貼標(biāo)機(jī)設(shè)計摘要包裝機(jī)械是使產(chǎn)品包裝實現(xiàn)機(jī)械化、自動化的根本保證。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的作用，在食品、輕工、醫(yī)藥、化工、電子和國防等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。采用粘結(jié)劑將標(biāo)簽貼在包裝件或產(chǎn)品上的機(jī)器叫貼標(biāo)機(jī)械。本貼標(biāo)機(jī)的輸送機(jī)構(gòu)采用雙列平頂鏈，輸送用平頂鏈的連接采用實心柱銷，輸送鏈輪則根據(jù)所選平頂鏈的標(biāo)準(zhǔn)從標(biāo)準(zhǔn)中選取。工作時，雙列瓶罐通過鏈板輸送機(jī)輸送，經(jīng)過貼標(biāo)裝置時，貼標(biāo)裝置通過自身的偏心輪機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成上下的直線運(yùn)動將標(biāo)簽同時粘貼到兩列瓶罐蓋上。且運(yùn)輸機(jī)和偏心輪機(jī)構(gòu)在速度上是相互配合，可以通過調(diào)節(jié)兩個電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)貼標(biāo)的速度。關(guān)鍵詞：貼標(biāo)機(jī)；鏈板輸送；曲柄搖桿ABSTRACTPackagingmachineryistomaketheproductpackagingmechanization,automationofthefundamentalguarantee.Itplaysanimportantroleinmodernindustrialproductionandiswidelyusedinfood,lightindustry,medicine,chemicalindustry,electronicsandnationaldefense.Amachinethatusesabindertoattachlabelstopackagesorproductsiscalledalabelingmachine.Theconveyoradoptsdouble-rowflat-topchain,theflat-topchainisconnectedwithsolidpin,andtheconveyorsprocketisselectedfromthestandardaccordingtotheselectedflat-topchain.Whenthedouble-rowbottlecansaretransportedbychain-plateConveyor,thelabelingdevicechangestherotationmotionofthemotorintotheup-downlinearmotionandpastesthelabelsonthetwo-rowbottlecapssimultaneously.Andthespeedoftheconveyorandtheeccentricwheelmechanismiscoordinatedwitheachother.Thespeedoflabelingcanberealizedbyadjustingtherotationalspeedofthetwomotors.Keywords:labelingmachine;chainplateconveying;crankandRocker目錄TOC\o"1-3"\h\u18676摘要 117362ABSTRACT 120541緒論 1177161.1前言 1142651.2貼標(biāo)機(jī)簡介 2205291.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3173182總體方案設(shè)計 4294682.1總體方案 491762.2工作原理 574832.2.1鏈板輸送機(jī)工作原理 5295622.2.2打標(biāo)機(jī)構(gòu)工作原理 5148333鏈板輸送機(jī)傳動部分計算 665613.1電動機(jī)的選擇 6300213.2總傳動比及傳動比的分配 6303183.2.1總傳動比的確定 6271703.2.2傳動比的分配 6202703.3各級傳動計算 7119083.3.1各軸轉(zhuǎn)速計算 7144013.3.2各軸功率計算 7271963.3.3各軸扭矩計算 7213453.4軸的設(shè)計及強(qiáng)度校核 1652813.4.1Ⅰ軸的設(shè)計 16115253.4.2Ⅱ軸的設(shè)計 1763683.4.3Ⅲ軸的設(shè)計 1766383.4.4輸出軸的設(shè)計 18240184打標(biāo)機(jī)構(gòu)傳動部分計算 19159174.1軸的設(shè)計算 1911954.2直線軸承的設(shè)計計算 2316364結(jié)束語 2524209參考文獻(xiàn) 265975致謝 271緒論1.1前言包裝機(jī)械是使產(chǎn)品包裝實現(xiàn)機(jī)械化、自動化的根本保證。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的作用?