【正文】 面將分別討論： 灌裝閥 灌裝閥是液箱、氣室（包括充氣室、排氣室、真空室）和灌裝容器這三者之間的流體通路開關(guān)，而且根據(jù)灌裝工藝要求，能依次對有關(guān)通路進(jìn)行切換。而旋轉(zhuǎn)閥，通常用固定擋塊來實現(xiàn)機(jī)械啟閉，零件數(shù)目少，固然有一定的可靠性，但難于保證破瓶不灌液，外部布局也較復(fù)雜，故應(yīng)用不夠廣泛。它是將真空室與貯液箱合為一體的中小型供料裝置。機(jī)械與氣動組合式托瓶機(jī)構(gòu)，工作穩(wěn)定可靠，壓縮空氣在環(huán)管中循環(huán)使用，只需補(bǔ)充漏損量，應(yīng)用廣泛。根據(jù)防護(hù)要求選擇。 減速器的設(shè)計選擇 由于所選電動機(jī)的額度轉(zhuǎn)速為 1400r/min， 灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力為 4000 瓶 ／小時，灌裝機(jī)的灌裝閥頭數(shù)為 16 頭，所以灌裝機(jī)每轉(zhuǎn)生產(chǎn) 16 瓶，所以灌裝機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速為250r/小時，即 625 r/min。所以需要先初步選擇某些參數(shù)，按簡化計算或類比方法確定主要尺寸，然后再進(jìn)行精確的校驗計算。 齒寬系數(shù)取大些，可使齒輪傳動中心距及直徑減?。坏X寬越大，載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象越嚴(yán)重。 2． 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 ? ?3 1112 .3 2 . .t Et dHkT Zidi??????? ???? (58) 確定公式內(nèi)的各計算參數(shù) ： (1)初選載荷系數(shù) t? = (2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1151 / n???? = ? ? 25 ?? =? 410 Nmm (3)由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》表 107選取齒寬系數(shù) d? =； (4)由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》表 106選取 1/ 2EZ ? ； 由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim1H? =600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim2H? =550MPa； (5)由式 160 hN n jL? 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 811826 0 6 0 2 5 1 2 4 3 0 0 1 5 1 . 6 2 1 00 . 2 7 1 0hN n jLN ? ? ? ? ? ? ? ? ??? (6)由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》圖 1019查的接觸疲勞壽命系數(shù) , N H NKK?? (7)計算接觸疲勞許用應(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 111 l i m 221 . 0 8 6 0 0 64811 . 2 5 5 5 0 6 8 7 . 51H N HHH N HHK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? (1)試計算小齒輪分度園直徑 1td 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 20 ? ?311 12 .3 2 9 3 .8 2 4t EtdHkT Zid m mi?????? ? ????? (2)計算圓周速度 v 11 9 3 . 8 2 4 2 5 0 . 1 2 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv m s? ? ??? ? ??? (3)計算齒寬 b 1 0. 6 93 .2 84 56 .2 95dtb d m m?? ? ? ? (4)計算齒寬 /齒高之比 模數(shù) tm = 11/tdz=； 齒高 5 98thm?? 95/ 98bh?? (5)計算載荷系數(shù) 根據(jù) /v m s? ,7級精度 ,由 《機(jī)械設(shè)計（第七版）》 圖 108查的動載系數(shù) VK = 直齒輪 ,假設(shè) bFK tA / 100N/mm,由表 103 查的 ?? ?? FH KK ； 由 《機(jī)械設(shè)計（第七版）》 表 102查得使用系數(shù) ? 由 《機(jī)械設(shè)計（第七版）》 表 104查得 7級精度、小齒輪懸臂 布置時，2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 (1 6 . 7 ) 0 . 2 3 1 0H d dKb? ??? ? ? ? ? 