上海电机学院毕业论文-某型温度计检测包装机资料

1、毕业设计某型号温度计检测包装机检题目包装构设计学生姓名*学号学院机械学院专业机械制造及其自动化班级BJ1101指导教师二一五年五月某型号温度计检测包装机- 包装机设计I摘要本次设计中需要进行对温度计的组合与包装，它是通过由气缸、 料仓式送料机构、机械手臂等机构， 将各个料仓中的原材料运送至传送带，并于传送带上完成包括上料，下料以及组装等全部过程。整个加工过程基本可以实现自动化，只需要操作工人将温度计，以及温度计盒子等原材料分别放入不同料仓中，并将下料料斗处将成品送走即可。本次毕业设计的主要任务是完成输送结构和上料结构的设计，本次输送结构是由皮带，调速电机，传动轴，机架等组成。输送结构包括滚筒、

2、隔料器、气缸、推板等。本文完成整机的设计计算，包括电机功率的确认，主传动轴的校核等，最后完成二维工程图的绘制。关键词： 包装机构输送带二维工程图某型号温度计检测包装机- 包装机设计IIAbstractThe need for combination and packing of the thermometer in this design, it is through the cylinder, bin type feeding mechanism, mechanical arm mechanism, each in the storehouse of raw materials are tr

3、ansported to the conveyor belt, and belt including feeding, cutting and assembling process. The whole process can realize the automation, operation workers will only need a thermometer, and the thermometer box and other raw materials were put into different bins, and under the hopper will be sent to

4、 the finished product.The main task of this graduation design is to complete the design of structure and material conveying structure, this structure is composed of a belt conveyor, motor, transmission shaft, rack etc. The structure comprises a roller conveyor, vibration feeder, cylinder, push plate

5、 etc. This paper completed the calculation of the design, including the identification of motor power, the main transmission shaft was checked, finally completed drawing two-dimensional engineering drawings.Keywords: packaging machine conveyor belt of 2D engineering drawings某型号温度计检测包装机- 包装机设计IV目录摘要I

6、IAbstractIII目录IV第一章绪论11.1 包装机械的意义11.2 国外包装机发展现状21.2 我国包装机械业发展的思考和发展战略41.4 课题研究的目的及意义61.5 课题完成的内容6第二章温度计检测机构的总体设计方案82.1 课题要求82.2 动力源的选择82.3 传动方案的选取82.4 总体方案拟定92.4.1 执行机构的总体设计92.4.2 送料机构的选择与比较92.4.3 最终整机方案11第三章包装装置机械结构设计及计算133.1 电机功率的确认133.2 减速器的设计选型143.2.1 减速机的选择143.2.2 减速机的校核计算153.3 轴的设计计算153.3.2 轴的

7、静强度安全系数校核193.4 滚动轴承寿命计算203.3 键联接的选择和验算20第四章平带的设计计算22第五章气缸的选择24某型号温度计检测包装机- 包装机设计IV第六章链轮的设计计算256.1 链轮的介绍256.2 链轮的失效形式256.3 链轮的详细设计计算266.4 链传动的合理布置276.5 链传动的张紧276.6 链条的材料选用28第七章 结论29参考文献30致谢错误！未定义书签。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计1第一章绪论1.1 包装机械的意义近年来，随着生产现代化程度的提高，同时越来越多的社会流通，产品包装是现在展现在人们面前的一个新面孔，和产品包装也逐渐引起了人们的广泛关

8、注。现代包装主要作用体现在于：对于各种各式的产品，通过某种固定的手段，或者是使用一些装饰性的壳体，或者特定的外形材料，通过流水线的包装技术来实现自动包装作业，从而达到目标的数量与质量，于此同时还应该兼顾到外观并且能够降低成本整个过程当中，被包装产品应该便于运输，密封用于保持产品新鲜，并对大气环境友好，便于回收和废物利用，外形包装有形，有吸引力，不断促进扩大再生产。在当代社会是没有包装的货物销售越来越少，包装失败往往使好产品难以销售成功。从此我们可以得出一个新的结论，如果一个商品未经包装的话，那这个产品根本就无人问津；但这也说明了一个问题，包装是如此的重要，如果包装机械停滞不前，也不可能出现高水

9、平的现代化包装。近年来，一些发达国家的包装技术，在食品，医药，轻工，纺织，轻工，模型，电子，仪器仪表行业，和武器这个个方向，已经从不同程度的形成了三大基本环节，他们分别是原料， 加工和处理这三大基本要素所组成的， 一部分工厂甚至将包装材料，加工，包装容器成型和整套自动化生产系统统一成高效率的装配线。实践证明，包装自动化，尤其是高弹性（或柔性）的自动包装线，不仅体现了现代化自动生产大的发展方向，同时也可以从中取得巨大的经济利益。1、能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争能力。2、能改善劳动条件，避免污染危害环境。3、能节约原材料，减少浪费，降低成本。4、能提高生产效率，加速产品的不断更新。某