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，如食品、輕工、醫(yī)藥、化工、電子和國防等生產(chǎn)中，主要包括三大基本環(huán)節(jié)，即原料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝，包裝是工業(yè)生產(chǎn)中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。包裝機(jī)械對包裝工業(yè)的現(xiàn)代化是不可缺少的支撐。1、能夠大幅度地提高生產(chǎn)效率；2、降低勞動強(qiáng)度，改善勞動條件；3、保護(hù)環(huán)境，節(jié)約原材料，降低產(chǎn)品成本、有利于被包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生，提高產(chǎn)品包裝質(zhì)量，增強(qiáng)市場銷售的競爭力；4、延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，方便產(chǎn)品的流通；5、可減少包裝場地面積，節(jié)約基建投資。包裝機(jī)械的分類見圖1.1圖1.1包裝機(jī)械的分類世界包裝工業(yè)的歷史大體上起始于本世紀(jì)初葉經(jīng)過50多年的發(fā)展，國外包裝機(jī)械工業(yè)已經(jīng)形成了獨立完整的體系，成為機(jī)械制造的一個重要分支。美國是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史比較悠久的國家，包裝機(jī)械的品種和數(shù)量均居世界領(lǐng)先地位。日本是包裝機(jī)械的后起之秀。它是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后才發(fā)展起來的，但是發(fā)展速度很快，60年代至70年代，包裝機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)值每年平均增長20％。70年代初期達(dá)到世界先進(jìn)水平，成為第二包裝大國，包裝機(jī)械的平均年產(chǎn)量為60萬臺(套)，其年增長率為10％。發(fā)展速度快的原因是日本善于引進(jìn)、仿制、創(chuàng)新和經(jīng)營。此外，意大利、英國、法國、瑞典、瑞士等國家的包裝機(jī)械工業(yè)也各有優(yōu)勢，它們都在不斷研究包裝機(jī)械。從當(dāng)今世界新技術(shù)革命的發(fā)展趨勢來看，包裝材料、包裝工藝、包裝機(jī)械將會取得一系列新的突破，將會帶動更多的產(chǎn)業(yè)部門和科技單位進(jìn)入包裝行業(yè)。為了滿足貼標(biāo)行業(yè)發(fā)展的需要，近年來，我國許多有關(guān)部門集中了一定的力量，共同開發(fā)貼標(biāo)機(jī)械。在引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上，仿制、改進(jìn)和自行研制了很多貼標(biāo)機(jī)械。我國近幾年的貼標(biāo)機(jī)械在設(shè)備的制造質(zhì)量、性能和技術(shù)水平上都有了較大的進(jìn)步，開發(fā)能力有所提高，速度有所加快，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批貼標(biāo)機(jī)械的專業(yè)化制造企業(yè)；計算機(jī)等新技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)開始普及，從而表明：我國的貼標(biāo)機(jī)械已經(jīng)有了初步的發(fā)展，并已經(jīng)形成了一個獨立的機(jī)械門類，以良好的開端進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。但是，我國的貼標(biāo)機(jī)械的基礎(chǔ)薄弱、水平低、質(zhì)量差、品種少和不配套等落后狀況還沒有根本改變，遠(yuǎn)不能適應(yīng)發(fā)展的需要，與世界先進(jìn)國家還有很大差距。我國的貼標(biāo)機(jī)械大概落后世界先進(jìn)水平20-30年左右，這些情況表明，亟待我們繼續(xù)努力，開創(chuàng)我國貼標(biāo)機(jī)械發(fā)展的新局面[2]。1.2貼標(biāo)機(jī)簡介采用粘結(jié)劑將標(biāo)簽貼在包裝件或產(chǎn)品上的機(jī)器叫貼標(biāo)機(jī)械。多數(shù)液態(tài)和部分粒狀瓶裝產(chǎn)品都是采用這種機(jī)器粘貼標(biāo)簽。標(biāo)簽對商品有裝潢作用，同時便于商品的銷售與管理。標(biāo)簽上的商標(biāo)、商品的規(guī)格及主要參數(shù)、使用說明與商品介紹，是現(xiàn)代包裝不可缺少的組成部分。貼標(biāo)機(jī)是包(灌)裝生產(chǎn)線上一臺重要的設(shè)備，也是一臺技術(shù)含量較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的機(jī)器，被廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等與人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)系密切的行業(yè)中。