【正文】 根據(jù)式（ 815a） ,計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d 2d =i d = 25mm= 根據(jù)表 88，圓整為 2d =71mm。 2） 計(jì)算帶速 V。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并算帶速 v 1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 。已知電機(jī)功率 P=,轉(zhuǎn)速 mn =33r/min,傳動(dòng)比i=,每天工作 10小時(shí)。功率取 ，轉(zhuǎn)速取 33 r/min。 選擇電動(dòng)機(jī)容量 電動(dòng)機(jī)所需功率為 : dP =?wP (11) 工作所需工作功率為： WP =1000FV = ? =1(KW) 傳動(dòng)裝置的 總效率為： ? = 1? 確定效率為： V帶傳動(dòng)效率 1? = 電動(dòng)機(jī)所需功率 dP =?wP= ? KW 因?yàn)檩d荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率 dP 應(yīng)大于 即可。輸送 機(jī)在常溫下連續(xù)單向工作，載向較平穩(wěn)，無(wú)其他特殊要求。 依據(jù)以上的設(shè)計(jì)步驟和原理以及校核方案可以設(shè)計(jì)其余三根傳動(dòng)軸的軸徑和本軸尺寸完全一樣。1~?? ，可以知道軸的扭轉(zhuǎn)剛度是合適的。 (2) 軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算：軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核條件為： ???? zi piiI LiTLG 14 ? 可知 ? ? m/ 。 軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為： ? ? ? ?12222 24 ?????????????????? ?? W aTMWaTWMca 其中 ? ? ? ? aca 2424 ???????? 由于前已經(jīng)選定軸的材料是 35 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得 ? ? aMP601 ??? ；符合彎扭強(qiáng)度。 軸的強(qiáng)度校核： 結(jié)合設(shè)計(jì)圖中處的截面軸徑大小，可以計(jì)算出危險(xiǎn)截面位于截面附近 (位于截面右端 )，這樣將截面當(dāng)作危險(xiǎn)截面計(jì)算，其誤差非常小，可以忽略。由公式 : mmnpAd 250m in ?? 考慮到其上開(kāi)有鍵槽可適當(dāng)增大軸徑，故本例中取 和圓錐齒輪相配合的軸段的直徑作為，圓整后即 dmin=30mm 作為最小軸徑。周向定位的目的是限制軸上的零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，本軸主要采用鍵和過(guò)盈配合來(lái)實(shí)現(xiàn)周向定位。這里分析的是這根軸上的最好的裝配方案。 擬定軸上零件的裝配方案 擬定軸上零件的裝配方案是預(yù)定出軸上主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān) 系。 相關(guān)軸的設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。選型表如下 : 表 32 減速電機(jī)選型表 輸出轉(zhuǎn)速 r/min 輸出轉(zhuǎn)矩 Nm 傳動(dòng)比 i 機(jī)型號(hào) 15 3000 FA97 16 3000 FAF97 17 3000 F97 18 3736 FF97 20 3333 20 3331 22 3155 25 2712 28 2313 31 2207 39 1736 33 1533 33 2029 30 1703 33 1597 選型計(jì)算功率 P=FV=,轉(zhuǎn)速 W=60 32 r/min=30 r/min。 