下傳動(dòng)式單沖壓片機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1摘 要壓片機(jī)是固體制劑中常用設(shè)備，它將顆粒或粉狀物料置于?？變?nèi)由沖頭壓制成片劑。本設(shè)計(jì)的課題一種下傳動(dòng)式單沖壓片機(jī)，在原有傳動(dòng)方案的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，就傳統(tǒng)傳動(dòng)式壓片機(jī)在工作中易污染片劑、振動(dòng)較大、噪聲較大能量消耗大、壓力小的問(wèn)題做出解決的方案。其主要技術(shù)特征是將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要部分安裝在壓片機(jī)的下部并封閉起來(lái)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由皮帶輪、齒輪、偏心輪、連桿、凸輪、杠桿等組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)上、下沖桿和加料器，完成加料、壓片和出片等動(dòng)作，并且可以手動(dòng)操作。本機(jī)應(yīng)用“下傳動(dòng)式單沖壓片機(jī)”專(zhuān)利技術(shù)，具有壓力大，成型性好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不需要地基，節(jié)能省電，手動(dòng)也壓片等。并可配裝壓力顯示及超載保護(hù)裝置。本機(jī)可將粉粒狀原料壓制成圓形、異形或環(huán)形片劑，適用于農(nóng)藥、化工、冶金、食品等行業(yè)壓制大規(guī)格片劑和難成形的片劑。關(guān)鍵詞：壓片機(jī)；下傳動(dòng)；單沖；偏心齒輪；2AbstractPressed for solid formulations commonly used equipment, it will powdered or granular materials placed by-hole punch compressed into tablets. The design of the topics under a single drive-stamping machine, the original drive program on the basis of improvement. on the traditional drive-pressure machine at work easy pollution tablet, vibration, noise energy consumption, Pressure small problems made solutions. Its main technical characteristics of the drive to the main part of the installation of the compression machine and closed lower. Drive by Pulley, gear, eccentric, Linkage, cams, levers and other components. Motor driven by the drive, where Punch and processing feeder, complete feed and pressure and the amount of such action films, and can be operated manually. The mechanism applies the technology patent of lower transmission type Single Tablet Press. It has a number of advantages such as large pressure, good molding, stable in operation, doesn’t need groundwork, reduces ability and electricity, and also presses tablets by manpower. It has a pressure display and an overload protection unit.The machine is designed for pressing round tablets, irregular tablets or ring shaped tablets, and it is applicable to industries such as farm chemicals, chemical, metallurgy and foodstuff for pressing tablets of large and hard- molding.Key words: Single Tablet Press；lower transmission type；Single Press；Eccentric Gear；3目 錄摘 要 1Abstract .2目 錄 31 緒 論 61.1 指導(dǎo)思想 .61.2 目的與要求 .61.3 設(shè)計(jì)介紹 .72 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) .83 下傳動(dòng)式壓片機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)介紹 .94 組成結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)分析 105 傳動(dòng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)計(jì)算 .115.1 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 115.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與校核 155.3 中間輪軸齒輪（第一級(jí)）部分的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算 215.4.