機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)【紡織皮輥的套入和壓出】【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第6 頁(yè)附錄中文翻譯四輥軋機(jī)上的板形控制模擬形狀和輪廓是板材的重要指標(biāo),對(duì)于板帶軋機(jī)斑形控制是主要的技術(shù).對(duì)于板形控制的研究對(duì)于板形控制和軋制技術(shù)的發(fā)展有主要意義.在CVC軋機(jī)上,冷軋的板形控制可以被模仿在Ref1中.因?yàn)殛P(guān)于缺陷區(qū)域的形成金屬側(cè)邊的影響沒(méi)有被考慮.在CVC冷軋機(jī)上三維塑性板形控制沒(méi)有被準(zhǔn)確分析.4輥熱連軋的板形控制正在研究中.Ref2和Ref3關(guān)于缺陷區(qū)域的形成,金屬側(cè)邊流的影響也沒(méi)有被考慮.沿著厚度方向,缺陷和壓力的分布被認(rèn)為是均勻的,它們不能被用于熱軋薄板或厚板軋制.FEM適于模仿熱板連軋的過(guò)程Ref4.因?yàn)檐堓伇徽J(rèn)為是堅(jiān)硬的,在板帶三維塑性缺陷和軋輥的彈性缺陷區(qū)之間的聯(lián)系能夠被準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí).在某種意義上講,軋制過(guò)程的模擬是可以被執(zhí)行的.在這種研究中,有限元法被用于準(zhǔn)確的分析板材的三維缺陷區(qū),影響系數(shù)法被用于分析軋輥的彈性缺陷的熱缺陷.此外,在四輥CVC軋機(jī)中,這兩種方法的結(jié)合構(gòu)建了板形控制的數(shù)學(xué)模型.在四輥CVC板帶軋機(jī)上,板形控制可以被模擬. Ref5.由于沒(méi)有考慮沿厚度方向,缺陷和壓力的變化.1. 理論模型1.1三維板材塑性缺陷-有限元法有限元法的基本假設(shè):(1)軋制過(guò)程關(guān)于XOY平面是穩(wěn)定的且對(duì)稱的,因此,因下面的分析和假設(shè)只考慮對(duì)稱的XOY平面的上半部分.(2)板材在輥縫中是硬塑性的和有彈性的.在圖1.1中所展示的軋制缺陷區(qū),根據(jù)在圖1.2中的方法,被分成了曲面線型元素沿著板展方向.在圖1.1中是工作輥的半徑,L是缺陷區(qū)的長(zhǎng)度; 是板材入口厚度和出口厚度;是板材入口寬度;是寬展量.在其他位置的縱坐標(biāo).在進(jìn)口(X=0)板材元素被表示Y(i=0,1,2,n).在其他位置.縱坐標(biāo)在其他位置是不知道的.為了數(shù)字分析和假設(shè)的方便,在坐標(biāo)系x,y,z被貼在坐標(biāo)系為的平面中,入圖3所示,在缺陷區(qū)中,側(cè)面的換置功能和金屬高度換置功能被假定是:(1) 從Ref10.和Ref11.有:,是在缺陷區(qū)(X=1)的出口處的側(cè)面和高度置換功能.在坐標(biāo)系中,長(zhǎng)條元素寬度是:和沿著側(cè)面方向被示為第三少量的功能,假定沿著高度方向是二次曲線,如圖1.3所示.而且被在第0行,第1行和第2行未向替代方法解決.出口分別是側(cè)面和高度的換置和節(jié)派的衍生物.和使和第一衍生物和第二衍生物滿足,且是連續(xù)的.根據(jù)和(i=0,1,2n; j=0,1,2n).取決于重現(xiàn)方法.因此有個(gè)未知參數(shù), 和(i=0,1,2.n;j=0,1,2)在Ref10.- Ref13.中,根據(jù)連續(xù)、體積和理論的原理。前張力和后張力能被得到:分別是交叉橫截面入口橫截面;分別是面積和平面的長(zhǎng)度坐標(biāo)系;分別是平均前后張力,E是板材的柔性度;V是板材系數(shù)是長(zhǎng)度壓力系數(shù)。且能根據(jù)多項(xiàng)式作用被表達(dá)出來(lái),當(dāng)入口板材很好,。 以塑性方程中,屈服條件和連續(xù)體積原理,在缺陷區(qū)域中的三維壓力可被解決。從不同的平衡方程中,在缺陷區(qū)的進(jìn)口和出口處的壓力邊界條件和在邊界面的壓力邊界條件是:在和方向中,是普通的應(yīng)力和剪應(yīng)力,是交界面處的普通應(yīng)力;是在三個(gè)方向交界面的普通應(yīng)力的余弦。在缺陷區(qū)中,用有限元法單位軋制力能夠被計(jì)算。 1.2軋輥的彈性缺陷區(qū)-影響系數(shù)法。 在軋輥的長(zhǎng)度范圍中,輥身用和的中央縱線的單位寬度區(qū)域分為節(jié)。下載的圖表和劃分軋輥的部分在圖4和圖5中所被顯方出來(lái)。是上工作輥調(diào)節(jié)距離。時(shí)是凹形輥縫,是凸形輥縫,是單位寬度軋制力。是工作輥和支承輥之間的接觸壓力。是工作輥和支承輥的彎曲應(yīng)力;分別是左右兩側(cè)的支反力。整個(gè)坐標(biāo)系的原點(diǎn)正好在左邊壓力點(diǎn)之下,即軸線超過(guò)了左邊支持點(diǎn)。 工作輥和支承輥軸線錯(cuò)位表示為:在工作輥與支承輥間的彈性平坦度。被用一半空間輥體模型,如下: 在工作輥和支承輥之間的變形能力方程是: 工作輥計(jì)算模型是: 板材橫向分布是: 是下段輥,是工作輥和支承輥的偏移影響系數(shù),并且表示了在點(diǎn)的偏移,其由作用在點(diǎn)的單位力引起的。是工作輥和支承輥的彎曲應(yīng)力系數(shù),表示了被單位彎輥力引起的在點(diǎn)的偏移。是工作輥?zhàn)笥夷┒说妮S線錯(cuò)位。是左端壓力支承點(diǎn)和工作輥?zhàn)蠖碎g的距離。是工作輥和支承輥間的軸線偏移,分別是工作輥和支承輥間的平坦系數(shù)和平坦度。是工作輥和支承輥頭;是最初的輥頭和熱輥頭和更低的工作輥,是上下輥的硬度替換之和,并且取決于機(jī)架和其他載荷零件;是軋輥原始輥縫。 把方程(12)和方程(14)代入方程(16),就構(gòu)成了個(gè)方程組。與此同時(shí),加入里的平衡方程和工作輥的工作時(shí)間,因此方程的總數(shù)是個(gè)。在方程組中,方程(15)和方程(16)代入方程(19),然后軋制板材的厚度能夠被解出。 1.3關(guān)于四輥CVC軋機(jī)板形的模型分析和計(jì)算,對(duì)于四輥軋機(jī)形狀流的分析和計(jì)算被表示在圖6中。三維的塑性缺陷區(qū)分析被用于確定橫軸的單位寬度的壓力的分布。前張力是后張力是等。軋輥彈性缺陷區(qū)的分析用于確定在工作輥和支承輥之間的接觸應(yīng)力和有載輥縫的形狀(即出口板材厚度的橫軸分布情況)。在某種特定的情況下,出口形狀(的橫軸分布)是能夠獲得的。 基于對(duì)于4輥CVC軋機(jī)的實(shí)踐,已經(jīng)研究了板形控制。板材進(jìn)口寬度是1235。進(jìn)口寬度是39.214,出口厚度是24.477。板材進(jìn)口屈服強(qiáng)度是100。進(jìn)口板材屈服是700。前張力是186.50,后張力是0。工作輥的彎曲力1077。工作輥有一個(gè)直徑850,寬為2250的工作輥,支承輥的直徑為1500,長(zhǎng)度是2050,在工作輥兩端彎曲力間的間隙是3150。最大和最小工作輥直徑是1300。最大和最小工作輥直徑是15998。工作輥之間空間CVC工作輥的最初移動(dòng)距離是-10,CVC工作輥的移動(dòng)距是-95。