10、型号温度计检测包装机 - 包装机设计21.2 国外包装机发展现状国外包装机械行业的技术发展主要经历了以下几个阶段：简单的机械化，主要机械，包装机，自动包装生产和自动生产线的 PLC控制。国外包装机的发展目前呈现出一种正比例直线上升的良好态势 , 目前外国产品门类齐全 , 品种繁多。并且生产自成体系 , 向专业化发展。如美国 ancelus 公司封口机，德国啤酒灌装机三星电子有限公司，瑞典利乐公司无菌包装机等。 目前 , 现代包装技术的领头羊主要是美国与德国。 从全世界角度上看，德国无论在包装技术还是机械技术多方面都处于领先地位。二千年后的德国全自动包装机械产值达 3400000000 欧元，其

11、中 77%为出口生产供应世界各地。 最近几年 , 这一部分的国家， 包括美国，日本机械的发展， 意大利和其他包装和食品机械设备的都有了新趋势。整个流水线的自动化水准越来越高，现在自动化包装生产线早已超过了百分之五十的应用率。广泛使用的 PLC控制和机电一体化的设计，最终的目标不仅是为了节约成本， 并最大限度地提高生产效率， 提高了设备的灵活性和敏捷性 , 通过使用机械手臂来取代人工包装 ( 模拟手工包装 ) 。每个机械手均由单独的 PLC控制 ,机械手臂周围布有多台摄像机，随时向电脑反应包装情况, 保证包装的高质量。自从 1962 世界上第一台机器人诞生以来，由美国制造，目前，许多大型项目投入

12、巨大的人力和物力，将资金用于开发机器人。目前，世界上有超过1000000 套工业自动化机器人正在为人类服务 , 在产品的搬运机器人的应用处理过程，在产品的包装机的包装过程，金属筛选的机器人，绘图机器人，包括农产品分拣机器人等。在大多数工业发达国家 , 在大多数工业化国家，机器人已经在不同地区进行不同的包装，在食品 自动生产 线的实施 自动化标 准， 又例 如制 药 行业 。 美 国adpet技术 系列irb340flexpiekerSCARA机器人，机器人的ABB公司，德国博世 sigpaek 系统公司生产的 X 系列机器人在北美国和欧洲开始用于食品，化妆品瓶（袋）控股的药品包装。为 Dema

13、urex公司幵发的高速饼干包装线包装应用于各行各业， 包装反应的是一种品牌理念。通过包装就可以反映出本款产品的产品特性。它肩负着提升产品附加价值的使某型号温度计检测包装机 - 包装机设计3命。同时，包装又与消费者的心理息息相关，它直接可以影响到消费者的购买欲望。人们都喜欢整齐划一又多彩缤纷的包装。现代社会正在进入经济全球化，包装已经和商品结合成为一种整体。一个好的产品必然也需要一个好的包装。另一方面，包装在物流上也有着举足轻重的地位。包装它有着易于运输，节约空间，方便搬运和使用等各种特点。美国、日本、德国、意大利是现在全球的范围里机械包装行业中制造机械和出口的四大强国。包装机械的发展在美国得到

14、了充分的阐释，美国目前已经形成了一整套包装机械的产业，美国目前包装机械的种类日前已经跃居世界顶峰。10 多年来，美国始终以包装机械生产和消费的大国自居，事实也是这样的。 美国的产品以它独有的高、大、精、高端产品居多，通过与计算机的结合，通过 PLC 实现了机械的自动化，增长最快的一个产品在美国包括成型机，灌装机，以及真空包装机，这三种自动化包装机占市场总份额的 15%，厚纸箱封口包装机（类似于利乐包）的份额一直在追赶领先市场目前已经跃居至第二位。 从六十年代至今， 美国包装机械业一直处于蓬勃发展之中。然而，日本的包装机械业与美国完全不同，主要体现于中小型企业，但日本包装机械的品种齐全， 可能拜

15、企业数目众多所赐， 总产品品种近 500 种，规格有超过 700 多个。日本机械的主要优点表现为体积小、精度高、操作便捷、可迅速维修更换、计算机连接配合好，日本包装机械以中小型单机为主。 90 年代以来，变频调速，光电跟踪，激光电子控制，用于包装机械，甚至包括动态显示技术。与其他国家相比，大多数日本包装机械都设计服务在食品包装。欧洲各国的包装机械业是出口比例很大，某些国家出口远远超过产值，因为荷兰的地理位置关系，它是欧洲很重要的外贸贸易站。德国的制造技术，领先的全自动包装技术，让它占据了市场的主导地位。特别是自动生产线的啤酒，可乐，汽水灌装设备的速度，完成特征，自动化程度高，可靠性好，等特点，

16、许多全球知名企业都将电脑控制纳入了新世纪的第一部， 包括光电传感器的使用，光栅控制光标，并配有防静电装置。一些大型的自动包装机，它不仅是一个大体积的包装机械，它甚至可以整袋，称重，灌装，抽出真空，在一台大型流水线上完成密封的过程。德国多年的包装机械行业一直处于一个稳定的收入增长趋势，自动化包装机某型号温度计检测包装机 - 包装机设计4械出口比例已达70%，德国是世界上最大的包装机械生产商和出口商。其次是意大利，意大利自动化机械是功能全面、外形靓丽、相比德国包装机械价格便宜的特点。在这种严峻的形势下，中国的包装机械产品更是少而又少，以及技术和产品可靠性低水平差，由于消费问题，中国目前正面临着激烈

