一體化茶葉真空包裝機(jī)設(shè)計(jì)[畢業(yè)論文 送全套CAD圖紙]

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一體化茶葉真空包裝機(jī)設(shè)計(jì)摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們生活水平的提高，我國茶葉發(fā)展迅猛，在這種情況下給我們茶葉包裝機(jī)一個自我發(fā)展的機(jī)會。面對火熱的夏天，茶葉的銷量如火如荼，而隨之而來卻面臨著茶葉存放問題，茶葉的包裝越發(fā)顯得重要。隨著時(shí)間的推移，那些不利于茶葉存放的包裝必將被市場所淘汰，而茶葉真空包裝機(jī)作為茶葉的好幫手，幫助茶葉解決其存放問題。關(guān)鍵字：茶葉真空包裝機(jī)；發(fā)展；結(jié)構(gòu)；原理；IThorn roller steel needle cloth automatically wrap device designAbstractWith the development of economy and the improvement of people's living standards, the rapid development of tea in China, in this case to give us tea packing machine a self - show opportunity. In the face of fiery summer, tea sales in full swing, and the attendant is faced with the problem of storage of tea, tea packaging is increasingly important. Over time, those who are not conducive to the storage of tea packaging will be eliminated by the market, and tea vacuum packaging machine as a good helper to help tea to solve their problems.Keywords: Tea vacuum packaging machine; development; structure; principle;II目 錄摘 要 .IAbstract II1 緒論 12.1 茶葉真空包裝機(jī)的研究現(xiàn)狀 .12.2 茶葉真空包裝機(jī)的發(fā)展趨勢 .22 茶葉真空包裝機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 42.1 總體結(jié)構(gòu)方案的確定 .42.2 工作原理分析 .52.3 裝置的結(jié)構(gòu)組成 .52.4 電機(jī)選用計(jì)算 .52.5 鏈傳動設(shè)計(jì)與校核 .72.5.1 傳動比確定 72.5.2 第一組鏈輪傳動設(shè)計(jì)校核 72.5.3 第二組鏈輪傳動設(shè)計(jì)及校核 112.5.4 第一組鏈輪傳動的校核 162.5.5 第二組鏈輪傳動設(shè)計(jì)及校核 172.6 減速器的設(shè)計(jì)選型 .182.7 V 帶的傳動 .39第 3 章 軸鍵的設(shè)計(jì)和軸承的設(shè)計(jì)校核 423.1 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .423.1.1 軸的設(shè)計(jì) 423.1.2 軸的失效形式 423.1.3 軸的材料 423.1.4 軸的強(qiáng)度校核 433.1.5 軸的固定 463.2 鍵的選擇 .463.3 鍵聯(lián)結(jié)強(qiáng)度計(jì)算 .473.3.1 主動軸上鍵的強(qiáng)度校核 483.3.2 從動軸鍵的強(qiáng)度校核 483.4 軸承選擇與校核 .483.4.1 軸承的分類 483.4.2 滾動軸承及類型 493.4.3 滾動軸承的失效形式 493.4.4 軸承的選擇計(jì)算 503.4.5 校核Ⅱ軸軸承是否滿足工作要求 513.5 軸承的潤滑 .52結(jié) 論 54致 謝 55參考文獻(xiàn) 56IIIIV0了解詳細(xì)圖紙 可咨詢摳 4149516051 緒論茶葉真空包裝機(jī)以塑料復(fù)合薄膜或塑料鋁箔復(fù)合薄膜為包裝材料,專為茶葉成型包裝而設(shè)計(jì)的,對其它小型包裝物亦能進(jìn)行真空包裝;有效地防止物品腐敗變質(zhì),達(dá)到保質(zhì)、保鮮、保味、保色的功能,延長產(chǎn)品的儲存期限。