I瓶子清洗機的鉸鏈凸輪四桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要全自動洗瓶機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用，對于全自動洗瓶機的研究設(shè)計具有很大的發(fā)展空間，我先是認真分析了洗瓶機在我國的現(xiàn)狀，確定了設(shè)計的主要內(nèi)容，工作原理以及設(shè)計任務(wù)，這次的全自動洗瓶機結(jié)構(gòu)主要由三部分機構(gòu)組成，分別是進瓶機構(gòu)，推瓶機構(gòu)，洗瓶機構(gòu)，同時也畫出三個機構(gòu)的方案簡圖。進瓶機構(gòu)是將一個瓶子直接推進到一個工作平臺，主要是采用一個間歇式的機構(gòu)來完成這次運動。推瓶機構(gòu)利用了凸輪和鉸鏈四桿式機構(gòu)之間的結(jié)合來實現(xiàn)，因其本身具有急回特性。洗瓶機構(gòu)主要是由推瓶機構(gòu)和轉(zhuǎn)刷機構(gòu)的組合實現(xiàn)，內(nèi)部清洗依靠推瓶機構(gòu)。下來主要是對凸輪機構(gòu)和鉸鏈四桿機構(gòu)進行設(shè)計并進行計算。選擇設(shè)計了輸送帶、電機、減速器、皮帶輪、聯(lián)軸器和滾動軸承六個關(guān)鍵零部件，最后則是對軸進行強度和安全校核。關(guān)鍵詞：鉸鏈四桿機構(gòu)；凸輪機構(gòu)；主要零部件目錄TOC\o"1-3"\h\u4567摘要 115404Abstract 227795第一章緒論 5232551.1全自動洗瓶機的研究意義和現(xiàn)狀 5103861.2國內(nèi)洗瓶機的需求分析 5289301.3洗瓶機研究的主要內(nèi)容 620798第二章設(shè)計方案 7226732.1洗瓶機的工作原理及工藝動作過程 731872.2原始設(shè)計及設(shè)計要求 734412.3設(shè)計任務(wù) 815252.4分析設(shè)計方案 8301092.5推瓶機構(gòu)設(shè)計 8307162.5.1間歇機構(gòu)設(shè)計 997342.5.2進瓶裝置簡圖 10166142.5.3進瓶設(shè)計說明 10296932.6洗瓶機構(gòu)設(shè)計 11142052.6.1洗瓶裝置簡圖 11242892.6.2洗瓶設(shè)計說明 11149702.7推瓶機構(gòu)設(shè)計 12317552.7.1推瓶起點設(shè)計 1274772.7.2推瓶終點設(shè)計 1280202.8總體運動方案設(shè)計 13186第三章凸輪機構(gòu)設(shè)計 1691333.1凸輪基本參數(shù)設(shè)計 16198673.2凸輪的建模 1724911第四章鉸鏈四桿機構(gòu)的設(shè)計 19152614.1鉸鏈四桿機構(gòu)的尺寸設(shè)計 19233284.2鉸鏈四桿機構(gòu)的運動組合圖 2025923第五章關(guān)鍵零部件的設(shè)計 22289365.1輸送帶的選擇 22225605.2電機的選擇 2393875.3減速器的選擇 25170145.4皮帶輪的選擇 2650065.5聯(lián)軸器的選擇 2655815.6滾動軸承的選擇 274011第六章軸的設(shè)計計算 29155326.1軸材料的選擇 2969966.2軸的受力分析 29324826.3軸的強度校核 30234506.4按安全系數(shù)校核 3010813結(jié)論 3224358參考文獻 33

