【導(dǎo)讀】產(chǎn)品的灌裝生產(chǎn)。整機(jī)采用不銹鋼制造，清潔衛(wèi)生。它的特點(diǎn)是機(jī)械式傳動(dòng)，設(shè)計(jì)緊湊合理，外形簡(jiǎn)潔美觀，調(diào)節(jié)便利，同時(shí)具有計(jì)量功能。灌裝容量均可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而滿足不同的生產(chǎn)需求。性高，低速轉(zhuǎn)矩大，速度穩(wěn)定，工作電壓穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。置、操作箱等幾部分組成。本次設(shè)計(jì)主要完成傳動(dòng)系統(tǒng)（包括鏈輪、齒輪、軸），物料計(jì)量裝置及總體裝配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 1 8 1 . 9 3 1 1 7 . 9 91 . 9 3vbmvbl m m???? ? ? ? ?? ? ? 齒中部接觸線的投影長(zhǎng)度： bml l mm? ?? 4)齒根抗彎疲勞強(qiáng)度校核 A V F F tF F S K L S F PnmK K K K F Y Y Y Ybm ?? ????? 使用系數(shù) AK ：查表 及 得 1AK? 精度等級(jí)和中點(diǎn)圓周速度 mv ： 11 3 . 1 4 4 3 . 3 5 6 0 0 . 1 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0mm dnv m s? ??? ? ??? 動(dòng)載荷系數(shù) VK ： ? ?? ?? 齒輪分度圓上的圓周力 tF ： **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 2 0 0 0 2 0 0 0 2 9 13384 3 . 3 5tmTFNd ?? ? ? 復(fù)合齒形系數(shù) 1 ? ， 2 ? 重合度系數(shù)： 5 5 / 5 5 / 3 4vY ?? ?? ? ? ? ? 錐齒輪系數(shù) KY ： 221 1 1 7 . 9 9 1 81 1 14 4 1 8 1 7 . 9 9bmK bmlbY bl?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 載荷分布系數(shù) 2 1LS LSYZ?? 則齒根彎曲應(yīng)力 ： 21 1 1 . 0 2 1 . 5 1 . 1 1 3 3 8 4 . 7 5 0 . 6 4 1 1 1 4 9 /1 8 2 . 5 5F N m m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 2 22114 . 4 21 4 9 1 3 9 /4 . 7 5FSFFFSY N m mY??? ? ? ? 齒根許用彎曲應(yīng)力 FP? : 11m inFEF P NT re T R re T XF Y Y Y YS ??? ? 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度基本值 2440 /FE N mm? ? 壽命系數(shù) ： 1NTY ? (長(zhǎng)期工作，取為無限壽命設(shè)計(jì) ) 相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)： 1 1reTY? ? 相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)： 1 1RreTY ? 尺寸系數(shù)： 121XXYY?? 最小安全系數(shù)： min ? 許用彎曲應(yīng)力值： 212 440 1 1 1 1 3 1 4 . 2 8 /1 . 4F P F P N m m??? ? ? ? ? ? ? 齒根彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果： 11F FP??? ， 22F FP??? 所以設(shè)計(jì)符合結(jié)構(gòu)要求。 