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棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置设计说明书[带图纸].doc

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棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置设计说明书[带图纸].doc

中国地质大学长城学院2012届毕业设计1目录前言...................................................................................................................................错误未定义书签。1设计要求............................................................................................................................错误未定义书签。2总体方案分析....................................................................................................................错误未定义书签。3选择电动机........................................................................................................................错误未定义书签。3.1电动机的类型和结构的选择................................................................................错误未定义书签。3.2电动机的容量........................................................................................................错误未定义书签。3.2.1工作机所需功率........................................................................................错误未定义书签。3.2.2计算传动装置总效率................................................................................错误未定义书签。3.2.3确定电动机................................................................................................错误未定义书签。4确定传动比........................................................................................................................错误未定义书签。5确定各轴的动力参数........................................................................................................错误未定义书签。5.1各轴转速的计算....................................................................................................错误未定义书签。5.2各轴输入功率的计算............................................................................................错误未定义书签。5.3各轴输入转矩的计算............................................................................................错误未定义书签。6高速级齿轮设计................................................................................................................错误未定义书签。6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数............................................................错误未定义书签。6.1.1齿轮类型的选择........................................................................................错误未定义书签。6.1.2齿轮精度选择............................................................................................错误未定义书签。6.1.3齿轮材料的选择........................................................................................错误未定义书签。6.1.4齿轮齿数选择............................................................................................错误未定义书签。6.2计算........................................................................................................................错误未定义书签。6.2.1按齿面接触强度计算................................................................................错误未定义书签。6.2.2按齿根弯曲强度计算................................................................................错误未定义书签。7低速级齿轮设计................................................................................................................错误未定义书签。7.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数............................................................错误未定义书签。7.1.1齿轮类型的选择........................................................................................错误未定义书签。7.1.2齿轮精度选择............................................................................................错误未定义书签。7.1.3齿轮材料的选择........................................................................................错误未定义书签。7.1.4齿轮齿数选择............................................................................................错误未定义书签。7.2计算........................................................................................................................错误未定义书签。7.2.1按齿面接触强度计算................................................................................错误未定义书签。7.2.2按齿根弯曲强度计算................................................................................错误未定义书签。8蜗轮蜗杆设计....................................................................................................................错误未定义书签。8.1设计条件................................................................................................................错误未定义书签。8.2确定蜗杆传动的传动类型以及选择材料............................................................错误未定义书签。8.2.1传动类型....................................................................................................错误未定义书签。8.2.2选择材料....................................................................................................错误未定义书签。8.3设计计算................................................................................................................错误未定义书签。8.3.1按齿面接触疲劳强度进行设计................................................................错误未定义书签。8.3.2蜗杆的主要参数与几何尺寸....................................................................错误未定义书签。8.3.3蜗轮的主要参数与几何尺寸....................................................................错误未定义书签。