贴标机设计论文
贴标机设计论文 Prepared on 22 November 2020
摘要
贴标机械是一种通过某种机电控制机构将标签按照人工预订的位置进行粘贴、粘连，从而达到包装目的一种机械装置。可极大的降低人工成本，提高效率。
在包装机的发展历史长河中，贴标机械这一分支已逐步壮大。贴标机械为了适应各工厂的需求，不断在技术上出现了各种各样的机型。根据标签的粘附情况不同，贴标机械可以分为不干胶贴标机械、冷胶贴标机械、热熔胶贴标机械、套标机械四类。为了适应流水线的需求，通常将贴标机械分成直线式和回转式两种。不同的客户的产量有大有小，为了适应客户需要，又分为全自型和半自动型。
本文是一篇冷胶回转式全自动贴标机的设计论文。在本设计中，首先针对贴标机中各主要零部件进行参数设计，确保各零部件公差及表面粗糙度达到国家标准要求的前提下贴标机的正常运转，以及确保贴标机达到规定的使用寿命。其中还包括一整套润滑系统的设计。本设计是针对酒类及各种流体圆瓶设计，极大提高了贴标的效率。
通过本次设计极大的改进了目前国内贴标机中存在的一些主要问题，提高设计质量，大大的提高了工作效率。
关键词：贴标机；冷胶；自动化
ABSTRACT
Labeling machine is a kind of mechanical device through a certain mechanical and electrical control mechanism to label the label according to the location of the manual, so as to achieve the purpose of packaging. Can greatly reduce labor costs, improve efficiency.
In the history of the development of packaging machine, labeling machine, this branch has been gradually growing. Labeling machinery in order to meet the needs of the plant, and constantly in the technical emergence of a
variety of models. According to different adhesive labels and labeling machine can be divided into self-adhesive labeling machine, cold glue
labeling machine, hot melt adhesive labeling machine, set standard mechanical. In order to adapt the pipeline needs, will usually be divided
into linear and rotary labeling machine two. The output of different customers are small, in order to meet the needs of customers, but also
divided into full automatic and semi automatic type.
This paper is the design of a paper rotary automatic cold glue labeling machine. In the design, first of all for the main parts in the labeling machine were design parameters, to ensure that the parts tolerances and surface roughness to the normal operation of the premise of national