2.1通過(guò)工作輥的移動(dòng)的板形控制的模擬 圖7中顯示了出口板材頭部的橫向分布和在條件為為1077下的單位寬度軋制,是-75,-25,25,75,隨著寬度的增加,極劇減少。的橫向變化更加迅速。 圖8中.顯示了在條件為為1077下的分布,是-75,-25,25,75,隨著增加的橫向差在=-75從33增加到=75時(shí)的75。對(duì)原板材這一點(diǎn)很明顯,頭部的變化越大,對(duì)的影響越大。2.2工作輥彎輥特點(diǎn)的模擬 圖9中顯示了,和間的聯(lián)系。隨著的增加,的變化很小,的橫向變化增加,但的影響比更弱。 圖10中顯示在為-95,是0,300,600和900的條件。的橫向分布。的橫向增加,尤其在邊部。2.3關(guān)于形狀和板材頭部的寬度的影響 為了研究熱軋板材的形狀和頭部的寬度影響,并消除了其他影響因素,在模擬中,是10(即),是0,在相同比例下是變化的。 圖11顯示了對(duì)于不同的;和的分布。隨著的增加,先是增加,然后減少。在=1635時(shí),(=274.355)。同時(shí)軋輥間隙分布變得更加均勻。此外隨著增加,的橫向差先是減少然后增加,向摩擦力隨著的增加,作用寬度增加,使橫向變化增加。 圖12中顯示了在不同下的分布情況,的橫向差先是減少然后的變化很小,甚至寬度和厚度不斷成比例增加,板材的壓力和缺陷沿著高度方向的變化并不明顯。3結(jié)論 (1).隨著增加,極劇減少,的橫向差增加。隨著增加,輕微減少,的橫向差別增加,尤其左邊緣,隨著增加,先是增加然后減少,同時(shí)輥更加平坦。橫向差則先減少然后增加。 (2).關(guān)于板形和頭部,的影響是很大的,它適于板形和板材頭部的預(yù)設(shè)定,關(guān)于板形和板材頭部影響的很小,他適于板材形狀和頭部的在線調(diào)整。目錄摘要30.前言41.總體設(shè)計(jì)52.傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)62.1電動(dòng)機(jī)的選擇62.1.1傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算62.1.2確定電動(dòng)機(jī)功率及其它參數(shù)72.2蝸輪、蝸桿的設(shè)計(jì)82.2.1傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算82.2.2材料選擇92.2.3參數(shù)計(jì)算92.3軸的設(shè)計(jì)112.3.1軸的材料及選擇122.3.2軸的強(qiáng)度計(jì)算132.4軸承的選擇162.5V帶及帶輪的設(shè)計(jì)172.5.1普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)172.5.2帶輪設(shè)計(jì)193.傳動(dòng)箱的箱體設(shè)計(jì)203.1箱體的結(jié)構(gòu)型式203.2鑄造箱體的結(jié)構(gòu)分析213.3箱體的結(jié)構(gòu)尺寸214.傳動(dòng)箱附件的設(shè)計(jì)214.1軸承蓋214.2軸承套杯234.3調(diào)整墊片組234.4油標(biāo)234.5排油孔螺塞235.總機(jī)體的設(shè)計(jì)236.導(dǎo)軌及間隙調(diào)整裝置設(shè)計(jì)246.1導(dǎo)軌設(shè)計(jì)246.2間隙調(diào)整裝置設(shè)計(jì)247.傳動(dòng)絲桿及橫臂設(shè)計(jì)257.1絲桿設(shè)計(jì)257.2橫臂設(shè)計(jì)258.潤(rùn)滑的選擇258.1潤(rùn)滑的作用258.2潤(rùn)滑系統(tǒng)和方法的分類(lèi)268.3潤(rùn)滑系統(tǒng)的選擇原則269.其它269.1支角269.2行程開(kāi)關(guān)的選擇2710.結(jié)論2711小結(jié)2812參考文獻(xiàn)2912附錄30摘要 對(duì)機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)進(jìn)行了研究,它的目的主要是完成整臺(tái)機(jī)器的生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,可以同時(shí)完成多個(gè)皮輥的壓入和套出。可以將皮輥機(jī)做成雙套頂頭和定位架供工人操作,它的工作原理是由電機(jī)帶動(dòng)蝸輪、蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),使絲桿升降、帶動(dòng)橫臂升降,從而使滑桿上下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)皮輥的套入、壓出。采用這個(gè)可以大大降低工作人員的勞動(dòng)負(fù)荷。皮輥機(jī)主要通過(guò)帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿蝸輪傳動(dòng)和絲桿傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。完成了傳動(dòng)箱的箱體、傳動(dòng)箱附件、絲桿及搖臂的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞油標(biāo) 軸承 蝸輪蝸桿 帶輪前言機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)設(shè)計(jì),主要是完成整臺(tái)機(jī)器的生產(chǎn)設(shè)計(jì),套皮輥機(jī)是紡織行業(yè)常用的機(jī)械,用來(lái)完成紡織皮輥的套入和壓出,是棉紡織行業(yè)的必備配套設(shè)備。所設(shè)計(jì)的套皮輥機(jī)靠傳統(tǒng)機(jī)械方式傳動(dòng)(例如蝸輪-蝸桿傳動(dòng)),為了提高生產(chǎn)效率,套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)成雙頭套皮輥機(jī),能同時(shí)完成兩個(gè)皮輥的壓入、套出。課題主要來(lái)源于鹽城金通機(jī)械廠,這是一家主要生產(chǎn)紡織機(jī)械的民營(yíng)企業(yè),企業(yè)位于鹽城電場(chǎng)路。我們需要解決的問(wèn)題就是完成整臺(tái)機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)的工程設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際工作需要對(duì)雙頭套皮輥機(jī)的要求,其主要已知條件有:采用JTSA808G型機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī),JTSA808G型雙頭套皮輥機(jī)主要由定位滑塊、上頂頭、滑桿、皮輥定位架、傳動(dòng)橫臂、絲桿、蝸輪、蝸桿、滑動(dòng)座臂、防護(hù)罩、絲桿螺母、機(jī)架等組成。JTSA808G型雙頭套皮輥機(jī)為立式,機(jī)械蝸輪、蝸桿傳動(dòng),其操作簡(jiǎn)便,能適應(yīng)棉紡廠的精梳機(jī)、粗紗和細(xì)紗機(jī)、并條機(jī)、條卷機(jī)等紡織設(shè)備使用的各種規(guī)格丁氰皮輥的套入和壓出。