小型圓鋼打捆機(jī)的設(shè)計(jì)【小型鋼材自動(dòng)打捆機(jī)】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 小型圓鋼打捆機(jī)設(shè)計(jì) 摘要 自動(dòng)打捆機(jī)是生產(chǎn)線精整包裝區(qū)不可缺少的核心設(shè)備 打捆機(jī)，就是將鋼材捆扎成形的設(shè)備，利用盤條、鋼帶等捆扎材料將螺紋鋼、型鋼(如槽鋼、角鋼、工字鋼 )、帶鋼、線材等捆扎起來(lái)，以便于鋼材的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和銷售 捆機(jī)一般可分為送絲系統(tǒng)、剪切系統(tǒng)、擰絲系統(tǒng)以及與其配合的輔助元器件組成 .。本論文通過(guò)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的一步步設(shè)計(jì)，基本完成了小型鋼材全自動(dòng)液壓打捆機(jī)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中涉及各零部件的參數(shù)計(jì)算、強(qiáng)度校核以及液壓缸的選擇極端等。本打捆機(jī)使用直徑為 鋼絲可以完成對(duì)棒材、型材等中小型型鋼的包裝打捆，料捆尺寸 10000徑自動(dòng)打捆包裝。它可以與生產(chǎn)線其他設(shè)備相互通訊，能自動(dòng)適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)奏的變化。 關(guān)鍵詞 : 自動(dòng)；包裝；液壓；型鋼 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 is To a is of of be as In in be C, as as In a of a in of as as of of of to be on of is 100It be to in 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘要 1、緒論 1 材打捆機(jī)簡(jiǎn)介 1 材包裝設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 2 實(shí)意義 2 課題中研發(fā)的鋼材打捆機(jī) 2 2、打捆機(jī)方案的選擇與擬定 4 捆機(jī)方案的選擇 4 打捆方案的 擬定 . 4 3 打捆機(jī)本體設(shè)計(jì) 6 3.緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 6 壓馬達(dá)的選擇 液壓馬達(dá)的選擇 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 12 的強(qiáng)度校核 13 承的選擇與強(qiáng)度校核 軸承端蓋以及軸承座的設(shè)計(jì) 17 頭的設(shè)計(jì)與計(jì)算 18 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 直機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 直機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 20 算作用在矯直輥上的正壓力 20 核矯直輥軸的強(qiáng)度 22 切機(jī)設(shè)計(jì) 22 線機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24 線輪的設(shè)計(jì) 24 壓馬達(dá)的選擇 24 桿壓下機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26 下力的計(jì)算 26 壓缸的選擇 26 架及壓臂的設(shè)計(jì) 26 走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26 4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 28 壓系統(tǒng)執(zhí)行元件載荷的計(jì)算 28 行元件參數(shù)計(jì)算 28 線馬達(dá)流量計(jì)算 28 鉗馬達(dá)流量計(jì)算 29 降缸流量計(jì)算 29 走缸流量計(jì)算 29 壓站主要元件及參數(shù) 30 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 定液壓系統(tǒng)圖 30 捆各步驟的電磁鐵動(dòng)作表 30 5、 潤(rùn)滑、試車及維護(hù)方案 32 滑 32 車與維 護(hù) 32 6、設(shè)備的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià) 33 備的環(huán)保 33 械設(shè)備的環(huán)保性 33 善設(shè)備環(huán)保性的方法 33 備的經(jīng)濟(jì)壽命 33 結(jié)論 34 致謝 35 參考文獻(xiàn) 36 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 緒論 鋼材打捆機(jī)簡(jiǎn)介 鋼材打捆機(jī)，就是將鋼材捆扎成形的設(shè)備，利用盤條、鋼帶等捆扎材料將螺紋鋼、型鋼 (如槽鋼、角鋼、工字鋼 )、帶鋼、線材等捆扎起來(lái)，以便于鋼材的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和銷售 捆機(jī)一般可分為送絲系統(tǒng)、抽絲及蓄絲系統(tǒng)、擰絲系統(tǒng)以及與其配合的輔助元器件組成。