棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置设计【8张图/6500字】【优秀机械毕业设计论文】
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棒棒糖
自动
包装
机理
机构
传动
装置
设计
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机械
毕业设计
论文
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文档包括:
说明书一份,28页,6500字左右.
任务书.doc
开题报告.doc
外文翻译.doc
文献综述.doc
诚信承诺书.doc
图纸如下:
A0-总装配图.dwg
A1-蜗轮.dwg
A2-输入轴.dwg
A2-蜗杆轴.dwg
A2-蜗轮轴.dwg
A2-中间轴.dwg
A3-蜗杆轴齿轮.dwg
A3-中间轴齿轮.dwg
计任务书
毕业设计题目 棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置设计
毕业设计主要内容和要求:
棒棒糖作为一种畅销的糖果已经进入了人们的日常生活。这也给棒棒糖包装提出了挑战。为了减轻操作工人的劳动强度,自动棒棒糖包装机应运而生,该包装机的理糖机构非常重要,为保证包装机的正常工作,本设计提出了要设计一棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置的设计。
理糖机构传动装置功能:为能将棒棒糖整理成统一姿态的理糖盘选装提供动力。
要求: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;工作条件是室内,无尘,三班工作制,要求使用寿命12000h;动力来源为电力,三相交流,电压380v;一般机械厂制造,小批量生产。传动要求为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。
毕业设计主要参考资料:
[1] 尚久浩主编.自动机械设计.北京:中国轻工业出版社,1987
[2] 濮良贵 纪明刚主编 机械设计 北京:高等教育出版社,2006
[3] 王伯平主编 互换性与测量技术基础(第三版) 北京:机械工业出版社,2008
[4] 郭克希 王建国主编 机械制图 北京:机械工业出版社,2008
[5] 邓星钟主编 机电传动控制(第四版) 武汉:华中科技大学出版社,2011
[6] 刘鸿文主编 材料力学Ⅰ(第四版) 北京:高等教育出版社,2003
[7] 高愿军 熊卫东主编 食品包装 北京:化学工业出版社,2005
[8] 肖旭霖主编 食品加工机械与设备 北京:中国轻工业出版社,2000
[9] 黄颖为主编 包装机械结构与设计 北京:化学工业出版社,2007
[10] 成大先主编 机械设计手册(单行本)北京:化学工业出版社,2004
[11] 小栗富士雄(日) 小栗达男(日)主编 陈祝同 刘惠臣译 机械设计禁忌手册
北京:机械工业出版社,1999
[12] 银金光 王洪主编 机械设计课程设计 北京:中国林业出版社,2006
[13] 成铁明主编 机械设计课程设计图册(第三版)北京:高等教育出版社,1989
[14] 欠宗泽 罗圣国主编 机械设计课程设计手册 北京:高等教育出版社,2006
[15] 孔凌嘉 毛谦德主编 简明机械设计手册 北京:北京理工大学出版社,2008
毕业设计应完成的主要工作:
本毕业设计的主要工作是完成棒棒糖自动包装机的理糖机构传动装置设计,为后续包装工作做好准备。
图纸和说明书要求:绘制棒棒糖自动包装机送糖机构的总体结构图及各机构的零件图等,合计3张零号图纸;并编写设计说明书,字数不得少于6000字。
毕业设计进度安排:
序号 毕业设计各阶段内容 时间安排 备注
1 查阅参考文献,确定研究方案 12月2 日~12月20日
2 整理开题报告,准备开题 12月23 日~12月31日
3 文献综述的撰写和外文翻译定稿 1月1日~1月20日
4 去顶传动装置传动方案 1月21日~1月27日
5 选择电动机 1月28日~2月3日
6 齿轮设计 2月4日~2月10日
7 蜗轮蜗杆设计 2月11日~2月17日
8 轴的设计 2月18日~2月27日
8 主要零部件强度校核 2月28日~4月5日
9 箱体尺寸设计 4月6 日~4月15日
10 编写设计说明书,准备毕业答辩 4月16日~4月30日
开题报告
指导教师 牛博英 职称 助教 单 位 中国地质大学长城学院
课题性质 设计□√ 论文□
课题来源 科研□ 教学□ 生产□√ 其它□
毕业设计题目 棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置设计
一、研究目的及意义
通过了解自动包装机在我国食品包装方面的应用和现有工作状况及市场需求,并且以实现减少工人工作量、节约能源、提高包装效率为目的,完成棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置的设计。
二、研究现状
改革开放以来,我国的食品工业日益发达,消费量逐年上升,从而使得食品的生产量
大大增加,同时食品的包装量也随之增大,单靠工人的手工加工已经远远无法满足要求,越来越多的厂家开始使用包装机来满足自身的产品包装需求。
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。
随着市场需求的提升,半自动包装机已经无法满足厂家产量的需求,全自动包装机逐渐成为主流包装机械设备。所谓全自动包装机,是能够自动完成主料和辅料的供给,并自动完成包装过程的包装机械。在全自动包装机中,枕式自动包装机得到了很广泛的应用。枕式包装机,就是用于包装产品,使包装后的产品呈枕头状,从而增加产品保质期和美观度的一种机械。枕式包装机是目前国内最新型的自动连续包装设备,具有节电高效(节电15%以上),卫生环保,传动简洁,便于维修等特点。在枕式自动包装机中,供料机构是整个包装系统中至关重要的一部分,它的工作效率直接关系到包装机的包装效率。
在棒棒糖的包装设备中,棒棒糖枕式自动包装机已经占据了棒棒糖包装设备中的主流地位。所以,棒棒糖枕式自动包装机的理糖机构(即供料机构)对整个包装机的工作效率有着重要影响。
三、主要内容和要求
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私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。