減速電機(jī)分類(lèi)： 大功率齒輪減速電機(jī) 同軸式斜齒 輪減速電機(jī) 平行軸斜齒輪減速電機(jī) 螺旋錐齒輪減速電機(jī) YCJ 系列齒輪減速電機(jī) 減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等各種通用機(jī)械設(shè)備的減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 經(jīng)過(guò)精密加工 ,確保定位精度 ,這一切構(gòu)成了齒輪傳動(dòng)總成的齒輪減速電機(jī)配置了各類(lèi)電機(jī) ,形成了機(jī)電一體化 ,完全保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特征。 能耗低 ,性能優(yōu)越 ,減速機(jī)效率高達(dá) 95%以上。 減速電機(jī)優(yōu)點(diǎn)： 減速電機(jī)結(jié)合國(guó)際技術(shù)要求制造 ,具有很高的科技含量。減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)、機(jī)械行業(yè)等。這種集成體通常也可稱(chēng)為 齒輪馬達(dá) 機(jī)。采用減速電機(jī)的另外好處是不需要對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，減少工作量。 圖 33 分度器尺寸簡(jiǎn) 圖 表 31 分度器選型表 分度器選擇日本三共的分度器 18DT，工位數(shù)設(shè)置為 3 個(gè)，輸出轉(zhuǎn)速 W=32 r/s。 分度器選型 分度器選擇要注意幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：停止工位數(shù)、每個(gè)工位停止時(shí)間、每個(gè)工位分度時(shí)間、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速、工作臺(tái)直徑、工作臺(tái)重量、夾具數(shù)量。 由于凸輪分度器為純機(jī)械傳動(dòng)，并工作在全密封的油箱中，所以它具有高精度、高壽命、高可靠的傳動(dòng)特點(diǎn)。平面凸輪輪廓面的曲線(xiàn)段驅(qū)使分度輪轉(zhuǎn)位，直線(xiàn)段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過(guò)該機(jī)構(gòu)將連續(xù)的輸入運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇式的輸出運(yùn)動(dòng)。它主要分弧面凸輪和平面凸輪，原理不同： 弧面凸輪分度器是輸入軸上的弧面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無(wú)間隙垂直嚙合的傳動(dòng)裝置。主要用于自動(dòng)化加工、組裝、檢測(cè)等設(shè)備上面。 凸輪分度器在結(jié)構(gòu)上屬于一種空間凸輪轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，在各類(lèi)自動(dòng)機(jī)械中主要實(shí)現(xiàn)了以下功能： l 圓周方向上的間歇輸送 l 直線(xiàn)方向上的簡(jiǎn)寫(xiě)輸送 l 擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手 圖 32 平臺(tái)式分度器 凸輪分度器是依靠凸輪與滾針之間的無(wú)間隙配合，并沿著既定的凸輪曲線(xiàn)進(jìn)行重復(fù)傳遞動(dòng)作的裝置。它的機(jī)械結(jié)構(gòu)：一根由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸，凸輪副，輸出軸或法蘭盤(pán)。 UF 為圓周力 N；代入個(gè)數(shù)值計(jì)算得： D≤ 300mm 所以初選適合。 （ 2）傳動(dòng)滾筒校核 傳動(dòng)滾筒平均表面壓強(qiáng)：傳動(dòng)滾筒平均表面壓強(qiáng)不得超過(guò)其最大的允許值 ,滾筒直徑的計(jì)算公式為 : D= 2[]UFB?? 式中： []? 為滾筒表面壓強(qiáng) Mpa； B— 帶寬 mm。 df =。 MI =： 承載分支： 0 0 . 1 2 61 1 ( 8 . 8 0 5 ) 9 . 8 1 1 1 1 . 0 9 8 ( )0 . 0 5pN? ? ? ? ? ? 回程分支： 由參考文獻(xiàn)表 273 輥?zhàn)映休d能力：上下托輥 D=210mm， L＝ 210mm，所用支承軸承3G203，承載能力 1070N 均能滿(mǎn)足傳動(dòng)要求。 v=。 0a =1。 Bq —— 每米長(zhǎng)輸送帶質(zhì)量 kg/m 。 ua —— 回程分支托輥間距 m。 up —— 回程分支托輥靜載荷 N。