【導(dǎo)讀】的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。生了巨大的變化。人們開(kāi)始對(duì)消費(fèi)品的包裝提出了更高的要求,而在包裝行業(yè)。中所占比例最大的就是液態(tài)產(chǎn)品的包裝。因?yàn)樗婕案餍懈鳂I(yè)各品種，如飲。產(chǎn)品的需要,就應(yīng)大力發(fā)展液體產(chǎn)品的包裝機(jī)械。灌裝機(jī)是酒水、飲料類(lèi)等食品加工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一。用瓶形、液體物料及灌裝規(guī)格的變化。因此實(shí)現(xiàn)灌裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代包裝。②熟悉灌裝機(jī)的工作原理以及各個(gè)主要部分的工作性能；個(gè)組成機(jī)構(gòu)進(jìn)行一系列的分析；④掌握對(duì)各零部件的選型、計(jì)算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核的能力；在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，灌裝行業(yè)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。正常運(yùn)轉(zhuǎn)還需要靠傳動(dòng)系統(tǒng)的帶動(dòng)。它基本的設(shè)計(jì)方案是：灌裝整體布局是呈立式、旋轉(zhuǎn)。供瓶裝置的星形撥輪撥到傳送帶然后傳送出，運(yùn)送到下一個(gè)工序。闡述，并利用UG軟件繪制三維圖，從而更直觀(guān)的反應(yīng)整體效果。

　　

【正文】 做出相當(dāng)?shù)?認(rèn)知 ， 并在其基礎(chǔ)上 能做出 一些 進(jìn)步 的 創(chuàng)新和改進(jìn)。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 3 灌裝機(jī)傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 電 動(dòng)機(jī)的選擇 在日常生產(chǎn)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)一般都是采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，其常用電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版）》的第 5卷第 35篇：電動(dòng)機(jī)與位移測(cè)量技術(shù)。在有些情況下，如需經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，要求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力高，選用鼠籠或繞線(xiàn)式三相起步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式和防暴式。根據(jù)防護(hù)要求選擇相應(yīng)結(jié)構(gòu)。 （ 1）功率的確定： 電動(dòng)機(jī)的功率選得是否合適，對(duì)其工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響；如采用額定功率小于工作要求的功率，就不能保證工作機(jī)的正常工作，甚至日電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞 ；如果電動(dòng)機(jī)的額度功率大于所要求的功率，則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，容量也未得到充分利用，以致造成成本高，而且浪費(fèi) [7]。 通常對(duì)在變載荷作用下，穩(wěn)定、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，要求所選用的電動(dòng)機(jī)的額定功率稍大于工作機(jī)功率。還應(yīng)查出電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和額定功率、相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和安裝尺寸。在一般情況下不必校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和起動(dòng)力矩。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要的功率按下式計(jì)算： a?w0 ??? () 式中 wP —— 工作機(jī)所需的功率， KW ??—— 從電動(dòng)機(jī)到灌裝機(jī)間各運(yùn)動(dòng)副的總機(jī)械效率（以下簡(jiǎn)稱(chēng)效率）。 工作機(jī)所需要工作功率 一般根據(jù)工作機(jī)的生產(chǎn)阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算： wwFv?1000?? 或 www n?9550??? （ ） 式中： F —— 工作機(jī)的生產(chǎn)阻力， N； v —— 工作機(jī)的速度， m/s； T —— 工作機(jī)的阻力矩， N mm； wn —— 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速， r/min； wn —— 工作機(jī)的效率。 總效率按下式計(jì)算 : na ????? . . . .321? () 式中 1? 、 2? 、 3? 、… n? 分別為運(yùn)動(dòng)鏈中各運(yùn)動(dòng)副（如齒輪、軸承及聯(lián)軸器等）的效率，其值可參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新）》中 選取。 容量相同的同類(lèi)型電動(dòng)機(jī)，可以有不同的轉(zhuǎn)速。如三相異步電動(dòng)機(jī)常用的有四種同步轉(zhuǎn)速，即 3000r/min、 1500r/min、 1000r/min、 750r/min。低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的極數(shù)多，外廓尺寸及重量都較大，但可使傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)以及尺寸較??；高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)則相反。因此確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)按具體情況進(jìn)行分析和比較。 