设计要求: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;工作条件是室内,无尘,三班工作制,要求使用寿命12000h;动力来源为电力,三相交流,电压380v;一般机械厂制造,小批量生产。传动要求为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。
四、整个设计具体时间安排
查阅参考文献,确定研究方案 12月2 日~12月20日
整理开题报告,准备开题 12月23 日~12月31日
文献综述的撰写和外文翻译定稿 1月1日~1月20日
去顶传动装置传动方案 1月21日~1月27日
选择电动机 1月28日~2月3日
齿轮设计 2月4日~2月10日
蜗轮蜗杆设计 2月11日~2月17日
轴的设计 2月18日~2月27日
主要零部件强度校核 2月28日~4月5日
箱体尺寸设计 4月6 日~4月15日
编写设计说明书,准备毕业答辩 4月16日~4月30日
五、预期结果
完成理糖机构传动装置的设计,使电动机输出的转矩正确传递到理糖盘,使理糖盘以4.3r/min的转速工作,最大程度上保证加工效率。
六、参考文献
[1] 尚久浩主编.自动机械设计.北京:中国轻工业出版社,1987
[2] 濮良贵 纪明刚主编 机械设计 北京:高等教育出版社,2006
[3] 王伯平主编 互换性与测量技术基础(第三版) 北京:机械工业出版社,2008
[4] 郭克希 王建国主编 机械制图 北京:机械工业出版社,2008
[5] 邓星钟主编 机电传动控制(第四版) 武汉:华中科技大学出版社,2011
[6] 刘鸿文主编 材料力学Ⅰ(第四版) 北京:高等教育出版社,2003
[7] 高愿军 熊卫东主编 食品包装 北京:化学工业出版社,2005
[8] 肖旭霖主编 食品加工机械与设备 北京:中国轻工业出版社,2000
[9] 黄颖为主编 包装机械结构与设计 北京:化学工业出版社,2007
[10] 成大先主编 机械设计手册(单行本)北京:化学工业出版社,2004
[11] 小栗富士雄(日) 小栗达男(日)主编 陈祝同 刘惠臣译 机械设计禁忌手册
北京:机械工业出版社,1999
[12] 银金光 王洪主编 机械设计课程设计 北京:中国林业出版社,2006
[13] 成铁明主编 机械设计课程设计图册(第三版)北京:高等教育出版社,1989
[14] 欠宗泽 罗圣国主编 机械设计课程设计手册 北京:高等教育出版社,2006
[15] 孔凌嘉 毛谦德主编 简明机械设计手册 北京:北京理工大学出版社,2008
[16] Hugh Kerr Thomas Worm Gearing McGraw-Hill Book Company, 1913
[17] John J. Coy, Dennis P. Townsend, Erwin V. Zaretsky Gearing National Aeronautics and Space Administration, Scientific and Technical Information Branch, 1985
目 录
前 言 1
1设计要求 1
2总体方案分析 1
3选择电动机 1
3.1电动机的类型和结构的选择 1
3.2电动机的容量 1
3.2.1工作机所需功率 2
3.2.2计算传动装置总效率 2
3.2.3确定电动机 2
4确定传动比 2
5确定各轴的动力参数 3
5.1各轴转速的计算 3
5.2各轴输入功率的计算 3
5.3各轴输入转矩的计算 3
6高速级齿轮设计 4
6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 4
6.1.1齿轮类型的选择 4
6.1.2齿轮精度选择 4
6.1.3齿轮材料的选择 4
6.1.4齿轮齿数选择 4
6.2计算 5
6.2.1按齿面接触强度计算 5
6.2.2按齿根弯曲强度计算 6
7低速级齿轮设计 7
7.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 7
7.1.1齿轮类型的选择 7
7.1.2齿轮精度选择 8
7.1.3齿轮材料的选择 8
7.1.4齿轮齿数选择 8
7.2计算 8
7.2.1按齿面接触强度计算 8
7.2.2按齿根弯曲强度计算 10
8蜗轮蜗杆设计 11
8.1设计条件 11
8.2确定蜗杆传动的传动类型以及选择材料 12
8.2.1传动类型 12
8.2.2选择材料 12
8.3设计计算 12
8.3.1按齿面接触疲劳强度进行设计 12
8.3.2蜗杆的主要参数与几何尺寸 13
8.3.3蜗轮的主要参数与几何尺寸 13
8.3.4按齿根弯曲疲劳强度校核 14
9轴上其他零件设计 15
9.1轴最小直径的计算及危险轴的校核 15
9.1.1 输入轴 15
9.1.2 中间轴 15
9.1.3蜗杆轴 15
9.1.4蜗轮轴 16
9.1.5危险轴的校核 16
9.2轴承选择及校核 18
9.2.1输入轴轴承的选择及校核 18
9.2.2中间轴轴承的选择及校核 19
9.2.3蜗杆轴 20
9.2.4蜗轮轴 21
9.3键的选择及校核 22
9.3.1键的选择 22
9.3.2输入轴上键连接强度校核 23
9.3.3中间轴键连接强度校核 23
9.3.4蜗杆轴键连接强度校核 23
9.3.5蜗轮轴键连接强度校核 24
9.4润滑方式选择 25
9.4.1 轴承润滑方式选择 25
9.4.2 齿轮润滑方式选择 25
10箱体主要结构尺寸设计 25
结 论 26
参考文献 27
致 谢 28







- 内容简介:
-
中国地质大学长城学院 毕业 设计 任务书 学生姓名 李 巍 学号 05208316 班 级 机制 3 班 指导教师 牛博英 职称 助教 单 位 中国地质大学长城学院 毕业 设计 题目 棒棒糖 自动包装机理糖机构传动装置 设计 毕业 设计 主要内容和要求: 棒棒糖作为一种畅销的糖果 已经进入了人们的日常生活 。 这也给棒棒糖包装提出了挑战。 为了减轻 操作工人的劳动强度, 自动棒棒糖包装机应运而生,该包装机的理糖机构非常重要,为保证包装机的正常工作 , 本设计 提出了要设计一 棒棒糖 自动包装机 理 糖机构 传动装置 的设计。 理糖机构 传动装置 功能: 为能将棒棒糖整理成统一姿态的理糖盘选装提供动力 。 要求 : 理糖盘转速 糖盘转速允许误差 5%,工作所需功率 作条件是室内,无尘,三班工作制,要求使用寿命 12000h;动力来源为电力,三相交流,电压 380v;一般机械厂制造,小批量生产。传动要求为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。 