茶葉真空包裝機(jī)以塑料復(fù)合薄膜或塑料鋁箔復(fù)合膜為包裝材料,對各種茶葉，紅茶、綠茶、鐵觀音、普洱、大紅袍等，儀器藥品,糧 食.果品.醬菜,果脯,水產(chǎn)品,土特產(chǎn),化工原料,電子元件 及軍用品等。不論是固體,粉狀,糊狀或液體均可進(jìn)行真空熱封包裝.由于袋內(nèi)真空度高,可有效的防止脂類品氧化和好氧性細(xì)菌繁殖而引起的物品腐敗和變質(zhì),達(dá)到保質(zhì),保鮮,保味,保色的功能,延長產(chǎn)品(商品)的儲存期限,同時(shí)對某些松軟的物品,經(jīng)過真空包裝后縮小包裝體積,便于運(yùn)輸和儲存。2.1 茶葉真空包裝機(jī)的研究現(xiàn)狀1、銷售包裝的包裝材料方面我國主要用塑料編織袋、復(fù)合塑料袋作為包裝容器，而這些包裝袋在運(yùn)輸、裝卸、零售等環(huán)節(jié)存在諸多問題需要解決。使用塑料編織袋來包裝茶葉，浪費(fèi)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，一般只能用 1-2 次，相對成本較高。且包裝方式簡單，開封后難以再封，不利于較長時(shí)間的保存，蟲害、霉變現(xiàn)象較為嚴(yán)重。包裝材料防潮性差、阻隔性差，茶葉易氧化霉變。塑料復(fù)合袋是由高阻隔性包裝材料復(fù)合而成，在一定程度上可以解決茶葉的防霉、防蟲、保鮮問題，但后處理較難，由于不易降解，使用也受到一定的制約。2、國內(nèi)銷售包裝的兩種包裝技術(shù)一種為普通包裝，利用聚丙烯塑料編織袋對茶葉進(jìn)行包裝，包裝過程中不施加任何保鮮技術(shù)，這種包裝對茶葉的防蟲、防霉及保鮮的效果差；另外一種用真空包裝技術(shù)對包裝袋進(jìn)行抽真空，真空包裝技術(shù)對茶葉的儲存有較好的保鮮作用，但由于茶葉自身的形狀以及真空度的選擇不合適，目前茶葉真空包裝選用的真空度一般在-0．07～-0．09kPa 之間，只要真空度在這個范圍內(nèi)，出廠都為合格的產(chǎn)品。由于真空度較大，包裝材料緊緊包裹茶葉，由于茶葉兩端較尖，包裝袋很容易被米粒扎破，形成針孔，這樣包裝袋就會漏氣，造成真空包裝失效。有試驗(yàn)表明，抽氣真1空度為-0．09MPa 的茶葉包裝袋，靜止放置，不堆垛，在 20 天之內(nèi)包裝袋的破漏率為16％，所以高真空度必然造成高破袋率。另外包裝袋在流通過程中袋與袋之間的摩擦、碰撞和跌落也很容易造成破袋。據(jù)統(tǒng)計(jì)真空包裝在流通過程中的破袋率達(dá)到 30％。由于真空包裝的問題造成了茶葉的浪費(fèi)，給消費(fèi)者和企業(yè)都帶來了損失和麻煩。所以在對茶葉進(jìn)行保鮮包裝的同時(shí)要和流通環(huán)境結(jié)合起來，這樣才能取得良好的效果。2.2 茶葉真空包裝機(jī)的發(fā)展趨勢真空包裝技術(shù)起源于 20 世紀(jì) 40 年代。自 1950 年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功地應(yīng)用于商品包裝以來，真空包裝機(jī)便得到迅速的發(fā)展，其技術(shù)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在高生產(chǎn)率、自動化、單機(jī)多功能、組成生產(chǎn)線、采用相關(guān)新技術(shù)這五個方面。 高生產(chǎn)率。真空包裝機(jī)的生產(chǎn)率已從每分鐘數(shù)件發(fā)展到數(shù) 10 件，熱成型－充填－封口機(jī)的生產(chǎn)率可達(dá) 500 件/分鐘以上。 采用相關(guān)新技術(shù)。在包裝方法上大量采用充氣包裝取代真空包裝，將充氣成分、包裝材料與充氣包裝機(jī)三方面的研究緊密結(jié)合起來；在控制技術(shù)上，更多地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)；在封口方面應(yīng)用熱管和冷封口技術(shù)，也可以將先進(jìn)的裝置直接安裝在真空包裝機(jī)上，如裝上計(jì)算機(jī)控制的粗粒物料高精度組合秤；在旋轉(zhuǎn)或真空包裝機(jī)上，應(yīng)用先進(jìn)高速的圓弧面凸輪分度機(jī)械等。生產(chǎn)自動化：真空包裝機(jī)的自動化不僅提高了生產(chǎn)效率，而且具有安全衛(wèi)生的優(yōu)點(diǎn)。日本某公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)真空室式包裝機(jī)，是一種自動化程度相當(dāng)高的多工位包裝機(jī)。