第一章緒論1.1全自動洗瓶機的研究意義和現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代經(jīng)濟體系的建立，我國經(jīng)濟進入了一個新階段，商品種類多種多樣，琳瑯滿目，特別是包裝工業(yè)，它在工業(yè)中所占的比例越來越大。一般說來，包裝工業(yè)的產(chǎn)值越大，經(jīng)濟越發(fā)達。全自動洗瓶機就是包裝產(chǎn)業(yè)的一種。20世紀50年代以來，我國進行三大改造，并建立了很多工廠，但其中只是一些小型包裝機械廠，并沒有自動洗瓶機這樣先進的設(shè)備。20世紀70年代以來，國家開始大力引進國外先進洗瓶技術(shù)，洗瓶機技術(shù)具有很多優(yōu)點，當(dāng)時洗瓶技術(shù)主要掌握在國外巨頭企業(yè)中，隨著開放的不斷深化，洗瓶機制造廠商逐漸增多，但有時也會出現(xiàn)一些良品率不高的現(xiàn)象，對于這種現(xiàn)象，廠家們分析和測試不同的洗瓶設(shè)備，改進了很多技術(shù)。進入21世紀，人們的生活簡直與玻璃瓶融為一體，生活中處處可見，無論是奶瓶，飲料瓶甚至藥瓶，都充斥著玻璃瓶的影子，隨著人們環(huán)保意識的增強，現(xiàn)階段的洗瓶設(shè)備的研發(fā)迫在眉睫，尤其是在清洗環(huán)節(jié)和清洗速度上，這就需要洗瓶機能快速，便捷的完成這些工作，能夠完成質(zhì)量檢驗，所以說在瓶子的清洗環(huán)節(jié)，仍然是大有作為的，還是有許多值得探究的地方，需要我們竭力探索。1.2國內(nèi)洗瓶機的需求分析圖1-12018年國內(nèi)地區(qū)域需求分析餅狀圖從上圖可看出，隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，科技也相應(yīng)的快速發(fā)展，全自動洗瓶機面臨的需求也越來越大，特別是在食品，藥品等行業(yè)，對于洗瓶機的需求是越來越大，如圖所示，珠三角占比最多，為百分之三十五，長三角次之，為百分之三十，東北三省是最低的，只占比百分之十五，究其原因，珠三角，長三角是沿海地區(qū)，經(jīng)濟實力雄厚，制造業(yè)發(fā)達，企業(yè)和工廠數(shù)不勝數(shù)，特別是食品藥品企業(yè)，對自動洗瓶機的需求是非常大的，全自動洗瓶機提高了生產(chǎn)效率，洗瓶機的研發(fā)具有巨大的市場空間。圖1-2市場分析與需求圖從上圖可以看出，從2016年到2019年四年間，我國對于洗瓶機的需求是逐年增加的，所以洗瓶機的研制具有很廣闊的前景。1.3洗瓶機研究的主要內(nèi)容本次設(shè)計主要研究以下內(nèi)容：推瓶機構(gòu)的設(shè)計進瓶機構(gòu)的設(shè)計機構(gòu)的型式組合機構(gòu)的分析與綜合第二章設(shè)計方案2.1洗瓶機的工作原理及工藝動作過程在清洗瓶子外部時，將待洗刷和清理的空瓶放到導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動瓶子做旋轉(zhuǎn)。當(dāng)瓶子向前移動時，刷子會把清潔劑從瓶子內(nèi)部向外刷洗。隨著前一個瓶子即將刷洗結(jié)束時，另外一個待洗的瓶子將通過工作臺送入導(dǎo)輥。它的主要工作狀態(tài)如下圖2-1：沿著導(dǎo)輥推動到一個固定位置的的瓶子，在瓶子的推進過程中，利用滾子旋轉(zhuǎn)帶動瓶子和刷子轉(zhuǎn)動，下圖顯示的是洗瓶機工作狀態(tài)的示意圖。圖2-1機構(gòu)運動簡圖2.2原始設(shè)計及設(shè)計要求設(shè)計推瓶機構(gòu)時的原始數(shù)據(jù)和要求如下：（1）瓶子從起點到終點之間的距離L=600mm。推頭M以平穩(wěn)的速度推動瓶子瓶，之后推頭又返回起點，為下一次工作做準備。（2）結(jié)構(gòu)簡便，制造容易。（3）瓶子的尺寸：瓶子底部的直徑80mm，瓶子總長200mm.2.3設(shè)計任務(wù)（1）擬定運動循環(huán)圖。（2）選擇并確定推瓶機構(gòu)，洗瓶機構(gòu)。（3）擬定機械傳動方案并進行設(shè)計。（4）計算傳動機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)的尺寸。