17、的国际竞争。最要注意的是我国最近五年，政府正在不断加大农副产品的再包装，建设节约型社会， 打造可持续发展社会，国家此举还希望能造成新一轮技术引进高潮。比如我国这些年来面对这个项目目前总投资达到 320 多亿元，但是加工设备等等还需要80%向国外进口。所以自动化包装生产线作为一种专项机械，除了与一般通用机械相比它的要求更紧凑，运行时稳定不打滑，由于竞争的需要和美观，传动精度高，生产效率更高的要求，最终提高其功能，以满足市场需求。1.2 我国包装机械业发展的思考和发展战略解放前。我国包装机械工业从根本上来说是一片空白的 ,在那个年代绝大多数产品都是不需要包装的 ,仅少数产品通过简单的包装后进行贩卖

18、。 解放后的前 30 年间 , 由于时代的原因，中国机械包装业几乎停滞发展。 直至 1956 年我国第一家烟草机械厂上海烟草机械厂生产的卷烟才开始通过使用包装机来实现自动生产。改革开放以后 ,由于我国的经济体系发生变化，经济飞速发展。 ,同时，对外贸的需求也不断扩大。人民的生活水平有了显著的提高 ,对产品的包装也有了新的要求， 在这时，我国急切的需要对包装进行自动化，这从根本上填补了之前的空白，从此以后我国的包装机械进入了飞速的发展，包装机械工业也在国人的心中占据了一席之地，并在经济上扮演了越来越重要的地位。实践证明 ,面对如此迅速改变的市场环境，一天一改变的趋势已经越来越明显了。专用包装机现

19、在显然已经不再适用与如此快节奏的经济形势下了。然而，机器人的出现则完美的填补了这一方面的需要，对机器人而言，改变包装的形状和尺寸，这仅仅是他基本的功能之一，另外，通过机器人代替手工，可以提高容错率。提高产品合格率，并且，积极人可以重复进行一些危险的动作，规避了使用手工而产生的不必要的某型号温度计检测包装机 - 包装机设计5危险，从理论上来说，使用机器人可以不间断工作，并且，工作中可以保持完全的高效，而且没有任何事故危险。改革开放以来我国产业，在国家 863 项目的支持下，通过“七五”，“八五”科学技术研究。现在，我国已经掌握了机器操作的基本要点，我国已可以自主研制出机器人，包括机器人的制造技术

20、，控制技术，软件设计等等。并且我国已可以开发部分机器人关键零件，这使得我国可以赶上美国等发达国家的步伐，现在设计的机器人已经可以完成装配，电焊，搬运等基本动作。我国的纸盒包装也得到了很大发展。我国武汉生产的 500 式自动折板盖型封箱机。将纸张放入纸板箱后，将纸箱的上盖和下盖闭合 ,机械运转后可自动进行折板。近年来，中国的纸箱包装的产品，已出口到世界各地，并在产量方面，中国已跻身世界前列。目前我国的包装机机械任然以飞的速度向上增长，相比较其他地区的逐渐萎缩，我国已抢占可大部分市场份额。中国制造，依然成为了一种流行。同时我国纸箱自动化包装行业的发展与造纸工业和纸制品加工以及零售行业还有相关行业的

21、发展是有紧密联系的，这也一定程度上加快了我国经济发展。现在，全世界各地都对机械包装行业的发展表现出了足够的认识，各个衍生行业都在蓬勃发展，但对于资源的高效化，产品环保等主题一直是恒古不变的话题，我们的包装生产企业应该将重点放在一个新的自动机械式的研究和发展，而不是一个大求全，但求精。这部分美国等国家已经领先于我们， 他们部分企业规模并不大， 但是他们专一，专业的程度比较高。包装企业目前在国的的形势并不好，主要有一下两大原因，一来是因为国内同样从事机械包装业的企业并不少，二来是因为市场发展已经进入瓶颈，对于新品种的包装机械已经进入了研发的垦荒期。所以打破目前市场格局就成为各大企业亟需要解决的问题

22、。所以只有企业用心研发，不断推出新的产品采油可能改变市场格局，打出一片心的未来。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计6从现在包装机械行业的情况来看未来的趋势，国内的中小包装机企业在未来可能会体现出更大的作用，这也是由于对于包装机械的专业性的考虑吧。从长远来看，我国的包装机械产业，仍然有非常广阔的前景。1.4 课题研究的目的及意义温度计玻璃管的包装传统的方式是通过人工进行， 工人首先检测每件工件的尺寸。然后进行包转。随着自动化时代的到来。为了减低成本，减小工人的负担开始设计自动化技术。例如本次设计过程中所展示，整个机器运作已基本实现全自动化，仅需一名员工负责将各个部分不间断上料即可。此类包装机

