0002-定量泵式灌裝機設計（全套CAD圖14張+說明書）

0002-定量泵式灌裝機設計（全套CAD圖14張+說明書）,定量,灌裝,設計,全套,cad,14,說明書,仿單 摘要摘要 當前，在制藥包裝機械領域內，小容量液體灌裝機發(fā)展緩慢，在大產量分包裝作業(yè)中，高速灌裝機基本上是進口機器。目前，國內機器可在灌裝計量方式、生產效率、機器的運轉穩(wěn)定性、表面處理、電器元件選型方面進行研發(fā)，消化吸收國外廠家的先進技術，作為重點開發(fā)方向。設備整機設計應簡潔流暢，外部零件光滑，無毛刺，經倒角或圓角處理，便于清潔。灌裝機的工作面應盡可能簡潔或架空，以減少潔凈空氣阻力，提高層流效果。設備應用層流罩罩住，層流罩門開啟應有報警裝置，操作人員在灌裝機工作時，盡量不接觸或者少接觸機器上任何零部件。設備上應有手持開關，可以點動機器，或者聯動機器。在缺塞時整機停機，無瓶不灌裝，電磁振蕩器送塞順暢自如，震蕩功率可調整。主機具無級調速、計數裝置、倒瓶剔除、剔除空瓶功能。可選擇在線秤重功能。在自動控制方面，使用并行總線采集和輸出信號，可編程控制器處理信號，帶通訊接口，通過人機界面監(jiān)測運行狀況，可在線修改運行參數。 現在的高速灌裝機的灌裝運行方式一般是排列成直線式或者是旋轉式跟蹤多頭灌裝，加塞機構一般都采用真空吸塞，直線式加塞，而且主機都可以無級調速。小容量液體灌裝機器還有互換性要求，要求機器在很短的時間內，更換最少的規(guī)格件，就可以使2ml，5ml,7ml, l0ml管制瓶一臺機器上完成灌裝加塞，而直線式灌裝機可以滿足互換性的要求。 目前國內在積極地開發(fā)恒壓控制技術，但這種技術開發(fā)難度大，主要是自動控制技術不成熟，而且開發(fā)研制的前期投入高，開發(fā)人才匾乏，限制了時間壓力法的推廣應用。因此，金屬/陶瓷活塞泵計量灌裝法是目前國內藥機重點開發(fā)的技術，其市場風險較小，也是應重點推廣的技術。本課題在現有定量泵式灌裝機的基礎上，設計出一種更適合小型化妝品企業(yè)食品包裝的定量泵式灌裝機。作者首先針對定量泵式灌裝機的發(fā)展現狀提出了設計方案，其次進行了總體結構設計、典型零件的設計與校核及對軸的加工工藝的概述，最后分析了定量泵式灌裝機的經濟效益。關鍵字：定量泵 灌裝機 壓力灌裝 結構設計 31 AbstractAt present, in the field of pharmaceutical packaging machinery, small volume of liquid filling machine development has been slow and in the production sub -Packaging operations, high-speed filling machine is basically imported machines. At present, the domestic machine can be measured in filling , Production efficiency and stability of the operation of machinery, surface treatment, electrical component selection aspects of research and development, digestion and absorption of foreign advanced technology manufacturers, as a key development direction. Whole machining equipment design should be simple smooth, External components smooth, burr, the chamfering or fillet with easy cleaning. The face should be filling machine May be simple or elevated, to reduce the clean air resistance and improve laminar flow effect. Application equipment laminar flow hood enclosures Live, laminar flow Zhaomen alarm device should be opened, the filling machine operators work, try not to contact or Less contact with any machine parts. Handheld devices should switch, you