standard requirements of the labeling machine, and ensure the labeling machine to the provisions on the use of life. The design of a complete set
of lubrication system is also included. This design is aimed at the design
of the bottle of wine and all kinds of fluid, which has greatly improved the efficiency of labeling.
Through this design has greatly improved the current domestic labeling machine in the presence of some of the main problems, improve design quality, greatly improve the efficiency of the work.
Key words: labeling machine; cold adhesive; automation
回转式全自动贴标机设计
目录
第一章:前言
选题背景 (6)
1.1.1本课题的来源、目的、意义 (6)
1.1.2本课题应解决的问题 (6)
贴标机简史 (6)
1.2.1本课题在国内的发展概况 (6)
1.2.2对国外贴标机的改造 (8)
第二章: 概述
回转式全自动贴标机用途 (9)
回转式全自动贴标机特点 (9)
主要技术参数 (10)
第三章：贴标机工作原理
贴标机工作原理 (10)
贴标机工作原理图 (11)
贴标机各部分作用 (11)
第四章：贴标机部分机构的设计计算
任务分析 (12)
贴标机传动机构总体设计 (12)
上瓶机构的设计 (14)
凸轮设计 (15)
贴标转鼓直径及进出瓶星轮直径的设计 (16)
各轮转速 (17)
电机的选择 (17)
各齿轮的设计 (17)
第五章：贴标机主要部分中重要零件的设计输送容器装置链道板设计 (21)
止瓶装置止瓶星轮设计 (21)
进瓶装置进瓶螺旋设计 (22)
取标装置转鼓夹标转位段凸轮曲线设计 (25)
背标站传动装置传动齿轮设计 (25)
拨瓶装置 (26)
5.6.1过桥板设计 (26)
5.6.2中心曲板设计 (27)
第六章：贴标机的工位分析
贴标机的上标工位 (28)
贴标机的取标工位 (28)
贴标机的夹标工位 (29)
第七章：贴标机的调试调整
进瓶与出瓶 (30)
摸胶与取标 (31)
托瓶转盘与压瓶转盘 (32)
第八章：贴标机的维护保养
生产过程中的维护保养 (32)
班后机器的维护 (32)
贴标机润滑 (34)
总结 (36)
致谢词 (37)
参考文献 (38)
第一章:前言
选题背景
1.1.1本课题的来源、目的、意义
贴标机这个课题是来源于我实习的公司，我实习的公司就是做流体包装的，尤其是酒类贴标机在业内很有名气，于是我就参照公司的一些贴标机做了这个课题设计。
随着科学技术的不断发展，包装机械也在日新月异地变化着。在啤酒的瓶装包装贴标机方面,己由原来的单标或双标贴标机发展到现在的多标贴标机，使瓶装啤酒在外观档次上大大提高。市场对啤酒品质和风味的追求越来越高，啤酒行业对高档次贴标设备也有了迫切的需求。我认为，如果单靠引进进口贴标机，那也是人家换代或落后的产品，而且完全进口贴标机对任何一个国内啤酒企业也是不现实的。鉴于此，我通过网上
查阅一些资料对国内外贴标机在功能、性能、价格、质量等多方面对比考察，设计了这样一台贴标机。
1.1.2本课题应解决的问题
在本机的设计过程中，尽量减少机器的专用性，增加其通用性[1]，也是我们的一个设计原则和目标。换而言之，就是使本机在生产过程中不仅能够适应有共同点的各种瓶型的贴标，同时也要使本机能够适应有共同点的各种不同规格，但具有相似形状的瓶型容器。
回转式自动贴标机的甩胶问题一直没有得到有效的解决，据我查阅有关资料发现应该是标站的凸轮曲线设计的直径变化率太大，不够平缓，需要从新设计凸轮曲线。还有表盒上面的标钩容易出现勾破标纸的情况，原因是标钩不是一个标准的弧面，需要重新设计标钩。
贴标机简史
1.2.1本课题在国内的发展概况