第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng) 27 切割裝置錐齒輪設(shè)計(jì) ： 齒數(shù)： 1230ZZ?? 模數(shù)： mm? 大端分度圓直徑： 2. 5 30 75eed m Z mm? ? ? ? 中點(diǎn)分度圓直徑： ? ? ? ?11 1 0. 5 75 1 0. 5 0. 3 63 .7 5m e Rd d m m?? ? ? ? ? ? 齒輪分度圓上的圓周力 ： 869tFN? 分錐角： 1245??? ? ? 外錐距： e 1 1R / 2 s i n 75 / 2 s i n 45 53 .0 4ed mm?? ? ? ? 齒寬： b=16mm 大端齒頂高： m mm?? 大端齒根高： ? ? ? ?1 1 0. 2 0 2. 5 3feh c X m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 齒根角： e3a r c ta n a r c ta n 3 . 2 4R 5 3 . 0 4ff h? ? ? ? ? 齒頂角： ??? ? ? 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的強(qiáng)度計(jì)算 按許用切應(yīng)力計(jì)算： 受轉(zhuǎn)矩 T(N mm)的實(shí)心圓軸，其切應(yīng)力 ? ?T PMa? 為： ? ?439 .5 5 1 00 .2TTTTPW d n????? ? ? 寫成設(shè)計(jì)公式，則軸的最小直徑為： ? ?3 33 9 .5 5 1 00 .2 T PPdCnn????? **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 式中 316T dW ??為軸的抗扭截面系數(shù) P ：軸傳遞的功率 n ：軸的轉(zhuǎn)速 C ： 與軸材料有關(guān)的系數(shù)，軸的材料為 45 鋼，取 107C? ??T? ：許用切應(yīng)力，取 40Mpa 各軸的直徑最小值計(jì)算如下： 中心軸： 3 0 .1 8 31 0 7 1 5 .560d m m?? ? ?4 39 . 5 5 1 0 0 . 1 8 3 0 . 3 90 . 2 1 5 . 5 6 0TTM P a????? ? ? 切割裝置驅(qū)動(dòng)軸： 3 0 .3 6 51 0 7 1 5 .5120d m m?? ? ?4 39 . 5 5 1 0 0 . 3 6 5 0 . 3 90 . 2 1 5 . 5 1 2 0TTM P a????? ? ? 凸輪軸： 3 0 .1 7 41 0 7 1 2 .1120d m m?? ? ?4 39 . 5 5 1 0 0 . 1 7 4 0 . 3 90 . 2 1 2 . 1 1 2 0TTM P a????? ? ? 空轉(zhuǎn)軸： 3 0 .1 7 31 0 7 1 5 .260d m m?? ? ?4 39 . 5 5 1 0 0 . 1 7 3 0 . 2 00 . 2 1 5 . 2 1 2 0TTM P a????? ? ? 計(jì)量盤 驅(qū)動(dòng)軸： 3 0 .1 6 71 0 7 1 5 .160d m m?? 第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng) 29 ? ?4 39 . 5 5 1 0 0 . 1 6 7 0 . 3 70 . 2 1 5 . 1 6 0TTM P a????? ? ? 軸的校核 按安全系數(shù)法進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核 （以切割裝置驅(qū)動(dòng)軸為例進(jìn)行校核） ： 圖 33 切割裝置驅(qū)動(dòng)軸簡(jiǎn)圖 圖 34 軸受力圖 圖 35 水平面（ XY）平面受力圖 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 36 垂直面（ XZ）平面受力圖 圖 37 水平面彎矩圖 圖 38 垂直面彎矩圖 圖 39 合成彎矩圖 第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng) 31 1） 計(jì)算錐齒輪受力 轉(zhuǎn)矩 29000T N mm?? 