毕业设计 主要参考资料: 1 尚久浩主编 北京:中国轻工业出版社, 1987 2 濮良贵 纪明刚主编 机械设计 北京:高等教育出版社, 2006 3 王伯平主编 互换性与测量技术基础(第三版) 北京:机械工业出版社, 2008 4 郭克希 王建国主编 机械制图 北京:机械工业出版社, 2008 5 邓星钟主编 机电传动控制(第四版) 武汉:华中科技大学出版社, 2011 6 刘鸿文主编 材料力学(第四版) 北京:高等教育出版社, 2003 7 高愿军 熊卫东主编 食品包装 北京:化学工业出版社, 2005 8 肖旭霖主编 食品加工机械与设备 北京:中国轻工业出版社, 2000 9 黄颖为主编 包装机械结构与设计 北京:化学工业 出版社, 2007 10 成大先主编 机械设计手册(单行本)北京:化学工业出版社, 2004 11 小栗富士雄(日) 小栗达男(日)主编 陈祝同 刘惠臣译 机械设计禁忌手册 北京:机械工业出版社, 1999 12 银金光 王洪主编 机械设计课程设计 北京:中国林业出版社, 2006 13 成铁明主编 机械设计课程设计图册(第三版)北京:高等教育出版社, 1989 14 欠宗泽 罗圣国主编 机械设计课程设计手册 北京:高等教育出版社, 2006 15 孔凌嘉 毛谦德主编 简明机械设计手册 北京:北京理工大学出版社, 2008 毕业 设计 应完成的主要工作: 本毕业设计的主要工作 是完成 棒棒糖自动包装机的理糖机构 传动装置 设计,为后续包装工作做好准备。 图纸和 说明书要求: 绘制 棒棒糖自动包装机送糖机构 的总体结构图及各机构的 零件图等,合计 3 张零号图纸; 并 编写设计说明书,字数不得少于 6000 字。 毕业 设计 进度安排: 序号 毕业 设计 各阶段内容 时间安排 备注 1 查阅参考文献,确定研究方案 12 月 2 日 12 月 20 日 2 整理 开题报告 ,准备开题 12 月 23 日 12 月 31 日 3 文献综述的撰写和外文翻译定稿 1 月 1 日 1 月 20 日 4 去顶传动装置传动方案 1 月 21 日 1 月 27 日 5 选择电动机 1 月 28 日 2 月 3 日 6 齿轮 设计 2 月 4 日 2 月 10 日 7 蜗轮蜗杆设计 2 月 11 日 2 月 17 日 8 轴的设计 2 月 18 日 2 月 27 日 8 主要零部件强度校核 2 月 28 日 4 月 5 日 9 箱体尺寸设计 4 月 6 日 4 月 15 日 10 编写设计说明书,准备毕业答辩 4 月 16 日 4 月 30 日 课题信息: 课题性质: 设计 论文 课题来源: 教学 科研 生产 其它 发出任务书日期: 指导教师签名: 年 月 日 教研室意见: 教研室主任签名: 年 月 日 学生签名 : 中国地质大学长城学院 本科 毕业 设计 外文资料翻译 系 别 : 工 程技术系 专 业: 机械设计制造及其自动化 姓 名: 李 巍 学 号: 05208316 2012 年 1 月 18 日 包装机的研究现状及发展趋势 简单来说,包装机就是把产品包装起来机器,起着保护,美观的作用。 包装机主要分 两 个方面 ,一是 流水线式整体生产包装 ,二是 产品外围包装设备。 包装机简介 装,应用于食品 ,医药 ,化工等行业的 (袋装 ,瓶装 )产品的灌装 主要包括 :液体 (膏体 )灌装机 ,枕式包装机,粉剂颗粒包装机,给袋式自动包装机等。 用于产品生产出来后的 ,喷 (打 )生产日期 ,封口 ,缩膜等。主要包括 :灌装机 , 封口机 ,喷码机 ,打包机 ,真空机 ,收缩机 ,真空包装机等。 自动包装机的优势 要想在规定的时间内,为自己创造出最大的利益,就要确保自己的食品包装生产线运行良好,在生产过程中不会出现错误,这样在尽量避免错误出现和故障的影响,才会为企业获得最大的利益。自动化水平在制造工业中 不断提高,应用范围正在拓展。包装机械行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量,显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差,有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。具有革命意义的自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统,无论从提高包装机械行业的产品质量和生产效率方面,还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面,都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言,都是至关重要 的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化,并得到更广泛的应用。 发展现状 仍就食品的销售包装而言,现今最常用、最基本的包装工艺方法有两大类,即充填与裹包。充填方法几乎适用于一切物料和各类包装容器。具体讲,对流动性较好的液体、粉体、散粒体,主要依靠自身重力,必要是辅以一定的机械作用便可完成包装过程。而对黏性较强的半流体或体形较大的单件、组合件,则要求采用相应的挤压、推入、拾放等强制性措施。至于裹包方法却与此有所差异,它主要适用于外形规整、有足够硬性挺性、且要求包装得较紧实的单件或组合件,多用柔性的塑料及 其复合材料 (有的附加轻质托盘、衬板 ),借助机械作用进行裹包。 近十余年来,国际包装界十分重视提高包装机械及整个包装系统的通用能力和多功能集成能力,为市场开拓日新月异的多样化商品提供及时灵活应变的生产手段。同时基于合理简化包装和优势包装工艺方法的实际需要,不断探索,明显地加快了自身技术革新的步伐。尤其是与现代自动机床同步发展相呼应,逐步明确。要想建立多样化、通用化、多功能集成化的包装机械新体系,首先必须着重解决组合化和机电一体化的大问题,无疑这是今后的重要发展方向。 机械包装代替手工包装,大大提高了包 装的效率,但是包装泛滥也已经成为一种恶习。未来不仅仅包装,包装机械也将朝向环保发展。绿色环保就是未来的主旋律。 发展前景预测 目前,食品包装企业大部分规模偏小,“小而全”是其主要特征之一,同时存在着不顾行业发展要求,重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品,行业内目前大约有 1/4 的企业存在低水平重复生产现象。这是对资源的极大浪费,造成包装机械市场的混乱,阻碍行业的发展。 多数企业年产值在几百万元到 1000 万元之间,低于 100 万元的企业为数还不少。