機械畢業(yè)設計（論文）-圓柱形產(chǎn)品帶震動的填充粉末料的自動機設計【全套ug三維圖紙】

1、<p><b>　　編號</b></p><p><b>　　無錫太湖學院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目：圓柱形產(chǎn)品帶震動的填充粉末料的自</p><p>　　動機設計 </p&g

2、t;<p>　　信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)</p><p>　　學 號： 　　　　　　</p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： 　 （職稱：副教授 ）</p><p>　?。毞Q： ）</p><p>　　2013年5月25日&l

3、t;/p><p>　　無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）</p><p><b>　　誠 信 承 諾 書</b></p><p>　　全套三維圖紙，加153893706</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 圓柱形帶震動的填充粉末料的自動機設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內容除

4、了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p><p>　　班 級： 機械93 </p><p>　　學 號： 0923134 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5

5、 月 25 日</p><p><b>　　無錫太湖學院</b></p><p>　　信 機　系 　機械工程及自動化 　專業(yè)</p><p>　　畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書</p><p><b>　　一、題目及專題：</b></p><p>　　1、題目　　圓柱形產(chǎn)

6、品帶震動的填充粉末料的自動機設計 </p><p>　　2、專題　 　</p><p>　　二、課題來源及選題依據(jù) </p><p>　　1、課題來源：來源于工廠 </

7、p><p>　　2、選題依據(jù)：近年來，加工粉末料的自動機發(fā)展迅速，在日常生活中所起的作用也越來越大。例如膠囊機，由于膠囊填充機生產(chǎn)膠囊效率高，質量好，能達到制藥行業(yè)的標準，膠囊填充機被廣泛應用。膠囊填充機在制藥企業(yè)中逐顯其重要地位?，F(xiàn)在市場上主要有全自動膠囊填充機和半自動膠囊填充機。隨著計算機技術的發(fā)展和應用，PLC應用于膠囊填充機系統(tǒng)，使膠囊填充機的技術性能和安全性有了很大的提高。

8、 </p><p>　　三、本設計（論文或其他）應達到的要求：</p><p>　?、?熟練運用UG繪制三維圖 </p><p>　?、?熟悉各種粉末料加工的自動機

9、 </p><p>　?、?了解粉末料填充會遇到的各種問題 </p><p>　　④ 設計出合理的帶震動的填充粉末料的自動機 </p><p><b>　　四、接受任務學生：</b>

10、</p><p>　　機械93 班 　　姓名 陳 棟 </p><p>　　五、開始及完成日期：</p><p>　　自2012年11月12日 至2013年5月25日</p><p>　　六、設計（論文）指導（或顧問）：</p><p>　　指導教師　　　　　　　簽名</p><p&

11、gt;<b>　　簽名</b></p><p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　教研室主任</b></p><p>　　〔學科組組長研究所所長〕　　　　　　　簽名</p><p>　　系主任 　　　　　　簽名</p><p&

12、gt;　　2012年11月12日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　粉末料填充問題在國內外應用都非常廣泛，例如膠囊填充、炸藥填充、粉末成型等。但現(xiàn)在大多數(shù)粉末料填充無法實現(xiàn)自動化流水線生產(chǎn)，很多依然需要人工裝填容器，并且完成后也需人工取出。而有些粉末料成型機只是單純的對粉末料進行上下兩端加壓成型，受力不均勻導致成型的產(chǎn)品內部依然是粉末料

13、。</p><p>　　本次論文主要設計的是將粉末料填入圓柱形容器中并加壓使粉末料被均勻的壓實。為此共設計了四個步驟，既校正容器、容器傳送、填粉壓粉和成品送離。校正容器是通過二階段校正將裝填粉末料的圓柱形容器以口向上的方式固定住，以便之后的操作。容器傳送和成品送離是通過雙軌V帶輪將固定住得容器送至填粉壓粉處，并在填粉壓粉結束后將成品送離。填粉壓粉則是通過由升降支柱帶動的螺旋形填粉器與升降軌道之間的配合，使粉末料能

14、夠填入容器中并均勻的壓實。實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。</p><p>　　關鍵詞：粉末料；填粉壓粉；螺旋；自動化；</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Powder material filled in the application at home and abroad are very wide , such a

15、s capsule filling , explosive filling, powder molding . But now most of the powder material filling can not be achieved automated production lines , many still require manual loading container , and after the completion

16、of the need to manually remove the . Some powder metal forming machine simply the powder material compression molding of the upper and lower ends , the uneven force evenly inside the molded product</p><p>　　

17、The paper is designed primarily powder filling and pressurized cylindrical container of the powder material is uniform compaction . To this end were designed in four steps correction container , container shipping , fill

18、 powder pressed powder and finished to send from . Correction container is filled through a two-stage correction of the cylindrical container of the powder material to hold the mouth up , so that after the operation . Co

19、ntainer delivery and finished to send from two-track V pulle</p><p>　　Key words: Powder material ; Powder filling pressure powder ; Spiral ; Automation ;</p><p><b>　　目 錄</b></p&g

20、t;<p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1本課題的研究內容和意義1</p>

21、;<p>　　1.2國內外的發(fā)展概況1</p><p>　　1.3 膠囊填充機結構和原理3</p><p>　　1.4本課題應達到的要求4</p><p>　　2 總體設計方案的擬定5</p><p>　　2.1 自動機運行過程5</p><p>　　2.2 校正裝置的設計6</p>

22、;<p>　　2.2.1 一階段校正：6</p><p>　　2.2.2 二階段校正：6</p><p>　　2.3 傳送裝置的設計7</p><p>　　2.4 填粉壓粉裝置的設計8</p><p>　　3 各部結構具體設計過程及計算11</p><p>　　3.1 傳動簡圖的擬定11<

23、;/p><p>　　3.2 電動機的選取11</p><p>　　3.3 傳動比的分配13</p><p>　　3.4 傳動零件的設計與選擇15</p><p>　　3.5 齒輪傳動17</p><p>　　3.6 動力軸的計算和校核20</p><p>　　4 粉末壓制過程及問題22&

24、lt;/p><p><b>　　4.1 引言22</b></p><p>　　4.2 粉末顆粒運動軌跡方程22</p><p>　　4.2.1 研究方法22</p><p>　　4.2.2 速度分析23</p><p>　　4.2.3 軌跡方程25</p><p>　

25、　4.3 粉末顆粒受力分析26</p><p>　　4.4 容積計算28</p><p>　　4.4.1 研究方法28</p><p>　　4.4.2 展開高度29</p><p>　　4.4.3 三角形區(qū)域的容積31</p><p>　　4.4.4 矩形區(qū)域的容積32</p><p&g

26、t;　　4.5 本章小結33</p><p>　　5 結論與展望33</p><p><b>　　5.1 結論34</b></p><p>　　5.2不足之處及未來展望34</p><p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　參考