中国啤酒年产量从不足300万千升迅猛发展到今天的年产量3,万千升，经历了大约20年时间，而中国贴标机的发展过程与啤酒生产一样，也只有20年左右的时间，我认为，中国贴标机的生产发展过程可分为三个阶段：
一、从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。这个阶段主要是引进、仿制国外已淘汰的功能不全的贴标机。当时几个贴标机生产厂家只能生产贴二标（颈、身标）的贴标机，一种是型号为12-8-6回转式贴标机，一种是型号为15-4-6回转式贴标机。大约有近200台的型号为15-4-6（生产能力24,000瓶/时）贴标机和200多台的型号为12-8-6（生产能力12,000瓶/时）贴标机装备在国内各啤酒厂的灌装生产线上运行，而大部分灌装生产线上的贴标机都是进口产品。这一时期，啤酒包装只需贴二标，这些国产机器基本上还可以满足要求。由于国产设备在功能、性能、外观和贴标质量方面与进口设备相比差距太悬殊，对进口设备不可能产生任何威胁。因此、大家处于相安无事状态。这个时期进口贴标机在中国市场上占主导地位，绝大部分啤酒厂家还是选择进口贴标机。
二、从1995年至2001年为第二阶段。这个阶段是中国贴标机生产的提升阶段。一是贴标速度的提升，从24,000瓶/时提升到33,000瓶/时，二是贴标功能的提升，从贴二标(颈、身标)提升到贴四标，即同时可贴头、颈、身、背标。从1995年开始，国内各啤酒生产厂家为了提高产品装潢档次，提出在啤酒瓶上贴头标和背标。为了适应这一发展趋势，各贴标机生产企业一方面研究在原二标机上增设贴头标和背标的功能，另一
方面也积极研发四标贴标机。 1995年，“青岛机床厂”率先推出了18-8-6(生产能力26,000瓶/时)三标贴标机，可贴颈、身、背标，无贴头标功能。这一机型是当时国内生产的最大型号的贴标机。我认为，这一款贴标机的问世应该是一个里程碑。但是，由于
这些产品均属于试生产阶段，耐用度和稳定性仍有待于提高，加上用户长期以来对国产
设备持有怀疑态度，还是普遍认为进口的贴标机比国产的要好，所以，在国内市场进口
贴标机仍占主导地位。国产贴标机仍然对进口贴标机没有构成多大威胁。从1998年到2001年的几年间，由于“克朗斯”的产品价格长期居高不下，国产四标贴标机还处于襁褓之中，所以，外国其他品牌的贴标机乘机大量涌入中国市场，仅盖奈普(GERNEP)、科
时敏(KOSME)、萨西布(SASIB)等各种型号的贴标机在国内就有近百台之多。
三、从2002年至今为第三阶段。这个阶段是中国贴标机技术成熟阶段，是中国贴
标机历史上的一个重大转折点。这四年，国产贴标机的生产企业在互相竞争的同时，也
形成了与国外贴标机生产企业竞争的态势，在竞争中提高、在提高中发展、在发展中创新，在创新中壮大，逐步完成了一个“质”的飞跃。2002年9月，平航自主研制出
PH40-8-8(生产能力50,000瓶/时)的高速回转式贴标机，该机在北京“2002中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相，立即引起了业内的轰动。同年11月，金
华金狮啤酒有限公司和福建燕京啤酒有限公司敢为天下先，在‘南轻’的40,000瓶/时
啤酒灌装生产线上同时选用了PH40-8-8高速回转式贴标机，成为第一个“吃螃蟹”的人。使得这一新产品有了一个试用、提高、完善的平台。2003年，平航PH40-8-8高速
回转式贴标机获4项国家实用新型专利。该项目于2004年8月在浙江金华市通过科技
成果鉴定(到目前为止，仍是全国唯一通过省级鉴定的国产贴标机)。该项目荣获2005
年度广东省科技进步二等奖。被列为“2005年国家重点新产品计划”。这是中国贴标机制造业的一件大事，是国家对中国贴标机制造业的首肯。不仅仅是平航，也是所有同行
乃至啤酒界的骄傲。因为它标志着国内啤酒高速生产线长期被国外贴标机垄断的局面已
被打破，高速贴标机领域不二价的时代一去不复返了。
中国贴标机虽然在短短的三年时间里把绝大部分国外产品挤出了“国门”，在国内
市场上树立了霸主地位，但是，在国际市场中仍无地位可言。究其原因，大致如下： 1. 缺少核心技术，或者说核心技术发掘不够，产品质量的稳定性提高不大，与国际一流的
产品尚有差距。 2. 产品品种单一，缺乏系列产品，如套标机、热熔胶贴标机、不干胶
