【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。它的特點是機(jī)械式傳動，設(shè)計緊湊合理，外形簡潔美觀，調(diào)節(jié)便利，同時具有計量功能。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)計主要完成傳動系統(tǒng)（包括鏈輪、齒輪、軸），物料計量裝置及總體裝配的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

　　

【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? 精度等級和中點圓周速度 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（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 ? (長期工作，取為無限壽命設(shè)計 ) 相對齒根圓角敏感系數(shù)： 1 1reTY? ? 相對齒根表面狀況系數(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)計符合結(jié)構(gòu)要求。 第 3 章 傳動系統(tǒng) 27 切割裝置錐齒輪設(shè)計 ： 齒數(shù)： 1230ZZ?? 模數(shù)： mm? 大端分度圓直徑： 2. 5 30 75eed m Z mm? ? ? ? 中點分度圓直徑： ? ? ? ?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)計計算 軸的強(qiáng)度計算 按許用切應(yīng)力計算： 受轉(zhuǎn)矩 T(N mm)的實心圓軸，其切應(yīng)力 ? ?T PMa? 為： ? ?439 .5 5 1 00 .2TTTTPW d n????? ? ? 寫成設(shè)計公式，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（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????? ? ? 計量盤 驅(qū)動軸： 3 0 .1 6 71 0 7 1 5 .160d m m?? 第 3 章 傳動系統(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)動軸為例進(jìn)行校核） ： 圖 33 切割裝置驅(qū)動軸簡圖 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（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 傳動系統(tǒng) 31 1） 計算錐齒輪受力 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（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? ，又因為 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。 滾動軸承的選用 滾動軸承 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 傳動系統(tǒng) 33 （ 3）通過軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，強(qiáng)度與壽命的計算，具體確定軸承的型號。 （ 4）驗算軸承的負(fù)荷能力與極限轉(zhuǎn)速。 滾動軸承的工作特性： （ 1）負(fù)荷能力：滾動軸承的負(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負(fù)荷比粗略表示，其含義為某種滾動軸承的額定動負(fù)荷值與相同外形尺寸的深溝球軸承額定動負(fù)荷的比值。通常額定動負(fù)荷用 C 表示。 （ 2）速度特性：在一定負(fù)荷和潤滑條件下，滾動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、潤滑劑的種類及用量、潤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，采用噴油或油霧潤滑等，綜合使用以上各項措施，可使極限轉(zhuǎn)速提高一倍以上。 （ 3）調(diào)心性：軸承能夠自動補償軸和外殼孔中心線的相對偏斜，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）運轉(zhuǎn)精度：對于運轉(zhuǎn)精度要求高的軸承需選用過盈配合。對于游動支承常使用圓柱滾子軸承，因為這種軸承的兩個套圈在安裝時都可采用過盈配合。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影響軸承的運轉(zhuǎn)精度，故配合件的精度必須與軸承相一致。 滾動軸承的類型選擇： 選擇滾動軸承類型時應(yīng)考慮軸承所受負(fù)荷，運轉(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，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（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，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，可以成對采用角接觸軸承。 （ 3）需要調(diào)整徑向間隙時，宜采用帶內(nèi)錐孔的軸承。 （ 4）支點夸距大，軸的變形大或多支點軸，宜采用調(diào)心軸承。 在滿足使用要求的情況下，優(yōu)先選用價格低的軸承。一般來說，球軸承的價格低 于滾子軸承；精度愈高，價格愈貴；同精度的軸承中深溝球軸承最便宜。 本章小結(jié) 本章對主要進(jìn)行了傳動系統(tǒng)中各個鏈輪，齒輪，軸的計算，確定了其基本尺寸，并介紹了軸承的選用原則。 第 4 章 物料計量裝置 35 第 4章 物料計量裝置 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)過程中的供計量或最后做成為成品包裝需要解決按一定量的計量供送問題，因此要有定量計量裝置。根據(jù)定量裝置的不同，定量裝置有容積定量、稱重定量和計數(shù)定量三種。對粉狀物料主要采用容積定量和稱重定量的計量方法，