由于鋼材產(chǎn)品的種類繁多，包括型材、板材、棒 材、管材、線材等多種外形完全不同的類型，因此剛才包裝設(shè)備為適應(yīng)不同種類鋼材包裝的需要?jiǎng)荼匾笥卸喾N不同的類型。如專門為管材、棒材進(jìn)行打捆包裝的設(shè)備；對(duì)薄板鋼材進(jìn)行鋼圈包裝的設(shè)備等等。 鋼材包裝設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 鋼鐵行業(yè)正在向著連續(xù)化、自動(dòng)化、大型化的方向發(fā)展，質(zhì)量和效率成為了鋼鐵行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)，而能否實(shí)現(xiàn)快速有效的自動(dòng)包裝正式?jīng)Q定一個(gè)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一 如瑞典的司相繼研制了不同類型的線材、棒材及型材打捆 機(jī)，該公司研制的 材、鋼管以及盤條的打捆，該類型的打捆機(jī)由以下幾部分組成 :捆扎機(jī)組 :捆扎機(jī)組由液壓控制，其組件有盤條進(jìn)給輪、控制盤條進(jìn)給的感應(yīng)器和安全設(shè)備、剪切器、擰絲系統(tǒng)等 ;液壓機(jī)組 :包括油箱、油泵、濾油器、壓力開關(guān)、壓力繼電器等 ;機(jī)座 ;儲(chǔ)線倉(cāng) ;控制器 :包括電器線路板、開關(guān)、繼電器等 打捆機(jī)主要性能指標(biāo)為 :捆扎盤條為 035退火盤條 ;捆扎時(shí)間為 914s。 日本撞川工藝公司自 1959 年以來(lái)，致力于研究軋鋼精整設(shè)備自動(dòng)化方面的研究，研制了 列自動(dòng)化打捆 機(jī)，可捆扎圓鋼、型鋼、管材及盤卷，結(jié)構(gòu)組成主要有擰絲頭、機(jī)座、線夾、差動(dòng)齒輪箱、液壓馬達(dá)、捆扎盤條、供線輪、夾送輥、導(dǎo)線軌、限位開關(guān)、設(shè)備外殼等 捆線夾緊、切斷及擰絲等幾種主要操作均可利用同一馬達(dá)進(jìn)行，使得打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于小型化，維修方便 列自動(dòng)化打捆機(jī)主要性能指標(biāo)為導(dǎo)絲槽內(nèi)徑 700捆時(shí)間 8s;使用盤條 ;電機(jī)功率 S. 國(guó)內(nèi)的首鋼于 20 世紀(jì) 80 年代末從意大利的 司引進(jìn)了兩臺(tái)打捆機(jī)，一直 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 沒能投人正常使用，存在的問題有 :車體的 定位系統(tǒng)不穩(wěn)定，車體很難調(diào)整到正確位置 ;控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)不能正常工作 滿解決了問題，使設(shè)備投人正常使用 990 年引進(jìn)了 4 臺(tái)打捆機(jī)，由于技術(shù)保密及設(shè)備備件的原因，已報(bào)廢了 2 臺(tái)，也急需新的打捆機(jī)投人使用 都不很理想 于國(guó)外的售后服務(wù)及設(shè)備問題不適合國(guó)內(nèi)企業(yè)的要求，研制適合國(guó)內(nèi)需要的打捆機(jī)，具有良好的市場(chǎng)前景。 現(xiàn)實(shí)意義 社會(huì)對(duì)鋼材的需求日益提高，促進(jìn)了鋼鐵企業(yè)的現(xiàn)代化 改造，使鋼鐵產(chǎn)量逐年提高，而傳統(tǒng)的人工包裝由于其生產(chǎn)效率低下是造成鋼鐵產(chǎn)量提高的最大障礙，同時(shí)由于人工打捆存在著不可克服的缺點(diǎn)，如散捆、混號(hào)和松捆等，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要 ;同時(shí)用戶為便于鋼材的運(yùn)輸和存儲(chǔ)，對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的包裝質(zhì)量提出了更高的要求，鋼鐵產(chǎn)品的包裝質(zhì)量已成為企業(yè)升級(jí)和獲得經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素，因此盡快提高鋼鐵產(chǎn)品的包裝質(zhì)量，是鋼鐵企業(yè)的迫切任務(wù)之一，也是用戶對(duì)鋼鐵行業(yè)的要求 制鋼材精整包裝生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備 鋼材包裝打捆機(jī)將解決我國(guó)鋼材生產(chǎn)的 急需，同時(shí)，鋼材包裝的自動(dòng)化可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高包裝質(zhì)量，而且可以減少包裝現(xiàn)場(chǎng)的工傷事故、擴(kuò)大外貿(mào)出口、增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，包裝機(jī)械的發(fā)展，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家或一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)水平。