壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 1 繞線機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著電子工業(yè)的蓬勃發(fā)展 對(duì)線圈的需求量越來(lái)越大 品種也越來(lái)越多 線圈的使用已遍及了人類生活的方方面面 而線圈的繞制則需要繞線機(jī) 這樣 就為繞線機(jī)制造業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇 于是各種各樣的繞線機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生了 本文主要介紹了繞線機(jī)的簡(jiǎn)介與發(fā)展 總體方案的如何設(shè)計(jì)及機(jī)械部分的 設(shè)計(jì)步驟 關(guān)鍵詞 繞線機(jī) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 2 Abstract With the booming development of electronic industry the more and more coils will be needed and it will become various too The use of Coil has throughout all aspects of human life and coiling around the system requires the coil winding machine which brings new development opportunities for coiling machine manufacturing Then many different kinds of winding machine emerged as required The winding machines performance are close related with the quality and output of electrical product Also it s precision has great influence to the entire machine performance This context mainly introduce the winding machine and it s development It also tells how to design the overall plan and the design steps of machine parts Keywords winding machine mechanism design 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 3 目錄 摘要 1 英文摘要 2 目錄 3 1 緒論 3 1 1 繞線機(jī)的簡(jiǎn)介 3 1 2 線機(jī)的發(fā)展 4 1 3 繞線機(jī)的工作原理 4 2 總體方案的確定 5 2 1 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 2 1 1 排線裝置的設(shè)計(jì)方案 5 2 1 2 主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 5 3 繞線機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 3 1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式 5 3 2 滾珠絲桿的選擇 6 3 3 軸的設(shè)計(jì) 8 3 4 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 9 3 5 傳動(dòng)比的分配 12 3 6 軸承的選用 12 3 7 聯(lián)軸器的選用 13 3 8 離合器的選用 14 3 9 齒輪的設(shè)計(jì) 14 4 結(jié)論 17 參考文獻(xiàn) 18 5 致謝 19 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 4 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 5 1 緒論 1 1 繞線機(jī)的簡(jiǎn)介 繞線機(jī) 顧名思義繞線機(jī)是把線狀的物體纏繞到特定的工件上的機(jī)器 漆 包線繞制成電感線圈 就需要用到繞線機(jī) 例如 各種電動(dòng)機(jī) 日光燈鎮(zhèn)流器 各種大小變壓器 電視機(jī) 收音機(jī)用的中周 電感線圈 行輸出變壓器 高壓包 電子點(diǎn)火器 滅蚊器上的高壓線圈 喇叭 耳機(jī) 麥克風(fēng)的音圈 各種電焊機(jī) 等不能一一舉例 這些里面的線圈都需要用繞線機(jī)來(lái)繞 由于各種線圈產(chǎn)品的 功能要求不同 使得繞線機(jī)的種類也多樣化了 目前常見繞線機(jī)的有全自動(dòng)繞 線機(jī) 半自動(dòng)繞線機(jī) 環(huán)行繞線機(jī) 伺服精密繞線機(jī) 變壓器繞線機(jī)等幾種 常 用 的 自 動(dòng) 繞 線 機(jī) 繞 制 的 線 多 為 漆 包 銅 線 繞 制 電 子 電 器 產(chǎn) 品 的 電 感 線 圈 紡 織 線 繞 制 紡 織 機(jī) 用 的 紗 綻 線 團(tuán) 還 有 繞 制 電 熱 器 具 用 的 電 熱 線 以 及 焊 錫 線 電 線 電 纜 等 組成繞組的基本元件是漆包線 通過在繞線骨架上按一定的規(guī)律形狀纏 繞而成 繞線的匝數(shù)直接和電機(jī)的性能有重要影響 電機(jī)主要是進(jìn)行電能和機(jī) 械能的轉(zhuǎn)換 在電機(jī)中 電能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換主要是通過線圈進(jìn)行的 