該型號(hào)雙頭套皮輥機(jī)有雙套頂頭和定位架供工人操作,由電機(jī)帶動(dòng)蝸輪、蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),使絲桿升降、帶動(dòng)橫臂升降,從而使滑桿上下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)皮輥的套入、壓出。能滿足以下操作使用要求:a) 按要求接通380V電源b) 蝸輪箱要加入1kg機(jī)械油及傳動(dòng)部件潤(rùn)滑c) 根據(jù)使用的皮輥規(guī)格的大小,調(diào)節(jié)行程開(kāi)關(guān),確定所需位置d) 啟動(dòng)電機(jī),使機(jī)器進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)e) 必須保持兩側(cè)軌道及兩滑桿清潔f) 每班操作前須對(duì)軌道和滑桿加油潤(rùn)滑g) 對(duì)蝸輪箱及轉(zhuǎn)動(dòng)部和軸承須6個(gè)月清洗換油一次JTSA808G型雙頭套皮輥機(jī)主要技術(shù)參數(shù)要求有:1、套壓皮輥鐵芯直徑為1835毫米,2、套壓皮輥長(zhǎng)度為320毫米,3、工作行程為320毫米,4、最大極限行程為60毫米,5、電動(dòng)機(jī)1.5Kw、1400rad/min。其次,JTSA808G型雙頭套皮輥機(jī)主要尺寸為:長(zhǎng),500毫米;寬,400毫米;高,1600毫米;重量,300kg。1. 總體設(shè)計(jì)目前在國(guó)內(nèi)外JTSA808G型機(jī)械雙頭套皮輥機(jī)主要為立式,采用機(jī)械蝸輪蝸桿傳動(dòng),其操作簡(jiǎn)便,能適應(yīng)棉紡廠的精梳機(jī)、粗紗和細(xì)紗機(jī)、并條機(jī)、條卷機(jī)等紡織設(shè)備使用的各種規(guī)格丁氰皮輥的套入和壓出。目前國(guó)內(nèi)外主要采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)的原因是:1、其傳動(dòng)比比其他形式傳動(dòng)大,傳遞動(dòng)力大,一般傳動(dòng)比在8到100之間;2、蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng),為多齒嚙合,故傳動(dòng)平穩(wěn),振動(dòng)小,噪音低;3、蝸桿在導(dǎo)程角小于當(dāng)量摩擦角時(shí),可實(shí)現(xiàn)反向自鎖,即具有自鎖性。套皮輥機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,目前國(guó)內(nèi)外的套皮輥機(jī)主要不同的地方有傳動(dòng)方式不同、傳遞導(dǎo)軌不同等。在傳動(dòng)方式上主要有機(jī)械式和液壓式兩種。液壓式套皮輥機(jī)采用液壓泵、閥實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng),其主要特點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳遞功率大,結(jié)構(gòu)小、有利于節(jié)省材料,傳動(dòng)控制靈敏度高等。機(jī)械式套皮輥機(jī)除了有蝸輪蝸桿傳動(dòng)外還有絲桿傳動(dòng),絲桿傳動(dòng)一般大都采用螺紋絲桿,其也是螺旋傳動(dòng),在利用絲桿傳動(dòng)同時(shí),大都采用調(diào)整絲桿間隙的措施。在傳動(dòng)導(dǎo)軌上,一般都采用熱扎等邊角鋼來(lái)作為導(dǎo)軌,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且能夠滿足傳動(dòng)要求,其它導(dǎo)軌還有:1、矩形導(dǎo)軌,其承載能力大,導(dǎo)軌垂直和水平方向誤差相互沒(méi)有影響,制造與維修方便,但側(cè)面存在誤差,影響導(dǎo)向精度,適應(yīng)于載荷較大、導(dǎo)向精度要求不太高的場(chǎng)合;2、三角形導(dǎo)軌,支承件導(dǎo)軌為凸形時(shí),稱為山形導(dǎo)軌,反之稱為V形導(dǎo)軌,這種導(dǎo)軌在磨損后 ,在正向載荷的作用下,能自行補(bǔ)償磨損量,不產(chǎn)生間隙,導(dǎo)向精度較好,但垂直與水平方向的誤差相互影響,制造與維修困難;3、燕尾形導(dǎo)軌,其高度尺寸較小,結(jié)果緊湊,能承受顛覆力矩,便于調(diào)整間。目前國(guó)內(nèi)外套皮輥機(jī)上的導(dǎo)軌所用的形式主要就是以上幾種形式。同時(shí)也要采用調(diào)整導(dǎo)軌間隙的裝置,在調(diào)整間隙的裝置上,目前國(guó)內(nèi)外主要有:1、壓板,壓板用螺釘緊固在運(yùn)動(dòng)部件上,可用刮研、墊片或平鑲條來(lái)調(diào)整間隙;2、鑲條,鑲條有平鑲、楔形鑲條和壓板鑲條等。目前,大多數(shù)機(jī)械式皮輥機(jī)在傳動(dòng)上都設(shè)計(jì)有傳動(dòng)箱,傳動(dòng)箱是簡(jiǎn)化了的傳動(dòng)減速器,傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)都要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,滿足傳動(dòng)要求,節(jié)約成本等。目前除了JTSA808G型雙頭套皮輥機(jī)外,廣泛使用的還有SA812型號(hào),其適用各種粗、細(xì)紗皮輥,并條皮輥套丁氰后的滾壓,使丁氰包管包覆皮輥殼表面接觸良好,應(yīng)力均勻。主要技術(shù)參數(shù):壓輥幅度:430mm,壓輥直徑:75mm,壓輥轉(zhuǎn)速:178轉(zhuǎn)/分,傳動(dòng)方式:單獨(dú)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)型號(hào):Y90S-4,功率:1.1KW,轉(zhuǎn)速:1400轉(zhuǎn)/??傮w方案設(shè)計(jì),主要完成機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)的設(shè)計(jì)所采用的傳動(dòng)形式,本課題主要采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)箱;完成本課題的設(shè)計(jì)的實(shí)際使用情況、結(jié)構(gòu)合理性、加工可行性,成本材料節(jié)約性等論證。論證采用JTSA808G型機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī),JTSA808G型雙頭套皮輥機(jī)主要由定位滑塊、上頂頭、滑桿、皮輥定位架、傳動(dòng)橫臂、絲桿、蝸輪、蝸桿、滑動(dòng)座臂、防護(hù)罩、絲桿螺母、機(jī)架等組成。JTSA808G型雙頭套皮輥機(jī)為立式,機(jī)械蝸輪、蝸桿傳動(dòng),其操作簡(jiǎn)便,能適應(yīng)棉紡廠的精梳機(jī)、粗紗和細(xì)紗機(jī)、并條機(jī)、條卷機(jī)等紡織設(shè)備使用的各種規(guī)格丁氰皮輥的套入和壓出。