因此研制高性能的鋼材包裝打捆機(jī)具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本課題中研發(fā)的鋼材打捆機(jī) 本課題中所研發(fā)的鋼材打捆機(jī)是針對(duì)型材、棒材、管材進(jìn)行打捆包裝的設(shè)備，其整體結(jié)構(gòu)主要包括以下部分，分別是機(jī)架及行走機(jī)構(gòu)、引送線機(jī)構(gòu)、矯直機(jī)構(gòu)、剪切機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、擰緊機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)。液壓站部件以及電控部件，采用液壓驅(qū)動(dòng) ，用 其工作原理通過(guò)以下幾個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)，步驟如下： 線機(jī)構(gòu)、矯直輥組成的滑道內(nèi)，做好打捆前的準(zhǔn)備工作； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 工作開始時(shí)根據(jù)捆料的規(guī)格與形狀，通過(guò)行走機(jī)構(gòu)調(diào)整好機(jī)體位置。 3 待捆扎鋼材會(huì)進(jìn)入抱緊器機(jī)構(gòu)的抱緊爪的范圍內(nèi)，導(dǎo)線達(dá)到傳感位置后，液壓馬達(dá)使四桿機(jī)構(gòu)下壓。 4 四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)上剪刃將導(dǎo)線切成預(yù)期的長(zhǎng)度，同時(shí)推壓柄及兩個(gè)壓緊柄比較快的速度下降，把靠自重的導(dǎo)線壓緊在被打捆材的上面。導(dǎo)線下端下垂到夾緊件的兩側(cè)。 5 在液壓缸下壓的同時(shí)，擰緊件 也轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線的下端逐漸擰緊，此時(shí)液壓缸下降，推壓柄和壓緊柄離開被打捆件。 即是說(shuō)，液壓缸往返一回，就完成了運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下降、捆線壓緊、脫開上升等一系列動(dòng)作，此時(shí)，擰緊件也同時(shí)將捆線擰緊。因此，液壓缸往返運(yùn)動(dòng)一次，全部動(dòng)作就都完成，也就是說(shuō)如果液壓缸往返一次需要一秒，則打捆作業(yè)也就是在一秒之內(nèi)即可完成。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 打捆機(jī)方案的選擇與擬定 打捆機(jī)方案的選擇 本打捆機(jī)主要應(yīng)用于小型鋼材材生產(chǎn)機(jī)主后部，對(duì)生產(chǎn)出的棒材進(jìn)行自動(dòng)打捆，所以在打捆形狀上采用圓形。打捆材 料選用 3 的碳鋼絲。本打捆機(jī)主要應(yīng)用于北方地區(qū)，而氣動(dòng)對(duì)氣候的適應(yīng)較差，所以在氣動(dòng)與液壓傳動(dòng)之間優(yōu)先采用液壓傳動(dòng)。 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： 1. 在同等體積下，液壓裝置比電動(dòng)裝置提供的動(dòng)力大，任何應(yīng)用系統(tǒng)中的壓力可比電磁驅(qū)動(dòng)力打 30。 2. 液壓裝置工作比較平穩(wěn)，容易實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且還可以再運(yùn)行過(guò)程中調(diào)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 3. 由于液壓軟件已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。此外液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。 4. 用液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)單。 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)： 1. 液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán) 格的傳動(dòng)比。 2. 液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中有較大的能量損失，尤其長(zhǎng)距離傳動(dòng)，液壓系統(tǒng)的效率較低。 3. 為了減少泄露現(xiàn)象，液壓元件的制造精度很高，而且需要單獨(dú)的能源 4. 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不一找出原因。 打捆方案的 擬定 打捆機(jī)的打捆過(guò)程包括七個(gè)基本動(dòng)作：送線、矯直、夾緊、剪切、壓下、擰緊和行走。