摘 要顆粒狀糖果包裝機設(shè)計是典型的機械系統(tǒng)設(shè)計,它不僅包括機構(gòu)的尺寸、強度設(shè)計,還包括了傳動機械系統(tǒng)設(shè)計。本設(shè)計主要是針對圓臺柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設(shè)計主要內(nèi)容有:設(shè)計方案設(shè)計和傳動系統(tǒng)設(shè)計。包裝機主要實現(xiàn)巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊、等等功能,直到最后由輸送帶輸出。整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)中,機械手要實現(xiàn)的是夾糖、折邊、轉(zhuǎn)送等重要功能,因此對傳動系統(tǒng)設(shè)計,作為一個動作執(zhí)行系統(tǒng),動力是必不可少的,當(dāng)然對動力的傳遞系統(tǒng)也就顯得尤其重要了。系統(tǒng)功能中要實現(xiàn)機械手轉(zhuǎn)位、送糖盤轉(zhuǎn)位、供紙、剪紙、抄紙、接糖、頂糖及撥糖等功能,它們都需要不同大小的動力,這就需要傳動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。如在機械手的轉(zhuǎn)位功能中,為實現(xiàn)間歇的轉(zhuǎn)位功能就得通過傳動鏈中的槽輪機構(gòu)來實現(xiàn),該機構(gòu)要保證機械手在轉(zhuǎn)到位后, 有一定的停留時間,從而為頂糖、接糖及撥糖功能的實現(xiàn)提供必要的機械動作執(zhí)行時間。設(shè)計好的包裝機機構(gòu)正常的生產(chǎn)率為 120r/min。關(guān)鍵詞:包裝機; 巧克力糖包裝; 機械手。ABSTRAVTGranular candy packaging machine design is typical of mechanical systems design, it is not only the organization's size, strength design, including the design of the mechanical transmission system. This design is for round cylindrical chocolate aluminum foil paper packaging. Design: the design and powertrain design. The packaging machine input chocolate hem, side of the bargain-hunting, and more, until the last output by the conveyor belt. Implementation of the entire system functions, the robot to achieve the folder sugar, folding, transfer function, so the transmission system design, as an action execution system, power is essential, of course, it appears the power delivery system particularly important. The system functions to achieve the robot turn to send the transfer of the sugar dish, for paper, paper cutting, papermaking, then sugar, sugar top and reversal of sugar, and other functions, they all require different amounts of power, which requires the adjustment of the transmission system. Manipulator translocation function to achieve intermittent transfer function have to drive chain sheave institutions to achieve, the agency you want to ensure that robot go to the bit, there is a certain residence time, and thus to the top of sugar. then sugar and reversal of sugar functions provide the necessary mechanical action execution time. Designed packaging machine institutions normal production rate of 120r/min.Keywords: packing machine; chocolate packaging; mechanical hand.