該型號(hào)雙頭套皮輥機(jī)有雙套頂頭和定位架供工人操作,由電機(jī)帶動(dòng)蝸輪、蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),使絲桿升降、帶動(dòng)橫臂升降,從而使滑桿上下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)皮輥的套入、壓出。論證得總體以及外型美觀等設(shè)計(jì)要求來(lái)設(shè)計(jì)。其次設(shè)計(jì)有所創(chuàng)新,在傳統(tǒng)機(jī)器上作了改進(jìn),預(yù)計(jì)本設(shè)計(jì)產(chǎn)品能收到良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)。2. 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)線路主要是根據(jù)皮輥的技術(shù)參數(shù),皮輥的壓入、套出參數(shù)(如壓力、運(yùn)動(dòng)速度,功率等)來(lái)確定選擇電機(jī),進(jìn)而選擇傳動(dòng)形式(如蝸輪蝸桿傳動(dòng)),計(jì)算傳動(dòng)件參數(shù),設(shè)計(jì)傳動(dòng)箱體。同時(shí)在設(shè)計(jì)傳動(dòng)箱體是考慮整臺(tái)輥機(jī)的體積大小,使傳動(dòng)箱的大小與整機(jī)體的大小協(xié)調(diào)一致。傳動(dòng)箱設(shè)計(jì)完成后根據(jù)實(shí)際要求設(shè)計(jì)整機(jī)體。在設(shè)計(jì)整機(jī)體時(shí)主要考慮機(jī)體采用何種結(jié)構(gòu),(如鑄體式、角鋼式、焊接式等),其次考慮采用導(dǎo)軌的形式以及傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu),在考慮機(jī)體設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮導(dǎo)軌、傳動(dòng)件、運(yùn)動(dòng)件等部件的固定等。完成總體機(jī)體的設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌、傳動(dòng)件、運(yùn)動(dòng)件的設(shè)計(jì)固定后,考慮各部件的密封要求及密封措施,考慮導(dǎo)軌、傳動(dòng)件、運(yùn)動(dòng)件的 間隙調(diào)整等問(wèn)題。再次,考慮電機(jī)的固定與距離調(diào)整問(wèn)題,設(shè)計(jì)電機(jī)固定板、滑動(dòng)導(dǎo)軌以及旋轉(zhuǎn)件等。接下來(lái)考慮電路板、電氣線路的設(shè)計(jì)。最后作總體設(shè)計(jì)、修改,主要使機(jī)體結(jié)構(gòu)合理,造型美觀。2.1 電動(dòng)機(jī)選擇原動(dòng)機(jī)是許多機(jī)器中運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的來(lái)源,其種類(lèi)很多,有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、液壓機(jī)等。電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)便、維護(hù)容易,一般生產(chǎn)機(jī)械上大多數(shù)均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)也采用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)力。我國(guó)已制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的Y系列是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī),適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。所以本設(shè)計(jì)采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2.1.1 傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算根據(jù)總體設(shè)計(jì)和傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)可知,要確定電動(dòng)機(jī)功率需要首先確定工作總阻力。在本設(shè)計(jì)中工作阻力主要來(lái)源于皮輥對(duì)鐵芯的摩擦阻力。根據(jù)皮輥主要材料橡膠的性能以及幾何尺寸可以初步估計(jì)橡膠皮輥對(duì)鐵芯的彈性應(yīng)力為F=959.825N,由此可以知道橡膠皮輥對(duì)鐵芯的等效摩擦力(公式)為:FW=Fu其中:u為橡膠材料對(duì)鑄鐵芯的摩擦系數(shù),由資料可知u=0.8(此處為無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài))。因此: 根據(jù)資料可知,傳動(dòng)桿的工作功率為: 式中:為工作裝置傳動(dòng)速度,初估;為工作裝置的傳動(dòng)效率,根據(jù)已知條件可知。因此: 根據(jù)傳動(dòng)順序可知絲桿的傳動(dòng)功率為:式中:分母為絲桿副傳動(dòng)效率,查資料可知其值為0.95因此: 根據(jù)傳動(dòng)順序可知軸的傳動(dòng)功率為:式中:為軸承傳動(dòng)效率,由資料可得;為聯(lián)軸器傳動(dòng)效率,由資料可知。因此: 根據(jù)傳動(dòng)順序可知蝸桿的傳動(dòng)功率為:式中:分別為蝸輪、蝸桿傳動(dòng)效率和軸承傳動(dòng)效率,由資料可知其值分別為0.8、0.995。因此: 根據(jù)傳動(dòng)順序可知電機(jī)的傳動(dòng)功率為:式中:為帶輪傳動(dòng)效率。因此: 對(duì)于傳動(dòng)速度,設(shè)計(jì)各級(jí)傳動(dòng)比為:絲桿傳動(dòng)比,蝸輪、蝸桿傳動(dòng)比,帶輪傳動(dòng)比,由此可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速: 因此: 2.1.2 確定電動(dòng)機(jī)功率及其它參數(shù)電動(dòng)機(jī)的容量(功率)選的合適與否,對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí),電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作,或使電動(dòng)機(jī)因?yàn)殚L(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞;容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高,能量不能充分利用,且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行,其效率和功率因數(shù)都較低,造成浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)的容量主要由電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況決定,而發(fā)熱又與其工作情況有關(guān)。