2.4分析設(shè)計方案圖2-2瓶子規(guī)格圖2-3運動軌跡（1）推頭在工作時，工作路徑是直線的，而對于返回行程時的運動形狀是不限的，如圖所示，從上面的要求來看，一般是不容易實現(xiàn)的，可以選用組合機構(gòu)。（2）洗瓶機構(gòu)的構(gòu)成：兩個電動導(dǎo)輥和三個刷子組成。2.5推瓶機構(gòu)設(shè)計根據(jù)推瓶的設(shè)計要求，推頭在正常工作時做近似一條直線的急回運動，且它們也具有一定的急回運動特點，根據(jù)機械傳動的知識，具有急回特性的機構(gòu)主要有曲柄旋轉(zhuǎn)擺動推頭導(dǎo)桿機構(gòu)，曲柄旋轉(zhuǎn)滑塊擺動機構(gòu)，曲柄旋轉(zhuǎn)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)等等機構(gòu)。凸輪-鉸鏈四桿機構(gòu)的組合設(shè)計圖2-4凸輪-鉸鏈四桿機構(gòu)運動簡圖如圖2-4，鉸鏈四桿傳動機構(gòu)連桿方向上的點M曲線具有一個近似于直線方向的運動軌跡，該四桿機構(gòu)存在死點位置，所以要采取能夠有效避過死點的措施。此機構(gòu)安裝后調(diào)試方便，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟適宜，滿足工作要求。這種方案可以滿足要求。2.5.1間歇機構(gòu)設(shè)計我選用了間歇機構(gòu)中的一種槽輪驅(qū)動機構(gòu)，這種槽輪機構(gòu)的主要優(yōu)點之一就是：它的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，并且能準確地控制轉(zhuǎn)角，工作可靠，宜用于低速場合。槽輪中的機構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度，位移距離恰好和瓶子一樣，于是能夠準確把瓶子送到位，其中所用的時間，正好是一個工作循環(huán)，時間T=20s，則角速度為0.314rad/s。2.5.2進瓶裝置簡圖圖2-5進瓶裝置簡圖2.5.3進瓶設(shè)計說明運動原理：進瓶機構(gòu)的運動原理，在齒輪，蝸輪和蝸桿之間相互傳遞，再到一個間歇性的機構(gòu)，這個就是槽輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)換，這種運動就成為了推桿的一條直線運動軌跡。2.6洗瓶機構(gòu)設(shè)計2.6.1洗瓶裝置簡圖圖2-6洗瓶裝置簡圖2.6.2洗瓶設(shè)計說明瓶子的內(nèi)壁必須要無死角清洗，于是我在液壓泵的推頭上加上了一些刷子，內(nèi)徑寬度稍微大一點，在力的作用下，刷子慢慢的進入瓶子內(nèi)部，被導(dǎo)輥帶動旋轉(zhuǎn)，刷子開始旋轉(zhuǎn)，清洗瓶子內(nèi)部。但是值得注意的地方是，瓶子是玻璃的，是易碎的，所以我們要盡量考慮到，首先，刷子本身的長度要足夠，且它的毛刷柔軟，并且密度要大，以至于不能影響瓶子本身的移動，此外，毛刷與瓶子的接觸不要過于緊密，使得瓶子能夠輕松滑落至裝瓶盒。2.7推瓶機構(gòu)設(shè)計2.7.1推瓶起點設(shè)計（1）起點時的簡圖圖2-7推瓶裝置起點簡圖（2）推瓶起點設(shè)計說明如圖所示反映的簡圖是電動洗瓶機在整個工作過程開始和運動終止兩個階段所需要使用的凸輪推瓶推動機構(gòu)及其位置簡圖，此時，凸輪推動機構(gòu)起點位于瓶子水平線上的最高點，推桿在瓶子水平線上時則位于瓶子水平線的最左端，隨著電動推桿向整個進瓶推動機構(gòu)內(nèi)部輸送正在等待中的洗瓶，推桿上會攜帶一個電動刷子將其慢慢推進整個瓶內(nèi)，這樣就有機會隨著整個凸輪推動機構(gòu)的快速移動，刷子慢慢地深入整個瓶內(nèi)，當(dāng)整個推桿與瓶子水平線相互接觸至整個瓶底時，瓶子內(nèi)部承受一定的軸向推力，帶動整個瓶子快速轉(zhuǎn)移，進入導(dǎo)輥式泵的推瓶推動機構(gòu)進行瓶子外部的清潔。