瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)的設(shè)計(jì)

瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)的設(shè)計(jì)摘要隨著我國(guó)飲料、乳制品和啤酒市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng)，我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)也迅速發(fā)展起來。中國(guó)自80年代以來，每年都需要大量的飲料，牛奶，啤酒等產(chǎn)品的包裝設(shè)備，到目前為止，還沒有停止的趨勢(shì)。其中大部分機(jī)器都是全自動(dòng)的，具有很高的穩(wěn)定性和很高的生產(chǎn)能力，有些機(jī)器甚至已經(jīng)達(dá)到了目前國(guó)際上最先進(jìn)的水平。目前，中國(guó)部分飲料、乳制品和啤酒工業(yè)的包裝工藝已與國(guó)際上的先進(jìn)水準(zhǔn)相媲美。與此同時(shí)，中國(guó)的包裝機(jī)生產(chǎn)技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，尤其是對(duì)部分飲品、啤酒類飲品的瓶蓋、酸奶類飲品的瓶蓋等進(jìn)行了較大程度的改善，可以滿足廣大中小企業(yè)的需要，部分商品已經(jīng)達(dá)到了替代進(jìn)口商品的水平，并且對(duì)我國(guó)的出口額越來越大。這一次的設(shè)計(jì)就是為了設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)封口機(jī)，在對(duì)該機(jī)器的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行選擇的基礎(chǔ)上，使該機(jī)器的穩(wěn)定性得到了極大的提升。我認(rèn)為，這一次所設(shè)計(jì)的瓶蓋自動(dòng)封機(jī)上，將會(huì)使傳統(tǒng)的瓶蓋自動(dòng)封機(jī)上的自動(dòng)化程度和品質(zhì)得到極大的提升，這不僅可以促進(jìn)包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，還可以促進(jìn)人們的生活水平的提升。關(guān)鍵詞：包裝機(jī)械；瓶蓋自動(dòng)封裝；工業(yè)；發(fā)展DesignofautomaticcappingmachineAbstractAutoPackingMachineDesignIncludes:TakeoutWheelSetinBottle,DrawoutWheelSetLimitationScrewDevice;ThisarticleintroducesStarShape,HelixGap,TowerTubeDesign,Calculate,LearnHowtoTestAndMaintainEquipment.Dialstarbottlepackingmachinecircleisrestrictedtotheagenttodeliverthebottle,thepackingmachinepreciselyintotakeoffordroporabottlefullofdeadbodyoutoftheelevatortransferbelt.Thequantityoffluidisputintothepackingvesselfillingmachinetobenamed.Duetothequantityoffluidtobefilledwithfluid,Soitisgenerallyappliedtosolidvessels,e.g.bottles,jars,cans,boxesetc.Conveyerbelt,transferscrewsub,starandarcguideboardTakeoutthesetofgearforimportofthevessel.TakeoutthegearAlsoapplytothecontainer.Helicallimitationisusedextensivelyinpackingindustry.Itcanbeusedinallkindsofpartsofpackingmachine.Aproceduremightneedregulationorrandomalignmentofvessels,articleswhichcanspecifyvelocity,orientationanddistanceseparatelyorinbatchestoaspecificlocation.Themainpurposeofthisdesignistodividethesubitemsforshipmentisatypicalcombinationofcylinderunit,andthesubitemsforshipment.Keywords：Drivingroller；Crankshaft；Processing；craft

目錄TOC\o"3-4"\t"標(biāo)題2,2,標(biāo)題,1,1,2,2,3,3,1,4,1"摘要 IIAbstract III1引言 11.1 課題的來源與研究的目的和意義 11.2 包裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 21.3 本課題研究的內(nèi)容 21.4 設(shè)計(jì)任務(wù)及背景 22瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 42.1 機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 42.1.1同步帶輪的選擇 42.1.2瓶蓋封裝電機(jī)的選型計(jì)算 42.1.3V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 62.1.4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 