無論是早期的簡單貼標(biāo)機(jī)械，還是后來的復(fù)雜貼標(biāo)機(jī)械，以及現(xiàn)在的微電子控制的全自動化貼標(biāo)機(jī)械，它的發(fā)展進(jìn)步都在不斷的影響著整個社會。標(biāo)簽的材質(zhì)、形狀很多，被貼標(biāo)對象的類型、品種也很多，貼標(biāo)要求也不盡相同。例如，有的只需貼一張身標(biāo)；有的要求貼雙標(biāo)；有的則要求貼三個標(biāo)簽(身標(biāo)、肩標(biāo)、頸標(biāo))，有的只要求貼封口標(biāo)簽；另外生產(chǎn)率的要求也不同。為滿足不同條件下的貼標(biāo)需求，貼標(biāo)機(jī)有多種多樣，不同類型品種的貼標(biāo)機(jī)，存在著貼標(biāo)工藝和有關(guān)裝置結(jié)構(gòu)上的差別，當(dāng)然也存在著共性。貼標(biāo)機(jī)按自動化程度可分為半自動貼標(biāo)機(jī)和全自動貼標(biāo)機(jī)；按容器的運(yùn)行方向可分為立式貼標(biāo)機(jī)和臥式貼標(biāo)機(jī)；按標(biāo)簽的種類可分為片式標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)、卷筒狀標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)、熱粘性標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)和感壓性標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)及收縮簡形標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)；按容器的運(yùn)動形式可分為直線式貼標(biāo)機(jī)和轉(zhuǎn)盤式貼標(biāo)機(jī)，按貼標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)可分為龍門式貼標(biāo)機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓式貼標(biāo)機(jī)、多標(biāo)盒轉(zhuǎn)鼓貼標(biāo)機(jī)、撥桿貼標(biāo)機(jī)、旋轉(zhuǎn)型貼標(biāo)機(jī)；按貼標(biāo)工藝特征可分為壓撩式貼標(biāo)機(jī)、彎壓式貼標(biāo)機(jī)、搓短式貼標(biāo)機(jī)、刷撫式貼標(biāo)機(jī)等。此外，還可以按照包裝容器的材料(鍍錫罐、玻璃瓶罐、紙質(zhì)盒罐)、形狀(圓形、異形)，貼標(biāo)面的形狀以及粘結(jié)劑的種類等進(jìn)行分類[3]。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀貼標(biāo)機(jī)就是在包裝件或產(chǎn)品上加上標(biāo)簽的機(jī)器。標(biāo)簽上的商標(biāo)、主要參數(shù)、使用說明和產(chǎn)品介紹，是現(xiàn)代包裝不可缺少的，而且設(shè)計精美的標(biāo)簽還有助于提升公司形象，促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。十八世紀(jì)出現(xiàn)了簡單的手動貼標(biāo)工具，到現(xiàn)在己有二百年的歷史。工業(yè)革命推動了工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，各行各業(yè)的競爭使人們對商品的包裝、裝潢提出了更高的要求。從早期的貼單一標(biāo)發(fā)展到貼雙標(biāo)、環(huán)身標(biāo)、肩標(biāo)、頸標(biāo)，掛標(biāo)，以及其它能夠增加商品美感的裝演形式，原來簡單手動貼標(biāo)形式已遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要，一些功能齊全、產(chǎn)量高、自動化程度高的貼標(biāo)機(jī)問世了，并且飛速發(fā)展。自動貼標(biāo)機(jī)具有以下特點:(1)一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動速度快，動作精度高。為滿足性能要求，對零件的剛度要求和表面質(zhì)量等都有較高的要求；(2)用于食品和藥品的包裝機(jī)要便于清洗，與食品和藥品接觸的部位要用不銹鋼或經(jīng)化學(xué)處理的無毒材料制成；(3)進(jìn)行包裝作業(yè)時的工藝力一般都較??；(4)一般都采用無級變速裝置，以便靈活調(diào)整速度、調(diào)節(jié)生產(chǎn)能力；(5)特殊類型的專業(yè)機(jī)械，種類多，生產(chǎn)數(shù)量有限。目前，主要的自動貼標(biāo)技術(shù)有三種:(1)“吸貼法”(或“氣吸法”)這是最普通的貼標(biāo)技術(shù)。當(dāng)標(biāo)簽紙離開傳送帶后，分布到真空墊上，真空墊連接到一個機(jī)械裝置的末端。當(dāng)這個機(jī)械裝置伸展到標(biāo)簽與包裝件相接觸后，就收縮回去，此時就將標(biāo)簽貼附到包裝件上。這種技術(shù)可靠地實現(xiàn)正確地貼標(biāo)，且精度高，這種方法對于產(chǎn)品包裝件的高度有一定變化的頂部貼標(biāo)，或?qū)τ陔y于搬動的包裝件側(cè)面貼標(biāo)是非常適用的，但是它的貼標(biāo)速度較慢。