【文章內(nèi)容簡介】 42151512軸承所受的軸向力忽略不計對主動軸的軸承進(jìn)行壽命校核：當(dāng)量動載荷的計算：由表44得e=，Y=，Y0=對于圓錐滾子軸承查表得徑向動載荷系數(shù)X=由軸的受力分析時得到的軸承處所受的徑向力FN中較大的是FN2=12776N根據(jù)錐齒輪的受力有錐齒輪所受的徑向力軸承的當(dāng)量動載荷P= (47)式中 X—徑向動載荷系數(shù) Y—軸向動載荷系數(shù)—沖擊載荷系數(shù)根據(jù)所受的載荷性質(zhì)為輕微沖擊選取=查表得可得X=，Y=故有=則軸承的壽命計算由公式48得： （48）對于圓錐滾子軸承有ε==≈滿足設(shè)計要求的三年時間。故軸承壽命滿足設(shè)計要求。傳送帶采用平帶傳動，帶的型號及帶輪餓尺寸形狀均可查機(jī)械設(shè)計手冊來確定。查表13149選取帶的厚度為5mm，帶輪的直徑選為140mm。平帶選用三層棉帆布參考層數(shù)為n=4，則帶的厚度δ=。查機(jī)械設(shè)計手冊表13149覆膠帆布帶單位截面積傳遞功率P0得P0=。傳送帶的功率約為100W，則有A= （49）為包角修正系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計手冊表13147得=為傳動布置系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計手冊表13148得=則有A=2cm2帶寬b==42mm查機(jī)械設(shè)計手冊表13138，可取帶寬b=40mm同樣由表13138可確定帶輪的寬度為50mm圖46 帶輪同時取帶長為2000mm，中心距a=920mm，帶輪直徑d=140mm，查機(jī)械設(shè)計手冊表13141確定帶輪的內(nèi)孔直徑D=18mm，輪緣寬度取50mm腹板厚度取S=12mm，最終確定的帶輪的結(jié)構(gòu)如圖46所示。根據(jù)帶輪的結(jié)構(gòu)，帶輪的運動是通過錐齒輪傳遞來的運動驅(qū)動的。帶輪軸兩端用軸承來支撐固定，軸承安裝在軸承座內(nèi)，將軸承座通過支架固定在工作臺上。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由于軸徑不大，做成實心軸。數(shù)據(jù)查表43由公式41得：P ——軸傳遞的功率，kW[τT] —— 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa—— 系數(shù)，下述情況時，取較大值，取較大值：彎矩較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小軸向載荷、軸只作單向旋轉(zhuǎn)；反之，取較小值，取=103取軸的最小直徑d=16mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖47所示：圖47 帶輪軸的結(jié)構(gòu)尺寸帶輪軸的校核與減速箱主動軸的校核相似，經(jīng)校核，帶輪軸滿足強(qiáng)度要求，可以使用。該軸的軸承選用圓錐滾子軸承，內(nèi)徑為d1=25mm選取型號如表45所示：表45 軸承的型號軸承基本尺寸基本額定載荷計算系數(shù)軸承代號dDTBCCrC0reYY0329052542121291帶輪軸兩端的軸承放在軸承座中，然后將軸承座通過支架固定在工作臺上，起到支撐帶輪軸運轉(zhuǎn)的功能。軸承座的結(jié)構(gòu)如圖48所示：圖48 軸承座的結(jié)構(gòu)三個長軸上的錐齒輪嚙合均是傳動比為1:1的傳動，兩對錐齒輪的尺寸數(shù)據(jù)相同，因此只需設(shè)計并校核其中的一個齒輪滿足使用要求即可。為設(shè)計方便三處的錐齒輪采用同一結(jié)構(gòu)的錐齒輪。直齒圓錐齒輪尺寸的初步確定：按齒根彎曲強(qiáng)度計算： （410）現(xiàn)按照齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計：1）參數(shù)選取由公式——功率，單位 kW；——轉(zhuǎn)速，單位 r/min；得齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩= 查機(jī)械設(shè)計手冊表14181?。篕A=查機(jī)械設(shè)計手冊表14334取=齒形系數(shù)=c 而變?yōu)橄禂?shù)為1直齒輪查機(jī)械設(shè)計手冊表14324得：β=0，c=0==u=1查機(jī)械設(shè)計手冊表13328?。?500MPa錐齒輪材料選取45鋼，正火處理。