23、还有很多，现在，包装已经深入每个人的生活中，多数食品包装机与电器包装机等，基本都已实现了全自动化。仅需人工进行上料。部分工厂采用全自动料仓，卡车直接卸货至料仓上方或传送带上，通过传送带或者料仓直接进行送料，车间中实现全自动化，除去不必要的人力与风险。该课程设计将运用到学生所学的各种知识，并灵活运用。最后，在实践中得到提到，培养出独立分析和解决设计问题的能力，培养出学生的自主学习能力。该课题不仅需要设计机械结构和机构，还需要涉及到自动化装配等问题。该课题涉及到设计、绘图、控制等各方面的知识，可以培养学生综合运用所学知识解决具体工程项目的能力。1.5 课题完成的内容本次课题内容为某型号温度计检查包

24、装机设计。主要目的是将温度计的外壳、说明书、温度计、以及盖子完成组装。各个部件分别进料并在完成组装后下料。该设备仅仅在上料步骤上须有人工进行，每次用料数量多，工人可以依次进行下料，大大节约了人力成本。从提升效率的角度来看，各个部件均采用自动化结构，相较之人工效率，有非常明显的提高。从提高经济效益来看，多台包装机同时工作，仅需原来的几分之一的人力与时间就可达到人工所能达到的产量，提升产量的效果非常显著。该课题不仅需要设计机械的各个结构和机构，还涉及到一整套设备的自动化运转和装配等问题。该课题涉及到各个反面，包括设计、制图、控制机械运转等各方面的某型号温度计检测包装机 - 包装机设计7知识，不仅可

25、以培养学生综合所学的知识灵活运用，同时也可以运用这些知识来解决具体的工程和项目的能力。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计8第二章温度计检测机构的总体设计方案2.1 课题要求1、装配目的如图2、检测节拍： 600 件、小时3、能够自动上料，自动下料，每个包装盒包装留置温度计，和一个说明书。图 2-1 温度计包装目的2.2 动力源的选择根据设计的要求可知，温度计的包装一般都需要大批量生产；从能源方面看，工厂的电源能有效地保证并充足，且有降低生产成本， 便于操作，工件可靠， 维修方便，应尽量选用电力驱动。从对环境影响来看，电力驱动方式所产生的污染较小，可选择电动机。从经济方面来看，电动机应满足一

26、定的功率，防止功率过大造成浪费，过小负荷过大，使生产率达不到要求致使浪费时间。所以为了满足上诉要求，选择交流电动机最为合适。2.3 传动方案的选取机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、同步带传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。考虑到本机的适用范围以及机构的便利性，本此设计采用同步带传动。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计92.4 总体方案拟定2.4.1 执行机构的总体设计图 2-2：执行机构如图所示，工人先将温度计， 温度计盒子等原料放入各个料仓中， 随后启动系统。温度计盒子料仓（ 1）中的温

27、度计盒子由活塞推至 a1 工位，到位后温度计料仓（ 2）中温度计依次通过隔料器计数将温度计盒子填满。随后由传动带（ 7）送至 a2 工位，同时由工人将说明书填装与盖板料仓 （4）送料。盖板通过机械手臂吸附并安装至温度计盒子上。安装完成后温度计盒子通过传送下料至下料料斗（ 5）。2.4.2 送料机构的选择与比较温度计送料机构的选择与比较方案 1：如图 3 所示是直线供送料仓式供料机构。当工人把温度计装入料仓1 后，温度计一次沿料槽向下移动， 在图示位置。最底下的温度计落入送料器 5 的容纳槽中，凸轮机构 7 使送料器向左运动送料时，隔料器 4 受弹簧 3 作用而顺时针转动，挡住料槽下口，从而达到

28、分离，供送的目的。当送料器向右返回后，隔料器受档销6 作用做逆时针转动而让开料槽口，料槽中最下面的一根温度计又落入送料器中，进行第二次送料。消拱器 2 可防止料仓中的物品架空。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计10图 2-3a温度计上料方案1方案 2：图 4 所示机构由料斗 1、剔除器 2、料槽 3、插板 4 和驱动机构等组成。工作时，驱动机构使插板在料斗中升起，料斗中与插板顶部形状、方向一致的物品被抓取，当插板升起起对准料槽接料口时，物品划入料槽并送到指定工位。剔除器 2 可排除定向错误的物品。图 2-3b：温度计上料方案2方案 3：图 5 所示机构主要由斗式料斗、料槽、摇摆插板式隔料器

29、三部分组成。选料斗式的原因是料斗相较料仓式装载原材料多。料斗下方制成料槽入口较大型，形成天然消拱器。温度计经过料槽到达隔料器，隔料器采用伺服系统控制，精确计数温度计数量。同时摇摆插板式隔料器不易产生温度计被卡死的情况，隔料速度可达 150 件 /min200 件/min 远超过所需，同时隔料稳定、计数精确是理想的隔料器。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计11图 2-3c ：温度计上料方案3通过比较，三个个方案都能实现单向送料。方案三简单易实现，经济效益好，相较第一种方案它的装载原材料量大，和相较第二种方案它可以形成间歇性送料，同时采用摇摆插板式隔料器可达到理想的隔料速度和计数要求。故选择第