目 錄1 緒 論 .12 粒狀巧克力糖包裝機的工藝確定 .12.1 產(chǎn)品特征 12.2 包裝材料 12.3 包裝工藝方案擬定 22.4 巧克力糖包裝工藝的實驗 23 粒狀巧克力糖包裝機的總體布局 .33.1 機型選擇 33.2 自動機的執(zhí)行機構(gòu) 33.3 包裝機 總體布置 44 粒狀巧克力糖 包裝機的傳動系統(tǒng) .55 粒狀巧克力糖包裝機的電機選擇 .55.1 電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 55.2 電動機容量選擇 65.3 確定電動機轉(zhuǎn)速 65.4 分配各級傳動裝置傳動比 76 V 帶傳動設(shè)計 .76.1 確定設(shè)計功率 76.2 選擇帶的型號 76.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 76.4 驗算帶的速度 76.5 確定中心距 a 和 V 帶基準(zhǔn)長度 Ld86.6 計算小輪包角 86.7 確定 V 帶根數(shù) Z.86.8 確定初拉力 96.9 計算作用在軸上的壓力 FQ96.10 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 107 鏈傳動設(shè)計 117.1 選擇鏈輪齒數(shù) .117.2 確定計算功率 .117.3 確定鏈節(jié)距 p117.4 初定中心距 a0,取定鏈節(jié)數(shù) Lp 117.5 確定鏈長和中心距 .127.6 求作用在軸上的力 .127.7 確定潤滑方式 .127.8 鏈輪的設(shè)計 .128 螺旋齒輪設(shè)計 138.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) .138.2 按齒面接觸強度設(shè)計 .148.2.1 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 148.2.2 計算 148.2.3 幾何尺寸計算 159 軸設(shè)計 1610 凸輪和槽輪設(shè)計 .17結(jié) 論 .21參考文獻 .22致 謝 .23中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計11 緒 論粒裝巧克力糖呈圓臺形,輪廓清楚,但質(zhì)地疏松,容易碰傷,且生產(chǎn)批量很大,暢銷國內(nèi)外,手工包裝質(zhì)量存在包裝質(zhì)量不均。上料時需要人工定時放料,每分鐘放 80 粒糖,工人勞動強度大,遠遠不能適應(yīng)市場的需要,因此改進粒裝巧克力糖包裝機傳動系統(tǒng),提高生產(chǎn)率,提高質(zhì)量,是迫切需要解決的。本論文主要工作是完成粒狀巧克力包裝機傳動系統(tǒng)的設(shè)計,確定包裝機工作循環(huán)圖,設(shè)計動力的傳遞方式和方法,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的傳遞,完成包裝機的傳動,提高生產(chǎn)力,減少工人工作量。具體內(nèi)容有總體設(shè)計的初步構(gòu)思;電動機的選擇;V 帶傳動設(shè)計;螺旋齒輪設(shè)計;槽輪設(shè)計;凸輪等設(shè)計。2 粒狀巧克力糖包裝機的工藝確定2.1 產(chǎn)品特征粒裝巧克力糖呈圓臺形,輪廓清楚,但質(zhì)地疏松,容易碰傷。因此,考慮機械動作時應(yīng)適合它的特點,以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。產(chǎn)品夾緊力要適當(dāng);在進出料時避免碰撞而損傷產(chǎn)品;包裝速度應(yīng)適中,過快會引起沖擊而可能損傷產(chǎn)品等。包裝工藝首要的是解決坯件的上料問題。顯然,像巧克力糖之類的產(chǎn)品,使用一般料斗上料方法是不適宜的。如果采用料倉式上料方法,則需要人工定時放料,每分鐘放 80 粒糖也夠緊張的。如果將自動機的進料系統(tǒng)直接與巧克力糖澆注成形機的出口相銜接,則比較容易解決巧克力糖的自動上料問題。2.2 包裝材料食品包裝材料應(yīng)十分注重衛(wèi)生。粒狀巧克力糖包裝紙采用厚度為 0.008mm 的金色鋁箔紙,它的特點是薄而脆,抗拉力較小,容易撕裂,也容易褶皺。因此,在設(shè)計供紙部件時對速度應(yīng)十分注意。一中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計2般包裝的速度越高,紙張的拉力就越大。根據(jù)經(jīng)驗,一般送紙速度應(yīng)小于 500mm/s。選擇供紙機結(jié)構(gòu)時,主要依據(jù)下列兩點:1)采用紙片供料或是采用卷筒紙供料。本機采用卷筒紙。2)紙張送出時的空間位置時垂直置放的還是水平置放的。將紙片水平置放對包裝工藝有利。但卷筒紙水平輸送,只能采用間歇式剪切供紙方法。2.3 包裝工藝方案擬定圖 2-1 包裝工序分解圖圖 2-1 為最初的巧克力糖包裝工藝圖.根據(jù)人工包裝動作順序,針對產(chǎn)品包裝質(zhì)量要求,該機包裝工藝如下:1) 將 75mm×75mm 鋁箔紙覆蓋在巧克力糖小端正上方,如圖 2-1(a)所示。