can move the machines, or linked machine For. Cypriot missing in the stands when whole machine, no bottle is not filling, sending electromagnetic oscillator Cypriot smooth ease, power adjustable shocks. Host a stepless speed regulation, counting devices, inverted bottles removed, remove empty bottles feature. Online weighing the option function. In automatic control, collection and use of parallel bus output signal, the PLC signal processing, interface with communications through the operation of monitoring human-computer interface can be modified on-line operating parameters. On the basis of the fix quantify pump filling machine, the issue designs a fix quantify pump filling for the combination of bottled beer. The author first point out the design program against the research status of the fix quantify pump filling machine, followed by a general structural design, the design and verification of typical components and the outlines of the axis machining process , finally analysis of economic benefits of the fix quantify pump filling machine.Keywords: fix quantify packaging，filling machine, press filling , structural design 目錄 目錄第一章 緒論11.1 研究的背景和意義11.1.1 研究的背景11.1.2 研究的意義11.2 定量泵式灌裝機簡介21.3 本課題研究的主要內容31.4定量泵式灌裝機的特點31.5本課題研究的創(chuàng)新點3第二章 定量泵式灌裝機總體設計52.1 定量泵式灌裝機的設計思想52.2 包裝機整體設計方案的選擇5 2.3定量泵式灌裝機的技術條件52.4 定量泵式灌裝機的總體設計62.4.1 定量泵式灌裝機工藝流程62.4.2 定量泵式灌裝機的進瓶裝置62.4.3 灌裝機的灌裝方式7 2 4.4定量泵式灌裝機灌裝閥的設計72.4.5 定量泵式灌裝機的升瓶裝置82.4.6 定量泵式灌裝機的活塞裝置92.5 定量泵式灌裝機的主要技術參數102.6 定量泵式灌裝機的保護與維修10第三章 定量泵式灌裝機典型零件的設計與校核123.1 電機的選擇123.1.1 輸送裝置電機的選擇123.1.2 傳動裝置的總傳動比133.2帶傳動裝置的設計133.3 齒輪的選擇與校驗143.4 減速器選擇與校驗203.5 鍵的選擇與校驗24第四章 軸的加工工藝29第五章 定量泵式灌裝機社會經濟效益分析26文獻綜述30致 謝31第一章 緒論第一章 緒論1.1 研究的背景和意義1.1.1 研究的背景灌裝機構是用于向容器灌裝液體，使其達到由可截斷該液體的空氣排出孔高度所規(guī)定的液Nil.由于包裝容器形態(tài)、材質、制成方法等的不同，以及產品物理化學性要求的不同，灌裝機構的性能、結構也千差萬別.目前，由于世界啤酒工業(yè)的發(fā)展給液體灌裝機械工業(yè)、企業(yè)帶來了一系列影響，德國、美國、日本、意大利等國液體灌裝工業(yè)、企業(yè)加速發(fā)展對外貿易，向外轉移設備和技術hl.同時研究和應用新技術刺激啤酒工業(yè)設備更新，這樣進一步推進了灌裝機械的發(fā)展，隨之而來各種各樣新型的灌裝機相繼問世.從1902年到1980年，經過近80年發(fā)展，灌裝機已經由機械化進人自動化時代.這兩個技術時代的產品特點，集中體現在液體灌裝機的心臟灌裝閥上.早期的液體灌裝機采用撞塊式機械閥灌裝，由于機械閥效率低、漏損高，液閥演變?yōu)閺椈勺詣涌刂苀81. 