【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 述的時(shí)間分配，夾子組的反轉(zhuǎn)和夾子夾瓶子的開(kāi)合情況如下圖所示：松開(kāi)和夾緊相差90176。，兩個(gè)翻轉(zhuǎn)相差135176。傳動(dòng)方案的擬訂：動(dòng)力從中間軸輸入，電機(jī)通過(guò)和聯(lián)軸器和中間輸入軸相連，中間旋轉(zhuǎn)軸安裝了兩個(gè)同步帶輪，分別將動(dòng)力傳動(dòng)到上料架和下料架的轉(zhuǎn)軸，而料架和下料架則是通過(guò)鏈傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)瓶子的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)。 第二章：設(shè)計(jì)過(guò)程 電機(jī)參數(shù)選擇 由于自動(dòng)洗瓶機(jī)的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)速很慢，導(dǎo)致傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速也很慢，而一般的電機(jī)正常的轉(zhuǎn)速是一千五百轉(zhuǎn)每分鐘左右，所以要選用減速電機(jī)，減速比是1:400左右。除了考慮功率方面的因素，還要考慮轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的要求及機(jī)械的其他方面要求；安裝的空間要求。要求考慮安裝的空間是否足夠，安裝固定是否可能，包括位置及固定的操作空間是否足夠和減速電動(dòng)機(jī)輸出軸與工作機(jī)械傳動(dòng)件的連接方式；經(jīng)濟(jì)性，即同樣的傳動(dòng)效果，選用哪一種類型的減速電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性更好些。此時(shí)需要考慮使用壽命、購(gòu)置費(fèi)和保養(yǎng)成本。 初步估算，由于夾子夾緊瓶子的運(yùn)動(dòng)中心的直徑取D=1288 m m，上下料用的傳動(dòng)鏈鏈輪取5 3齒，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的公式，鏈輪分度圓直徑d ==4 2 9 m m，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的扭矩大約需要30 0 N/ m，帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩大約需要30 N/ m, 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度為ω 0 =π/ 16 rad / s。傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)速度要和夾瓶子的夾子夾瓶子處的線速度相同，即D/ 2 x ω 0 =d/ 2 x ω 1，ω 1 =25π/ 132rad / s。根據(jù)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和傳動(dòng)鏈鏈輪的角速度，可得出兩者的轉(zhuǎn)速， 。根據(jù)功率公式得，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的功率為，=+=。根據(jù)生產(chǎn)要求，轉(zhuǎn)速比較低，按照設(shè)計(jì)方案，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為15/4 r/min≈ r/min。一般電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500 r/min，所以轉(zhuǎn)速比大約為i=1500/=400。由于設(shè)計(jì)的洗瓶機(jī)的傳動(dòng)軸是直接和電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器相連的，所以要選用立式的電機(jī)。減速電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件是正常工作條件（無(wú)高溫、低溫，一般溫度，低載荷的工作條件），我們?cè)诰W(wǎng)上瀏覽資料，決定選用淘寶網(wǎng)上型號(hào)為NCV40380400SBTG1的立式三相減速電機(jī)。當(dāng)齒輪減速電機(jī)在額定工況下運(yùn)行時(shí)，定子相電壓與相電流之間的相位差為cosφN=,效率4極=,安全系數(shù)取K=3。電機(jī)總功率計(jì)算公式為P=P總247。cosφ247。K=247。247。3=，所以選用750w的電機(jī)。 圖21 NCV立式電機(jī) 同步帶的設(shè)計(jì)中心軸和上下料架是通過(guò)同步帶來(lái)連接，傳動(dòng)動(dòng)力的。之所以選用同步帶，是因?yàn)橥綆У钠綆虞p而且薄，主要是靠平帶層的齒來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)。由于齒帶是用精密加工的模具鑄造出來(lái)的，因此，和齒輪一樣，同步帶也具有一定精度的節(jié)距，因而可以保證傳動(dòng)的過(guò)程中的同步。另一方面，同步帶是通過(guò)帶齒來(lái)傳動(dòng)的，而不是通過(guò)摩擦傳動(dòng)的，所以同步帶和V帶、平帶相比，體現(xiàn)出預(yù)緊力小，傳動(dòng)很平穩(wěn)，沒(méi)有噪音，不需要潤(rùn)滑等諸多優(yōu)點(diǎn)。選用梯形齒同步帶，①確定計(jì)算功率Pca（Kw）：pca=Ka x P，Ka為同步帶工作情況系數(shù)，P為梯形齒同步帶的傳動(dòng)功率P=（Kw），查機(jī)械設(shè)計(jì)表得，同步帶工作情況系數(shù)Ka=，則計(jì)算功率pca=Ka x P= x =，(pca=Ka x P= x =)而同步帶的轉(zhuǎn)速為。②選用梯形齒同步帶的類型：由⑴得，同步帶的計(jì)算功率pca= xKw，轉(zhuǎn)速。查機(jī)械設(shè)計(jì)表得，選用L型的梯形齒同步帶。③確定帶輪的齒數(shù)Z1 Z2 及帶輪節(jié)圓直徑、小帶輪的齒數(shù)應(yīng)滿足：，查機(jī)械設(shè)計(jì)表62得=12。