該機(jī)有充填和抽真空 2 個轉(zhuǎn)臺，充填轉(zhuǎn)臺有 6 個工位，完成供袋、投料、注液預(yù)封口，并將包裝件送至抽真空轉(zhuǎn)臺；抽真空轉(zhuǎn)臺有 12 個工位（真空室），完成抽真空和封口、成品輸出等工序，生產(chǎn)效率可達(dá) 40 袋／分，主要用于包裝軟罐頭類食品。組配生產(chǎn)線：當(dāng)需要的功能越來越多時(shí)，將所有的功能集中在一個單機(jī)上會使結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，操作維修也不方便。這時(shí)可把功能不同、效率相匹配的幾種機(jī)器組合成功能較齊全的生產(chǎn)線，來完成更為復(fù)雜的包裝工序。如法國某公司研制的鮮魚真空包裝生產(chǎn)線，紡織真空包裝系統(tǒng)等機(jī)型均屬于這一型。中國工博會科技論壇連續(xù) 11 年聚焦標(biāo)準(zhǔn)化，今年與會專家、實(shí)業(yè)家圍繞著“綠色包裝”主命題，就涉及包裝材料、運(yùn)輸、有害物質(zhì)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)等話題展開深入探討。國家發(fā)改委副巡視員趙鵬高介紹，目前我國大中城市的包裝廢棄物體積占城市固體廢棄物2全部的近二分之一、重量的三分之一，推行綠色包裝、減少包裝物帶來的污染已成為重大而緊迫的課題?！皹?biāo)準(zhǔn)內(nèi)容不盡合理和完善；標(biāo)準(zhǔn)之間不夠協(xié)調(diào)、缺乏系統(tǒng)性；重形式、可操作性差”。 世界包裝組織亞洲包裝中心總裁金祥佐認(rèn)為，“中國未來要成為真正的全球包裝產(chǎn)業(yè)中心，推動產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，必須要提高中國在世界包裝界的話語權(quán)和規(guī)則制定權(quán)”。研討會傳遞出一個業(yè)界公認(rèn)的信息，中國包裝業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平的現(xiàn)狀，已不能適應(yīng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的實(shí)際需求，而實(shí)現(xiàn)包裝由“大”到“強(qiáng)”，亟需提升全行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。金祥佐透露，我國正規(guī)劃建設(shè)“世界包裝產(chǎn)業(yè)中心”，建設(shè)世包總部、軍民融合發(fā)展、科教研發(fā)、商貿(mào)物流、文化創(chuàng)意、包裝裝備、包裝新材料、農(nóng)產(chǎn)品加工包裝等重點(diǎn)基地；實(shí)施世包研究院、世包大學(xué)、高端包裝制品、先進(jìn)包裝裝備、包裝新材料等 18 個重點(diǎn)項(xiàng)目，其中由世界包裝中心集團(tuán)牽頭的“世界包裝產(chǎn)業(yè)中心”將聯(lián)合民企、外企和國企共同投資，面向全球招商，預(yù)計(jì)投資規(guī)模超過 1200 億元。32 茶葉真空包裝機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 總體結(jié)構(gòu)方案的確定茶葉真空包裝機(jī)主要由供料機(jī)構(gòu)、抽真空機(jī)構(gòu)、熱封機(jī)構(gòu)、傳動裝置出料裝置等組成。茶葉真空包裝機(jī)結(jié)構(gòu)件圖如圖 2-1 所示：圖 2-1 結(jié)構(gòu)簡圖42.2 工作原理分析工作原理：散裝茶葉裝與料斗內(nèi)，供料機(jī)構(gòu)控制每一袋茶葉的份量，通過錐斗裝袋，裝好茶葉的袋通過抽真空裝置和熱封裝置，完成對茶葉的整體包裝，后通過成品出料口留出。2.3 裝置的結(jié)構(gòu)組成1.供料機(jī)構(gòu)：提供等量的茶葉用于裝入包裝袋；2.抽真空機(jī)構(gòu)：裝好的茶葉袋需要抽真空，次機(jī)構(gòu)將茶葉袋抽為真空，為下一步熱封做準(zhǔn)備；3.熱封機(jī)構(gòu)：為防止茶葉包裝袋漏氣而受潮發(fā)霉，抽真空后的茶葉袋用熱封封好口，為茶葉的長久保存提供必要的條件；4.傳動裝置：茶葉真空包裝機(jī)整機(jī)的運(yùn)作需要一個動力源以及傳動裝置，保證各工位能有效的工作。5.