【文章內(nèi)容簡介】 dd mm? 負(fù)壓自動(dòng)灌裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 按式 2121dddni nd?? ，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 2d 21 2 63 126ddd id m m? ? ? ? 根據(jù)表 87，取 2 132dd mm? 按式 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0p ddn dnv ? ?????驗(yàn)算帶的速度 11 6 3 1 4 0 0 4 . 6 2 / 2 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddnv m s m s? ? ??? ? ? ??? 所以帶的速度合適。 (4)確定普通 V帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) 1 2 0 1 20. 7 ( ) 2( )d d d dd d a d d? ? ? ?， 初步確定中心距 0 250a mm? 根據(jù)式 239。 210 1 2 0()2 ( )24 ddd d d ddL a d d a? ?? ? ? ?計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度 2 239。210 1 20() ( 1 3 2 6 3 )2 ( ) 2 2 5 0 ( 6 3 1 3 2 ) 8 1 1 . 12 4 2 4 2 5 0ddd d dddL a d d m ma?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表 (82)選帶的基準(zhǔn)長度 800dL mm? 按式 39。0 2ddLLaa ???計(jì)算實(shí)際中心距 a 39。0 2452ddLLa a mm?? ? ? (5)驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1a 由式 39。1 180 ? ?? ? ?得 39。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。 (7)計(jì)算作用在軸上的壓軸力 0F 由式 20 2 .55 0 0 ( 1)ca aPF qvvz K? ? ?得： 220 2 . 5 1 . 3 2 2 . 55 0 0 ( 1 ) 5 0 0 ( 1 ) 0 . 0 6 4 . 6 2 4 7 . 14 . 6 2 5 0 . 9 6caaPF q v Nv z K? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? (8)計(jì)算作用在軸上的壓軸力 pF 由式得 10 16 si n 2 5 47 .1 si n 46 zF N?? ? ? ? ? ? 軸的設(shè)計(jì)及校核 (1)選擇材料 由于工作的環(huán)境是在有腐蝕性的環(huán)境下工作的，因此選用軸的材料為 40Cr， [τ ]取 45MPa，選用空心軸 [7]。 (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(jì) 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(jì)算 查表 153，對(duì)于空 心軸 m in 0 4(1 )PdA n ?? ? (55) 負(fù)壓自動(dòng)灌裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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?yàn)橛捎诠嘌b機(jī)的結(jié)構(gòu)的要求需要在軸中裝一個(gè)直徑為35mm 左右的升降軸，由裝配圖可知，在傳動(dòng)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(jì)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。中心軸上安裝一個(gè)支撐料缸作用的零件，所以軸的直徑選取最小直徑的 倍 ，軸的直徑圓整為 170mm ，即是安裝齒輪處軸的直徑。 中心軸 齒輪的設(shè)計(jì) 計(jì)算 一般，設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，已知條件是：傳遞的功率 ? (KW)或轉(zhuǎn)矩 T(N? m)；轉(zhuǎn)速n(r/min)；傳 動(dòng) 比 i ；預(yù)定的工作壽命 h；原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)的載荷特性；結(jié)構(gòu)及外形尺寸限制等 [8]。 設(shè)計(jì)開始時(shí)，通常不知道齒輪的尺寸和參數(shù)，無法確定出參數(shù)的數(shù)值， 因而無法進(jìn)行精確計(jì)算。所以需要先初步選擇某些參數(shù)，按簡化計(jì)算或類比方法確定主要尺寸，然后再進(jìn)行精確的校驗(yàn)計(jì)算。當(dāng)主要參數(shù)和幾何尺寸符合要求之后，在進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制零件工作圖。 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 ,不超過所要求的失效幾率來確定。失效幾率即是工作可靠度的余數(shù)。 鑄鐵或閉式傳動(dòng)的硬齒面（工作齒面硬度 HBS＞ 350）的鋼齒輪傳動(dòng)的承載能力主要取決于齒根彎曲強(qiáng)度；閉式傳動(dòng)的軟齒面（ HBS≤ 350）的鋼齒輪傳動(dòng)的承載能力主要取決于齒面接觸強(qiáng)度；開式齒輪傳動(dòng)的主要破壞形式是齒面磨損，一般可在計(jì)入磨損的影響后，按齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算。 齒輪的設(shè)計(jì) 應(yīng)在滿足輪齒彎曲強(qiáng)度的條件下，選取較多的齒數(shù)。 軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，宜取較多齒數(shù)，較小模數(shù)，以增大重合度，提高傳動(dòng)平穩(wěn)性，減小加工量，提高刀具的耐久度，一般 1z ≥ 24。 硬齒面閉式及開式齒輪傳動(dòng)，可取較小齒數(shù)，較大模數(shù)，以增大齒厚 ，提高齒輪彎曲強(qiáng)度。 