2）計算由公式410得：=取=69mm有δ1=δ2=選m=3mm 則有 z1==23mm錐距R==齒寬系數(shù)查表取=1/5齒寬b==10mm齒寬b==齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=3mm齒高h(yuǎn)=（2ha*+c*）m=齒根高h(yuǎn)f=hha=齒頂圓直徑da=d+2hacosδ=69+23=齒根腳tanθf===外錐 AK==該錐齒輪的外形尺寸如圖49所示：圖49錐齒輪的外形尺寸電機(jī)的運動經(jīng)過變速器減速之后通過錐齒輪嚙合將運動傳遞到間歇運動變速器中，下面將對這對錐齒輪進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計和校核。按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，由公式410：d1=50經(jīng)計算=72mm 錐距R1==齒寬=齒頂高=3mm齒高=齒根高=齒頂圓直徑=齒根腳tanθf===外錐 AK==取=34mm錐齒輪的外形尺寸如圖410所示：圖410錐齒輪撥瓶轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)安裝在裝粉工位和蓋塞工位；主要由撥瓶盤、傳動軸、幾個等分嚙合的電磁離合器以及剎車盤組成的過載保護(hù)機(jī)構(gòu)等組成。其作用是通過間歇機(jī)構(gòu)的控制，準(zhǔn)確地將輸送的玻璃瓶送至分裝轉(zhuǎn)盤和蓋塞頭下進(jìn)行裝粉和蓋膠塞。；為使瓶子容易進(jìn)入定位槽，r1比r2稍大；由于分裝轉(zhuǎn)盤與分度盤同步旋轉(zhuǎn)定位槽數(shù)與分度盤端面的滾子數(shù)相對應(yīng)。圖411撥瓶轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)圖412所示為機(jī)器左側(cè)的一個豎軸，該軸頂端（右端）與一錐齒輪配合，與其嚙合配對的錐齒輪帶動帶輪軸的轉(zhuǎn)動；該軸的底端（左端）也與一錐齒輪配合，與其嚙合的錐齒輪帶動機(jī)器底部一根橫軸的轉(zhuǎn)動，即帶動如圖413所示的軸的轉(zhuǎn)動。中間有鍵槽的軸段與一直齒輪配合，該處齒輪嚙合為本軸的動力輸入。圖412 機(jī)器右邊一豎軸結(jié)構(gòu)圖413所示軸安放在機(jī)器的最底部，通過軸承座來固定和支撐，軸承座固定在機(jī)架上。該軸的右端與一錐齒輪配合，然后與圖412所示的軸底端的錐齒輪相嚙合，來傳遞運動；該軸的左端也與一錐齒輪相嚙合，帶動如圖414所示的軸的轉(zhuǎn)動。圖413機(jī)器底部一橫軸圖414所示軸位于機(jī)器的左端，本軸帶動的是分瓶撥輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動通過平鍵連接來固定撥輪機(jī)構(gòu)與該軸的周向運動，在軸的最上端（左端）通過一螺釘和一墊片來固定撥瓶機(jī)構(gòu)相對于軸的軸向運動。螺釘連接的結(jié)構(gòu)如圖415所示：圖414 機(jī)器左端一豎軸圖415 軸端的螺釘連接結(jié)構(gòu)圖414所示的軸上一共有三個軸承，底部的軸承是為了保證軸的剛度而加設(shè)的，通過軸承套固定在機(jī)架上。在軸的上半部分通過一個套杯將軸固定在工作臺上，套杯內(nèi)有兩個圓錐滾子軸承，因為該軸不僅要承受軸向的重力，還有錐齒輪嚙合時的徑向力和軸向力，用圓錐滾子軸承會使得機(jī)器的綜合性能有所提高。軸上套杯的結(jié)構(gòu)如圖416所示，套杯通過螺栓固定在工作臺上。圖416 套杯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)本章主要針對進(jìn)瓶、撥瓶、下粉的部分進(jìn)行傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計。該設(shè)計主要采用帶輪傳動，通過電機(jī)連接減速器并連接帶及帶輪，從而實現(xiàn)減速效果。第五章 機(jī)架的設(shè)計機(jī)器中的部件或大型零件都應(yīng)有機(jī)座支承，各種傳動件也必須加以保護(hù)并與外界隔開，以免零件損傷或造成人身或設(shè)備安全事故，所以也應(yīng)有箱體或殼體加以保護(hù)并支持各傳動部件。