2) 使鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成行如圖 2-1(b)所示.3)將余下的鋁箔紙分成兩半,先后向大端中央折去,迫使包裝紙緊貼巧克力糖,如圖 2-1(c),(d)所示.2.4 巧克力糖包裝工藝的實驗中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計3由于條件限制實驗無法實現(xiàn),以下為《自動機械設(shè)計》 [1]相關(guān)內(nèi)容根據(jù)初擬的包裝工藝方案,進行工藝實驗.圖 2-3 為鉗糖機械手及巧克力糖包裝簡圖.圖 2-2 鉗糖機械手及巧克力糖包裝1-轉(zhuǎn)軸 2-轉(zhuǎn)盤 3-彈簧 4-接糖桿 5-鉗糖機械手(共 6 組)6-糖塊 7-頂糖桿 8-鋁箔紙 9-環(huán)行托板 10-折邊器如上圖所示,機械手設(shè)計上是具有彈性的錐形模腔,這樣能適應(yīng)巧克力糖外形尺寸的變化,I 不存在拉破鋁箔紙的現(xiàn)象.在機械手下面有圓環(huán)形托板,以防止糖塊下落。工藝實驗的過程如下:當(dāng)鉗糖機械手轉(zhuǎn)至裝糖未位置時,接糖桿 4 向下運動,頂糖桿 7 向上推糖塊 6 和包裝紙 8,使糖塊和鋁箔紙夾在頂糖桿和接糖桿之間,然后它們同步上升,進入機械手 5,迫使鋁箔紙成型如圖 2-2(b)所示,接著折邊器 10 向左折邊,成圖 2-2(c)狀,然后轉(zhuǎn)盤 2 帶機械手 5 作順時針方向轉(zhuǎn)動,途徑環(huán)行托板 9,使鋁箔紙全部覆蓋在糖塊的大端面上,完成全部包裝工藝如圖 2-2(d)所示.由于包裝紙表面還不夠光滑,有時還發(fā)生褶皺現(xiàn)象,需要進一步改進.經(jīng)過實驗,發(fā)現(xiàn)鋁箔紙只要用柔軟之物輕輕一抹,就很光滑平整地緊貼在糖塊表面上,達到預(yù)期的外觀包裝質(zhì)量要求.因此增設(shè)了一個帶有錐形毛刷圈(軟性尼龍絲),在定糖過程中,先讓糖塊和鋁箔紙通過毛刷圈,然后再進入機械手成形,結(jié)果使包裝紙光滑、平整、美觀,完全達到包裝質(zhì)量要求。圖 2-3 是經(jīng)過改進后的巧克力糖包裝成型機機構(gòu)簡圖。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計4圖 2-3 巧克力糖包裝成型機構(gòu)1-左抄板紙 2-鉗糖機械手 3-接糖桿 4-右抄板紙5-錐形尼龍絲圈 6-鋁箔紙 7-糖塊 8-頂糖桿另外,考慮自動機工作的可靠性,在成品出料口增設(shè)撥糖桿,確保機械手中的糖塊落入輸送帶上。這樣的工藝方案就此確定。3 粒狀巧克力糖包裝機的總體布局3.1 機型選擇由于大批量生產(chǎn),所以選擇全自動機型。根據(jù)前述工藝過程,選擇回轉(zhuǎn)式工藝路線的多工位自動機型。根據(jù)工藝路線分析,實際上需要兩個工位,一個是進料、成型、折邊工位另一個是出料工位。自動機采用四槽槽輪機構(gòu)作工件步進傳送。中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計53.2 自動機的執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)巧克力糖包裝工藝,確定自動機由下列執(zhí)行機構(gòu)組成:1) 送糖機構(gòu);2) 供紙機構(gòu);3) 接糖和頂糖機構(gòu);4) 抄紙機構(gòu);5) 撥糖機構(gòu);6) 鉗糖機械手的開合機7) 轉(zhuǎn)盤步進傳動機下面是主要執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理。圖 3-1 為鉗糖機械手、進出糖機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。送糖盤 4 與機械手作同步間歇回轉(zhuǎn),逐一將糖塊送至包裝工位Ⅰ。機械手的開合動作,由固定的凸輪 8 控制,凸輪 8 的廓線是由兩個半徑不同的圓弧組成,當(dāng)從動滾子在大半徑弧上,機械手就張開;從動滾子在小半徑弧上,機械手靠彈簧 6 閉合。圖 3-2 為接糖和頂糖機構(gòu)示意圖。接糖桿和頂糖桿的運動,不僅具有時間上的順序關(guān)系,而且具有空間上的相互干涉關(guān)系,因此它們的運動循環(huán)必須遵循空間同步化的原則設(shè)計,并在結(jié)構(gòu)上應(yīng)予以重視。接糖桿和頂糖桿夾住糖塊和包裝紙同步上升時,夾緊力不能太大,以免損傷糖塊。同時應(yīng)使夾緊力保持穩(wěn)定,因此在接糖桿的頭部采用如橡皮類的彈性件。3.3 包裝機總體布置 1-輸送帶 2-糖塊 3-托盤4-鉗糖機構(gòu) 5-鉗糖機械手6-彈簧 7-托板 8-機械手9-機械手開合凸輪 10-輸料帶I-進料,成型,折邊工位 II-出糖工位圖 3-1 鉗糖機械手及進出糖塊機構(gòu)中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計6圖 3-3 總體布置圖4 粒狀巧克力糖包裝機的傳動系統(tǒng)粒狀巧克力糖包裝機是專用自動機,根據(jù)自動機傳動系統(tǒng)設(shè)計的一般原則和巧克力糖包裝工藝的具體要求,如圖 9 所示安排傳動系統(tǒng)。