這七個(gè)動(dòng)作分別由七個(gè)機(jī)構(gòu)完成，送線機(jī)構(gòu)、矯直機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、剪切機(jī)構(gòu)、四桿壓下機(jī)構(gòu)、擰緊機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須協(xié)調(diào)配合，每個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行時(shí)機(jī)有相應(yīng)的反饋信號(hào)控制，反饋信號(hào)來(lái)自于安裝在打捆機(jī)和周邊設(shè)備上的傳感器。 打捆 機(jī)的總體設(shè)計(jì)主要取決于其功能要求和使用范圍。被捆材料的規(guī)格、形狀、捆線的直徑和性能、鋼捆運(yùn)輸詭誕的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、捆結(jié)的擰緊圈數(shù)、每個(gè)滾接的捆線圈數(shù)等都對(duì)打捆機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的影響。 此外，圍繞打捆機(jī)的動(dòng)作要求和現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行其功能設(shè)計(jì)，主要是對(duì)液壓系統(tǒng)和控 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 制系統(tǒng)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。 控制系統(tǒng)除主要完成上述各個(gè)動(dòng)作的實(shí)時(shí)控制之外，還對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行監(jiān)控及時(shí)與生產(chǎn)線其他控制系統(tǒng)和總控臺(tái)進(jìn)行通訊。控制系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)和控制輥道上鋼材的運(yùn)輸，根據(jù)捆線架上的捆線數(shù)量，打捆機(jī)本身的狀態(tài)，預(yù)緊成型狀態(tài)等條件自動(dòng)打捆。 主要參數(shù)的確定本打捆機(jī)是小型鋼材自動(dòng)打捆機(jī)。 打捆尺寸： 250度： 4重： 3 鋼材直徑： 10捆長(zhǎng)： 5線直徑： 捆擺動(dòng)架擺動(dòng)時(shí)間 :3緊裝置轉(zhuǎn)速： n=90r/緊裝置送進(jìn)速度： 0mm/s 捆線送進(jìn)速度： 000mm/s 夾緊動(dòng)作： t=1線倒數(shù)： 4道速度： 2m/s 圖 打捆機(jī)簡(jiǎn)圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 打捆機(jī)本體設(shè)計(jì) 3.擰緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 緊力及扭矩的計(jì)算 捆線材料為含碳量為 低 碳鋼絲 ，查文獻(xiàn) 3表 2： s=235 =200許用剪切應(yīng)力 =(=120線在打結(jié)過(guò)程中可簡(jiǎn)化為彎曲和扭轉(zhuǎn)的組成，捆線半徑為 。因此。所需的最大彎矩和扭矩分別為： M=32=32×0 00×106=m (3T=16=16×0 20×106=m (3圖 結(jié)頭受力分析圖 式中： T 捆線被扭轉(zhuǎn)所需要的扭矩； L 兩跟捆線中心之間的距離； N 扭轉(zhuǎn)頭產(chǎn)生的夾緊力； f 捆線與扭轉(zhuǎn)頭之間產(chǎn)生的摩擦力； M 捆線彎曲所 需要的彎矩； d 捆線的直徑。 由于捆線打結(jié)時(shí)三圈時(shí)，鑒于安全點(diǎn) O 點(diǎn)受總彎矩取 8M，總扭矩 4T；擰緊時(shí)需兩線頭固定。由于矩平衡對(duì) O 點(diǎn)取矩列方程： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 （ f1+*R+ 臨界狀態(tài)時(shí)： 、 則： +=2T+4M 又因?yàn)椋?=6表 1 = N=2 (3取夾緊力 N= 扭轉(zhuǎn)頭所需要的總的力矩為： T+8M=4××m (3取 00 N·m 壓馬達(dá)的選擇 扭轉(zhuǎn)頭用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，根據(jù) 00 N·m 選擇液壓馬達(dá)。由文獻(xiàn) 3表 30擇擺線馬達(dá)，型號(hào)： 。它的具體參數(shù)如下： 排量： 80mL/r； 壓力： 10 轉(zhuǎn)速： 15500r/ 總效率： 質(zhì)量： 扭 矩： 100 N·m。 動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) 扭轉(zhuǎn)頭由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，由于安裝要求，液壓馬達(dá)經(jīng)一對(duì)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)扭轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)。因?yàn)閿Q緊頭轉(zhuǎn)速 n=90r 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，不需要經(jīng)過(guò)變速，因此取傳動(dòng)比 i=1。