2.7.2推瓶終點設(shè)計（1）終點設(shè)計簡圖圖2-9推瓶裝置簡圖（2）推瓶終點設(shè)計說明如圖所示，推瓶導(dǎo)輥機構(gòu)簡圖是一個瓶子位于主軸終點的導(dǎo)輥簡圖，此時，凸輪繼續(xù)運動至整個導(dǎo)輥末，由于外部印刷重力的相互作用沿內(nèi)部印刷桿方向滑落至一個進出塑料瓶滑行軌道。2.8總體運動方案設(shè)計（1）方案簡圖圖2-10總體方案設(shè)計（2）方案運動說明通過減速箱將電動機的高速運行轉(zhuǎn)化為低速并經(jīng)過履帶式傳動把齒輪1和驅(qū)動器的齒輪2傳遞到驅(qū)動器的軸，然后再把它們傳遞到驅(qū)動器的軸，使驅(qū)動器的軸反方向旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)輥的傳動：電動機帶動齒輪3，從齒輪3到齒輪6，最后通過層層傳動，直到最里面的導(dǎo)輥。進瓶式機構(gòu)的傳動：通過齒輪4和7帶動螺母軸的旋轉(zhuǎn)，從而可以使蝸輪的螺母b轉(zhuǎn)動蝸桿B轉(zhuǎn)動，帶動螺母軸的齒輪9，進而由槽輪機構(gòu)來完成進瓶的運動。洗瓶傳動機構(gòu)的齒輪傳動：主要是通過一個旋轉(zhuǎn)齒輪6和8帶動齒輪蝸桿的一個主軸進行旋轉(zhuǎn)，進而我們可以直接使帶動蝸輪的一個蝸桿沿著主軸轉(zhuǎn)動，從而經(jīng)由一個旋轉(zhuǎn)齒輪13傳給一個旋轉(zhuǎn)齒輪11和15，這三個旋轉(zhuǎn)齒輪都可以是用毛刷帶動的旋轉(zhuǎn)刷，從而可以用于快速清潔整個瓶子的外部材料表面。

第三章凸輪機構(gòu)設(shè)計3.1凸輪基本參數(shù)設(shè)計（1）凸輪機構(gòu)組成凸輪推桿是一個整體具有明顯的微彎曲線線性形輪廓或者具有凹槽三角形狀的高副構(gòu)件，被這個凸輪直接用力推動的高副構(gòu)件又被叫做凸輪推桿，它是一個凸輪高速運動時，通過其中的一個曲線線性輪廓和高副構(gòu)件接觸，帶動凸輪推桿旋轉(zhuǎn)來掌握實現(xiàn)其凸輪運動的基本規(guī)律，因此，凸輪傳動機構(gòu)就是由凸輪，推桿和傳動機架這三個基本部分推動構(gòu)件共同結(jié)合組成的高主低副。（2）凸輪機構(gòu)的壓力角由于從動件到速度隨其受力的方向而夾出來的銳角即為凸輪壓力的夾角。其中的取值一般定義為：推程對于擺動的推桿取[ɑ]=35°~45°；回程中通常采取[ɑ]=70°~80°；（3）凸輪設(shè)計曲線如下圖：圖3-1凸輪設(shè)計曲線圖凸輪的輪廓尺寸：基圓半徑為50mm，凸輪厚度為25mm，溝槽寬度為20mm，孔為15mm，滾子半徑為10mm。凸輪的理論輪廓曲線的坐標公式為：（3-3）（4）凸輪機構(gòu)中的作用力移動尖底從動件盤形凸輪在考慮摩擦力時，凸輪從動件承受的摩擦力F和從動件所受到的摩擦載荷G的關(guān)系：（5）求凸輪理論輪廓曲線：a）推程階段：b）遠休階段：c）回程階段：d）近休階段：e）推程和回程段壓力角：上面得計算結(jié)果代入（3-3），計算出曲線上每個點得坐標值。我們應(yīng)該留心到：時推程階段δ=δ1，遠休止階段δ=δ01+δ2，回程階段δ=δ01+δ02+δ3，近休階段δ=δ01我們可以根據(jù)實際來設(shè)計尺寸大小，近休止時為50mm，遠休止時為180.9mm。3.2凸輪的建模如圖3-2所示圖3-2凸輪建模圖