82.1.5光電傳感器的選型 103瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)中主要零部件的強(qiáng)度校核 123.1 傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 123.2 螺栓強(qiáng)度的校核計(jì)算 144瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)中主要零件的三維建模 164.1 輸送線的三維建模 164.2 瓶蓋封裝電機(jī)的三維建模 164.3 轉(zhuǎn)盤的三維建模 174.4 瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)的三維建模 175三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié) 186設(shè)計(jì)中考慮的安全與環(huán)保問題分析 206.1 機(jī)械設(shè)備的環(huán)保性及其影響 206.2 運(yùn)用環(huán)保理念設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備 206.3 選擇環(huán)保性好的發(fā)動(dòng)機(jī)及零部件 207技術(shù)經(jīng)濟(jì)與成本分析 228結(jié)論 239致謝 2410參考文獻(xiàn) 25TOC\o"1-4"\h\z\u引言課題的來源與研究的目的和意義瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)在產(chǎn)品包裝中有非常重要部分，當(dāng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化（SIO）的發(fā)布，在利用新發(fā)現(xiàn)的材料、用最新的技術(shù)、嶄新的工藝上更加關(guān)注，之后能夠設(shè)計(jì)產(chǎn)品大量生產(chǎn)。瓶蓋自動(dòng)封口機(jī)，在功能與形態(tài)上的組合上，已步入了一個(gè)更加完善的體系設(shè)計(jì)的階段。18世紀(jì)六十年代，美國(guó)施耐德公司在其下屬的一家包裝機(jī)廠——一家制造包裝機(jī)的機(jī)器廠，投入使用后，為公司帶來可觀的收益。伴隨著科技的進(jìn)步，以及能源的短缺，人們對(duì)環(huán)保和節(jié)能的認(rèn)識(shí)也越來越深刻，因此，我們?cè)趯?duì)第一代瓶蓋自動(dòng)封機(jī)上的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析之后，研制出了一種具有更好的、更寬的、具有更好包裝范圍的瓶蓋自動(dòng)封印機(jī)。目前，全球各地的機(jī)器人制造企業(yè)，都在致力于開發(fā)新的瓶蓋自動(dòng)封口機(jī)，以提升自己的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)在世界各地，都有一些著名的瓶裝企業(yè)，也都有這個(gè)牌子，并且越來越受歡迎。要知道，自動(dòng)封蓋機(jī)器的應(yīng)用范圍已經(jīng)從最初的日本、歐洲擴(kuò)展到如今的北美，因此，它已成為當(dāng)前條碼制品及加工行業(yè)應(yīng)用的主要方向。在歐美一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的發(fā)達(dá)國(guó)家，瓶蓋自動(dòng)填充機(jī)一直都有很高的銷售，而在歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)器人行業(yè)也是一個(gè)很大的行業(yè)。從20世紀(jì)開始到現(xiàn)在，由于人們的生活條件得到了極大的提高，人們對(duì)包裝機(jī)械的需求也越來越高。包裝設(shè)備是包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。持續(xù)地研發(fā)各類種類的瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)，從而推動(dòng)了瓶蓋封裝設(shè)備的科技發(fā)展。在工廠的大批量生產(chǎn)產(chǎn)品中擁有大量的機(jī)械設(shè)備需求為了可以滿足大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的流水線能夠更加便捷和快速，可以時(shí)操作工人從繁雜的工作中改變，能夠簡(jiǎn)化工作中的繁瑣并且學(xué)習(xí)更多關(guān)于智能自動(dòng)化機(jī)械的使用。目前，中國(guó)的瓶蓋自動(dòng)封口機(jī)行業(yè)在發(fā)展過程中存在著諸多問題，行業(yè)結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化，行業(yè)以勞動(dòng)強(qiáng)度大為主，行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r也不容樂觀。筆者相信，通過此次研制的瓶蓋自動(dòng)封口機(jī)，將大大提高包裝設(shè)備的自動(dòng)化水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義，對(duì)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了推動(dòng)作用。包裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國(guó)飲料、乳制品和啤酒市場(chǎng)的迅速發(fā)展，我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)也迅速發(fā)展起來。