出料裝置：包裝好，熱封好的茶葉袋通過出料裝置推出包裝機(jī)。2.4 電機(jī)選用計(jì)算電動機(jī)所需功率 P0 按下式計(jì)算：awP??0式中， —工作機(jī)械所需要的功率，KW；—從電動機(jī)到工作機(jī)械間各運(yùn)動副的總機(jī)械效率。a根據(jù)機(jī)構(gòu)的布置由已知條件傳動機(jī)構(gòu)承受 10 公斤力，即 100N，由于傳動機(jī)構(gòu)還摩擦力 f 和自身重力分量 F1，重力如圖5由已知條件得出傳動機(jī)構(gòu)總的載荷為 F=f+F1+1000則工作機(jī)有效功率為：P=F×V=0.063KW由已知條件得電動機(jī)有效功率 ，式中 為系統(tǒng)總的傳動效率。/dP??電動機(jī)到傳動機(jī)構(gòu)總傳動效率261345?查表： ， ， ， =0.99， =0.961??????97.028.3代入上式： .所以電動機(jī)的有效功率 /.07dPKW??所選電動機(jī)的額定功率須滿足 。ed?根據(jù)已知條件傳動的轉(zhuǎn)動速度為： 1wnvzp??????式中 為節(jié)距，取 =1p/wrmi???選取電動機(jī)型號為 Y2-90S-8，同步轉(zhuǎn)速為 750 ,對應(yīng)額定功率為 0.37KW，/rmi?外伸軸直徑 12mm方案 電動機(jī)型號額定功率（KW）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（ r/min）總傳動比i1 Y2-90S-8 0.37 750 700 5062.5 鏈傳動設(shè)計(jì)與校核2.5.1 傳動比確定地輪軸的轉(zhuǎn)速min/76.4/9.021r2Vrsrn????地地故14.376.51地驅(qū) 動ni排料輪的轉(zhuǎn)速根據(jù)《機(jī)械工程手冊》第 11 卷 65 篇機(jī)械 P65-45 ZUnxmp?60?已知 V=3.6km/h=1m/sin/2564.016rnxmp??故 9.72?排地i2.5.2 第一組鏈輪傳動設(shè)計(jì)校核已知條件：傳遞的功率 kwp8.0%981???主、從動軸的轉(zhuǎn)速 min/5rn驅(qū) 動主76.4?地從傳動比： 13i選擇鏈輪齒數(shù)7由于轉(zhuǎn)速很慢，假定鏈條的速度為 ，查表初選小鏈輪齒數(shù) 。0.5~3/vms?17Z?表 5-1 小鏈輪齒數(shù) Z 的選擇鏈速 /()vms0.5388?25?齒數(shù) 1Z17?21?25?3?摘自參考書[5]P177 表 9-8所以大鏈輪的齒數(shù)： 取38.54.12???iZ2?Z設(shè)計(jì)功率dp參考書[5]P178 表 9-9 的工作情況系數(shù) 1AK故 10.8dAPKW????確定鏈條鏈節(jié)數(shù)pL初定中心距為 30 ，則鏈節(jié)數(shù)2.9730)14.275(130212????ppaZZaLp ?為了避免使用過渡鏈節(jié)，取 =98pL確定鏈條節(jié)距單排鏈條傳遞的功率 0PPZdK?其中 ------小鏈輪齒數(shù)系數(shù)ZK------排數(shù)系數(shù) P由參考書[6]P12-104 表 12-2-4 得到 0.87Z?表 12-2-5 得到 1PK故 0.80.971PW??根據(jù) 和 由圖 12-2-2 得到“08B”01n由參考書[6]P12-101 表 12-2-1 查得812.7pm?18.5dm?驗(yàn)算小鏈輪轂孔最大許用直徑 axk由參考書[6]P168 表 9-4 查得 34dm?變速器的輸出軸的直徑 1故小鏈輪符合要求maxkd?初定中心距 0)](2[2110ZLpf???由參考書[1]P180 查的中心距計(jì)算系數(shù) =0.244421f則 ma 9.384]7598[7.4.0 ???取 =385mm中心距減少量aa54.1~7.0385)4.0~2.(????實(shí)際中心距： m6.3.8)(' ?鏈條長度 L：Pp25.10791???鏈條速度：sn/4.066Z驅(qū) 動?有效圓周力NPFt 8.15.01??作用在軸上面的力 NFKeAp 78.1~702.3)2~(?鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸1）分度圓直徑 dmZp691780sin.2i??小 mZpd235180sin7.i??大2）齒頂圓直徑 max1.5dpd??in6()Z?9查的 08B 滾子鏈 =8.51mm 1d小鏈輪齒頂圓直徑的確定 max69.25.78d????3in1.6()2.517a2?