由于這對(duì) 齒輪 只起到傳遞扭矩的作用，為動(dòng)力齒輪，所以設(shè)計(jì)時(shí)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 1、 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 傳遞扭矩不大，因此采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 打捆機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，選用 8 級(jí)精度。 材料選擇 材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn) 3表 2得硬 度為 240 初步選定齒數(shù) 2=35。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2、 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式文獻(xiàn) 1式 (10行試算，即 3 (31)確定公式內(nèi)的各參數(shù)數(shù)值 試選載荷系數(shù) 確定齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=100N·m=1×105N· 由文獻(xiàn) 1表 10取齒寬系數(shù) d= 由文獻(xiàn) 1表 10取齒形系數(shù)和正應(yīng)力校正系數(shù)。 Y Y 由文獻(xiàn) 1圖 10c)查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 由文獻(xiàn) 1式 10算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 (按工作 15 年每年工作 300 天 每天工作 16小時(shí)計(jì)算 ) N=600×90×1×(15×300×16)=08 由文獻(xiàn) 1圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) K。 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=文獻(xiàn) 1式 10 121 8 P0 1 6 7 222） 計(jì)算 試算齒輪的模數(shù)。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 = 5 初算齒輪的尺寸。 h= 計(jì)算齒寬與齒高之比 計(jì)算圓周速度。 m / 0 060 0 060 t 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) s， 8 級(jí)精度，由文獻(xiàn) 1圖 10得動(dòng)載荷系數(shù) 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 10 (由于是直齒齒輪 ) 1 K。 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 10K。 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 10插 值法查得 8 級(jí)精度，懸臂布置時(shí)， 由圖 10 載荷系數(shù) 6 8 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的模數(shù)，由文獻(xiàn) 1式 (10 3 KK 實(shí)際情況取 m=3。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 尺寸計(jì)算。 分度圓直徑： 533521 齒頂圓直徑： 13121 0 512齒根圓直徑： 5)*12 中心距： 52 1 0 51 0 52 1 齒寬： 取齒寬 84 3、 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 由文獻(xiàn) 1式 (10接觸疲勞強(qiáng)度校核公式 u (31)計(jì)算 H 148105 H 式中： K 載荷系數(shù)， 式中： 使用系數(shù)，查文獻(xiàn) 1表 10 動(dòng)載荷系數(shù)，由文獻(xiàn) 1圖 10 齒間載荷分布系數(shù)，由文獻(xiàn) 1表 10； 齒向載荷分布系數(shù)，由文獻(xiàn) 1表 10 代入式中， =× 齒輪的圓周力， 0 0 01 0 0 1 0 0 01 0 02t ； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 彈性影響系數(shù)，由文獻(xiàn) 1表 10 ； u 齒輪的傳動(dòng)比， u=1； 2)確定接觸疲勞許用應(yīng)力 H H l i m 式中：接觸疲勞壽命系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn) 1圖 10得 接觸疲勞強(qiáng)度極限，由文獻(xiàn) 1圖 10d)查得 =550 S 安全系數(shù)，取失效概率為 1%， S=1。 3)校核 接觸 疲勞強(qiáng)度 H = H =506此所設(shè)計(jì)的齒輪滿足接觸疲勞強(qiáng)度要求。 4、 齒輪的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 總上，根據(jù)安裝要求和齒輪的強(qiáng)度要求，確定齒輪的結(jié)構(gòu)如右圖 示。