27、文獻36</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1本課題的研究內容和意義</p><p>　　我國在定量包裝設備的發(fā)展方面相對滯后，雖然自動定量充填包裝技術在我國發(fā)展了將近二十年，從八十年代開始，發(fā)展壯大，在定量充填的某些技術方面上發(fā)展比較成熟，但是國內的定量充填設備生產(chǎn)企業(yè)大部分以小規(guī)模為

28、主，產(chǎn)品設備的設計和自主研發(fā)環(huán)節(jié)非常的薄弱[1]。定量包裝行業(yè)在過去長期處于一種生產(chǎn)效率低下、關鍵技術不高的狀況，相當一部分企業(yè)的經(jīng)驗模式仍然是照搬照抄國外先進技術，以此降低生產(chǎn)成本。還有很多家庭作坊式的小企業(yè)依然依賴一套圖紙生存，從不投資研發(fā)，這種單純的追求降低成本的發(fā)展模式，導致同行業(yè)之間互相抄襲，沒有自主知識產(chǎn)權，嚴重破壞國內市場秩序。</p><p>　　最近幾年，國內企業(yè)順應歐美國家的經(jīng)濟發(fā)展趨勢，非常

29、看重自主知識創(chuàng)新，正在積極研發(fā)高速度高精度的新產(chǎn)品。但隨著社會進步和人民對生活水平要求的提高，尤其在我國進入WTO之后，企業(yè)面臨的競爭壓力更大，在商品的包裝方面，要求也越來越高。其中，粉末顆粒狀物料與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和我們的日常生活密切相關，比如，我們每天都用到的食鹽、味精和洗衣粉等日用品，還有農(nóng)藥、化肥和化工原料等生產(chǎn)用品，以及病人經(jīng)常用到的藥品和營養(yǎng)食品等，這些產(chǎn)品都需要各種規(guī)格的定量包裝。</p><p>　　目

30、前國內雖然已經(jīng)有部分粉末顆粒產(chǎn)品采用自動定量充填包裝，但采用手工定量充填包裝的產(chǎn)品也不在少數(shù)，人工定量包裝的缺點是效率不高、精確度低、勞動強度大導致最后經(jīng)濟效益比較低，另外，自動定量充填一般都是對粉末顆粒物料進行包裝，粉末顆粒狀物料定量充填過程中可能導致粉塵飛揚，工作環(huán)境相對惡劣，若手工包裝有毒有害的粉末顆粒體極易對人體造成傷害，而且如果采用手工包裝藥品或者食品很難達到衛(wèi)生標準，因此實現(xiàn)粉末顆粒狀物料高速自動準確的定量充填有很重要的現(xiàn)實

31、意義[2]。我們國家人口較多，對包裝商品的消耗量無疑是巨大的，如果單純依靠購買昂貴的進口設備，我國很多小包裝生產(chǎn)廠家難以承受。</p><p>　　因此，我們當前的任務比較艱巨，需要加大科研開發(fā)的力度，努力采用自動化控制技術和實現(xiàn)機電一體化作業(yè)，提高機器零件的加工工藝水平，盡量保證定量充填包裝商品的準確度，加強包裝新材料的研發(fā)和應用，保證被包裝商品的衛(wèi)生安全，注意減少對自然環(huán)境的破壞，注意包裝材料的二次利用，開發(fā)

32、出運行可靠、定量精確、生產(chǎn)效率高的自動定量充填機，改變整個定量包裝機械行業(yè)的低水平發(fā)展，滿足我國廣大的市場需求，積極拓展更加廣闊的國際市場。</p><p>　　1.2國內外的發(fā)展概況</p><p>　　本課題設計的自動機適合多種產(chǎn)品，現(xiàn)已膠囊機為例。</p><p>　　1.國外研究現(xiàn)狀 </p><p>　　近年來，由于膠囊填充機生產(chǎn)

33、膠囊效率高，質量好，能達到制藥行業(yè)的標準，膠囊填充機被廣泛應用。膠囊填充機在制藥企業(yè)中逐顯其重要地位。現(xiàn)在市場上主要有全自動膠囊填充機和半自動膠囊填充機。隨著計算機技術的發(fā)展和應用，PLC應用于膠囊填充機系統(tǒng)，使膠囊填充機的技術性能和安全性有了很大的提高。但是膠囊填充機的結構依然很復雜，它的結構復雜化，會使操作復雜化，這樣容易出差錯，造成不必要的損失，對于操作技術不熟練的操作來說更是如此。為了解決這個問題，國外近年來通過應用各種先進技術

34、，改進顯示裝置和操作結構，使操作簡便化，甚至自動化。九十年代末以來，自動化應用于膠囊充填機，使得膠囊充填機的生產(chǎn)效率大大提高。具體有以下幾個方面：</p><p>　　第一：控制模塊的改進</p><p>　　增加了自動監(jiān)控系統(tǒng)由可編程邏輯控制智能模塊和人機界面操作系統(tǒng)組成，界面分為手動試運行和正常運轉，并采用了智能模塊和探測器，對于缺料、缺囊、料道阻塞和機械故障等運行故障實現(xiàn)了自動診斷監(jiān)

35、控、自動報警停車，同時可實時粒計產(chǎn)量和累計產(chǎn)量的統(tǒng)計。</p><p><b>　　第二：凸輪的設計</b></p><p>　　結構上加大了凸輪的尺寸，使充填所需要的運行壓力較大，既能適應西藥又能適應中藥，以保證設備的使用壽命和運行的可靠性。</p><p><b>　　第三：剔除廢囊裝置</b></p>

36、<p>　　該裝置利用真空裝置剔除廢膠囊（合格率指標以外的），將廢膠囊以外的藥品回收重新利用斷絕浪費，大大提高經(jīng)濟效益。</p><p><b>　　2.國內研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　膠囊劑可以保護藥物藥性不被破壞，解決了由藥物流失和浪費所造成的藥效降低問題，防止了藥物對消化器官和呼吸道的傷害，便于吞服。受到了廣大患者的歡迎。使膠囊充填機在各個制

37、藥企業(yè)中占了主導地位。由于科技的發(fā)展，膠囊機的改進成為至關重要的課題。80年代初，我國才剛引用手動膠囊機，這種膠囊機操作難，生產(chǎn)效率低，廢膠囊的比率較大，浪費了大量的人力、物力。90年代的半自動膠囊填充機，雖然大大降低了廢膠囊的比率，但是生產(chǎn)效率仍然沒有提高。如今全自動膠囊充填機自動完成膠囊的播囊、分囊、充填物料、剔除廢囊、鎖囊、成品輸出以及模具清潔等功能，受到了廣大藥企業(yè)的歡迎。</p><p>　　我國現(xiàn)有的