機(jī)器中的樣一種零件，它能夠支撐零件或部件并保持與它們之間的聯(lián)系，以及包容傳動體的箱體統(tǒng)稱為機(jī)架零件，如機(jī)器中的箱體，儀器儀表的殼體，機(jī)床的床身，立柱，其他機(jī)器中的底座及發(fā)動機(jī)機(jī)體等。鑄鐵、鑄鋼、鑄造鋁合金1）鑄鐵；鑄鐵是鑄造機(jī)架的最好材料，鑄鐵的流動性好，鑄造方法成熟，毛坯質(zhì)量穩(wěn)定。鑄鐵中加入少量合金元素可提高其耐磨性，鑄鐵中的片狀石墨增大了阻尼作用，有吸振作用，因而其動態(tài)剛度較好。根據(jù)材料對比優(yōu)選HT200作為底座材料。2）鑄鋼；鑄鋼有良好的塑性和韌性，較好的焊接性和切削加工性。但鑄造時排除鋼水中的氣體和雜質(zhì)比較困難，容易產(chǎn)生斷裂，多用于重型機(jī)架。3）鑄造鋁合金；重量輕，有較好的塑性，低溫韌性和耐熱性，常用作輕型機(jī)架。鋼材焊接性能的優(yōu)劣決定于鋼中含碳量，一般是含碳量低的鋼，焊接性能優(yōu)于含碳量高的鋼。常用鋼16Mn，19Mn，20號鋼，20Cr等。1）混凝土機(jī)架，混凝土的彈性模量小，內(nèi)阻尼大，熱膨脹系數(shù)低，抗壓強(qiáng)度較好，耐腐蝕，經(jīng)濟(jì)性好和生產(chǎn)周期短等特點。2）塑料，塑料有重量輕，防腐蝕和絕緣等優(yōu)點，用注射?？芍瞥尚螤钶^復(fù)雜的塑料材料而無需后繼加工，大大簡化了工藝和生產(chǎn)過程。3）花崗巖，組織穩(wěn)定，幾乎不會在變形，加工簡單，可以獲得較高而又穩(wěn)定的精度。導(dǎo)熱系數(shù)和膨脹系數(shù)均很小，對溫度不敏感，不導(dǎo)電，無磁性，耐腐蝕，吸振性好。使用中維護(hù)簡單，成本低，但脆性較大，不能承受沖擊載荷。本分裝機(jī)中的機(jī)架是用來安裝軸承、間歇運動變速器和支撐工作臺的，由H型鋼支架組成，對機(jī)架的剛度要求不是很高。結(jié)構(gòu)如圖51所示： 圖51 支架的結(jié)構(gòu)輸料支架大部分采用角鋼，型號均采用邊寬30mm，厚度4mm的角鋼，其接頭均采用焊接。結(jié)構(gòu)如圖52所示。機(jī)架受到工作臺以及固定在工作臺上的部件的壓力作用，會發(fā)生一定的變形，這里不對機(jī)架進(jìn)行剛度穩(wěn)定性的校核，只設(shè)計其結(jié)構(gòu)。 圖52 輸料支架結(jié)構(gòu)49結(jié)論結(jié)論與展望本文在對國內(nèi)外的粉料分裝機(jī)的綜合分析的基礎(chǔ)上，并對各種分裝機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，提出了步進(jìn)電機(jī)控制的螺桿型粉料分裝機(jī)的整體設(shè)計方案。本分裝機(jī)的動力系統(tǒng)分兩個部分：分裝頭部分和主傳動部分。分裝部件與主傳動系統(tǒng)的運動是互不干涉的，各自有自己的動力驅(qū)動來源，但是兩個系統(tǒng)的運動又是相互配合的。分裝部件中，步進(jìn)電機(jī)帶動下料螺桿旋轉(zhuǎn)下料，攪拌電機(jī)帶動攪拌器旋轉(zhuǎn)進(jìn)行攪拌。主傳動系統(tǒng)由主電機(jī)來驅(qū)動，經(jīng)過一個標(biāo)準(zhǔn)減速器，然后再經(jīng)過一個產(chǎn)生間歇運動的變速箱，將運動傳遞到分瓶撥輪機(jī)構(gòu)、輸送帶機(jī)構(gòu)和滾塞機(jī)構(gòu)帶動整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。通過對步進(jìn)電機(jī)的控制，使其能夠與主傳動系統(tǒng)的運動形成一定的配合：分裝頭下料時，主傳動系統(tǒng)間歇；主傳動系統(tǒng)運動，分裝頭間歇，停止下料。最終完成粉料的連續(xù)的自動分裝。本分裝機(jī)具有以下特點：（1）下料螺桿采用了變螺距形式，能夠適應(yīng)多種性質(zhì)不同的粉料的分裝。（2）攪拌器的攪拌葉片采取了雙斜面式的攪拌，在對粉料進(jìn)行攪拌的同時，不僅能夠起到攪拌粉料，防止粉料結(jié)塊的作用，還可以對粉料產(chǎn)生或向上或向下的作用力，配合變螺距螺桿，使得分裝機(jī)對粉料份的適應(yīng)性增強(qiáng)。致謝參考文獻(xiàn)[1] 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