圖 3-1 接糖和頂糖桿機構(gòu) 1-圓柱凸輪 2-接糖桿 3-糖塊 4-頂糖桿 5-平面槽凸輪中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計7圖 4-1 粒狀巧克力糖包裝機傳動系統(tǒng)簡圖1-電動機 2-帶式無級變速機構(gòu) 3-鏈輪幅 4-盤車手輪 5-頂糖桿凸輪 6-剪紙導(dǎo)凸輪 7-撥糖桿凸輪 8-抄紙板凸輪9-接糖桿凸輪 10-鉗糖機械手 11-撥糖桿 12-槽輪機構(gòu)13-接糖桿 14-頂糖桿 15-送糖盤 16-螺旋齒輪副 17-分配軸5 粒狀巧克力糖包裝機的電機選擇5.1 電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇由《機械設(shè)計》 [2]選擇 Y 系列三相異步電動機,此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機,其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,價格低廉,維護方便,適用于不易燃,不易爆,無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械. 1617中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計85.2 電動機容量選擇由《機械設(shè)計》 [2]根據(jù)已知條件,電動機工作所需要的有效功率為:kwVFPw4.013???公式(5-1) 式中 Fw=1600N Vw =120r/min ηw —軸承的效率 0.98ηb —V 帶傳動效率 0.98ηg —齒輪傳動效率 0.97ηl —鏈輪傳動效率 0.96由電動機至運輸帶的傳動總效率為:公式(5-lgwb?2?總2)則: 8.096.7098.02??總?所以:電機所需的工作功率:公式(5-總?wP?03)代入數(shù)值: =0.4/0.88=0.46(kw)0p因載荷平穩(wěn),電動機額定功率 Pm 只需略大于 P0 即可,選 Y 系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù),選電動機的額定功率為 0.55KW。5.3 確定電動機轉(zhuǎn)速中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計9取螺旋圓斜柱齒輪傳動一級傳動比范圍 .取 V 帶傳動比 ,鏈輪的傳動比2~1?gi 4~2?bi,則總傳動比例的范圍 .故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為2~1?li 62ain= ×120 r/minwan?=(2~16)×120 r/min=240~1920r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有:750r/min、1000 r/min、1500 r/min 三種。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由《機械設(shè)計》 [2]查出適用的電動機型號為 Y801-4 額定功率 0.55kw,額定轉(zhuǎn)速 1390r/min。根據(jù)電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速得總的傳動比: mni?=1500/120=12.55.4 分配各級傳動裝置傳動比 由《機械設(shè)計》 [2]查,確定帶輪的傳動比 ,鏈輪的傳動比 ,齒輪傳動比4?bi 1.2?li 5.1?gi表 5-1 各軸數(shù)據(jù)參數(shù)參數(shù) 電動機軸 1 軸 2 軸 3 軸轉(zhuǎn)速/(r/min)1390 348 174 116功率 P/kW 0.55 0.539 0.507 0.482中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計10轉(zhuǎn)矩 T/(N?m) 3.78 14.79 27.83 39.686 V 帶傳動設(shè)計6.1 確定設(shè)計功率 由《機械設(shè)計》 [2]查得工作情況系數(shù) ,則 。1.?ak kwpkad 6051??6.2 選擇帶的型號V 帶型號根據(jù)設(shè)計功率 Pd 和小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 確定,查《機械設(shè)計》 [2]可選取 Z 型帶。6.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 和1d2由《機械設(shè)計》 [2]查, V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 ,知 z 型帶 =50mm,選取小帶輪基準(zhǔn)直mindmind徑: =63mm;因此,大帶輪基準(zhǔn)直徑: =4×63mm=252mm。選取大帶輪基準(zhǔn)直徑1d 12??=250mm。26.4 驗算帶的速度由帶的速度公式:公式(6-3106/)(??DNV?1)代入數(shù)值: =3.14x63x1390/(60x1000)=4.6m/s中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計11式中: n 為電動機轉(zhuǎn)速;D 為小帶輪基準(zhǔn)直徑。即 v=4.6m/s90?1?6.7 確定 V 帶根數(shù) Z由《機械設(shè)計》 [2]查得公式(6-5)LdKpPz?)(0???確定式中各值:為包角修正系數(shù),考慮包角 對傳動能力的影響,由參考文獻查得 ;?k18?? 