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（毕业设计全套）矿泉水新式灌装机的设计与工程分析（打包下载）

与轮毂键槽的接触高度。由下式.得.故键符合强度要求。.中心轴齿轮的设计齿轮的材料由于齿轮的失效形式主要有轮齿折断齿面磨损齿面点蚀齿面胶合以及塑性变形，所以在设计齿轮传动时，应使齿面具有较高的抗磨损抗点蚀抗胶合及抗塑性变形的能力，而齿根要有较高的抗折断能力。因此，对齿轮材料性能的基本要求为齿面要硬齿芯要韧。常用的齿轮材料有钢，韧性好，耐冲击，还可以通过热处理或者化学热处理改善其力学性能及提高齿面的硬度，故最适合用来制造齿轮铸铁，性质较脆，抗冲击和耐磨性都较差，但抗胶合和抗点蚀能力较好。灰铸铁齿面常用于工作平稳，速度较低，功率不大的场合非金属材料，可以用来制造小齿轮，和大齿轮啮合时可以降低噪声。常用齿轮材料及其力学性能见表.齿轮材料的选择原则齿轮材料必须满足工作条件的要求。应考虑齿轮尺寸的大小毛坯成形方法及热处理和制造工艺。正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷调质调质碳钢可用于在中等冲击载荷下工作的齿轮。合金钢常用于制造高速重载并在冲击载荷下工作的齿轮。飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为或更多。表部分齿轮材料及其力学特征材料牌号热处理方法强度极限屈服极限硬度齿芯部齿面常化调质调制后表面淬火渗碳后淬火故本设计中，我们齿轮的材料选用的是钢。齿轮的计算电动机的功率为.,带轮的效率为.，型减速器为涡轮蜗杆减速器，根据机械设计手册新版查得该减速器的效率.，锥齿轮的效率为.，所以输入的功率。选择中心轴上的大齿轮和减速器上小齿轮的传动比。设计步骤如下选定齿轮类型精度等级材料及齿数根据本传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。灌装机为般工作机器，速度不高，选用级精度。材料选择。由表，选择小齿轮的材料为调质，硬度为大齿轮的材料为钢调质，硬度为，二者材料差为。选择小齿轮齿数大齿轮齿数按齿面接触强度设计由设计计算公式.进行试算，即.确定公式内各计算数值试选载荷系数计算大齿轮传递的转矩由机械设计第八版表选取齿宽系数。由机械设计第八版表查得材料的弹性影响系数由机械设计第八版图按齿面硬度查得小齿轮的解除疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数由机械设计第八版图取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，根据式.得.计算试算小齿轮分度圆直径，带入中较小的值。计算圆周速度计算齿宽计算齿宽和齿高之比模数齿高计算载荷系数根据.级精度，由机械设计第八版图查得动载系数.直齿轮，使用系数用插值法查得级精度小齿轮相对支撑非对称布置时，由，查机械设计第八版图，得故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式.得.计算模数按齿根弯曲强度计算由式的弯曲强度的设计公式为.确定公式内各计算数值由机械设计第八版图查得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳强度极限由机械设计第八版图取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数.，由下式得计算载荷系数查取齿形系数由机械设计第八版表查得查询应力校正系数由机械设计第八版表查得计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。设计计算对比计算结果由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于模数的大小取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径即模数与齿数的乘积有关，可取由弯曲强度算得的模数.并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径，算得小齿轮齿数大齿轮齿数图.小齿轮的工程图图.大齿轮的工程图这样设计出来的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，同时又满足了设计结构要求。几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距结构设计及绘制齿轮零件图，如图。.锥齿轮的设计计算由于工作要求的不同，锥齿轮传动可设计成不同的形式。在本设计中，需要将水平的转动的转为竖直轴的转动，故我们可以用轴交角的标准直齿锥齿传动。电动机的功率为.,带轮的效率为.，型减速器为涡轮蜗杆减速器，根据机械设计手册查得该减速器的效率为.，所以输入功率.。锥齿轮设计计算步骤如下选定锥齿轮类型精度等级材料及齿数根据本传动方案，选用直齿锥齿轮传动。