(2)“吹貼法”(或“射流法”)這種技術(shù)的某些運(yùn)作方式是與上述吸貼法相似的，就是將標(biāo)簽放置到真空表面墊上固定，直到貼附動作開始為止。但在本方法中真空表面是保持不動的，標(biāo)簽固定和定位在一個“真空柵”上，“真空柵”為一個上面具有幾百個小孔的平面，這些小孔是用來維持形成“空氣射流”的。由這些“空氣射流”吹出一股壓縮空氣，壓力很強(qiáng)，使真空柵上標(biāo)簽移動，讓它貼附到被包裝物品上。這是一項稍具復(fù)雜性的技術(shù)，它具有較高的精度和可靠性。(3)“擦貼法”(或“刷貼法”)第三種貼標(biāo)方法稱為同步貼標(biāo)法，也可稱作“擦貼法”、“刷貼法”或“接觸粘貼法”。在貼標(biāo)時，當(dāng)標(biāo)簽的前緣部分粘附到包裝上后，產(chǎn)品就馬上帶走標(biāo)簽。在這一種貼標(biāo)機(jī)中，只有當(dāng)包裝件通過速度與標(biāo)簽分配速度一致時，這種方法才能成功。這是一項需要維持連續(xù)作業(yè)的技術(shù)。此外，為使標(biāo)簽的貼附滿足完整恰當(dāng)?shù)囊?，像刷子或滾筒那樣的第二套裝置也是不可缺少的。隨著各種貼標(biāo)技術(shù)的深入發(fā)展，貼標(biāo)機(jī)正向著以下幾個發(fā)展方向:1、高生產(chǎn)率、高可靠性、高精度、好的柔性和靈活性，注重成套性和配套性；2、自動化程度不斷提高，過去的手工半手工的復(fù)雜作業(yè)，己被半自動或自動的貼標(biāo)機(jī)所取代，且逐漸向控制智能化的方向發(fā)展；3、先進(jìn)的機(jī)電技術(shù)和新元件被綜合應(yīng)用于貼標(biāo)機(jī)中，并通過采用先進(jìn)的設(shè)計方法提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，縮短制造周期。貼標(biāo)機(jī)作為包裝生產(chǎn)線的一個重要組成部分，直接影響到包裝質(zhì)量，因此要努力提高貼標(biāo)質(zhì)量，根據(jù)貼標(biāo)要求從設(shè)計、制造、裝配、調(diào)試等方面綜合考慮，以較低的成本滿足貼標(biāo)機(jī)的功能要求。2總體方案設(shè)計2.1總體方案本文所設(shè)計的貼標(biāo)機(jī)主要是兩大部分：輸送機(jī)構(gòu)，貼標(biāo)機(jī)構(gòu)。圖2.1原理圖本貼標(biāo)機(jī)的輸送機(jī)構(gòu)采用雙列平頂鏈，輸送用平頂鏈的連接采用實心柱銷，輸送鏈輪則根據(jù)所選平頂鏈的標(biāo)準(zhǔn)從標(biāo)準(zhǔn)中選取。工作時，雙列瓶罐通過鏈板輸送機(jī)輸送，經(jīng)過貼標(biāo)裝置時，貼標(biāo)裝置通過自身的偏心輪機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成上下的直線運(yùn)動將標(biāo)簽同時粘貼到兩列瓶罐蓋上。且運(yùn)輸機(jī)和偏心輪機(jī)構(gòu)在速度上是相互配合，可以通過調(diào)節(jié)兩個電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)貼標(biāo)的速度。2.2工作原理2.2.1鏈板輸送機(jī)工作原理鏈板式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械的一種,如圖2.2所示。它的結(jié)構(gòu)特點是鏈板總成作為運(yùn)輸物料的承載裝置,鏈條帶動鏈板移動時向前輸送物料。鏈條(一般用片式鏈)在運(yùn)輸機(jī)兩端繞過驅(qū)動鏈輪和張緊鏈輪。張緊裝置使輸送機(jī)在運(yùn)行時有足夠的張緊力,保證牽引機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。傳動裝置用來傳遞驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動力矩,并傳遞或改變驅(qū)動裝置運(yùn)動的速度與方向。驅(qū)動裝置將驅(qū)動電機(jī)的動力傳遞到驅(qū)動鏈輪,從而帶動牽引構(gòu)件工作。其采用的鏈板有鏈條和鏈板式組成，是鏈板式輸送機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)。鏈板式鏈的作用是刮推槽內(nèi)的物料。目前使用的有中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈三種。鏈板式鏈?zhǔn)褂玫逆湕l，早期用板片鏈和可拆模鍛鏈，現(xiàn)在都用圓環(huán)鏈，鏈條在運(yùn)行中不僅要承受很大的靜負(fù)荷和動負(fù)荷，而且還要在受滑動摩擦作用的條件下運(yùn)行，要受礦水的浸蝕，因此目前使用的圓環(huán)鏈都是用優(yōu)質(zhì)合金鋼焊接而成的，并經(jīng)熱處理和預(yù)拉伸處理，使之具有強(qiáng)度高、韌性大、耐磨和耐腐蝕等特性。該輸送裝置寬度上可以容許兩排罐體同時輸送，提高輸送效率。圖2.2鏈板式運(yùn)輸機(jī)2.2.2打標(biāo)機(jī)構(gòu)工作原理本次選用的切刀往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，通過自身的偏心輪機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成上下的直線運(yùn)動將標(biāo)簽同時粘貼到兩列瓶罐蓋上。