抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計說明書

抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計說明書抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計說明書//抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計說明書大學(xué)專業(yè)課程設(shè)計說明書題目：抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計學(xué)院（系）：專業(yè)班級：學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：起止時間：大學(xué)專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書院（系）：學(xué)院教研室：機(jī)械設(shè)計教研室學(xué)號學(xué)生姓名專業(yè)（班級）設(shè)計題目抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計技術(shù)參數(shù)與要求要求：生產(chǎn)率60—90瓶/分,分瓶高度：850±25,灌裝容量10-20動力源與傳動部分置于箱體內(nèi)，且動力源置于箱體內(nèi)底部。電源220V，50，使用壽命10年。工作量總裝配圖一張，0#；零件圖兩張，2#；有限元分析、三維仿真或程序計算光盤一張；設(shè)計計算說明書一份工作計劃明確設(shè)計任務(wù)，確定總功能，查閱資料1天功能分析，原理方案設(shè)計，方案評價1天確定工藝方案，尋求物理載體，進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型與方案設(shè)計，會出原理圖1天確定及其總體參數(shù)，機(jī)械總體布置0.5天設(shè)計計算2.5天有限元分析、三維仿真和程序計算3天完成總裝圖、零件圖13天編寫設(shè)計計算說明書1天9.答辯1天成績評定圖面(40％)說明書(20％)答辯(20％)平時(10％)有限元分析、三維仿真或程序計算(10％)總分成績：指導(dǎo)教師簽字：學(xué)生簽字：年月日目錄第一章緒論 11.1研究內(nèi)容的現(xiàn)狀 11.2選題意義 1第二章總體方案設(shè)計 32.1確定給定的設(shè)計任務(wù) 32.2設(shè)計任務(wù)抽象化 32.3確定工藝原理 32.4確定工藝方案和工藝路線 52.5功能分解、畫出功能樹 52.6確定每種功能方案、構(gòu)造形態(tài)學(xué)矩陣 62.7確定邊界條件 62.8方案評價、確定一種方案 62.9方案簡圖 72.10總體布置設(shè)計、畫出總體布置圖 82.11主要參數(shù)確定 8第三章傳動系統(tǒng)設(shè)計 93.1電機(jī)的選定 93.1.1選擇電動機(jī)的種類、類型和結(jié)構(gòu)形式 93.1.2選擇電動機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速 93.2傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 103.3V帶傳動設(shè)計 113.3.1確定設(shè)計功率 113.3.2初選帶的型號 123.3.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑1和2 123.3.4驗算帶速v 123.3.5初定中心距a0和帶的基準(zhǔn)長度 123.3.6確定中心距a0 123.3.7驗算包角α1 133.3.8確定帶的根數(shù)z 133.3.9確定初拉力F0 133.3.10計算帶對軸的壓力Q 143.4傳動齒輪的選定 143.4.1.選擇齒輪材料，確定精度及許用應(yīng)力 143.4.2.按接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距 153.4.3．驗算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 173.4.4．校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 183.4.5．齒輪主要幾何參數(shù) 203.5軸的設(shè)計計算 203.5.1選擇軸的材料 203.5.2按扭矩初步估算軸端直徑 203.5.3初選滾動軸承 213.5.4設(shè)計軸的結(jié)構(gòu) 213.5.5對軸進(jìn)行分析，作當(dāng)量彎矩圖 213.5.6校核軸的靜強(qiáng)度 233.5.7校核軸的疲勞強(qiáng)度 243.6滾動軸承壽命計算（低速軸） 253.7鍵聯(lián)接的選擇和驗算 263.7.1.