度的重量：啤酒瓶瓶底直徑 75? ，一瓶成品啤酒重約為 ，鏈帶重量 ，則 6m的輸送平頂帶上理論上最多可以放置的瓶數(shù) N 為： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 瓶）(800 7 ???N 80 瓶啤酒的重量 G 約為： )( 7 NgG ???? 計算額定帶速時平頂鏈張力的公式為： 平頂鏈張力 F=（ 80 瓶酒重 +2 ? 輸送長度 ? 單位長度鏈帶重） ? 摩擦系數(shù) f（ ） 由上式可得鏈帶張力為： )()( NGF ??????? 由以上計算結(jié)果得知 F 遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度 uf ，所以可以使用 PC14N 型塑料平頂鏈。 由以上章節(jié)所得主動輪分度圓直徑以及 設(shè)計參數(shù)帶速 ： m in )/(??? ?分度帶 使用主動輪轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速計算傳動比： 4 0 00 ??? nni 經(jīng)過在網(wǎng)上查找減速器產(chǎn)品，選取 NGWS4218I JB372384 型減速器。 鏈輪公差 齒輪齒根圓直徑對孔軸心線的圓跳動公差應(yīng)符合《機(jī)械工程手冊》上的規(guī)定，經(jīng)過查表，齒根圓徑向圓跳動應(yīng)為： 從動輪徑向圓跳動 =+= 端面圓跳動 == 由于考慮到鏈輪的工作環(huán)境空氣濕度較大，工作時必須與沾滿肥皂水潤滑液的平頂鏈接觸，甚至浸入潤滑液液面以下，所以從動鏈輪的材料擬選用 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼，受力較小， 使用要求 不 高 ，所以不做熱處理。 （ 3）傳動軸 主要起傳遞動力作用，即主要承受扭矩 本章節(jié)的主動輪軸既承受扭矩也承受彎矩，既支撐傳動零件也傳遞動力，應(yīng)屬于第一類，即轉(zhuǎn)軸類。 聯(lián)軸器的選型 通過查閱機(jī)械設(shè)計手冊，根據(jù)其中的闡述，得知：聯(lián)軸器是連接兩軸的或連接軸和回轉(zhuǎn)件的一個部件，在傳遞運動和動力過程中和軸連接并一同 回轉(zhuǎn)，聯(lián)軸器不僅具有連接兩軸的功能，也可以起到安全防護(hù)的功能。有橡膠類元件的聯(lián)軸器對強(qiáng)光、溫度與腐蝕性物質(zhì)比較敏感，而且比較容易變質(zhì)。 滾動軸承的選型 參考《機(jī)械設(shè)計》 [16]，據(jù)其相關(guān)闡述得知，選用軸承時，首先要選擇軸承類型。這種軸承在軸與軸承座的軸線相對偏斜不大時仍然能夠正常工作。 主動輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本章節(jié)的任務(wù)是根據(jù)軸的裝配方案和各軸段的選型其他具體情況確定各軸段的具體尺寸與配合。最終確定 mm23L VIIVI ? ， VIV ? ， IVIII ? 。 查閱機(jī)械設(shè)計手冊，根據(jù)此處齒輪與軸的數(shù)據(jù)，擬周向定位采用平鍵，齒輪部分平鍵截面為 10mm? 8mm， L=36mm。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 23 圖 齒輪徑結(jié)構(gòu)設(shè)計簡圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 24 4 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計 通過 查閱大量的文獻(xiàn)資料，了解了現(xiàn)今輸瓶機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及其發(fā)展方向，同時也 對單列輸瓶機(jī)進(jìn)行了整體研究，通過綜合分析，學(xué)習(xí)到了輸瓶機(jī)的一些基本原理與設(shè)計方法，了解到了一些輸瓶機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造。并且整機(jī)結(jié)構(gòu)組成簡單，低能耗，運輸方便，利于拆卸，便于維護(hù)和修理。 最后，祝愿我的母校濟(jì)南大學(xué)更上一層樓，在將來能為社會、為國家、為人民培養(yǎng)出更多有用的人才；同時也祝愿各位老師身體健康，工作順利；祝各位同學(xué)前程似錦，勇攀高峰 !