30、三种方案。2.4.3 最终整机方案本设计温度计检测包装机机构的最终目的是实现温度计的包装。本次设计就是在这一思维下展开的。根据设计内容和需求确定温度计检测包装机机构，利用三相调速电机带动温度计盒子并输送温度计盒子至设计工位；其温度计检测包装机机构的总图见图 2-4：某型号温度计检测包装机- 包装机设计12图 2-4 温度计检测包装机机构结构图某型号温度计检测包装机 - 包装机设计13第三章包装装置机械结构设计及计算3.1 电机功率的确认在本结构中共有一个调速电机电机工作功率计算公式：PdPw KW（3-1）PwFV /1000（3-2）F m（ 3-3）a带 承带（ 3-4）参数确定：假设每个

31、温度计盒子重量为 0.1KG 设备运行时，整个输送机构中将同时存在三个盒子，根据包装机检测设计中温度计设计为0.01KG 则总重应为0.35KG ，最高运行速度为0.11m/s，我们假设 1s 内能达到其运行最高速度。则加速度应该为0.11m / s2 ，即 a0.11m / s2 。Fma0.35Kg0.11m/ s20.0385NF总F Fg0.0385 350350.0385N 。V=0.5m/sPw350.0385N0.11m / s。FV /10000.0385KW1000a带承带0.980.970.970.92计算结果：Pw0.0385KWPd0.920.042KWa确定电机转速

32、nd计算公式：nd60 1000 V带（ 3-5）D轴在技术要求中指出，输送应达到的速度 V=0.5m/s。选取主动轴直径 D轴20mm。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计14nd60 1000 V带 6010000.11m / s106r / min 。D轴3.1420以以上述数据为依据，综合考虑本次设计要求，并对应机械设计手册以及市面现有产品，根据以上条件线确定最终电机功率为1.1KW ，额定转速 .为 1400r/min，型号为 Y90S-4 可以满足要求。3.2 减速器的设计选型3.2.1 减速机的选择减速器是独立的闭式传动装置，用于原动机和工作机之间。具有降低转速，使转矩增大，来

33、满足工作的需求的作用。在机械设备中减速器应用广泛，是因为它具有维护方便、结构紧凑、传动效率高、而且准确可靠等特点。减速器的种类多种多样，按照传动方式可以分为齿轮减速器、行星齿轮减速器、蜗杆减速器；根据传动的级数，又可分为单级和多级的减速器；按照传动的布置形式，还可以分为展开式，分流式和同轴式减速器。根据设计要求，选用斜齿轮减速器。目前使用的减速机基本有以下几种：1）渐开线斜齿轮减速机渐开线斜齿轮减速机，具有体积小、重量轻、承载能力高，效率高、使用寿命长，安装方便，所配电机功率范围广，传动比分级精细等特点。可广泛的应用于各行业需要减速的设备上。2）斜齿轮蜗轮减速机斜齿轮蜗轮减速机采用电机直联形式

34、，结构为一级斜齿轮加一级蜗轮蜗杆传动。输出为轴装式，具有六种基本安装形式。可正反转运转，斜齿轮采用硬齿面，运转平稳，承载能力大，工作环境温度 -10 40，该产品与同类产品比具有速度变化范围大，结构紧凑，安装方便等特点。可广泛用于冶金、矿山、起重、轻工、化工、运输、建筑等各种机械设备的减速机构。3）斜齿轮蜗轮减速机斜齿轮蜗轮减速机采用电机直联形式，结构为一级斜齿轮加一级蜗轮蜗杆传动。输出为轴装式，具有六种基本安装形式。可正反转运转，斜齿轮采用硬齿面，运转平稳，承载能力大，工作环境温度 -10 40，该产品与同类产品比具有速度变化范围大，结构紧凑，安装方便等特点。可广泛用于冶金、矿山、起重、轻工

35、、化工、运输、建筑等各种机械设备的减速机构。根据本次设计要求，选择渐开线斜齿轮减速机。优点是它的体积小，重量较轻，某型号温度计检测包装机 - 包装机设计15符合此次涉及的要求。传动比 i=n 1/n 2 =900/636=1.42通过与杭州迈达减速机公司生产的产品对比，选择 R系列 S 型减速器。减速器示意图如下。图 3-13.2.2 减速机的校核计算减速机的强度校核主要是通过选取减速器的机械功率进行计算后得出的。对于一般工况来说，选取工况系数f1 ，由于本次载荷轻，并不考虑特殊情况。查机械设计手册对比本次设计得知，选用中等冲击。F1=1已知 : 电动机功率 P2=1.1wP2m= P2 f1

36、=1 1=1.1kw要求： P2mP1折算公称公率 P1=P n2 = 1.5 900 =0.96kwn11400其中， n1减速器输入转速n 2电机转速由于 P 2mP1， 故 R系列 S 型减速器符合，机械转动转动拒的要求。3.3 轴的设计计算3.3.1 轴的设计计算某型号温度计检测包装机 - 包装机设计16（1）选择轴的材料轴的材料为 45 号钢，调质处理。（2）按扭矩初步估算轴端直径查机械设计式（ 15-3） d1 A0 3 P（3-6）n其中：P轴传递的功率N轴的转速查机械设计表（ 15-3） 根据轴材料 45 钢选取 取 A0 =110d111030.19=8mm478.9考虑轴端