38、NJP型系列膠囊充填機主要仿制了BOSCH GKF的系列產(chǎn)品，產(chǎn)品質量也算佼佼者，但受國內整體制造工藝、基礎工業(yè)水平等方面的影響，在設備傳動、輔助設施配置與進口設備之間還存在一些差距，如在線稱重檢測需進一步完善。MG2與BOSCH的膠囊充填機均具有集成的NETT系統(tǒng)，可以在線對充填的膠囊進行檢查，剔除不符合重量標準的膠囊。</p><p>　　NJP3200型膠囊填充機的研制成功適應了國內外較大規(guī)模的藥品生產(chǎn)需求

39、，解決了藥品訂單數(shù)量大、交貨時間短、任務緊迫的矛盾，降低生產(chǎn)成本，提高規(guī)模經(jīng)濟的效益。該設備既可作大型規(guī)模企業(yè)的主導生產(chǎn)設備，又可作為中小規(guī)模企業(yè)的機動性裝備。</p><p>　　圖1.1 間歇回轉式全自動膠囊填充機</p><p>　　1.3 膠囊填充機結構和原理</p><p><b>　　1.3.1結構 </b></p>

40、<p>　　全自動膠囊充填機的結構由空膠囊下料裝置、膠囊分送裝置、粉劑下料裝置、計量盤機構、膠囊充填封合機構、箱內主傳動機構和電器控制系統(tǒng)等組成。 </p><p>　　1）空膠囊下料裝置：由料斗與輸送管路組成，主要儲存空膠囊并使空膠囊逐個的豎直進入膠囊分總裝置。 </p><p>　　2）膠囊分送裝置：使空膠囊進入分送裝置的選送叉內，選送叉向下動作一次會送下六粒膠囊，并且膠帽在

41、上。同時，真空分離系統(tǒng)把膠囊順入到模塊中，并將體帽分開。 </p><p>　　3）粉劑下料裝置：由粉斗、粉斗螺桿、下料輸送管等組成，主要把在螺桿和攪拌作用下把存儲的粉劑有控制入計量盤上。 </p><p>　　4）計量盤機構：根據(jù)膠囊規(guī)格及裝量所匹配的計量盤規(guī)格。粉劑在間歇旋轉的計量盤內經(jīng)過五次充填壓實成藥柱，并推入到下模塊的膠囊內。 </p><p>　　5）膠

42、囊充填封合機構：當推入藥柱膠囊下膠囊體后，上、下模塊的膠帽與下膠囊體推向上使之扣合。 </p><p>　　6）箱內主傳動機構：箱內通過電機、箱式福開森間歇回轉機構、齒輪副、減速、凸輪副和鏈傳機構完成執(zhí)行工作所需動力，同時，變頻電機達到變頻調速功能。 </p><p>　　7）電器控制系統(tǒng)：由PLC系統(tǒng)控制顯示各膠囊充填的工藝要素。 </p><p><b&g

43、t;　　1.3.2 原理 </b></p><p>　　全自動膠囊充填機主要工作原理是機器運轉時，膠囊料斗內的膠囊會逐個的豎直進入分送裝置的先送叉內。當先送叉向下動作一次會送下六粒膠囊，并且膠帽在上。在第一工作上真空分離系統(tǒng)把膠囊順入到模塊中，同時將體帽分開。轉盤間歇旋轉到第二工作時，上米快升為并向內這動，在第五工作充填桿把壓實的藥柱推入到下模塊的膠囊內，未分開的膠囊在第八工作上排除。上、下模塊在第十

44、工作上合在一起，并將下膠囊體推向上使之扣合，十一工作位上，將扣好的膠囊成品被推出收集。在第十二工位，吸塵器清理模塊后又進入下一循環(huán)。藥柱是在間歇旋轉的計量盤內經(jīng)過五次充填壓實而成。 </p><p>　　1.4本課題應達到的要求</p><p>　　本次設計的帶震動的填充粉末料的自動機，需要完成容器的校正，粉末料的填充與壓實，并能夠實現(xiàn)自動化流水線作業(yè)。</p><p&

45、gt;　　容器被運送過來時是以任意形式擺放于傳動帶上，需通過一系列校正使其能口朝上被固定住，以便實現(xiàn)接下來的操作。</p><p>　　粉末需被填充入圓柱形容器中，并且粉末的壓實必須均勻。為此填充粉末料時必須同時通過震動、旋轉等操作同時進行才能達成目的。</p><p>　　2 總體設計方案的擬定</p><p>　　2.1 自動機運行過程</p>&

46、lt;p>　　本次設計共由三部分組成，分別是：校正裝置，傳送裝置，填粉壓粉裝置。</p><p><b>　　運行過程：</b></p><p>　　圖2.1 整體裝配圖</p><p>　　2.2 校正裝置的設計</p><p>　　圖2.2 校正裝置三維視圖</p><p><b&

47、gt;　　運行過程：</b></p><p>　　校正裝置主要是為了將裝填粉末料的料筒（簡稱料筒）調整為口豎直向上的狀態(tài)并將其固定住。為此共分為兩個階段的校正。</p><p>　　2.2.1 一階段校正：</p><p>　　這一步驟主要是為了將任意方式擺放于傳送帶上的料筒調整為平行于傳送帶擺放的形式。由傳送帶傳送而來的料筒，將于傳送帶尾端下落至滑坡上

48、，并將由于滑坡而調整為平行于軌道的形式落于下端傳送帶上。</p><p>　　2.2.2 二階段校正：</p><p>　　經(jīng)過一階段校正后傳送而來的料筒將被以平行于軌道的方式向筒鉤處運送。而經(jīng)過一階段校正的料筒主要有兩種存在方式，一是料筒口面向筒鉤，二是料筒口背向筒鉤。當料筒口面向筒鉤時，料筒口將被筒鉤鉤住，當料筒上半部脫離傳送帶時，由于筒鉤的作用，料筒上半部將不會下落，直至料筒后半部脫

49、離傳送帶，率先下落。由此當料筒向下端管道下落時，料筒口將向上。當料筒口背向筒鉤時，筒鉤將無法鉤住料筒，當料筒下半部率先脫離傳送帶時，由于無其他支撐，料筒下半部將率先下落，由此保證料筒下落時料筒口朝上。</p><p>　　當料筒經(jīng)過兩次校正后，將以料筒口向上的方式經(jīng)過管道后落于下端軌道上的套筒（為固定住料筒而設計的殼體）中，料筒將被以筒口向上的方式被固定住，目的達成。</p><p>　　