第四章鉸鏈四桿機構(gòu)的設(shè)計4.1鉸鏈四桿機構(gòu)的尺寸設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu)通常具有急回特性，我們解決此類問題時，要關(guān)注這種機構(gòu)在極位時的特點，已知它的擺動偏角和行程速比系數(shù)，通過圖4-1查最小傳動角和行程系數(shù)大小，鉸鏈四桿機構(gòu)各桿的長度就能算出。機架長度d在確定之后就可以用來確定其他每一桿的長度，擺桿的旋轉(zhuǎn)角和各桿的長度機擺角應(yīng)該是依靠推瓶機構(gòu)運動時的長度來確定。Φ=69°，連桿式低副傳動機構(gòu)潤滑傳動性能也較好，并且每個低副一般都只要直接依靠一個幾何整體結(jié)構(gòu)或者形狀元件來對其內(nèi)部進行密實地運動封閉，可以有效確保其正常工作的安全和可靠。鉸鏈的驅(qū)動中心被重新確定后，四桿驅(qū)動機構(gòu)的其他每個桿的中心長度也就一定隨之移動得到一個新的確定，因此我們現(xiàn)在可以直接考慮通過采用一種新的作圖設(shè)計方法對四桿驅(qū)動機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)特點進行作圖設(shè)計，所謂的這種作圖設(shè)計方法其實就是通過利用每個桿與鉸鏈之間的相對方向移動以及幾何學(xué)的關(guān)系，通過這種新的作圖方法來準確判斷各桿的中心位置以及其桿的長度。這種流程圖解設(shè)計方法有許許多多的優(yōu)勢，其簡便，直觀，快捷，設(shè)計的過程精度也比較高。連桿組20mm，采用45鋼來進行調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)兩桿長度的大小和連桿尺寸分別畫出兩個連桿機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)圖，下面我們通過分別繪圖顯示了兩個連桿機構(gòu)滑塊從一個凸輪上升起旋轉(zhuǎn)至凸輪接近時遠休時的兩個連桿機構(gòu)具體位置及轉(zhuǎn)至接近休時凸輪旋轉(zhuǎn)遠休時的兩個連桿機構(gòu)具體位置。圖4-2凸輪轉(zhuǎn)到近休時連桿機構(gòu)位置簡圖圖4-3凸輪轉(zhuǎn)到遠休時連桿機構(gòu)位置簡圖4.2鉸鏈四桿機構(gòu)的運動組合圖例如，當(dāng)凸輪的兩端處于一個遠休息的位置時，四桿機構(gòu)中的擺桿2則是處于最高位置和桿1相交的水平線上。圖4-4凸輪遠休止時位置示意圖當(dāng)推桿的位置接近休息的位置時，桿2和桿3的運動往復(fù)在同一條直線上，此時擺桿返回至起始位置，推頭啟動為推瓶。圖4-5凸輪近休止位置示意圖

第五章關(guān)鍵零部件的設(shè)計5.1輸送帶的選擇作為直接與瓶子相互接觸和帶動瓶子移走的輸送傳遞器，它是洗瓶機設(shè)備的一個重要組成部分，因此這種外形大小和尺寸對于洗瓶機的選型尤為重要。本課題研究中該機構(gòu)的運輸動作主要應(yīng)該是同時采用以用于輸送帶的物料輸入和以用于輸送帶的引線鏈帶為運輸導(dǎo)向的兩種物料輸出輸送方式，可以綜合考慮同時選用用于輸送引線鏈帶的各種輸送形式等來進行物料輸送，輸出后的鏈帶動作應(yīng)該主要是用于選用質(zhì)量符合國標JB/T10867-2008要求的一種新型塑料高度平頂鏈，因為這種高度平頂型塑料輸出輸送鏈帶應(yīng)該具備許多方面的優(yōu)勢（其一是運動比較準確，技術(shù)成熟，且為一種比較標準化的運輸零件，利于經(jīng)常更換，維修）。本設(shè)計采用塑料平頂鏈，其結(jié)構(gòu)如圖所示；圖5-1塑料平頂鏈PC14N性塑料平頂鏈的數(shù)據(jù)如下圖：圖5-2PC14N型平頂鏈的鏈條結(jié)構(gòu)形式驗算抗拉強度：假設(shè)輸送距離為2m，瓶子長度200mm，瓶子重量0.6kg，每米鏈帶重0.87kg，則輸送帶上能放下的瓶子N為：N=2÷0.200=10（瓶）10瓶啤酒的重量G為：G=10×0.6=58.8（N）鏈帶張力為F=（58.8+2×2×0.87）×0.1=9.29（N）由于平頂鏈張力小于鏈帶張力，PC14N型塑料平頂鏈可用。5.2電機的選擇電動機因其本身具有機械構(gòu)造簡單，維護容易，控制簡便，工作可靠等多數(shù)特性，經(jīng)常被人們用來在工業(yè)機械中直接得到一種機械動力。