37、有一个键槽d1=203 d1 =6取 d1 =10mm根据实际设计，选取d1=20mm（3）初选滚动轴承考虑装拆调整方便起见， 选用深沟球轴承。 根据轴端尺寸和轴承的大概安装位置，初选深沟球轴承6203。（4）对轴进行分析图 3-2 弯矩图某型号温度计检测包装机- 包装机设计17由弯矩图可知轴中心处弯矩最大。通过分析得知，带对轴的压轴力Q=1300N通过计算得出：M H =83575 N mM 1V28124N mM 2V134256 N m求合成弯矩M 1 =M H2M V21835752281242 =88180 N mM 2 =M H2M V228357521342562 =158144

38、 N m根据机械设计书369 页 15-5 公式caM 2( T)2 1 （3-7）W其中：ca 轴的计算应力， MPa；M 轴所受的弯矩， Nmm；T轴所受的扭矩， N mm；W轴的抗弯截面系数，mm3；将各个数值带入上式。得出ca =27.8MPa查课本机械设计中表15-1 根据材料 45 钢得出 160MPa ，故安全。（ 7）校核轴的疲劳强度通过弯矩图可以得知C 面为最危险截面，对C 面进行安全系数的核算。根据机械设计手册19-21 页校核公式：S SSp Sp 1.5SS 2S 2某型号温度计检测包装机- 包装机设计181S（3-8）Ka1S（3-9）Ka式中， S 只考虑弯矩作用时

39、的安全系数只考虑扭矩作用时的安全系数1 为材料的弯曲疲劳极限1 为材料的扭转疲劳极限为弯曲的有效应力集中系数为扭转的有效应力集中系数表面质量系数弯曲应力的应力幅扭转应力的应力幅弯曲的尺寸影响系数扭转的尺寸影响系数上式中 1 可由机械设计手册中表19.1-1 查得，1 =2701 由手册中表 19.1-1 查得1 =155K 、 K 由手册中标 19.3-57 中查得 K=2.73K =1.96由手册中表 19.3-8 查得=1、 由手册中表 19.3-11查得=0.78=0.74MT根据机械设计手册中表 19.3-12 查得 a =a =ZZP将上述数值带入公式中计算得出：某型号温度计检测包装

40、机 - 包装机设计19S SS182.48 1.522SS远大安全系数，满足要求。3.3.2 轴的静强度安全系数校核轴的静强度是根据轴的短时最大载荷（包括动载荷和冲击载荷）来计算的。校核的目的是保证轴对塑性形变的抵抗能力根据机械设计手册19.3-4 公式计算：SSSsSsSspSsp 2.2Ss2Ss2Sss（3-10）MZsSs（3-11）TZ P式中： M 、T 轴危险截面上的最大弯矩和扭矩、 Zp 轴危险截面的抗弯和抗扭截面系数。s 、 s屈服极限根据轴材料 45 钢调质。直径 20mm,查机械设计手册中表19.1-1 得出以下：s =360Mpas =（ 0.55-0.62） s =0

41、.6 360=216Mpa所以 Ss36032.58864.20.1203Ss216506.44682.40.2203Ss506.44215635 0 .63 Ssp2.2506.4422 1 526 3也满足要求。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计203.4 滚动轴承寿命计算根据初步选择的 C6023AC 轴承进行计算，查手册得基本额定静载荷C0 =29.5kw,e=0.68。由前面计算得知，该对轴承的水平支反力分别为 RAZ =1648N, RAB =-1853N 垂直支反力分别为： RAy =2183N, RBy =-1759N合成支反力：RA =RAy2RAz2=164821853

42、2=2479NRB =RBy2RBz2=2183217592=2803NSA =0.68 RA =0.68 2479=1685.72NSB =0.68 RB =0.68 2803=1906.04NSB + FA =1906.84+117=1906.84NSA =1685.72.24NAA =1682.72N, AB =1906.04NAA / RA =1685.72/2479=0.69e=0.68X A =0.4,YA =1.67轴承承受轻度载荷冲击，支反力A 处有弯矩。所以取f d =1.2PA = f d( X A RA + YA RB )=1.2 (0.4 2479+1.67 2803)

43、=3824NAB / RB =1906.04/2803=0.69eX B =1, YB =0 ， PB = f d RB =1.2 2803=3363.6NPB PA 计算轴承 B 的寿命106f t c106325200L10 h =P60 10644997.7h60n3824预期寿命 :10 年 。44997.7/(8 300)=18.75远超预期寿命，足够使用。3.3 键联接的选择和验算链轮装在主轴轴端，需用键进行周向定位和传递转矩。由前面设计计算得知：链轮材料为钢，轴的材料为45 钢，链轮与轴的配合直径为8mm，链轮 45 钢，轮毂长为14mm。选择最常用的圆头（A 型）平键，因为它具