每年有近 15%的企业转产或倒闭,但又有 15%的企业加入这个行业,极其不稳定,现象阻碍了行业发展的稳定性。 随着科学技术的不断发展,各种食品、水产加工品的出现,对食品包装技术和设备都提出了新的要求。目前,食品包装机械竞争日趋激烈,未来的食品包装机械将配合产业自动化,促进包装设备总体水平提高,发展多功能、高效率、低消耗的食品包装设备。 实现食品包装机械机电一体化 传统的包装机械多采用机械式控制,如凸轮分配轴式,后来又出现了光电控制、气动控制等控制形式。但是,随着食品加工工艺的日益提高,对包装参数的要求不断增多,原有的控制系统已难以满足发展的 需要,应采用新的技术改变食品包装机械的面貌。当今的食品包装机械是集机、电、气、光、磁于一体的机械电子设备,在设计时,应着力于提高包装机械的自动化程度,将包装机械的研发与计算机结合,实现机电一体化控制。 机电一体化的实质就是从系统观点出发,运用过程控制原理,将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合,实现整体最佳化。 总体讲,它是将微机技术引入到包装机械,应用机电一体化技术,开发智能化包装技术,按产品自动包装工艺要求组合成全自动包装系统进行生产,生产过程的检测与控制、故障的诊断与排除将实现全面自动 化,实现高速、优质、低耗和安全生产。可用于水产加工食品的精确计量、高速充填和包装过程自动控制等,将使包装机械结构大为简化,提高包装产品质量。如最常见的塑料袋封口机,其封口质量与包装材料、热封温度和运行速度等有关。如材料 (材质、厚度 )发生变化,那温度和速度也要随之改变,但变化多少却难把握。如采用微机控制,将各种包装材料的封口温度和速度的最佳参数匹配输入微机存储器,再配上必要的传感器,组成自动跟踪系统,这样,不管哪个工艺参数改变,都能保证最佳的封口质量。采用新技术,建立自动化、多样化、多功能集成化的包装机械新体 系食品包装机械其技术发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能、多功能组成生产线、采用新技术上。如 :多工位制袋真空包装机,其制袋、称重、充填、抽真空、封口等多种功能可在一台单机上完成;功能不同、效率相匹配的几种机器可组合成为功能较齐全的生产线,如法国 司研制的鲜鱼真空包装生产线。采用相关新技术,在包装方法上大量采用充气包装取代真空包装,将充气成分、包装材料与充气包装机三方面的研究紧密结合起来;在控制技术上,更多地应用计算机技术和微电子技术; 在封口方面应用热管和冷封口 技术。另外,随着包装从单一技术转向与加工相结合研究取得进展,应将包装技术领域延伸到加工领域,开发包装、加工一体化的食品加工包装设备。 适应国际市场要求,开发设计绿色包装机械,国际包装机械行业竞争日益激烈,绿色贸易壁垒对食品包装机械行业提出更高的要求,所以,必须改变传统的包装机械设计及开发模式,在设计阶段考虑到使包装机械在其全生命周期中 (设计、加工制造、装配、使用、维修直至废弃后处理处置过程 )对环境无影响或影响最小化、资源低耗、易于回收等“绿色特征”,以提升包装机械的核心竞争力。印刷用油墨在内的关键原材料 及其供应方目录应进行备案,以便对批量生产的食品包装/容器类产品进行监督控制,使消费者能够买到保证安全、放心的产品。因为千千万万消费者每天要食用的食品、药品,必须使用不仅能保护内容物不受病毒、病菌污染的软塑包装材料,还要求软塑包装材料本身符合安全卫生的规定,避免包装材料污染所包装的食品、药品,故保证食品包装的卫生安全性乃是当务之急。 自动套袋包装机介绍 全自动套袋包装机是热收缩包装机设备中最先进、自动化程度最高的一款产品。该产品适用于薄膜封切及热收缩包装。全自动热收缩包装机可以自动送膜、然后自动制袋、表面抚 平,封口切膜打包、热收缩包装一次完成。同时对废料可以进行回收。全自动热收缩机的切刀为恒温式特级铝合金材料,为片封切特制。该切刀的特点是封口线比较细,抗粘。另外,针对包装大小不一的情况,全自动热收缩包装机可以在一定范围内调整,不用更换磨具。同时可以手动调整的部位还有热收缩炉温度和热收缩包装的速度。该产品广泛用在制药、食品、文具、化妆品、电子产品、玩具等领域。 首先对套袋包装机设定好加热时间 按下手动或则自动按钮后,齿条汽缸电磁阀得电输出推动齿轮,齿轮带动链条,此时齿条汽缸后位接近开关断开。当齿 条汽缸运行到上止点时,齿条汽缸的前位接近开关导通,烘箱汽缸电磁阀得电输出。烘箱汽缸运行到上止点时,定时器启动开始延时,齿条汽缸电磁阀断电。定时结束,烘箱汽缸电磁阀断电。依据工作方式标志位,决定是否继续下一个 工作流程。 21 世纪包装机发展趋势 真空包装技术起源于 20 世纪 40 年代。自 1950 年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功地应用于商品包装以来,真空包装机便得到迅速的发展,其技术发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能、组成生产线、采用相关新技术这 5 个方面。 1、高生产率。真空包装机的生产率已从每分钟数 件发展到数 10 件,热成型 充填 封口机的生产率可达 500 件 /分以上。 2、自动化。如星火 500 双室真空包装机具有抽真空、封口、印字、冷却一次性完成之功能,主要用于茶叶、花生、虾仁、玉米等食品的包装。 3、单机多功能。在单机上实现多功能,可方便地扩大使用范围。实现单机多功能必须采用模块化设计,通过功能模块的变换和组合,成为适用于不同包装材料、包装物品、包装要求的不同类型的真空包装机。代表性的产品有德国 司所属的 生产的心轴轮多工位制袋真空包装机,其制袋、称重、充填、抽真空、封口等多种 功能可在一台单机上完成。 4、组成生产线。当需要的功能越来越多时,将所有的功能集中在一个单机上会使结构非常复杂,操作维修也不方便,这时可把功能不同、效率相匹配的几种机器组合成功能较齐全的生产线。 5、采用相关新技术。在包装方法上大量采用充气包装取代真空包装,将充气成分、包装材料与充气包装机三方面的研究紧密结合起来;在控制技术上,更多地应用计算机技术和微电子技术;在封口方面应用热管和冷封口技术,也可以将先进的装置直接安装在真空包装机上,如装上计算机控制的粗粒物料高精度组合秤;在旋转或真空包装机上,应用先进 高速的圆弧面凸轮分度机械等。 