機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì)液體自動(dòng)灌裝機(jī)

1、遼寧工業(yè)大學(xué)專 業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目： 液 體 灌 裝 機(jī) 學(xué)院（系）：機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 起止時(shí)間： 2011.12.122012.1.8 專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書院（系）： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 教研室： 機(jī)電教研室學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)（班級(jí)）1設(shè)計(jì)題目液體自動(dòng)灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)與要求技術(shù)參數(shù)：1. 電壓：220v/380v2. 灌裝速度：4050瓶/分3. 灌裝范圍：2005000ml4. 重量：100kg要 求：自動(dòng)灌裝工作量1. 機(jī)械裝配圖一張，1#；2. 控制電路圖一張，4#；3. 程序流程圖一張，4#；4. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份工作計(jì)劃1. 查

2、閱資料，方案討論 6天2. 方案確定 1天3. 設(shè)計(jì)計(jì)算 4天4. 繪制機(jī)械裝配圖 5天5. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，繪制電路圖 3天6. 軟件設(shè)計(jì)，繪制程序流程圖 3天7. 整理設(shè)計(jì)說明書 1天8. 答辯 1天成績評(píng)定及評(píng)語圖面(45)說明書(25)答辯(10)平時(shí)(20)總分 成績： 指導(dǎo)教師簽字： 學(xué)生簽字： 年 月 日目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)與總體方案確定31.設(shè)計(jì)任務(wù)32.課題內(nèi)容簡介與設(shè)計(jì)要求31）課題內(nèi)容簡介32）設(shè)計(jì)要求3二、總體方案設(shè)計(jì)思路3三、機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)41、機(jī)械本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42、傳動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4（1）齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算4（2）齒輪設(shè)計(jì)的校核4四、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)41、步進(jìn)電機(jī)

3、控制41）步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩的計(jì)算42）步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率42、led顯示屏及鍵盤及警報(bào)lcd43、傳感器4五、控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)41、流程圖42、硬件電路圖43、控制程序4六、總結(jié)4七、參考文獻(xiàn)4 第一章 緒論1.1 我國液體灌裝機(jī)的現(xiàn)狀灌裝機(jī)主要是包裝機(jī)中的一小類產(chǎn)品,從對(duì)物料的包裝角度可分為液體灌裝機(jī),膏體灌裝機(jī),粉劑灌裝機(jī),顆粒灌裝機(jī);從生產(chǎn)的自動(dòng)化程度來講分為半自動(dòng)灌裝機(jī)和全自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線.灌裝分類按包裝物類別主要有三大類：袋、軟管和瓶，灌裝機(jī)的選用與包裝物有密切關(guān)系。我國液體灌裝機(jī)要滿足包裝行業(yè)快速發(fā)展的，并積極參與國際競爭，就必須打破“小而散”的行業(yè)態(tài)勢，在“高精尖”的方向上不斷

4、前進(jìn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來液體灌裝機(jī)將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢，在技術(shù)發(fā)展上朝著機(jī)械功能多元化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化，控制智能化，結(jié)構(gòu)高精度化等幾個(gè)方向發(fā)展液體。因此灌裝機(jī)的發(fā)展為食品、藥品的現(xiàn)代化加工和大批量生產(chǎn)提供了必要的保證。1.2 選做液體灌裝機(jī)的意義隨著我國酒業(yè)的快速發(fā)展,啤酒、葡萄酒、黃酒、白酒等酒類產(chǎn)量持續(xù)增長，我國飲料酒(不含果露酒、發(fā)酵酒精)總產(chǎn)量已達(dá)2878萬千升,同比增長8.2%。有關(guān)專家指出，我國飲料行業(yè)是高成長性的行業(yè)，成熟飲品增長穩(wěn)定，新的熱點(diǎn)和增長點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，新興飲品的增長更快。同時(shí)，中國包裝機(jī)械已發(fā)展成世界液態(tài)食品行業(yè)中有重大影響和極大市場占有率行業(yè)。因此，液體灌裝機(jī)