44、有结构简单，对中性好，装拆方某型号温度计检测包装机 - 包装机设计21便等优点。键的截面尺寸由键所在轴段的直径d 由标准中选定， 键的长度由轮毂的宽度确定，查表得bh =2*2, L =14mm。普通平键的主要失效形式是键，轴和轮毂三个零件中较弱零件的压溃。由于链轮材料是钢，许用挤压应力由文献29 表 2-10 查得=100MPa。键的工作长度 l = L - b =14-2=12mm。某型号温度计检测包装机- 包装机设计22第四章平带的设计计算1）确定设计功率 Pd / KW计算公式： Pd K A PW（4-1）由 3.1 中可知，PW0.0385KW ；由机械设计手册13-43 页表 1

45、3-1-17 查得 K A1.3 ，Pd1.3 0.0385KW0.05005KW 。传动方式为开口传动。2）计算带轮直径d1601000V查机械设计手册表d2n1。14.1-33 得计算公式：其中 V为带速 ， n为电机转 速，根 据转 速 106r/min和带速0.11m/s，得d16010000.1119.8mm 。d23.14106现根据实际设计情况选取 d1 2=d =170mm3)校验带速d1601000V查机械设计手册表14.1-33 得计算公式：d2n1许用带速 vmax由于实际带速远小于许用带速，故适用。=30m/s4）确定轴间距计算公式 a 2(d1d2 ) 2 * (18

46、0 180)720mm不符合实际情况，根据本次设计，设计a=1130mm5）确定带长 L p / mm查机械设计手册表14.1-33 得开口传动带长公式：L p 2a(d1d2 )（3-7）2其中，这里的 a 为中心距 1130mm；Lp3.14(170170) / 2211302794mm6）小带轮包角由于选用开口传动，故小带轮包角为180 度某型号温度计检测包装机 - 包装机设计236）计算带厚 根据机械设计手册表14.1-32 选取标准值。带厚 =4.86）确定带宽 b由于本次设计温度计盒子宽度仅为50mm 且没有明确的要求需要选用窄带，故选用更加稳定的宽带，选择带宽为b=245综上所述

47、，选取输送带为平带，长度为2794mm，带宽 245mm，带厚 4.8mm。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计24第五章气缸的选择本文中的纵向气动移动装置的气缸需要设计计算并选型，气缸活塞杆前端负载大约为 120N，现在根据实际设计情况进行设计选用气缸。由设计任务可以知道， 要驱动的负载大小120N，考虑到气缸未加载时实际所能输出的力，受气缸活塞和缸筒之间的摩擦、活塞杆与前气缸之间的摩擦力的影响，并考虑到机械爪的质量。在研究气缸性能和确定气缸缸径时，常用到负载率：气缸的实际负载 F100%气缸的理论负载 F0由液压与气压传动技术表11-1 ：运动速度 V30mm / s ，取0.7，所以实

48、际气缸的负载大小为：FF0 /120/ 0.5 240N 。通过分析选择 TD20/200 型气缸。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计25第六章链轮的设计计算由于本包装机整体较小，多数设计任务是外形和尺寸的设计，力求整机稳定。由于本机的功率和扭矩非常小，参照其他同类型的机器，所选用和设计的零件都能满足机器的正常运转。因为本机对链轮使用较多，这里只选取主轴用于减速工作的从动链轮进行设计计算。链轮的结构如下图4.1 所示。图 6.1 链轮6.1 链轮的介绍链传动是一种挠性传动，它由链条和链轮（小链轮和大链轮）组成（如图 4.1），通过链轮轮齿与链条链节的啮合来传递运动和动力，链传动在机械制造中

49、应用广泛。与摩擦型的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；链条采用金属材料制造，在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作。与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低，成本也低。在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便的多。链传动的主要缺点是：只能实现平行轴间链轮的同向传动；不宜用在载荷变化很大、高速和急速反向的传动中。传动链又可以分为短节距精密滚子链（简称滚子链）、齿形链等类型。其中滚子链常用于传动系统的低速级，一般传递的功率在 1

50、00kW 以下，链速不超过 15m/s，推荐使用的最大传动比 imax=8.齿形链应用较少。6.2 链轮的失效形式链轮和链条相比，链轮的强度高，使用寿命较长，所以链传动的失效，主要是链某型号温度计检测包装机 - 包装机设计26条的失效，其主要失效形式是a. 链条疲劳破坏 .链条各元件在变应力作用下，经过一定循环次数，链板发生疲劳断裂，滚子，套筒表面出现疲劳点蚀和疲劳裂纹 .在正常润滑条件下， 链板的疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素。链条铰链的磨损铰链磨损会使链节距增大而产生跳齿和脱链 .该失效形式一般发生在开式或润滑不良的链传动中。链条铰链胶合在润滑不当或链轮转速过高时，链条铰链的销轴和