中國(guó)自80年代以來，每年都需要大量的飲料，牛奶，啤酒等產(chǎn)品的包裝設(shè)備，到目前為止，還沒有停止的趨勢(shì)。其中大部分都是全自動(dòng)的，具有很高的穩(wěn)定性和很高的生產(chǎn)能力，其中有一些是目前國(guó)際上最先進(jìn)的型號(hào)。目前，各式各樣飲料、牛奶、酒類等工廠大批量生產(chǎn)中流水線使用的封裝技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了國(guó)際領(lǐng)先水平。當(dāng)然國(guó)內(nèi)自動(dòng)化封裝設(shè)備技術(shù)水平有了非常的進(jìn)步，工廠流水線上的自動(dòng)化封蓋設(shè)備逐漸發(fā)展理瓶、罐裝、封裝一體的方向發(fā)展，例如塑料瓶、啤酒瓶、牛奶瓶等需要無菌包裝的封裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)有了智能自動(dòng)的加入，現(xiàn)如今的發(fā)展完全已經(jīng)可以進(jìn)入工廠開始生產(chǎn)產(chǎn)品，而且部分自動(dòng)化封蓋機(jī)已面向全世界，并且出口額還在持續(xù)增長(zhǎng)。目前，我國(guó)的包裝設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)三百億元，而我國(guó)的食品包裝設(shè)備出口額更是高達(dá)十幾億元。本課題研究的內(nèi)容此次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要將瓶蓋自動(dòng)封整機(jī)作為研究對(duì)象，從瓶蓋自動(dòng)封整機(jī)的總體方案開始，再將其具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的提煉，其具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包含了如下幾個(gè)方面：1、在圖書館中，閱讀了很多與之有關(guān)的信息，收集了各種瓶蓋自動(dòng)封整機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)，選擇了一些與之有關(guān)的東西，并進(jìn)行了筆記和學(xué)習(xí)。2、分析瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)3、確定設(shè)計(jì)總體方案4、確定具體設(shè)計(jì)方案5、瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)中制作三維建模、使用CAD繪制裝配圖、零件圖。6、說明書的編制設(shè)計(jì)任務(wù)及背景在食物的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，封裝時(shí)密封產(chǎn)品必要的工序，同時(shí)，隨著啤酒等汽水的普及，對(duì)灌裝機(jī)的需求也越來越大?？紤]到做本設(shè)計(jì)的學(xué)生屬于機(jī)電工程學(xué)院，他們學(xué)習(xí)的是機(jī)械設(shè)計(jì)，而且在我國(guó)，現(xiàn)在的情況下，封裝設(shè)備對(duì)于食品生產(chǎn)行業(yè)有著巨大的市場(chǎng)潛力，因此，對(duì)包裝機(jī)械相關(guān)的課題進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅對(duì)他們自己，而且對(duì)他們的社會(huì)都有很好的促進(jìn)作用，這也是對(duì)他們進(jìn)行全面的訓(xùn)練和訓(xùn)練，特別是整體設(shè)計(jì)。一方面鞏固、提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平，提高他們對(duì)知識(shí)進(jìn)行全面應(yīng)用的能力，為今后的工作積累更多的經(jīng)驗(yàn)。希望通過本課題的探索，對(duì)本課題的開展做出一定的探索、完善和創(chuàng)新，并給出相應(yīng)的意見和建議。40-8型充封一體成型設(shè)備的開發(fā)，所選擇的課題一般都比較高，需要訓(xùn)練人員的基礎(chǔ)技能，需要很強(qiáng)的專業(yè)背景，需要很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)能力。瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算同步帶輪的選擇選傳動(dòng)名義功率P_=0.5kW，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1500n／(r／min)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=350n／(r／min)，中心距a=100mm左右工作情況,24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn).求設(shè)計(jì)功率P=K0Pm=0.8Kw,式中Ko為載荷修正系數(shù)由設(shè)計(jì)功率0.8Kw=1500r/min,由查得帶的型號(hào)為L(zhǎng)型，對(duì)應(yīng)節(jié)距P=9.525mmREF_Ref137218607\r\h[1]1、選擇小帶輪齒數(shù)選擇小帶輪齒數(shù)由小帶輪轉(zhuǎn)速n=1500r\/min,L型帶,查表得小帶輪最小許用齒數(shù)Z1=14,則大帶輪齒數(shù)Z2=iZ1,其中i=n1/n2=1500/350=4.286Z2=4.286×14=60取標(biāo)準(zhǔn)帶輪齒敦為602、確定帶輪節(jié)圓直徑d1==PbZ1/π=42.736mmd2=PbZ2/π=182mm3、確定同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度L，L=2acosψ+π(d2+d1)／2+πψ(d2-d1)／180式中；ψ=sin-1(d2-d1)/2a=0．