灌装机为般工作机器，速度不高，选用级精度。材料选择。由表，选择小齿轮的材料为调质，硬度为大齿轮的材料为钢调质，硬度为，二者材料差为。选择小齿轮齿数大齿轮齿数按齿面接触强度设计由设计计算公式.进行试算，即.确定公式内各计算数值试选载荷系数计算大齿轮传递的转矩由机械设计第八版表选取齿宽系数。由机械设计第八版表查得材料的弹性影响系数由机械设计第八版图按齿面硬度查得小齿轮的解除疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数由机械设计第八版图取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，根据式.得.计算试算小齿轮分度圆直径，带入中较小的值。计算圆周速度计算齿宽计算齿宽和齿高之比模数齿高计算载荷系数根据级精度，由机械设计第八版图查得动载系数.直齿轮，使用系数齿向载荷分布系数可按下式计算式中为轴承系数，可从机械设计第八版表中查得所以故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式.得.计算模数按齿根弯曲强度计算由式.的弯曲强度的设计公式为.确定公式内各计算数值由机械设计第八版图查得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳强度极限由机械设计第八版图取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数.，由下式得计算载荷系数计算当量齿数查取齿形系数由机械设计第八版表查得查询应力校正系数由机械设计第八版表查得计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。设计计算对比计算结果由齿面接触疲劳强度计算的模数小于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于模数的大小取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径即模数与齿数的乘积有关，可取由弯曲强度算得的模数.并就近圆整为标准值.，按接触强度算得的分度圆直径，算得小齿轮齿数大齿轮齿数这样设计出来的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，同时又满足了设计结构要求。几何尺寸计算计算分度圆直径计算齿轮宽度取计算锥距计算平均分度圆直径验算综上所述，符合设计要求。.滚动轴承的设计选择滚动轴承可以参考以下原则在无特殊要求的情况下，可按轴承承受的载荷的方向大小性质酸则轴承类型。如果承受纯径向载荷，可选用向心轴承如果承受纯轴向载荷且转速不高时，可选用推力球轴承，如果转速较高，宜选用向心推力球轴承或向心球轴承径向载荷不大时。如果同时承受较大的径向载荷和较大的轴向载荷时，可选用向心推力轴承转速高时选型，转速低时选型。对于的情况。可选用型，对于的情况，可选用推力轴承和向心轴承的组合，使之分别承受轴向和径向载荷。在相同外形尺寸下，滚子轴承般比球轴承承载能力大。但当轴承内径时，这种优点不显著，由于球轴承价格比滚子轴承低，这是应选择球轴承。尺寸精度相同时，球轴承的极限比滚子轴承高。如果载荷有冲击振动时，宜选用滚子轴承。当支承刚度要求较大时，可选用向心推力轴承，成对使用，并用预紧的方法提高刚度。圆柱滚子轴承用于刚度大，且能严格保证同心度的场合，般只用来承受径向载荷。当需要承受定量轴向载荷时，应选择内外圈都有挡边的类型，但允许轴向载荷径向载荷，否则将对轴承的寿命有较大影响。需要调整轴承径向游隙时，选择带内锥孔德轴承。支点跨度大，轴的弯曲变形大或多支点轴，宜选择调心型轴承。调心轴承不宜与其他类型轴承混合使用，以免失去调心作用。当需要减小径向尺寸时，可选择轻特轻超轻系列轴承。需要减小轴向尺寸，可选择窄系列轴承。精度愈高，轴承价格愈高，对与之相配合零件的制造精度也愈高。应该指出的是，并不限于个支点选个轴承，也可采用不同类型或同类型的几个轴承组合，这样就可以同时又几种方案都能满足工作要求，此时，应该结合实际情况，经过分析对比从中选出种既能满足工作要求，又经济合理的方案。本设计中，在轴安装锥齿轮的上方直齿轮的下方处安装轴承，使轴即可以被支撑板支撑着，自身也可以在锥齿轮的带动下旋转，故该轴承应该能承受较大的轴向力，以及些许的径向力，而且轴的转速不高。根据这些要求，我们选择推力球轴承，同时，为了防止轴在旋转时产生径向跳动而影响它正常工作，我们选用圆锥滚子轴承与该推力球轴承搭配使用。滚动轴承的计算滚动轴承正常的失效形式是内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏。这是在安装润滑维护良好的情况下，由于大量重复地承受变化的接触应力所致。轴承点蚀破坏后，在运转时通常会出现较强的振动噪声和发热现象。因此，滚动轴承的大小应该按疲劳强度经行计算，也即其寿命的长短但是在些特殊情况下。如低速重载以及有大冲击的工作情况下，轴承可能会产生大的塑性变形，这时就需要对轴承再进行强度校核。式.表示以小时数表示的轴承基本额定寿命