通常多選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min和 1000r/min的電動(dòng)機(jī)，如無(wú)特殊需要，不選用同步轉(zhuǎn)新式灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)與工程分析 15 速低于 750r/min的電動(dòng)機(jī)。 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)功率通常按實(shí)際所需要的電動(dòng)機(jī) 工作功率考慮，而轉(zhuǎn)速則按電動(dòng)機(jī)額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速（滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，它不等于同步轉(zhuǎn)速）計(jì)算。 通過(guò)計(jì)算可知，中心軸下面安裝的推力球軸承在工作時(shí)，所受的摩擦力大約為 40N，所以灌裝機(jī)主軸的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新）》上電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮的問(wèn)題和考慮到運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品的價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過(guò)程中前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素，選擇電動(dòng)機(jī)為 Y2型系列電動(dòng)機(jī)。 所選電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y290S4型電機(jī)，它的額定轉(zhuǎn)速為 1400r/min,額定功率 。 減速器的選擇 減速器是原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿(mǎn)足工作需要。在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱(chēng)為增速器。 減速器的種類(lèi)很多，按照傳動(dòng)類(lèi)型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們相互組合起來(lái)的減速器；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器以及圓錐 圓柱齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式減速器 [8]。 由于所選電動(dòng)機(jī)的額度轉(zhuǎn)速為 1400r/min，灌裝機(jī)的生 產(chǎn)能力 Q為 4000~5000瓶 /小時(shí)，灌裝機(jī)的灌裝閥頭數(shù)為 12頭，故實(shí)際生產(chǎn)時(shí)灌裝機(jī)每轉(zhuǎn)生產(chǎn) t=12瓶，所以灌裝機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速 hr /500~r / 6000~5000tQn ??? 取整值 420r/h，即 7r/min。首先設(shè)錐齒輪主軸上大帶輪與減速器上小帶輪的傳動(dòng)比 5i? ，電動(dòng)機(jī)的小帶輪與減速器上大帶輪的傳動(dòng)比 2i? ，則減速器上輸入的轉(zhuǎn)速為 700r/min，輸出的轉(zhuǎn)速為 35r/min，根據(jù)以上條件，選擇 CW型減速器，減速器的型號(hào)為 CW6320IF JB/T79351999，該型號(hào)的減速器的額定輸入轉(zhuǎn)速為 750r/min，額定輸入功率為 ，額定輸入轉(zhuǎn)矩為 252Nm。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的功率為 ，所以選擇該型號(hào)的減速器符合要求。 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的基本組成零件為帶輪（主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪）和傳動(dòng)帶輪。當(dāng)主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用帶輪和傳動(dòng)帶輪間的摩擦或嚙合作用，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞給從動(dòng)帶輪。帶輪具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸震等特點(diǎn)，并且它工作時(shí)噪聲小，能夠?qū)崿F(xiàn)較大距離間兩周的傳動(dòng)，通過(guò)改變帶長(zhǎng)，能夠滿(mǎn)足不同中心距的要求，在近代機(jī)械中廣泛應(yīng)用 [9]。 但是 V帶運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間以后，會(huì)因?yàn)閹У乃苄宰冃院湍p而松弛。為了保證帶傳動(dòng)正常工作，應(yīng)定期檢查帶的松弛程度，才去相應(yīng)的補(bǔ)救措施。常見(jiàn)的方法有：定期張緊裝置、自動(dòng)張緊裝置、采用張緊輪的張緊裝置等。安裝張緊輪時(shí)應(yīng)注意，一般放在松邊內(nèi)側(cè) ，盡量靠近大帶輪并且輪槽尺寸和帶輪相同。 在本設(shè)計(jì)中：已知，該電動(dòng)機(jī)的額定功率 P=，轉(zhuǎn)速為 ?1n 1400r/min，電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)到減速器上的傳動(dòng)比 i=2，估計(jì)一天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 1016個(gè)小時(shí)，根據(jù)這些條件，設(shè)計(jì)計(jì)算出 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 適合的大小帶輪。 確定計(jì)算功率 caP 查詢(xún)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 87查的工況系數(shù) ，故 Aca ???? 選擇 V帶的帶型 根據(jù) 1ca nP、 ，查得《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖 811選用 Z型帶。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 1）、初選小帶輪的直徑 1d 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 86和 88，取小帶輪的基準(zhǔn) 直徑 mm71d 1d ? 