電動(dòng)機(jī)的工作情況一般可分為兩類(lèi):(1)用于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或很少變化的、在常溫下工作的電動(dòng)機(jī);(2)用于變載荷下長(zhǎng)期用行的電動(dòng)機(jī)、短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)和重復(fù)短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際工程條件來(lái)看,應(yīng)該根據(jù)第一種情況來(lái)確定電動(dòng)機(jī)。選擇這類(lèi)電動(dòng)機(jī)的容量,只需要使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過(guò)其額定值,電動(dòng)機(jī)便不會(huì)過(guò)熱。電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm等于或稍大于電機(jī)輸出功率Po,即 PmPo。從手冊(cè)中選擇相應(yīng)的電機(jī)型號(hào),而不必再作發(fā)熱計(jì)算。通常按照 Pm=(1-1.3)Po 選擇,電機(jī)功率裕度大小應(yīng)視工作裝置可能的過(guò)載情況而定。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的條件,可選擇型號(hào)為Y90L-4的電機(jī),其基本參數(shù)如下:額定功率 Pm=1.5 Kw額定轉(zhuǎn)速 Nm=1400 r/min額定電壓 V=380 V額定電流 A=3.7 A其次電動(dòng)機(jī)的外形尺寸、電動(dòng)機(jī)中心高、軸伸尺寸、鍵聯(lián)接尺寸等也均可在手冊(cè)中查得。2.2 蝸輪、蝸桿設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際工程要求,傳動(dòng)箱采用蝸輪、蝸桿傳動(dòng),其主要優(yōu)點(diǎn)有:a) 其傳動(dòng)比比其他形式傳動(dòng)大,傳遞動(dòng)力是,一般傳動(dòng)比在8到100之間;b) 蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng),為多齒嚙合,故傳動(dòng)平穩(wěn),振動(dòng)小,噪音低;c) 蝸桿在導(dǎo)程角小于當(dāng)量摩擦角時(shí),可實(shí)現(xiàn)反向自鎖,即具有自鎖性。蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)基本相同,主要有齒輪的點(diǎn)蝕、彎曲折斷、磨損及膠合失效等。由于該傳動(dòng)嚙合齒面間的相對(duì)滑動(dòng)速度大,效率底,發(fā)熱量大,故更易發(fā)生磨損和膠合失效。而蝸輪無(wú)論在材料的強(qiáng)度或結(jié)構(gòu)方面均較蝸桿弱,所以失效多發(fā)生在蝸輪輪齒上,設(shè)計(jì)時(shí)一般只需對(duì)蝸輪進(jìn)行承載能力計(jì)算。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要為:開(kāi)式蝸桿傳動(dòng)以保證蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì);閉式蝸桿傳動(dòng)以保證蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度;此外因閉式蝸桿傳動(dòng)散熱較困難,故需進(jìn)行熱平衡計(jì)算。2.2.1 傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為:Po=Pm/ Kw式中:Pw 為工作裝置所需功率; Po為Pm/(1-1.3); 為由電動(dòng)機(jī)至工作裝置的傳動(dòng)裝置的總效率,其可按下式計(jì)算:=1*2*3n式中:1、2、3、n分別為傳動(dòng)裝置中每一級(jí)傳動(dòng)副(蝸輪、蝸桿等)、每對(duì)軸承或每個(gè)聯(lián)軸器的效率,其值可查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。計(jì)算傳動(dòng)裝置總效率時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1) 所取傳動(dòng)裝副的效率是否已經(jīng)包括其軸承效率,如包括則不再計(jì)如軸承效率;2) 軸承效率通常指一對(duì)軸承而言;3) 同類(lèi)型的幾對(duì)傳動(dòng)副、軸承或聯(lián)軸器,要分別計(jì)如各自的效率;4) 蝸桿傳動(dòng)效率與蝸桿頭數(shù)及材料有關(guān),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)初選頭數(shù),估計(jì)效率,待設(shè)計(jì)出蝸桿傳動(dòng)后在確定效率,并且修正前面的設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù);5) 資料推薦的效率值一般有一個(gè)范圍。如工作條件差、加工精度低、維護(hù)不良時(shí),則應(yīng)取低值,反之則取高值。由上面可得: Po=Pm/(1-1.3)=1.5/1.2=1.25 Kw工作裝置所需傳動(dòng)功率Pw=Po*,在設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置中采用 V帶聯(lián)接電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)蝸桿,可以查設(shè)計(jì)手冊(cè)得: =0.96因此蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)功率為: Po=1.25x0.96=1.2 Kw查設(shè)計(jì)手冊(cè),所采用的單級(jí)普通V帶傳動(dòng)比為: i=2所以蝸桿的轉(zhuǎn)速為: n1=Nm/i =1400/2=700 r/min選擇蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)比為 : i1=20因此蝸輪轉(zhuǎn)速為: n2=n1/i1=700/20=35 r/min2.2.2 材料選擇根據(jù)蝸桿傳動(dòng)的失效形式可知,制造蝸桿副的組合材料首先應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,更重要的還應(yīng)具有良好的跑合性、減摩性和耐磨性。