電機(jī)的通 電邊在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力 從而使電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng) 繞線機(jī)的作用 顧名思義 就是用來(lái)繞制繞組的 1 2 線機(jī)的發(fā)展 線圈繞線機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了多次技術(shù)革新 從早期的手搖式繞線機(jī)到現(xiàn)在的采 用高精度控制系統(tǒng)的全自動(dòng)型 不光是效率和性能得到了大幅度的提升 線圈 繞線機(jī)的自動(dòng)化程度也越來(lái)越高 在整個(gè)線圈繞線機(jī)發(fā)展歷程中大致可分為三 個(gè)階段 即簡(jiǎn)易控制系統(tǒng) CNC 控制系統(tǒng) 伺服高精度控制三個(gè)階段 3 一 簡(jiǎn)易控制系統(tǒng) 統(tǒng)該系統(tǒng)應(yīng)用于早期的簡(jiǎn)易數(shù)控線圈繞線機(jī)中 功能 非常簡(jiǎn)單 僅能實(shí)現(xiàn)電子計(jì)數(shù) 產(chǎn)量累計(jì) 主軸正反向控制等簡(jiǎn)易功能核心控 制單元一般都采用單片機(jī) 二 CNC 控制系統(tǒng) 也就是我們?nèi)粘Ｕf的全自動(dòng)數(shù)控繞線機(jī) 經(jīng)過了幾年 的技術(shù)消化和投入 CNC 控制器是目前線圈繞線機(jī)使用最多的控制器 其優(yōu)越 的擴(kuò)展性 能使 CNC 線圈繞線機(jī)的分類非常多 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 6 三 伺服高精度控制系統(tǒng) 高精度控制系統(tǒng)的出現(xiàn)是為了滿足現(xiàn)代高品質(zhì) 漆包線線圈的要求 由于系統(tǒng)采用了雙伺服加 PLC 的設(shè)計(jì) 其控制精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn) 高于普通線圈繞線機(jī) PLC 控制單元使繞線機(jī)的功能自定義性更強(qiáng) 常用于超 細(xì)線的線圈加工和高精度要求的線圈加工 繞線機(jī)是電氣生產(chǎn)行業(yè)常見加工設(shè)備 其結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng) 功能隨著行業(yè) 生產(chǎn)工藝的需求 迫使繞線機(jī)生產(chǎn)單位加大技術(shù)投入和研發(fā) 以適應(yīng)現(xiàn)代漆包 線加工的高品質(zhì)要求 從傳統(tǒng)機(jī)械式 數(shù)控型 半自動(dòng)型 全自動(dòng)機(jī)型 目前我國(guó)繞線機(jī)生產(chǎn)單位已超百家 但有將近一半的生產(chǎn)單位沒有技術(shù)研發(fā)能 力 技術(shù)停 留在抄襲和仿制階段 造成了市場(chǎng)機(jī)種單一 產(chǎn)品無(wú)論是外觀還 是配置無(wú)技術(shù)亮點(diǎn) 繞線 機(jī)技術(shù)的核心是控制系統(tǒng) 目前國(guó)內(nèi)廠家大多采用由 系統(tǒng)供應(yīng)商提供的成套控制系統(tǒng) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一旦制定無(wú)法根據(jù)客戶工藝要求作 修改 由于部分控制系統(tǒng)供應(yīng)商對(duì)繞線機(jī)行業(yè)的工藝要求并不熟悉 導(dǎo)致了許 多好看而并不實(shí)用的功能 繞線機(jī)廠家對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用掌握程度也影響 著制造工藝 目前市場(chǎng)上多見的是普通數(shù)控型 CNC 機(jī)型和廠家自制控制系統(tǒng) 的機(jī)型 未來(lái)隨著行業(yè)工藝要求的提高 繞線機(jī)控制技術(shù)必將向著自動(dòng)化 智 能化等方向發(fā)展 全自動(dòng)機(jī)型就是在這種行業(yè)需求的推動(dòng)下研發(fā)而成的 實(shí)現(xiàn) 了一人看管多臺(tái)設(shè)備 極大程度的滿足了高產(chǎn)能的要求 全伺服控制應(yīng)用于繞 線機(jī)大大提高了繞線機(jī)的繞線精度 滿足了高品質(zhì)線圈的加工要求 未來(lái)更智 能化 繞線精度更高的機(jī)型必將誕生以滿足電氣行業(yè)的發(fā)展要求 5 1 3 繞線機(jī)的工作原理 繞線機(jī)一般分為兩個(gè)部分 排線裝置和繞線裝置 排線裝置來(lái)回直線運(yùn)動(dòng) 帶動(dòng)漆包線均勻的繞到骨架上 繞線裝置做回轉(zhuǎn)運(yùn)功 其中 要達(dá)到均勻的繞線 必須做到 繞線軸每轉(zhuǎn)一圈 排線快前進(jìn)一個(gè)要繞的漆包線線徑 2 總體方案的確定 2 1 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 該繞線機(jī)由排線裝置和繞線裝置兩部分組成 所以傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)這 兩部分的設(shè)計(jì) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是 繞線機(jī)的設(shè)計(jì) 適用于小型電機(jī)繞線 圈 能自動(dòng)排線 有機(jī)械或電子計(jì)數(shù)器 2 1 1 排線裝置的設(shè)計(jì)方案 排線部分是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分 