贴标机等，这些产品虽然在“2006中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上偶见一、二，也基本上属于“拿来主义”产物，尤其在高速领域仍是空白。综上所述，国
产贴标机若要全面占领国内啤酒、饮料的需求市场，打入国际市场，提高国际竞争力，
就应该在“质”和“量”上下功夫，在产品的稳定性、可靠性、实用性上下功夫，在发掘自己的核心技术、自主创新上下功夫。
1.2.2对国外贴标机的改造
一．对购进的意大利生产的贴标机，由于该贴标采用了三个标签台来完成头标、身标、颈标、背标、顶帽标的贴标功能，其大转盘槽凸轮设计上是托瓶盘在进瓶与出瓶全过程中，转角次数增加,槽凸轮易磨损且贴标效果不理想。在贴标功能不变的前提下，由南海平航机械厂改为两个标签台，槽凸轮选材上采用球墨铸铁，凸轮曲线设计上采用了抛物线过渡设计，使其运行更平稳，贴标效果明显改善，槽凸轮工作面更耐磨，使用寿命延长。
将原贴标机的标掌轴、胶辘轴与胶刀轴用同一块顶盖连接在一起，使其运转过程中更稳定，保证了贴标效果的稳定性。同时标掌轴装夹位采用了便捷式，更换其它瓶子直径和标纸方便、快捷，适用大生产多种品种的要求。
将胶刀分为上下两段，用两个汽缸控制，可分别调节上下标的胶水厚度，即减少了胶水用量，又提高了贴标合格率。
二．广轻工机械厂引进西德技术生产的 723-15-4-6 型贴标机进行改造，因其只一个标签台，功能上只能贴颈标和身标，功能有限，为增技改贴标机的贴标功能，南海平航机械厂作了如下改造。
增添一个背标标签台，增添了头标装置及标刷，大转盘槽凸轮相应改换。具有贴头标、颈标、身标、背标、顶帽标的功能，使双标贴标机功能上升为无标贴标机功能，与国际接轨。
2.主标签台标掌轴由 4 件增加为 8 件，数量增倍，标掌转速相应降低，使贴标稳定性更好。由于标掌轴、夹标转鼓、标签盒安装尺寸与西德克朗斯公司 30—8—6型贴标机尺寸相一致，与之具有互换性，扩展了该零配件的使用空间。
3.该铝件标掌为塑胶表面标掌，该塑胶表面胶辑为全不锈钢胶辘，延长了他们的使用寿命，降低了胶水用量。
4.胶刀分为上下两段，用两个汽缸分别控制，可分别调节上下胶水厚度，提高了贴标合格率，同时可降低胶水用量。
第二章: 概述
回转式自动贴标机用途
18-8-6型回转式全自动贴标机，是我通过实习学习，以及查阅有关书籍资料，设计出的一台效率很高的回转式全自动啤酒贴标机。其生产速度为：贴身标、颈标、背标4000-30000瓶/小时，它是啤酒饮料行业的主要配套设备之一。
回转式全自动贴标机特点
①．可自动粘贴身标、颈标、背标、漏盖顶帽标。
②．各部分均采用先进的密封结构，不易受酒水侵蚀，各外露部件均采用不锈钢和防锈材料制造。
③．输瓶带输出瓶与主机同步驱动。
④．贴标签机构安装在一个专用十字滑台上，使更换瓶型的调整简单方便。
⑤．胶水泵采用电加热方式温度调节由气源装置自动控制，使胶水运行始终保持顺畅、恒温。
⑥．全自动工作速度控制可实现无瓶—无胶—无标签功能。
⑦．托瓶转台与取标机构有集中循环润滑系统。
⑧．背标机构带离合器装置，不粘贴背标时，背标离合器脱开背标机构不工作。背标离合器应在停机或低速状态时轻离轻合。离合器由脱开到合上时，应将离合器把手上
第三章：贴标机工作原理
贴标机工作原理
容器以直立的形式，经过输送带的输送，进入机器，通过进瓶螺旋的间隔分离后，由进瓶星轮传送到托瓶盘上，在托瓶盘上，容器被压瓶头和托瓶盘牢固地固定准确的对中，标签通过胶水液三点一线上标，标签通过取标转鼓三点一线推标粘贴在容器上。容器转动预定角度后，安装在平台上的标刷装置准确的将整个标签压刷在容器的表面上，出瓶星轮将容器传送到输送带上，高速贴标机的速度控制系统能根据贴标机前后的容器流动情况自动调节贴标机的运行速度。
贴标机工作原理图
贴标工作原理如下框图：
整机功能流程图
02止瓶装置：将容器止住或打开输送或停止容器进入设备。根据瓶型进行前后调节方便快捷适应性强。
03分瓶器：将进入设备的容器一一分开
04身标取标取胶贴标：取胶、取标。有瓶自动上胶、无瓶不上胶
05转鼓装置：取标送标
08压瓶装置：将容器固定
09刷标装置：将容器上已贴好的商标刷平整牢固
10滑动台：用来调节04标站左右前后调节使用
11背标站传动装置：一传动、二离合、不贴背标时可以将背标传动脱离传动
12进出拨瓶星轮传动：通过拨瓶星轮将容器送入托坪转盘