1980年以后，電動閥投人使用，隨著自動化程度的提高，整機的傳動系統、液、氣控制系統、送蓋系統者撇了改進.目前，液體灌裝設備正朝高速度、高精度、自動化灌裝方向發(fā)展采用壓力灌裝、電動閥灌裝、微機監(jiān)控灌裝生產線來提高灌裝諫度、精度和自動化程度.1.1.2 研究的意義“包子有餡不在褶上”這句話隨著時代的發(fā)展，已經不再靈驗。越來越多的企業(yè)、客戶開始重視產品的包裝，包裝的好壞將直接影響產品的質量和企業(yè)的經濟效益。據估計，食品包裝材料銷售額將與食品銷售額平行增長，降低包裝重量的負面效應將會被高價值的高分子新材料和低包裝所平衡食品包裝銷售額的增幅可能會比食品還要大。此外，考慮到食品包裝的特殊性，如何解決這些問題，各國的生產企業(yè)都進行了很多嘗試。其中，利用定量泵式灌裝包裝機制造的灌裝包裝取得了很好的效果。變速裝置又可以通過控制步進電機的運行步數而達到精確控制齒輪泵的轉數，從而實現精確計量的目的.其特點是具有極高的計量準確度和較好的重復性，灌裝容量范圍很大，且可方便地任意調整，適應各種大小容器.我國食品包裝機械經過多年的奮斗，取得了長足的進步。但是從整體上看和外國的設備還是存在著很大的差距，如產量不高、運行不穩(wěn)定、零部件標準化低等。面對諸多的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，包括作者在內，我們在提高自身水平的同時，明確今后發(fā)展思路很有必要。1.2 定量泵式灌裝機簡介所謂定量泵式灌裝機即壓力法灌裝機，壓力法灌裝機是利用外部的機械壓力將液體產品充填到包裝容器內部的機器。它適用于灌裝粘稠性物料，例如：牙膏、番茄醬、豆瓣醬、香脂等。全自灌裝-壓蓋-貼標包裝機是近年開發(fā)使用的一種多功能多用途包裝機型，它集灌裝、充填物料、抽真空、充氣、旋蓋、貼標等功能于一體，在一臺機械設備上具備了一條包裝生產線的功能1。對食品生產等使用廠家來說，無需事先制盒或向制盒廠訂購包裝盒，把多個工序集中在一起一次完成?？梢娺@類機型的性能強，適用性廣，包裝形式多樣，可廣泛應用于各種食品、化妝品、藥品等包裝領域。定量泵式灌裝機采用輪盤式灌裝，本機的主運動方向為立式，故占地小，結構緊湊，適于小件多品種產品的生產。1.3 本課題研究的主要內容本課題的主要研究內容是在現有定量泵式灌裝機的基礎上，設計一個結構較為簡單、產品生產效率適中、質量合格定量泵式灌裝機。研究整機的連續(xù)化生產；定量充填器配合完成精確充填。作者具體設計分析了定量泵式灌裝機的傳動系統、瓶子升降機構、灌裝機構、計量活塞機構、送瓶出瓶機構等各個組成部分的結構以及性能特點，最終設計出一種適合高粘度流體灌裝包裝的定量泵式灌裝機。1.4定量泵式灌裝機的發(fā)展趨勢近年來，我國包裝機雖然采用了一些PLC和具有智能控制功能的儀表，但總體來說，大多數還是低水平的機電控制，還沒有帶有數據儲存、采集、修正功能的機器。反觀技術領先國家的包裝產業(yè)發(fā)展，以德國的包裝機械制造廠商和設計部門為例，他們近年為適應客戶多元化、高效率的要求開始著重于：（1）提高流程自動化：每個機械手均由單獨電腦控制，一臺包裝機械為完成復雜的包裝動作，需由多個機械手完成；機械手對材質及厚度具有高分辨能力。（2）努力尋求提高生產率的途徑，降低工藝流程成本。（3）采用連續(xù)工作或多頭工作方式、降低廢品率、提供故障分析系統、使產品生產機械和包裝機械一體化。（4）適應包裝市場變化、注重設備柔性靈活性（量的靈活性、構造靈活性、供貨靈活性）?？v觀國際包裝業(yè)發(fā)展情況，推動包裝業(yè)技術發(fā)展的主要動因有經濟形勢變化、人口結構變化、市場區(qū)別性、消費與市場安全考慮、包裝材料與容器制品的發(fā)展、包裝機械設備進步、數字化技術、電子組合技術等。 今后用戶最希望的包裝機械性能可歸納為：柔性與組合性好；操作速度高；勞工時間少（包括維修、改型）；自動化程度高；可靠性高；占地空間??；節(jié)省資源。 為此，中國包裝機械企業(yè)必須重視采用各種先進技術，努力開發(fā)機械、電子、氣液、生物、光、磁等在包裝中的應用。重點在工作效率、資源利用、節(jié)省資源、高性能上下功夫，淘汰一批高消耗低效率的產品。作為現代制造業(yè)，必須加快產業(yè)的信息化改造。 1.5本課題研究的創(chuàng)新點本課題研究的創(chuàng)新點在于：1、全自動灌裝機有一套嚴格的工藝程序，何時進瓶、出瓶，什么時候灌裝頭上升、下降，什么時候灌裝，灌裝料量多少，進瓶時的傳送帶速度，出瓶時的傳送帶速度，加速時間，減速時間等，都有嚴格的要求。系統不但有高精確度的時間和液位控制，而且還有調速、汽缸進出、升降等功能。2、根據工藝的要求，除了能實現全自動化外，還能實現手動操作。