218；12．6(以a=100mm代入)則L=150.54選擇最接近計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長(zhǎng)(見表4)L=160.20mmREF_Ref137218607\r\h[1]4、計(jì)算同步帶齒數(shù)zZ×b=Lp/Pb=160.20/9.525=175、傳動(dòng)中心距n的計(jì)算a=Pb(Z2-Z1)／2zcosθ式中；inV=3．14l6inVθ=tgθ-θ用逐步逼近法計(jì)算，θ=1．3518(弧度)代入上式得出a=102.45與精確計(jì)算結(jié)果相似。最后測(cè)量裝置同步帶選用L型同步帶P=9.525mm,ZB=17，最后L=25.4mm同步帶輪：Z1=14，Z2=60d1=PbZ1/π=42.736mmd2=PbZ2/π=182mm瓶蓋封裝電機(jī)的選型計(jì)算1、脈沖當(dāng)量的選擇，脈沖當(dāng)量：一個(gè)指令脈沖使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)拖動(dòng)的移動(dòng)距離σ=0.01mm/p（輸入一個(gè)指令脈沖工作臺(tái)移動(dòng)0.01毫米）REF_Ref137218667\r\h[7]。初選之相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角0.60/1.20，當(dāng)三相六拍直接運(yùn)行時(shí)，步距角￡=0.60其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)S==600p/r步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與滾珠絲桿間的傳動(dòng)比i為12、等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算REF_Ref137218667\r\h[7]空載時(shí)的摩擦轉(zhuǎn)矩T得TL得電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為（0.3～0.5）TL=（0.1152～0.192）N.M測(cè)量?jī)x工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩T得TL得電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為（0.3～0.5）TL=（0.1152～0.192）N.M3、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:Js=πJs=5.146x10-6kgm2滑塊的運(yùn)動(dòng)慣量J得JW=3.419x10-7kgm2換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL=J得JL=0.00035kgm24、初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)，根據(jù)TL=（0.1152～0.192）N.M和電動(dòng)機(jī)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL=0.00035初步選定電動(dòng)型號(hào)為85BYG型反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。這個(gè)電動(dòng)機(jī)的最大靜扭距Tmax=6.0N.MV帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、設(shè)計(jì)功率PPKA－工況系數(shù)，查B1表8－1－22，取KAP－傳遞的功率2、選定帶型根據(jù)pd和n1查B1圖8－1－2選取普通V帶B型，n傳動(dòng)比i0=n2＝n1小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1（mm），由B1表8－1－12和表8－1－dd1＝100mm>d大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2（d由B3表8－7得dd帶速驗(yàn)算v初定軸間距a0（mma所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0（L＝2＝650mm依B1表8－1－8取Ld＝900mm，即帶型為A－實(shí)際軸間距

aa小帶輪包角??=18=16單根V帶的基本額定功率p1，根據(jù)帶型號(hào)、dd1和n1普通V帶查B1表8－1－27（ci≠1時(shí)單根V帶型額定功率增量ΔP1，根據(jù)帶型號(hào)、n1和i查B1表8－1－V帶的根數(shù)ZZ=Pka－小帶輪包角修正系數(shù)查B1表8－1－23,取kL－帶長(zhǎng)修正系數(shù)查B1表8－1－8，取單根V帶的預(yù)緊力==134（N）m－V帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量（kg/m）查B1表8－1－24，取0.1k/gm作用在軸上的力FFF0F?max－考慮V帶的開始的預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸輪槽的工作表面平滑（表面粗糙度Ra帶輪的材料為HT200。REF_Ref137286429\r\h[19]查B1表8－1－10得基準(zhǔn)寬度制V帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑查B1。