取 5adm小大鏈輪齒頂圓直徑的確定 max2317851????06in.()2.5ad2.8?取 7am大3）分度圓弦齒高 ahmax 10.8(.625).5hpdZ???in1小鏈輪分度圓弦齒高 的確定ahmax0.8(.625).758.11h????4.in(.)a210?取 3ahm小大鏈輪分度圓弦齒高 的確定ahmax0.8(.625)1.758.1????3.8710min0.5(12.78)ah???取 3a大4）齒根圓直徑 的確定fd1698.50.49f m???小231.f ?大確定最大軸凸緣直徑 gd76.04.18cot20?hZpdg小鏈輪最大軸凸緣直徑 mg89.54.81.17ct.20????小大鏈輪最大軸的凸緣直徑dg20976.0814.510cot7.????大2.5.3 第二組鏈輪傳動設(shè)計(jì)及校核已知條件：由于鏈輪傳動的效率很高，忽略不計(jì)，所以此組鏈輪傳遞的功率0.8PKW?主、從動軸的轉(zhuǎn)速 147.6/minnr?地25窩傳動比 43.1.9Zin?地窩選擇鏈輪齒數(shù)初選小鏈輪齒數(shù)為 ，315?故大鏈輪齒數(shù) 4.928.Zi?11選取大鏈輪齒數(shù) 429Z?設(shè)計(jì)功率 dP由表 9-9 查得工作情況系數(shù) 1AK故 10.8dAW????確定鏈條鏈節(jié)數(shù)初定中心距 則鏈節(jié)數(shù)pa3016.8230)14.259(52121????ppaZZLp ?初取 節(jié)pL確定鏈條的節(jié)距單排鏈條傳遞的功率 0PdZPK?其中 ------小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Z------排數(shù)系數(shù) P由參考書[6]P12-104 表 12-2-4 得到 0.75Z?表 12-2-5 得到 1PK故 0.8751PW???鏈條節(jié)距 根據(jù) 和 由圖 12-2-2 得到“12B”pn由參考書[6]P12-101 表 12-2-1 查得m05.19?07.12?d驗(yàn)算小鏈輪轂孔最大許用直徑 maxk由參考書[5]P168 表 9-4 查得 61d?地輪軸的直徑待定保證 故小鏈輪符合要求maxkd?12最大中心距 0a)](2[2110ZLpf???由參考書[1]P180 查的中心距計(jì)算系數(shù) =0.249311f則 ma568]98[05.943.0 ???取 =568mm考慮到投料機(jī)體積小巧，選取中心距為 472mm。最終鏈條鏈節(jié)數(shù) 5.7147209.15).32(9042210????apZZpaL?最終取鏈節(jié)數(shù)為 72 節(jié)中心距減少量 maa8.1~94.072).0~2.(????實(shí)際中心距： m1.456.471)(' ?鏈條長度 L：Pp37.092???鏈條速度：sn/2.0165416Z?驅(qū) 動?有效圓周力NPFt 8.372.00??作用在軸上面的力 FKeAp 50~46)15~(?鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸（根據(jù)參考書[5]P167 表 9-3 計(jì)算）1）分度圓直徑 dmZpd91580sin.si0??小13mZpd1762980sin5.1si0??大2）齒頂圓直徑 1max5.dpd???in)6(Z小鏈輪齒頂圓直徑的確定 mda74.10207.125.9x????a98.507.125.)6.(in取 da?小大鏈輪齒頂圓直徑的確定 ma74.1807.125.96x???da92. ).(in?取 a184大3）分度圓弦齒高 h1max5.0).625.0(dpZh???1in小鏈輪分度圓弦齒高 的確定ahmha89.607.125.)15.02(x????a4.3)7.(in?取 ha5小大鏈輪分度圓弦齒高 的確定ah14mha4.607.125.9)28.05(x????ha9.3)07.15.(0in?取 a?大4）齒根圓直徑 的確定fdmf 93.780.129??小f 6?小確定最大軸凸緣直徑 gd76.04.18cot20?hZpdg小鏈輪最大軸凸緣直徑mg72.13.15ct0.90???小大鏈輪最大軸的凸緣直徑dg62.15776.0134.980cot????大（4）鏈輪傳動的校核在低速（ ）重載鏈傳動中，鏈條的靜強(qiáng)度占主要地位。0./vms?鏈條靜強(qiáng)度計(jì)算式：pfctAnFKQn???式中 ------靜強(qiáng)度安全系數(shù)；-------鏈條極限拉伸載荷,見表 12-2-1；，------有限圓周力，N；tF------離心力引起的力，N， ；c2cFqv?