選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 263.7.2.鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算 26第四章執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計 274.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)基本尺寸確定 27第五章總結(jié) 30參考文獻(xiàn) 31第一章緒論1.1研究內(nèi)容的現(xiàn)狀目前，世界各國對包裝機(jī)械發(fā)展十分重視，集機(jī)、電、氣、光、儀為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。生產(chǎn)高效率化、資源高利用化、產(chǎn)品節(jié)能化、高新技術(shù)實用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國包裝機(jī)械發(fā)展的趨勢。美國的包裝機(jī)械一大型為其特色，因為美國的包裝機(jī)械用戶以大型生產(chǎn)企業(yè)為主，靠大批量生產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本，主要滿足美國國內(nèi)大流通的需要，其產(chǎn)量和品種均居世界之首。新型機(jī)械產(chǎn)品中以成型、填充、封口三種機(jī)械的增長最快。德國的包裝機(jī)械在計量、制造、技術(shù)性能等方面均名列前茅，特別是啤酒、飲料灌裝設(shè)備具有高速、成套、自動化程度高、可靠性好等特點。一些大公司生產(chǎn)的包裝機(jī)械集機(jī)、電、儀表及微機(jī)控制于一體技術(shù)含量高、可靠性高。全線的自控水平高和全線效率高。在線監(jiān)測裝置和計量裝置配套完備，能自動檢測各項參數(shù)、計量精確。集機(jī)、電、氣、光、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。國內(nèi)醫(yī)藥灌裝基本能滿足灌裝要求，但是運行過程中容易故障率較高。在設(shè)計方面，主要以模仿研制國外先進(jìn)設(shè)備為主，但是設(shè)計時沒有預(yù)留改進(jìn)空間，相比國外同等機(jī)器噪音較大，震動較明顯，穩(wěn)定性較差。尤其是設(shè)計時便沒有考慮一機(jī)多用，灌裝機(jī)的柔性化不高?？刂品矫?，多采用國外電器設(shè)備，控制程序也是由國外工程人員輔助設(shè)計，不能獨立完成設(shè)計。所以國內(nèi)液體灌裝機(jī)設(shè)備要想發(fā)展，必須尋找國內(nèi)設(shè)備的存在的一些問題和缺陷，同時研究國外先進(jìn)設(shè)備的優(yōu)點，吸收國外優(yōu)秀的設(shè)計理念，創(chuàng)新設(shè)計具有自主知識產(chǎn)權(quán)的制藥機(jī)械。1.2選題意義包裝機(jī)械的發(fā)展為食品、藥品的現(xiàn)代化加工和大批量生產(chǎn)提供了必要的保證，如果制作過程是食品、藥品生產(chǎn)的內(nèi)在過程，那么包裝過程就是其外在形式。由于藥品生產(chǎn)的特殊性，藥品包裝從材料到包裝方式，從環(huán)境要求到標(biāo)識處理等較之食品包裝更為嚴(yán)格，限制條件更為苛刻。這使得藥品包裝機(jī)械發(fā)展成為一個相對獨立的機(jī)械行業(yè)。目前國內(nèi)的一些主要機(jī)械生產(chǎn)廠家，不僅有雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)，而且企業(yè)發(fā)展快、后勁足，生產(chǎn)的制造水平能夠和技術(shù)含量不斷提升。隨著制藥行業(yè)的蓬勃發(fā)展，為了滿足客戶的要求和市場的需要，一些制藥機(jī)械生產(chǎn)廠家在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上紛紛推出能力更大的新產(chǎn)品。灌裝機(jī)是醫(yī)藥機(jī)械中使用最為廣泛的一種制藥裝備。國內(nèi)醫(yī)藥灌裝機(jī)的最高速度普遍穩(wěn)定在每分鐘300瓶，達(dá)到每分鐘400瓶的廠家很少，單機(jī)在每分鐘500瓶的廠家基本沒有。但國外研制的醫(yī)藥灌裝機(jī)的速度基本穩(wěn)定在每分鐘400瓶，特別是在歐美發(fā)達(dá)國家中，每分鐘500瓶的灌裝機(jī)也比較普遍，而且最高穩(wěn)定速度已經(jīng)達(dá)到每分鐘600瓶，極速狀態(tài)可以達(dá)到750瓶每分鐘。