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、初步確定軸的直徑d≥A03p0n根據(jù)工作條件，取d=35mm2、傳動(dòng)軸受力分析Ft=2T1dm1=2×9.26×105360=5144.44NFa=Fttgα3、繪制傳動(dòng)軸的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力垂直面支反力：由MCRBYL2-FR由Y=0，得：RCY=Fr+RBY水平面支反力：由MCRBZL2-FRBZ由Z=0，得：RCZ=Fr+4、作彎矩圖：垂直面彎矩MY圖：C點(diǎn)MCY=RBYL2=629.13×761.5=479082.495水平面彎矩MZ圖：C點(diǎn)MCZ=RBZL2=2360.67合成彎矩M圖：C點(diǎn)M=MCY2+MCZ5、作轉(zhuǎn)矩T圖：T=3.2×16、校核軸的強(qiáng)度：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面就是危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度。由文獻(xiàn)[1，15-5]可知，取α=0.6σcα=M2+(α選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[1]表15-1可知，σ-1=60MPa。因此，光電傳感器的選型在當(dāng)前的情況下，普通的無接觸測(cè)量具體包括了好幾種接觸式測(cè)量。對(duì)于凸輪軸的非接觸式測(cè)量，一般都會(huì)使用到光電傳感器去測(cè)量物體距離，光電傳感器經(jīng)常被用于測(cè)量距離的設(shè)備中，關(guān)于精密度在準(zhǔn)確性上有著十分的把握。光電檢測(cè)方式具有非常高的精度、反應(yīng)速度極快、不用直接觸碰等優(yōu)點(diǎn)，而且能夠探測(cè)各種材料的參數(shù)，而且光電傳感器內(nèi)部機(jī)構(gòu)并不復(fù)雜，安裝放置應(yīng)形態(tài)的各式各樣擁有著靈活性，因此光電式傳感器對(duì)探測(cè)以及遠(yuǎn)程控制中有著非常重要的地位。在各式各樣的光電探測(cè)系統(tǒng)中，光電傳感器時(shí)能夠完成光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的中心零件，光電傳感器裝置是能夠把光比如紅外、可見及紫外光輻射等轉(zhuǎn)化為電REF_Ref137237419\r\h[18]。能夠檢測(cè)遠(yuǎn)距離物體,在相互探測(cè)的光線中，把檢測(cè)位置控制在0.7米左右，能夠做到大部分檢測(cè)方式都無法檢測(cè)的距離。都大部分物體都能夠檢測(cè),因?yàn)樗奶綔y(cè)原理是以檢測(cè)物體造成的擋光和反射作為，所以不需要將檢測(cè)物體局限在常用的檢測(cè)物體中，可以對(duì)大部分常見的材料都可以檢測(cè)。檢測(cè)完成的時(shí)間不長(zhǎng)，利用光速探測(cè)，且光電傳感器的內(nèi)部是由快速傳導(dǎo)的材料制作，所以檢測(cè)完成在內(nèi)部傳導(dǎo)技術(shù)時(shí)，所以響應(yīng)時(shí)間非常短。光電檢測(cè)利用了國(guó)際的科技技術(shù)，將投影光束聚焦于較小的光斑上，或采用專門的受光裝置，可獲得較高的解析度。還能對(duì)小目標(biāo)進(jìn)行高準(zhǔn)確度定位探測(cè)。方便于調(diào)整,在投光視覺類中，人眼可以看到，易于調(diào)節(jié)被測(cè)對(duì)象的定位。瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)中主要零部件的強(qiáng)度校核傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算1、判斷危險(xiǎn)截面由應(yīng)力集中對(duì)軸類材料的疲勞性能的作用可知，在V段和V段時(shí)，由于彎矩值在V段時(shí)，其產(chǎn)生的應(yīng)力集中程度最大；在荷載作用下，C段的應(yīng)力最大，而C段的應(yīng)力又很小，所以C段的應(yīng)力就不用檢查了。僅對(duì)斷面V進(jìn)行檢查。2、截面V左側(cè)抗彎截面系數(shù)W=0.1d3=0.1×1403=274400mm抗扭截面系數(shù)WT=0.2d3=0.2×1403=548800mm截面V左側(cè)的彎矩M為M=676785.153×705761.5=626570.628Mpa截面V上的扭矩T為T1截面上的彎曲應(yīng)σb=MW=626570.628截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τT=T1WT軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn)[1]表15-1可知，σB=640MPa，σ-1=275MPa由文獻(xiàn)[1]附表3-kσε軸按精車加工，由文獻(xiàn)[1]附圖3-β軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，β固得綜合系數(shù)為Kσ=kσεσ+K由文獻(xiàn)[1]§3-1，§3-?σ=0.1~0.2?τ=0.05~0.1所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為Sσ=σ-1KSστ=τ-1KSca=SσSτS故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。③截面V右側(cè)抗彎截面系數(shù)W=0.1d抗扭截面系數(shù)WT=0.2截面V左側(cè)的彎矩M為M=676785.153截面V上的扭矩T為T=3200000截面上的彎曲應(yīng)力σb=截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τT截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)ασ及ατ按文獻(xiàn)REF_Ref137218607\r\h[1]附表3-2查取。