圖2.3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)3鏈板輸送機(jī)傳動部分計算3.1電動機(jī)的選擇根據(jù)具體工作環(huán)境情況，電機(jī)必須具有防爆和電火花的安全性，而且電機(jī)工作要可靠，啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，效率高。所以選擇工業(yè)用防爆電動機(jī)。型號為YZ400L1-10；其主要參數(shù)如下：功率：5kW；轉(zhuǎn)速：587r/min；電壓：220V；效率：91.5%；功率因數(shù)：0.79；外形尺寸：1865（2120）×855×950；3.2總傳動比及傳動比的分配3.2.1總傳動比的確定總傳動比3.2.2傳動比的分配在進(jìn)行多級傳動系統(tǒng)總體設(shè)計時，傳動比分配是一個重要環(huán)節(jié)，能否合理分配傳動比，將直接影響到傳動系統(tǒng)的外闊尺寸、重量、結(jié)構(gòu)、潤滑條件、成本及工作能力。多級傳動系統(tǒng)傳動比的確定有如下原則：1.各級傳動的傳動比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi)，不應(yīng)超過所允許的最大值，以符合其傳動形式的工作特點，使減速器獲得最小外形。2.各級傳動間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱；各傳動件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞；所有傳動零件應(yīng)便于安裝。3.使各級傳動的承載能力接近相等，即要達(dá)到等強(qiáng)度。4.使各級傳動中的大齒輪進(jìn)入油中的深度大致相等，從而使?jié)櫥容^方便。初定齒數(shù)及各級傳動比為:3.3各級傳動計算3.3.1各軸轉(zhuǎn)速計算從電動機(jī)出來，各軸依次命名為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸。Ⅰ軸r/minⅡ軸Ⅲ軸Ⅳ軸3.3.2各軸功率計算Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸kWⅣ軸kW式中——滾動軸承效率=0.99——閉式圓柱齒輪效率=0.97——花鍵效率=0.993.3.3各軸扭矩計算Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸將上述計算結(jié)果列入表3.1：表3.1各軸參數(shù)軸號輸出功率P/kW轉(zhuǎn)速n/r·min輸出轉(zhuǎn)矩T/N·m傳動比Ⅰ軸147.555872400.523.3525Ⅱ軸137.44175.17496.013.1755Ⅲ軸128.0255.422068.42.757Ⅳ軸119.252056941.8⑴選擇齒輪材料查齒輪傳動設(shè)計手冊兩個齒輪都選用18CrTi滲碳淬火HRC60～62許用接觸應(yīng)力[]由式，=1572N/mm2=1572N/mm接觸疲勞極限接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式N1==N1=N2=N1/i=N2=查得、=1=1.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1則許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4則785.7N/mm785.7N/mm⑵按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算確定齒輪傳動精度等級，按估取圓周速率，選取公差組8級小輪分度圓直徑，由式得齒寬系數(shù)：查表6.9按齒輪相對軸承為非對稱布置，?。?.50小輪齒數(shù)：=20大齒輪齒數(shù)齒數(shù)比：傳動比誤差誤差在范圍內(nèi)小輪轉(zhuǎn)矩：=9.55=2.4載荷系數(shù)：使用系數(shù)：查表動載荷系數(shù)：由推薦值1.05~1.4＝1．2齒向載荷分布系數(shù)：由推薦值1.0~1.2＝1.1則載荷系數(shù)的初值材料彈性系數(shù)：查表6.4節(jié)點影響系數(shù)：故121.63mm齒輪模數(shù)mm=按表6.6圓整=7小輪大端分度圓直徑=140mm小輪平均分度直徑圓周速度=3.7497齒寬圓整=62⑶齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算由式6-21當(dāng)量齒數(shù)齒行系數(shù)查表6.5小輪=2.84大輪=2.26應(yīng)力修正系數(shù)查表得小輪=1.54大輪=1.74故=1257=1130⑷齒輪其他主要尺寸計算大端分度圓直徑分度圓錐角切向變位系數(shù)徑向變位系數(shù)小齒輪當(dāng)=0.42大齒輪齒頂高=7齒根高齒高齒根圓直徑大端分度圓齒厚S小齒輪=m()==15.82大齒輪=6.16錐距RR=244.7小輪大端頂圓直徑=154.6mm大輪大端頂圓直徑直齒圓柱齒輪選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力由齒輪傳動手冊兩個齒輪都選用18CrTi滲碳淬火許用接觸應(yīng)力[]，接觸疲勞極限=1572N/mm2=1572N/mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Z應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式6-7N1==N2=N1/i=查得、=1=1.