JZQ500卧式单筒拉丝机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 湖 南 科 技 大 学 毕 业 设 计（ 论 文 ） 题目 式单筒拉丝机 作者 学院 专业 学号 指导教师 二 15 年 4 月 8 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 湖 南 科 技 大 学 毕业设计（论文）任务书 机电工程 院 机械设计制造及其自动化 系（教研室） 系（教研室）主任 : （签名） 2015 年 1月 15 日 学生姓名 : 张显斌 学号 : 1103010107 专业 : 机械设计制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 式单筒拉丝机设计 2 学生设计（论文）时间：自 2015 年 3月 9 日开始至 2015 年 6月 3日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： 1)式单筒拉丝机主要技术参数：机型为单道次，卷筒直径 550线直径 5线直径 4筒转速 25转 /分，建议电动机功率 2）毕业 实习、图书馆馆藏及网上相关资料。 3）机械设计、机械原理、机械创新设计、机械制造工艺、机械工程材料、机械设计手册、机械工程毕业设计指导及 作平台等 4 设计（论文）应完成的主要内容： 1）完成 式单筒拉丝总传动方案设计、选择及确定 2）完成 式单筒拉丝机产品整机设计、计算及校对 3）完成传动零件、卷筒、拉丝模盒等重要零件设计、计算及校对 4）完成 号图）及非标准零件图若干张 5）完成设计 说明书一份 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 1）拉丝机总装配图及零件图，毕业答辩图纸总量不少于 0图纸 2）设计说明书（打印） 40页左右，且附有 1500汉字以上英文专业文献翻译 3）刻录光盘一张（含开题报告、设计说明书、图纸、英文原文及翻译）。 6 发题时间： 2015 年 1 月 15 日 指导教师： （签名） 学 生： （签名） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 湖 南 科 技 大 学 毕业设计 （论文）指导人评语 主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价 指导人： （签名） 年 月 日 指导人评定成绩： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 湖 南 科 技 大 学 毕业设计（论文）评阅人评语 主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价 评阅人： （签名） 年 月 日 评阅人评定成绩： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 湖 南 科 技 大 学 毕 业设计（论文）答辩记录 日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文） 答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书 共 页 2 设计（论文）图 纸 共 页 3 指导人、评阅人评语 共 页 毕业设计（论文） 答辩委员会 评语： 主要对学生毕业设计 （论文） 的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价 答辩委员会主任： （签名） 委员： （签名） （签名） （签名） （签名） 答辩成绩： 总评成绩： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 i 摘要 单次拉丝机主要用于拉制粗丝和异形丝，其优点是：结构简单，制造容易，结构形式分为立式和卧式两种。目前世界上最大的单次拉丝机是日本的 大进线直径 32 毫米，最大拉拔力 20 吨，卷筒直径 925毫米传动速度三档 23/34/52 米每分主电机功率 92 千瓦。 但单模拉丝机拉拔速度慢，生产效率低，且设备占地面积大，所以多用于粗拉大直径的圆线、型材和短料的拉拔。 本产品主要由电动机带动带轮，再由带轮带动减速器，最后最后由减速器带动卷筒转动，通过拉丝模盒，进行拉拔。 