of is up a of in of in to 2. of of o to it is to is in so in to of to of in is of in is of of of of of of in of of or of a of is a of on of is of on if by be in or of it to is or of of to of to of of to of on to of of to of In of To a we on of no is an in of of a of it is be of is of t of is is of of of of is to t , in of of of in a 0 of 00 or of 5% of 5% of is of s of a of of on in in be to of of of of of as a of to to of a of s on of of in be of of of to it is to to of to by of of be of of as as of to as of a of to to an no in a of in of of a of in a to of be as a as of to of to in of In a to of of be to of to of is in to in or of to of is be to of so to a of of be to of is in of to of to of is a he of of a of be to at be OF is by is In of be a do At is in or is is of to to of is to of to to to a of 1st in 940s. 950 in of be of in of of 1. of a to 0, up 00 / or 2. as 00 a of is 3. of be in of of of a of to be in a 4. Be of in a a of a is be to of 5. of to of to of in of in of be on as on of of or of 中国地质大学长城学院 本 科 毕 业 设 计 题目 棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置 设计 系 别 工程技术系 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 李巍 学 号 05308316 指导教师 牛博英 职 称 助教 2012 年 5 月 2 日 中国地质大学长城学院毕业设计 开题报告 学生姓名 李巍 学号 05208316 专业班级 机制 3 班 指导教师 牛博英 职称 助教 单 位 中国地质大学长城学院 课题性质 设计 论文 课题来源 科研 教学 生产 其它 毕业设计题目 棒棒糖自动 包装机理 糖机构 传动装置 设计 一、研究目的及意义 通过了解自动包装机在我国食品包装方面的应用和现有工作状况及市场需求,并且以实现减少工人工作量、节约能源、提高包装 效率为目的, 完成 棒棒糖自动包装机理 糖机构传动装置 的设计。 二、研究现状 改革开放以来,我国的食品工业日益发达,消费量逐年上升,从而使得食品的生产量 大大增加,同时食品的包装量也随之增大,单靠工人的手工加工已经远远无法满足要求,越来越多的厂家开始使用包装机来满足自身的产品包装需求。 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。 随着市场需求的提升,半自动包装机已经无法满足厂家产量的需求,全自动包装机逐渐成为主流包装机械设备。所谓全自动包装机,是能够自动完成主料和辅料的供给,并自动完成包装过程的包装机械。在全自动包装机中,枕式自动包装机得到了很广泛的应用。枕式包装机,就是用于包装产品,使包装后的产品呈枕头状,从而增加产品保质期和美观度的一种机械。 枕式包装机是目前国内最新型的自动连续 包装设备, 具有 节电高效(节电15%以上 ),卫生环保,传动简洁,便于维修等特点。在枕式自动包装机中,供料机构是整个包 装系统中至关重要的一部分,它的工作效率直接关系到包装机的包装效率。 在棒棒糖的包装设备中,棒棒糖枕式自动包装机已经 占据了棒棒糖包装设备中的主流地位。所以,棒棒糖枕式自动包装机的理 糖机构(即供料机构)对整个包装机的工作效率有着重要影响。 三、主要内容和要求 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私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。 设计要求:理糖盘转速 糖盘转速允许误差 5%,工作所需功率 作条件是室内,无尘,三班工作制,要求使用寿命 12000h;动力来源为电力,三相交流,电压 380v;一般机械厂制造,小批量生产。传动要求为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。 四、整个设计具体时间安排 查阅参考文献,确定研究方案 12 月 2 日 12 月 20 日 整理开题报告,准备开题 12 月 23 日 12 月 31 日 文献综述的撰写和外文翻译定稿 1 月 1 日 1 月 20 日 去顶传动装置传动方案 1 月 21 日 1 月 27 日 选择电动机 1 月 28 日 2 月 3 日 齿轮设计 2 月 4 日 2 月 10 日 蜗轮蜗杆设计 2 月 11 日 2 月 17 日 轴的设计 2 月 18 日 2 月 27 日 主要零部件强度校核 2 月 28 日 4 月 5 日 箱体尺寸设计 4 月 6 日 4 月 15 日 编写设计说明书,准备毕业答辩 4 月 16 日 4 月 30 日 五、预期结果 完成理糖机构 传动装置 的设计, 使电动机输出的转矩正确传递到理糖盘,转速工作,最大程度上保证加工效率 。 六、参考文献 1 尚久浩主编 北京:中国轻工业出版社, 1987 2 濮良贵 纪明刚主编 机械设计 北京:高等教育出版社, 2006 3 王伯平主编 互换性与测量技术基础(第三版) 北京:机械工业出版社, 2008 4 郭克希 王建国主编 机械制图 北京:机械工业出版社, 2008 5 邓星钟主编 机电传动控制(第四版) 武汉:华中科技大学出版社, 2011 6 刘鸿文主编 材料力学(第四版) 北京:高等教育出版社, 2003 7 高愿军 熊卫东主编 食品包装 北京:化学工业出版社, 2005 8 肖旭霖主编 食品加工机械与设备 北京:中国轻工业出版社, 2000 9 黄颖为主编 包装机械结构与设计 北京:化学工业出版社, 2007 10 成大先主编 机械设计手册(单行本)北京:化学工业出版社, 2004 11 小栗富士雄(日) 小栗达男(日)主编 陈祝同 刘惠臣译 机械设计禁忌手册 北京:机械工业出版社, 1999 12 银金光 王洪主编 机械设计课程设计 北京:中国林业出版社, 2006 13 成铁明主编 机械设计课程设计图册(第三版)北京:高等教育出版社, 1989 14 欠宗泽 罗圣国主编 机械设计课程设计手册 北京:高等教育出版社, 2006 15 孔凌嘉 毛谦德主编 简明机械设计手册 北京:北京理工大学出版 社, 2008 16 1913 17 . . . 