【某糖果包装机的传动系统设计案例分析4300字】

某糖果包装机的传动系统设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u27506某糖果包装机的传动系统设计案例分析 123471.1糖果包装机传动机构图 1304371.2选择电动机的标准 2275751.2.1机械特性 2233441.2.2转速 2192481.2.3运行经济性 218861.4带轮的设计 361341.4.1优点以及缺点 365781.4.2带轮设计要求 4125791.4.3带轮具体计算 4121171.5链轮设计 8224961.5.1链传动优缺点 8252871.5.2链轮基本参数设计 8109231.6齿轮的设计 10303721.6.1齿轮材料 10203431.6.2分配轴上螺旋齿轮的尺寸计算 11224531.6.3机械手及送糖轴上的螺旋齿轮的尺寸计算 12276541.6.4标准直齿齿轮副设计表 121.1糖果包装机传动机构图其传动系统如下图1.1所示。图1.1包装机传动机构图1-电动机2-带传动部分3-链轮部分4-分配轴手轮5-顶糖凸轮6-剪纸刀凸轮 7-拨糖机构凸轮8-抄纸板凸轮9-接糖杆凸轮10-钳糖机械手11-拨糖杆12-槽轮机构13-接糖机构14-顶糖机构15-送糖盘16-齿轮副17-供纸部件链轮18-螺旋齿轮副19-分配轴1.2选择电动机的标准选择合理类型的电机，对的高效工作、可靠性、安全性、装置工作节能以及降低设备成本至关重要，其中转速带工作的主要部分，效率可能直接影响电机的工作效率。必须考虑工作条件、负载特性、生产技术、电源等，根据负载要求选择电机类型，并满足以下要求:1.2.1机械特性电机本身的工作机械特性还必须能够与该工作机械类型的基本机械特性达到适当程度匹配,如该电机类型特性所能决定,装置必须是比较稳定的。电机输入的额定开始输出转矩、最大工作转矩、牵引转矩应能够充分满足一般工作机械强度的要求。1.2.2转速电动机定子转速的各种设计转速都可完全满足现代多种传动工作机械要求,其转子额定最高工作静定转速、转速变化率、稳静等速、调速、变速阻尼系数等电动机各种关键性能技术指标等均已经较接近能满足全面并适应所有现代各种工作机械的实际动态运行性能要求。1.2.3运行经济性考虑到了整个电动机和驱动电器系统能耗成本的整体降低水平和对电动机的总成本降低中对于电动机类型的优化选择,根据能量利用率高低选择出了各种效率水平高低不同的电动机类型。对于年运行总时间过短、运行总时间很短的机器,发动机效率提升不会在短期内对机器总运行能耗值产生太重大变化,因此请注意发动机效率。1.3电动机的选择因为设计中涉及的都是低速轻载荷工作条件翻阅《机械设计手册》粗选电机额定转速n=1440r/min，额定功率p=0.4kw校核电机功率：P机械手轴其中F是凸轮部分所承受的力：F=12.47N根据设计过程中的计算所得出V为凸轮接触点的线速度：V=2×π×r×n/60旋转速度n=60r/min接触点半径r=0.095m则V=0.5966m/s所以P机械手轴电机要求功率P需=翻阅《机械工程手册》η带为0.90~0.94取ηη链为0.95~0.97取ηη槽轮为0.88~0.98取ηη螺旋齿轮为0.96~0.99取η所以P需=96W<P所以选用电机功率为0.4kw，转速为1400r/min其型号为AZ3-7114P1.4带轮的设计1.4.1优点以及缺点带轮传动的优点是：可用于传动两轴心之间和中心位置距离差较大物体的机械转动V带机构等;该V带系统具有高弹性特征,可适当减轻缓冲击力矩和抗振动,可使传动较平稳,且运行噪音很小等;技术参数遇到电机过载起动时,V带也会缠绕在齿轮套上产生打滑,可用来防止齿轮其它重要零件遭受损坏与机械损伤现象。