93.0??k為帶長修正系數(shù),考慮帶長不為特定帶長時對使用壽命的影響,由參考文獻查得 ;l 14l為 V 帶基本額定功率,由《機械設(shè)計》 [2]單根 V 帶所能傳遞的功率為 =0.28kW;計算功率增量0p 0p=0.03。?公式(6-ldkpz?)(0???6)代入數(shù)值:z=0.605/[(0.28+0.03)x093x1.14]=1.84中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計13所以,選取 V 帶根數(shù) z=2。6.8 確定初拉力 0F單根普通 V 帶初拉力計算公式:公式(6-20)5.2(mvKvzPFd????7)式中 Pd 為設(shè)計功率;υ 為 V 帶速度;z 為帶的根數(shù);為包角修正系數(shù);?km 為普通 V 帶每米長度質(zhì)量,由參考文獻查得 m=0.1kg/m。所以 NF 4.52.06.2.593.0)(650 ??????6.9 計算作用在軸上的壓力壓力等于松邊和緊邊拉力的向量和,如果不考慮帶兩邊的拉力差,可以近似為按帶兩邊所受初拉力的合力來計算:2sinzco210αβFZFQ=公式(6-8)式中, 為初拉力;0F中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計14z 為帶的根數(shù);為小輪包角。1?所以 NSinFQ216)57(2????6.10 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 6-1 小帶輪圖 6-2 大帶輪中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計157 鏈傳動設(shè)計7.1 選擇鏈輪齒數(shù)鏈傳動速比: 。由《機械設(shè)計》 [2]查表得:1.2?i小鏈輪齒數(shù) ;91z大鏈輪齒數(shù) , ,合適。40.2??i 12?z7.2 確定計算功率已知鏈傳動工作平穩(wěn),電動機拖動,由表選 KA=1.0, ,單排鏈則計算功率為: 32.1?zk公式(7-wpkzac 7059.321??1)7.3 確定鏈節(jié)距 p 首先確定系數(shù) 。plzk,由《機械設(shè)計》 [2]查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 。選單排鏈, 。所需傳遞的09.1;34.?lzk0.1?pk額定功率為: 公式kwKpPLZc 7.6019.3450 ???(7-2)選擇滾子鏈型號為 10A,鏈節(jié)距 p=15.875mm。7.4 初定中心距 a0,取定鏈節(jié)數(shù) Lp中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計16初定中心距 =(30~50)p:0a公式(7-3)75.93~2.46)50~3(0?pa取 640mm;公式(7-4)0212100 )(2apzzpLp ????帶入數(shù)值得 111.9 節(jié);由《機械設(shè)計》 [2]取鏈節(jié)數(shù)為 112 節(jié)。7.5 確定鏈長和中心距鏈長 L=Lp p/1000=112×15.875/1000=1.778m中心距:公式(7-5))](2[211zLpfa???m7.652409875.49.0??取 a=653mm,a550mm,符合設(shè)計要求。7.6 求作用在軸上的力鏈速: smpnzv /7.10685.193470631 ????公式(7-6)中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計17工作拉力: F=1000P/v=1000×0.539/1.7=317N;由《機械設(shè)計》 [2]查得,工作平穩(wěn),取壓軸力系數(shù) =1.15。QK軸上的壓力: = =1.15×317N=365NQFK7.7 確定潤滑方式由《機械設(shè)計》 [2]根據(jù) P、v 查表,知可采用油脂潤滑。7.8 鏈輪的設(shè)計圖 7-1 小鏈輪中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計188 螺旋齒輪設(shè)計8.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)8.1.1 高速級選用直齒圓柱齒輪傳動;8.1.2 運輸機為一般工作機器,速度不高,故選用 7 級精度;8.1.3 材料選擇選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 (調(diào)質(zhì)),硬度為 240HBS,二者材料硬度差為 40HBS;8.1.4 初選小齒輪齒數(shù) Z1=40,大齒輪齒數(shù)=1.5×24=60,??;Z 2=6012iZ??圖 7-2 大鏈輪中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計198.1.5 選取螺旋角 β=45 度8.2 按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算公式(8-1)3 21 )][(12HEdtt ZiTk???????8.2.1 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值1)試選載荷系數(shù) Kt=1.6。