它是把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng) 而且還要與繞線部分協(xié)調(diào)工作 而排線部分轉(zhuǎn)速低 負(fù)載輕 本系統(tǒng)的排線機(jī) 構(gòu)采用滾珠絲桿將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 排線機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)從整體方案看 主要有兩種傳動(dòng)形式 第一種形式為直聯(lián)式 即輸入軸與滾珠絲杠經(jīng)剛性聯(lián)軸 器直接連接起來(lái) 第二種方式為軟聯(lián)接方式 軟聯(lián)接可部分消除輸入低速顫振 對(duì)繞線精度的影響 為了消除絲杠與電機(jī)軸之間的同軸度和垂直度誤差 本設(shè) 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 7 計(jì)采用撓行聯(lián)軸器 還有排線機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)還要考慮滾珠絲桿的支承問題 滾珠絲桿都用滾動(dòng)軸 承支承 可用的種類很多 我采用的是角接觸角為 60 的推力角接觸軸承 兩 組面對(duì)面組配 2 1 2 主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 繞線部分的傳動(dòng)是將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到主軸 使主軸帶動(dòng)骨架按照既定的轉(zhuǎn) 速旋轉(zhuǎn) 完成繞線動(dòng)作 繞線部分要求轉(zhuǎn)速高 負(fù)載較大 但是精度要求不高 使在一個(gè)比較合適的速度下轉(zhuǎn)動(dòng) 與鏈傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)相比 帶傳動(dòng)具有結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單 傳動(dòng)平穩(wěn) 價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn) 所以綜合考慮該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使 用帶傳動(dòng) 而帶傳動(dòng)按照工作原理帶傳動(dòng)可以分為摩擦傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)類 靠摩擦傳 遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的有 平帶傳動(dòng) V 型帶傳動(dòng) 圓帶傳動(dòng)和楔型帶動(dòng) 平帶傳動(dòng) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 傳動(dòng)效率高 帶輪也容易制造 在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用較 多 圓帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 多用于小功率傳動(dòng) V 帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大 結(jié)構(gòu)緊湊 大多數(shù) V 帶已標(biāo)準(zhǔn)化 楔帶主要用于傳遞功率較大同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合 一般 地說 嚙合傳動(dòng)傳遞功率的能力高于摩擦傳動(dòng) 同步帶傳動(dòng)就是一種嚙合型帶 傳動(dòng) 它通過傳動(dòng)帶內(nèi)表面上等距分布胡橫向齒和帶輪上的相應(yīng)齒槽的嚙合來(lái) 傳遞運(yùn)動(dòng) 與摩擦型帶傳動(dòng)相比較 同步帶傳動(dòng)的帶輪和傳動(dòng)帶之間沒有相對(duì) 滑動(dòng) 能夠保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)沒有相關(guān)的要求 經(jīng)綜合考慮我 所采用的是 V 帶傳動(dòng) 3 繞線機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式 按供電電源的不同 電動(dòng)機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類 直流電機(jī)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 同樣功率情況下尺寸 重量較大 價(jià)格較高 用于調(diào)速要求較高的場(chǎng)合 交流電機(jī)按電機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速是否相同可分為同步電機(jī)和異步電機(jī) 兩種 同步電機(jī)結(jié)構(gòu)較異步電機(jī)復(fù)雜 造價(jià)較高 而且轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié) 考慮到 繞線 機(jī)的繞線速度較高 采用三相異步電動(dòng)機(jī) 該繞線機(jī)所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P 4 1 1 d wp 式中 P 為繞線機(jī)的輸出功率 F 為拉力 其中 W為 工 作 效 率 P Fv 1000 4 1 2 W 本次設(shè)計(jì)的繞線機(jī)的繞線轉(zhuǎn)速初定 500r min 1000r min 