由機(jī)器的實(shí)際工作條件可知:蝸桿傳動(dòng)功率不大、速度中等,根據(jù)手冊(cè),可選45號(hào)鋼作為材料,并且整體調(diào)質(zhì)??紤]到使效率高些、耐磨性好些,故蝸桿螺旋面要求表面淬火,齒面硬度45HRC-50HRC。對(duì)于蝸輪,初估其滑動(dòng)速度 Vs=4.0 m/s,選定蝸輪齒圈材料為 ZcuSn10Pb1,金屬型鑄造,滾銑后加載跑合。2.2.3 參數(shù)計(jì)算1)按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.選擇Z1、Z2根據(jù)傳動(dòng)比, 查手冊(cè)并計(jì)算得: Z1=2Z2=i1*Z1=2x20=402.計(jì)算蝸桿轉(zhuǎn)距T2初估蝸桿、蝸輪傳動(dòng)效率 1=0.82由 T2=T1*i1*1 得 T2=9.55x(1.2/700)x20x0.82 N.mm=268500 N.mm3.確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1因載荷平穩(wěn),取載荷因數(shù)K=1.1,估計(jì)vs12m/s。根據(jù)表查得=200MPaa,由表初取導(dǎo)程r=12,按式可得md1KT2cosr(480/z2H)=1.12.6810cos12(480/400) =1575查表得,模數(shù)m=5,d=632).計(jì)算傳動(dòng)效率1. 嚙合效率2. 傳動(dòng)效率軸承效率,因此在查時(shí)已經(jīng)計(jì)入軸承磨損損耗;攪油效率3. 檢驗(yàn)所以原選參數(shù)足夠3)確定傳動(dòng)的主要參數(shù)1. 中心距2. 蝸桿尺寸分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 導(dǎo)程角 (右旋)軸向齒距 輪齒部分長(zhǎng)度 取 3. 蝸輪尺寸分度圓直徑 齒頂院直徑 齒根圓直徑 外圓直徑 蝸輪輪齒寬 螺旋角 咽喉母圓半徑 4)熱平衡計(jì)算1.傳動(dòng)效率 2.估算散熱面積 3.油的工作溫度 t2120 因?yàn)?20, 所以符合要求。 8)確定帶的根數(shù)Z 為了保證帶傳動(dòng)不打滑,并具有一定的疲勞強(qiáng)度,必須保證每根V帶所傳遞的功率不超過(guò)它所傳遞的額定功率,有 Z=Pc/P1 Z=2 9)確定單根V帶的初拉力F0 F0=500(2.5/Ka)-1(Pc/Zv)+qv =500(2.5/0.93)-1(4.4/(27.54)+0.17.54 =184N10)計(jì)算帶對(duì)軸的壓力Fq2.5.2 帶輪設(shè)計(jì)對(duì)帶輪的主要要求是重量輕、加工工藝性好、質(zhì)量分布均勻、與普通V帶接觸的槽面應(yīng)光潔,以減輕帶的磨損。對(duì)于鑄造和焊接帶輪、內(nèi)應(yīng)力要小。帶輪由輪緣、輪幅和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣,裝在軸上的筒形部分稱為輪轂,中間部分稱為輪幅。帶輪結(jié)構(gòu)形式按直徑大小常用的有S型實(shí)心帶輪(用于尺寸較小的帶輪)、P型腹板帶輪(用于中小尺寸的帶輪)、H型孔板帶輪(用于尺寸較大的帶輪)及E型橢圓輪幅帶輪(用于大尺寸的帶輪)。由于普通V帶兩側(cè)面間的夾角是40,為了適應(yīng)V帶在帶輪上彎曲時(shí)截面變形,楔角減小,故規(guī)定普通V帶輪槽角f為32、34、36、38(按帶的型號(hào)及帶輪直徑確定)。表5-1 普通V帶輪的輪槽尺寸(摘自GB/T13575.1-92)項(xiàng)目符號(hào)槽型YZABCDE基準(zhǔn)寬度bp5.38.511.014.019.027.032.0基準(zhǔn)線上槽深hamin1.62.02.753.54.88.19.6基準(zhǔn)線下槽深hfmin4.77.08.710.814.319.923.4槽間距e80.3120.3150.3190.425.50.5370.644.50.7第一槽對(duì)稱面至端面的距離f7181最小輪緣厚dmin55.567.5101215帶輪寬BB=(z-1)e+2f z輪槽數(shù)外徑da輪槽角f32相應(yīng)的基準(zhǔn)直徑d60-34-80118190315-36-47560038-80118190315475600極限偏差30本設(shè)計(jì)帶輪材料為鑄鐵HT150,采用實(shí)心式。大帶輪和小帶輪結(jié)構(gòu)尺寸分別如下:圖5-1 大帶輪尺寸圖 圖5-2 小帶輪尺寸圖3 傳動(dòng)箱箱體設(shè)計(jì)3.1 箱體的結(jié)構(gòu)型式3.1.1鑄造式箱體和焊接式箱體箱體一般用灰鑄鐵HT150或HT200制造。對(duì)重型減速器,為提高其承受振動(dòng)和沖擊的能力,也可以用球墨鑄鐵QT500-7或鑄鋼ZG270-500、ZG310-570制造。鑄造箱體適宜成批生產(chǎn),其剛性好,易獲得合理和復(fù)雜的外型,易于切削(特別是灰鑄鐵制造的箱體),但是較重。在單件生產(chǎn)中,特別是大型傳動(dòng)箱,為了減輕重量或縮短生產(chǎn)周期,箱體也可以用 Q215或Q235鋼板焊接制造,其軸承部分可用圓鋼、鍛鋼或鑄鋼制造。焊接箱體的臂后可以比鑄造箱體減薄20-30%,但焊接時(shí)易產(chǎn)生熱變形,要求較高的焊接技術(shù)及焊接后的退火處理。3.1.2部分式箱體和整體式箱體部分式箱體具有結(jié)合面,除為了用利于多級(jí)齒輪傳動(dòng)的等油面浸油潤(rùn)滑作成剖分面傾斜式外,一般均為水平式,且結(jié)合面多數(shù)通過(guò)各軸的中心線。一般小型蝸桿傳動(dòng)箱為整體式,蝸輪軸承支承在與整體箱體配合的兩個(gè)大端蓋中。這種箱體尺寸緊湊,鋼度大,重量較輕,易于保證軸承與座孔的配合要求,但是裝拆和調(diào)整不方便。3.2.3平壁式箱體和凸壁式箱體根據(jù)上面所述的箱體類(lèi)型,從實(shí)際工程需要來(lái)看,本設(shè)計(jì)采用鑄造式箱體。3.2 鑄造箱體的結(jié)構(gòu)分析箱體是支承和固定傳動(dòng)零件及保證傳動(dòng)件嚙合精度的重要機(jī)件,其重量約占整體底50%,對(duì)傳動(dòng)箱的性能、尺寸、重量和成本均有很大的影響。箱體的具體結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)件、軸系和軸承部件以及潤(rùn)滑密封等密切相關(guān),同時(shí)還應(yīng)綜合考慮使用要求、強(qiáng)度、剛度及鑄造、機(jī)械加工和裝拆工藝等多方面因數(shù)。箱體上的任何一處加工表面與非加工表面必須嚴(yán)格分開(kāi),不要使它們處于同一表面上,其凸出或凹入則根據(jù)加工方法而定。例如箱體表面在螺釘式軸承蓋處、檢查孔處,采取突出加工面,凸出高度一般為5-8mm;上下箱與連接螺栓的頭部及螺母的接觸表面一般都采用沉頭座結(jié)構(gòu)。3.3 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸由于箱體的結(jié)構(gòu)和受力情況比較復(fù)雜,目前尚無(wú)成熟的計(jì)算設(shè)計(jì)方法,本設(shè)計(jì)中傳動(dòng)箱體的厚度采用8mm,同時(shí)加8mm厚度的肋板加強(qiáng)剛度。