由于電動機已經(jīng)實現(xiàn)了標準化，我們可以根據(jù)需求選擇它們的類型，機構(gòu)形狀，轉(zhuǎn)速及容量，確定具體的型號，電動機的型式和功率類型，依照電源的種類，工作環(huán)境條件及負載的特點等因素進行選擇。Y系列三相交流異步電動機主要是廣泛應(yīng)用于當(dāng)代我國八十年代技術(shù)更新設(shè)備換代交替的新型產(chǎn)品，其需要安裝的車體尺寸和制動功率均完全滿足了相關(guān)國家標準，適用于普通的大型機械設(shè)備，若一種大型機械設(shè)備同時需要頻繁的高速驅(qū)動，換向和高速制動，則用戶可以根據(jù)實際使用情況自行選擇轉(zhuǎn)動慣量小，過載控制能力強且容易制動允許較大的外力沖擊和較大震動的直軸yz型或小的yzr型。基于本機構(gòu)的情況，可以考慮采用全自動封閉y（ip44）系列電機。電動機容量如果很小，工作將不能正常工作運行，電動機的設(shè)定選擇如果太高，會直接可能導(dǎo)致家用電動機的產(chǎn)品價格過高，能夠無法得到具有足夠的能源充分利用，浪費巨大。常根據(jù)一臺電動機正常運行的發(fā)熱狀態(tài)和條件等因素來確定一臺電動機的容積，具體的計算方法和步驟如下：（1）工作機所需功率pw（2）電動機的輸出功率（3）根據(jù)所需要使用的高速電動機額定轉(zhuǎn)速功率大小，我們需要按照所預(yù)設(shè)的電動機額定功率大小來進行選擇，本文的設(shè)計中我們可以考慮選用一個同步轉(zhuǎn)速1000r/min的高速電動機。（4）計算總的傳動比該傳動設(shè)備中電機應(yīng)有的總傳動扭矩之差可由電動機滿載轉(zhuǎn)速與電力發(fā)動機主驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速之差來確定，為i=nm/nw合理分配各級傳動比先選定帶輪傳動比i帶因減速帶同軸式布置，所以i1=ii=25.14四舍五入取25，i1=i2=5；速度的偏差為0.5%<各軸轉(zhuǎn)速，輸入功率，輸入轉(zhuǎn)矩如下：名稱電動機軸大帶輪中間軸低速軸3凸輪軸轉(zhuǎn)速（r/min）9604809619.24.5功率（kw）43.963.843.723.61轉(zhuǎn)矩（N.m）39.889.4191925.21850.45傳動比12557.8效率10.990.970.970.965.3減速器的選擇減速器用來把原動機的高速變得更加容易，并且能夠適合干工作。由于它們具有許多的優(yōu)點，例如傳送運動精密，傳送時刻準確，結(jié)構(gòu)緊湊，使用和維修也比較方便，我們選定的被稱為QJR減速器，這種減速器適用于工作的環(huán)境條件范圍為：圓周旋轉(zhuǎn)速度范圍為16m/s，軸的轉(zhuǎn)速為1000r/min，環(huán)境溫度范圍為-40℃~45°℃，低于0℃，啟動前潤滑油應(yīng)加熱到5℃，即可正反向轉(zhuǎn)動。QJ型的減速器一般應(yīng)該劃分為兩種臥式和獨立的，為了能夠合理的安排減速器的安裝空間，可以考慮選用臥式。外形安裝尺寸選擇：5.4皮帶輪的選擇根據(jù)電動機的功率，皮帶的設(shè)計和計算結(jié)果如下表：傳動比2無小帶輪基準直徑112.00毫米大帶輪基準直徑224.00毫米帶長1250毫米實際軸間距357.19毫米小帶輪包角162.03度V帶的根數(shù)4無帶輪寬度65.00毫米單根V帶的預(yù)緊力165.62牛頓帶型A無作用在軸上的力1167.37牛頓設(shè)計普通V帶輪輪緣參數(shù)：帶輪結(jié)構(gòu)形式無實心輪無鋼板厚度無無無槽型無A無基準線上槽深Hamin2.8毫米基準線下槽深Hfmin8.7毫米槽間距e15.0毫米槽間距下偏差無0.3毫米槽間距上偏差f-0.3毫米第一槽對稱面至端面的距離無10.0毫米基準寬度Hp11.0毫米5.5聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器主要用途是一種專門屬于用來同時連接兩軸或者說是同時連接另一軸和制動回轉(zhuǎn)件的一種機械制動零部件，不但可以同時起到連接，同時制動連接兩軸的重要作用，還因為可以同時連接起到制動保護安全的重要作用。