关键字 :拉丝机 减速器 卷筒 拉丝模盒 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of s is a 2 0 25 mm 3/34/52 2 is of So of T is by by by 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一章 绪论 . 1 引言 . 1 课题研究的目的和意义 . 1 . 2 . 3 题研究内容与思路 . 3 题的研究内容 . 3 . 3 . 3 章小结 . 4 第二章 设计方案的确定 . 5 丝机的拉过程分析 . 5 丝机的拉过程分析 . 5 出问题 . 5 动布局设计 . 6 第三章 设计计算与校核 . 6 拔模参数计算 . 6 动比的分配与初步设计 . 8 传动的 设计计算 . 8 柱齿轮传动的设计计算 . 9 的设计计算 . 17 . 错误 !未定义书签。 6 . 26 第四章 卷筒尺寸设计 . 30 第五章 零件的汇总与润滑的选择 . 31 . 31 滑的选择 . 32 第六章 拉丝机的操作过程及保修维护 . 33 . 33 备保修 . 34 第七章 设计小结 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 考文献 . 36 致谢 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第一章 绪论 引言 目前国内金属制品行业的总体技术水平和装备水平，与工业发达国家相比仍有较大的差距，在拉丝机主机、辅助设备、润滑技术、线材生产、拉丝模质量等方面还比较落后 ;面对我国金属制品行业的实际情况，单纯追求先进的大型、高速拉丝机是不切合实际的 对于拉丝机的设计者和制造厂家来说， 工作的重点应放在设计、制造运行可靠、操作、维护简单、生产效率较高的拉丝机。 课题研究的目的和意义 题的来源及研究 拉丝机主要可分为以下几种。 滑轮式拉丝机它是一种可积线的无滑动干式连续拉丝机；在拉拔过程中，在卷筒圆周方向钢丝与卷筒表面沿卷筒圆周方向没有相对滑动，两者表面磨损量相对较小，并且当中间某一卷筒临时停车时，其后面的卷筒仍可依靠各自的积线量照常工作一段时间。该机型具有结构简单，操作、维护方便，制造成本低等优点，同时具有一定的积线系数，钢丝在卷简上停留的时间较长，有利于钢丝的充分冷却。但过线导轮较多，不仅增加了钢丝的弯曲次数，而且卷筒的积、放线使钢丝在拉拔过程中沿自己轴线产生扭转，严重影响了钢丝的内在质量和表面质量。 滑轮式拉丝机的这种特点，决定了该机型只适合于拉拔中、小规格，质量和强度要求相对较低的钢丝和其它金属丝。 双卷筒式拉丝机由于滑轮式拉丝机在拉拔过程中钢丝会产生扭转现象，因而在滑轮式拉丝机的基础上发展了双卷筒式拉丝机。该机型具有滑轮拉丝机的优点，并消除了钢丝在拉拔过程中的扭转现象，钢丝在卷筒上的冷却效果更好。 双卷筒式拉丝机与滑轮式拉丝机一样，导轮较多，特别是上、下卷筒之间 的中间过线导轮，使钢丝通过它时产生 180。弯曲，故不适合拉拔大规格强度高的钢丝；机器操作不如滑轮式方便，而且上、下卷筒间的磨擦环及导线轮等零部件转动惯量很大，限制了拉拔速度的提高。该机型属于由滑轮式拉丝机向更高等级拉丝机发展的过渡机型，适合拉拔中、小规格钢丝。 活套式拉丝机为了进一步提高钢丝的质量和拉拔速度，发展了活套式拉丝机，它也是一种无滑动拉丝机；它简化了各卷筒之间钢丝所走的路线，在拉拔过程中钢丝不会产生轴向扭转，并且由于采用了直流电机拖动，能够实现较大范围无级调速，扩大了卷筒之间延伸率的选用范围，拉丝 机能在最合理的工作状态下运行。而且活套在拉拔过程中对每一个卷筒都产生了一个拉力或反拉力。在有活买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 套拉力和有活套反拉力的拉拔中，能使拉拔力减小，延长拉丝模寿命并减少动能消耗活套式拉丝机是一种能自动调速的连续拉丝机，从理论上讲，在钢丝对压缩率的承受极限和机器的力能参数以内，只要总的工艺压缩率大于或等于机器总压缩率，对任何一种工艺配模机器都可以自动调整完成拉拔过程。因此活套式拉丝机是一种比较先进的拉丝机，适合拉拔中小规格的高强度钢丝和合金钢丝。 活套式拉丝机的缺点是由于采用直流拖动，电气调速系统杂，机器的制造成本高 ，维修难度较大对不同规格品种的钢丝拉拔时需调整活套张力；因此对机器的操作技术水平要求较高。另外该机型的过线导轮较多，穿线较复杂，钢丝的弯曲次数多，不能拉拔大规格钢丝和过硬材料。 