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1則=1572N/mm2=1650.6N/mm2許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限,彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4則⑹確定齒輪傳動精度等級，采用直齒圓柱齒輪傳動按（0.013~0.22）估取圓周速度3參考表6.7，表6.8選取公差組8級小輪分度圓直徑齒寬系數(shù)，按齒輪相對軸承為非對稱布置0.8小輪齒數(shù)在推薦值20~40中選25大輪齒數(shù)齒數(shù)比傳動比誤差=0誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉(zhuǎn)距=9.55=9.55=2.2×載荷系數(shù)使用系數(shù)＝1動載荷系數(shù)由推薦值1.05~1.4＝1．2齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.0~1.2＝1.1則載荷系數(shù)的初值K=1.32材料彈性系數(shù)節(jié)點影響系數(shù)＝2.5重合度系數(shù)由推薦值0.85~0.92=0.87故齒輪模數(shù)=170.86/25=7小輪分度圓直徑=175mm圓周速度==0.508標(biāo)準(zhǔn)中心距齒寬大輪齒寬小輪齒寬⑺齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算由式齒形系數(shù)小輪大輪應(yīng)力修正系數(shù)小輪大輪重合度=1.69重合度系數(shù)0.69故齒根彎曲強(qiáng)度滿足⑻齒輪其他主要尺寸計算大輪分度圓直徑根圓直徑頂圓直徑⑼選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力直齒圓柱齒輪由齒輪傳動手兩個齒輪都選用20CrTi許用HRC60～62接觸應(yīng)力[]由式，接觸疲勞極限=1572N/mm2=1572N/mm接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式N1==N2=N1/i=查得、=1=1.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1則=1572N/mm2=1650.6N/mm2許用彎曲應(yīng)力[]由式,[]彎曲疲勞極限,彎曲強(qiáng)度度壽命系數(shù)YN1=YN2=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4則⑽確定齒輪傳動精度等級，采用直齒圓柱齒輪傳動按（0.013~0.22）估取圓周速度3選取公差組9級小輪分度圓直徑由式齒寬系數(shù)查表6.9，按齒輪相對軸承為非對稱布置0.8小輪齒數(shù)在推薦值20~40中選25大輪齒數(shù)齒數(shù)比傳動比誤差=0誤差在范圍內(nèi)合適小輪轉(zhuǎn)距=9.55=9.55=載荷系數(shù)：使用系數(shù)：＝1動載荷系數(shù)：由推薦值1.05~1.4＝1．2齒向載荷分布系數(shù)：由推薦值1.0~1.2＝1.1則載荷系數(shù)的初值K=1.32材料彈性系數(shù)：節(jié)點影響系數(shù)：＝2.5重合度系數(shù)由推薦值0.85~0.92=0.87故齒輪模數(shù)=189.43/25=8小輪分度圓直徑=200mm圓周速度==0.58標(biāo)準(zhǔn)中心距齒寬大輪齒寬小輪齒寬⑾齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算由式齒形系數(shù)小輪大輪應(yīng)力修正系數(shù)小輪大輪重合度=1.64重合度系數(shù)0.71故齒根彎曲強(qiáng)度滿足⑿齒輪其他主要尺寸計算大輪分度圓直徑根圓直徑頂圓直徑3.4軸的設(shè)計及強(qiáng)度校核3.4.1Ⅰ軸的設(shè)計考慮I軸與電機(jī)伸軸用液力耦合器聯(lián)接，因為電機(jī)的軸伸直徑為D=48mm，查[1]表4.7-1選取聯(lián)軸器規(guī)格根據(jù)軸上零件布置，裝拆和定位需要該軸各段尺寸如圖1.2a所示該軸受力計算轉(zhuǎn)距=2.4×10輸出軸上大齒輪分度圓直徑圓周力徑向力N軸向力1804N⑴初步估算軸的直徑選取40Cr鋼作為軸的材料，滲碳淬火處理，由式8-2計算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響。查表8.6取A=107則：擬定軸上零件的裝配方案。軸段（1）左端聯(lián)接限矩型液力聯(lián)軸器，如圖3-4所示聯(lián)軸器的聯(lián)接尺寸為181mm，取減速器伸出軸段部分的長度為190mm；與聯(lián)軸器聯(lián)接的孔徑為130mm，因此取軸段（1）的直徑為130mm。