因为在运行时打滑,从而无法保证正确的传动比;它的外廊宽度很大,传动效能低下;但一般传动效果约为百分之九十~百分之九十七;而因为传动带要同时张紧,所以轴承和轴承载能力也很大。(1)根据传动的要求以及实际工作的情况所选择的:带轮的i（2）带传动的功率：N=0.4KW（3）大论和小轮的旋转速度各自为：n大n小1.4.2带轮设计要求设计带轮时，必须使用其设计和构造。了解V带设计的数据：V带轮转速、动力传递、工作环境和外形尺寸等。（1）带轮型别、带的尺寸、所需带的根数选用V带；带的需求根数完全是由设计计算所得（2）带轮具体尺寸、带轮材料以及带轮的结构；（3）中心距A；（4）施加于旋转轴上的力R；1.4.3带轮具体计算（1）确定计算功率NNj=N×其中,N为机器的名义输出功率(千瓦);N=0.4千瓦;Kg即为工作状态系数:翻阅《专用机床设计与制造》由于每天工作时间超过十六小时所以取Kg=1.3所以N（2）选定三角带型别合理地选带根非常关键。根据计算Nj小轮转速为1400r/min所以选用O型带。（3）选用大轮以及小轮的直径根据需要取D1为了实现所需要的传动比1/4.4所以直接取D2（4）计算V带的速度VV=π×D1×公式中D1主要分配轴的旋转速度120转每分钟，I链即n1于是V=5.03m/s（5）设计计算带的中心距A，带的具体长度L所以,V带最初选择的中央距为A因此,最初选择的中心距A00.7（D1+D2）≤A0≤2（D其中：当分配轴的旋转速度为120转每分钟的时候大轮尺寸D1小轮尺寸D所以256.725mm≤A0直接选择A0Lp0=2A0+π×（D1+D2）/2+（D1所以计算出Lp0因为V带型别为O型，Lp0LP=1508mmLA≈A0（6）计算小轮包角a小轮包角可按下式推算:a2≈180°-（D1-D2）×因为a2所以符合包角要求。（7）设计计算V带根数ZZ≥NJ/[（N0+∆N其中：NJ为传递过程中所需要的计算功率：NJ=0.52kwN0为当包角a由于选择V带的型号是O型带所以大轮D1根据计算直接取N0∆N计算出的直为：∆N=（Ki×其中：Kω由于V带的型号为O型带，所以直接取Kω=0.29×n用来表达小带轮的旋转速度：所以小带轮的转速为n=1400转每分钟Ki为传动比系数：则∆Kl因为Li=1250mm所以可以直接取KKa就是小带轮的因为小带轮的包角a2所以在这可以直接取KaK为强力层材料系数,所以取K=1.33于是带的具体根数为Z≥0.7658根据上述计算所以取Z=1（8）确定V带预紧力T较合适的预紧机构力矩,应按下式算出:T0=9.8×[51×Nj（2.5-Ka）/（V×Z其中：q为V带每米的重量（N/米）q=0.588（N/米）Nj由前面计算的NjKa为包角系数：KV为带速：n分配轴=120r/min，又因为i所以n大轮所以v=n大轮×π×Z为带数：由前面给定Z=1所以T0（9）求压轴力R=2T0×Z×sin（其中预紧力T0根数Z=1包角a2所以轴上压力R=181.52N1.5链轮设计1.5.1链传动优缺点链传动优点：可在高温、高湿、高污染等不利环境下工作；与齿轮传动相比，具有更高的性能；它必须是抗拉强度。用于轴的压力小；有了它，链条就得以正常运作；当功能相似时，传输间隙非常小。制造和安装在链条上并不高。链条传动具有以下缺点：仅用于当量极点的传输；佩戴后齿轮容易交叉；链条的快速传动与电流传动并不总是一致，运行时平衡性差，产生噪音。1.5.2链轮基本参数设计（1）链传动的失效形式：a.链经过长期工作所产生的疲劳破坏；b.