圖 輪嚙合簡(jiǎn)圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 1、 根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初步確定軸的直徑 軸的材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn) 1表 15 45M 5 T ，取T =35文獻(xiàn) 1式 (15軸的直徑 9 ( 43 40 (3式中： T 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， T =35 d 計(jì)算截面處軸的直徑， 50 0 0 0 50 0 0 0 330 ； n 軸的轉(zhuǎn)速， r/ P 軸傳遞的功率， P= 009055.9 n 3 T； 空心軸的內(nèi)徑與外徑之比，取 = 由于是空心軸，軸上有螺紋和鍵槽，綜合考慮，初選軸的最小直徑為 40 2、軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置以及形式；軸上零件的類型、尺寸、數(shù)量以及連接方法；載荷性質(zhì)、大小、方向以及分布情況；軸的加工工藝等。所設(shè)計(jì)完成的軸要滿足以下要求：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整等。結(jié)合軸上零件的定位原則和軸的結(jié)構(gòu)工藝，具體設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 的結(jié)構(gòu)圖 的強(qiáng)度校核 1、 軸的分析受力及參數(shù)計(jì)算 軸的分析受力如圖 示，計(jì)算各個(gè)未知參數(shù)，先計(jì)算作用在齒輪上的力： 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪無(wú)軸向力， =20° 90010105 1002t (39020t a 0 0t a (3式中： 齒輪的周向力， N； T 齒輪傳遞的扭矩， N·m； d 齒輪的分度圓直徑， m； 齒輪的徑向力， N； 齒輪的壓力角， =20°。 計(jì)算兩個(gè)軸承處的支反力，根據(jù)力矩的平衡原理得： 221t 211r 12r 12t 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 將 900N， 90N， 65入上式求得： 計(jì)算豎直面的彎矩和水平面的彎矩 1r 410761 9 0 0 31t 計(jì)算合成彎矩 222 H (3有合成彎矩圖知 1 截面為危險(xiǎn)截面，根據(jù)文獻(xiàn) 1式 15行強(qiáng)度校核 )( 122 W (3式中： 軸的計(jì)算應(yīng)力， N； M 軸所受的彎矩， N· T 軸所受的扭矩， N· 折合系數(shù)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 = W 軸的抗彎截面系數(shù)， 3 34343 2 40)1(32d W ； (31 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用應(yīng)力，根據(jù)文獻(xiàn) 1表 15 1 =60 代入計(jì)算得 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 36570)( 2222 (3由于 1 =60以所設(shè)計(jì)的軸滿足強(qiáng)度要求。3 . 圖 的載荷分析圖 承的選擇與強(qiáng)度校核 根據(jù)文獻(xiàn) 6表 及軸的直徑，選擇普通 圓錐滾子 軸承 (型號(hào)：30208。主要尺寸參數(shù)如下： 外型尺寸： d=40D=80B=18 極限轉(zhuǎn)速： 5300r/潤(rùn)滑 )； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 基本額定載荷： 因?yàn)?1 R ， 21 R ，所以只需要校核 1 處 的軸承。軸承所受的軸向力可忽略，計(jì)算徑向力 V 22 12 1r (3計(jì)算軸承的壽命，根據(jù)文獻(xiàn) 1式 (13 0 (3按每天工作 24 小時(shí)，每年工作 300 天，每小時(shí)打捆 60 次，每次用時(shí) 2s 計(jì)算，該軸承可以使用年2 8 73 6 0 02603 0 0246 8 9 4 6 ，所以軸承的壽命符合要求。 承端蓋以及軸承座的設(shè)計(jì) 根據(jù)軸和軸承的尺寸，由文獻(xiàn) 7表 定螺釘連接式軸承蓋的結(jié)構(gòu)如圖 料選擇 固螺釘采用 釘。 由文獻(xiàn) 7表 定氈圈的尺寸： D=908B=8體結(jié)構(gòu)如圖 示。 圖 承端蓋 圖 圈 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 承座的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 參考文獻(xiàn) 7表 螺柱軸承座，設(shè)計(jì)所需要的軸承座，材料選用 承座的具體機(jī)構(gòu)如圖 示。 頭的設(shè)計(jì)與計(jì) 算 圖 頭的受力簡(jiǎn)圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 鉗頭的受力分析圖如圖 示，已知夾緊力 N=2500N， 6815 R=11333N。