目前，國內(nèi)很多生產(chǎn)管制瓶液體分裝機(jī)的廠家都是從生產(chǎn)安瓶灌裝機(jī)轉(zhuǎn)向的，從事管制瓶灌裝機(jī)的制藥機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)都起步較晚，技術(shù)上參差不齊，但都不太高。從長遠(yuǎn)來看，仿制、消化、吸收進(jìn)口機(jī)器，提高灌裝機(jī)效率，制造每分鐘500瓶以上的灌裝機(jī)是主流方向。在食品、藥品等工業(yè)中，有許多成液體狀態(tài)的產(chǎn)品以瓶裝形式出廠，通常采用液體灌裝機(jī)進(jìn)行自動化灌裝。目前，國內(nèi)大部分制造廠家靠進(jìn)口灌裝機(jī)來滿足對射別的需求，但其價格昂貴，一般是國內(nèi)同類產(chǎn)品的3-4倍左右。為此，在參照國外全自動液體灌裝機(jī)先進(jìn)機(jī)型的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)液體罐裝的實際情況，獨立開發(fā)設(shè)計并制造了一種新型的全自動液體灌裝機(jī)。其性能完全可以代替進(jìn)口同類產(chǎn)品，具有良好的價格性能比，滿足了企業(yè)的要求，在醫(yī)藥制造機(jī)械業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。第二章總體方案設(shè)計2.1確定給定的設(shè)計任務(wù)確定任務(wù)書抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)任務(wù)書編號名稱抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)設(shè)計設(shè)計單位遼寧工業(yè)大學(xué)起始時間11.12.10-12.01.07主要設(shè)計人員黃冠設(shè)計費用設(shè)計要求1功能給包裝瓶加瓶塞2適應(yīng)性工作對象：包裝瓶瓶高：35瓶蓋直徑：153效率90瓶/分4性能動力:0.755可靠度99.9%6使用壽命一次性使用10年7安全性有漏電保護(hù)，自動報警功能2.2設(shè)計任務(wù)抽象化瓶身瓶身抗生素玻璃瓶加塞后玻璃瓶瓶塞驅(qū)動能加塞機(jī)構(gòu)輸入驅(qū)動信號（黑箱）顯示信號圖2.1抗生素玻璃瓶液體灌裝機(jī)加塞機(jī)構(gòu)總功能的黑箱描述2.3確定工藝原理1.動力單元（1）電動機(jī)（2）柴油機(jī)2.分瓶單元（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）吸嘴（3）凸輪機(jī)構(gòu)3.間歇傳送單元（1）凸輪機(jī)構(gòu)（2）棘輪機(jī)構(gòu)（3）槽輪機(jī)構(gòu)3.灌裝單元（1）正壓（2）負(fù)壓（3）等壓4.加塞單元（1）凸輪機(jī)構(gòu)（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（3）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)C1凸輪機(jī)構(gòu)C2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖2.2工藝原理圖2.4確定工藝方案和工藝路線瓶塞加塞頭瓶身轉(zhuǎn)盤間歇傳送瓶身有瓶塞的小瓶圖2.3工藝路線圖2.5功能分解、畫出功能樹圖2.4功能樹2.6確定每種功能方案、構(gòu)造形態(tài)學(xué)矩陣表2.1形態(tài)學(xué)矩陣123A．分瓶曲柄搖桿機(jī)構(gòu)吸嘴凸輪機(jī)構(gòu)B.灌裝正壓灌裝負(fù)壓罐裝等壓灌裝C.加塞凸輪機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)D.間歇凸輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)2.7確定邊界條件進(jìn)入加塞裝置之前是沒有瓶塞的小瓶，從加塞裝置出來后的是塞有瓶塞的小瓶，規(guī)格為分瓶高度：850±25。小瓶高度35，瓶蓋直徑15。2.8方案評價、確定一種方案加塞裝置是分瓶灌裝機(jī)最重要的機(jī)構(gòu)之一，它是利用加塞執(zhí)行頭配合相應(yīng)的運動從而實現(xiàn)包裝瓶的加塞密封。常用的加塞機(jī)構(gòu)有氣動式、機(jī)械式和機(jī)械氣動組合式三種。氣動式。氣動式需要兩個以上的專門氣缸和供氣系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)及控制較為復(fù)雜。