5、市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?第二章 總體方案的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)飲料灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)2.2 課題內(nèi)容簡介與設(shè)計(jì)要求1）課題內(nèi)容簡介該灌裝設(shè)備利用單片機(jī)系統(tǒng)控制，達(dá)到自動(dòng)控制飲料灌裝過程的要求，但相對(duì)于目前市場上的復(fù)雜系統(tǒng)而言，該灌裝設(shè)備自動(dòng)化程度還有待完善，僅適合于小型企業(yè)進(jìn)行投資使用。2）設(shè)計(jì)要求（1）系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個(gè)瓶子時(shí)停止。（2）當(dāng)瓶子定位在罐裝設(shè)備下時(shí)，停頓1秒，罐裝設(shè)備開始下移，到達(dá)指定位置。（3）罐裝過程為5秒鐘，罐裝過程應(yīng)有報(bào)警顯示，5秒后停止并不再顯示報(bào)警。（4）停頓一秒后，灌裝頭升起

6、。（5）然后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作。2.3 總體方案設(shè)計(jì)思路根據(jù)課題要求，該灌裝設(shè)備是針對(duì)小型企業(yè)生產(chǎn)灌裝飲料的單片機(jī)控制，自動(dòng)化運(yùn)作系統(tǒng)。作為自動(dòng)化設(shè)備，其機(jī)械結(jié)構(gòu)，電路硬件設(shè)備和軟件控制程序必須相對(duì)可靠，在系統(tǒng)運(yùn)作過程中能夠?qū)τ谝话愕囊馔馇闆r作出相應(yīng)的防護(hù)措施。并且在系統(tǒng)維護(hù)方面能夠相對(duì)容易的找到失效點(diǎn)，及時(shí)得到修復(fù)。故其機(jī)械機(jī)構(gòu)底座采用鑄鐵鑄造，考慮到有一定的精確性和罐裝的為液體，所以用絲杠螺母帶動(dòng)噴頭上下移動(dòng)；灌裝機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)料桶應(yīng)密閉，防止細(xì)菌等有害物質(zhì)進(jìn)入影響產(chǎn)品質(zhì)量，利用活塞壓縮運(yùn)動(dòng)使儲(chǔ)料達(dá)到罐裝的目的。其控制系統(tǒng)硬件采用單片機(jī)控制，聯(lián)接

7、三個(gè)按鈕，分別為啟動(dòng)、停止和復(fù)位。聯(lián)接一個(gè)lcd作為灌裝報(bào)警指示牌，一塊4位led數(shù)碼顯示屏用于記錄灌裝數(shù)量。另外利用8155h擴(kuò)展i/o接口聯(lián)接一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，使傳送帶達(dá)到即行即停的效果，為灌裝設(shè)備提供準(zhǔn)確的灌裝位置，以便達(dá)到自動(dòng)化設(shè)備的要求。第三章 機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 機(jī)械本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絲杠，實(shí)現(xiàn)直線導(dǎo)軌上的噴嘴上下運(yùn)動(dòng)。其下方設(shè)置一條滾動(dòng)的帶傳動(dòng)設(shè)備，使飲料瓶能隨皮帶自動(dòng)到達(dá)灌裝口。圖 13.2 運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算移動(dòng)部件上下移動(dòng)的距離為100mm，應(yīng)快速達(dá)到，時(shí)間為1s。選絲杠的公稱直徑為d0=20mm。估算移動(dòng)部件的總重量為100g。3.2.1 電機(jī)的選擇

8、1） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的主要參數(shù)之一，它對(duì)選擇電動(dòng)機(jī)具有主要意義。主要包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與滾珠絲杠以及移動(dòng)部件等折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。的具體計(jì)算方法如下計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 已知：滾珠絲杠的公稱直徑=20mm，總長l=480mm，導(dǎo)程=5mm，材料密度=7.85；移動(dòng)部件總重力g= 100n。算得各個(gè)零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下：滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.6kg.；滑塊折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.398 kg.。初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為75bc380a，為三相反應(yīng)式，步矩角為，查得該型號(hào)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=

9、0.2 kg.。則加在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為=+=1.198kg.3.2.2 等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在不同工況下是不同的。通?？紤]兩種情況：一種情況是快速上升，另一種是快速下降。顯然快速上升時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大?？焖偕仙龝r(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 （2-1）式中快速上升時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩，單位為n.m；移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩，單位為n.m；滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩，單位為n.m。具體計(jì)算過程如下：快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： （22）式中步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位為.kg.；電動(dòng)