圓周力12 2 2 9 0 0 0 9106 3 . 7 5tmTF N Nd ?? ? ? 徑向力 t a n c os 910 t a n 20 c os 45 468rtF F N??? ? ? ? ? ? ? 軸向力 t a n si n 910 t a n 20 si n 45 468atF F N??? ? ? ? ? ? ? 2） 計(jì)算軸承 反力 水平面： 1 9 85 46 8 46 8 16 5256425R N N? ? ? ? ??? 2 564 468 899 1931RN? ? ? ? 垂直面： 22 1 4 0 9 1 0 509625R N N??? 11 5 0 9 6 9 1 0 6 0 0 6R N N? ? ? 3)畫出水平面彎矩 XYM 圖（圖 37），垂直面彎矩圖 zXM 圖（圖 38）和合成彎矩 圖 M （圖 39）。 4）初步分析截面 1 有較大的應(yīng)力和應(yīng)力集中。下面以截面 1 為例進(jìn)行安全系數(shù)校核。 5）軸材料選用 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)， 650b MPa? ? ， 360s MPa? ? ，求得疲勞極限： 1 0. 45 0. 45 65 0 29 3b MPa MPa??? ? ? ? ? 0 1 1 65 0 52 7b MPa MPa??? ? ? ? 1 0. 26 0. 26 65 0 16 9b MPa MPa??? ? ? ? ? 0 0 0 65 0 32 5b MPa MPa??? ? ? ? 由式 1002?? ?? ?? ?? ， 1002? ??? ?? ?? 得 2 2 9 3 5 2 7 0 .1 1527?? ???? 2 1 6 9 3 2 50 . 0 4325?? ???? **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 6）求截面 1 上的應(yīng)力 彎矩 1 910 12 10920M N mm N mm? ? ? ? ? 1 310920 1 3 . 60 . 1 2 0a M M p a M p aW??? ? ? ?? 329000 1 8 . 00 . 2 2 0T M p a M p aW??? ? ? ?? 9 .02am M Pa???? ? ? 7） 求截面 1 的有效應(yīng)力集中系數(shù) 因在此截面處有軸直徑變化，過度圓角 1r mm? ，又因?yàn)? 28 ??， 1 ?? 由 650b MPa? ? 查得 ?? ， ?? 。 8 ）求表面狀態(tài)系數(shù)及尺寸系數(shù) ?? ， ?? ，由表查得 ?? ， , ??????。 9）求安全系數(shù)（設(shè)無限壽命 1Nk? ）得 1 1 293 NamkS k????? ? ???? ?? ? ???? 1 1 169 9 NamkS k????? ? ???? ?? ? ?? ? ? ?? ? ?22 229 . 0 1 0 . 4 6 . 8 1 . 59 . 0 1 0 . 4SSSSSS????? ?? ? ? ?? 結(jié)論：根據(jù)校核，截面 1 足夠安全，其他截面尚需進(jìn)一步分析和校核。 滾動(dòng)軸承的選用 滾動(dòng)軸承 的選擇，包括類型、尺寸、精度、游隙、配合以及支撐形式的選擇與壽命計(jì)算，通常可按以下步驟進(jìn)行： （ 1）根據(jù)工作條件確定軸承部件的結(jié)構(gòu)形式。 （ 2）根據(jù)支承形式及軸承的工作特性確定軸承類型、精度。 第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng) 33 （ 3）通過軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度與壽命的計(jì)算，具體確定軸承的型號(hào)。 （ 4）驗(yàn)算軸承的負(fù)荷能力與極限轉(zhuǎn)速。 滾動(dòng)軸承的工作特性： （ 1）負(fù)荷能力：滾動(dòng)軸承的負(fù)荷能力與軸承類型和尺寸有關(guān)。負(fù)荷能力一般以額定動(dòng)負(fù)荷比粗略表示，其含義為某種滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)負(fù)荷值與相同外形尺寸的深溝球軸承額定動(dòng)負(fù)荷的比值。