2）、驗(yàn)算帶速。 s/ 0 0 060 1 4 0 0711 0 0 060 ndv 11d ?? ????? ?? 因?yàn)?5m/sv30m/s，故帶速適合。 3）、計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直 徑 2d mmdi d 142d 12d ??? 確定 V帶的中心距 a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 1）、根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版，初定中心距 0a )( 21021 dddd ddad ???? ）（ （ ） 即 0 ?? 取 mm300a0? 。 2）、由式 ? ?02122100d 4 )(22L adddda dddd ????? ? （ ） ? ? ? ? 3004 7114214271230022 ?????????????? ? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mm900Ld ? 。 3）、按式（ ）計(jì)算實(shí)際中心距 a。 mm2 8 0mm2 9 3 99 0 03 0 02 LLaa 0dd0 ??????? ???? （ ） 中心距的變化范圍為 ~307mm 驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ?????????? 90165280 1d2d1 ）（）（ ?? 計(jì)算帶的根數(shù) 新式灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)與工程分析 17 1）、 計(jì)算單根的 V帶的額定功率 rP 由 mm71d 1d ? 、 r/min1400n1 ? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 84a得 ? ；根據(jù) r/min1400n1 ? ， i=2和 Z型帶，查表《機(jī)械設(shè)計(jì)》 第八版 84b的 ?? 。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 85得 ?? ，表 82的 ? ，于是 L00r KKPPP ????? ?）（ （ ） ????? ）（ 2）、計(jì)算 V帶的根數(shù) z。 78 12 rca ??? 取帶的根數(shù) 為 4跟。 計(jì)算單根 V帶的初拉力的最小值 ? ?min0F 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 83得 Z型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 m/ ? ，所以 ? ? 2m i n0 qvzvK ?? ? ?）（ （ ） )(500 2 ??????? ???? ???? 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 ? ?min00F F? 。 計(jì)算壓軸力 pF ? ? ? ? N2 8 3N21 6 5s i i nFz2F 1m i nom i np ??????? ? 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 ： 圖 小帶輪的工程圖 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 圖 大帶輪的工程圖 中心軸的設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)和其他零件的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算這兩個(gè)方面的內(nèi)容。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會(huì)增加軸的制造成本和軸上零件的裝配的困難等。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。 軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸 的強(qiáng)度。這時(shí)只需對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以防止斷裂或者塑性變形。而對(duì)剛度要求高的軸（如車(chē)床主軸）和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)經(jīng)行剛度計(jì)算，以防止 工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，以防止發(fā)生共振而破壞。 中心軸的材料 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接就用圓鋼。 由于碳鋼比合金鋼廉價(jià)，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性又較低，同時(shí)也可以用熱處理或者化學(xué)處理的辦法來(lái)提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸是最為廣泛的，其中最常用的是 45鋼。 必 須指出：在一般工作溫度下（低于 200℃），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均差不多，因此在選擇鋼的種類(lèi)和決定鋼的熱處理方法時(shí)，所根據(jù)的是強(qiáng)度和耐磨性，而不是軸的彎曲和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。但也應(yīng)當(dāng)注意，在既定的條件下，有時(shí)也可選擇強(qiáng)度較低的鋼材，而用適當(dāng)增加軸截面面積的方法，來(lái)提高軸的剛度。 各種熱處理（如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等） 以及表面強(qiáng)化處理（噴丸、滾壓等），對(duì)提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有顯著的效果。 剛強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易做成復(fù)雜的形狀，且具有價(jià)廉、良好的吸振興和耐磨性，以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn)，可用于制造外 形復(fù)雜的軸。 新式灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)與工程分析 19 表 31中列出了軸的常用材料及其主要力學(xué)性能 [7]。 表 31 軸的常用材料及其主要力學(xué)性能 材料牌號(hào) 熱處理 毛坯直徑 /mm 硬度/HBS 抗拉強(qiáng)度極限B? 屈服強(qiáng)敵極限S? 彎曲疲勞極限1? 剪切