對(duì)載荷變動(dòng)的齒輪傳動(dòng)和開式齒輪傳動(dòng)，宜使 1z 與 2z 互為質(zhì)數(shù)，或二者的最大公約陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 數(shù)為最小，以利于減小或避免周期振動(dòng)，對(duì)開式齒輪傳動(dòng)還可提高其耐磨損能力。 螺旋角： 斜齒輪一般 ? =8176。～ 15176。 ， 人字齒輪取 ? =25176。～ 40176。 （常取 30176。） 對(duì)于小功率的高速傳動(dòng) ,? 宜取大小些；對(duì)于大功率的低速傳動(dòng) ,? 宜取小些。 齒寬及齒 寬系數(shù)： 齒寬系數(shù)常表示 為 ： aba?? 、 1dbd?? 、 mbm?? 。 齒寬系數(shù)取大些，可使齒輪傳動(dòng)中心距及直徑減??；但齒寬越大，載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象越嚴(yán)重。 一般取 a? = ，閉式傳動(dòng)常取 a? =～ ，通常減速器常取 a? = 。變速箱中換檔齒輪常 取 a? =～ 。開式傳動(dòng)常取 a? =～ 。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 圓柱齒輪減速器時(shí)， a? 要符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的數(shù)值，其值為： ， ， ， ， ， ， ， 。 一般取 d? =～ 。對(duì)閉式傳動(dòng)，當(dāng) HB＜ 350 ，齒輪對(duì)稱軸承布置并靠近軸承時(shí)， d? =～ ；齒輪不對(duì)稱或懸臂布置、傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)剛性大時(shí)，取 d? =～ ，結(jié)構(gòu)剛性較小時(shí) , d? =～ 。當(dāng) HB＞ 350 時(shí)， d? 數(shù)值應(yīng)降低一倍。對(duì)開式傳動(dòng)，取 d? =～ 。 d? 與 a? 的換算式為 : d? =（ i? 1） m? (56) 一般取 m? =8～ 25 。當(dāng)加工和安裝精度高時(shí)， 可取大些；對(duì)開式傳動(dòng)可取 m? =8～ 15 ；對(duì)重栽低速齒輪傳動(dòng)，可取 m? =20～ 25。 m? 、 a? 與 d? 的換算式為： m? =（ i? 1） a? 1? =d? 1? (57) 齒輪的 計(jì)算 : 電動(dòng)機(jī)的功率為 ,帶輪的效率為 ， CW 型減速器為渦輪蝸桿減速器，根據(jù)《機(jī)械零件手冊(cè)（修訂版）》查得該減速器的效率為 ，所以輸入的功率1 1 .1 0 .9 7 0 .7 5 0 .8P KW? ? ? ?。 選擇中心軸上的大齒輪和減速器上小齒輪的傳動(dòng)比6i? [1]。 則設(shè)計(jì)步驟如下： 1． 選取齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù) (1)按要求選用直齒圓柱傳動(dòng)齒輪 (2)速度不高，選用 7 級(jí)精度。 (3)材料選擇 選擇小齒輪材料位 40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬負(fù)壓自動(dòng)灌裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 (4)選小齒輪齒數(shù) 1? =24，大齒輪齒數(shù) 2? =? 1? =144。 2． 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ?3 1112 .3 2 . .t Et dHkT Zidi??????? ???? (58) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù) ： (1)初選載荷系數(shù) t? = (2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1151 / n???? = ? ? 25 ?? =? 410 Nmm (3)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表 107選取齒寬系數(shù) d? =； (4)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表 106選取 1/ 2EZ ? ； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（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(jì)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(jì)（第七版）》圖 1019查的接觸疲勞壽命系數(shù) , N H NKK?? (7)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 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(jì)算小齒輪分度園直徑 1td 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 ? ?311 12 .3 2 9 3 .8 2 4t EtdHkT Zid m mi?????? ? ????? (2)計(jì)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(jì)算齒寬 b 1 0. 6 93 .2 84 56 .2 95dtb d m m?? ? ? ? (4)計(jì)算齒寬 /齒高之比 模數(shù) tm = 11/tdz=； 齒高 5 98thm?? 95/ 98bh?? (5)計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) /v m s? ,7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 = 直齒輪 ,假設(shè) bFK tA / 100N/mm,由表 103 查的 ?? ?? FH KK ； 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 表 102查得使用系數(shù) ? 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》 表 104查得 7級(jí)精度、小齒輪懸臂 布置時(shí)，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(jì)（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(shí)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