將數(shù)據(jù)代入后得 ? ? 由 / 6 .4 , 1 .3 5 4Hb h K ???，查 《機(jī)械設(shè)計（第七版）》 圖 1013 得 ?? ；故載荷系數(shù) 1 1 . 0 2 1 . 2 1 . 3 5 4 1 . 6 5 7AVK K K K K??? ? ? ? ? ? 按實際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑 ,由式 311 /ttd d K K? 得 3311 / 9 3 . 8 2 4 1 . 6 5 7 / 1 . 3 1 0 1 . 7 3 4ttd d K K m m? ? ? ? (6)計算模數(shù) m 11 1 0 1 .7 3 4/ 4 .2 424m d Z? ? ? 負(fù)壓自動灌裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計 21 由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》式（ 105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為 m= ? ?3 112 Fa SadFYYkTZ???????? (59) 確定公式內(nèi)的各計算值： (1)由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 500FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 380FE MPa? ? ； (2)由《機(jī)械 設(shè)計（第七版）》圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) , FNKK??； (3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=,由式 ? ? limNK S?? ? 得 ? ?? ?1112220 . 9 5 5 0 0 3 3 9 . 2 91 . 41 . 0 3 8 0 2 7 1 . 4 31 . 4F N F EFF N F EFK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? (4)計算載荷系數(shù) K 1 1 . 0 2 1 . 2 1 . 3 1 . 5 9 1A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? (5)查取齒形系數(shù) 。 1 2 1 7 2 . 4 3 4 ~ 4 . 8 6 8 1 2 1 4 . 5 6 6 m m ~ 1 2 1 2 . 1 3 2a a a m m? ? ? ? ? ? 取 39。調(diào)心軸承不宜與其他類型軸承混合使用，以免失去調(diào)心作用。進(jìn)液管的水平部分應(yīng)有一定的斜度以便于排空及空氣的排出。尤其在綜合分析和解決問題，獨立工作能力方面得到了很大的鍛煉。定時、定期按要求清洗貯液箱、輸液管、灌裝閥及可能與液料接觸的零部件。 對于大型的裝瓶壓蓋機(jī)，需按要求建造堅固的安裝基礎(chǔ)。 (f)圓柱滾子軸承用于剛度大，且能嚴(yán)格保證同心度的場合，一般只用來承受徑向載荷。 (2)由 《機(jī)械設(shè)計（第七版）》 圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) , FNKK?? (3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取 彎曲疲勞安全系數(shù) S=,由式 ? ? limNK S?? ? 得 ? ?? ?1112220 . 9 3 3 8 0 2 5 2 . 4 31 . 40 . 9 1 5 0 0 3251 . 4F N F EFF N F EFK M P aSK M P aS?????? ? ??? ? ? (4)計算載荷 系數(shù) K 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 2 . 2 5A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? ? (5)計算當(dāng)量齒數(shù) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 26 11122220 2 2 .4 2 3c o s 2 / 540 8 9 .4 9 0c o s 1 / 5vvzzzz??? ? ? ?? ? ? ? (6)查得齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》表 105查得 FaYY??， (7)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計（第七版）》表 105查得 122 .2 0 2 .6 9Sa SaYY??， 計算 大 、 小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 加以比較： ? ?? ?1112222 . 2 0 1 . 7 8 0 . 0 1 5 52 5 2 . 4 32 . 