軸段（2）上裝有單列圓錐滾子軸承，外力在兩支點外作用，安裝選用反安裝結(jié)構(gòu)，能使軸的支撐有較高的剛度。軸承間隙是靠軸上的圓螺母來調(diào)整的，軸上要加工螺紋。為了調(diào)節(jié)圓錐齒輪的軸向位置，把一對軸承放在同一個套杯中，套杯則裝在外殼的座孔中，通過增減套杯端面與外殼之間的墊片厚度即可使圓錐齒輪軸的位置發(fā)生改變，從而調(diào)整錐齒輪嚙合的接觸區(qū)。軸段（3）裝有套筒用于調(diào)整齒輪的軸向尺寸，為了提高軸的強(qiáng)度和剛度，應(yīng)盡量縮短軸承與傳動件的距離。小錐齒輪選用懸臂式，以便于裝配。為使軸的剛度較好，取兩軸承支點跨距。由軸承接觸角的大小確定軸承的支點，選取軸段（3）的長度為140mm，直徑為130mm。軸段（4）裝有單列圓錐滾子軸承，選用反安裝結(jié)構(gòu)，左端由套筒定位，右端由擋油環(huán)定位，確定軸段（4）的直徑為140mm，長度為125mm。鍵的長度為160mm。輸入軸上的倒角和圓角尺寸見裝配圖。3.4.2Ⅱ軸的設(shè)計⑴確定軸的最小直徑中間軸為齒輪軸結(jié)構(gòu)，選取軸的材料為20CrMnTi，滲碳、淬火、回火處理。初估軸的最小直徑，可得⑵按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度為使傳動件在軸上的固定可靠，應(yīng)使輪轂的寬度略大于與之配合軸段的長度，以使其他零件頂住輪轂，而不是頂在軸肩上軸段（1）裝有單列圓錐滾子軸承，軸的外力在支點間作用，選用正安裝能使軸段支承具有良好的剛性，可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙。選擇軸承代號為32232T=84mmd＝160mmD=290mm軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙。軸段（1）的長度為185mm，直徑為160mm。 軸段（2）裝有弧齒圓錐齒輪，選用簡支式支承，該支承結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，支承剛性好。錐齒輪的軸向長度150mm，選取軸的直徑為170mm，長度為320mm。 軸段（3）為齒輪軸結(jié)構(gòu)部分，尺寸由齒輪3的決定。 軸段（4）裝有單列圓錐滾子軸承，根據(jù)軸承的尺寸確定該軸段的直徑為160mm，長度為125mm。3.4.3Ⅲ軸的設(shè)計⑴確定軸的最小直徑Ⅲ軸的材料為20CrMnTi，滲碳、淬火、回火處理。初估軸的最小直徑，可得擬定軸上零件的裝配方案。⑵按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度為使傳動件在軸上的固定可靠，應(yīng)使輪轂的寬度略大于與之配合軸段的長度，以使其他零件頂住輪轂，而不是頂在軸肩上軸段（1）裝有單列圓錐滾子軸承，軸的外力在支點間作用，選用正安裝能使軸段支承具有良好的剛性，可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙。選擇軸承代號為32234T=91mmd＝170mmD=310mm軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙。軸段（1）的長度為200mm，直徑為170mm。軸段（2）為齒輪軸結(jié)構(gòu)部分，尺寸由齒輪3的決定軸段（3）為齒輪軸結(jié)構(gòu)部分，尺寸由斜齒輪3的決定。軸段（4）裝有單列圓錐滾子軸承，根據(jù)軸承的尺寸確定該軸段的直徑為170mm，長度為175mm。3.4.4輸出軸的設(shè)計⑴確定軸的最小直徑輸出軸的材料為20CrMnTi，滲碳、淬火、回火處理。初估軸的最小直徑，可得⑵按定位要求確定各軸段直徑和長度軸段（1）左端聯(lián)接膜片聯(lián)軸器，型號為JM116，軸孔長度L=200mm，選取減速器伸出軸部分的長度為325mm，直徑為230mm。軸段（2）裝有單列圓錐滾子軸承，軸承的內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁應(yīng)留有一定的間距，由于采用脂潤滑，所留的間距較大，以便放擋油環(huán)，防止?jié)櫥蜑R入而帶走潤滑脂，又當(dāng)小齒輪齒頂圓小于安裝軸承的孔徑時，也可防止齒輪嚙合傳動時擠出的贓油進(jìn)入軸承，加速軸承的磨損。軸的外力在支點間作用，選用正安裝能使軸段支承具有良好的剛性，可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙。選擇軸承代號為32052T=87mmd＝260mmD=400mm軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙。軸段（2）的長度為200mm，直徑為260mm。軸段（3）作用是為了調(diào)整輸出軸上個零件的軸向距離和對單列圓錐滾子軸承的軸向定位。根據(jù)單列圓錐滾子軸承內(nèi)圈定位點來確定軸的直徑，選擇軸的直徑為315mm。軸段（5）上安裝齒輪，齒輪4的齒寬為280mm，故選取該軸段的長度為285，以便于齒輪的裝配要求。由此，確定軸段（5）的直徑為270mm軸段（7）裝有單列圓錐滾子軸承，選用正安裝能使軸段支承具有良好的剛性，可用端蓋下的墊片來調(diào)整軸承的間隙。選擇軸承代號為32052T=87mmd＝260mmD=400mm軸承的右端裝有擋油環(huán)來調(diào)整軸向間隙。軸段（7）的長度為285mm，直徑為260mm。