8.3.4按齿根弯曲疲劳强度校核........................................................................错误未定义书签。中国地质大学长城学院2012届毕业设计29轴上其他零件设计............................................................................................................错误未定义书签。9.1轴最小直径的计算及危险轴的校核....................................................................错误未定义书签。9.1.1输入轴.......................................................................................................错误未定义书签。9.1.2中间轴.......................................................................................................错误未定义书签。9.1.3蜗杆轴........................................................................................................错误未定义书签。9.1.4蜗轮轴........................................................................................................错误未定义书签。9.1.5危险轴的校核............................................................................................错误未定义书签。9.2轴承选择及校核....................................................................................................错误未定义书签。9.2.1输入轴轴承的选择及校核........................................................................错误未定义书签。9.2.2中间轴轴承的选择及校核........................................................................错误未定义书签。9.2.3蜗杆轴........................................................................................................错误未定义书签。9.2.4蜗轮轴........................................................................................................错误未定义书签。9.3键的选择及校核....................................................................................................错误未定义书签。9.3.1键的选择....................................................................................................错误未定义书签。9.3.2输入轴上键连接强度校核........................................................................错误未定义书签。9.3.3中间轴键连接强度校核............................................................................错误未定义书签。9.3.4蜗杆轴键连接强度校核............................................................................错误未定义书签。9.3.5蜗轮轴键连接强度校核............................................................................错误未定义书签。9.4润滑方式选择........................................................................................................错误未定义书签。9.4.1轴承润滑方式选择...................................................................................错误未定义书签。9.4.2齿轮润滑方式选择...................................................................................错误未定义书签。10箱体主要结构尺寸设计..................................................................................................错误未定义书签。结论...................................................................................................................................错误未定义书签。参考文献...............................................................................................................................错误未定义书签。致谢...................................................................................................................................错误未定义书签。前言随着包装机的广泛使用,食品的包装效率得到了很大提升,产量提升得很快。但是,最初使用的包装机基本上是靠工人手工供料,还是无法根本解决食品的包装效率问题,工人的工作量并没有因为包装机的应用而减少。并且由于是工人手工供料,在一定程度上存在着食品的卫生安全问题,这种包装机被称为半自动包装机。自动包装机的产生在很大程度上解决了工人工作量大的问题。自动包装机与前者相比,拥有了自动供料及理料装置,棒棒糖自动包装机就是自动包装机的一种。其理糖机构能够通过自身的圆锥形理糖盘的旋转和配有伺服电机的毛刷的配合来将棒棒糖整理为统一姿态,并且送至输送机构取糖处。在理糖机构中,理糖盘是极为关键的部件,本次设计就是为理糖盘的旋转设计传动装置。1设计要求原始数据理糖盘转速4.3r/min,理糖盘转速允许误差±5,工作所需功率0.3kw工作条件室内,无尘,三班工作制,要求使用寿命12000h中国地质大学长城学院2012届毕业设计3动力来源电力,三相交流,电压380v制造条件及生产批量一般机械厂制造,小批量生产。传动要求实现水平放置的电动机的垂直转矩通过该设计转换成水平转矩。2总体方案分析由设计要求可知,电动机所输出的转矩通过减速装置的传递,最终达到将转矩的传递方向向上改变90°,并将其传递给理糖盘。所以传动装置中确定传动方案为,由电动机输出转矩,通过联轴器与减速装置的高速轴相连,由高速轴传递给低速轴,再由低速轴传递给蜗杆轴,最终由蜗轮蜗杆配合,从蜗轮轴将水平转矩输出给理糖盘,实现其转动。减速器部分是本设计的重点设计部分,本设计中的减速器是二级圆柱齿轮减速器配合蜗轮蜗杆的复合型减速器。其结构相对简单,但齿轮的位置不对称。高速级齿轮布置在远离转矩输入端。可使轴在转矩作用下产生的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分相互抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。蜗轮蜗杆的配合可以最大程度上增加传动比,减小齿轮的直径和加工难度,最高效地实现转矩的传递。13选择电动机3.1电动机的类型和结构的选择本传动的工作状况是三班制,工作环境无尘干净,380v交流电。根据条件查简明机械设计手册2确定选用Y系列全封闭自扇冷式笼形三相异步电动机。3.2电动机的容量3.2.1工作机所需功率由设计要求可知,WP0.3kw3.2.2计算传动装置总效率由于动力经过一个传动副或者运动副就会发生一次损失,故多级串联总效率w21公式(1)本设计中1联轴器(共两个)10.992滚动轴承(共8个)20.983圆柱齿轮(共2对)30.96中国地质大学长城学院2012届毕业设计44蜗杆传动40.75将上述各值代入公式(1)中577.04238221电动机效率kwPPwr52.0公式(2)3.2.3确定电动机表1电动机预选方案方案电动机型号满载转速总传动比1Y112M241440334.882Y90S6910211.633Y132S41440334.88由于考虑到传动方案以及加工成本,所以比较三个方案,选择方案2比较合适。4确定传动比总传动比i211.63首先确定蜗轮蜗杆传动比134i所以252.164321iiiii由于输入轴与电动机之间靠联轴器连接,所以输入轴传动比11i考虑到两级齿轮润滑问题,两级大齿轮应有相近的浸油深度。两级齿轮减速器高速级传动比2i与低速级传动比3i的比值取为1.3。3即323.1ii所以4.33.1252.163i78.43.132ii5确定各轴的动力参数5.1各轴转速的计算输入轴转速min/9101rn中国地质大学长城学院2012届毕业设计5中间轴转速min/38.19078.4910212rinn蜗杆轴转速min/564.338.190223rinn蜗轮轴转速min/3.41356334rinn5.2各轴输入功率的计算电动机的输出功率kwP75.00输入轴的输入功率kwPP713.098.099.075.0222101中间轴的输入功率kwPP657.096.098.0713.0232212蜗杆轴的输入功率kwPP606.096.098.0657.0232223蜗轮轴的输入功率kwPP436.075.098.0606.02422345.3各轴输入转矩的计算nPT9550公式(3)将已知条件代入公式(3)中输入轴的转矩mNnPT483.7910713.095509550111中间轴的转矩mNnPT96.3238.190657.095509550222蜗杆轴的转矩mNnPT34.10356606.095509550333蜗轮轴的转矩mNnPT325.9683.4436.095509550444

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