------鏈條質(zhì)量， ，見表 12-2-9；q/kgm15maf70.~85.3385)02.~1.()21(???------鏈條速度， ；v/ms------懸垂力，在 和 二者中取大值者fF'fF'f'10ffKqa?'(sin)ffF??------系數(shù)，見圖 12-2-3；f------鏈傳動中心距，mm;a------兩輪中心連線對水平面傾角；?------許用安全系數(shù)，pn4~8pn?2.5.4 第一組鏈輪傳動的校核查參考書【6】P12-102 見表 12-2-1 得：17.80QkN?查參考書【6】P12-108 見表 12-2-9 得： 0.6/qkgm?故2.6(54).7cF?取 0?0sin9垂度取 f查參考書【6】P12-108 圖 12-2-3，根據(jù) 和 選取f?1fK?由于 ，所以sin0.98??'fF?'f'()6.240.71fFN??4.tN?78021.15.7pnn????故鏈輪符合要求16maf84.1~2.7742)0.~.()0(???2.5.5 第二組鏈輪傳動設(shè)計(jì)及校核查參考書【6】P12-102 見表 12-2-1 得： 60QkN?查參考書【6】P12-108 見表 12-2-9 得： 2.6/qkgm? 故 2.(3).4cF? 取 04?sin6 垂度 取 f查參考書[6]P12-108 圖 12-2-3，根據(jù) 和 選取f?7fK?由于 ，所以sin0.64??'fF?'f'(98)21.0.253fFN??3.tN?60181.24.53pnn????故鏈輪符合要求2.6 減速器的設(shè)計(jì)選型減速器是一種有封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪-蝸桿傳動所組成的獨(dú)立部件，常用于動力機(jī)與工作機(jī)作為減速的傳動裝置。由于減速器機(jī)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確可靠。使用維護(hù)簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用很廣。目前國內(nèi)使用的堆垛機(jī)，采用電動機(jī)-制動器-外齒輪減速器-車輪的傳動方式。由于減速器傳動比大，需要多級減速，使得整個減速器機(jī)構(gòu)體積大，重量大，噪音大，效率低。因此本文采用了一種新的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，用異步電動機(jī)直接帶動少齒差減速器。少齒差行星齒輪傳動具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)加工方便、制造成本較低。漸開線少齒差傳動的特點(diǎn)是用普通的漸開線齒輪刀具和齒輪機(jī)床就可以加工齒輪，不需要特殊的刀具17與專用設(shè)備，材料也可采用普通齒輪材料(2)傳動比范圍大，單級傳動比為 10～1000 以上 。(3)結(jié)構(gòu)形式多．應(yīng)用范圍廣。由于其輸入軸與輸出軸可在同一軸線上，也可以不在同一軸線上，所以能適應(yīng)各種機(jī)械的需要。(4)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。由于采用內(nèi)嚙合行星傳動，所以結(jié)構(gòu)緊湊；當(dāng)傳動比相等時(shí)，與同功率的普通圓柱齒輪減速器相比，體積和重量均可減少 1/3～2／3。(5)效率高。當(dāng)傳動比為 10～200 時(shí)，效率為80％～94％。效率隨著傳動比的增加而降低。(6)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、承載能力大。由于是內(nèi)嚙合傳動．兩嚙合輪齒一為凹齒、一為凸齒，兩者的曲率中心在同一方向．曲率半徑義接近相等，因此接觸面積大，使輪齒的接觸強(qiáng)度大為提高：又因采用短齒制．輪齒的彎曲強(qiáng)度也提高了：此外，少齒差傳動時(shí)，不是一對輪齒嚙合，而是 3-9 對輪齒同時(shí)接觸受力．所以運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小，并且在相同的模數(shù)情況下．其傳遞力矩比普通同柱齒輪減速器大。基于以上特點(diǎn)，小到機(jī)器人的關(guān)節(jié)、大到冶金礦山機(jī)械．以及從要求不高的農(nóng)用、食品機(jī)械．