50、2.3 傳送裝置的設計</p><p>　　傳送裝置是為了將固定于套筒中的料筒由校正裝置處傳送至填粉壓粉裝置處，并在完成填粉壓粉后將成品運離。傳送裝置主要分為兩部分，雙軌V帶輪與升降軌道。</p><p>　　方案一 ：環(huán)式多磨具操作</p><p>　　圖2.3 傳送裝置三維視圖（方案一）</p><p>　　這種操作方式即系統(tǒng)上的模具全部

51、環(huán)形排列，一個模具進行完最后一道工序后馬上回到初始工位進行下一步動作。根據(jù)生產(chǎn)率及工藝要求，確定工作臺靜止和轉為時間。</p><p>　　優(yōu)點：占地面積小，工作高效。</p><p>　　缺點：設計復雜，產(chǎn)量不如雙軌V帶傳送。</p><p>　　方案二：雙軌V帶輪傳送</p><p>　　圖2.4 傳送裝置三維視圖（方案二）</p&

52、gt;<p><b>　　運行過程：</b></p><p>　　雙軌V帶輪由兩條平行的V帶輪構成，分兩段連接于升降軌道兩端。前端作用是將料筒傳送至升降軌道處，進行填粉壓粉操作。后端作用是將完成填粉壓粉的料筒從升降軌道處運離。</p><p>　　升降軌道分為傳送部分與升降部分。傳送部分為擁有單獨動力系統(tǒng)地一小段雙軌V帶輪，升降部分為上下滑動軌道和彈簧。

53、當料筒被傳送到升降軌道上時，受上部填粉壓粉裝置擠壓，升降軌道傳送部分將帶著料筒向下降。當完成填粉壓粉，填粉壓粉裝置開始上升時，受彈簧作用，傳送部分將帶著料筒上升直至回到原軌道。回到原軌道后，傳送部分將開始運轉，將料筒傳送至后端雙軌V帶輪以便運離。</p><p>　　優(yōu)點：產(chǎn)量高，設計簡便。</p><p><b>　　缺點：占地面積大。</b></p>

54、<p>　　比較方案一、方案二，再根據(jù)課題，決定選擇方案二。</p><p>　　2.4 填粉壓粉裝置的設計</p><p>　　填粉壓粉裝置是為了將粉末料填入升降軌道上的料筒中，同時將填入料筒中的粉末料均勻的壓實。它由支柱與填粉壓粉器組成。</p><p>　　方案一：撞擊式振動填粉壓粉</p><p>　　圖2.5 填粉壓粉器

55、三維視圖（方案一）</p><p>　　方案一是將粉末料填入容器后，由振動帶動撞錘對粉末料進行連續(xù)撞擊，以此實現(xiàn)粉末料的壓實。</p><p>　　優(yōu)點：效率高，設計簡單。</p><p>　　缺點：無法使做到粉末料均勻壓實，無法做到自動化流水線作業(yè)。</p><p>　　方案二：螺旋式下料壓粉</p><p>　　圖

56、2.6 填粉壓粉器支柱三維視圖（方案二）</p><p><b>　　運行過程：</b></p><p>　　支柱分為上下兩部分，上部為支架，與填粉器相連，作用是為了固定填粉器。而下部為殼體，與上部的支架通過螺紋桿與螺紋齒輪相連。螺紋齒輪內圈是螺紋，當外部齒輪帶動螺紋齒輪旋轉時，螺紋桿將帶動支柱上部分上下移動，由此帶動填粉器上下移動。</p><p

57、>　　圖2.7 填粉壓粉器填粉部分三維視圖（方案二）</p><p>　　填粉器由螺旋桿與殼體構成，主要作用是將填粉器中的粉末料填入料筒中并壓實。殼體與支柱上部分相連并固定，螺旋桿通過推力軸承與殼體相連。當料筒被送至升降軌道時，支柱將帶動填粉器向下移動，并將填粉器管道置于料筒內，結束后填粉器內部螺旋桿將開始旋轉，將填粉器內粉末料送入料筒內。同時由于螺旋旋轉時會對任意一點形成向下的壓力，填入料筒的粉末料將因此

58、被均勻的壓實。再填粉壓粉結束后，支柱將帶動填粉器上升，使填粉器脫離料筒。填粉壓粉步驟完成。</p><p>　　優(yōu)點：粉末均勻壓實，自動填粉壓粉流水線作業(yè)。</p><p><b>　　缺點：設計復雜。</b></p><p>　　比較方案一、方案二，再根據(jù)課題，選擇方案二。</p><p>　　3 各部結構具體設計過程

59、及計算</p><p>　　3.1 傳動簡圖的擬定</p><p>　　傳動簡圖的設計和擬定是設計機器的第一步，其好壞關系到總體設計的成敗或優(yōu)劣。因此，擬定機器的傳動簡圖時，應從多方面考慮，首先應對設計任務（如原動機類型及特性、工作機構的職能與運動性質、傳動系統(tǒng)地類型及各類傳動的特性、生產(chǎn)和使用等）作充分的了解，然后根據(jù)各類傳動的特點，考慮受力、尺寸大小、制造、經(jīng)濟、使用和維護方便等，擬定

60、不同的方案，并加以分析、對比，擇優(yōu)而定，使擬定的傳動方案滿足簡單、緊湊、經(jīng)濟和效率高等要求。</p><p>　　若是設計任務中已給定了傳動方案，此時應論述采用該方案的合理性（說明其優(yōu)缺點）或提出改進意見，作適當修改。</p><p>　　在擬定傳動簡圖時，往往一個傳動方案由數(shù)級傳動組成，通?？拷妱訖C的傳動機構為高速級，靠近執(zhí)行機構的傳動機構為低速級。哪些機構宜放在高速級，哪些機構宜放在

61、低速級，應按下述原則處理：</p><p>　?。?） 帶傳動承載能力較低，傳遞相同轉矩時比其他機構的尺寸大，故應將其放在傳動系統(tǒng)的高速級，以便獲得較為緊湊的結構尺寸，又能發(fā)揮其傳動平穩(wěn)、噪音小、能緩沖吸振的特點。</p><p>　　（2） 斜齒輪傳動的平穩(wěn)性比直齒輪傳動的平穩(wěn)性好，因此在二級圓柱齒輪減速器中，如果既有斜齒輪傳動，又有直齒輪傳動，則斜齒輪傳動應位于高速級。</p&g

62、t;<p>　?。?） 錐齒輪傳動應布置在齒輪傳動系統(tǒng)的高速級，以減小錐齒輪的尺寸，因此大模數(shù)的錐齒輪加工比較困難。</p><p>　　（4） 開式齒輪傳動工作環(huán)境較差，潤滑條件不良，磨損較嚴重，使用壽命較短，因此宜布置在傳動系統(tǒng)的低速級。</p><p>　?。?） 蝸桿傳動多用于傳動比很大、傳遞功率不太大的情況下。因其承載能力比齒輪傳動低，故應將其布置在傳動系統(tǒng)的高速級