51、套筒的工作表面会因润滑油膜破坏，在高温，高压下直接接触导致两表面粘结，相对运动使粘结部位撕开，形成表面撕开而损坏，称为胶合，因而要限制链传动的极限转速。链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。过载拉断这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。6.3 链轮的详细设计计算由于电机到主轴的传动比为 i=n1/n2=636/106=6，对于大小链轮，根据链轮齿数的优先数列，小齿数取 17，大齿数取 102，所选的滚子链规格和主要参数如下：通过查取 iso 链号标准，选定为： 04B-1；滚子直径：

52、 d1=4mm；内链节宽： b1=2.8mm；销轴直径： d2=1.85mm；内链板高度：h2=5mm；排距： pt=6.mm；集显拉伸载荷：qmin=3KN 。由于此次设计载荷非常之小，所以单排已完全可以达到现有要求，故选择单排。最终的滚子链的标记为： 04B-1-54 GB/T1243-1997。则根据以上参数，由机械设计手册14-90 页表 14.2-11 可知链轮的分度圆直径为：d= p(180)（ 4.1）sinZ代入数据，则有：d1101.3mmd230.21mm根据公式（ 4.2）和（ 4.3）知，链轮齿顶圆直径为：damin= d1.6) d1p(1amax dZd1.25 p

53、d =14.2）4.3）某型号温度计检测包装机 - 包装机设计27则 da1=103.9mmda2=34.06mm齿根圆直径，根据公式（4.4）：df d d1（ 4.4）则可得出：df 1 =97.11mmdf 2 =26.19mm齿宽根据公式（ 4-.5）可得：b=0.93b1（4.5）b=2.6mm齿高根据公式（ 4-.6）得：ha min0.5( pd1)ha max0.625 p0.5d 10.8 p（4.6）Z则齿高定为 2.7mm。综上所述，所选的一对链轮的具体参数如下表4.1：表 6.1链轮的具体参数分度圆直径齿 数齿顶圆直径齿根圆直齿宽齿高（mm）Z（mm）径 df（mm）b

54、（mm） ha（mm）dda大链轮101.3102107.197.112.63.5小链轮30.211733.2126.192.63.56.4 链传动的合理布置为了使链传动的能源工作，要注意合理安排，简要描述了该原则的布局如下：a. 必须保证两回转平面在同一垂直平面以内，若不符合此条件，则将出现脱落以及啮合不良等情况。b.两个链轮的中心线应该处于同一水平线上，避免垂直传动所带来的不良影响，比如可能发生的链条脱落以及啮合不良的情况发生。6.5 链传动的张紧在安装链条传动，链条应具有一定的张力，张力是链保持适当的垂度的悬拉拉力生成的。目的是使链条的松变不至于太过松，让链条可以良好啮合， 不至于发生脱

55、链。但张紧力比带传动中要小得多。主要的张紧方法是增加两链轮的中心距。但很多时候中心距是无法改变的，此时则一般选择使用张紧轮来进行张紧。张紧轮的位置应该安装在链条的松边。具体说明某型号温度计检测包装机 - 包装机设计28如下表（表 4.2）：表 6.2链传动的张紧形式传动参数正确布置不正确布置说明i2,a(30 50) p两轴线在同一水平面上，紧边在上、下均不受影响。两轴线不在同一水平i2, a30 p面内，松边应该在下面，否则松边下垂量增大后，链条易与链轮卡死。i1.5, a60 pi, a 为任意值两轮轴线在同一水平面，松边应在下面，否则下垂量增大后，松边会与紧边相碰，需经常调整中心距。两轮

56、轴线在同一铅垂面内，下垂量增大会减少下链轮有效啮合齿数，降低传动能力，为此应采用中心距可调、设置张紧装置或上下两轮错开，是两轮轴线不在同一铅垂面内。6.6 链条的材料选用链条的材料选用链条的材料选用链条的材料选用， 一般工况下，采用 45、50、45MN钢，经淬回火处理，齿轮硬度 40-50HRC。重要工况下，采用 15CR、20CR 材料，经表面渗碳、淬火和回火处理，齿面硬度 55-60HRC；或 40CR、35SIMU 、35CRMO 材料，经淬火、回火处理，齿面硬度 40-50HRC。简单工况下，采用 35 钢经正火处理，齿面硬度 160-200HBS，或 15、20 钢经表面渗碳，淬火

57、和回火处理，齿面硬度 50-60HRC。某型号温度计检测包装机 - 包装机设计29第七章结论这次的毕业设计完成的相当的不容易。从最初于老师讨论的选题，之后进行开题答辩，后来进行了大量的计算、最终绘图一直到完成设计。在这期间，我们搜集资料，寻求老师的指导，与学生交流，找相关人士咨询，来回反复修改图纸，每一个过程都在对自己的重新检查和知识的学习。通过这次毕业设计，给了我一个机会，让我和我的同学们关系更加紧密了，大家一起探讨和商量各种不懂的问题。听取不同意见，让我们对知识的理解更加深刻，在这里，非常感谢给了我无私的帮助的同学们。通过这次设计，我重新对我之前的所学有了更新的认识，通过与老师的交流，我第一次熟悉了应该如何设计一个产品，本次毕业设计，正正真真的锻炼了我的设计能力，从此以