到要求較高的印刷和國防工業(yè)都有應(yīng)用實(shí)例。少齒差行星減速器具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊、振動小，噪音低等優(yōu)點(diǎn)，主要用于輕紡、電力、鋼鐵、化工、電工機(jī)械、建筑、起重運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。工作環(huán)境溫度為-40～45oC，低于 0 oC時(shí)，啟動前潤滑油應(yīng)預(yù)熱；高于 45 oC 時(shí)應(yīng)采取降溫措施。（1）減速器類型的選擇為了滿足工作需求和動力機(jī)方便放置，本設(shè)計(jì)選用一級圓錐直齒輪減速器。（2）確定傳動比 i已知電機(jī)動力輸出軸轉(zhuǎn)速為 632r/min，鏈輪軸轉(zhuǎn)速為 1250r/min。故，計(jì)算出傳動比為：i=632/1250=0.506（3）齒輪傳動設(shè)計(jì)①輸入功率 =PηP入式中：聯(lián)軸器效率 η=0.99（查[1]得）=36.8×0.99=36.4kw入主動輪轉(zhuǎn)速 =632r/minn1主動輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 =9.55× / =9.55×106×36.4/632=5.5× N·mmT106入 1 105②選齒輪材料及熱處理方法查[2]P211 表 12.7 主動輪用 40Cr 調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 HB241~286；從動輪用 40Cr 調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 HB241~286。（查[2] P221 表 12.7）③選擇齒寬系數(shù) Ψ d18查[2]P222 表 12.13，選 =0.3Ψ d④選擇齒輪精度查[2]P207 表 12.6 選 7 級精度，估計(jì)節(jié)點(diǎn)圓周速度 V8m/s。⑤選齒輪齒數(shù)=29Z1= i =0.506×29=14.7，取 =1521 Z2(當(dāng)輪齒有輕微根切時(shí)，增大了齒根圓角，對輪齒抗彎強(qiáng)度有利，故工程上允許輪齒產(chǎn)生輕微根切，這時(shí)可取 =14)minμ=29/15=1.93⑥極限應(yīng)力接觸極限應(yīng)力 =1.33HBS+366.7=241×1.33+366.7=687.2N/σ 1limHm2=1.33HBS+366.7=241×1.33+366.7=687.2N/σ 2彎曲極限應(yīng)力 =0.844HBS+377.9=0.844×267+377.9=603.2 N/σ 1liF 2=0.844HBS+377.9=0.844×267+377.9=603.2 N/σ 2m⑦按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)≥d1322R1)][Z()5.0(74HσΨΨ εTKEu?使用系數(shù) =1.0 查【2】P215 表 12.9。KA動載系數(shù) =1.15 查 【2】P216 圖 12.9。v齒間載荷分配系數(shù) 和 :HaFa估計(jì) 100N/mmbAεcos = = =0.8879?12?u193.2cos = = =0.46002.2?19= = =32.66 zv1?1cos879.02= = =32.612246.5=[1.88-3.2( 1.68??? ???cos)]12zv8.036.4?????z7152.75.02. ?????Y43.170.922?KzFH???齒向載荷分布系數(shù) :KFH?和 稱 ）（ 一 輪 懸 臂 ， 一 輪 非 對5.FH?載荷系數(shù): 78.3154.0.29????KFVAFHH??彈性系數(shù) ([2]P221 表 12.12，鋼-鋼)MpazE8.19節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) .2cos2tgH接觸最小安全系數(shù) （[2]P225 表 12.14，一般可靠度）05.1min?S121?YZNSsNHHH 2min2li 2nlim/5.640.1287][ /][221???故將數(shù)據(jù)帶入上式計(jì)算得：≥103.8mmd1計(jì)算模數(shù) m= / =103.8/29=3.58 取 m=4(查 [2]P206 表 12.3)Z20齒輪 1 分度圓直徑 =m =4×29=116mmd1Z驗(yàn)算圓周速度 vmsmnmR/26.3106.98106 .981)5()5.