63、，以獲得較小的結構尺寸。蝸桿傳動的速度高一些，嚙合齒面間易于形成油膜，也有利于提高承載能力及效率。而在對傳動精度要求高的裝置中，蝸桿傳動常布置在低速級，這樣，高速級的傳動誤差被低速級蝸桿傳動的大傳動比微小化了。</p><p>　　（6） 鏈傳動的瞬時傳動比是變化的，會引起速度波動和動載荷，故不適宜高速運轉，應布置在傳動系統(tǒng)的低速級。</p><p>　　3.2 電動機的選取</p&

64、gt;<p>　　選擇電動機是一項專門性的技術工作。要合理選取電動機，就必須對電動機的特性作分析，對其發(fā)熱、起動力矩、最大力矩等進行核算。而在作機械設計課程設計時，只要求根據(jù)工作機的輸出功率選擇電動機。</p><p>　　類型和結構類型的選擇</p><p>　　三相交流異步電動機的結構簡單、價格低廉、維護方便，可直接接于三相交流電網(wǎng)中，因此在工業(yè)上應用最為廣泛，設計時應優(yōu)

65、先選用。</p><p>　　Y系列電動機是一般用途的全封閉自扇冷式三相異步電動機，具有效率高、性能好、噪音低、振動小等優(yōu)點，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上，如金屬切削機床、風機、輸送機、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械和食品機械等。</p><p>　　在經(jīng)常起動，制動和反轉的工作場合，要求電動機的轉動慣量小和過載能力大，應選用起重及冶金用YZR和YZ系列電動機。</p&g

66、t;<p><b>　　功率的確定</b></p><p>　　電動機的容量（功率）選擇是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動機不能保證工作機的正常工作，或使電動機因長期過載而過早損壞；若容量過大，則電動機的價格高，能力不能充分利用，而且因為經(jīng)常不在滿載下運行，其效率和功率因數(shù)較低，造成浪費。</p><p>　　電動機容量

67、主要由電動機運行時的發(fā)熱條件決定，而發(fā)熱又與其工作情況有關。對于長期連續(xù)運轉，載荷不變或變化很小，常溫下工作的機械，選擇電動機時只要使電動機的負載不超過其額定值，電動機便不會過熱。也就是可按電動機的額定功率等于或略大于所需電動機的功率，在手冊中選取相應的電動機型號。這類電動機的功率按下述步驟確定：</p><p><b>　　工作機所需功率</b></p><p>

68、　　或 </p><p>　　式中，為工作機的阻力，N；為工作機的線速度，m/s；為工作機的阻力矩，Nm；為工作機軸的轉速，r/min；為工作機的效率，帶式輸送機可取 ，鏈板式輸送機可取。</p><p>　　2.電動機至工作機的總效率（串聯(lián)時）</p><p>　　式中，，，，，為傳動系統(tǒng)中各級傳動機構，軸承以

69、及聯(lián)軸器的效率。各類機械傳動的效率見表3-1。</p><p>　　3．所需電動機的功率</p><p>　　所需電動機的功率由工作機所需功率和傳動裝置的總效率按下式計算</p><p>　　4. 電動機額定功率Pm</p><p>　　按來選取電動機型號。電動機功率裕度的大小應視工作機構的負載變化狀況而定。 </p><

70、p>　　表3-1 機械傳動效率概率值</p><p><b>　　轉速的確定</b></p><p>　　額定功率相同的同類型電動機，有幾種不同的同步轉速。例如三相異步電動機有四種常用的同步轉速，即3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min。同步轉速低的電動機磁極多，外廓尺寸大，重量大，價格高，但可使傳動系統(tǒng)的傳動比和結構尺寸減

71、小，從而降低了傳動裝置的制造成本。因此，確定電動機的轉速時，應同時考慮電動機及傳動系統(tǒng)的尺寸，重量和價格，使整個設計既合理又較經(jīng)濟。</p><p>　　一般最常用，市場上供應最多的是同步轉速為1500r/min和1000r/min的電動機，設計時應優(yōu)先選用。如無特殊需要，則不選用同步轉速為3000r/min和750r/min的電動機。</p><p>　　根據(jù)選定的電動機類型，結構，功率

72、和轉速，從標準中查出電動機型號后，應將其型號，額定功率、滿載轉速，以及電動機的安裝尺寸，外形尺寸和軸連接尺寸等記下以備后用。</p><p>　　設計傳動裝置時，對于通用設備，常以電動機的額定功率作為計算功率，以電動機的滿載轉速作為計算轉速。</p><p>　　3.3 傳動比的分配</p><p>　　電動機選定后，根據(jù)電動機的滿載轉速和工作機的轉速即可確定傳動系

73、統(tǒng)的總傳動比，即</p><p>　　傳動系統(tǒng)地總傳動比是各串聯(lián)機構傳動比的連乘積，即</p><p>　　式中，，，，，為傳動系統(tǒng)中各級傳動機構的傳動比。</p><p>　　合理的分配傳動比是傳動系統(tǒng)設計中的一個重要問題，它將直接影響到傳動系統(tǒng)的外廓尺寸、重量、潤滑及傳動機構的中心距等很多方面，因此必須認真對待。</p><p>　　傳動

74、比分配的一般原則</p><p>　?。?） 各級傳動比可在各自薦用值的范圍內選取。各類機械傳動的傳動比薦用值和最大值見表3-2.</p><p>　　表3-2 各類機械傳動的傳動比</p><p>　　（2） 分配傳動比應注意使各傳動件的尺寸協(xié)調、結構勻稱及利于安裝。例如帶傳動的傳動比不宜過大，以免大帶輪的半徑大于減速器箱體的中心高，使帶輪與底座平面相碰，造成安

75、裝不便。</p><p>　　（3） 傳動零件之間不應造成互相干涉。如圖所示，由于高速級傳動比過大，造成高速級大齒輪的齒頂圓與低速級大齒輪的軸發(fā)生干涉。</p><p>　?。?） 使減速器各級大齒輪直徑相近，以便浸油深度大致相等，以利實現(xiàn)油池潤滑。</p><p>　?。?） 使所設計的傳動系統(tǒng)具有緊湊的外廓尺寸。</p><p>　　傳動

76、比分配的參考數(shù)據(jù)</p><p>　?。?） 帶傳動與一級齒輪減速器 設帶傳動的傳動比為，一級齒輪減速器的傳動比為，應使，以便使整個傳動系統(tǒng)的尺寸較小，結構緊湊。</p><p>　?。?） 二級圓柱齒輪減速器 為了使兩個大齒輪具有相近的浸油深度，應使兩級的大齒輪具有相近的直徑（低速級大齒輪的直徑應略大一些，使高速級大齒輪的齒頂圓與低速軸之間有適量的間隙）。設高速級的傳動比為，低速級的