因rd=3130ασ=又由文獻(xiàn)[1]附圖3-qσ=0.83故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)[1，附3-4QUOTEkσ=1+qσ(ασ-1)=1+0.83×(2.05-1)=1.87由文獻(xiàn)[1]附圖3-2可得軸的截面形狀系數(shù)為ε由文獻(xiàn)[1]附圖3-3可得軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為ε綜合系數(shù)為KK所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為SSS故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。螺栓強(qiáng)度的校核螺栓強(qiáng)度在設(shè)計(jì)產(chǎn)品組件聯(lián)接中非常關(guān)鍵，尤其處于重要組成部位是，這里強(qiáng)度校核是關(guān)鍵步驟。以合力為平均分配的力量，因?yàn)殄^桿的切變是一個(gè)橫斷面上的位移，所以對(duì)抗該位移的內(nèi)力一定會(huì)沿位移的相反方向施加。采用剖分法進(jìn)行計(jì)算。將螺栓設(shè)想地沿著剪切面m-m切斷，將左側(cè)部分拿來進(jìn)行分析，根據(jù)靜力平衡條件，在剪切面上必然有一個(gè)與平行的分布內(nèi)力系的合力作用，且

；與剪切面m-m的切線叫做斷面m-m上的切線。通常，連接件不是一根細(xì)長(zhǎng)的桿子，并且在現(xiàn)實(shí)中，它的受力和變形情況都是十分復(fù)雜的，可以用理論分析或者是試驗(yàn)研究的方法來確定剪切力在剪切面上的實(shí)際分布規(guī)律較為困難。因此在工程實(shí)際中，做出一些假設(shè)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，稱為實(shí)用計(jì)算，或假定計(jì)算。假設(shè)應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的，若為剪切面面積，則應(yīng)力為：

，與剪切面相切，故為剪應(yīng)力。以上計(jì)算是以假設(shè)剪應(yīng)力在剪切面內(nèi)均勻分布為基礎(chǔ)的，實(shí)際上它只是剪切面內(nèi)的一個(gè)“平均應(yīng)力”，所以也稱為名義剪應(yīng)力。其值與剪切面上的最大剪應(yīng)力大致相等。

通過對(duì)實(shí)際壓力的分析，得出了在壓力作用下，連接體與被連接體的接觸表面除了受到剪力作用之外，還要受到壓力作用。因此，對(duì)上述接頭也要進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的計(jì)算。

把作用在螺栓擠壓面上的壓力稱為擠壓力，用表示，用表示擠壓面面積。擠壓面上單位面積內(nèi)承受的擠壓力稱為擠壓應(yīng)力，用表示。在工程上也采用類似剪切的實(shí)用計(jì)算方法，假定擠壓應(yīng)力是均勻分布的，則通常擠壓應(yīng)力的分布情況，最大應(yīng)力發(fā)生在半圓柱形接觸面的中點(diǎn)，它與實(shí)用計(jì)算所得的擠壓應(yīng)力大致相等REF_Ref137218510\r\h[17]。

瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)中主要零件的三維建模輸送線的三維建模瓶蓋封裝電機(jī)的三維建模轉(zhuǎn)盤的三維建模瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)的三維建模三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過這一次的設(shè)計(jì)，又一次把3D軟件運(yùn)用到了一個(gè)新的層次上，并吸取了很多的經(jīng)驗(yàn)，歸納如下。關(guān)于零件圖紙制作，在完成產(chǎn)品尺寸的計(jì)算的基礎(chǔ)下，就不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品中零部件組合尺寸不配對(duì)狀況，特別時(shí)在制作三維裝配圖完成后，裝配的時(shí)候，避免零部件尺寸大小不合適組裝不上的情況。因?yàn)锳utoCAD繪圖處于二維平面，以一面觀測(cè)難免會(huì)產(chǎn)生尺寸誤差，特別是優(yōu)勢(shì)還會(huì)出現(xiàn)欠定義尺寸不同的情況。一定要對(duì)零部件的尺寸十分明確這是重點(diǎn)，之后可以改進(jìn)，最后到達(dá)設(shè)計(jì)需求。繪圖功能很像是個(gè)能夠便捷的導(dǎo)入經(jīng)緯度的地圖，能夠零部件尺寸大小不同類型不同，利用標(biāo)準(zhǔn)件來進(jìn)行選擇，但不妨有時(shí)候，使用操作部分變得聚集，它并沒有被發(fā)現(xiàn)，所以，這個(gè)時(shí)候，就需要視具體情況而定，而不是為了增加零件的利用率而對(duì)其他零件進(jìn)行改進(jìn)，或是為了滿足要求而對(duì)其他零件進(jìn)行改進(jìn)。3D地圖應(yīng)該靈活多變，問題的答案永遠(yuǎn)比問題多，嘗試一次不能夠完成，分析問題后在進(jìn)行多次嘗試，不僅僅能夠解決所面臨的問題，還能夠畫出更好的想法，并破壞新的思想的規(guī)律。學(xué)會(huì)使用諸如鏡像、數(shù)組等指令來節(jié)約你的時(shí)間，做到能省則省。在安裝過程中，我遇到了一個(gè)巨大的困難，那就是要花費(fèi)大量的時(shí)間來尋找原因。在活性子組分中，盡管活性區(qū)間可能有干涉作用，但也可以設(shè)定復(fù)合物的活性區(qū)間，例如高級(jí)區(qū)間，或者角區(qū)間，盡管不會(huì)對(duì)主配基造成影響。在某一塊范圍內(nèi)，將某一塊范圍內(nèi)的某一部分視為整體，這樣各部分之間就會(huì)發(fā)生沖撞，造成裝配失效。