又因?yàn)槔@線機(jī)的拉力 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 8 不大 P 600X X3 1000 3 05KW 為 0 817W 2 所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 P 3 05 0 817 3 73KWd 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率為 4KW 因此采用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y132M1 6 3 2 滾珠絲桿的選擇 齒輪軸要把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng) 來(lái)帶動(dòng)線夾按照規(guī)定的速度不斷 的改變給線的位置 通過位置的變化將線繞在繞組架的不同部位 為了提高精 度 為此我們選擇了滾珠絲桿這一傳動(dòng)方式 圖 5 1 滾珠絲桿 由于絲桿上沒有軸向外加負(fù)載 只需克服工作中和導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦 故絲 杠公稱直徑可以選的小一些 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得滾珠絲桿的公稱直徑為 16mm 公稱導(dǎo)程 其結(jié)構(gòu)如圖 5 1 所示 0dmPh2 1 最大工作載荷 的計(jì)算F 最大工作載荷是指滾珠絲桿副在驅(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 它包括滾珠絲桿副的進(jìn)給力 移動(dòng)部件的重力 以及作用在導(dǎo)軌 上的切削分力所產(chǎn)生的摩擦力 矩形導(dǎo)軌最大工作載荷 4 2 1 GFKFyzxm 其中 K 1 1 u 0 15 為進(jìn)給方向載荷 為橫向載荷 為垂直載荷 xyFzF 單位為 N G 為移動(dòng)部件總重力 單位為 N K 為顛覆力矩影響系數(shù) u 為導(dǎo)軌摩擦 系因數(shù) 4 2 NGFKFyzxm269 1 2 壽命 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 9 回轉(zhuǎn)壽命 以回轉(zhuǎn)次數(shù)為單位 回轉(zhuǎn)壽命 在額定動(dòng)載荷及平均轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn) 其中 90 達(dá)到 106 轉(zhuǎn) 100 萬(wàn)次回轉(zhuǎn) 情況下不產(chǎn)生材料的疲勞破壞的滾珠絲杠副的壽命 4 2 6wma10f FCL 2 L 回轉(zhuǎn)壽命 以回轉(zhuǎn)次數(shù)為單位 基本額定動(dòng)載荷 單位 N aC 負(fù)載系數(shù) 見表 4 1 所示 為最大工作載荷 Wf Fm 表 4 1 負(fù)荷載荷系數(shù) fw 使用條件 負(fù)荷系數(shù) Wf 無(wú)沖擊平滑運(yùn)動(dòng) 1 0 1 2 普通運(yùn)動(dòng) 1 2 1 5 具有沖擊和振動(dòng)運(yùn)動(dòng) 1 5 2 0 代入數(shù)據(jù)可得 4 2 7104 L 3 3 最大動(dòng)載荷 的計(jì)算QF 4 2 mhwQFfL30 4 式中 滾珠絲桿副的壽命 單位 0Lr16 載荷系數(shù) 由表 4 1 查得wf 硬度系數(shù)H 滾珠絲桿副的最大工作載荷 單位為 N mF 4 2 fLmhwQ 4520693 1920330 5 所選的絲桿的額定載荷為 4612N 所以其額定載荷 滿足條件 QaFC 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 10 4 滾珠絲杠系統(tǒng)的剛性 為提高數(shù)控設(shè)備及精密機(jī)械進(jìn)給絲杠系統(tǒng)的定位精度和相對(duì)于刀具切削的 剛性 必須考慮進(jìn)給系統(tǒng)各組成組件的剛性 整個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)的剛性以 K 表示 式中 絲杠的剛度 N mm 螺母的1 1 1 SNPHKK S N 剛度 N mm 絲杠兩端支承軸承的剛度 N mm 螺母支座和軸承的H 剛度 N mm 4 2 6 9 8988106 102 0 1 5 1 HPNSKK 滾珠絲桿系統(tǒng)的剛性 mNk 65 8 3 3 軸的設(shè)計(jì) 排線部分主要是齒輪軸帶動(dòng)著滾珠絲桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng) 繞 線部分是高速軸帶動(dòng)骨架高速轉(zhuǎn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)繞線 軸的具體設(shè)計(jì)如下 1 軸的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 為了保證軸在預(yù)工作壽命條件下正常工作 要遵守以下準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì) 1 正確選擇選擇軸的材料 毛坯種類和熱處理方法 2 合理設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu) 3 正確選擇設(shè)計(jì)計(jì)算方法 對(duì)多數(shù)轉(zhuǎn)軸要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算或精確驗(yàn) 算 對(duì)受力大的細(xì)長(zhǎng)軸和剛度要求高的軸還應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算 