14拨瓶星轮中心曲板：完成贴标后将容器输出到链板上
16身标站传动装置：通过主电机带动身标站传动和设备的所有运行
19胶泵：通过压缩空气使胶泵工作自动供胶
20润滑系统：提供设备所有润滑、锂基油、润滑油
21气源系统：提供设备所有气源
23供标装置：有瓶上标无瓶不上标
第四章：贴标机部分机构的设计计算
任务分析
本机主要使用与规则的圆柱瓶的贴标。本机的难点与重点在于取标、贴标送瓶三个动作的同步性和协调性。工艺流程如下：
1.保证产品质量。
2.持高的生产率，尽可能的缩短空程时间。
3.扩大机器的使用范围。设计的自动机应尽可能的考虑到同类产品的规格调整范围，满足不同圆柱身瓶的要求，并且尽量使调整方法简便。
4.充分考虑并设法降低工人的劳动强度和人身安全。
5.在设计中尽量采用系列化、标准化、通用化的工业要求，采用简单有效的结构和常用的材料以降低产品成本。
在贴标机的设计中，为使机器结构组成中各工作执行装置间的工作运动能准确、协调进行，保障机器有高的工作可靠性，需要进行某些必要的计算。通常包括贴标机总体工作运动计算，传动系统设计与计算，功率计算，贴标包装件输送装置设计计算，标签传送装置的设计计算及贴标整理装置的设计计算等。
贴标机传动机构总体设计
传动机构的总体设计的目的是确定传动方案、选定电动机的型号，合理分配传动比及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件准备条件。
了解传动装置的组成和不同传动方案的特点，合理的拟定传动方案。
传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力，并籍以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动等）和支撑件（轴、轴承、机体等）两部分组成。它的重量和成本在机器中占有很大比例，其性能和质量对机器的影响很大。因此，合理设计传动方案也具有重要意义。合理的设计方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便成本低廉、传动效效率高和使用维护便利。一种方案满足这些要求往往式困难的，因此要保证重点要求。
主传动链平面示意图
本机的传动主要是传递运动，而不是传递动力，故一般用齿轮和减速机等形成的传动链。
由于各传动之间不仅要传递运动，而且还要考虑正确的传动方向，因此，必须逐个判断齿轮的转动方向，使该齿轮所带动的执行部件按照正确的方向旋转。若有必要，则需在齿轮之间添加惰轮来调整整个执行件的方向，同时，还应注意到各个部件之间的转动关系，故必须有精确的传动比，保证各部件同步计算[2]。
确定具体的传动系统图，最基本的就是要保证同步的要求，也就是说，应是取标、夹标、供瓶等协调工作，每个执行部件具有相同的线速度，为此，结合传动链平面分布图的运动配合及运转方向，我们将齿轮啮合关系设计成与执行件的运动配合有关系相对应。这样以来传动系统简单、明了。
鼓，贴标鼓上的齿轮（Z10）便随其一起运动，成为贴前标的动力来源。齿轮
（Z10）与齿轮（Z11）啮合，（Z11）与齿轮（Z12）啮合从而使得贴前标的工作能够顺利的完成；（Z1）齿轮与齿轮(Z2)啮合，带动了链轮的传动，通过链传动，带动锥齿轮（Z13）。锥齿轮（Z13）与锥齿轮（Z13）啮合，从而带动分瓶螺杆，实现酒瓶的正常供给。（Z6）转动的同时，与其同轴的齿轮（Z9）便成了后标贴标的动力，在齿轮
（Z9）的作用下，与其啮合的齿轮（Z8）和（Z7）转动，使得后标贴标工作也能按照给定的速率完成。
为了保证标签顺利的传送，在取标和松标的过程我们都采用了旋转工作台，即取标转鼓和夹标转鼓，但是，由于标签由标签盒供给的时候式直线型供给，因此，我们只好在取标和夹标的过程采用凸轮机构来控制，使整个过程能够按照预定的规律来进行标签的传送好粘贴。
取标的凸轮设计的整个过程是这样的：按照机械原理的凸轮的设计的方法，采用作图的方法，既就是反转法[3]，在设计之前我们必须先知道一些必要的数据，例如:凸轮的基园半径，从动件的最大行程。
上瓶机构的设计