下輪軸偏心齒輪的齒輪部分（第二級(jí)）設(shè)計(jì)與校核 275.5 下輪軸偏心齒輪的偏心輪及其偏心輪殼的設(shè)計(jì)校核 315.6 偏心齒輪部分拉桿的設(shè)計(jì)校核 346 輪軸及其軸承的設(shè)計(jì)校核 .356.1 下輪軸設(shè)計(jì) 356.2 中間輪軸的設(shè)計(jì)校核 .4146.3 上輪軸設(shè)計(jì) .466.4 輪軸的軸承選擇與校核 517 頂片、撥片和送料裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 .547.1 送料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇 .547.2 凸輪機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì) .557.3 連桿機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì) 578 上、下沖壓部分設(shè)計(jì)計(jì)算 .608.1 上、下沖壓軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 608.2 滑塊、滑塊軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 618.3 立柱的設(shè)計(jì)計(jì)算 638.4 下沖壓部分傳動(dòng)設(shè)計(jì) 638.5 調(diào)節(jié)螺母及其他零件 698.6 安裝說(shuō)明 719 送料部分設(shè)計(jì) .729.1 送料板的設(shè)計(jì)模座、中模的設(shè)計(jì)計(jì)算 729.2 送料板其他零件的設(shè)計(jì) 729.3 送料板工作說(shuō)明 7610 密封裝置和其他零件的設(shè)計(jì) .7710.1 密封裝置零件設(shè)計(jì) 7710.2 其他零件設(shè)計(jì) 7711 箱體的設(shè)計(jì) .7812 裝配圖的繪制 .7912.1 總裝配圖的繪制 79512.2 各功能單元小裝配圖的繪制 7913 潤(rùn)滑和保養(yǎng)以及使用過(guò)程中的注意事項(xiàng) .8013.1 壓片機(jī)的潤(rùn)滑 8013.2 注意事項(xiàng) 8114 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 .8314.1 本項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù) 8314.2 市場(chǎng)及效益分析 84致謝詞 85總結(jié) 86主要參考文獻(xiàn) 88附錄 8961 緒 論畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)期間的最后學(xué)習(xí)階段，是培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)習(xí)，研究，實(shí)踐，成果的全面總結(jié)，能夠全面提高學(xué)生工程實(shí)踐能力，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生畢業(yè)及學(xué)位認(rèn)可的重要依據(jù)；其集運(yùn)用性，實(shí)踐性，工程性，探索性于一體，以利于大學(xué)生畢業(yè)后快速融入快速發(fā)展的 21 世紀(jì)，早日成為社會(huì)的棟梁。1.1 指導(dǎo)思想現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才提出了更高的要求，作為一名當(dāng)代大學(xué)畢業(yè)生，不僅打好堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還應(yīng)具備工程技術(shù)人才應(yīng)有的綜合素質(zhì)。為了適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，我們應(yīng)立足于：變傳統(tǒng)的，僵化的，單純的畢業(yè)設(shè)計(jì)為培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高創(chuàng)新能力、樹(shù)立團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、強(qiáng)化計(jì)算機(jī)運(yùn)用等多維兼容性畢業(yè)設(shè)計(jì)；同時(shí)通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力；在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，以我們主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，教師適時(shí)指導(dǎo)為輔；將素質(zhì)教育與畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)相融合，從根本上提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。1.2 目的與要求1.2.1、設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；培養(yǎng)優(yōu)良的思想素質(zhì)，樹(shù)立勇于實(shí)踐，探索和開(kāi)拓的創(chuàng)新精神；提高深入理解并綜合應(yīng)用以前所學(xué)知識(shí)、并主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)、新理論、新技術(shù)的能力。