氣動系統(tǒng)使用壓力一般在0.2-1.0范圍，所以氣缸是不能做大功率的動力元件。優(yōu)點是從介質(zhì)講空氣是可以用之不竭的，用過的氣體可以直接排入大氣，不會污染。機(jī)械氣缸組合式。機(jī)械氣缸組合式是經(jīng)過多個經(jīng)典的機(jī)構(gòu)（如多桿組合機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪擺桿機(jī)構(gòu)或曲柄擺桿機(jī)構(gòu)等）與氣缸組合而成，存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜、制造安裝調(diào)試校對較復(fù)雜以及工作可靠性偏低的問題。。3.機(jī)械式。常用的機(jī)械式切斷機(jī)構(gòu)是多桿機(jī)構(gòu)或成組的齒輪擺桿機(jī)構(gòu)。A．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運動副均為低副，底副的兩運動副元素為面接觸，壓強(qiáng)較小，可承受較大的載荷，并且有利于潤滑，運動副元素的幾何形狀較簡單，便于加工制造。當(dāng)原動件的運動規(guī)律不變，可用改變各構(gòu)件的相對長度來使從動件得到不同的運動規(guī)律。連桿上各點的軌跡是各種不同形狀的曲線，其形狀還隨著各構(gòu)件相對長度的改變而改變，從而可以得到形式眾多的連桿曲線，我們可以利用這些曲線來滿足不同曲線的設(shè)計要求。但是曲柄在進(jìn)行圓周擺動時會有死點需要突破，對運動的圓滑和流暢性造成一定障礙。并且滑塊的運動方向單一。B.凸輪滑桿機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)運動平穩(wěn)，工作曲線圓滑，但是存在磨損后拆卸安裝不方便的問題，并且凸輪桿運動線路為直線，不能做弧線運動。C.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。存在結(jié)構(gòu)簡單、安裝拆卸方便，并且搖桿為執(zhí)行機(jī)構(gòu)是可以執(zhí)行弧線運動，與加塞機(jī)構(gòu)的路線要求一致。綜上所述，從結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、控制難易程度、制造安裝調(diào)試校對復(fù)雜程度以及機(jī)構(gòu)運動穩(wěn)定性等方面綜合考慮，凸輪滑桿切斷機(jī)構(gòu)是最優(yōu)選擇。選擇方案A1332.9方案簡圖圖2.5方案簡圖2.10總體布置設(shè)計、畫出總體布置圖圖2.6總體布置圖2.11主要參數(shù)確定（1）尺寸參數(shù)：瓶高：35瓶蓋直徑：15（2）效率：90瓶/分第三章傳動系統(tǒng)設(shè)計電機(jī)的選定3.1.1選擇電動機(jī)的種類、類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)電源種類（直流或交流）、工作條件（環(huán)境、溫度、空間位置等）及負(fù)荷性質(zhì)、大小、啟動特性和過載情況等來選擇。由于一般生產(chǎn)單位均用三相電源，故無特殊要求時都采用三相交流電動機(jī)。其中以三相異步電動機(jī)應(yīng)用最多，常用Y系列電動機(jī)。3.1.2選擇電動機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速電動機(jī)的選擇是否合適，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。功率過小不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動機(jī)因超載而過早損壞；若功率選的過大，電動機(jī)的價格高，能力不能充分發(fā)揮，經(jīng)常不在滿載下運轉(zhuǎn)，效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費。負(fù)荷穩(wěn)定（或變化很小）、長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的機(jī)械（如運輸機(jī)）可按照電動機(jī)的額定功率選擇，而不必校驗電動機(jī)的發(fā)熱和啟動轉(zhuǎn)矩。選擇適應(yīng)保證:P0≥式中：P0——電動機(jī)額定功率，；工作及所需電動機(jī)功率，。所需電動機(jī)功率由下式計算η式中：——工作機(jī)所需有效功率，由工作機(jī)的工藝阻力即運行參數(shù)確定；η——電動機(jī)到工作記得總效率。計算總效率時，應(yīng)注意以下各點：各運動副或傳動副效率的概略值，可參見《機(jī)械課程設(shè)計》表17-9。表中數(shù)值是效率的范圍，情況不明確時可取中間值。