⑶傳動軸的彎扭合成強(qiáng)度計算與疲勞強(qiáng)度校核完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計后，軸上主要零件和支反力的位置、外載荷的大小已經(jīng)確定，軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩可以求出，因此，應(yīng)按彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。4打標(biāo)機(jī)構(gòu)傳動部分計算4.1軸的設(shè)計算（1）初步確定軸的直徑mm根據(jù)工作條件，取mm（2）傳動軸受力分析NNN圖4.1傳動軸的受力簡圖圖4.1傳動軸的受力簡圖（3）繪制傳動軸的受力簡圖，求支座反力①垂直面支反力：由，得：由，得：N②水平面支反力：由，得：N由，得：N（4）作彎矩圖：①垂直面彎矩圖：C點N·mm②水平面彎矩圖：C點N·mm③合成彎矩圖：C點N·mm（5）作轉(zhuǎn)矩T圖：N·mm（6）校核軸的強(qiáng)度：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強(qiáng)度。由文獻(xiàn)可知，取，軸的計算應(yīng)力MPa選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[1]表可知，MPa。因此，，故安全。（7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度①判斷危險截面從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面IV和V引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面C的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。②截面V左側(cè)抗彎截面系數(shù)mm抗扭截面系數(shù)mm截面V左側(cè)的彎矩M為Mpa截面V上的扭矩T為MPa截面上的彎曲應(yīng)Mpa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。MPa，MPa，MPa。用插入法求出，軸按精車加工，可知，表面質(zhì)量系數(shù)為：軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，固得綜合系數(shù)為可知，碳鋼的特性系數(shù)取取所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。③截面V右側(cè)抗彎截面系數(shù)mm抗扭截面系數(shù)mm截面V左側(cè)的彎矩M為MPa截面V上的扭矩T為MPa截面上的彎曲應(yīng)力MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPa截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及?。阂颍?，，軸的材料的敏感系數(shù)為，故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)[1，附]為軸的截面形狀系數(shù)為軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為綜合系數(shù)為所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。4.2直線軸承的設(shè)計計算通過切刀上下運(yùn)行，為了要保證平穩(wěn)，需要有導(dǎo)向裝置，這里就需要設(shè)計導(dǎo)向光桿和直線軸承配合整個切片裝置。1直線軸承的選擇用于測試的POM工程塑料支架；鋼架適用于工作溫度；不銹鋼軸承適用于水，蒸汽，硝酸等腐蝕性介質(zhì)和真空的工作場所，按下列公式確定型軸承的計算。

硬度：硬度系數(shù)FHHRC58的硬度，hrc52-58，F(xiàn)H=0.6-1.0FH=1。

FT的溫度系數(shù)：工作溫度小于100C，F(xiàn)T=1，溫度100oc-125oc，F(xiàn)T=1.0-0.95。接觸系數(shù)FC：每根軸裝一套軸承，F(xiàn)C=1.0每根軸裝二套軸承，F(xiàn)C=0.81每根軸裝三套軸承，F(xiàn)C=0.72每根軸裝四套軸承，F(xiàn)C=0.66載荷系數(shù)FW：小于15米/分鐘的速度，無沖擊，無振動，F(xiàn)W=1.0-1.5；小于60米/分鐘的速度，超調(diào)量小或振蕩，F(xiàn)W=1.5~2.0；運(yùn)行速度大于60米/分鐘，或有更大的沖擊，振動，F(xiàn)W=2.0～5.0。時間是生命的LH=（10000×1）/2*L（S*N1*60）（單位：小時小時）L：長度壽命(萬米)，LS：工作行程(米)，N1：每分鐘往復(fù)次數(shù)已知行程L=0.2米，工作溫度60oC，每分鐘往復(fù)次數(shù)n1=20，微小沖擊，軸承工作載荷PC=200Kg，硬度大于HRC60，期望壽命Lh=5000小時，試選擇軸承型號。按以上工作條件：根據(jù)本次載荷重量為2000N，我們選用兩個導(dǎo)向光桿加上絲桿螺母，這樣滑動軸承的所受負(fù)載就平均分配，上下六個滑動軸承分別連接底板和連接上固定圓盤，兩