對(duì)高速軸因有共 振危險(xiǎn) 還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算 2 初步確定軸的最小直徑 由公式 d 軸的材料為 45 鋼 則 取 120 所以0A3np0A d 4 24 還要考慮安全系數(shù) 取軸的安全系數(shù)為 2 0 所以我們?nèi)≥S03 的最小直徑 為 8mm mind 3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上零件的定位和固定確定軸的結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)如圖 4 3 所示 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 11 軸的最左端和最右端是放置軸承的 并且配合左端的軸套 軸套的作用主 要是起到固定和定位的作用 用來(lái)固定軸的中心定位和軸承不讓其因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 震動(dòng)而發(fā)生移位 最后 C D 兩段軸都要外軸套套起來(lái) 所以放置軸承段的內(nèi) 徑是根據(jù)我們選的軸承的內(nèi)徑來(lái)進(jìn)行確定的 軸承的型號(hào)是是 6202 系列滾動(dòng)軸 承的 因?yàn)槔@線機(jī)的軸向載荷和徑向載荷都不大 不需要對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)度校核 所以軸的尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依賴其在上面的零件裝配而定 其內(nèi)徑為 30mm 所以 并且取長(zhǎng)度為 16mm m30d D 3 4 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)工作時(shí) 帶的兩側(cè)是工作面 傳動(dòng)參數(shù)的選擇 帶的型號(hào)可根據(jù)計(jì) 算公式 Pc KaP 式中 P 名義傳動(dòng)功率 Ka 工作情況系數(shù) 其中 工作情況系數(shù) 由表 1 2 計(jì)算功率 P 1 2 4 4 8kw 選帶型號(hào) 由圖 A 型 小帶輪直徑 由表 取 90mm 大帶輪直徑 1 1 0 02 選 280mm 為滑動(dòng)率 取 2 大帶輪轉(zhuǎn)速 1 1 0 02 90 x960 280 302 4 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 12 5 以上所選參數(shù)合理 計(jì)算帶長(zhǎng) 求 1852809 求 105 初取中心距 a 480mm 帶長(zhǎng) L 2a 185 2 480 180 2105 L 1503mm 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由圖 1800mm 求中心距和包角 中心距 a 41850 22x10580 a 557 3mm 600mm 小輪包角 60 60 112 63 579028 120 求帶根數(shù) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 13 帶速 v v 4 52 傳動(dòng)比 i i 3 5 帶根數(shù) 由表 0 78kw 0 94 1 01 0 11kw Z 3 68 取 z 4 根 帶輪的寬度 B z 1 e 2f B 65 求軸上載荷 張緊力 500 q 500 0 10 148 9N 由表 q 0 10 軸上載荷 2z 2 6 148 9 1752N 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于帶速 v 30 帶輪用 HT200 制造 小帶輪采用整體式 結(jié)構(gòu) 大帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)參數(shù)見零件圖 3 5 傳動(dòng)比的分配 因?yàn)槔@線軸直接和帶輪連接 所以傳動(dòng)比為 i 3 排線軸的傳動(dòng)比選 i 3 3 3 6 軸承的選用 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 14 由于角接觸球軸承可同時(shí)承受徑向和軸向聯(lián)合載荷 所以滾珠絲桿選用角接 觸球軸承 決定軸承尺寸時(shí) 要對(duì)主要失效形式進(jìn)行必要的計(jì)算 一般工作條 件的回轉(zhuǎn)軸承 應(yīng)進(jìn)行接觸疲勞壽命計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算 高速軸承還需核驗(yàn)極限 速度 C g CT C g CH 式中 Ct 經(jīng)過溫度修正的基本額定動(dòng)載荷 Gt 溫度系數(shù) 工作溫度 120 125 150 175 200 225 250 300 Gt 1 00 0 95 0 85 0 80 0 75 0 70 0 60 由于機(jī)械工作時(shí)常有振動(dòng)和沖擊 為此當(dāng)量動(dòng)載荷應(yīng)按 P Fd XFr Yfa 載荷性質(zhì) 機(jī)器舉例 Fd 平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn) 電機(jī) 通風(fēng)機(jī) 汽輪機(jī) 1 0 1 2 中等沖擊 車輛 機(jī)床 起重機(jī) 1 2 1 8 強(qiáng)大沖擊 破碎機(jī) 工程機(jī)械 1 8 3 0 修正額定壽命 L a1a2a3L10na L a1a2a3L10hh 算的轉(zhuǎn)速為 n 1440 1 8 712r min 