本次設(shè)計(jì)采用墜重式張緊裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、安裝維護(hù)方便，且能自動(dòng)的補(bǔ)償由于溫度變化、輸送帶的伸長(zhǎng)等因素對(duì)張緊力的影響，保證張力的恒定。 張緊裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 張緊裝置的作用是使輸送帶具有足夠的除張力，以使輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒間能夠產(chǎn)生必要的摩擦力，并補(bǔ)償輸送帶在工作過(guò)程中的伸長(zhǎng)，從而限制輸送帶在個(gè)支承間的垂度，保證 輸送裝置的正常工作?？傻梅€(wěn)定運(yùn)行工況下： m a x 2 58 .8 06 94 .0 9 15 2. 89 6( )VF F F W? ? ? ? ? ○ 3 輸送帶層數(shù)的計(jì)算 : 1maxFnB??? () 式中： 1maxF 為穩(wěn)定工況下輸送帶最大張力 N n 為穩(wěn)定工況下輸送帶靜安全系數(shù) 為輸送帶縱向拉斷強(qiáng)度 .n/(mm層 .)見(jiàn)表 : ? =150N/mm? 層 ) B 為帶寬， B=210mm，帶長(zhǎng) C=936mm 按參考文獻(xiàn)表 216 取最小值符 合設(shè)計(jì)要求。 l—— 輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭、尾、滾筒中心距） m。 f—— 模擬摩擦系數(shù)根據(jù)工作條件及制造，安裝水平選取。 Ak =~ ?。?Ak = 則代入公式： m a x2 m in 1vFW? ? ?? ? ?? 由： 2min ? 計(jì)算輸送機(jī)各張力，忽略附加阻力，可得 6F 點(diǎn)張力： 6 2 0()B r R BF F q H g F fL g q q? ? ? ? ? 其中： Bq —— 每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量 kg/m； H—— 輸送機(jī)高度差 H=0； G—— 重力加速度 2/ms； rF —— 輸送帶清掃器的摩擦阻力。 u=~ ? —— 傳動(dòng)滾筒的圓包角，一般取 ? =~ ( 00160 ~ 240 ) ue? —— 抗拉系數(shù)。下膠層 2J =。 m/s 初選輸送帶 NW150,3 層。 Kg/ 3m 。 0a =1m Bq —— 每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量。 將各數(shù)據(jù)代入中計(jì)算得： VF ＝ HF ＋ NF ＝ ＋ 3? (W) 2) 傳動(dòng)功率的計(jì)算： ap ＝ VF ? v () 式中： AP —— 傳動(dòng)滾筒軸所需功率 kw VF —— 圓周驅(qū)動(dòng)力 N v －帶速 m/s AP = VF ? v =? 310? ? =? 310? (KW) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸所需功率 MP ＝ AP? (KW) () 帶式輸送機(jī)所需功率 ()AAP P KW?? （反饋功率） () 式中： 12 ~ ~ ?? ?? 3 34 .7 0 5 1 0 5 .8 8 1 00 .8 1 .0Mp? ??? ? ?? （ KW） 3) 輸送帶張力的計(jì)算： 所謂輸送帶的張力，是指輸送帶內(nèi)所需的拉力。將工件長(zhǎng)度 390mm代入公式（ ） 得： B? 160＋ 50＝ 210mm 初定參數(shù) 初步選定基本符合設(shè)計(jì)要求的帶型參數(shù)：帶寬 B＝ 210mm，帶速 ν＝ 3/60＝ ，上托輥間距 0 1a? m，下托輥間距 ka ＝ 3m ,上下 托輥槽角為 0，上下托輥輥徑為 89mm. 帶能力的計(jì)算 帶式輸送機(jī)的最大生產(chǎn)能力是由輸送帶上物料的最大截面積、帶速和設(shè)計(jì)傾斜系數(shù)決定的；當(dāng)帶速 ν＝ ./s 時(shí)，帶的輸送能力為 : ( / )vm GI kg sT? () 式中： G—— 單件物品的質(zhì)量 kg； T—— 物品輸送機(jī)的間距 m； ν—— 帶速 m/s。 