4 傳動(dòng)箱附件的設(shè)計(jì)4.1 軸承蓋軸承蓋的結(jié)構(gòu)型式可分為螺釘聯(lián)接式和嵌入式兩類(lèi)。每一類(lèi)又有透蓋和悶蓋之分。其材料一般為鑄鐵(HT150)或鋼(Q235、Q215)。螺釘聯(lián)接式軸承蓋的結(jié)構(gòu)尺寸如下,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:尺寸m由結(jié)構(gòu)確定,當(dāng)m較大時(shí),為減縮配合和加工表面,應(yīng)在端面鑄出一段較小直徑,但必須保留足夠的配合長(zhǎng)度 e1,以免擰緊螺釘時(shí)軸承蓋歪,各尺寸如7-1圖。圖7-1 軸承蓋尺寸圖各尺寸聯(lián)系如下:d3為軸承蓋聯(lián)接螺釘直徑D為軸承外徑b1、d2由密封尺寸確定,b=(5-10)mm,h=(0.8-1)b傳動(dòng)箱的軸承蓋有4個(gè),包括2個(gè)悶蓋,2個(gè)透蓋,其各自尺寸結(jié)構(gòu)如下: 圖7-2 小悶蓋 圖7-3 小透蓋圖7-4 大悶蓋 圖7-5 大透蓋4.2 軸承套杯套杯主要用作固定軸承的軸向位置,同一軸線上兩端軸承外徑不相等時(shí)使座孔可一次鏜出,調(diào)整支承的軸向位置。有時(shí)為避免因軸承座孔的鑄造或機(jī)械加工缺陷而造成整個(gè)箱體的報(bào)廢,也可使用套杯。套杯的結(jié)構(gòu)及尺寸可根據(jù)軸承部件的要求自行設(shè)計(jì)。4.3 調(diào)整墊片組調(diào)整墊片組的作用是調(diào)整軸承游隙及支承的軸向位置。墊片組由若干中厚度的墊片根據(jù)調(diào)整需要的厚度疊合而成,其材料為沖壓銅片或08F鋼拋光。4.4 油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)指示箱內(nèi)油面高度,種類(lèi)很多,主要有桿式油標(biāo)、旋塞式油標(biāo)、管狀油標(biāo)等,在這里選擇壓配式圓形油標(biāo)(GB1160.1-89)。4.5 排油孔螺塞為了換油及清洗箱體是排出有污,在箱體低部設(shè)有排油孔,平時(shí)排油孔用螺栓及封油墊封住。排油孔螺栓材料一般用Q235,封油墊材料可用防油橡膠、工業(yè)用革或石棉膠紙,排油孔螺栓的直徑可按箱座壁厚的2-3倍選取。5 總機(jī)體設(shè)計(jì)機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)一般機(jī)體比較大,根據(jù)實(shí)際工程需要,本設(shè)計(jì)的機(jī)體主要采用焊接式。機(jī)體主要分為下機(jī)體和上機(jī)架結(jié)構(gòu),下機(jī)體采用焊接式,材料為Q235,其兩側(cè)和底版采用整體焊接,前后采用鐵皮包封。上機(jī)架采用側(cè)壁式,兩側(cè)材料為HT200結(jié)構(gòu),主要幾何尺寸見(jiàn)下圖:圖8-1 下機(jī)體尺寸圖 圖8-2 上機(jī)架尺寸圖在設(shè)計(jì)機(jī)體時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.下機(jī)體焊接成后,應(yīng)清理并進(jìn)行時(shí)效處理;2.上機(jī)體和下機(jī)體采用配合聯(lián)結(jié)后,邊緣應(yīng)留有3mm;3.工作臺(tái)面板焊接在下機(jī)體上;4.機(jī)械加工偏差尺寸處精度為1T/2。6 導(dǎo)軌及間隙調(diào)整裝置設(shè)計(jì)6.1導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌的功用是向?qū)Ш统休d。設(shè)計(jì)時(shí)主要按照保證導(dǎo)向精度、耐磨性、低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好等基本要求來(lái)設(shè)計(jì)。導(dǎo)軌的材料主要有灰鑄鐵(HT150)、鋼、有色金屬、塑料等。導(dǎo)軌的主要類(lèi)型有:1.矩形導(dǎo)軌,其承載能力大,導(dǎo)軌垂直和水平方向誤差相互沒(méi)有影響,制造與維修方便,但側(cè)面存在誤差,影響導(dǎo)向精度,適應(yīng)于載荷較大、導(dǎo)向精度要求不太高的場(chǎng)合;2.三角形導(dǎo)軌,支承件導(dǎo)軌為凸形時(shí),稱為山形導(dǎo)軌,反之稱為V形導(dǎo)軌,這種導(dǎo)軌在磨損后 ,在正向載荷的作用下,能自行補(bǔ)償磨損量,不產(chǎn)生間隙,導(dǎo)向精度較好,但垂直與水平方向的誤差相互影響,制造與維修困難;3.燕尾形導(dǎo)軌,其高度尺寸較小,結(jié)果緊湊,能承受顛覆力矩,便于調(diào)整間。目前國(guó)內(nèi)外套皮輥機(jī)上的導(dǎo)軌所用的形式主要就是以上幾種形式。參考以上幾種導(dǎo)軌,根據(jù)實(shí)際要求,本設(shè)計(jì)主要采用熱扎等邊角鋼(GB9787-88)來(lái)作為導(dǎo)軌,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且能夠滿足傳動(dòng)要求。主要尺寸見(jiàn)下圖 圖9-1 導(dǎo)軌尺寸圖6.2 間隙調(diào)整裝置設(shè)計(jì)導(dǎo)軌結(jié)合面之間都存在間隙。在調(diào)整間隙的裝置上有:1.壓板,壓板用螺釘緊固在運(yùn)動(dòng)部件上,可用刮研、墊片或平鑲條來(lái)調(diào)整間隙;2、鑲條,鑲條有平鑲、楔形鑲條和壓板鑲條等。7 傳動(dòng)絲桿及橫臂設(shè)計(jì)傳動(dòng)絲桿主要采用螺旋傳動(dòng)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和力或調(diào)整零件的相對(duì)位置。按照螺紋副的摩擦性質(zhì)不同,螺旋傳動(dòng)可分為滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)螺旋和靜壓螺旋。滑動(dòng)螺旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便、易于自鎖。本設(shè)計(jì)采用華東螺旋傳動(dòng)。7.1 絲桿設(shè)計(jì)絲桿采用滑動(dòng)螺旋傳動(dòng),其主要由螺桿、螺母及必要的支承件所組成。螺紋牙采用梯形,螺母采用整體式(在橫臂中設(shè)計(jì))。螺桿(絲桿)應(yīng)該具有高的強(qiáng)度和良好的加工性,這里采用45鋼且熱處理后齒面硬度HRC=45-50。主要參數(shù)計(jì)算如下:牙高 導(dǎo)程 螺旋升角 公稱直徑 d=60mm螺距 P=14mm中徑 D=53mm大徑 D1=62mm小徑 D2=447.2 橫臂設(shè)計(jì)橫臂除了要傳遞動(dòng)力外還要,實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)軌上滑動(dòng),根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)如下圖,材料為HT200。 