在指導(dǎo)行輔助設(shè)計(jì)（如 CAD、Pro/E） ；培養(yǎng)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與分析的初步教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立攻克設(shè)計(jì)所要求的工程技術(shù)問(wèn)題；熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)科研能力；培養(yǎng)7檢索文獻(xiàn)資料、熟練運(yùn)用手冊(cè)與規(guī)范化圖表等常規(guī)工程資料的能力；強(qiáng)化運(yùn)算、識(shí)圖、制圖和編制說(shuō)明書(shū)等基本工程技能；鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。1.2.2、設(shè)計(jì)要求認(rèn)真獨(dú)立的按計(jì)劃和日程要求完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)；必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待自己所作的課題。在設(shè)計(jì)中要采用嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；要樹(shù)立工程意識(shí)，注意理論聯(lián)系實(shí)際，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的，在生產(chǎn)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的；設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)勤于鉆研與思考，善于互相討論與啟發(fā)，充分發(fā)揮主動(dòng)性與創(chuàng)造性；整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，從方案到出圖、成果說(shuō)明書(shū)，均應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1.3 設(shè)計(jì)介紹下傳動(dòng)式單沖壓片機(jī)是為適應(yīng)現(xiàn)代制藥設(shè)備發(fā)展的需要、在綜合分析已有的單沖壓片機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的一種新型傳動(dòng)原理設(shè)備。采用了下傳動(dòng)原理，既傳動(dòng)部分和壓片部分分開(kāi)，具有壓力大，成型性好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不需要地基，節(jié)能省電，手動(dòng)也壓片等特點(diǎn)，構(gòu)思新穎奇特，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以下是本組具體設(shè)計(jì)過(guò)程，共分 14 個(gè)章節(jié)，其中穿插有具體的公式、圖片、表格和附圖等，由于能力及時(shí)間有限，錯(cuò)誤在所難免，希望多多批評(píng)指正，謝謝！2010 年 6 月82 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)緣由——現(xiàn)有上傳動(dòng)式單沖壓片機(jī)在工作中易污染片劑、振動(dòng)較大、噪聲較大。設(shè)計(jì)條件——具有設(shè)計(jì)制造新型壓片零部件的一般機(jī)械廠。設(shè)計(jì)方向——研究新的傳動(dòng)方案和結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。設(shè)計(jì)內(nèi)容—— 單沖壓片機(jī)的方案設(shè)計(jì)；○ 1一般零部件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；○ 2單沖壓片機(jī)的工作圖設(shè)計(jì)?！?3設(shè)計(jì)要求——壓片力大，成型性好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不需要地基，節(jié)能省電，可手動(dòng)壓片。設(shè)計(jì)期限——16 周原始數(shù)據(jù)——最大壓片力 Max. Pressure (kN) 60最大壓片直徑 Max. Dia. Of Tablet (mm) 20最大充填深度 Max. Depth Of Fill (mm) 20壓片產(chǎn)量 Max. Production Capacity （single）( tablets/min) 120壽命 15 年93 下傳動(dòng)式壓片機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)介紹其基本思想是，有電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，其中第二級(jí)齒輪為偏心齒輪，通過(guò)偏心齒輪帶動(dòng)偏心輪擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)連桿帶動(dòng)滑快實(shí)現(xiàn)下壓藥片；也可以通過(guò)手輪帶動(dòng)偏心齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。偏心齒輪采用齒輪代替曲軸，故受力情況較好，即齒輪受扭矩作用，心軸只承受彎矩。偏心齒輪安裝在心軸上并繞心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)偏心齒輪與心軸偏心距，實(shí)現(xiàn)曲軸機(jī)構(gòu)動(dòng)作，毛坯為鑄件，心軸為光軸，制造容易，結(jié)構(gòu)緊湊。示意圖如下：圖 3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖104 組成結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)分析要通過(guò)上述傳動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)其功能，首先必須設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分，偏心齒輪必須通過(guò)在一根軸上實(shí)現(xiàn)，中間手輪部分也必須通過(guò)一根軸實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪傳動(dòng)到手輪那根軸上又需要一根軸，故傳動(dòng)部分分為下傳動(dòng)軸部分、中間輪軸部分、和上輪軸部分。