取=85，大小帶輪的出動(dòng)比為i=/=，大帶輪齒數(shù)取=i =127。查機(jī)械設(shè)計(jì)附表68得，L型的梯形齒同步帶的節(jié)距= mm(= mm)，兩個(gè)帶輪的節(jié)圓直徑分別為，④驗(yàn)證梯形齒同步帶的帶速帶速v應(yīng)當(dāng)滿足50 m/s，符合要求。⑤確定中心距及同步帶長(zhǎng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，按照V帶的計(jì)算公式來(lái)初定中心距a0。=+=，≤≤，根據(jù)實(shí)際需要，將中心距選取為。(= x 477=)由計(jì)算V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度的公式得，=2+π247。2+=。查機(jī)械設(shè)計(jì)附表得，當(dāng)選用帶長(zhǎng)代號(hào)為600的同步帶時(shí)，它的節(jié)線長(zhǎng)=1524，一共有160個(gè)齒。按照公式計(jì)算實(shí)際中心距，可得實(shí)際有中心a的實(shí)際長(zhǎng)度距為 ⑥確定梯形齒同步帶的寬度根據(jù)公式計(jì)算小同步帶帶輪嚙合齒數(shù)得，=≈41。確定基準(zhǔn)額定功率，對(duì)應(yīng)同步帶型基準(zhǔn)寬度的基準(zhǔn)額定功率為，式中為同步帶的基準(zhǔn)額定功率（kw）；為寬度為時(shí)同步帶的許用工作應(yīng)力（N），q是寬度為時(shí)同步帶的單位長(zhǎng)度的質(zhì)量（kg/m），查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表63得，=,=,q=,v=。=。（=,=,q=,v=。=）計(jì)算同步帶帶寬：由同步帶的抗拉強(qiáng)度，計(jì)算同步帶的帶寬，帶寬應(yīng)當(dāng)滿足，因?yàn)橥綆У男л喌膰Ш淆X數(shù)為16齒，大于6，所以=1，（）計(jì)算同步帶輪軸上的壓力 傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)上下料用的傳動(dòng)鏈鏈輪取85齒，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的公式，鏈輪分度圓直徑d ==429 .61m m，ω 1 =25π/ 132rad / s。根據(jù)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和傳動(dòng)鏈鏈輪的角速度，可得出兩者的轉(zhuǎn)速，≈ r / min。根據(jù)功率公式得，鏈要傳動(dòng)的功率為，選10A。①鏈輪齒數(shù)及傳動(dòng)比的確定按照生產(chǎn)要求，上下料架的兩個(gè)鏈輪選擇大小一樣，即傳動(dòng)比為1。②確定鏈型號(hào)和節(jié)距P由于自動(dòng)洗瓶機(jī)是載荷平穩(wěn)，不反轉(zhuǎn)的一般機(jī)械，動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)，所以工作系數(shù)=，鏈傳動(dòng)工作在機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖7—11中高峰左側(cè)，表明主要失效形式為鏈板疲勞破壞，即有：≈。傳送鏈中采用一排鏈，所以多排鏈系數(shù)=1。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)的工作條件和確定額定功率時(shí)的工作條件不是完全一致的，所以，要將鏈傳動(dòng)的功率修正，當(dāng)量單排鏈的功率為：③驗(yàn)證鏈速傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)速度為：，v為傳動(dòng)鏈鏈速（m/s），n為主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速（r/min）；z為主動(dòng)鏈輪的齒數(shù)；p為傳動(dòng)鏈的節(jié)距（mm），10 A型的滾子鏈的節(jié)距P = mm。所以傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)速度=④計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和和中心距初選定中心距a=（30～50）P=～=2000 mm，計(jì)算鏈節(jié)數(shù)的公式為：⑤計(jì)算軸壓力傳動(dòng)軸上鏈輪的有效壓力Fe=1000P/v=1000/=。由于傳動(dòng)鏈輪是水平放置的，所以壓軸力系數(shù)KFP=Fe==。⑥鏈輪的設(shè)計(jì)鏈輪的材料一般選用40號(hào)鋼，熱處理后表面硬度為40～50HRC。鏈輪的分度圓直徑為d ==429 .61mm,中心孔直徑取dk=42mm齒頂圓直徑為da=P（+cot）=（+）= mm，鏈輪齒側(cè)凸緣直徑dgp，即得鏈輪齒側(cè)凸緣直徑dg。輪轂厚度h=K+dk/6+，因?yàn)閐=≥150mm，所以K=，即有h=K+dk/6+=+7+=。，≤l≤,取l=45mm。 夾子設(shè)計(jì)夾瓶子的夾子的設(shè)計(jì)，主要是運(yùn)用到機(jī)械原理中運(yùn)動(dòng)副的知識(shí)，確定連桿機(jī)構(gòu)中連桿和連桿之間的位置關(guān)系。夾子由底座、夾頭，夾板、推桿、銷釘、螺釘和螺母組成。夾頭是用橡膠來(lái)做的，由于瓶子的直徑有，夾頭是可以更換的，通過(guò)螺釘連接在夾板上。夾板就是用不銹鋼板做成的，通過(guò)銷釘、連桿和推桿相連。連接把四個(gè)夾子連接在一塊圓弧板上，組成夾子組。自由度計(jì)算：F=3N—2P=3x5—2x7=15—14=1張開(kāi)角度：夾板的張開(kāi)角度和推桿的運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系如圖所示，當(dāng)推桿推進(jìn)35mm，一邊夾板將會(huì)張開(kāi)27176。，兩邊即張開(kāi)54176。工作原理：夾子中推桿一段和連桿相連，另一端裝著滾子在機(jī)架的一個(gè)圓弧軌道上滑動(dòng)，圓弧軌道只是在上料架和下料架之間的90176。安裝，起著頂開(kāi)夾子，使彈簧處于壓縮狀態(tài)。其他沒(méi)有軌道，彈簧自動(dòng)恢復(fù)原長(zhǎng)，使夾子處于夾緊狀態(tài)。圖22 夾子的設(shè)