在看圖時(shí)，最重要的工作是理解部件圖，即利用繪圖工具，沒有工具，部件圖就沒有規(guī)律，可以先進(jìn)思考，分析所需的所以完整結(jié)構(gòu)，之后十分看重的是分析線圖，這就是映射。建模組件時(shí)，一步步了解設(shè)計(jì)中特別點(diǎn)，指出整個(gè)產(chǎn)品是由哪幾個(gè)組件組成，這沒有完全組合的時(shí)候，處于分散狀態(tài)需要將各個(gè)零部件之間的互相對(duì)應(yīng)得位置連接起來，之后根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品需求相應(yīng)對(duì)應(yīng)組合，跟隨設(shè)計(jì)步驟逐漸，組合零件，通過裁剪或堆疊而形成，起著許多簡(jiǎn)單的功能所以，在對(duì)一個(gè)部件進(jìn)行造型的時(shí)候，次序特性就顯得尤為重要，雖然在各種造型過程中，都能夠建模出相同尺寸的模型，這對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程和對(duì)制作封蓋機(jī)實(shí)體的結(jié)構(gòu)有著重要的作用。特別是在構(gòu)筑物上，我們可以看到元素的排列方式，而這些元素的本質(zhì)特征則用虛線表現(xiàn)，如果把某些相交的線去掉，這些相交的線的所有特征就會(huì)在相交的地方顯現(xiàn)。在選擇零件的時(shí)候，第一步要選擇的就是畫畫的平面，這一點(diǎn)非常重要，直接關(guān)系到后續(xù)的模式的指示，使用起來很簡(jiǎn)單，就像一個(gè)圓筒，繞著一個(gè)圓繼續(xù)畫，也可以當(dāng)做一個(gè)長(zhǎng)方形旋轉(zhuǎn)，即使利用這些軟件的結(jié)果相同，總有不一樣的是繪制圖紙是二維繪制常用命令不同。例如設(shè)計(jì)一個(gè)齒輪，那就使用另一個(gè)方案。正是許多零部件的設(shè)計(jì)需求是沒有具體要求的，但很大零件具有對(duì)稱性，所以縮短時(shí)間成本的同時(shí)，能夠提升效率，經(jīng)常被用來指導(dǎo)反射鏡的性能。一份完全的設(shè)計(jì)圖應(yīng)當(dāng)包括如下四點(diǎn)。一組視圖：一套視圖包括完整視圖，截面圖，俯視圖，保證一定正確率，完整并可以明顯地看出每個(gè)組件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)。尺寸：零件尺寸相對(duì)位置。技術(shù)要求：關(guān)于零部件的具體設(shè)計(jì)要求，比如外表面的平整度、尺寸公差、形位公差、材質(zhì)及熱處理的方法及指數(shù)等，都需要在加工及檢查時(shí)才能完成。設(shè)計(jì)中考慮的安全與環(huán)保問題分析機(jī)械設(shè)備的環(huán)保性及其影響而機(jī)械設(shè)備的環(huán)保性能則是指其在使用時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的防護(hù)能力。由于人類對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)日益提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也日益提高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)器的使用日益增多，尤其是在一些工業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器可以說是起到了關(guān)鍵的支持作用。然而，必須要指出的是，在運(yùn)行機(jī)械設(shè)備時(shí)，將散發(fā)出大量的廢氣污染、粉塵污染和噪音污染。大部分大型機(jī)械設(shè)備開始工作的時(shí)候，會(huì)將生產(chǎn)出巨大的污染，抓取機(jī)、焊機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行，可能造成巨大的噪聲污染和粉塵污染，旁邊的生活環(huán)鏡將會(huì)遭受到很大的污染。如何有效地治理機(jī)器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然近幾年國(guó)內(nèi)機(jī)床制造行業(yè)已有一定成就，但也有許多問題需要進(jìn)一步研究和解決。所以，機(jī)械制造公司的經(jīng)理們一定要深刻地認(rèn)識(shí)到目前為止鋼鐵工業(yè)所面臨的問題，進(jìn)而為公司的可持續(xù)發(fā)展和提高機(jī)械裝備的環(huán)保性制訂相應(yīng)的對(duì)策。運(yùn)用環(huán)保理念設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備提高機(jī)器制造單位機(jī)器裝備環(huán)境友好度的最好方法，就是把環(huán)境友好的思想引入到機(jī)器裝備的設(shè)計(jì)中。但是，在使用環(huán)境保護(hù)概念來提高機(jī)器的環(huán)境保護(hù)能力的時(shí)候，必須要注意以下一些問題:在制作機(jī)械設(shè)備的時(shí)候，要盡量選用可以被循環(huán)利用或二次利用的材料，在兼顧到生產(chǎn)工藝經(jīng)濟(jì)性的前提下，要盡量提高機(jī)械設(shè)備的環(huán)保性能，盡量不要使用有可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的材料，以利于減少在機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染。需要將污染控制在國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，可以讓失去作用的產(chǎn)品，部分零部件在損傷的情況下還可反復(fù)利用。在機(jī)械制造行業(yè)，在進(jìn)行機(jī)器裝備的流程規(guī)劃時(shí)，必須將機(jī)器泄露、噪聲污染等因素納入考量。