還必須頂片送料杠桿部分和上、下沖壓部分（沖壓模部分） ，另外還要有電器部分、機(jī)座及外殼部分和壓力指示及限載部分。各功能單元共同作用實(shí)現(xiàn)既定功能。我們將分別設(shè)計(jì)各部分。115 傳動(dòng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5.1.１．電動(dòng)機(jī)選擇 已知參數(shù)：最大壓片力 Max. Pressure (kN) 60最大壓片直徑 Max. Dia. Of Tablet (mm) 20最大充填深度 Max. Depth Of Fill (mm) 20壓片產(chǎn)量 Max. Production Capacity （single）( tablets/min) 120在設(shè)計(jì)的過(guò)程中按理想狀態(tài)下計(jì)算（不考慮機(jī)器運(yùn)行時(shí)的各關(guān)節(jié)及滑塊部分的摩擦力） ，滑塊上受到的力有：工件壓縮成型的反力 F、連桿對(duì)滑塊的作用力 P 及導(dǎo)軌對(duì)滑塊的反作用力 Q。其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖和受力簡(jiǎn)圖如下。1.力分析圖 5.1 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖和受力簡(jiǎn)圖122f10/6=2.5????一般情況下對(duì)于普通壓片機(jī)角 很小故可以認(rèn)為 F P, 滑塊對(duì)原料的b?壓力是有零逐漸增加到 80KN 再減為零的過(guò)程。其示意圖如下；60KN900圖 5.2 受力示意圖故在設(shè)計(jì)的過(guò)程中選取幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，由于采用兩個(gè)桿同時(shí)工作，故每個(gè)桿最大受力 40KN，取 F=40KN 一定能滿(mǎn)足使用要求。速度分析根據(jù)設(shè)計(jì)已知參數(shù)，查閱多方面資料考慮到壓片機(jī)尺寸，連桿的擺角不宜過(guò)大，故曲柄尺寸要小，連桿要長(zhǎng)尺寸要大，在沖壓的過(guò)程中，從最高點(diǎn)開(kāi)始?jí)旱?內(nèi)滑塊受力逐漸減小，而沖壓過(guò)程需力逐漸加大，故曲90o柄應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò) 后再開(kāi)始沖壓工作，且最大壓深深度為 20mm 經(jīng)過(guò)多次計(jì)算選取曲柄為 55mm 連桿為 910mm。3.功率計(jì)算從運(yùn)動(dòng)過(guò)程中得知P=FV=FS/t 其中 F 是所受平均力 S 是沖程 t 是擠壓過(guò)程中所用時(shí)間則對(duì)其估算得 P=8.3KW。13故在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，按總功率 8.3KW 計(jì)算一定能滿(mǎn)足使用要求。曲柄壓力機(jī)構(gòu)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載，即在一個(gè)工作周期只在較短的時(shí)間內(nèi)（壓力角）承受工作載荷，而其他較長(zhǎng)的時(shí)間是空運(yùn)轉(zhuǎn)。若按此短時(shí)的負(fù)荷來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的功率，則電動(dòng)機(jī)的功率會(huì)很大。為此在傳動(dòng)系統(tǒng)中加上一個(gè)大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的飛輪就顯的非常必要了。滑塊空行程時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲(chǔ)存動(dòng)能，在沖壓工件的瞬間，主要靠飛輪釋放能量。壓片工作完成后，飛輪負(fù)載減小，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪加速旋轉(zhuǎn)。所以，采用飛輪后，壓片時(shí)所需要的大部分能量不是電動(dòng)機(jī)直接供給的，電動(dòng)機(jī)的功率大大降低，飛輪起著儲(chǔ)存能量和釋放能量的作用。飛輪安裝在大帶輪上，在帶傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)分析校算。根據(jù)查閱【1】查表 10-110 選擇電動(dòng)機(jī)為 380V、4 KW，確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y112M-4 4 KW 三相異步電動(dòng)機(jī)，其滿(mǎn)載時(shí)的轉(zhuǎn)速 =1440 r/min。mn此外電動(dòng)機(jī)的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可從表中查出。5.1.2.計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比計(jì)算總傳動(dòng)比nm/nw = 1440/120 = 12i?分配各級(jí)傳動(dòng)比考慮到電動(dòng)機(jī)和機(jī)器尺寸選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 =3.2 則齒輪傳動(dòng)比為di3.75 。 【1】 （13）頁(yè)取 =1.5 則 =2.5。i?1i2i5.1.3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸的轉(zhuǎn)速n1=1440/3.2=450r/minn2=450/1.5=300r/min 14n3=120r/min各軸的功率 bp*40.963.84??????