77、傳動比為，減速器的傳動比為，對于二級展開式圓柱齒輪減速器，傳動比可按下式分配：</p><p>　　對于同軸式圓柱齒輪減速器，傳動比可按下式分配：</p><p>　　但應指出，齒輪的材料、齒數(shù)及寬度亦影響齒輪直徑的大小。欲獲得兩級傳動的大齒輪直徑相近，應對傳動比，齒輪的材料、齒數(shù)、模數(shù)和齒寬等作綜合考慮。</p><p>　?。?） 圓錐—圓柱齒輪減速器 設減速

78、器的傳動比為，高速級錐齒輪的傳動比為，傳動比可按下式分配：</p><p>　　為便于大錐齒輪的加工，應使大錐齒輪的尺寸不致過大，一般限制錐齒輪的傳動比，當希望兩級傳動的大齒輪浸油深度相近時，可取。</p><p>　　由于V帶輪直徑要符合帶輪的基準直徑系列，齒輪和鏈輪的齒數(shù)需要圓整。同時，為了調整高、低速級大齒輪的浸油深度，也可適當增減齒輪的齒數(shù)。因此，傳動系統(tǒng)的實際傳動比與原數(shù)值（）會

79、有誤差，設計時應將誤差限制在允許的范圍內。當所設計的機器對傳動比的誤差未作明確規(guī)定時，通常機器總傳動比的誤差應限制在以內。</p><p>　　機器傳動系統(tǒng)的傳動.參數(shù)主要是指各軸的轉速、功率和轉矩，它是進行傳動零件設計計算的重要依據(jù)。現(xiàn)以圖3.7所示二級圓柱齒輪減速器，說明機器傳動系統(tǒng)各軸的轉速、功率及轉矩的計算。</p><p>　　1）各軸的轉速n（r/min）</p>

80、<p>　　高速軸I的轉速 </p><p>　　中間軸II的轉速 </p><p>　　低速軸III的轉速 （3.9）</p><p>　　滾筒軸IV的轉速 </p><p>　　

81、式中：為電動機的滿載轉速； 為高級傳動比；為低級傳動比。</p><p>　　圖3.6 二級圓柱齒輪減速器簡圖</p><p>　　2）各軸的輸入功率P（kW）</p><p>　　高速軸I的輸入功率 </p><p>　　中間軸II的輸入功率 </p><p>

82、;　　低速軸III的輸入功率 （3.10）</p><p>　　滾筒軸IV的輸入功率 </p><p>　　式中：為電動機的額定功率（kW）；為聯(lián)軸器的效率；為一對軸承的效率；為高速級齒輪傳動的效率；為低速級齒輪傳動的效率。</p><p>　　3）各軸的輸入轉矩T（

83、N·m）</p><p>　　高速軸I的輸入轉矩 </p><p>　　中間軸II的輸入轉矩 </p><p>　　低速軸III的輸入轉矩 （3.11）</p><p>　　滾筒軸IV的輸入轉矩

84、 </p><p>　　3.4 傳動零件的設計與選擇</p><p><b>　　傳動零件設計</b></p><p><b>　　1. V帶傳動</b></p><p>　　設計V帶傳動需確定的主要內容是：帶的型號、根數(shù)、長度，中心距，帶輪直徑和寬度等，以及作用在軸上力的大小和方向。設計時

85、應注意相關尺寸的協(xié)調，例如小帶輪孔徑是否與電動機軸一致，小帶輪外援半徑是否小于電動機的中心高，大帶輪直徑是否過大而與減速器底架相碰等。</p><p><b>　　2. 鏈傳動</b></p><p>　　設計滾子鏈傳動需確定的主要內容是：鏈節(jié)距、排數(shù)和鏈節(jié)數(shù)，中心距，鏈輪的材料、齒數(shù)、輪轂寬度等，以及作用在軸上力的大小和方向。當用單排鏈而鏈傳動尺寸過大時，應改用雙排

86、或多排鏈，以減小鏈節(jié)距從而減小鏈傳動的尺寸。當鏈傳動的速度較高時，應采用小節(jié)距多排鏈。設計時應注意鏈輪直徑尺寸、軸孔尺寸、輪轂尺寸等，是否與工作機、減速器等的相關尺寸協(xié)調。</p><p><b>　　3. 圓柱齒輪傳動</b></p><p>　　斜齒輪傳動具有傳動平穩(wěn)、承載能力大的優(yōu)點，所以在減速器中多采用斜齒輪。直齒輪不產(chǎn)生軸向力，但傳動平穩(wěn)性差一些，在圓周速度

87、不大的場合亦可選用直齒輪，例如低速的開式直齒輪傳動。</p><p>　　齒輪傳動的幾何參數(shù)和尺寸有嚴格的要求，應分別進行標準化、圓整或計算其精確值。例如模數(shù)必須標準化；齒寬應圓整成整數(shù)；嚙合尺寸（節(jié)圓、分度圓、齒頂圓及齒根圓直徑，螺旋角等）必須計算精確值，長度尺寸應精確到小數(shù)點后三位（單位為mm），角度應精確到秒（"）。在減速器中，齒輪傳動的中心距應盡量圓整成尾數(shù)為0或5的整數(shù)，以便于箱體的制造和檢測

88、。直齒輪傳動的中心距可以通過模數(shù)、齒數(shù)、齒寬系數(shù)以及變位系數(shù)等來調整；斜齒輪傳動的中心距可以通過模數(shù)、齒數(shù)、齒寬系數(shù)以及螺旋角等來調整。</p><p>　　對于動力傳動中的齒輪，為安全可靠，一般齒輪的模數(shù)不應小于2mm。</p><p>　　強度計算和幾何計算的關系是，強度計算所得尺寸是幾何計算的依據(jù)和基礎。幾何計算尺寸要大于強度計算尺寸，使其既滿足強度要求又符合嚙合幾何關系。</

89、p><p>　　開式齒輪傳動一般只需計算齒輪彎曲強度，考慮到因齒面磨損而引起的輪齒強度的削弱，應將計算求得的模數(shù)加大。開式齒輪傳動精度低，多安裝在輸出軸外伸端，懸臂機構剛度較差，故齒寬系數(shù)宜取小些。設計時應注意齒輪結構尺寸是否與工作機等協(xié)調。</p><p>　　4. 錐齒輪傳動 </p><p>　　除了參看圓柱齒輪傳動設計時應注意的問題外，還應注意：</p&

90、gt;<p>　?。?） 錐齒輪大端模數(shù)取標準值，計算錐距和分度圓直徑時都要用大端模數(shù)。</p><p>　　（2） 分度圓錐角、的計算應精確到秒（"）、錐距以及分度圓直徑應精確到小數(shù)點后3位（單位為mm）。</p><p>　?。?） 小錐齒輪齒數(shù)一般取。</p><p>　?。?） 齒數(shù)系數(shù)，求得齒寬后應圓整，大、小錐齒輪齒寬應相等。&l