1985 指导教师意见: 指导教师签名 : 年 月 日 教研室意见: 审查结 果: 同 意 不 同 意 教研室主任签名: 年 月 日 中国地质大学长城学院 本科 毕业 设计 文献综述 系 别 : 工程技术系 专 业: 机械设计制造及其自动化 姓 名: 李巍 学 号: 05208316 2012 年 1 月 10 日 1 棒棒糖自动包装机理糖机构传动装置概述 棒棒糖自动包装机的理糖机构是一种能够将棒棒糖整理成统一姿态以便于包装机进行后续包装的机构。其基本构造为圆锥形且底部均与分布能够存放棒棒 糖有糖端圆孔落料斗。工作原理是通过落料斗的旋转和均匀分布在理糖机构圆周外壁上的毛刷装置来将棒棒糖整理成统一的姿态。理糖机构传动装置的作用是为圆锥形落料斗提供动力,实现落料斗的匀速圆周旋转。传动装置是将电动机输出的转速和扭矩传递到落料斗的减速装置。由于工作要求是将电动机水平输出的扭矩转变为垂直转矩,所以该减速装置属于齿轮 蜗杆组合传动装置。 2 减速装置的研究意义 减速装置是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮 蜗杆传动所组成的独立部件,常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置;在少数场合下也用 作增速的传动装置。减速装置由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单,并可成批生产,故在现代机中应用很广。 目前,在蜗轮蜗杆减速 装置 的设计、制造以及应用上,国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造蜗轮蜗杆减速器过程中存在着很大程度上的缺点, 例如 轮齿的根切 、 蜗轮蜗杆的校核 等,因此开拓和发展蜗杆蜗轮减速器技术在我国有广阔的前景。 3 我国减速装置的研究现状 改革开放以来,我国引进一批先进加工装备,通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关,逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。 材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高,通用圆柱齿轮的制造精度可从 60 的 8 9 级提高到 88 的 6 级,高速齿轮的制造精度可稳定在 4 5 级。部分减速器采用硬齿面后,体积和质量明显减小,承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高,对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 我国自行设计制造的高速齿轮减(增)速器的功率已达 42000齿轮圆周速度达 150m/s 以上。但是,我国大多数减速器的技术水平还不高,老产品不可能立即被取代,新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主,体积和重量问题,也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。 4 减速装置研究的目标 减速器是一种由封闭在箱体内的齿轮、蜗杆蜗轮等传动零件组成的传动装置,装在原动机和工作机之间用来改变轴的转速和转矩,以适应工作机的需要。由于减速器结构紧凑、传动效率高、使用维护方便,因而在工业中应用广泛。 设计及其它有关先修课程,如机械 制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识进行机械设计训练,使理论和实际结合起来,使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展; 学 习和掌握机械设计的一般步骤和方法,培养设计能力和解决实际实际问题的能力 ; 基 本技能的训练,对计算、制图、运用设计资料(如手册、图册、技术标准、规范等)以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能得到一次综合训练,提高技能水平。 5 减速装置研究设计的主要内容 计准备 阅读设计任务书,明确设计要求、工作条件、内容和步骤;通过对减速器的装拆了解设计对象;阅读有关资料,明确课程设计的方法和步骤,初步拟定设计计划。 动装置的总体设计 根据任务书中所给参数和工作要求,分析和选定传动装置的总体方案;计算功率并选择电动机;确定总传动比和分配各级传动比;计算各轴的转速、转矩和功率。 级传动零件的设计计算 通过设计计算,确定各传动零件的主要参数和尺寸,一般包括蜗杆、蜗轮、滚动轴承、键等。一般应先计算箱外传动件(如联轴器),后计算箱内传动件。 参考文献 1 银金光 王宏主编 机械设计课程设计 北京:中国林业出版社, 2006 2 尚久浩主编 北京:中国轻工业出版社, 1987 3 濮良贵 纪明刚主编 机械设计 北京:高等教育出版社, 2006 4 黄颖为主编 包装机械结构与设计 北京:化学工业出版社, 2007 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 1 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 糖盘转速允许误差 5%,工作所需功率 工作条件 : 室内,无尘,三班工作制,要求使用寿命 12000h; 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 。 1 3选择电动机 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。