為了滿足上述要求，如果采用常規(guī)的儀表和繼電控制，那么，系統不但復雜、繁瑣，而且可靠性等也相應降低。采用PLC和觸摸屏的有機結合，不僅能有效地解決上述問題，而且在觸摸屏上能顯示灌裝速都通過觸摸屏保存。度、產量，能調整每步工藝之間的時間，系統的可靠性、可操作性、可視性都有了很大的提高。 第二章 定量泵式灌裝機包裝機總體設計第二章 定量泵式灌裝機總體設計2.1 定量泵式灌裝機的設計思想定量泵式灌裝機是現代包裝產業(yè)比較先進、比較理想的包裝設備之一，與其它包裝設備相比，有著許多不可替代的優(yōu)越性。經過灌裝包裝的食品，不僅實現了產品對包裝運輸的基本要求，還具有很高的方便性和適用性，適于再次使用、銷售商儲運及銷售展示等。根據本課題的研究內容和要求,作者綜合考慮了生產的安全性、實用性、經濟性的同時,注重了定量泵式灌裝包裝機器設計的創(chuàng)新,在滿足各方面技術要求的同時,尋求了一種更經濟的設計方法。2.2 定量泵式灌裝機整體設計方案的選擇定量泵式灌裝機包裝機的主要結構包括：加熱機構、成型機構、充填機構、熱合機構、傳動機構、供送機構、電子控制系統等。塑料片材經加熱輥加熱后，隨即被真空成型輥的凹模吸入成型為泡狀，在被冷卻定型的同時，食品自動充填到泡狀容器中。當運行到熱封輥處，被鋁箔覆蓋、封合，隨后脫模。此類型包裝機能夠用一臺機器實現流水線的快速生產，可以有效的提高生產效率，同時降低了工人的勞動強度、生產成本，是包裝行業(yè)優(yōu)質的機器設備。可廣泛應用于醫(yī)藥行業(yè)。2.3定量泵式灌裝機的技術條件按照中華人民共和國機械行業(yè)標準對作者設計的定量泵式灌裝機包裝機進行技術條件的測定1：1、包裝機應能根據用戶要求，在一定范圍內對包裝板塊尺寸、包裝物件排列方式作適當調整。2、包裝機氣控系統、真空系統、冷卻系統不得有滲漏現象。3、包裝機正常運轉時，各運動部位和機構的動作轉換應靈活可靠,無卡滯現象。4、包裝機應有打批號裝置。5、包裝機正常工作時無異常聲，其工作噪聲不大于85dB(A) 。6、包裝成品外觀質量應符合表2要求。7、電氣系統安全可靠, 操作時應靈敏準確。8、包裝機的電路系統應有連續(xù)可靠的接地電路，并應符合GB/ T5226.11996 中20.2的有關規(guī)定。9、包裝機的動力電路導線與保護電路之間施加500Vd.c實測得的絕緣電阻不得小于1M。10、包裝機應能承受50Hz的正弦波交流電壓1000V至少1s時間的耐壓試驗，無擊穿或閃爍現象。11、包裝機上應有清晰醒目的操縱、潤滑、安全或警告等多種標志,安全標志應符合GB 2894和GB 16179 的規(guī)定。12、包裝機應裝有安全防護裝置并應符合JB7233 1994 中第4 章規(guī)定。13、包裝機與被包裝物及包裝材料相接觸的表面應采用不銹、無毒及化學性能穩(wěn)定的材料制造。14、包裝機潤滑系統、氣控系統不得污染被包裝物。15、包裝機可用度(A) 值不小于85%。16、包裝機從開始使用起到第一次大修, 累計工作時間不少于8000h。17、涂漆表面應完整、光亮、色調均勻,不允許有斑點、皺紋、起泡、脫落和明顯劃傷等缺陷。18、外露不銹鋼零件表面應平整、光潔。19、其它外露零件表面應作防銹處理。2.4 定量泵式灌裝機的總體設計2.4.1 定量泵式灌裝機工藝流程本研究的定量泵式灌裝機包裝機應用于大黏度流體如醬類的包裝，此壓力灌裝包裝工藝流程為：瓶子經傳送帶傳入，星型撥輪將傳送帶上的瓶子轉入灌裝轉盤，托平機構利用升成軌道托起瓶子?；钊鶑瓦\動將儲醬缸內的液料壓入灌裝閥，升起的瓶子頂開灌裝閥，活塞將液料壓入瓶中，經降瓶機構軌道瓶子轉出，星型撥輪將瓶子撥回傳送帶上，完成整個包裝過程。圖1圖22.4.2 定量泵式灌裝機的進瓶裝置定量泵式灌裝機是灌裝生產線中的一部分，前面要連接瓶子清洗機器，瓶子通過傳送帶傳入定量泵式灌裝機，在通過傳送帶傳到下一步工序。關于瓶子送傳送到到灌裝轉盤，作者設計了星型波輪結構，將瓶子撥入灌裝軌道。2.4.3 灌裝機的灌裝方式灌裝方法可分為以下四種：常壓灌裝：在常壓下將液體產品填充到包裝容器中。它只適宜灌裝低黏度不含氣的產品，如白酒、醋、醬油等。負壓灌裝：先將包裝容器抽氣形成負壓，然后再將產品填充到包裝容器內。其中壓差式負壓灌裝機儲液箱內處于常壓，只對包裝容器抽氣時之形成負壓，依靠儲液箱和待灌容器之間的壓力差將液體產品充填到包裝容器；重力式負壓灌裝機將儲液箱和包裝容器都抽氣形成負壓，液體產品依靠本身的自重填充到包裝容器內。 等壓灌裝：先向包裝容器充氣，使其內部的氣體壓力和儲液箱內的氣體壓力相等，然后將液體產品充填到包裝容器內。它適用于灌裝含氣飲料和含氣的酒類，例如汽水、可口可樂、啤酒、汽酒等。它可以包裝灌裝產品的質量和計量精度。 壓力灌裝：壓力灌裝是利用外部的機械壓力將液體產品充填到包裝容器。它適用于灌裝粘稠性物料，例如牙膏、番茄醬、豆瓣醬、香脂等。