链条铰链经过长期工作产生的磨损；c.链条铰链于链轮之间长期摩擦所产生的的胶合；d.链条特殊工作过程中由于意外产生的静力拉断。（2）选择链轮的具体齿数及传动比手盘轮也就是分配动力的主轴每分钟旋转速度大概为120r/min,根据要求所以大链轮部分的旋转速度也要于分配轴保持一致。根据分配的传动比i链具体工作要求是12.67如果这样的话小链轮的旋转速度综上所述所以直接取小链轮的直径D1由于要满足要求的传动比i链为12.67所以小带轮的旋转速度v1=πD1×根据所学的《机械设计》（第七版）表9-8得：一般Z1≥17取Z1=19则（3）确定计算功率PPca=KKAKAP为传递的功率：P=p翻阅《机械课程设计》表2-4得：η带所以P=0.4×0.96=0.384千瓦所以Pca（4）确定许用传递功率P根据功率以及大带轮转速选择节距链上齿轮的最小节距系数为其p值变化的幅大小,反映的出反映了整个传动链条结构形式和在主链轮齿面上的各个相互啮合的部分尺寸值变化的相对幅度大小。在运动速率为一定常数的实际情况,要求下链齿上齿轮的最大节距值也就越是要大,承载的传动负荷能力也要明显地越要高,因而其对整个传动链齿轮构造的磨多边形效应破坏作用就也就要愈要明显且急剧的增加,因而由此产生的震动、撞击、噪声和损失效应也就要越要显严重。所以,在考虑设计传动系统结构时为尽量保证速度和使齿轮链式传动机循环的寿命长,应先考虑设计和选用具有最大小节距系数要求的单联排链。当速度系数较高、功率比变化量过大时,采用具有最大小节距系数要求的多联排链。经济结构的考虑上也要特别考虑,如果中心节点间距要相对偏小、齿轮比小时,则选取单中心分节距要求的多联排链即可;但如果考虑中心节点间距可能过大、齿轮比小时,则选择较大节距层次单排序链。P0=Pca/（其中：KZ翻阅《机械设计》）得：KZ=（Z1KZ翻阅《机械设计》得：取链数LPKL=（LP翻阅《机械设计》得：KP=1所以P（5）链传动的中心距a和链节数L中心距a0=（30~50）p粗取aLP=2a0p+（Z1+Z2）所以LP=2×40+35+26圆整得：LPa=p×{Lp−（（Z2−Z1）2其中：直接取链节距P=9.525由计算得出a=405mm(6)设计计算出链传动的速度v，选择润滑的方式v=由v=0.959m/s和链的型号可知应该使用滴油润滑。（7）求压轴力F链传动压轴力F可近似取为：FP≈KFe为链传递的有效圆周力Fe=1000pVKF因为是垂直传动，所以取KF所以FP1.6齿轮的设计1.6.1齿轮材料机械手的动力和输出输出均为斜齿轮斜齿轮机械传动机构的结构失效形式的分析结果可知,设计制造斜齿轮机械精密传动结构形式齿轮的传动结构时候,应该考虑要求如何使齿轮其齿面具强度要达到比较高的要求高要求的必须有抗径向磨损、抗径向点蚀、抗径向胶合磨损力齿根强度也同样要能具备较高强度等级要求的有抗纵向折断变形能力。齿面要硬,齿锥芯质也要比较硬比较韧。齿轮材质的选用:40Cr调质钢调质为240~270HB,用淬火处理的齿面得是45~50HRC1.6.2分配轴上螺旋齿轮的尺寸计算图3-2轴空间布置图由上图可以看出其中六槽槽轮，传动比1:3送糖盘机构的螺旋齿轮，传动比1:2机械手机构螺旋齿轮，传动比1:2。凸轮组箱体部分的螺旋齿轮，传动比1:6根据所学的《机械设计手册》取得小螺旋齿轮齿数Z1分度圆直径，d1=m×Z1分度圆直径，d2又查阅所学的课本《机械设计手册》由于两轴之间的交错角Σ=90°所以却β1=45°，β2于则中心距a1=（1.6.3机械手及送糖轴上的螺旋齿轮的尺寸计算图中：这两对齿轮的形状相同；其传动比i也相同都为1/2图3-3螺旋齿轮根