2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNnpT????162405.93)由《機械設(shè)計》 [2]查得,選取齒寬系數(shù) Φd=1。4)由《機械設(shè)計》 [2]查得材料的彈性影響系數(shù)鍛鋼 ZE=189.8MPa125)由《機械設(shè)計》 [2]查得按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 σlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞極限 σlim2=550MPa。6)由《機械設(shè)計》 [2]查得計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(設(shè)每年工作 300 天)公式(8-2)91 108.523014960 ????hjLnN公式(8-99128iN3)7) 由《機械設(shè)計》 [2]查得,取接觸疲勞壽命系數(shù) 05.1,9.021?HNHNK中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計208)計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1﹪,安全系數(shù) S=1,則 MpaSKHN540][1lim1??H.2][li229)區(qū)域系數(shù) 9.1?HZ10)端面齒和度 5.0,2?8.2.2 計算1)試算小齒輪分度圓直徑 d1t,由計算公式得mdt 57.30)2.5189(.1624.131 ?????2)計算圓周速度 67.01649.3106?????ndvt3)計算齒寬 b 公式(8-4)mdbt 57.30.1?4)計算齒寬與齒高比 b/h模數(shù): zmtnt 54.04cos.cos1????齒高: mht 2.1.502..2.173?hb5)計算縱向重合度 ??中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計21公式(8-3.145tan0138.tan138.0????????zd5) 6)計算載荷系數(shù) K由《機械設(shè)計》 [2]查得使用系數(shù) KA=1;根據(jù) 7 級精度,由《機械設(shè)計》 [2]查得,動載系數(shù)KV=1.11;查表 4.1,35.1,42. ?????? HFHKk故載荷系數(shù)公式(8-6)21.????HVA7)按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,有 58.36.1257.30331 ≈×=ttKd公式(8-7)8)計算模數(shù) 1m59.04cos58.3cos11 ???zd取模數(shù)為 6.0?n 57.396.0cos1??dz取小齒數(shù)為 40,則大齒數(shù)為 60。8.2.3 幾何尺寸計算1)計算大小齒輪的分度圓直徑 46.35cos.041????nmzd8.1.621?n2)計算中心距中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計22,4.25cos2)(1????nmza圓整取中心距為 43mm。3)按圓整后的中心距修正螺旋角公式(8-45326.01arcos2)(arcos1 ????mzn?8)4)計算齒輪寬度 40.3.1???db?圓整后取 B2=35mm, B1=40 mm。9 軸設(shè)計由《機械設(shè)計》 [2]初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,查取 =1120Amm 公式(8-96.123485.01230min ???pAd9)初定軸的直徑為 20mm,其余尺寸根據(jù)各零件相應(yīng)確定。圖 9-1 大帶輪軸中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計2310 凸輪和槽輪設(shè)計表 10-1 頂糖桿槽凸輪 5 參數(shù)R=(40~70) 50H=(50~100) 80推程 h=H-R 30圖 9-2 單螺旋齒輪軸圖 9-3 凸輪軸圖 9-4 雙螺旋齒輪軸中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計24表 10-2 撥糖桿偏心凸輪參數(shù)R=(40~70) 50H=(50~100) 87推程 h=H-R 37圖 10-1 頂糖桿槽凸輪 5中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計25表 10-3 剪紙刀平面凸輪 6 參數(shù)序號 凸輪運動角 δ 推桿的運動規(guī)律1 0°~120° 等速上升 h= 602 120°~180° 推桿遠休3 180°~270° 正弦加速度下降 h= 604 270°~360° 推桿近休偏心距 e = 25 基圓半徑 r0 = 50表 10-4 抄紙板平面凸輪 8 參數(shù)序號 凸輪運動角 δ 推桿的運動規(guī)律1 0°~120° 等速上升 h= 50圖 10-2 撥糖桿偏心凸輪