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 2 由设计要求可知, 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 公式( 1) 本设计中 1 联轴器(共两个) 1 = 滚动轴承(共 8 个) 2 = 圆柱齿轮(共 2 对) 3 = 蜗杆传动 4 =上述各值代入公式( 1)中 电动机效率 公式( 2) 表 1 电动机预选方案 方案 电动机型号 满载转速 总传动比 1 440 10 440 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 i=先确定 蜗轮蜗杆传动比 134 i 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 3 所以 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 11i 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33 即 32 3.1 所以 i; 输入轴转速 101 中间 轴转速 m 蜗杆轴转速 m 223 蜗轮轴转速 m 率的计算 电动机的输出功率 输入轴 的输入 功率 22101 中间轴 的输入 功率 32212 蜗杆轴的输入功率 32223 蜗轮轴的输入功率 42234 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 4 550 公式( 3) 将已知条件代入公式( 3)中 输入轴的转矩 11中间轴的转矩 度等级、材料及齿 数 考虑到动力的传递没有方向的变化以及 节约 加工成本, 查简明机械设计手册 2 确定 齿轮类型选择为直齿。 由于棒棒糖自动包装机属于一般工作机,所以理糖盘转速比较低,因此选用 7 级精度。 3 小齿轮材料选为 40质处理,处理后硬度为 280齿轮材料选为 45 钢,调质处理,处理后硬度为 240两者硬度差 403 小齿轮齿数 171 z ; 大齿轮齿数 取 2z =81 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 5 式( 4) 查机械设计 3 确定式中各 值 载荷系数 3.1 小齿轮传递的转矩 齿宽系数 1d; 材料的弹性影响系数 ; 按齿面硬度确定小齿轮的接触疲劳强度极限 00 ; 按齿面硬度确定大齿轮的接触疲劳强度极限 50 ; 通过盈利循环次数确定接触疲劳寿命系数 811 822 0 0 06060 确定 使用寿命系数 确定疲劳许用应力 失效概率为 1%,安全系数 S=1 则 M P 461 i M P 391 i 将所确定的各值代入 公式( 4) 中, 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 6 t 为便于加工,以及后续齿轮和轴系的设计,取模数 m=2; 则 421711 6228122 确定齿轮宽度及中心距 中心距 82 162342 21 齿轮宽度 01 42 计算 m 公式( 5) 查机械设计 3 确定 公式( 5) 中各值 确定小齿轮的弯曲疲劳强度极限 001 确定大齿轮的弯曲疲劳强度极限 802 确定齿轮的弯曲疲劳寿命系数 确定 弯曲疲劳许用应力 M P 251 M P 确定载荷系数 K 3 6 3 012 届毕业设计 7 确定齿形系数 确定应力校正系数 确定两齿轮的 F Y 并比较大小 F Y 0 1 1 7 1 4 F Y 比较后,大齿轮的数值大。 将各值代入 公式( 5)中 9 3 8 5 1 7 1 3 3 m 考虑到便于加工,取 m=2 最终确定高速级齿轮参数 中心距 82 162342 21 分度圆 421711 6228122 齿轮宽度 01 42 7低速级齿轮设计 度等级、材料及齿数 考虑到动力的传递没有方向的变化以及加工成本, 查简明机械设计手册 2 确定 齿轮类型选择为直齿。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 8 由于棒棒糖自动包装机属于一般工作机,所以理糖盘转速比较低, 因此选用 7 级精度。 3 小齿轮材料选为 40质处理,处理后硬度为 280齿轮材料选为 45 钢,调质处理,处理后硬度为 240两者硬度差 403 小齿轮齿数 253 z; 大齿轮齿数 式( 6) 查机械设计 3 确定 公式( 6) 中各值 载荷系数 3.1 小齿轮传递的转矩 齿宽系数 1d; 材料的弹性影响系数 ; 按齿面硬度确定小齿轮的接触疲劳强度极限 00 ; 按齿面硬度确定大齿轮的接触疲劳强度极限 50 ; 通过盈利循环次数确定接触疲劳寿命系数 823 0 0 06060 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 9 834 确定 解除疲劳寿命系数 确定疲劳许用应力 失效概率为 1%,安全系数 S=1 则, M P 881 i M P i 将所确定的各值代入 公式( 6) 中, t 计算圆周速度 t /33 计算齿宽 计算齿宽与齿高之比 t 所以, 5 查机械设计 3 确定载荷系数 K K 所以, 圆直径 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 10 333 计算模数 0 m 公式( 7) 查机械设计 3 确定式 公式( 7) 各值 确定小齿轮的弯曲疲劳强度极限 003 确定 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 804 确定齿轮的弯曲疲劳寿命系数 确定弯曲疲劳许用应力 , 取疲劳安全系数 S= M P M P 确定载荷系数 K 3 6 3 确定应力校正系数 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 11 确定两齿轮的 F Y 并比较大小 F Y F Y 比较后, 确定 大齿轮的数值大。 将各值代入 公式( 7)中 4 将模数元整 ,取 m=定最终齿数 03 所以,最终确定高速级齿轮参数 分度圆 7 中心距 102 170502 43 齿轮宽度 53 04 8蜗轮蜗杆设计 根据要求确定输入功率 32223 蜗杆转速 m 223 传动比 133 012 届毕业设计 12 工作条件:无冲击、无尘 使用寿命 2000查机械设计 3 根据 10085推荐,采用 开线蜗杆)。 考虑到蜗杆传动的功率不大,速度较小,所以蜗杆采用 40希望效率高些,耐磨性好些,所以蜗杆螺旋齿面要求调质处理,处理后硬度为 4555轮采用铸锡磷青铜( ,采用金属模工艺铸造。 2 根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。 