为了满足贴标机能够连续地独立贴标的要求，需要一套自动上瓶机构。图1为上瓶机构原理图，不仅保证了将瓶连续、同步地送上输送带，而且保证了瓶口方向一致。上瓶机构与输送带通过等比链传动实现连续、同步上瓶。由于输送带链轮每转动一周走过七个夹具，为了保证每个夹具中只送一个瓶。所以设计的分瓶轮为每两个叶片间容纳一个瓶、有七个叶片的盘型分瓶轮。
1-排序滑道 2-下瓶滑道 3-分瓶轮 4-从动小链轮 5-瓶子
6-链条 7-主动小链轮 8-输送带从动链轮 9-输送带 10-夹具通过分瓶轮从封闭滑道内有序拨瓶实现上瓶的同步和连续。为了防止分瓶轮的叶片切入点与封闭滑道内的瓶子出现卡死现象，在封闭滑道死区附近开了一个活门，以使卡住的瓶可以顺利通过。在下瓶滑道前增设了排序机构，保证了进入分瓶器的瓶口方向一致。
凸轮设计
为了保证标签的顺利取送，我们对标板的粘胶、取标及松标过程用凸轮来控制，该部分工作原理如下：
取标凸轮自转的同时，固定在取标齿轮上的扇形齿轮及圆柱齿轮随其一起转动，公转的同时，扇形齿轮上固定的拔销在槽型凸轮的作用下，按照规定的方向摆动，扇形齿轮的摆动带动与其啮合的圆柱齿轮一起摆动[4]。这样就使得固定在圆柱齿轮轴上的标版到达一定位置的时候发发生预期的摆动。此次只写出整个凸轮设计的基本原理。
（1）将标签的宽度分为5等分，由于标版的弧长与标签的宽度相等，因此，将标板也分为5等分，并将标签和标板的对应位置分别标上字母A、B、C、D和a、b、c、d.
（2）由于标板和圆柱齿轮相对固定，固定架自转的同时，扇形齿轮在拔销的作用下摆动，使得圆柱齿轮带动标板自转的同时，保证Aa、Bb、Cc、Dd重合。
（3）每次都记下拔销的位置轨迹，用光滑曲线连接就可生成凸轮的理论轮廓曲线，再用滚子包络后就可生成实际轮廓曲线[5]。
同理做出标版粘胶及松标部分的凸轮轮廓线，然后把各个工位之间用圆弧连接，即生成整个凸轮的轮廓曲线。
贴标转鼓直径及进出瓶星轮直径的设计
在设计贴标转鼓直径及进出瓶星轮直径前要先计算出贴标机的一些基本尺寸。为此要先假设出贴标机的生产率及瓶子高度直径等基本参数.
假设：生产率24000瓶/小时，瓶颈D=56-76mm ，瓶高H=160-290mm ，瓶口直径d=13-16mm. 每年300天，每天两班，每班8小时。
由瓶的直径，确定出托瓶板直径d=96,其各瓶之间的距离为48mm ，18个托瓶板等分圆周后其圆心角为24度，由托瓶板直径可得到各段对应的弦长，查零件手册知
即每两个托瓶板所夹的角，由瓶直径知各段所对应的弦长
110.13960.1396s =?=；
12sin 40.1395l =?=；比率：1110.993l m s == （4-1）
14018720l mm =?=；
11720720.5034z s mm m ==； （4-2）
实际尺寸：20.2792s mm =；10.2783s mm =；
296181728z l mm =?=；21732.816z s mm =；
121732.16720.50342452.66z z z s s s mm =+=+=； （4-3）
z S 为托瓶台的周长：2452.667823.14
c
d mm π==≈； (4-4) 1、贴标转鼓直径的确定：
)(140040078020186
d ?+=?（六个工位）； (4-5) 1266.67266d mm =≈；
2.进出瓶星轮直径的确定3d ：
34004001810
d d ?=? (4-6) 3422.7d mm =；去3422d mm ≈ （十八个工位）
各轮转速
托瓶台的转速： 40022.22min 18
Q r n m =
== (4-7) 贴标转鼓转速： 140066.667min 6
r n == (4-8) 进出瓶星轮转速：340040min 10r n == (4-9) 分瓶螺杆转速： 4400min r n Q == （4-10）
电机的选择
输入功率 3.5p kw =，由最高转速和功率选择电动机Y160M1型电机[6]同步转速：700r/min 。
额定功率：4kw 。减速器传动比10.799I =万向连轴节转速与直径：
166.667min r n =，055d mm =； 另一轮转速：026.667min r
n =； 传动比： 166.667 2.4926.667
I ==； 各齿轮的设计
万向联轴器与直径：0166.67/min,55n r d mm ==。
每年300天，每天两班，另一齿轮转速n o =min.
