【正文】 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意。四年了，仿佛就在昨天，大家馬上就要各奔前程，但愿讀研的朋友人生一片輝煌，參加工作的朋友前途一片光明，我們在一起的日子，我會記得的。感謝我的所有專業(yè)老師，在炎炎的夏日，在寒冷的冬天，他們無時無刻不在給我們傳授做人的道理以及最新的知識；給我們無數(shù)的關(guān)懷與幫助，讓我們在大學(xué)這個舞臺上快速成長，使我們學(xué)會了飛翔的本領(lǐng)。 感謝學(xué)校給了我們這樣一次展現(xiàn)自己的機(jī)會，讓我們在走出校園時再溫習(xí)一下大學(xué)期間所學(xué)的知識。檢測2007[26][M].北京:中國輕工業(yè)出版社，1995[27][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006, 300304 致 謝 本論文是在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院高英武老師的悉心指導(dǎo)下完成的，高老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)的榜樣。旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)在食品包裝行業(yè)應(yīng)用廣泛，所以此次設(shè)計(jì)是很有意義的，同時我們要有創(chuàng)新思維，開發(fā)出更為先進(jìn)的灌裝機(jī)。計(jì)算部分完成后，就根據(jù)計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，繪制裝配圖和零件圖。整個計(jì)算過程要求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，不能馬虎了事。這個過程培養(yǎng)了我查閱資料文獻(xiàn)的能力，圖書館和網(wǎng)絡(luò)是個知識庫，只要自己好好利用，就能得到自己想要的很多東西。為消除因此而造成的碎瓶現(xiàn)象，在升降機(jī)構(gòu)的推桿托瓶器及裝料灌裝閥結(jié)構(gòu)中，設(shè)置相應(yīng)的彈性元件作為緩沖環(huán)，通常采用螺旋彈簧，用以緩和托瓶與灌裝閥的沖擊和頂擠。只要凸輪廓形升降區(qū)段的傾角選擇合適，機(jī)構(gòu)就能得到平穩(wěn)的升降工作運(yùn)動。但下降速度過大會造成大的加速度，引起沖擊振動，致使運(yùn)動不平穩(wěn)，通常取b小于70度。對于凸輪的上升區(qū)段廓形應(yīng)按實(shí)現(xiàn)所需升程時間宜段，機(jī)構(gòu)所受力要盡量小的原則來設(shè)計(jì)，主要在于選取恰當(dāng)?shù)纳探莂，對于托瓶臺升降凸輪的升程角許用值取a為30度，最大不超過45度，最高區(qū)段的長短，根據(jù)裝料灌注所需時間及裝料工藝操作的需要來決定。在升高行程相同的條件下，升程角a的大小，反映出廓形升程區(qū)段的陡緩。設(shè)計(jì)凸輪時，凸輪輪廓的高程差h，根據(jù)裝料瓶在裝料灌注中所需升高的高度來決定。當(dāng)推桿滾輪與凸輪最低段接觸時，托瓶臺處于回轉(zhuǎn)盤上最低位，此階段灌裝機(jī)進(jìn)瓶或者是出瓶。整個凸輪一般由4個區(qū)段組成，即最低程區(qū)段、上升行程區(qū)段、最高行程區(qū)段和下降行程區(qū)段。此機(jī)構(gòu)由托瓶臺滑套推桿緩沖彈簧4組成一個彈性套筒，通過連接在下面的滾輪與凸輪廓線相接觸，完成瓶子的升降。本次設(shè)計(jì)采用機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如如下圖所示。 升降瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)升降機(jī)構(gòu)的作用是將送來的包裝容器也就是啤酒瓶，上升到規(guī)定的高度進(jìn)行灌裝，然后再將灌裝完的包裝容器下降到規(guī)定位置。定量杯的灌注量可由液位調(diào)節(jié)管2的高度來調(diào)整，而灌注量則是等于啤酒瓶的容量。當(dāng)下面有灌裝瓶時，瓶托連瓶由下部凸輪頂起，瓶口對準(zhǔn)喇叭頭并貼緊在喇叭口錐環(huán)內(nèi)，同時帶動進(jìn)液管和定量杯往上移動超出液面，這時定量杯1內(nèi)液33料靠自重從進(jìn)液管8流到閥體3的環(huán)形槽4，由于進(jìn)液管上下兩段隔開，因此液料經(jīng)進(jìn)液管的下孔流入瓶中，瓶內(nèi)空氣則由喇叭頭上的2個排氣孔排出。圖2為容積定量灌裝閥，是屬于滑閥式灌裝閥，用于常壓下進(jìn)行灌裝。 軸的剛度計(jì)算按扭角計(jì)算：軸受轉(zhuǎn)矩作用時，其扭角 （68）由此可得單位軸長的扭角為： （69）上面兩式中 軸受轉(zhuǎn)矩作用的長度 軸截面的極慣性矩 軸材料的切變模量式中扭角的單位是rad，每米軸長的許可扭角的單位為rad/m,它和具有下列關(guān)系： =/ （70）對于剛制實(shí)心軸，代入 = = =81000 MPa 每米軸長的許可扭角為則 = （71），對應(yīng)取115，得 mm取=100 mm即軸工作段的最小直徑不要低于100mm，具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖紙。雖然空心軸比實(shí)心軸更節(jié)約材料，比較經(jīng)濟(jì)，但是當(dāng)外直徑相同時，空心軸的內(nèi)直徑若取為，則它的強(qiáng)度比實(shí)心軸削弱18%，且空心軸的制造比較費(fèi)時，所以這里選擇實(shí)心軸，材料選取45鋼?？偵纤?，總體符合設(shè)計(jì)要求。由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=,由式得計(jì)算載荷系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)查得齒形系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表105查得查取應(yīng)力校正系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表105查得計(jì)算大、小齒輪的加以比較：小齒輪的數(shù)值大 （5）設(shè)計(jì)計(jì)算 對比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān),=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù) 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。選擇大齒輪齒數(shù)為，初定，則 （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) (64) 參數(shù)值確定：初選載荷系數(shù)=；計(jì)算大齒輪的轉(zhuǎn)距查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》通常取取齒寬系數(shù)=1/3；查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表106?。挥伞稒C(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》圖1021d按齒面硬度中查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》圖1019查的接觸疲勞壽命系數(shù)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式得 （3）設(shè)計(jì)計(jì)算試計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入 中較小值 計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù),8級精度,由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》圖108查的動載系數(shù)=由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》取齒間載荷分配系數(shù)；由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表102查得使用系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》查得齒向載荷分布系數(shù)可按下式計(jì)算：式中是軸承系數(shù)，可從《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》表109中查取。灌裝機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級精度。 齒輪傳動設(shè)計(jì)首先進(jìn)行對關(guān)鍵齒輪和的設(shè)計(jì)計(jì)算，即軸2和主軸上錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算前面已知i=3。 （4）溫度計(jì)算傳動嚙合效率 = （60） =攪油效率 =軸承效率 總效率 = （61） =散熱面積估算 （62） = = 箱體工作溫度 （63） =55℃ 這里取w/(℃),中等通風(fēng)環(huán)境。 （2）齒面彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算齒根彎曲疲勞極限 彎曲疲勞最小安全系數(shù) =許用彎曲疲勞應(yīng)力 = （55） =80MPa 輪齒最大彎曲應(yīng)力 = （56） = =3280 MPa 計(jì)算結(jié)果表明，齒面彎曲疲勞強(qiáng)度較為合適，蝸桿蝸輪尺寸無需調(diào)整。所以根據(jù)GB10087—88選取蝸桿： 模數(shù)m=8mm 分度圓直徑=80mm 頭數(shù)=2 直徑系數(shù)=10蝸輪齒數(shù)根據(jù)齒數(shù)比和蝸桿頭數(shù)頭數(shù)決定：= （37）傳遞動力的蝸桿蝸輪，為增加傳動的平穩(wěn)性，蝸輪齒數(shù)宜取多些，應(yīng)不少于28齒，齒數(shù)愈多，蝸輪尺寸愈大，蝸桿軸愈長且剛度小，所以蝸輪齒數(shù)不宜多于100齒，一般取=32—80齒，有利于傳動鏈趨于平穩(wěn)。見機(jī)械設(shè)計(jì)課本160頁。 （1）選定V帶型號和帶輪直徑工作情況系數(shù) 取=計(jì)算功率 =P= (25) =選帶型號 A型小帶輪直徑 取D1=112mm大帶輪直徑 D2=（1） (26) =（）= 196mm大帶輪轉(zhuǎn)速 =（1） (27) =815r/min （2）計(jì)算帶長，求 = (28)