【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 理。 圖 1 選蓋機(jī)構(gòu)工作原理圖（二）各種因素對(duì)壓蓋過程的影響由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作金屬材料會(huì)達(dá)到疲勞的極值，因?qū)俚男阅芤舶l(fā)生了相應(yīng)的改變。在蝸輪蝸桿的配合中，如果金屬出現(xiàn)磨損等的問題會(huì)使傳動(dòng)比不穩(wěn)定，因而會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)的一系列問題，在凸輪處會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的沖擊載荷是壓桿產(chǎn)生塑性變形，彈簧也會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作而達(dá)到疲勞值，皮帶可能因?yàn)槟p出現(xiàn)問題。這一些都是在運(yùn)作過程中可能會(huì)出現(xiàn)的一些問題。因此我們找到一些方法來解決這些問題，比如我們根據(jù)金屬的性能不同而采用不用的熱處理方式，蝸輪蝸桿應(yīng)該給予一定程度的硬化，壓桿我們應(yīng)該通過熱處理方法提高其強(qiáng)度，皮帶我們應(yīng)該經(jīng)常的給予潤(rùn)滑。通過這些問題的解決來使我們的機(jī)構(gòu)達(dá)到最好的運(yùn)行狀態(tài)。第二章 壓蓋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程一、設(shè)計(jì)內(nèi)容在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、金屬材料和包裝機(jī)械知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用已有的知識(shí)設(shè)計(jì)出能夠良好運(yùn)行的塑料瓶壓蓋機(jī)構(gòu)，并且有自己的創(chuàng)新點(diǎn)，計(jì)算出詳細(xì)的尺寸數(shù)據(jù)，以及材料的選擇，并且給出依據(jù)，并用CAD 圖紙表達(dá)出自己的設(shè)計(jì)方案，從結(jié)果中]5[分析幾何尺寸設(shè)計(jì)的合理性,再通過反復(fù)修改,從而確定最終的設(shè)計(jì)方案，并且解釋出創(chuàng)新點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，通過借鑒已有的方案來確定自己的設(shè)計(jì)，使自己的設(shè)計(jì)方案更完善，更具有使用性和價(jià)值性。二、設(shè)計(jì)過程在設(shè)計(jì)創(chuàng)新塑料瓶壓蓋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中,我們不可能憑空想象出壓蓋機(jī)構(gòu)的形狀,必須遵守一些特定的設(shè)計(jì)過程和借鑒一些已有的成果。大量相關(guān)資料和文獻(xiàn)是必不可少的,只有參考了大量?jī)?yōu)秀學(xué)者的精髓作為依據(jù),對(duì)壓蓋機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程有了足夠的了解,還要對(duì)控制系統(tǒng)有一定的熟悉,這樣才能設(shè)計(jì)合理 ,得到無缺陷或者缺陷少的設(shè)計(jì)結(jié)果。合理的并且運(yùn)行良好的機(jī)械不是一次兩次的計(jì)算驗(yàn)證能得到的，必須經(jīng)過反復(fù)的修改,再加上合理的邏輯推斷,反復(fù)修改而定 .在本文中的研究方法如下:①閱讀大量有關(guān)包裝機(jī)械和關(guān)于塑料瓶壓蓋機(jī)構(gòu)的資料和文摘,并整理相關(guān)的資料和文獻(xiàn)。②通過對(duì)現(xiàn)有的塑料瓶壓蓋機(jī)的研究，以及資料里發(fā)現(xiàn)的問題設(shè)想出自己的設(shè)計(jì)機(jī)械的工作原理，并論證其可行性。③撰寫出開題報(bào)告，與指導(dǎo)老師以及小組成員討論原理存在的問題并加以改進(jìn)。④根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)方法與步驟，通過計(jì)算來得出自己所設(shè)計(jì)零件的各個(gè)尺寸，并校核所選擇的零件材料以及強(qiáng)度等性能能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。⑤將所設(shè)計(jì)的零件和裝配圖通過CAD軟件表達(dá)出來。⑥根據(jù)分析結(jié)果,對(duì)機(jī)構(gòu)的綜合性能進(jìn)行判斷并加以改進(jìn)，得到更好的機(jī)構(gòu)圖紙。三、研究的步驟（一）初期的各個(gè)參數(shù)確定塑料瓶 的尺寸的測(cè)量:我們選定平常的 600ml純凈水的瓶子做為標(biāo)準(zhǔn)，瓶]6[蓋的最大直徑為 30 ，即瓶口的外徑為 30 ，瓶口螺紋為單頭螺紋,不計(jì)自鎖圈mm瓶口螺紋高度為 10 ，瓶身共高 230 ，瓶口共高 18 ，瓶身直徑為 60 。m瓶身為帶花紋的圓柱體，花紋的作用是方便手持。 圖 2 塑料瓶電動(dòng)機(jī)的選擇：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為 n＝（6～10）r/min，經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i ＝2～4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比 i ＝8～40，則總傳動(dòng)比合理范圍為 i ＝16～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n ＝i n＝（16～160）10＝160～1600r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇:Y132S—6，電動(dòng)機(jī)額定電壓是 380V,額定電流是 ,額定功率是 960r/min.根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 查得電動(dòng)機(jī)軸的尺寸：]9[D：38 E：80 F：10 G：33 mm軸號(hào) 轉(zhuǎn)速 功率 傳動(dòng)比 效率電動(dòng)機(jī)軸 960r/min :1 1軸 384r/min 4:1 2軸 96r/min 4:1 3軸 24r/min :1 4軸 表 1 各軸動(dòng)力參數(shù)表（二）帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了傳動(dòng)的穩(wěn)定性，減小傳動(dòng)比，需安裝帶輪，分別在電動(dòng)機(jī)輸出軸，1 軸（減速器輸入軸） ，3 軸（減速器輸出軸）以及 4軸（凸輪軸）上裝以帶輪，由上面的傳動(dòng)比可知兩對(duì)帶輪可以設(shè)計(jì)成一樣的。 取 V帶小輪的直徑是 d小=80mm ,則大輪直徑是 d大==200mm.根機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),選 V帶為 GB1171—74即 A型帶 b：13 h：8 截面積：8/ h ： h ：11m2mamp1．確定計(jì)算功率 Pca由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 86查取工況系數(shù) K = 故]10[ AP = K P= =?W2. 選取普通 V帶帶型 根據(jù) P , 和《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 88 確定選用 A型can3．確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 83和表 87取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 =75mm1d 根據(jù)式 815從動(dòng)輪直徑 = ==? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 12111 = 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 1813驗(yàn)算帶的2速度 smndv /)106/(1 ????? ）（??查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 12111 =75 = V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距1a2a根據(jù) )()(??? 初步確定中心距 m3?根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 820計(jì)算所需要帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 020 4/)()(2/ 1221 addaLd ?????? = mm1025)???（ 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為 mLd按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 821計(jì)算實(shí)際中心距 a Lad 3482/)105(302/)(0 ????????5．驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 86得 ???? 1206/)(18012 ?????ad?所以，主動(dòng)輪上的包角合適。6．計(jì)算普通 V帶的根數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 822知道LacakpPz)/(0???由 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》min961rnd751?表 1218得 ?查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 88，表 82得 98?=ladkpz)/(0??? 1.)./(5???取 根17．計(jì)算預(yù)緊力 0F由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 2/)1/(qvzpkda???查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 84得 mkgq/10.?故 20 )8/(.5 ?????F = pF由式 824得 Nzp ???計(jì)算所的圖，如下所示： 19305 圖 3 帶輪圖（三）齒輪的設(shè)計(jì)1．高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪（1）齒輪材料及熱處理 ① 材料：高速級(jí)小齒輪選用 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒45?齒數(shù) =241Z高速級(jí)大齒輪選用 鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z =iZ =424=96 45? 21取 Z = ② 齒輪精度按 GB/T10095－1998，選擇 7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。（2）初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 2131 )][(HEdtt ZuTK???????確定各參數(shù)的值:①試選 =查課本 圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) Z = 217PH由課本 圖 1026 ??????則 .????②由課本 公式 1013計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)2PN =60n j =603841（283008）1hL=10 h8N =10 /4=10 h 2 8③查課本 1019圖得：K = K =??2??④齒輪的疲勞強(qiáng)度極限取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,應(yīng)用 公式 1012得:20P[ ] = =550= H?1SHN1limMa[ ] = =450=432 H2KHN2limP許用接觸應(yīng)力 MaHH )(/)][(][21 ???????⑤查課本由 表 106得： = 198PEZa 由 表 107得: =120d?T=10 =10 =10 （3）設(shè)計(jì)計(jì)算①小齒輪的分度圓直徑 d t12131 )][(2HEdtt ZuTK???????= )( ??②計(jì)算圓周速度 ???10　ndt??s/.0..3?③計(jì)算齒寬 b和模數(shù) ntm計(jì)算齒寬 b b= =??計(jì)算摸數(shù) mn 初選螺旋角 =14??=nt mZdt ???④計(jì)算齒寬與高之比 hb齒高 h= = = =⑤計(jì)算縱向重合度= =??1??d ????⑥計(jì)算載荷系數(shù) K使用系數(shù) =1A根據(jù) ,7級(jí)精度 , 查課本由 表 108得smv/10.?192P動(dòng)載系數(shù) K =,V查課本由 表 104得 K 的計(jì)算公式:194P?HK = +10 b?H)(??2d?3? =+(1+ 1) 1+10 =查課本由 表 1013得: K =?F查課本由 表 103 得: K = =?H故載荷系數(shù):K＝K K K K =1=?H?⑦按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d =d = =3m⑧計(jì)算模數(shù) nm=????（4）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式≥nm)][(cos2123FSadYZKT?????⑴ 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值① 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ＝m 確定齒數(shù) z因?yàn)槭怯昌X面，故取 z ＝24，z ＝i z ＝424＝96② 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z ＝z /cos ＝24/ cos 14 ＝ 3?z ＝z /cos ＝96/ cos 14 ＝?③ 初選齒寬系數(shù) 按對(duì)稱布置，由表查得 ＝1④ 初選螺旋角 初定螺旋角 ＝14⑤ 載荷系數(shù) KK＝K K K K =1＝⑥ 查取齒形系數(shù) Y 和應(yīng)力校正系數(shù) Y查課本由 表 105得:197P齒形系數(shù) Y ＝ Y ＝ 應(yīng)力校正系數(shù) Y ＝ Y ＝⑦ 重合度系數(shù) Y端面重合度近似為 ＝[（ ）]21Z?＝[－（1/24＋1/96）]cos14 ＝?cos ?＝arctg（tg /cos ）＝arctg（tg20 /cos14 ）＝?＝因?yàn)?＝ /cos ，則重合度系數(shù)為 Y ＝+ cos / ＝⑧ 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 ＝ ＝,??oY ＝1－ ＝⑨ 計(jì)算大小齒輪的 ][FSY?? 安全系數(shù)由表查得 S ＝工作壽命兩班制，8 年，每年工作 300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝60nkt ＝601830028＝10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2＝N1/u＝10 /＝10查課本由 表 1020c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限 204P小齒輪 大齒輪aFM51??aFMP3802??查課本由 表 1018得彎曲疲勞壽命系數(shù):97K = K =