10、機(jī)轉(zhuǎn)軸的角加速度，單位為rad/；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；電動(dòng)機(jī)加速所用時(shí)間，單位為s，一般在0.31s之間選取。其中： （2-3）式中 空載最快移動(dòng)速度，本機(jī)器為6000mm/min 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步矩角，預(yù)選電動(dòng)機(jī)為； 脈沖當(dāng)量，脈沖當(dāng)量=0.01mm。將以上各值代入式（2-2），算得=2500r/min。設(shè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到加速到轉(zhuǎn)速所需要時(shí)間=0.4s，傳動(dòng)鏈總效率=0.7。則可求得：0.196n.m移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩： （2-4）式中導(dǎo)軌的摩擦力，單位為n；滾珠絲杠導(dǎo)程，單位為m；傳動(dòng)鏈總效率，一般取=0.70.85； （2-5）式中導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)（滑動(dòng)導(dǎo)

11、軌取0.150.18，滾動(dòng)導(dǎo)軌取0.0030.005）取0.15；垂直方向的工作負(fù)載，車削時(shí)為，立銑時(shí)為單位為n， =0；g 運(yùn)動(dòng)部件的總重力，單位為n 。本設(shè)備g=100n。將以上各值代入（2-4）式，算得32n由式（2-3）可知，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為：=0.0318n.m 滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩： （2-6）式中滾珠絲杠的預(yù)緊力，一般取滾珠絲杠工作載荷的1/3，單位為n； 滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率，一般取0.9由于滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率很高，所以由式（2-6）算出的值很小，在式（2-3）中與和比起來，通?？梢院雎圆挥?jì)。最后由式（2-5），求

12、得快速起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： =0.196+0.0318=0.2278n.m 經(jīng)過上述計(jì)算后，可知加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為： =0.2278 n.m （2-7）3.2.3 步進(jìn)電機(jī)的初選將上述計(jì)算所得的乘上一個(gè)k，用k的值來初選步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩，其中的系數(shù)k稱做安全系數(shù)。因?yàn)樵诠S應(yīng)用中，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)下降，可能造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)。所以，在選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩的時(shí)候，需要考慮安全系數(shù)k，對(duì)于開環(huán)控制，一般應(yīng)在2.54之間選取。區(qū)安全系數(shù)k=4，則步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩4=40.2278=0.9112n.m上述初選的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)75b

13、c380a，該型號(hào)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩=0.98n.m?？梢?，滿足（2-7）3.3滾珠絲桿副的計(jì)算3.3.1 最大工作載荷fm的計(jì)算最大工作載荷fm是指滾珠絲杠副在驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)時(shí)所承受的最大軸向力，也叫進(jìn)給牽引力。它包括滾珠絲杠副的進(jìn)給力、移動(dòng)部件的重力，以及作用在導(dǎo)軌上的切削力所產(chǎn)生的摩擦力。由圖 1可以看出，絲杠只受進(jìn)給方向載荷=g=100n。kfk為顛覆力矩影響系數(shù)；這里k取1.15=1.15100=115n3.3.2 最大動(dòng)載荷的計(jì)算最大動(dòng)載荷的計(jì)算公式如下： 式中 滾珠絲桿副的壽命，單位為 。=60n/（其中t 為使用壽命，一般電機(jī)設(shè)備 t=15000h; n為絲杠每分鐘 轉(zhuǎn)數(shù)）； 載荷

14、系數(shù)。 硬度系數(shù)（58hrc時(shí)，取1.0；等于55hrc時(shí)，取1.11； 等于52.5hrc時(shí)，取1.35；等于50hrc時(shí)，取1.56；等 于45hrc時(shí)，取2.40）； 滾珠絲桿副的最大載荷，單位為n。 3.3.3 額定動(dòng)載荷的校核 滾珠絲杠的型號(hào)為ff2005，其額定動(dòng)載荷為=10kn,遠(yuǎn)大于。滿足要求 3.3.4 剛度的演算 滾珠絲杠副的軸向變形將引起絲杠導(dǎo)程發(fā)生變化，從而影響定位精度和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。軸向變形主要包括絲杠的拉伸或壓縮變形、絲杠與螺母之間滾道的接觸變形等。（1） 絲杠的拉伸或壓縮變形量 在總變形量中占的比重較大，可按下列計(jì)算： = 式中 絲杠的最大工作載荷，單位為n； 絲