如果工作條件差，加工精度低，維護(hù)不良時，應(yīng)取低值，反之取高值動力每經(jīng)過一個傳動副或運動副，就發(fā)生一次損失，故在計算效率時，不要遺漏。軸承的效率均指一對軸承而言。蝸桿傳動的效率與蝸桿頭數(shù)、材料、潤滑及嚙合參數(shù)等諸因素有關(guān)，初步設(shè)計時可根據(jù)初選的頭數(shù)，由表17-9估計一個效率值，待設(shè)計出蝸桿、渦輪的參數(shù)和尺寸后，再計算效率和驗算傳動功率。傳動裝置總效率按表17-9?。核桦妱訖C(jī)功率取則選定Y802-4型號電動機(jī)，同步轉(zhuǎn)速1500（四級）表3.1電動機(jī)參數(shù)型號額定功率額定電流轉(zhuǎn)速/（）效率功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流/額定電流最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y802-40.752.01139075.50.752.36.02.4電機(jī)型號Y802，由表27-2查得電機(jī)高175，外伸軸段D×19×40，鍵槽寬度6。3.2傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算總傳動比1390/90=15.44，取i帶=3，則減速器的傳動比為0軸：即電動機(jī)軸、小帶輪軸P0==0.58n0=1390T0=9550P00=9550×（0.58×1000/1390）=3985N·Ⅰ軸：即大帶輪軸、小齒輪軸P1=P0η01=P0η帶=0.58×0.95=0.551n1=n0帶=1390/3=463.33T1=9550P11=9550×（0.551×1000/463.33）=11357N·Ⅱ軸：即大齒輪軸η齒=0.551×0.972×0.96=0.498n2=n1齒=463.33/5.147=90T2=9550×P22=9550×（0.498×1000/90）=52843N·將上述計算結(jié)果匯總于下表如下，以便查用表3.2各軸運動及動力參數(shù)軸序號功率（）轉(zhuǎn)速n（）轉(zhuǎn)距T（N·m）傳動形式傳動比i效率η00.5813903.985帶傳動30.95Ⅰ0.551463.3311.357齒輪傳動5.150.96Ⅱ0.4989052.8433.3V帶傳動設(shè)計3.3.1確定設(shè)計功率據(jù)表17-9取i帶=3，式中：P——傳遞的額定功率，：——工作情況系數(shù)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-36可得。載荷平穩(wěn)，故選擇1.00.58，因此有1.0×0.58=0.583.3.2初選帶的型號根據(jù)設(shè)計功率和小輪轉(zhuǎn)速n1，由圖4-12初選帶的型號。0.58n1=1390由圖機(jī)械設(shè)計手冊圖4-12初選帶輪型號為Z3.3.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑1和2取1=71（機(jī)械設(shè)計手冊新編第二卷表14.1-18）21=71×3=213取224（機(jī)械設(shè)計手冊新編第二卷表14.1-18）3.3.4驗算帶速v在5~25之內(nèi)，選取合理。3.3.5初定中心距a0和帶的基準(zhǔn)長度如果沒有給定中心距，可按結(jié)構(gòu)要求選取。一般取0.7（12）a02（12）a0=206.5~590，取a0=250帶的計算長度可按近似幾何關(guān)系算出。986.79,根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新編第二卷表14.1-7取近似的標(biāo)準(zhǔn)長度1000。3.3.6確定中心距a0由于V帶傳動中心距一般均設(shè)計成可調(diào)的，故a可用下式近似計算考慮安裝、調(diào)整、補(bǔ)償預(yù)緊力，中心距需要有一定調(diào)整范圍，其大小為0.015241.60.03286.63.3.7驗算包角α1α1的計算公式α1=144.22即包角合理3.3.8確定帶的根數(shù)z由機(jī)械課程設(shè)計教材表4-3查得：c1=2.07×10-4,c2=3.92×10-3,c3=5.5×10-15,c4=2.55×10-5,L0=1320P0’α(P0+△P1+△P2)=1.99s——i和1之中的大值因此0.58/1.99=0.29取1式中，P0‘——使用條件下，單根V帶所能傳遞的功率——V帶傳動允許的最大根數(shù)。