机械创新设计说明书.doc

机械创新设计说明书旋转型灌装机 指导老师：程友联 工学院机制0704 设计成员： 程旭峰 2007307200629 刘志鹏 2007307200632 李晓明 2007307200621 2010年6月3日目录一 运动方案设计. 2二 总体方案设计. 3三 运动循环图设计. 4四 传动系统设计. 5五 V带传动设计. 5六 传送带设计. 6七 齿轮设计. 6八 凸轮设计. 9九 槽轮设计. 9十 方案设计. 9一 运动方案设计 1.1 设计题目：旋转型灌装机方案号转台直径mm电动机转速r/min灌装速度r/minA50096010 1.2 方案一： 用定轴轮系减速，由不完全齿轮实现转台的间歇性转动。此方案的优点是，标准直齿轮与不完全齿轮均便于加工。缺点：不完全齿轮会产生较大冲击，同时只能实现间歇性转动而不能实现自我定位。 方案一:不完全齿轮做间歇性机构 1.3 方案二： 用定轴轮系减速，由间歇式凸轮实现转台的间歇性转动。该方案可减小动载荷和避免刚性和柔性冲击，适用于高速高精度要求，但精度要求高，加工困难，复杂，安装调整比较困难。 方案二：间歇式凸轮机构 1.4 方案三： 由发动机带动，V带和定轴齿轮系减速，间歇性机构使用槽轮机构，压盖灌装机构采用下图所示机构。优点： 槽轮机构能实现间歇性转动且能较好地定位，便于灌装、压盖的进行。缺点：由于机构尺寸的限制，槽轮需用另外的电动机来带动。 方案三：压盖灌装机构最终我们选用方案三二 总体方案设计 2.1 创新性分析： 本机器创新之处在于采用的新的凸轮机构来实现压盖定位以及灌装，有 效地提高了灌装效率，而且新的机构结构简单，设计制造比较容易。定位准 确，机构运行良好。 2.2 总体方案图： 2.3 电动机选择 根据电动机转速选用电动机，额定功率，额定转速； 实际功率=三 运动循环图设计 以槽轮的主动轮转过的角度度为参考工作转台 停止 转动 停止压盖机构 停止 转动 停止 0 60 120 150 180 240 300 360四 传动系统设计 4.1 传动类型选择 本机采用V带传动和定轴直齿轮传动 4.2 传动比分配 技术参数 方案号转台直径mm电动机转速r/min灌装速度r/minA50096010 槽轮从动轮转速为灌装速度，主动轮转速为60r/min 总传动比： =16 取V带传动比为=2 一级齿轮传动比与二级齿轮传动比为： =i/=8 为简化计算一二级齿轮传动比取相同值 则=2.83 ， =2.83五 V带传动设计 5.1 V带型号选择 查表3-4得=1.2 设计功率：KW 根据和n查图3.12选用A型V带 5.2 带轮基准直径 =80mm =160mm 5.3 带速 5.4 中心距、带长及包角 168480 初步确定中心距=300mm mm 由表3-3选取带的基准长度=1000mm 实际中心距 圆整为a=302mm 验算小轮包角 5.5 带的根数 根据 查表17-3 KW 17.7 =2 5.6 初拉力计算 查表3-1 q=0.10kg/m =345N 5.6 作用在轴上的压力 1366.2N六 传送带的设计 速度V： 每两个瓶子之间的距离S: 七 齿轮设计 7.1 材料选择 材料：大小齿轮均采用40Cr钢，调质处理，齿面硬度为250280HBS，平 均齿面 应力循环次数： 查图5-17得=1.05,=1.1 由式5-29得=1 取=1.0,=1.0,=0.92 由图5-16（b）得=690MPa，=440MPa 许用接触应力： =666.5MPa =445.3MPa 计算中取=445.3MPa 7.2 按齿面接触强度确定中心距 小齿轮转矩 初取,，由表11-5得，减速传动 u=i=2.83 则 由式5-18计算中心距a mm 取中心距a=300mm 估算模数m=（0.0070.02）a=2.16.0mm，由表5-7取标准模数m=4mm 齿数=39.1640,= 113.2114 齿轮分度圆直径 =160mm，=456mm 齿轮齿顶圆直径 =168mm，=464mm 齿轮基圆直径 =150.351mm =428.500mm 圆周速度 由表5-6选齿轮精度为8级 7.3 验算齿面接触疲劳强度 电动机驱动，=1.0，由图5-4得=1.07 齿宽 由图5-7，得=1.08 ，由表5-4 =1.1 K=1.26 齿顶压力角 齿面接触应力 ，安全 7.4 校核齿根弯曲疲劳强度 由图5-14得=2.415 =2.21；由图5-15得=1.67=1.81 =0.25+=0.669 由图5-16得=290MPa =152MPa 由图5-15得 =1.0 取=2.0,=1.4 许用弯曲应力 齿根弯曲应力 都在许用应力之内，安全。 7.5 所有齿轮几何参数齿轮编号齿数模数齿顶高齿根高分度圆齿顶圆齿根圆直齿轮140485160168150.351直齿轮2112485456464428.5直齿轮340485160168150.351直齿轮4112485456464428.5八 凸轮设计 8.1 凸轮曲线方程 S=Asin6+A A为凸轮突起高度的1/2 ,为凸轮圆周角02 8.2 凸轮曲线图型 A 0 2九 槽轮设计 L=450mm =30 R=Lsin 225 mm sLcos389 mm hs（LRr）130mm d12（Ls）60mm d22（L-R-r）100mm 其中 L为中心距 圆销半径r30mm d1为拨盘轴的直径 d2为槽轮轴 的直径十 方案评价 经过将近一个星期的设计，本及其终于完成了，这也只是我自己的想法，至于实际机器的运行状态，我们并没有相应的实践经验，所以不能知晓本设计的许多不足，这就当时我们的一次锻炼吧，以后我相信我们会做