=79.6gr KW? ??*.58cr各軸的轉(zhuǎn)矩 m0P4T95026.53Nmn1???.8.9??P3.6T95017.4Nn0?????.582.9m??軸 名參數(shù)電動(dòng)機(jī) Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸轉(zhuǎn)速 n/ /minr1440 450 300 120功率 P/ kw 4 3.84 3.69 3.58轉(zhuǎn)矩 T/ N:26.53 81.49 117.47 284.91傳動(dòng)比 i 3．2 1.5 2.5效率 ?0.96 0.97*0.99 0.98*0.99表 5-1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)結(jié)果匯總表155.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與校核5.2.1.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.2.1.1. 確定設(shè)計(jì)功率根據(jù)傳遞的功率 P、載荷的性質(zhì)和每天工作的時(shí)間等因素來(lái)確定設(shè)計(jì)功率 , KW dAK?式中 ——傳遞的額定功率，kW ；P——工作情況系數(shù)AK經(jīng)查【2】5-13 表，取工作情況系數(shù) 1.2AK?P1.24.8dW??5.2.1.2. 選擇帶型根據(jù)設(shè)計(jì)功率 和小帶輪轉(zhuǎn)速 由【2】圖 9-8 或圖 9-9 選定 A 型普dP1n通 V 帶。5.2.1.3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 和  1d2初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑經(jīng)查 【2】表 5-7 和表 5-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑 =71mm 1d傳動(dòng)比 = / =3.2i1n2大帶輪基準(zhǔn)直徑 =i* =3.2*71mm=227.2mm2d1取 =224mm2d實(shí)際傳動(dòng)比 = / =224/71=3i2d116從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速12n405/mini3.2r??驗(yàn)算帶的速度 v計(jì)算帶的速度 ，并滿(mǎn)足 5 m/s≤ ≤ 。對(duì)于普通 V 帶，vmax＝25～30 m/s。d1n71405.3/s606?????maxv所以 5 ≤5.35m/s ≤25～30 ，滿(mǎn)足條件/s/ms計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑 2d= ，并按 V 帶輪的基準(zhǔn)直徑系列【2】表 9-7 進(jìn)行圓整。2di1所以 4?。5.2.1.4. 確定中心距 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度a帶傳動(dòng)的中心距如過(guò)大，會(huì)引起帶的抖動(dòng)，且傳動(dòng)尺寸也不緊湊；中心距如過(guò)小，帶的長(zhǎng)度愈短，帶的應(yīng)力變化也就愈頻繁，會(huì)加速帶的疲勞破壞，當(dāng)傳動(dòng)比較大時(shí)，中心距太小將導(dǎo)致包角過(guò)小，降低傳動(dòng)能力。如果中心距未給出，可根據(jù)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)需要按下式給定的范圍初定中心距 0a12012.7()()dda???則，初定中心距 。3m?根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系，按下式計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 21d0d210()La4723()8.63dam????????（+17根據(jù) 查圖選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ，求帶傳動(dòng)實(shí)際中心距0dL108?dLmamm2()AB???式中 ，mm ；12)48ddL??, ；21()d2m帶傳動(dòng)的中心距可以調(diào)整，故可用下式近似計(jì)算002dLa???考慮到安裝調(diào)整和張緊的需要，實(shí)際中心距的變動(dòng)范圍為 minax0.153dL???則計(jì)算得 100182.6392????dLa m5.2.1.5. 驗(yàn)算小帶輪包角 1?根據(jù)對(duì)包角的要求，應(yīng)保證 21180690~2????? ??da如 太小，則應(yīng)增大中心距 ，或增設(shè)張緊輪。1?a經(jīng)計(jì)算得 247806150929??????? ??:5.2.1.6. 確定帶的根數(shù) z實(shí)際工作條件下，單根 V 帶的許用功率［ ］ ，其計(jì)算公式為1P KW??11()LpPK???:18式中 ——基本額定功率增量。由于 ≠1 時(shí)，帶在大帶輪上的彎曲應(yīng)力1P?i較小，故在壽命相同的條件下，可增大傳遞的功率，——包角系數(shù)，考慮 ≠180 時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響， K??——長(zhǎng)度系數(shù)，考慮帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度不為特定長(zhǎng)度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響，L 查表 8-2 =1.06 查表 8-5 =0.92LK?V 帶的根數(shù)可用下式計(jì)算 ????114.81.27()3.09.06????????ddLPz取 z=3。