3.3.9確定初拉力F00.06（機(jī)械設(shè)計手冊新版第二卷14.1-14）因此求得因此得出結(jié)論：選取Z型帶，一根，長度為10003.3.10計算帶對軸的壓力Q3.4傳動齒輪的選定3.4.1選擇齒輪材料，確定精度及許用應(yīng)力小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217—255大齒輪為45鋼，正火處理，硬度為190—217齒輪精度為8級：總傳動比1390/90=15.44，i帶=3，則齒輪的傳動比為m、—分別為端面模數(shù)及法向模數(shù)φa、φd、φm—齒寬系數(shù)—復(fù)合齒形系數(shù)σ—許用接觸應(yīng)力σ—許用彎曲應(yīng)力T1—小齒輪傳遞的額定轉(zhuǎn)矩K—載荷系數(shù)。1.2～2取1.2取Z1=20z1=18.45（機(jī)械設(shè)計手冊新版3-5.2）=60（機(jī)械設(shè)計學(xué)手冊新版316.2-10）其中：—第i級載荷應(yīng)力循環(huán)次數(shù)—第i級載荷作用下齒輪的轉(zhuǎn)速k—齒輪每轉(zhuǎn)一周同側(cè)齒面的接觸次數(shù)—在i級載荷作用下齒輪的工作小時數(shù)每天工作5小時，每年工作360天，使用壽命10年。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3圖16.2-18查得：1=1.072=1.15取1.0=1.0=0.92=1.0根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3圖16.2-17查得：σ1=600σ2=550根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-34可得3.4.2按接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-33可得T1=11357N·初選，暫取β=12°,Φ0.3根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3式16.2-16可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-43可得189.8α20°ααβ則α(αβ)=20.41°基圓螺旋角=()=11.27°根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3式16.2-13可得2.45則a149.18取150=(0.01～0.02)=(0.01～0.02)×150=1.5～3.0取標(biāo)準(zhǔn)值=2兩齒輪齒數(shù)和取147取取實際傳動比修正螺旋角β=11.480與初選接近，不可修正圓周速度3.4.3驗算齒面接觸疲勞強(qiáng)度根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-36可得1.0/100=1.14×23/100=0.26根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3式16.2-12可得動載系數(shù)按8級精度查圖得動載系數(shù)齒寬取b1=501=45/46.94=0.96齒輪相對于軸承對稱布置，根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-40可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-42可得載荷系數(shù)計算重合度以計算α20.41°根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3式16.2-15可得εβ>1時，代入1計算=()=(11.48°×20.410)=10.780根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-34可得安全3.4.4校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-34可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3圖16.2-23可得1=4.322=3.97根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3式16.2-19可得根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3式16.2-18可得=0.25+0.750.25+0.75/1.54=0.74根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3圖16.2-26可得,根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-47可得取1.0取安全安全3.4.5．