传动比I=
选定齿轮类型：直齿圆柱齿轮，大小齿轮的材料均为40Cr ，并经调质处理及表面淬火，齿面硬度为48-55HRC [7].
假定小齿轮齿数z1=28, 大齿轮齿数z2=iz1=70.
（1）按齿面接触强度计算[，
1t d ≥ [8] (4-11)
（2）确定公式内的各计算数值
1).试选载荷系数kt=
2).计算小齿轮传递的转矩
55195.510 3.5/66.67 5.0110/T N mm =??=? (4-12)
3).齿宽系数0.5d
?=
4).材料的弹性影响系数E Z =
5).按齿面硬度的中间值52HRC 查的大小齿轮的接触疲劳强度极限为lim1lim21170H H MPa σσ==
6).由公式计算应力循环次数
8
187********.6712830010 1.92101.9210/2.57.610h N n JL N ==??????=?=?=? (4-13)
7).由图表查的接触疲劳寿命系数为120.95;0.98HN HN K K ==
8).计算接触疲劳许用应力 取失效概率为010,，安全系数为S=1，所以
试计算小齿轮分度圆直径d1t 代入[]H σ较小的值 圆周速度11
33
3.1463.5566.670.221/60106010d n v m s π??===?? (4-14) 10).计算齿宽与齿高之比b/h
模数 11/63.55/28 2.269t t m d z ===
齿高 2.25 5.1t h m mm =?=
11).计算载荷系数：根据v=0.221m/s 6级精度，查的动载荷系数 1.05v k = 直齿轮：假设100/A t k F N mm b
≥ (4-15) 由表查出： 1.0H F K K αα==
查的使用系数 : 1A K =
由表查的: 1.143H K β=
由载荷系数： 1.0 1.051 1.143 1.2A V H k k K K K αβ=???=???= (4-16)
12).
实际分度圆直径：1161.8t d d === (4-17) 13).计算模数：11
61.8/28 2.209d m z === （3）.按齿跟弯曲强度设计：
其设计公式为：
m ≥ 1）.由机械设计书查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限：12730FE FE MPa σσ==[9]
2）.弯曲疲劳寿命系数：120.95
0.90
FN FN K K ==
3）.弯曲疲劳许用应力：S=
4）.计算载荷系数： 1.0 1.05 1.0 1.2 1.26A V F K K K K K αβ==???= (4-19)
5）.查齿形系数：1 2.55Fa Y = 2 2.24Fa Y =
6）.查应力校正系数：1 1.61Sa Y = 2 1.75Sa Y =
7）.大小齿轮的[]
11
Fa Sa F Y Y
σ 并加以比较 [] 2.55 1.61/495.350.008288079Fa Sa
F
Y
Y
σ=?=； []22
2.24 1.75/469.20.008354656Fa Sa F
Y Y
σ=?=；
小齿轮数值大；
8）.设计计算：
2.98m ≥== (4-20)
由于m 的值主要取决于弯曲强度，所以m=3 则 11161.8/20.6d mm
Z d m ===
取 121Z = 9）.几何尺寸计算：
()
121112d d a mm +== (4-21)