5.2.1.7. 確定帶的初拉力單根 V 帶所需的初拉力為 N 20(2.5)dKPFqvz?????經(jīng)查表 8-3 得，Z 型帶， .06/qkgm20(2.59)4.8539.73??????5.2.1.8. 計(jì)算對(duì)軸的壓力 QF為了設(shè)計(jì)安裝帶傳動(dòng)的軸和軸承，必須確定帶傳動(dòng)作用在軸上的徑向壓力 FQ。如果不考慮帶的兩邊拉力差，則壓軸力可近似地按帶兩邊的初拉力的合力來(lái)計(jì)算，得 10 1502sin23.8sin3.762?????QFz N5.2.1.9. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)尺寸和加工要求，繪制帶輪工作圖。19小帶輪結(jié)構(gòu)如下：圖 5.4 小帶輪示意圖具體尺寸詳見(jiàn)零件圖由于傳動(dòng)系統(tǒng)上要安裝飛輪，故安裝在大帶輪上。飛輪結(jié)構(gòu)計(jì)算如下；則飛輪儲(chǔ)存能量的最大值時(shí) 1.65KW計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ??max229090431.655??????fWJn20圖 5.5 飛輪尺寸計(jì)算示意圖設(shè)計(jì)飛輪的大致結(jié)構(gòu)尺寸，參考【3】 （4-133）取 60mm,fB=，2130()8fmDJ+=213()4fB?????032fJ其中： ——材料的密度，鑄鐵 7.2 kg/ ,鑄鋼 7.8 kg/ ；?310?m310?m——飛輪輪緣寬度。fB21, , .20Dm?3172?48Dm故大皮帶輪的結(jié)構(gòu)圖如下：圖 5.6 大帶輪圖具體尺寸詳見(jiàn)零件圖225.3 中間輪軸齒輪（第一級(jí)）部分的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算5.3.1.選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)根據(jù)所選用的傳動(dòng)方案選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓片機(jī)一般為工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度（GB10095-88）材料選擇。查表選擇，小齒輪的材料為 45，硬度為 200HBS，大齒輪材料HT20-40，硬度為 240HBS，兩者材料硬度差為 40HBS。選取小齒輪齒數(shù) ， ，取18?z21.5827??uz2?z5.3.2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式【4】10-9a 進(jìn)行試算，即21312.[]t EtdHKTZud???????????確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù) 1.3t=計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 55 4119.0/9.0.84/.150???????TPnNm查【4】表 10-7 選取齒寬系數(shù) 9df=查【4】表 10-6 得材料的彈性影響系數(shù) 6.4EZMPa按齒面硬度查【4】圖 10-21d 得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為lim140HMPas= lim2350Hs=計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ??9165183021.hNnjL?????992.30426?23查【4】圖 10-19 得，接觸疲勞壽命系數(shù) ；10.92HNK=20.9HN=計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得1lim[]0.924368HNKMPaS????2li2 51計(jì)算試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值1td[]Hs2 241331 .810.516.2. 8[]93????????????????????tEtdHKTZu m計(jì)算圓周速度 v19.4502./6061???tnv ms計(jì)算齒寬 b1.87.??td計(jì)算齒寬與齒高之比 h模數(shù) 16.5ttmz齒高 2.5.14.96???thm7498b計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級(jí)精度，查【4】圖 10-8 得動(dòng)載系數(shù)2.0/?vs =1.03vk直齒輪，假設(shè) ，查【4】10-3 表得，10AtKFbNm，查【4】表 10-2 得使用系數(shù) ；查【4】10-4 表得.Ha= AK247 級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí) 231.208(1.6)0.1dHKb????????將數(shù)據(jù)代入后得： 23.(.9).09.8716H? ??由 ， ，查【4】圖 10-13 得 ，故載荷系數(shù)682bh?136HK? FK?.02.16AV???按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑， 3311.689.7?ttKdm計(jì)算模數(shù) 19.6785.2?mz為了使 不至于太大，取 。2 6m5.3.3.校核齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ??123dKTFaSzYm?????????確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)1320FEMPas=度極限 。2130FEMPas=查【4】圖 10-18 得彎曲疲勞壽命系數(shù) ，1.8FNK20.89FN=計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) ，得1.4S=25[]110.82317.4FNEKMPaSs′==2296.