【正文】 在設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向辛勤培養(yǎng)自己的恩師致以崇高的敬意和衷心的感謝 ! 在設(shè)計(jì)期間，還得到了濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院相關(guān)老師及蘇建偉、孫鑫鑫等同學(xué)的幫助，在此一并向他們表示我最衷心的謝意 ! 雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)就要 結(jié)束了， 我們的大學(xué)時(shí)光也即將結(jié)束，但在畢設(shè)過(guò)程中學(xué)到的東西會(huì)對(duì) 我今后的工作學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響和幫助。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，提高了我的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，能夠把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去 ,真正的做到理論和實(shí)踐相結(jié)合 ,掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和流程，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。平頂帶需要進(jìn)行潤(rùn)滑，該過(guò)程是由尺寸較大的從動(dòng)鏈輪帶動(dòng)平頂鏈并將其浸入潤(rùn)滑液液面以下來(lái)完成的。 該單列啤酒輸瓶機(jī)由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，由減速器傳遞動(dòng)力到主動(dòng)輪軸。其中大齒輪孔徑 40mm，小齒輪孔徑25mm，因?yàn)辇X輪工作環(huán)境良好，受力較小，受力情況良好，所以其滿足使用要求。 校核鍵強(qiáng)度公式： ][k ld10T2 p3p ?? ??? （ ） 經(jīng)計(jì)算 M P 106 . 6 32 3p ??? ???? 此數(shù)值遠(yuǎn)小于許用值，可以使用。 . 圖 從動(dòng)輪各軸段長(zhǎng)度與各軸段直徑 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 鍵的選型 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的闡 述，軸與軸上的零部件可以通過(guò)鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)其周向定位 以及傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。圖如下 。齒輪座短語(yǔ)周成建采用套筒定位。同時(shí)確定 IVIIId =30mm。預(yù)計(jì)使用壽命為10000 小時(shí)。 (4)軸承的安裝和拆卸 便于拆裝，也是選擇軸承時(shí)的一個(gè)重要因素。 (3)軸承的調(diào)心性能 當(dāng)軸的中心線不與軸承座中心線重合時(shí)，或因受力而傾斜時(shí)，會(huì)造成軸承自身內(nèi)外圈軸線產(chǎn)生偏斜，導(dǎo)致軸承磨損加劇。 根據(jù)載荷大小來(lái)選擇軸承的類型時(shí)，由于滾子軸承中的主要元件之間是線接觸，適用于承載較大的載荷，承載時(shí)的彈性變形也比較小，球軸承則是點(diǎn)接觸，適用于中等以下的載荷，故載荷較小時(shí)，可以優(yōu)先選用球軸承。下面進(jìn)行聯(lián)軸器的選取計(jì)算。 在滿足性能的前提條件下，應(yīng)使用成本低廉，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單方便的聯(lián)軸器，比如剛性聯(lián)軸器，其結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，并且拆裝方便，適用于低速剛性大的傳動(dòng)軸。 （ 4）聯(lián)軸器工作環(huán)境和可靠性。 （ 2）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速方面與引起的離心力方面 對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸系，應(yīng)當(dāng)選取平衡精度較高的聯(lián)軸器，比如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的聯(lián)軸器。 參數(shù)計(jì)算 )m in/( rdvn ???? ?分度帶輪 )( mndFT ???? 分度 計(jì)算最小直徑的公式 30min nPAd軸軸? （ ） 查得 0A =125[15] 由式 .1 計(jì)算 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ）（ 0 0 0 3m i n ???? 最小直徑為 ，但由于其太小，考慮鏈輪大小以及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，擬加大直徑，考慮到聯(lián)軸器的配合，故先選取聯(lián)軸器的型號(hào)。軸的計(jì)算包括軸的強(qiáng)度計(jì)算、軸的剛度計(jì)算等。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （ 2）心軸 只支撐回轉(zhuǎn)零件而不傳遞動(dòng)力，即只承受彎矩。很多零件（如齒輪、鏈輪，帶輪等）都需要安裝在軸上，并在軸承的支撐下與各零部件一起繞軸心回轉(zhuǎn)，傳遞轉(zhuǎn)矩，它們?cè)谝黄鸸餐M成了一個(gè)個(gè)軸系。 