15、杠兩端支撐間的距離，單位為mm； e 絲桿的材料彈性模量，鋼的e=2.1m s 絲杠按底徑確定的截面積，單位為； m 轉(zhuǎn)矩，單位為； i 絲杠按底徑確定的截面慣性矩，單位為。 其中，“+”號(hào)用于拉伸，“”用于壓縮。由于轉(zhuǎn)矩m一般較小，式中第2 項(xiàng)在 計(jì)算時(shí)可忽略。 = 0.01314滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 可從產(chǎn)品型號(hào)中查出，或由下 式中 滾珠直徑，單位為mm； 滾珠總數(shù)量，=z圈數(shù)列數(shù)； z 單圈滾珠數(shù)，z=/； 預(yù)緊力，單位為n。 當(dāng)滾珠絲杠副有預(yù)緊力，且預(yù)緊力達(dá)軸向工作載荷的1/3時(shí)，值可減小一半左右。 3.3.5 剛度驗(yàn)算 絲杠的總變形量=+。一般總變形量不應(yīng)大于機(jī)床規(guī)定的定位精

16、度一般；本產(chǎn)品精度不大。所以此絲杠足夠用。34 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選用，首先按工作條件選擇合適的類型，然后再根據(jù)轉(zhuǎn)矩、軸徑及轉(zhuǎn)速查有關(guān)手冊選擇尺寸（即型號(hào)）。3.4.1 類型選擇由于在工作過程中，震動(dòng)和沖擊比較小，不需要緩沖和吸震。所以不需要補(bǔ)償。根據(jù)有無補(bǔ)償相對(duì)位移的能力，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易、承載能力大，成本低，適用于載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、兩軸對(duì)中良好的場合。 剛性聯(lián)軸器中應(yīng)用最廣的是凸緣聯(lián)軸器，如圖14.1.3所示。它由兩個(gè)帶有凸緣的半聯(lián)軸器用螺栓聯(lián)接而成，圖14.1.3a采用兩半聯(lián)軸器凸緣肩和凹槽對(duì)中，依靠兩半聯(lián)軸器接觸面間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，

17、兩半聯(lián)軸器用普通螺栓聯(lián)接。圖14.1.3b采用鉸制孔對(duì)中，直接利用螺栓與螺栓孔壁之間的擠壓傳遞轉(zhuǎn)距。凸緣聯(lián)軸器使用方便，能傳遞較大轉(zhuǎn)距，安裝時(shí)對(duì)中性要求高，主要用于剛性較好、轉(zhuǎn)速較低、載荷平穩(wěn)的場合，適用于該產(chǎn)品。3.4.2 尺寸的選擇尺寸的選擇，即是確定聯(lián)軸器的型號(hào)。根據(jù)所傳遞的轉(zhuǎn)矩、軸的直徑和轉(zhuǎn)速，從聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中選取，選擇的型號(hào)：nl2 1) 計(jì)算轉(zhuǎn)矩tc應(yīng)小于所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩t；即tct（n.m）=0.2278 t=0.92 滿足要求2) 轉(zhuǎn)速n應(yīng)小于所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速n；即nn（r/min） n=6000（r/min） n=6000 （r/min） 滿足要求3) 軸的直徑d應(yīng)在所

18、選聯(lián)軸器允許的孔徑范圍內(nèi)。即 dminddmax（mm） 式中：t（n.m）為許用最大轉(zhuǎn)矩；n（r/min）為許用最高轉(zhuǎn)速，t與n由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中查得?？紤]到機(jī)器啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的慣性力以及工作過程中過載等不利因素的影響，選擇型號(hào)時(shí)所用的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為tc=kt 其中：k工作情況系數(shù)，見表3.4.1； t理論工作轉(zhuǎn)矩(n.m) 。理論工作轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算 =9.55=0.2238 式中p為聯(lián)軸器傳動(dòng)的功率，單位kw。表3.4.1 工作情況系數(shù)k工作機(jī)名稱原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)為活塞式內(nèi)燃機(jī)電 動(dòng) 機(jī)離心水泵鼓風(fēng)機(jī)帶式或鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)往復(fù)式工作機(jī)金屬切削機(jī)床吊車升降機(jī)1.02.02.03.01.252