極限轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式 N f1f2N0 式中 N 實(shí)際許用轉(zhuǎn)速 N0 軸承的極限轉(zhuǎn)速 f1 載荷系數(shù) f2 載荷分布 系數(shù) 如果軸承的許用轉(zhuǎn)速不能滿足使用要求 可采取某些改進(jìn)措施 如改變 潤(rùn)滑方式 改善冷卻條件 選用的滾動(dòng)軸承的代號(hào)為 6206 極限轉(zhuǎn)速為 9500r min 大 960r min 所以選 用軸承為 6206 角接觸軸承用 7024A 3 7 聯(lián)軸器的選用 聯(lián)軸器是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置 主要用來(lái)聯(lián)接軸 以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 15 此外 聯(lián)軸器還具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移 緩沖和減震 以及安全防護(hù)等功能 由于制造及安裝誤差等的影響 通?？筛鶕?jù)對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償作用 將 聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩類 為了消除絲桿與齒輪軸的同軸度和 垂直度誤差 我采用的是撓性聯(lián)軸器 一般聯(lián)軸器的選用依據(jù)是其工作條件和 結(jié)構(gòu)形式 在選型時(shí)主要考慮一下幾點(diǎn) 1 選擇聯(lián)軸器的類型 根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和轉(zhuǎn)速高低 以及對(duì)緩沖和振動(dòng)的要求 參考各種聯(lián) 軸器的特點(diǎn) 選擇使用的聯(lián)軸器類型 2 計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩 傳動(dòng)軸上的公稱轉(zhuǎn)矩 T 可用下式進(jìn)行計(jì)算 式中 P 傳遞n950T 的功率 單位為 KW n 軸的轉(zhuǎn)速 單位為 r min m78 4201950 NPT 4 8 1 3 確定聯(lián)軸器的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算的 及所選的聯(lián)軸器類型 在聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)中按照下式 caT 的條件確定聯(lián)軸器的型號(hào) 式中 為所選型號(hào)聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩 T ca T m13 87 41Aca NK 4 8 2 查機(jī)械手冊(cè)選擇聯(lián)軸器的型號(hào)為 LT1 其許用轉(zhuǎn)矩 6 3 滿足 Tm N 這一條件 T ca 4 校核最高轉(zhuǎn)速 聯(lián)軸器工作過程中的最高轉(zhuǎn)速 n 不應(yīng)超過其允許的最高轉(zhuǎn)速 maxn n 200r min 由表查得最高轉(zhuǎn)速 8800 r min 滿足條件 maxmaxn 5 協(xié)調(diào)軸孔直徑 多數(shù)情況下 每一種型號(hào)聯(lián)軸器適用軸的直徑均有一個(gè)范圍 被聯(lián)接兩軸 的直徑應(yīng)當(dāng)在此范圍內(nèi) 綜合以上幾點(diǎn)考慮 我們選擇了撓性聯(lián)軸器 3 8 離合器的選用 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 16 由于排線裝置要實(shí)現(xiàn)來(lái)回運(yùn)動(dòng) 所以需要正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 這就需要雙向多片離 合器 將離合器裝在軸 1 上 就能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn) 摩擦離合器還能起過載保護(hù)的作用 當(dāng)機(jī)器過載時(shí) 摩擦片打滑 就可避免 損壞機(jī)床 3 9 齒輪的設(shè)計(jì) 和其他機(jī)械傳動(dòng)比較 齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是 工作可靠 使用壽命長(zhǎng) 瞬間傳動(dòng)比是常數(shù) 傳動(dòng)效率高 結(jié)構(gòu)緊湊 開式傳動(dòng)的齒輪 主要失效形式是彎曲疲勞折斷和磨粒磨損 磨損尚無(wú)完善 的計(jì)算方法 故只進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 各軸輸入扭矩計(jì)算 9550 9550 4 960N m 39 8 N m 9550 9550 3 7248 320 N m 112 N m 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 1 初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 112 N mIT 齒寬系數(shù) 由表 取 1 0 1 0 彎曲疲勞極限 由圖 500Mpa 350Mpa 初步計(jì)算的許用 彎曲應(yīng)力 0 7 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 17 0 7 500 350Mpa 0 7 0 7 350 245Mpa 值 由表 取 1 45 1 45 初取齒輪齒數(shù) 取齒輪軸的齒數(shù) 30 30 齒形系數(shù) 由圖 2 63 