鏈輪公差 齒輪齒根圓直徑對(duì)孔軸心線的圓跳動(dòng)公差應(yīng)符合《機(jī)械工程手冊(cè)》上的規(guī)定，經(jīng)過(guò)查表，齒根圓徑向圓跳動(dòng)應(yīng)為： 從動(dòng)輪徑向圓跳動(dòng) =+= 端面圓跳動(dòng) == 由于考慮到鏈輪的工作環(huán)境空氣濕度較大，工作時(shí)必須與沾滿肥皂水潤(rùn)滑液的平頂鏈接觸，所以鏈輪的材料擬選用 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼，由于鏈輪的工作環(huán)境較好，受力較小， 使用要求 不 高 ，所以不做熱處理。 鏈輪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB／ T 108672021 鏈輪的外形特征及其尺寸數(shù)據(jù)如圖濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 、圖 ： 圖 鏈輪齒槽形狀 圖 鏈輪軸向齒廓 主動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì) 主動(dòng)鏈輪安裝于主動(dòng)輪軸上主要用于帶動(dòng)輸送用平頂鏈移動(dòng)，由平頂帶數(shù)據(jù)得知其節(jié)距 p=，鏈輪分度圓直徑公式為： z180sin p ??d （ ） 式中： d—— 鏈輪分度圓直徑， mm P—— 平頂鏈節(jié)距， mm Z—— 齒數(shù)。 V=? =（ w） 輸瓶機(jī)裝置簡(jiǎn)圖如圖 圖 輸瓶裝置簡(jiǎn)圖 所需電機(jī)的功率 P 可以由以下公式計(jì)算： ?輸出PP? （ ） 式中： 輸出P 執(zhí)行裝置所需功率 ? 功率傳遞過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的裝置的效率的總乘積 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率值表 [14]，可以得到如下表 的數(shù)值： 表 機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率值 凸緣聯(lián)軸器 球軸承（一對(duì)） 減速器 效率 由表 與圖 以及式 可的出所需電機(jī)的功率 需P ： ) P=P 22 w（輸需 ?????? 根據(jù)計(jì)算得出的功率，因?yàn)槠鋽?shù)值較小，所以擬選用小功率異步電動(dòng)機(jī)，查電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)后選擇 YS4524 型電動(dòng)機(jī)， YS 系列為取代 AO2系列的三相異步電動(dòng)機(jī)，其具有優(yōu)良的啟動(dòng)和運(yùn)行性能，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便，適合于使用三相電源的小型機(jī)械，其性能指標(biāo)如下： 功率： 16w 電壓： 380v 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 頻率： 50Hz 額定轉(zhuǎn)矩 :? m 轉(zhuǎn)速： 1400r/min 外形尺寸： mmmmmm 1 1 51 0 01 5 0 ?? 減速器的選取 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的電動(dòng)機(jī)部分的闡述，通常，當(dāng)功率為確定數(shù)值時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低，其尺寸越大，價(jià)格越昂貴，效率越低，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般不低于500r/min。 本次設(shè)計(jì)的單列輸瓶機(jī)輸送示意圖如下圖 : 圖 單列輸瓶機(jī)輸送示意圖 1輸送 導(dǎo)軌 2啤酒瓶 3輸送帶 齒輪 4 平頂鏈 帶 由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力輸入減速器，再由減速器傳輸動(dòng)力到驅(qū)動(dòng)軸（動(dòng)力裝置與傳動(dòng)裝置圖中未畫(huà)出）。銷軸通常用不銹鋼制成，與固定鉸卷采用壓力配合或滾花來(lái) 固定。 本機(jī)采用輸送帶輸送加輸送導(dǎo)軌導(dǎo)向的方式進(jìn)行輸送動(dòng)作，擬選用輸送鏈帶的形式進(jìn)行輸送，輸送鏈帶選用符合 JB／ T 108672021 要求的塑料平頂鏈，因?yàn)槠巾旀湈н\(yùn)動(dòng)較為準(zhǔn)確，技術(shù)十分成熟，并且平頂鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)化部件，利于鏈帶的維修、更換，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 3 關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì) 本章節(jié)主要對(duì)單列啤酒輸瓶機(jī)的關(guān)鍵零部件（輸送帶、電機(jī)、減速器、軸承、鏈輪以及相關(guān)軸類零件）進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、選型。具體結(jié)構(gòu)有以下章節(jié)詳細(xì)闡述 （ 3） 繪制單列輸瓶機(jī)總裝圖 單列輸瓶機(jī)總裝圖應(yīng)遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制，選取適當(dāng)比例， 視圖布置位置適當(dāng) ， 結(jié)構(gòu)合理 ， 投影正確，表達(dá)清楚，合乎制圖規(guī)則 ，有正確的特征尺寸，配合尺寸與配合，安裝尺寸，明確的明細(xì)表以及必要的技術(shù)要求。 