91、t;/p><p><b>　　5. 蝸桿傳動</b></p><p>　　模數(shù)和蝸桿分度圓直徑要取標準值。中心距應盡量圓整成尾數(shù)為0或5的整數(shù)。為保證、、、的幾何關系，長需對蝸桿傳動進行變位。在變位蝸桿傳動中，蝸輪的幾何尺寸將產(chǎn)生變位修正，蝸桿幾何尺寸不變。</p><p>　　蝸桿上置或下置取決于蝸桿分度圓的圓周速度，當時，一般將蝸桿下置；當時，

92、為了減少蝸桿的攪油損耗，應將蝸桿上置。</p><p>　　蝸桿傳動尺寸確定后，要校驗其滑動速度和傳動效率，并考慮其影響，檢查材料選擇是否合適，是否需要修正有關計算數(shù)據(jù)。</p><p>　　蝸桿的強度、剛度驗算以及蝸桿傳動的熱平衡計算，在裝配圖設計確定了蝸桿支點距離和箱體輪廓尺寸后進行。</p><p><b>　　6. 初算軸徑</b>&l

93、t;/p><p>　　軸的機構設計要在初步估算的軸徑基礎上進行。軸徑可按扭轉強度初算，初算的軸徑為軸上受扭段的最小直徑，此處如有鍵槽還要考慮鍵槽對軸強度削弱的影響。對于直徑的軸，有一個鍵槽時直徑增大3%，有兩個鍵槽時，直徑增大7%；對于直徑的軸，有一個鍵槽時，直徑增大5%~7%，有兩個鍵槽時，直徑增大10%~15%，然后圓整。</p><p>　　若軸的外伸軸段與聯(lián)軸器相連接，則該軸段的直徑應

94、符合聯(lián)軸器的孔徑系列要求；若軸的外伸段與帶輪、鏈輪或齒輪相連接，則該軸段為配合軸段，其直徑應按標準尺寸進行圓整。</p><p><b>　　3.5 齒輪傳動</b></p><p>　　齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一，形式最多，應用廣泛，傳遞的功率可達數(shù)十萬千瓦，圓周速度可達200m/s。</p><p>　　齒輪傳動的主要特點有：&l

95、t;/p><p>　　效率高 在常用的機械運動中，以齒輪傳動的效率為最高。如一級圓柱齒輪傳動的效率可達99%。這對大功率傳動十分重要，因為即使效率只提高1%，也有很大的經(jīng)濟意義。</p><p>　　結構緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小。</p><p>　　工作可靠、壽命長 設計制造正確合理、使用維護良好的齒輪傳動，工作十分可靠，壽命可長達一

96、、二十年，這也是其他機械傳動所不能比擬的。這對車輛及在礦井內工作的機器尤為重要。</p><p>　　傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定往往是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動獲得廣泛應用，也就是由于具有這一特點。</p><p>　　但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。</p><p>　　齒輪傳動可做成開式、半開式及閉式。如在農(nóng)業(yè)機械、建

97、筑機械以及簡易的機械設備中，有一些齒輪傳動沒有防塵罩或機殼，齒輪完全暴露在外邊，這叫開式齒輪傳動。這種傳動不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，因此工作條件不好，齒輪也很容易磨損，故只宜用于低速傳動。當齒輪傳動裝有簡單的防護罩，有時還把大齒輪部分地浸入油池中，則稱為半開式齒輪傳動。他的工作條件雖有改善，但仍不能做到嚴密防止外界雜物侵入，潤滑條件也不算最好。而汽車、機床、航空發(fā)動機等所用的齒輪傳動，都是裝在經(jīng)過精確加工而且封閉嚴密的箱體（機

98、閘）內，這稱為閉式齒輪傳動（齒輪箱）。它與開式或半開式的相比，潤滑及防護等條件最好，多用于重要的場合。</p><p>　　齒輪傳動的失效形式及設計準則</p><p><b>　　失效形式</b></p><p>　　齒輪傳動就裝置形式來說，有開式、半開式及閉式之分；就使用情況來說，有低速、高速及輕載、重載之別；就齒輪材料的性能及熱處理工藝的

99、不同，輪齒有較脆（如經(jīng)整體淬火、齒面硬度很高的鋼齒輪或鑄鐵齒輪）或較韌（如經(jīng)調制、常華的優(yōu)質碳鋼及合金鋼齒輪），齒面有較硬（齒輪工作面的硬度大于350HBS或38HRC，并稱為硬齒面齒輪）或較軟（輪齒工作面的硬度小于或等于350HBS或38HBC，并稱為軟齒面齒輪）的差別等。由于上述條件的不同，齒輪傳動也就出現(xiàn)了不同的失效形式。一般地說，齒輪傳動的失效主要是齒輪的失效，而齒輪的失效形式又是多種多樣的，這里只就較為常見的齒輪折斷和工作齒面

100、磨損、點蝕、膠合及塑性變形等略做介紹。至于齒輪的其他部分（如齒輪、輪輻、輪轂等），除了對齒輪的質量大小需加嚴格限制外，通常只按經(jīng)驗設計，所定的尺寸對強度及剛度來說均較富裕，實踐中也極少失效。</p><p><b>　　1.齒輪折斷</b></p><p>　　齒輪折斷有多種形式，在正常工況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷，因為在輪齒受載時，齒根處產(chǎn)生的彎曲應力最大，再加上

101、齒根過度部分的截面突變及加工刀痕等引起的應力集中作用，當齒輪重復受載后，齒根處就會產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴展，致使輪齒疲勞折斷。</p><p>　　此外，在齒輪受到突然過載時，也可能出現(xiàn)過載折斷或剪斷；在輪齒經(jīng)過嚴重磨損后齒厚過分減薄時，也會在正常載荷作用下發(fā)生折斷。</p><p>　　在斜齒圓柱齒輪（簡稱斜齒輪）傳動中，輪齒工作面上的接觸線為一斜線，輪齒受載后，如有載荷集中時，就會發(fā)生

102、局部折斷。若制造及安裝不良或軸的彎曲變形過大，輪齒局部受載過大時，即使是直齒圓柱齒輪（簡稱直齒輪），也會發(fā)生局部折斷。</p><p>　　為了提高輪齒的抗折斷能力，可采取下列措施：1）用增大齒根過渡圓角半徑及消除加工刀痕的方法來減小齒根應力集中；2）增大軸及支承的剛性，使齒輪接觸線上受載較為均勻；3）采用合適的熱處理方法使齒芯材料具有足夠的韌性；4）采用噴丸、滾壓等工藝措施對齒根表層進行強化處理。</p&