聯(lián)軸器使用選擇時主要要考慮以下幾點：（1）轉(zhuǎn)矩的固定大小與傳動性質(zhì)（2）由于兩軸工作時的轉(zhuǎn)速與所受力引起的轉(zhuǎn)動距離和工作離心力離心力（3）兩軸相對應(yīng)的位移（4）兩軸工作時的環(huán)境及可靠性（5）使用聯(lián)軸器的成本制造和安裝設(shè)計以及維護費用本次產(chǎn)品設(shè)計中在高速驅(qū)動的發(fā)電機和齒輪減速器的傳動連接部分都主要是直接選擇了普通的高剛性傳動聯(lián)軸器驅(qū)使即從而可以直接達到高效地驅(qū)動實現(xiàn)高速傳動。此處我們選擇了一種具有剛性的新型聯(lián)軸器，下面將對剛性聯(lián)軸器信號進行輸出選擇和輸入計算。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩：Tca=KT<式中：Tca計算轉(zhuǎn)矩n.mT-理論轉(zhuǎn)矩n.mT查《機械手冊》得:K=1.25,所以Tca5.6滾動軸承的選擇根據(jù)自己的所學(xué)知識，在設(shè)計和使用軸承時，首先我們需要正確的選擇這種軸承的類型。軸承的種類和選擇需要綜合考慮一下主要的因素。（1）傳動軸承軸的載荷（2）傳動軸承軸的轉(zhuǎn)速（3）傳動軸承軸的調(diào)心性能（4）傳動軸承結(jié)構(gòu)安裝和零件拆卸由于一個軸通常只能同時承受一定額度徑向承受力的運動影響，且基本承受力較大，故一般建議用戶選擇使用深溝球式或球面式軸承，預(yù)計其平均使用壽命約為10000小時，下面將根據(jù)軸的基本額度確定動力和載荷：式中：c-基本額定動載荷計算值；f?-壽命因數(shù)fm-力矩載荷因數(shù)當(dāng)量動載荷fn查《機械工程手冊》得f?=2.71fn=1.252fm=1.5f由上式計算可得：C=223.13（N）下面計算額定靜載荷：C0=S0由上式計算得：C0經(jīng)過仔細的認真查閱《機械設(shè)計手冊》上所示的圖表，選用這種深溝型圓球體的軸承，就可以滿足要求。

第六章軸的設(shè)計計算6.1軸材料的選擇選擇軸的材料：45號鋼經(jīng)過高溫調(diào)質(zhì)處理，具有良好的機械動力學(xué)性能；σb=360Mpaσs=300Mpaτ?1=155Mpa【σ6.2軸的受力分析工作功率為Pw=3.4kw選A0考慮到開鍵槽，將其軸徑增加10%，故其軸的直徑為110mm。（1）軸的轉(zhuǎn)速：n=4.5r/min軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：d1=110mm（2）通過計算軸的彎矩，并畫出相應(yīng)的彎矩圖，進行彎矩合成，畫出相應(yīng)的彎矩圖。Mv=0故=M?=Ft圖6-1彎矩圖（3）計算并畫當(dāng)量彎矩圖轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算，取ɑ=0.6，則ɑT1按Mca=M2圖6-2當(dāng)量彎矩圖6.3軸的強度校核鍵槽處當(dāng)量彎矩為：Mca=M2強度影響校正校核：考慮鍵槽的強度影響，由表得：b=28mmt=16mσca=Mcaw=7.5Mpa，顯然，σ6.4按安全系數(shù)校核1.判斷危險截面在鍵槽外部設(shè)置有一個應(yīng)力的集中來源，且其當(dāng)量的彎矩比較大，故確定為危險面疲勞強度校核鍵槽處截面上的應(yīng)力；彎曲應(yīng)力幅：扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅：彎曲應(yīng)力：σm=0扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：τm=材料的疲勞極限：根據(jù)σ