單列輸瓶機(jī)設(shè)計(jì)的步驟 經(jīng)過(guò)良好設(shè)計(jì)和合理布置的輸瓶機(jī)會(huì)給整條生產(chǎn)線帶來(lái)產(chǎn)量、質(zhì)量、以及效率上的提高，或許還會(huì)降低生產(chǎn)成本。 （ 5）潤(rùn)滑裝置，由于在鏈板上使用潤(rùn)滑液后可以極大地減少啤酒瓶與鏈板的摩擦力，大幅減少啤酒瓶間的碰撞沖擊以及瓶與瓶的壓力，否則，不使用潤(rùn)滑液使瓶子的擠壓力增大 ,從而使瓶子的破損率增大 ,直接影響操作 者的安全和生產(chǎn)成本。 （ 1）動(dòng)力裝置，輸瓶機(jī)一般使用電機(jī)作為動(dòng)力裝置，為整機(jī)提供能源和動(dòng)力。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 啤酒瓶外形結(jié)構(gòu) 由上圖所示，結(jié)合啤酒瓶的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) [9]，可以得知啤酒瓶瓶底尺寸為 75? ，瓶高 290? 。 啤酒瓶數(shù)據(jù)信息 在設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，首先應(yīng)明確此次設(shè)計(jì)所要服務(wù)的對(duì)象，了解它的數(shù)據(jù)信息和基本特性 。 （ 3）平頂鏈的材料，若用于食品工業(yè)應(yīng)采用不銹鋼制造，若用于其他場(chǎng)合也可用低碳鋼或其他材料制造。 設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)任務(wù)如下： （ 1）理解單列輸瓶機(jī)的工作原理、基本參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)； （ 2）確定單列輸瓶機(jī)的工作方案和詳細(xì)結(jié)構(gòu)。 另外，單列輸 瓶機(jī)的輸送速度應(yīng)有限制，不能過(guò)快亦不能過(guò)慢，理論上輸瓶機(jī)的帶速應(yīng)不低于 ，同時(shí)不應(yīng)超過(guò) 15～ 20m/min。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 單列輸瓶機(jī)的總體設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一臺(tái)單列輸瓶機(jī)，鑒于單列輸瓶機(jī)是根據(jù)廠商的訂單生產(chǎn)，有時(shí)還需要生產(chǎn)廠家進(jìn)行必要的改裝，故不需要大批量生產(chǎn)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的單列啤酒輸瓶機(jī)，需要滿足貼標(biāo)、灌裝、清洗等設(shè)備的單列輸送的要求，其性能優(yōu)劣將會(huì)影響多種設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)效率，所以單列啤酒輸瓶機(jī)有重要的實(shí)用意義和研究意義。 （ 6）便于清理 啤酒行業(yè)也是食品行業(yè)之一，食品行業(yè)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是十分嚴(yán)格的，的每個(gè)涉及食品的企業(yè)都要根據(jù)相關(guān)部門的相關(guān)要求，定期對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行消毒清洗，因次便于清洗的輸瓶機(jī)將在未來(lái)更具有競(jìng)爭(zhēng)力，從而占據(jù)市場(chǎng)。 （ 2）輸送平穩(wěn) 輸瓶機(jī)應(yīng)平穩(wěn)地輸送瓶子，盡量降低瓶子的倒瓶率和破損率，減少損失。 雖然我國(guó)的灌裝生產(chǎn)線產(chǎn)品技術(shù)水平總的來(lái)說(shuō)與國(guó)際上的先進(jìn)技術(shù)相比還處于落 后狀態(tài)，主要在控制水平方面，高新技術(shù)應(yīng)用方面不夠好，新材料新工藝的推廣應(yīng)用也十分緩慢，只有少數(shù)的產(chǎn)品能夠達(dá)到有先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家上世紀(jì) 90 年代初期的水平，但是，我國(guó)的灌裝線輸瓶設(shè)備已經(jīng)能夠基本達(dá)到或接近國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平，并且基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。此種狀態(tài) , 在多數(shù)情況下 ,是由于輸瓶系統(tǒng)不力造成的 [2]。 早在 上個(gè)世紀(jì)八十年代初 ，我國(guó) 就 從東歐、西歐、日本等國(guó) 家 進(jìn)口 了大量的灌裝 生產(chǎn)線 設(shè)備，經(jīng)過(guò)多年的努力，不斷的消化吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，其中一些國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線達(dá)到了很高的技術(shù)水平。 本機(jī)輸送速率穩(wěn)定、運(yùn)送平穩(wěn)、耗能低，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便，便于維護(hù)和修理，可以滿足 啤酒 生產(chǎn)線對(duì)輸瓶機(jī)的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 單列啤酒輸瓶機(jī) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化