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 2 18 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖 1 58 1 81 初步計(jì)算的齒輪模數(shù) m m 1 96 m 3 初步寬度 b b 65mm1b 2 校核計(jì)算 圓周速度 v v v 1 17m s 0 x32 617 精度等級(jí) 由表 選 9 級(jí)等級(jí) 齒數(shù) z 和模數(shù) m 由前計(jì)算 m 3 30 i 100 30 100 使用系數(shù) 由表 1 25 動(dòng)載系數(shù) 由表 1 1 重合度 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 18 1 88 3 2 1 76 1 76 103 重合度系數(shù) 0 25 0 25 0 6876 5 齒間載荷分配系數(shù) 由表 1 0 68 1 47 齒向載荷分配系數(shù) 9 63 由圖 1 25 載荷系數(shù) K K 1 25 1 1 1 4 1 25 K 2 4 彎曲最小安全系數(shù) 由表 1 2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 60 60 1 274 3 14400 2 4 60 60 1 68 57 14400 0 6 彎曲壽命系數(shù) 由圖 0 92 0 98 尺寸系數(shù) 由圖 1 0 許用彎曲應(yīng)力 368Mpa 274 4Mpa 驗(yàn)算 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 19 2 63 1 58 0 69 158 6Mpa 158 6 150 6Mpa 因傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過載 故不作靜強(qiáng)度校核齒輪的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 齒輪軸制成實(shí)心式 大齒輪制成圓盤式 具體結(jié)構(gòu)參數(shù)見零件圖 4 結(jié)論 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 首先是對(duì)一個(gè)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有了一定的了解與掌握 還有就是通過此次設(shè)計(jì)提高了分析問題與解決問題的能力 并且能將書本的知 識(shí)運(yùn)用起來(lái) 達(dá)到學(xué)以致用 特別是對(duì)一些繪圖軟件的運(yùn)用 有了很大的提高 由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的有限 設(shè)計(jì)還存在這很多不足之處 所以在接下來(lái)的學(xué)習(xí)與 工作中必將努力學(xué)習(xí) 提高自己 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 20 參考文獻(xiàn) 1 邱宣懷 郭可謙 吳宗澤等 機(jī)械設(shè)計(jì) 4 版 北京 高等教育出版社 2010 2 劉混舉 趙河明 王春燕 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) 北京 國(guó)防工業(yè)出版社 2010 3 戴曙 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社 4 鄧星鐘 機(jī)電傳動(dòng)控制 華中科技大學(xué)出版社 5 王慧 呂宏 王連明 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 北京 北京大學(xué)出版社 2011 6 于永泗 齊民 機(jī)械工程材料 8 版 大連 大連理工大學(xué)出版社 2010 7 鄭文緯 吳克堅(jiān) 機(jī)械原理 7 版 北京 高等教育出版社 2010 8 劉鴻文 材料力學(xué) 4 版 北京 高等教育出版社 2010 10 陳于萍 周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 2 版 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2009 11 何銘新 錢可強(qiáng) 機(jī)械制圖 5 版 北京 高等教育出版社 2008 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書 Q 197216396 或 11970985 提供 21 5 致謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲 作為一個(gè)本科生的畢 業(yè)設(shè)計(jì) 由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏 難免有許多考慮不周全的地方 如果沒有指導(dǎo)老師 的督促指導(dǎo)以及朝夕相處的同學(xué)們的支持 想要完成這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是難以想象 的 在這里我首先要感謝我的指導(dǎo)老師 龔水泉老師 這次設(shè)計(jì)他給了我很大 的幫助 其次我還要感謝我的母校 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 是母校給我們提供了優(yōu)良 的學(xué)習(xí)環(huán)境 我還要感謝我的班主任 曾一凡老師 在大學(xué)時(shí)期 班主任教給 了我很多做人做事的道理 當(dāng)然 還要那些我的所有的親愛的任課老師們 你 們永遠(yuǎn)是我敬愛的老師 在此 我再說一次謝謝