機(jī)器設(shè)備一旦發(fā)生泄露，不但會(huì)極大地浪費(fèi)能源，而且會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。為此，在機(jī)器裝置的設(shè)計(jì)中必須重視密封技術(shù)與工藝，以防止機(jī)器裝置在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)泄露現(xiàn)象。在設(shè)備噪聲問題上，可以從總體上進(jìn)行優(yōu)化，并在布局上進(jìn)行改進(jìn)，選用振動(dòng)和噪聲比較小的機(jī)械設(shè)備來代替。選擇環(huán)保性好的發(fā)動(dòng)機(jī)及零部件在機(jī)械制造行業(yè)，在進(jìn)行機(jī)器裝備的流程規(guī)劃時(shí)，必須將機(jī)器泄露、噪聲污染等因素納入考量。機(jī)器設(shè)備一旦發(fā)生泄露，不但會(huì)極大地浪費(fèi)能源，而且會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。為此，在機(jī)器裝置的設(shè)計(jì)中必須重視密封技術(shù)與工藝，以防止機(jī)器裝置在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)泄露現(xiàn)象。在設(shè)備噪聲問題上，可以從總體上進(jìn)行優(yōu)化，并在布局上進(jìn)行改進(jìn)，選用振動(dòng)和噪聲比較小的機(jī)械設(shè)備來代替如果一定要使用內(nèi)燃引擎，則要考慮到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的震動(dòng)強(qiáng)度、噪音大小、有害氣體排放等，盡量選用油耗較低、環(huán)保性能較好的內(nèi)燃引擎。比如，以電磁式錘擊為工作動(dòng)力的樁工設(shè)備，其震動(dòng)的強(qiáng)度及噪音均遠(yuǎn)低于柴油機(jī)式錘擊，故在生產(chǎn)上應(yīng)盡可能使用電磁式錘擊。技術(shù)經(jīng)濟(jì)與成本分析設(shè)計(jì)制作產(chǎn)品時(shí)的機(jī)械加工制作過程中，在產(chǎn)品制作所需零部件各項(xiàng)技術(shù)要求及提貨日期可以能及時(shí)的條件下，一般會(huì)通過技術(shù)分析擬制最優(yōu)選的成本分析方案。最合適的工藝方案擁有非常好的經(jīng)濟(jì)效果，當(dāng)然制作非常技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的成本分析方案,就需要依靠產(chǎn)品需求來制定方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本分析。產(chǎn)品制作過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析制作是經(jīng)過對(duì)比各式各樣的成本方案，從中制定最合適的成本分析報(bào)告。生產(chǎn)成本及制作工藝成本，和產(chǎn)品生產(chǎn)過程直接相關(guān)的制作成本費(fèi)用，設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品所消費(fèi)的成本總和。當(dāng)然成本分析中產(chǎn)品費(fèi)用變化與零部件的總產(chǎn)量相關(guān)，當(dāng)制造產(chǎn)品所需要的費(fèi)用增加所需要零部件的總產(chǎn)量同時(shí)也在增加，包含零部件材料、毛坯費(fèi)、制造人工費(fèi)用、制造機(jī)床的費(fèi)用、通用機(jī)床和通用工藝裝備維護(hù)費(fèi)等REF_Ref137228260\r\h[5]是工藝成本的組成大約10000-30000元/件。同時(shí)在已完成生產(chǎn)產(chǎn)品投入使用時(shí)，部分費(fèi)用不會(huì)變化就與零部件的總產(chǎn)量無直接聯(lián)系，不會(huì)跟隨著總產(chǎn)量變化幅度而變化,如專用自動(dòng)機(jī)床、專用機(jī)械裝備的維護(hù)折舊費(fèi)以及維修工人的工資等總和約10000-20000元/年，投入生產(chǎn)成本大約在20000-40000元/件左右。在思考工藝成本的同時(shí)，無論是設(shè)計(jì)制造售價(jià)高并且生產(chǎn)率高的產(chǎn)品，還是設(shè)計(jì)制造售價(jià)低但同樣的生產(chǎn)率低，回收期限就是分析消費(fèi)的投資需要多少時(shí)間才能回其成本，當(dāng)然制造產(chǎn)品工藝成本的越低收回時(shí)間越短，則經(jīng)濟(jì)效益越好。投入資金能夠收回回本時(shí)限這應(yīng)該時(shí)成本分析中的必要要求，收回時(shí)限通過成本分析應(yīng)該要小于所需設(shè)備的使用年限大約4年。在決定制定制造產(chǎn)品工藝成本分析的取舍時(shí)，經(jīng)濟(jì)分析十分重要，但時(shí)經(jīng)濟(jì)分析不能單單只計(jì)算投資所需零部件材料、制造成本，還需加上箱專用機(jī)床使用、產(chǎn)品制作過程中維護(hù)費(fèi)用等。比如制造工藝成本分析方案投資方向非常大，產(chǎn)品所需零部件單價(jià)也非常高，但產(chǎn)品上市快，也是可以從中取得較大的經(jīng)濟(jì)收益，從而再次分析產(chǎn)品整體成本，選取該工藝方案仍是可行的。

結(jié)論本次對(duì)瓶蓋自動(dòng)封裝機(jī)的設(shè)計(jì)已經(jīng)基本接近尾聲，對(duì)重要結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，輸送的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和封蓋機(jī)構(gòu)重要部分的計(jì)算。一份好的文章，不僅僅要有好的寫作能力，更要有好的態(tài)