計(jì)算載荷系數(shù) K 1.0321.8AvF??????查【4】10-5 取齒形系數(shù)經(jīng)查表 10-5 得， ，1.97FaY=2.Fa查【4】10-5 取應(yīng)力校正系數(shù)經(jīng)查【4】0-5 表得， ，1.5Sa21.7SaY=計(jì)算大小齒輪的 ，并加以比較[]FYs[]12.97150.248FaSYs′=[]276FaS′大齒輪的數(shù)值大。校核計(jì)算，m=6 滿(mǎn)足條件。4321.680.72.389????mm5.3.4．幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑 18610??dz272?m計(jì)算中心距 26????120816235????adm計(jì)算齒輪寬度 1.97.4???dtb故取 ，0?B255.3.5．驗(yàn)算 418.1509??tTFNd509.6//7.??AtKmb5.3.6．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖圖 5.7 主動(dòng)齒輪示意圖27圖 5.8 中間大齒輪示意圖具體尺寸詳見(jiàn)零件圖。5.4.下輪軸偏心齒輪的齒輪部分（第二級(jí)）設(shè)計(jì)與校核5.4.1 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)根據(jù)所選用的傳動(dòng)方案選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓片機(jī)一般為工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度（GB10095-88）材料選擇。查表選擇，小齒輪的材料為 45，硬度為 200HBS，大齒輪材料 HT20-40，硬度為 240HBS，兩者材料硬度差為 40HBS。選取小齒輪齒數(shù)， ，取14?z21.543???uz25?z5.4.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式【4】10-9 進(jìn)行試算，即2821312.[]t EtdHKTZud???????????確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù) 1.t=計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 55 5129.0/9.03.69/1.70?????????TPnNm查【4】表 10-7 選取齒寬系數(shù) df=查【4】表 10-6 得材料的彈性影響系數(shù) .4EZMPa按齒面硬度查【4】圖 10-21d 得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為lim140HMPas= lim2350Hs=計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ??816318302.641?????hNnjL82.405.94?查【4】圖 10-19a 得，接觸疲勞壽命系數(shù) ；10.95HNK=21.0HN=計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得1lim[]0.954380HNKMPaS????2li2 55.4.3 計(jì)算試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值1td[]Hs2 251331 .7103.6.42. 93.1[]?????????????????????tEtdHKTZu m29計(jì)算圓周速度 v193.14502.9/606????tdnv ms計(jì)算齒寬 b1.7.7??t計(jì)算齒寬與齒高之比 h模數(shù) 193./46.5?ttmdz齒高 2.51.9??thm67/.b5.4.4 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級(jí)精度，查【4】圖 10-8 得動(dòng)載系數(shù)2.19/?vs =1.04vk直齒輪，假設(shè) ，查表得， ，查【4】表0AtKFbNm.HFK??10-2 得使用系數(shù) ；查【4】表 10-4 得 7 級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)=稱(chēng)布置時(shí) 231.208(1.6)0.1dH b????????將數(shù)據(jù)代入后得： 23.(.7).01.24HK? ??由 ， ，查【4】圖 10-13 得 ，故載荷系數(shù)43bh?14H? 6FK?.0.214AV???按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑， 3311.4995.?ttKdmmm30計(jì)算模數(shù)為了使 不至于太大，取 。195.436.8??mdz2z7?m5.4.5 校核齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式【4】10-5 為??123dKTFaSzYm?????????確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值查【4】圖 10-20 得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒1320FEMPas=輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 。2130FEMPas=查【4】圖 10-1 得彎曲疲勞壽命系數(shù) ，1.9FNK2.9FN計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) ，得1.4S=??10.9325.7FNEKMPa????22 8.4S計(jì)算載荷系數(shù) K1.01.63AvFK??????查取齒形系數(shù)經(jīng)查【4】表 10-5 得， ，1.9FaY=2.1Fa查取應(yīng)力校正系數(shù)經(jīng)查【4】表 10-5 得， ，1.4Sa2.73Sa