确定作用在蜗轮上的转矩 509 5 50 333查机械设计 3 确定下列各值 载荷分布不均匀系数 1 K 动载系数 弹性系数 21160 接触系数 68 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 13 蜗轮 应力循环次数 544 0 0 M P 3 52 6 88 7 6 计算中心距 23 公式( 8) 将各值代入 公式( 8)中 考虑到方便加工以及后续的轴系分布设计,取 50 ,由于 133 i,可确定模数 ,蜗杆分度圆直径 05 ,可确定 Z,因此 ,上述计算结果可用。 轴向齿距 齿根圆直径 45 直径系数 10q 分度圆导程角 054821 o 齿顶圆直径 65 蜗杆轴向齿厚 杆头数 45 蜗轮齿数 526 012 届毕业设计 14 变位系数 1 652866 蜗轮喉圆直径 32824162 666 蜗轮齿根圆直径 8 81424 1 66 666 蜗轮咽喉母圆半径 44322125021 66 T 9) 根据 公式( 9) 进行校核 确定当量齿数 054821c o s 52c o s 3366 Z 因 x 054821c o s 52c o s 3366 Z 所以 8 4 4 05482111401 确定 基本许用弯曲应力 6 确定寿命系数 8 8 M P 计算齿根弯曲疲劳强度 M 4 因 为 ,所以上述设计参数满足条件。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 15 9轴上其他零件设计 计算 及危险轴的校核 入轴 材料 40质 处理 ),硬度为 280 07 31101 公式( 10) 将各数值代入公式( 10)中 331101 取 25 中间轴 材料 40质 处理 ),硬度 280 10 32202 公式( 11) 将各值代入公式( 11) 中 332202 取 30蜗杆轴 材料 40调质 处理) ,硬度 250 1100 公式( 12) 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 16 将各值代入公式( 12)中 333303 取 35蜗轮轴 材料 40制处理),硬度 280 1100 公式( 13) 将各值代入公式( 13)中 34404 取 60危险轴的校核 根据数据判断,输入轴轴为危险轴,所以需要对其进行校核。 图 1 如图 1 所示 小齿轮受力 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 17 111 t = 公式( 14) 20t a a F = 公式( 15) 受力分析 由轴的结构图得 96 0平面 由 21211 )( 公式 ( 16) 11212 )( 公式( 17) 得 矩 11 垂面 由 21211 )( 公式( 18) 11212 )( 公式( 19) 得 弯矩 1 弯矩 22M = 矩 7438 N 弯扭合成应力校核轴的强度,计算取 =0.6 ( 公式( 20) 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 18 将各值代入公式( 20)中 ( =21前已选轴材料为 40质处理, 1- 70 因为 2000h 所以寿命满足使用要求。 承的选择及校核 由于中间轴轴承段直径为 30根据条件 查简明机械设计手册 2 确定 中间轴 采用深沟球轴承,轴承代号为 6006。 校核过程如下: 中间轴轴承为 6006。 查 简明 机械设计手册 得基本额定动载荷 C=承受到的径向载荷 2r =生轴向力为:取 e=d1= 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 20 两轴承正装,由于齿轮为直齿,无轴向力,所以 。 因为 以左端轴承 1 被压紧,右端轴承 2 放松。 所以轴向力 6006 轴承判断系数 e= e 定动载荷系数 2=1, 取 量动载荷 P1=112=22 因为 以寿命满足使用要求。 由于蜗杆轴轴承段直径为 35根据条件 查简明机械设计手册 2 确定 蜗杆轴 采用 角接触 轴承,轴承代号为 7007C。 校核过程如下: 蜗杆轴轴承为 7007C。 查 简明 机械设计手册 得 基本额定动载荷 C=19.5 承受到的径向载荷 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 21 F 1r =F 2r =生轴向力为:取 e=d1= 两轴承正装,由于齿轮为直齿,无轴向力,所以 。 因为 所以以轴承 1 作为寿命计算轴承。 球轴承 =3 将各值代入公式( 21)中 3126 )(6010h =16765 h 12000h 所以寿命满足使用要求。 由于涡轮轴上端轴承段基本没有轴向载荷,所以 根据条件 查简 明机械设计手册 2 确定 蜗轮轴上部才用深沟球轴承,轴承代号为 6010; 由于蜗轮轴 下 端同时承受轴向载荷和径向载荷,所以根据条中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 22 件查简明机械设计手册确定 采用角接触轴承,轴承代号为 7012C。 校核过程如下: 由于蜗轮轴两端采用不同轴承,但是底部 7012C 轴承承受绝大部分载荷,所以只对 7012C 轴承使用寿命进行校核。 查 简明 机械设计手册 2 得 基本额定动载荷 C=19.5 承受到的径向载荷 派生轴向力为 取 e= 取 且 以寿命满足使用要求。 校核 输入轴 输入联轴器连接键: 8 7 38 中间轴 大齿轮连接键: 10 8 28 蜗杆轴 大齿轮连 接键: 12 8 39 蜗轮轴 输出联轴器连接键: 14 9 40 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 23 蜗轮连接键: 18 11 56 上述各键 材料 均 为 输入轴上只有一个键连接,联轴器链接键: 8 7 38。圆头普通平键,材料 用压应力 p =120 强度计算公式 102 3 pp 公式( 22) 公式中数据 1T = m k=l= 38 d=24 以 p=为p p所以满足强度要求。 中间轴上只有一个键连接,联轴器链接键: 10 8 28。圆头普通平键,材料 用压应力 p =120 数据 2T =m k=4mm l= 28 d=34 上述数据代入公式( 22)中 得 p=为p p所以满足强度要求。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 24 蜗杆轴上只有一个键连接,联轴器链接键: 12 8 39。圆头普通平键,材
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