103、gt;<p><b>　　齒面磨損</b></p><p>　　在齒輪傳動中，齒面隨著工作條件的不同會出現(xiàn)多種不同的磨損形式。例如當嚙合齒面間落入磨料性物質（如砂粒、鐵屑等）時，齒面即將逐漸磨損而致報廢。這種磨損稱為磨粒磨損。它是開始齒輪傳動的主要失效形式之一。改用閉式齒輪傳動是避免齒面磨粒磨損最有效的辦法。</p><p><b>　　2.齒

104、面點蝕</b></p><p>　　點蝕是齒面疲勞損傷的現(xiàn)象之一。在潤滑良好的閉式齒輪傳動中，常見的齒面失效形式多為點蝕。所謂點蝕就是齒面材料在變化著的接觸應力作用下，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀損傷現(xiàn)象。齒面上最初出現(xiàn)的點蝕僅為針尖大小的麻點，如工作條件未加改善，麻點就會逐漸擴大，甚至數(shù)點連成一片，最后形成了明顯的齒面損傷。</p><p>　　輪齒在嚙合過程中，齒面間的相對滑動起

105、著形成潤滑油膜的作用，而且相對滑動速度越高，越易在齒面間形成油膜，潤滑也就越好。當輪齒在靠近節(jié)線處嚙合時，由于相對滑動速度低，形成油膜的條件差，潤滑不良，摩擦力較大，特別是直齒輪傳動，通常這時只有一對齒嚙合，輪齒受力也最大，因此，點蝕也就首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上，然后再向其他部分擴展。從相對意義上說，也就是靠近節(jié)線處的齒根面抵抗點蝕的能力最差（即接觸疲勞強度最低）。</p><p>　　提高齒輪材料的硬度，可

106、以增強輪齒抗點蝕的能力。在嚙合的輪齒間加注潤滑油可以減小摩擦，減緩點蝕，延長齒輪的工作壽命。并且在合理的限度內，潤滑油的粘度越高，上述效果也越好。因為當齒面上出現(xiàn)疲勞裂紋后，潤滑油就會浸入裂紋，而且粘度越低的油，越易侵入裂紋。潤滑油侵入裂紋后，在齒輪嚙合時，就有可能在裂紋內受到擠脹，從而加快裂紋的擴展，這是不利之處。所以對速度不高的齒輪傳動，以用粘度高一些的油來潤滑為宜；對速度較高的齒輪傳動（如圓周速度v>12m/s），要用噴油潤

107、滑（同時還起散熱的作用），此時只宜用粘度低的油。</p><p>　　開式齒輪傳動，由于齒面磨損較快，很少出現(xiàn)點蝕。</p><p><b>　　3.齒面膠合</b></p><p>　　對于高速重載的齒輪傳動（如航空發(fā)動機減速器的主傳動齒輪），齒面間的壓力大，瞬時溫度高，潤滑效果差，當瞬時溫度過高時，相嚙合的兩齒面就會發(fā)生粘在一起的現(xiàn)象，由于

108、此時兩齒面又在作相對滑動，相粘結的部位即被撕破，于是在齒面上沿相對滑動的方向形成傷痕，稱為膠合。傳動時的齒面瞬時溫度越高、相對滑動速度越大的地方，越易發(fā)生膠合。</p><p>　　有些低速重載的重型齒輪傳動，由于齒面間的油膜遭到破壞，也會產(chǎn)生膠合失效。此時，齒面的瞬時溫度并無明顯增高，故稱為冷膠合。</p><p>　　加強潤滑措施，采用抗膠合能力強的潤滑油（如硫化油），在潤滑油中加入極

109、壓添加劑等，均可防止或被減輕齒面的膠合。</p><p><b>　　塑性變形</b></p><p>　　塑性變形屬于輪齒永久變形一大類的失效形式，它是由于在過大的應力作用下，輪齒材料處于屈服狀態(tài)而產(chǎn)生的齒面或齒體塑性流動所形成的。塑形變形一般發(fā)生在硬度低的齒輪上；但在重載作用下，硬度高的齒輪上也會出現(xiàn)。</p><p>　　塑性變形屬于輪齒

110、永久變形一大類的失效形式，它是由于在過大的應力作用下，輪齒材料處于屈服狀態(tài)而產(chǎn)生的齒面或齒體塑性流動所形成的。塑性變形一般發(fā)生在硬度低的齒輪上；但在重載作用下，硬度高的齒輪上也會出現(xiàn)。</p><p>　　塑性變形又分為滾壓塑變和錘擊塑變。滾壓塑變是由于嚙合齒輪的相互滾壓與滑動而引起的材料塑性流動所形成的。由于材料的塑性流動方向和齒面上所受的摩擦力方向一致，所以在主動輪的齒輪上沿相對滑動速度為零的節(jié)線處將被碾出溝

111、槽，而在從動輪的輪齒上則在節(jié)線處被擠出脊棱。這種現(xiàn)象稱為滾壓塑變。錘擊塑變則是伴有過大的沖擊而產(chǎn)生的塑性變形，它的特征是在齒面上出現(xiàn)淺的溝槽，且溝槽的取向與嚙合輪齒的接觸線相一致。提高輪齒齒面硬度，采用高粘度的或加有極壓添加劑的潤滑油均有助于減緩或防止輪齒產(chǎn)生塑性變形。</p><p>　　提高輪齒對上述幾種失效形式的抵抗能力，除上面所說的辦法外，還有減小齒面粗糙度值，適當選配主、從動齒輪的材料及硬度，進行適當?shù)?/p>

112、磨合（跑合），以及選用合適的潤滑劑及潤滑方法等。</p><p>　　前以說明，輪齒的失效形式很多。除上述五種主要形式外，還可能出現(xiàn)過熱、侵蝕、電蝕和由于不同原因產(chǎn)生的多種腐蝕與裂紋等等。</p><p><b>　　設計準則</b></p><p>　　由上述分析可知，所設計的齒輪傳動在具體的工作情況下，必須具有足夠的、相應的工作能力，以保證

113、在整個工作壽命期間不致失效。因此，針對上述各種工作情況及失效形式，都應分別確立相應的設計準則。但是對于齒面磨損、塑性變形等，由于尚未建立起廣為工程實際使用而且行之有效的計算方法及設計數(shù)據(jù)，所以目前設計一般使用的齒輪傳動時，通常只按保證齒根彎曲疲勞強度及保證齒面接觸疲勞強度兩準則進行計算。對于高速大功率的齒輪傳動（如航空發(fā)動機主傳動、汽輪發(fā)電機組傳動等），還要按保證齒面抗膠合能力的準則進行計算（參閱GB/T 3480—1997）。至于抵抗