針對此次食品黏度大的特點，作者擬采用壓力灌裝。2.4.4定量泵式灌裝機灌裝閥的設計圖3灌裝閥結構活塞式灌裝閥的結構如圖所示。灌裝閥中有圓柱形滑閥5，在滑閥上有月牙形凹槽，凹槽的大小能同時覆蓋醬箱下面的通道A和活塞體上部的通道B，使儲醬箱和活塞體相通。當滑閥上升時，儲醬箱的通道A被覆蓋，活塞體上的通道B和灌裝閥的通道C相通。灌裝機工作時，活塞桿在凸輪的作用下下降，通道A和B相通，液料由儲醬箱1底部的通道A經滑閥5的月牙形凹槽6和通道B進入活塞體計量室內。當空瓶進至瓶托上，瓶托由凸輪作用上升，瓶口頂住灌裝頭8和滑閥5上升，滑閥覆蓋住通道A，同時接通灌裝閥通道C和活塞通道B。此時活塞在凸輪的作用下上升，將活塞計量室內液料壓入瓶內，瓶內的空氣由灌裝頭上的空隙排出，當活塞上移到最高點處完成一次灌裝。緊接著裝滿醬料的瓶子在凸輪作用下向下移動，同時滑閥5在彈簧作用下復位，滑閥弧形凹槽再次接通通道A和B，儲醬箱的醬料有儲醬箱流入活塞內，活塞桿也同時在凸輪作用下下移，進行下一次灌裝。2.4.5 定量泵式灌裝機的升瓶裝置瓶子需按灌裝過程需要，由瓶托把瓶子升到規(guī)定位置，灌裝滿后再降下來，由后面的星型撥輪送至下工位或壓蓋機上。圖4灌裝閥結構彈簧1保證升瓶機構平穩(wěn)運行，減少震動，避免瓶子受到沖擊。滾輪2使升瓶機構沿軌道3正確運行。另外還可采用氣動式瓶子升降機構，這種瓶子升降機構在發(fā)生事故時，瓶子會卡住，壓縮空氣好比彈簧一樣白壓縮，從而使瓶子不會被擠壞。因此比不帶氣缸，只是考曲線板升降的老式剛性升降機構安全可靠。由于下降采用曲線板控制，運動平穩(wěn)，這點又優(yōu)于只用氣動升降，而無曲線板的純氣動升降機構。2.4.6 定量泵式灌裝機包裝機的活塞裝置圖4灌裝閥結構1-下軌道 2-滾輪 3-轉轍器 4-上軌道 5-復位板 6-滾輪 7-凸輪展開曲線正常工作時，活塞的運動工程如圖4所示：活塞在定圓柱凸輪的作用下做垂直移動。當滾輪2沿A運動時，活塞下降，醬料被吸入活塞體內。當滾輪沿線路B運動時，活塞停止運動。滾輪沿線路C運動時，活塞壓醬到空瓶內或回流到儲醬箱內。圖5活塞導軌機構2.5 定量泵式灌裝機包裝機的主要技術參數定量泵式灌裝機包裝機的主要技術指標為：1.灌裝頭數：302.瓶子規(guī)格：100ML3.生產能力：10-15瓶每分4.計量方式：容量法5.機器凈重：220公斤 6.轉盤轉速：0.85-1.25轉每分 7.總功率 3.0KW 8.電壓 380V/50Hz 9.最大灌裝瓶頸 20mm 10.整體重量 800Kg 12.外形尺寸（長寬高） 12443591200mm2.6 定量泵式灌裝機包裝機的保護與維修為延長機器的使用壽命，保證包裝產品質量，應定期對機器進行必要的維護和保養(yǎng)。維修和保養(yǎng)的內容主要包括清理、潤滑、調整、檢查和修理1。1、清理對機器在使用中產生的一些灰塵和余屑應及時進行清理，否則會干擾機器的正常工作。清理的重點應是輥子、熱封和成型部件，因為這些部件最容易粘接熔化的塑料膜和灰塵。如果輥子上沾有熔化的薄膜或其它污垢，就會影響輥子的正常運轉，甚至會使包裝材料粘附在輥子上無法前進；如果熱封和成型部件粘上熔化的薄膜，會降低成型和熱封效率及包裝封合質量，因此應經常對這些部件進行清理。2、潤滑良好的潤滑對機器的正常運轉是非常重要的。應嚴格按照機器的潤滑表或使用說明書的要求，使用規(guī)定的潤滑劑定期進行潤滑。經常摩擦的部位，應每天滴1-2滴潤滑油；鏈輪和鏈條應保持有一層油膜；軸承應定期補充油脂。潤滑油池要保持一定的油面高度，并按規(guī)定定期更換潤滑油。有些機器備有自動加油裝置，對這些裝置要經常進行檢查，以避免由于噴咀堵塞、油管損壞或其它原因導致的運動機構卡死現象。3、調整機器調整正確與否，與機器的正常運轉和包裝質量的保證有很大關系。機器大修后，投產前，應進行全面仔細地調整。熱成型溫度、加熱時間，將直接影響成型容器的質量及生產效率，在保證成型質量的前提下，應盡量縮短加熱時間，以提高生產效率。一般在實際操作時，先根據塑料膜的種類和厚度仔細進行調整試驗，將塑料片在確定的加熱條件下能成型具有較銳棱角的正方形容器而沒有可見的缺陷出現時所需的加熱時間為最短的加熱時間。蓋封時的加熱溫度、封合時間和施加壓力對容器的封口質量有很大影響，同樣也要調整適當。各執(zhí)行部件的動作必須協調同步，才能保證機器平穩(wěn)高效運轉。4、檢修在機器運轉期間，要經常進行檢查，以便及時發(fā)現故障并隨時排除。如機器有不正常的噪音和撞擊聲，應及時停機檢查；發(fā)現螺釘松動、鏈條松弛，應及時緊固和張緊；冷卻系統工作不正?；蛴新┧F象，應及時維修。特別是在清理和潤滑時，可以認真檢查機器各運動部件的磨損情況，并及時更換磨損件。