圖10-1 橫臂尺寸圖8 潤(rùn)滑選擇8.1.潤(rùn)滑的作用潤(rùn)滑的目的是在機(jī)械設(shè)備摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間加入潤(rùn)滑劑以降低摩擦阻力和能源消耗,減少表面磨損,延長(zhǎng)使用壽命,保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。潤(rùn)滑的作用如下: 1)降低摩擦 2)減少磨損 3)冷卻,防止膠合 4)防止腐蝕此外,潤(rùn)滑劑在某些場(chǎng)合可以起阻尼、減振或緩沖作用。潤(rùn)滑劑的流動(dòng),可將摩擦表面上污染物、磨屑等沖洗帶走,起清潔作用。有些場(chǎng)合,潤(rùn)滑劑還可起到密封作用,減少冷凝水、灰塵及其他雜質(zhì)的侵入。8.2 潤(rùn)滑系統(tǒng)和方法的分類(lèi) 目前機(jī)械設(shè)備使用的潤(rùn)滑系統(tǒng)和方法的類(lèi)型很多,通??砂礉?rùn)滑劑的使用方式和利情況為分散潤(rùn)滑系統(tǒng)和集中潤(rùn)滑系統(tǒng)兩大類(lèi);同時(shí)這兩類(lèi)潤(rùn)滑系統(tǒng)又可分為全損耗性和循環(huán)潤(rùn)滑兩類(lèi)。 除以上分類(lèi)而外,還可根據(jù)所供給的潤(rùn)滑劑類(lèi)型,將潤(rùn)滑方法分為潤(rùn)滑油潤(rùn)滑(或稱稀油潤(rùn)滑)、潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑(或稱干油潤(rùn)滑)以及固體潤(rùn)滑、氣體潤(rùn)滑等。8.3 潤(rùn)滑系統(tǒng)的選擇原則 在設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí),應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備各部分的潤(rùn)滑要求作全面的分析,確定所使用潤(rùn)滑劑的品種,盡量減少潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑裝置的類(lèi)別在保證主要總值件的良好潤(rùn)滑條件下,綜合考慮其他潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑,要保證潤(rùn)滑質(zhì)量 應(yīng)使?jié)櫥到y(tǒng)既滿足設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)潤(rùn)滑的需要,又應(yīng)與設(shè)備的工況條件和使用環(huán)境相適應(yīng),以免產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)哪Σ?、溫度、噪聲及過(guò)早的失效。 應(yīng)使?jié)櫥到y(tǒng)供送的油保持清潔,防止外界塵屑等的侵入造成污染、損傷摩擦表面,提高使用中的可靠性。 復(fù)雜潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要元件如泵、分配閥、過(guò)濾器等應(yīng)適當(dāng)?shù)亟M合在一起并盡可能標(biāo)準(zhǔn)化,便于接近進(jìn)行維護(hù)、清洗,降低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)與維修、保養(yǎng)費(fèi)用,防止發(fā)生人身、設(shè)備安全事故。 在選擇潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí),要注意該系統(tǒng)自動(dòng)化程度和可靠性,注意裝設(shè)指示、報(bào)警和工況監(jiān)控裝置,預(yù)測(cè)和防止早期潤(rùn)滑故障,以提高設(shè)備開(kāi)動(dòng)率和使用壽命。9 其它9.1 支角支角采用角鋼結(jié)構(gòu),焊接在機(jī)體上。作為支承件,角鋼可以保證強(qiáng)度、鋼度。其基本結(jié)構(gòu)尺寸如圖:圖12-1 支角尺寸圖9.2 行程開(kāi)關(guān)選擇本設(shè)計(jì)采用LX系列行程開(kāi)關(guān),本系列開(kāi)關(guān)適用于50赫茲,電壓至380伏直流電壓至220伏的控制電路上,作控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程和變換其運(yùn)動(dòng)方向或速度之用。參數(shù)表12-1型號(hào)動(dòng)作力動(dòng)作行程極限行程X21.589X2-N1.578參數(shù)表12-2額定電流2A額定電壓380V常開(kāi)觸頭數(shù)2對(duì)常閉觸頭數(shù)2對(duì)海拔高度1000m環(huán)境溫度-30+40c相對(duì)濕度85%機(jī)械壽命10010 次電氣壽命3010次耐電壓2000v觸頭換接時(shí)間20ms應(yīng)用范圍行程控制和限位符合標(biāo)準(zhǔn)GB14048.5-93、JB5553-9110 結(jié)論整個(gè)設(shè)計(jì)已告一個(gè)段落,機(jī)器的整體設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,包括對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),機(jī)身的設(shè)計(jì),以及其他部件的設(shè)計(jì)和選用。機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)的傳動(dòng)方式主要采用傳動(dòng)箱傳動(dòng)。經(jīng)驗(yàn)算后各類(lèi)零部件的選用適合機(jī)械系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路。機(jī)身的設(shè)計(jì)也符合各個(gè)部件安裝需求。皮輥的裝夾裝置也滿足套壓皮輥的需求。所以機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)是適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的需求的。由于本人的能力有限,所學(xué)知識(shí)掌握還不夠深。機(jī)械式雙頭套皮輥機(jī)的設(shè)計(jì)還存在好多的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤,有些地方還不合理,需在以后不斷改進(jìn)。參考文獻(xiàn)1 陳秀寧. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 第1版. 浙江:浙江大學(xué)出版社,2001.10.2 徐錦康機(jī)械設(shè)計(jì).第2版. 北京:機(jī)
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