齒輪主要幾何參數(shù)5.392,β=11.48023=46.94,取=50,124=253.06=253.06+2×1×2=257.06=253.06-2×1.25×2=248.06取=453.5軸的設(shè)計計算3.5.1選擇軸的材料軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理3.5.2按扭矩初步估算軸端直徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表19.3-1據(jù)表19.3-2=118—107，取=110d1=19.46考慮軸端有一個鍵槽取=453.5.3初選滾動軸承因該軸不需要調(diào)整軸向位置，考慮裝拆調(diào)整方便起見，選用深溝球軸承。根據(jù)軸端尺寸，帶輪的定位方式和軸承的大概安裝位置，初選深溝球軸承軸承606217，寬度19，內(nèi)徑45，外徑85。3.5.4設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)a．兩軸承之間的跨距b．確定軸承的潤滑方式與密封方式齒輪圓周速度：由于所以滾動軸承采用脂潤滑高速軸密封處的圓周速度V由于，所以采用氈圈密封。c．布置軸上零件，設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)安裝和定位的需要，初定各軸段直徑和長度，各跨度尺寸，作軸的簡圖如圖（a）3.5.5對軸進(jìn)行分析，作當(dāng)量彎矩圖a．計算齒輪所受的各個分力，繪制空間受力簡圖根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表16.2-32圓周力軸向力徑向力繪制空間受力簡圖如圖（b）曲柄盤對軸的壓力約為50×(90-42)=33.456Nb．將空間力系分解為H和V平面力系，分別求支反力并畫彎矩圖見圖b。，Q×（29.5+38.5+47）2×471H×（38.5+47）×253.06/2=0，×29.52×38.52H×（38.5+47）×253.06/2=0M1987NM23847NM2H0139NM1×38.5=16079M2×47=19629c．求軸的彎矩M，畫彎矩圖見dd．畫軸的扭矩圖見e52843e．求計算彎矩，畫計算彎矩圖見f取根據(jù)圖3.1力分析圖3.5.6校核軸的靜強(qiáng)度根據(jù)圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彎矩較大、軸徑較細(xì)的Ⅴ剖面進(jìn)行驗算。根據(jù)主教材查得Ⅱ剖面的計算應(yīng)力：安全3.5.7校核軸的疲勞強(qiáng)度a．判斷危險剖面選擇Ⅱ剖面進(jìn)行驗算：Ⅱ剖面所受的彎矩和扭矩大，軸肩圓角處有應(yīng)力集中。45鋼調(diào)質(zhì)的機(jī)械性能參數(shù)：。b．Ⅱ剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核因軸單向轉(zhuǎn)動，彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)處理。根據(jù)教材附表查取應(yīng)力集中系數(shù)，絕對尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù)。根據(jù)：查得：根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊新版3表19.1-1查得：查得：取滿足要求。3.6滾動軸承壽命計算（低速軸）以知：初選深溝球軸承軸承606217，寬度19，內(nèi)徑45，外徑85。基本額定動載荷41200N，基本額定0.221.99由前面計算得知：R1166NR244NR1230NR2188N合成支反力：(2Y)=284/(2×1.99)=71N(2Y)=193/(2×1.99)=48N（，）=（71，155）（，）=（48，-36）=155N=48N155/284=0.55>0.22=0.56，=1.9948/193=0.25>0.22=0.56，=1.99軸承承受輕度載荷沖擊,所以取=1.5根據(jù)彎矩合成圖11.5()∵>∴計算軸承1的壽命壽命足夠3.7鍵聯(lián)接的選擇和驗算偏心輪裝在低速軸軸端，需用鍵進(jìn)行周向定位和傳遞轉(zhuǎn)矩。由前面設(shè)計計算得知：偏心輪材料為45鋼，軸的材料為45鋼，偏心輪與軸的配合直徑為45，輪轂長為22,傳遞轉(zhuǎn)矩528433.7.1.選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸選擇最常用的圓頭（A型）平鍵，因為它具有結(jié)構(gòu)簡單，對中性好，裝拆方便等優(yōu)點。鍵的截面尺寸由鍵所在軸段的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定，鍵的長度由輪轂的寬確定，查表得鍵為16×10183