19、.01.52.02.53.51.253.53.05.01.52.53.05.02.253.5-4.0-注：1.剛性聯(lián)軸器、無彈性元件撓性聯(lián)軸器選用較大k值；有彈性元件的撓性聯(lián)軸器選用較小k值。2.嵌合式離合器k=23；摩擦式離合器k=1.21.5。3.被帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，載荷平穩(wěn)k取較小值。3.5滾動(dòng)軸承的選擇由于滾動(dòng)軸承多為已標(biāo)準(zhǔn)化的外購件，因而，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承部件時(shí)，只需：1、正確選擇出能滿足約束條件的滾動(dòng)軸承，包括：合理選擇軸承和校核所選出的軸承是否能滿足強(qiáng)度、轉(zhuǎn)速、經(jīng)濟(jì)等方面的約束；2、進(jìn)行滾動(dòng)軸承部件的組合設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的選擇包括：合理選擇軸承的類型、尺寸系列、內(nèi)徑以及諸如

20、公差等級(jí)、特殊結(jié)構(gòu)等。3.5.1類型選擇選用滾動(dòng)軸承時(shí)，首先是選擇滾動(dòng)軸承的類型。選擇軸承的類型，應(yīng)考慮軸承的工作條件、各類軸承的特點(diǎn)、價(jià)格等因素。和一般的零件設(shè)計(jì)一樣，軸承類型選擇的方案也不是唯一的，可以有多種選擇方案，選擇時(shí)，應(yīng)首先提出多種可行方案，經(jīng)深入分析比較后，再?zèng)Q定選用一種較優(yōu)的軸承類型。一般，選擇滾動(dòng)軸承時(shí)應(yīng)考慮的問題主要有：1、軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)。這是選擇軸承類型的主要依據(jù)。(1)載荷的大小與性質(zhì)通常，由于球軸承主要元件間的接觸是點(diǎn)接觸，適合于中小載荷及載荷波動(dòng)較小的場合工作；滾子軸承主要元件間的接觸是線接觸，宜用于承受較大的載荷；(2)載荷方向若軸承承受純軸向載荷

21、，一般選用推力軸承；若所承受的純軸向載荷較小，可選用推力球軸承；若所承受的純軸向載荷較大，可選用推力滾子軸承；若軸承承受純徑向載荷， 一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承；當(dāng)軸承在承受徑向載荷的同時(shí)，還承受不大的軸向載荷時(shí)，可選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu)，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。2、軸承的轉(zhuǎn)速通常，轉(zhuǎn)速較高，載荷較小或要求旋轉(zhuǎn)精度較高時(shí)，宜選用球軸承；轉(zhuǎn)速較低，載荷較大或有沖擊載荷時(shí)，宜選用滾子軸承。 推力軸承的極限轉(zhuǎn)速很低。工作轉(zhuǎn)速較高時(shí)，若軸向載荷

22、不很大，可采用角接觸球軸承承受軸向載荷。3.5.2 尺寸系列、內(nèi)徑等的選擇尺寸系列包括直徑系列和寬（高）度系列。選擇軸承的尺寸系列時(shí)，主要考慮軸承承受載荷的大小，此外，也要考慮結(jié)構(gòu)的要求。就直徑系列而言，載荷很小時(shí)，一般可以選擇超輕或特輕系列；載荷很大時(shí)，可考慮選擇重系列；一般情況下，可先選用輕系列或中系列，待校核后再根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于寬度系，一般情況下可選用正常系列，若結(jié)構(gòu)上有特殊要求時(shí)，可根據(jù)具體情況選用其它系列。 軸承內(nèi)徑的大小與軸頸直徑有關(guān)，一般可根據(jù)軸頸直徑初步確定。公差等級(jí)，若無特殊要求，一般選用0級(jí)，若有特殊要求，可根據(jù)具體情況選用不同的公差等級(jí)。綜上所述，由于主要受軸向力，所以選擇圓錐滾子軸承，已知軸徑為20mm，所以初選軸承g(shù)b/t2971994圓錐滾子軸承30000型23系列，其主要參數(shù)：內(nèi)徑： d=14mm外徑： d=47mm寬： b=20mm極限轉(zhuǎn)速： 8400r/min基本額定負(fù)荷： c =41.2kn =29.5kn軸承的壽命： 設(shè)軸承的轉(zhuǎn)速：