第三章 定量泵式灌裝機包裝機典型零件的設計與校核第三章 定量泵式灌裝機包裝機典型零件的設計與校核3.1 電機的選擇3.1.1 輸送裝置電機的選擇1、選擇電動機類型按已知工作效率和要求，考慮同類型包裝機械的選用情況，作者選用Y系列三相異步YEL 132S-6電動機。2、選擇電動機的容量工作機所需功率按如下公式計算，式中，F=700N（根據藥用包裝學中的相關數據），v=30900.001=2.7m/s，工作機的效率=0.94，代入上式得：電動機的輸出功按下式計算式中，為電動機至工作機軸的傳動裝置總效率由，由機械設計課程設計手冊表2.1-1，取鏈傳動效率，滾動軸承效率，8級精度齒輪傳動效率，聯軸器效率，則故， 因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率Ped只需略大于Pd即可，所以選電動機的額定功率Ped為3.0KW。3、 確定電動機的轉速根據本機選用的麥奇電機微型齒輪減速電機相關參數，減速比為40，工作機軸轉速為3.1.2 傳動裝置的總傳動比 傳動裝置的總傳動比3.2帶輪的設計設計計算內容一、 初始條件名稱 數值 單位電機功率 3.00 千瓦（W）小帶輪轉速 960.00 轉/分（r/min）大帶輪轉速 480.00 轉/分（r/min）初定軸間距 220 毫米（mm）二、 設計結果名稱 數值 單位帶形 A 無小帶輪基準直徑 100.00 毫米（mm）大帶輪基準直徑 200.00 毫米（mm）帶長 630.00 毫米（mm）實際軸間距 73.70 毫米（mm）小帶輪包角 102.25 度V帶的根數 5 無帶輪寬度 80.00 毫米（mm）單根V帶的預緊力 146.46 牛頓（N）作用在軸上的力 968.65 牛頓（N）三、 帶輪輪緣參數名稱 符號 數值 單位帶輪結構形式 無 實心輪 無輔板厚度 無 無 無槽型 無 A 無基準寬度 Bp 11.0 毫米（mm）基準線上槽深 Hamin 2.8 毫米（mm）基準線下槽深 Hamin 8.7 毫米（mm）槽間距 e 15.0 毫米（mm）槽間距上偏差 無 0.3 毫米（mm）槽間距下偏差 無 -0.3 毫米（mm）第一槽對稱面至端面的距離 f 10.0 毫米（mm）第一槽對稱面至端面的距離上偏差 無 2.0 毫米（mm）第一槽對稱面至端面的距離下偏差 無 -1.0 毫米（mm）3.3 齒輪的設計與校核設計計算內容結果1、選擇齒輪材料和熱處理、精度等級、齒輪齒數考慮到具體應用環(huán)境和生產效率等因素，要求結構緊湊，使用壽命較長，齒面嚙合類型選擇為硬齒面，大小齒輪材料用40MnB，表面淬火，齒面硬度4550HRC，8級精度。齒輪1布置形式為非對稱布置（軸鋼性較大）；齒輪2布置形式為懸臂布置。 一、設計信息設計者 Name=李安琪設計單位 Comp=吉林大學設計日期 Date=2008-6-10設計時間 Time=22:34:33二、設計參數傳遞功率 P=3 (kW)傳遞轉矩 T=6788.38863 (N.m)齒輪1轉速 n1=4.22 (r/min)齒輪2轉速 n2=2.55 (r/min)傳動比 i=1.65490原動機載荷特性 SF=輕微振動工作機載荷特性 WF=均勻平穩(wěn)預定壽命 H=10000 (小時)三、布置與結構結構形式 ConS=開式齒輪1布置形式 ConS1=中間軸上兩齒輪（異側嚙合）齒輪2布置形式 ConS2=懸臂布置四、材料及熱處理齒面嚙合類型 GFace=硬齒面熱處理質量級別 Q=ML齒輪1材料及熱處理 Met1=45齒輪1硬度取值范圍 HBSP1=45-50齒輪1硬度 HBS1=48齒輪1材料類別 MetN1=0齒輪1極限應力類別 MetType1=11齒輪2材料及熱處理 Met2=45齒輪2硬度取值范圍 HBSP2=45-50齒輪2硬度 HBS2=48齒輪2材料類別 MetN2=0齒輪2極限應力類別 MetType2=11五、齒輪精度齒輪1第組精度 JD11=5齒輪1第組精度 JD12=7齒輪1第組精度 JD13=7齒輪1齒厚上偏差 JDU1=F齒輪1齒厚下偏差 JDD1=L齒輪2第組精度 JD21=5齒輪2第組精度 JD22=7齒輪2第組精度 JD23=7齒輪2齒厚上偏差 JDU2=F齒輪2齒厚下偏差 JDD2=L六、齒輪基本參數模數(法面模數) Mn=3端面模數 Mt=3.00000螺旋角 =0.000000 (度)基圓柱螺旋角 b=0.0000000 (度)齒輪1齒數 Z1=19齒輪1變位系數 X1=0.00齒輪1齒寬 B1=25.00 (mm)齒輪1齒寬系數 d1=0.87719齒輪2齒數 Z2=31齒輪2變位系數 X2=0.00齒輪2齒寬 B2=20.00 (mm)齒輪2齒寬系數 d2=0.43011總變位系數 Xsum=0.00000標準中心距 A0=75.00000 (mm)實際中心距 A=75.00000 (mm)齒數比 U=1.63158端面重合度 =1.60224縱向重合度 =0.00000總重合度 =1.60224齒輪1分度圓直徑 d1=57.00000 (mm)齒輪1齒頂圓直徑 da1=63.00000 (mm)齒輪1齒根圓直徑 df1=49.50000 (mm)齒輪1齒頂高 ha1=3.00000 (mm)齒輪1齒根高 hf1=3.75000 (mm)齒輪1全齒高 h1=6.75000 (mm)齒輪1齒頂壓力角 at1=31.766780 (度)齒輪2分度圓直徑 d2=93.00000 (mm)齒輪2齒頂圓直徑 da2=99.00000 (mm)齒輪2齒根圓直徑 df2=85.50000 (mm)齒輪2齒頂高 ha2=3.00000 (mm)齒輪2齒根高 hf2=3.75000 (mm)齒輪2全齒高 h2=6.75000 (mm)齒輪2齒頂壓力角 at2=28.025136 (度)齒輪1分度圓弦齒厚 sh1=4.70702 (mm)齒輪1分度圓弦齒高 hh1=3.09734 (mm)齒輪1固定弦齒厚 sch1=4.16114 (mm)齒輪1固定弦齒高 hch1=2.24267 (mm)齒輪1公法線跨齒數 K1=2齒輪1公法線長度 Wk1=14.08291 (mm)齒輪2分度圓弦齒厚 sh2=4.71037 (mm)齒輪2分度圓弦齒高 hh2=3.05968 (mm)齒輪2固定弦齒厚 sch2=4.16114 (mm)齒輪2固定弦齒高 hch2=2.24267 (mm)齒輪2公法線跨齒數 K2=3齒輪2公法線長度 Wk2=23.44350 (mm)齒頂高系數 ha*=1.00頂隙系數 c*=0.25壓力角 *=20 (度)端面齒頂高系數 ha*t=1.00000端面頂隙系數 c*t=0.25000端面壓力角 *t=20.0000000 (度)七、檢查項目參數齒輪1齒距累積公差 Fp1=0.01914齒輪1齒圈徑向跳動公差 Fr1=0.01605齒輪1公法線長度變動公差 Fw1=0.01278齒輪1齒距極限偏差 fpt()1=0.01560齒輪1齒形公差 ff1=0.01171齒輪1一齒切向綜合公差 fi1=0.01639齒輪1一齒徑向綜合公差 fi1=0.02211齒輪1齒向公差 F1=0.01255齒輪1切向綜合公差 Fi1=0.03085齒輪1徑向綜合公差 Fi1=0.02247齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb()1=0.01466齒輪1螺旋線波度公差 ff1=0.01639齒輪1軸向齒距極限偏差 Fpx()1=0.01255齒輪1齒向公差 Fb1=0.01255齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.01255齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=0.00628齒輪1齒厚上偏差 Eup1=-0.06239齒輪1齒厚下偏差 Edn1=-0.24958齒輪2齒距累積公差 Fp2=0.02334齒輪2齒圈徑向跳動公差 Fr2=0.01790齒輪2公法線長度變動公差 Fw2=0.01391齒輪2齒距極限偏差 fpt()2=0.01607齒輪2齒形公差 ff2=0.01216齒輪2一齒切向綜合公差 fi2=0.01694齒輪2一齒徑向綜合公差 fi2=0.02276齒輪2齒向公差 F2=0.00630齒輪2切向綜合公差 Fi2=0.03550齒輪2徑向綜合公差 Fi2=0.02505齒輪2基節(jié)極限偏差 fpb()2=0.01510齒輪2螺旋線波度公差 ff2=0.01694齒輪2軸向齒距極限偏差 Fpx()2=0.00630齒輪2齒向公差 Fb2=0.00630齒輪2x方向軸向平行度公差 fx2=0.00630齒輪2y方向軸向平行度公差 fy2=0.00315齒輪2齒厚上偏差 Eup2=-0.06428齒輪2齒厚下偏差 Edn2=-0.25712中心距極限偏差 fa()=0.02242八、強度校核數據齒輪1接觸強度極限應力 Hlim1=960.0 (MPa)齒輪1抗彎疲勞基本值 FE1=480.0 (MPa)齒輪1接觸疲勞強度許用值 H1=1199.5 (MPa)齒輪1彎曲疲勞強度許用值 F1=353.7 (MPa)齒輪2接觸強度極限應力 Hlim2=960.0 (MPa)齒輪2抗彎疲勞基本值 FE2=480.0 (MPa)齒輪2接觸疲勞強度許用值 H2=1199.5 (MPa)齒輪2彎曲疲勞強度許用值 F2=353.7 (MPa)接觸強度用安全系數 SHmin=1.00彎曲強度用安全系數 SFmin=1.40接觸強度計算應力 H=8149.9 (MPa)接觸疲勞強度校核 HH=滿足齒輪1彎曲疲勞強度計算應力 F1=13875.9 (MPa)齒輪2彎曲疲勞強度計算應力 F2=12899.8 (MPa)齒輪1彎曲疲勞強度校核 F1F1=滿足齒輪2彎曲疲勞強度校核 F2F2=滿足九、強度校核相關系數齒形做特殊處理 Zps=特殊處理齒面經表面硬化 Zas=不硬化齒形 Zp=一般潤滑油粘度 V50=120 (mm2/s)有一定量點饋 Us=不允許小齒輪齒面粗糙度 Z1R=Rz6m ( Ra1m )載荷類型 Wtype=靜強度齒根表面粗糙度 ZFR=Rz16m ( Ra2.6m )刀具基本輪廓尺寸 HMn=Hao/Mn1.25, Pao/Mn0.38圓周力 Ft=238189.07474 (N)齒輪線速度 V=0.01259 (m/s)使用系數 Ka=1.10000動載系數 Kv=1.00004齒向載荷分布系數 KH=1.00000綜合變形對載荷分布的影響 Ks=1.00000安裝精度對載荷分布的影響 Km=0.00000齒間載荷分布系數 KH=1.00000節(jié)點區(qū)域系數 Zh=2.49457材料的彈性系數 ZE=189.80000接觸強度重合度系數 Z=0.89401接觸強度螺旋角系數 Z=1.00000重合、螺旋角系數 Z=0.89401接觸疲勞壽命系數 Zn=1.28812潤滑油膜影響系數 Zlvr=0.97000工作硬化系數 Zw=1.00000接觸強度尺寸系數 Zx=1.00000齒向載荷分布系數 KF=1.00000齒間載荷分布系數 KF=1.00000抗彎強度重合度系數 Y=0.71809抗彎強度螺旋角系數 Y=1.00000抗彎強度重合、螺旋角系數 Y=0.71809壽命系數 Yn=1.03172齒根圓角敏感系數 Ydr=1.00000齒根表面狀況系數 Yrr=1.00000尺寸系數 Yx=1.00000齒輪1復合齒形系數 Yfs1=4.42487齒輪1應力校正系數 Ysa1=1.53717齒輪2復合齒形系數 Yfs2=4.11360齒輪2應力校正系數 Ysa2=1.62618 i=1.65490m=4mm 3.4減速器的選擇與校驗設計計算內容結果一、選擇減速器1.選擇減速器類型按已知工作條件和要求，選用KWS系列一般用途的渦輪蝸桿減速器。普通圓柱蝸桿傳動設計結果報告一、普通蝸桿設計輸入參數 1. 傳遞功率 P 10.00 (kW) 2. 蝸桿轉矩 T1 65.40 (N.m) 3. 蝸輪轉矩 T2 4382.60 (N.m) 4. 蝸桿轉速 n1 480.00 (r/min 5. 蝸輪轉速 n2 5.00 (r/min 6. 理論傳動比 i 96.00 7. 實際傳動比 i 96.00 8. 傳動比誤差 0.00 () 9. 預定壽命 H 4800 (小時) 10. 原動機類別 電動機 11. 工作機載荷特性 平 穩(wěn) 12. 潤滑方式 噴油 13. 蝸桿類型 阿基米德蝸桿 14. 受載側面 一側 二、材料及熱處理 1. 蝸桿材料牌號 45(表面淬火) 2. 蝸桿熱處理 表面淬火 3. 蝸桿材料硬度 HRC4555 4. 蝸桿材料齒面粗糙度 1.60.8 (m) 5. 蝸輪材料牌號及鑄造方法 ZCuSn10P1(砂模) 6. 蝸輪材料許用接觸應力H 200 (N/mm2) 7. 蝸輪材料許用接觸應力H 257 (N/mm2) 8. 蝸輪材料許用彎曲應力F 51 (N/mm2) 9. 蝸輪材料許用彎曲應力F 49 (N/mm2) 三、蝸桿蝸輪基本參數(mm) 1. 蝸桿頭數 z1 1 2. 蝸輪齒數 z2 96 3. 模 數 m 4.00 (mm) 4. 法面模數 Mn 3.97 (mm) 5. 蝸桿分度圓直徑 d1 31.50 (mm) 6. 中心距 A 200.00 (mm) 7. 蝸桿導程角 7.237 8. 蝸輪當量齒數 Zv2 98.33 9. 蝸輪變位系數 x2 -1.94 10. 軸向齒形角 x 20.000 11. 法向齒形角 n 19.853 12. 齒頂高系數 ha* 1.00 13. 頂隙系數 c* 0.20 14. 蝸桿齒寬 b1 47.00 (mm) 15. 蝸輪齒寬 b2 24.00 (mm) 16. 是否磨削加工 否 17. 蝸桿軸向齒距 px 12.57 (mm) 18. 蝸桿齒頂高 ha1 4.00 (mm) 19. 蝸桿頂隙 c1 0.80 (mm) 20. 蝸桿齒根高 hf1 4.80 (mm) 21. 蝸桿齒高 h1 8.80 (mm) 22. 蝸桿齒頂圓直徑 da1 39.50 (mm) 23. 蝸桿齒根圓直徑 df1 21.90 (mm) 24. 蝸輪分度圓直徑 d2 384.00 (mm) 25. 蝸輪喉圓直徑 da2 376.50 (mm) 26. 蝸輪齒根圓直徑 df2 358.90 (mm) 27. 蝸輪齒頂高 ha2 -3.75 (mm) 28. 蝸輪齒根高 hf2 12.55 (mm) 29. 蝸輪齒高 h2 8.80 (mm) 30. 蝸輪外圓直徑 de2 3