6 9 1 . 5 7 5 0 . 0 1 3 0325F SaFF SaFYSYS???????? 小齒輪的數(shù)值大 ? ?33 312 2 2 2 2 214 4 2. 25 5. 09 10 0. 01 55 1. 5111( 1 0. 5 ) 1 ( 1 0. 5 ) 20 2 133F a S aFRRYYKTm m mzu ???? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 對比計算結(jié)果 ,由齒面接觸強(qiáng)度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)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 （即模數(shù)與齒數(shù)的乘積） 有關(guān) ,可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 圓整 為 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 4 3 .3 2 251 .7 5dz m? ? ? 大齒輪齒數(shù) 21 2 25 50z uz? ? ? ? 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊 ，避免浪費(fèi) [10]。 選擇中心軸上的大齒輪和減速器上小齒輪的傳動比6i? [1]?！?40176。 (2)中心軸上的功率 1 . 1 0 . 9 7 0 . 7 5 0 . 9 6 0 . 7 6 8P K W? ? ? ? ? 中心軸轉(zhuǎn)速： 25 / min6nr? (3)初步估計 軸 的最小直徑，由式33 55m in 4 49 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 0 . 7 6 8 5 9 . 3250 . 2 [ ] ( 1 ) 0 . 2 4 5 ( 1 0 . 5 )6TPd m mn??? ? ?? ? ?? ? ? ? (4)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計算 查表 153，對于空 心軸 m in 0 4(1 )PdA n ?? ? (55) 負(fù)壓自動灌裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計 17 式中 1dd??，即空心軸內(nèi)徑 1d 和外徑 d 之比，通常取 ? ? 取 ?? ， 0 110A? ，則 m i n 0 4 40 . 7 6 81 1 0 6 425( 1 ) ( 1 0 . 5 )6Pd A m mn ?? ? ?? ?? (5)考慮到軸上鍵槽的影響 m in 64( 1 7% ) m m? ? ? 由于軸選擇的是空心軸，因為由于灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu)的要求需要在軸中裝一個直徑為35mm 左右的升降軸，由裝配圖可知，在傳動軸上還裝有調(diào)節(jié)升降的渦輪蝸桿，而渦輪蝸桿的尺寸比所計算出來的中心軸的最小直徑要大的多，并且按上面的公式求出的直徑，只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑。 通常多選用同步轉(zhuǎn)速為 1500 和 1000r/min 的電動機(jī)，如無特殊需要，不選用同步轉(zhuǎn)速低于 750r/min 的電動機(jī)。待調(diào)節(jié)至要求高度后，仍需壓緊桿、導(dǎo)向壓塊壓緊，并用鎖緊螺母鎖緊。機(jī)械式托瓶機(jī)構(gòu)是依靠彈簧力使托瓶臺升降，無需密封，但彈簧在連續(xù)工作中容易失效，壓緊力也受到一定限制，它主要用于不含氣液料的灌裝機(jī)。 供料裝置 、真空法、虹吸法等。 灌裝閥的設(shè)計 (1)確定閥體中閥門的數(shù)目 根據(jù)選定的灌裝方法和工藝過 程，確定液室、氣室和容器之間所需的閥門數(shù)及其相對位置。根據(jù)灌裝的要求和以上的分析討論，我們決定采用方案一較為妥當(dāng)。 (2)容器與灌裝閥接觸并密封 頂開式的灌裝閥，為等液面常壓灌裝或漏斗控制的 容積式常壓灌裝，灌裝原理與負(fù)壓灌裝相同。若不考慮滴液等損失，則每次灌裝的液料容積應(yīng)與定量杯的相應(yīng)容積相等。 (四 )液回流，即排氣管中的殘液經(jīng)真空室回流至貯液箱內(nèi)。液料由貯液裝置（通常稱為貯液箱）灌如包裝容器，常采用以下幾種方法： (1)常壓法灌裝 常壓灌裝是在大氣壓力下直接依靠被灌裝液料的自重流入包裝容器內(nèi)的灌裝方法。未 來包裝機(jī)械必須具備多功能化、調(diào)整操作簡單等條件，基于電腦的智能型儀器將成為食品包裝控制器的新趨勢。 (7)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)由各種自動和手動控制裝置等所組成，是現(xiàn)代包裝機(jī)的重要組成部分，包括包裝過程及其參數(shù)的控制，包裝質(zhì)量、故障與安全的控制。 大量事實表明，實現(xiàn)包裝的機(jī)械化和自動化，尤其是實現(xiàn)具有高度靈活性的自動包裝線，不僅體現(xiàn)