因?yàn)橐簤夯钊€要克服彈簧的阻力，取柱塞的推力 F=6 計(jì)算活塞桿的直徑， 3 3 344d (3式中： R 活塞桿的推力， N； P 系統(tǒng)壓力， P=10 由文獻(xiàn) 4表 6標(biāo)準(zhǔn)值 d=40 缸體壁厚的計(jì)算，由文獻(xiàn) 4式 (6，按薄壁計(jì)算 02 40102 d P(3式中： P 系統(tǒng)壓力， P= 材料許用應(yīng)力，取 =100 外徑： +2 =32+2×2=40 0 彈簧的選擇，為使夾頭能自動(dòng)開啟，在上下夾頭之間安裝一個(gè)復(fù)位彈簧，由文獻(xiàn) 8表 擇圓柱螺旋壓縮彈簧： 材料： 45 鋼 ； 彈簧絲直徑： d= 彈簧中徑： D=22 節(jié)距 ： 工作極限載荷 :657N 單圈彈簧剛度 :236N/裝尺寸： 最小導(dǎo)筒直徑： 29 最大心軸直徑： 15軸設(shè)計(jì)： 上下夾頭采用銷軸連接：材料： 45 鋼，直徑： D=15用螺釘固定。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 直機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 直機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 捆線經(jīng)由送線機(jī)構(gòu)后，需要經(jīng)過(guò)矯直機(jī)構(gòu)去掉捆線的大曲率變形，再進(jìn)入鋼絲導(dǎo)槽。本矯直機(jī)構(gòu)采用五輥矯直，軋輥懸臂布置。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 示。 直機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 輥距 t 和輥徑 D 的確定 ， 首先確定最大輥距，為保證矯直質(zhì)量，輥距 t 與被矯件 5h<t<20h h=處取 t=12t=12×8定輥徑 D，為保證矯直精度和受力不至于過(guò)大的條件下取輥徑 : D=()t=5=60 計(jì)算作用在矯直輥上的正壓力 作用在校正輥上的正壓力可按照軋件彎曲時(shí)所需要的力矩來(lái)計(jì)算。此時(shí)，將軋件看成是受很多集中載荷的連續(xù)梁，這些集中載荷就是各個(gè)輥對(duì)軋件的壓力。它們?cè)跀?shù)值上等于軋件對(duì)棍子的壓力。 按照?qǐng)D 棍子上的里可根據(jù)軋件斷面的力矩平衡條件求出。 今假設(shè)，第 2， 3 輥下軋件的彎曲力矩為塑性彎曲力矩； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 用在校正輥上的壓力 =S*S=225× (3第四輥下彎曲力矩： *w=225×3式中：彈性彎曲力矩； W 彈性斷面系數(shù)， W= S 材料屈服極限，S=235 塑性彎曲力矩； S 塑性斷面系數(shù)， S = 由文獻(xiàn) 2式 (11各輥下的矯直力： 0 30 8782t2 0 30 8786t6 0308788t8 0 63786t6 063786 由此可見作用在第三個(gè)輥?zhàn)由系牧ψ畲蟆?購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 由于各壓力產(chǎn)生的總摩擦力 F=（ 2+4+(02 ) (3式中： 0.1 u=- 輥?zhàn)又睆?D=60mm 徑 d=17 F=(60 )= 校核矯直輥軸的強(qiáng)度 圖 直輥輥軸的強(qiáng)度校核 因?yàn)榈谌伾系某C直力最大，所以應(yīng)該演算第三輥軸的強(qiáng)度。輥軸材料選擇 40文獻(xiàn) 3表 2到 40屈服極限s=539安全系數(shù) S=2，可以得到材料的許用彎曲應(yīng)力 = 925 3 9s 。矯直輥軸視為懸臂梁，示。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 73P (3式中： 作用在第三輥上的正壓力； L 矯直輥中線到機(jī)架邊緣的距離； W 軸的抗彎截面系數(shù)， 333 532 d W。 因?yàn)?，所以輥軸的強(qiáng)度符合要求。 切機(jī)設(shè)計(jì) 考慮切鋼絲的條件，計(jì)算剪切力 1、 計(jì)算剪切力 F ( (3式中： K= F=450 2 所 以F =11641N 其動(dòng)力利用四桿壓下裝置的液壓缸。其液壓缸直徑見后面。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 送線機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 圖 線機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 線輪的設(shè)計(jì) 為了保證送線機(jī)構(gòu)上產(chǎn)生足夠的摩擦力，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證捆線對(duì)送線輪的包角大于60°；為了保 證鋼絲在經(jīng)過(guò)送線輪時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的彎曲應(yīng)力，送線輪的直徑應(yīng)該相對(duì)較大一點(diǎn)，取 D=300緊輪的直徑取 0圖 示。 送線輪在長(zhǎng)時(shí)間的送絲過(guò)程中容易磨損，考慮在送線輪的外側(cè)加耐磨并且便于更換的環(huán)套，材料選用 65時(shí)為了增大捆線與環(huán)套之間的摩擦系數(shù)，使兩半環(huán)套之間的夾角為 60°，并在環(huán)套上加工齒口，確保捆線與環(huán)套之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。