根據(jù)工件狀況：實(shí)驗(yàn)室所需，環(huán)境安全，無(wú)腐蝕，運(yùn)行平穩(wěn)，初選擇：膠帆布平帶（由數(shù)層掛帆布粘合而成，有開(kāi)邊式和包邊式） 其性能特點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度大，耐濕性好、價(jià)廉，耐熱，耐油性能差，開(kāi)邊式較柔軟， ν30 m/s p500kw,I6 軸間距，摩擦力較大，有較大的傳動(dòng)。帶的運(yùn)動(dòng)是間隙運(yùn)動(dòng)的每 5s 運(yùn)動(dòng) 1s，停止 4s,分度器的角速度是 32 r/s。下圖是分度器驅(qū)動(dòng)的輸送帶的一個(gè)雛形，在本包裝機(jī)使用的帶是食用塑料。本章將對(duì)傳輸帶系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，支承托 輥，張緊裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 在自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)中，大多數(shù)的裝置以電機(jī)為動(dòng)力，按輸送的物料方式分為連續(xù)輸送和間歇輸送兩種裝置，本設(shè)計(jì)要求在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)輸送的過(guò)程中要在工位處加工，所以本設(shè)計(jì)采用間歇輸送裝置。因?yàn)橛辛溯斔蜋C(jī)構(gòu)，才能把各生產(chǎn)單機(jī)、生產(chǎn)工序、生產(chǎn)工位有機(jī)的連接起來(lái)，避免了人力搬運(yùn)過(guò)程中的占時(shí)、占地和工件的磨損，達(dá)到省時(shí)、省力、保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的，使生產(chǎn)效率大大的提高。減速電機(jī)的設(shè)計(jì)在機(jī)械傳動(dòng)行業(yè)設(shè)計(jì)是相當(dāng)成熟的，傳動(dòng)比由于幾到幾千甚至幾萬(wàn)，轉(zhuǎn)速由 ，功率由 到幾十幾百，所以市場(chǎng)上的減速電機(jī)完全能達(dá)到包裝機(jī)設(shè)計(jì)的要求。輸進(jìn)面塊的帶寬為 150mm，輸出面塊的帶寬為 210mm。 用的普通的線(xiàn)縫機(jī)進(jìn)行縫口動(dòng)作，位置靠紅外傳感器控制，線(xiàn)進(jìn)行單邊縫口。 4）縫口機(jī)構(gòu) 充填有包裝物的容器進(jìn)行封口的機(jī)械，在產(chǎn)品裝入包裝容器后，為了使產(chǎn)品得以密封保存，保持產(chǎn)品質(zhì)量，避免產(chǎn)品流失，需要對(duì)包裝容器進(jìn)行封口，這種操作是在封口機(jī)上完成 。 推板式供送裝置利用推板的間歇往返運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)間歇式送料，在推板驅(qū)動(dòng)裝置安裝氣缸機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)推板間歇往返運(yùn)動(dòng)。撥輪式和螺桿式等。作為多工位傳送系統(tǒng)中的組成部分，也可與其他機(jī)構(gòu)相配合組成包裝主機(jī)。 3） 裝填機(jī)構(gòu) 裝袋機(jī)構(gòu)裝置用 于大中型 塊狀物品的 供送，基本工作要求是能適當(dāng)控制被送物件的路線(xiàn)、排 列、間距。該機(jī)構(gòu)采用 3 個(gè)工位工作：第一工位料袋經(jīng)過(guò)紅外傳感器后，打開(kāi)吸盤(pán)氣夾，吸盤(pán)開(kāi)始工作袋口張開(kāi)，夾具夾緊料袋，吸盤(pán)停止工作；第二工位夾緊的料袋，由于氣動(dòng)手指的工作使袋口張開(kāi)到 145mm 145mm 大小；第三工位使料袋到達(dá)水平面上，在氣缸完成充填過(guò)程后，松開(kāi)袋口；在氣夾松開(kāi)袋子回到第一工位的過(guò)程中間完成行程氣夾回復(fù)原位。本部分機(jī)構(gòu)完成的動(dòng)作有吸袋、夾袋、開(kāi)袋，松袋，部分零件有紅外傳感器、氣動(dòng)手指、機(jī) 械手夾具、安裝吸盤(pán)和機(jī)械手夾具的導(dǎo)桿、相關(guān)的繼電器。機(jī)械手夾具和氣動(dòng)手指都是常用的零件只進(jìn)行選型。 2）開(kāi)袋機(jī)構(gòu) 開(kāi)袋機(jī)構(gòu)主要組成部分：吸盤(pán)，氣動(dòng)手指，機(jī)械手夾具。牽引機(jī)構(gòu)主要是由 4 組滾輪組成，兩組驅(qū)動(dòng)滾輪，兩組定位滾輪，滾輪上面包裹著食用橡