(?????????與原估算相符驗(yàn)算 bFKAεR= z29.6524221 ?????b= R=0.3×65.299=19.6mm Ψ d取 b=20mm NTFmt 16.9852041???= ，與原估算相符。bKAε m/10/.5206. ??⑧校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒寬系數(shù) =b/R=20/65.3=0.306Ψ RmdTKZNNuRHHHE22 324312/5.64][/485 9.1305.7.19.46)(0??? ????????齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求⑨齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒形系數(shù) YF21?，54.2.1?YFF??，(查[2]P247 圖 12.30)21應(yīng)力修正系數(shù) YS21?， 68.121?YS?(查[2]P248 圖 12.31)彎曲最小安全系數(shù) 5.min?SF(查[2]P225 表 12.14)尺寸系數(shù) 0.1Yx(查[2]P232 圖 12.25)需用彎曲應(yīng)力 mSNNFFx 2min2li /48325.1603][][21 ????muZYTKNFNRRSF2 2231/483][ /157.11 )50(????????? mNFSF 2212 /483][/5212 ?????齒根彎曲疲勞強(qiáng)度有較大富余。⑩齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：22185.2304.389.279.h27.389Ld--f65.4m13t 0.13.20.8.arcoscsaro41m~.60.1~4)0.1~4(m6.6520 103.2879.0142cos1694f1ff1s1*1 ????????????????? ????????????根 錐 角頂 錐 角取 ，）（取 ，）（取 ，arctgRrcmbamDhzdfssa小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 409.582.613.176.4h62.13Ld--f58.m13t 06.132.0.4.arcoscsaro5. 5m~0.)1~0)1~0(m4426250 61cos6054f2fff2s22*22??????????????????????????根 錐 角頂 錐 角取 ，）（取 ，（取 ，arctgRrb mamDhdzfssa（4）減速器軸承的選擇與校核①軸承類型的選擇：23圓錐齒輪減速器其軸承上同時(shí)受徑向和軸向聯(lián)合載荷，故輸入軸選用角接觸滾珠軸承；由于輸出軸徑向載荷較大、軸向載荷較小，故可選用深溝滾珠軸承。軸承型號的選擇:角接觸滾珠軸承選 7208AC (GB/T292-94)深溝滾珠軸承選 6206 （GB/T276-94）②校核計(jì)算軸承的工作條件和主要參數(shù)項(xiàng) 目 工作條件和參數(shù)名 稱 角接觸滾珠軸承 深溝滾珠軸承型 號 7208AC 6206基本額定動載荷 Cr35.2KN 19.5KN基本額定靜載荷 r024.5KN 11.5KNe 0.68 0.42X,Y X=1，Y=0 X=0.56，Y=1.04徑 向 載 荷 NrF7.4061?Nr7.23?軸 向 載 荷 a.2381 a.4512載 荷 性 質(zhì) 有強(qiáng)大沖擊轉(zhuǎn) 速 632r/min 1250r/min壽 命 3000~8000h上表中有關(guān)數(shù)據(jù)有[2],[3]差得。輸入軸軸承計(jì)算簡圖輸入軸軸承校核計(jì)算A 軸承的徑向載荷24NFrra 15697.4031???B 軸承的徑向載荷 rrb 38.21A 軸承的附加軸向載荷 NFraS 1067596.08. ???B 軸承的附加軸向載荷 rbS 2348(查 [2]P371 表 18.4) NFFSBSAa 150167243?????軸有向右跑的趨勢，B 軸承承受 力WSBAaW 3724?A 軸承的軸向載荷 NFSAa1067?B 軸承的軸向載荷 NSBWa 3502143??沖擊載荷系數(shù) （查[2]P375 表 18.8）0.fdA 軸承的當(dāng)量動載荷 68.04.105.24670 ????eCFraX=1，Y=0 NYXfPaArdrA 318)067159(2)( ????B 軸承的當(dāng)量動載荷