通常額定動(dòng)負(fù)荷用 C 表示。 （ 2）速度特性：在一定負(fù)荷和潤(rùn)滑條件下，滾動(dòng)軸承所能允許的最大轉(zhuǎn)速稱為軸承的極限轉(zhuǎn)速。它與軸承的類型、尺寸、負(fù)荷大小及方向、潤(rùn)滑劑的種類及用量、潤(rùn)滑方式以及散熱條件等有關(guān)。如果極限轉(zhuǎn)速不能滿足要求，需要另選軸承或采取改進(jìn)措施。如提高軸承精度，加大球軸承的游隙，采用青銅或夾布膠木保持架，采用噴油或油霧潤(rùn)滑等，綜合使用以上各項(xiàng)措施，可使極限轉(zhuǎn)速提高一倍以上。 （ 3）調(diào)心性：軸承能夠自動(dòng)補(bǔ)償軸和外殼孔中心線的相對(duì)偏斜，從而保證軸承正常工作狀態(tài)的能力稱為軸承的調(diào)心性。調(diào)心球軸承和調(diào)心滾子軸承都具有良好的調(diào)心 性能，它們所允許的軸線偏斜角分別為 3 度和 度到2 度。 （ 4）運(yùn)轉(zhuǎn)精度：對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)精度要求高的軸承需選用過盈配合。對(duì)于游動(dòng)支承常使用圓柱滾子軸承，因?yàn)檫@種軸承的兩個(gè)套圈在安裝時(shí)都可采用過盈配合。軸承的套圈一般比較薄，因此與軸承相配合的軸和外殼孔的形狀誤差也會(huì)影響軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，故配合件的精度必須與軸承相一致。 滾動(dòng)軸承的類型選擇： 選擇滾動(dòng)軸承類型時(shí)應(yīng)考慮軸承所受負(fù)荷，運(yùn)轉(zhuǎn)與工作環(huán)境，經(jīng)濟(jì)性及其它特殊要求等多種因素的影響。下述原則可供參考： （ 1）轉(zhuǎn)速較高，負(fù)荷不大。而旋轉(zhuǎn)精度要求較高宜用球軸承；轉(zhuǎn)速較低， 負(fù)荷較大或有沖擊負(fù)荷時(shí)宜采用滾子軸承。 （ 2）當(dāng)徑向負(fù)荷比軸向負(fù)荷都比較大時(shí)，若轉(zhuǎn)速高宜用角接觸球軸承，**大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 若轉(zhuǎn)速不高宜用圓錐滾子軸承；當(dāng)徑向負(fù)荷比軸向負(fù)荷大的多并且轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜用向心球軸承；當(dāng)軸向負(fù)荷比徑向負(fù)荷大的多并且轉(zhuǎn)速較低時(shí)，常用兩種不同類型的軸承組合，讓他們分別承受軸向及徑向負(fù)荷。支承剛度要求較高時(shí)，可以成對(duì)采用角接觸軸承。 （ 3）需要調(diào)整徑向間隙時(shí)，宜采用帶內(nèi)錐孔的軸承。 （ 4）支點(diǎn)夸距大，軸的變形大或多支點(diǎn)軸，宜采用調(diào)心軸承。 在滿足使用要求的情況下，優(yōu)先選用價(jià)格低的軸承。一般來說，球軸承的價(jià)格低 于滾子軸承；精度愈高，價(jià)格愈貴；同精度的軸承中深溝球軸承最便宜。 本章小結(jié) 本章對(duì)主要進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)鏈輪，齒輪，軸的計(jì)算，確定了其基本尺寸，并介紹了軸承的選用原則。 第 4 章 物料計(jì)量裝置 35 第 4章 物料計(jì)量裝置 粉狀物料的定量裝置 在輕工業(yè)生產(chǎn)中很多物料是呈粉粒裝、液體狀、粘稠狀、顆粒狀、塊狀或梗枝狀。粉狀物料如豆奶粉、速溶咖啡、橙汁沖劑、洗衣粉、爽身粉、塑料粉粒等；液體物料如汽水、啤酒、牛奶、白酒、果汁、醬油等。粘稠狀物料如果醬、香脂、牙膏、鞋油等。顆粒狀、塊狀、梗枝狀物料如紐扣、藥片、香皂、香煙、鉛筆、 火柴等。這些物料在生產(chǎn)過程中的供計(jì)量或最后做成為成品包裝需要解決按一定量的計(jì)量供送問題，因此要有定量計(jì)量裝置。根據(jù)定量裝置的不同，定量裝置有容積定量、稱重定量和計(jì)數(shù)定量三種。對(duì)粉狀物料主要采用容積定量和稱重定量的計(jì)量方法，