兩個(gè)環(huán)套用 8個(gè)六角頭鉸制孔螺栓和一個(gè)擋環(huán)固定在送線盤主體上。環(huán)套的具體結(jié)構(gòu)如圖 示： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 套的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 壓馬達(dá)的選擇 1、送線阻力的計(jì)算 送線時(shí)的阻力主要在矯直機(jī)構(gòu)處產(chǎn)生，其阻力為： 5 4 4 01 (3式中： P 矯直機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的壓力總和， P =2740N； 摩擦系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn) 3表 1 = 考慮其他各處的阻力，得送線全程阻力 F=2×548=1096N。 2、送線輪參數(shù)計(jì)算 送線輪的轉(zhuǎn)矩： 0010962 3 式中： F 送線全程阻力， F=1096N； D 送線輪的直徑， D=300 在設(shè)計(jì)要求中要求送線速度 v=1000mm/s，可以得到送線輪的轉(zhuǎn)速： m in/ n=64r/ 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3、 液壓馬達(dá)的選擇 根據(jù) M=m， n=64r/及文獻(xiàn) 3表 30擇擺線液壓馬達(dá)的型號(hào)為：具體參數(shù)如下： 排量： 250ml/r； 轉(zhuǎn)速： 10320r/ 扭矩： 300N·m； 總效率： 重量： 圖 下機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 四桿壓下機(jī)構(gòu)的作用是在送線結(jié)束時(shí) 壓緊捆線，將整個(gè)捆線壓在捆材上，同時(shí)將提供的力矩給剪切機(jī)構(gòu)將捆線剪斷。壓緊機(jī)構(gòu)要提供一定得壓緊力保證捆線不滑動(dòng)，采用液壓缸來(lái)提供動(dòng)力，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如 圖 桿壓下機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 下力的計(jì)算 總壓下力等于壓下與剪切力之和 F，其中壓彎鋼絲的力非常的小， 即 F =2000N 大于剪切力就可以 壓缸的選擇 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選擇底部耳環(huán)懸掛式液壓缸。為保證機(jī)構(gòu)性能，缸體和活塞桿均選用 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 45 鋼調(diào)質(zhì)處理。由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖知，則油缸的作用力為： 000 確定液壓缸內(nèi)徑 D： 0 044 (3式中： F 油缸的作用力， F=2000N； P 系統(tǒng)壓力， P=10 確定活塞桿的直徑： F (3式中：p 活塞桿材料的許用應(yīng)力，取p=100 根據(jù)文獻(xiàn) 3表 31擇液壓缸型號(hào)為： 0/20×15 L 架及壓臂的設(shè)計(jì) 支架材料選用 45 鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度 85，支架與立板采用螺栓連接。壓臂的材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，要求有較高的強(qiáng)度。壓臂頭加工螺紋以增大摩擦系數(shù)。 走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)備在放置進(jìn)入生產(chǎn)線的以及調(diào)整位置的時(shí)候都需要用到 行走機(jī)構(gòu)，取摩擦系數(shù)f=以得到摩擦阻力： (3確定液壓缸的內(nèi)徑 D： 0 0 044 (3式中： F 油缸的作用力， F=16000N； P 系統(tǒng)壓力， P=10 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 確定活塞桿的直徑： F (3式中：p 活塞桿材料的許用應(yīng)力，取p=100 根據(jù)文獻(xiàn) 4表 6 D=50d=35 根據(jù)文獻(xiàn) 3表 31擇液壓缸型號(hào)為： 0/35×500 L 1 O 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 液壓系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 本打捆機(jī)送線、壓下。本體橫移等動(dòng)作全部采用液壓驅(qū)動(dòng)，各動(dòng)作要求連續(xù)、有序、快速、準(zhǔn)確。這就需要一個(gè)良好的液壓系統(tǒng)的保證。另外，打捆機(jī)處于整個(gè)生產(chǎn)線的最末端，要求對(duì)環(huán)境的污染小，要有很好的散熱系統(tǒng)。 壓系統(tǒng)執(zhí)行元件載荷的計(jì)算 取機(jī)械效率 =以得到各個(gè)執(zhí)行元件的理論載荷如下： 元件 外載荷 (N) 理論載荷 (N) 夾緊活塞 6000 6667 壓下缸 2000