直进式拉丝机滑轮式、双卷筒式及插套式拉丝机均因为有较多的过线导轮，不能拉拔大规格钢丝和过硬材料；为解决这一问题，发展了直进式拉丝机。钢丝在前一卷筒上缠绕几圈后，直接进入下一拉丝模并缠绕在下一卷筒上，中间不通过任何过线导轮，两卷筒间钢丝呈直线状。它同活套式一样采用直流拖动，通过自动调节中间卷筒速度来使机器延伸系数与钢丝的实际延伸系数相 适应，也就是自动调节达到机器的正态工作点 J 机器压缩率等于工艺压缩率。 该机型的优点是穿线简单，钢丝在拉拔过程中无扭转和小半径弯曲。它的缺点是不能拉制较细规格的钢丝，钢丝在卷筒上停留时间短，冷却效果差；拉丝机的适用范围较小等 调诣辊直线式拉丝机这是一种综合了活套式、直进式两种拉丝机优点的较新机型，它既有活套式无扭转、调速范围大、拉拔速度高、玲却效果好等优点，又具有直进式钢丝路线简单，穿线方便能拉制大规格钢丝等优点。钢丝在各卷筒之阿无小半径弯曲现象，钢丝的内在质量和表面质量都能得到较大程度的提高；由于没有 中间过线导轮，机械结构较活套式简化了许多，是一种较为先进的拉丝机，适合拉拔高强度、大规格的圆形和异形钢丝：但它的投资大、直流调速系统复杂、维护难度大，这些因素的影响，给它的推广带来了一定的困难。 水箱拉丝机区 4 于前五类拉丝机的显著特点，是钢丝在拉拔过程中与卷简之间产生了不同程度的相对滑动（成品卷筒例外），并且工作时钢丝、卷筒、拉丝模都浸泡在冷却润滑液中或被其喷淋，所以称之为水箱拉丝机。它的优点是结构紧奏，占地面积小，拉拔密集度高，钢丝在拉拔过程中无扭转现象，可以进行高速拉拔；因拉拔过程是在冷却润滑液中进行， 钢丝的冷却及润滑条件很好，质量得到保证。它的缺点是在拉拔过程中，钢丝与卷筒表面之间存在着沿卷筒园周方向的相对滑动，其摩擦以及卷筒对冷却润滑液的搅动消耗了很大的功率，不仅降低了机器的效率。并使卷筒表面受到严重磨损；由于机器本身结构的限制，在拉拔过程中钢丝的弯曲半径较小，加上穿线等原因，决定了它较适合拉制各种细规格钢丝 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 目前国际上拉丝机的设计制造主要有两大指导思想 ;一个是以意大利、德国、瑞典等欧洲工业发达国家为代表，主张拉丝机向大型、高速的活套式、直线式方向发展 ;另一个是以日本为代表，主张拉丝机有较高 的速度，结合先进的辅助设备，向组合式拉丝机方向发展。 欧洲国家以先进的机械、电气工业体系为依托，首先在拉丝模及其润滑技术和卷筒水冷系统上取得突破，使钢丝的拉拔速度和质量大大提高，其拉丝机主力是活套式、直线式和水箱拉丝机。但我国的具体情况是操作工人的技术水平较低，拉丝润滑剂性、线材的质量等都不能满足高速拉拔的要求，特别是直流系统电气元件的质量及可靠性使制品厂家感到操作维护困难较大。在目前条件下，我认为我国金属制品行业拉丝机的发展不应追求这类高等级的先进拉丝机。虽然它的优点众所周知，但国内的辅助、配套水 平，会使这类拉丝机在生产实际中达不到机器的性能指标，造成投资浪费、回收时间过长。 目前国内金属制品行业的总体技术水平和装备水平，与工业发达国家相比仍有较大的差距，在拉丝机主机、辅助设备、润滑技术、线材生产、拉丝模质量等方面还比较落后。面对我国金属制品行业的实际情况，单纯追求先进的大型、高速拉丝机是不切合实际的，也不可取。对于拉丝机的设计者和制造厂家来说，工作的重点应放在设计、制造运行可靠、操作、维护简单、生产效率较高的拉丝机。 1999年 6月 28 日国家机械工业局发布了现行的拉丝机国家标准 7910标准从 2000年 01月 01日开始执行，即日起以此标准替代了 7910丝机国家标准最早于 1989年 3月以 06001996年 4月调整为 7910行拉丝机国家标准 7910丝机的基本参数、拉丝机的技术要求、拉丝机的试验方法、拉丝机的验收规则、拉丝机的标志、包装、运输与储存和拉丝机的制造保证 。 从 20世纪 80年代起，我国相继从意大利的 国的 国的 国的 ，既推动了我国高强度低松弛预应力钢丝及钢绞线、胎圈用钢丝和钢帘线等高技术含量、高品质金属制品的发展，又促进了我国金属制品设备制造企业整体质量的改进与提高。 而本次课题研究的卧式单筒拉丝机也属于这众多拉丝机的一种，然而本次对拉丝机的研究，不仅可以增长了设计者个人对于拉丝机的认识，同时，也对其余准备接触拉丝机的人 提供了一些资料，并且，也在一定程度上对拉丝机的结构优化和改进贡献了一份力量。 题研究内容与思路、 题的研究内容 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 根据卧式单筒拉丝机的特点，合理设计该卧式单筒拉丝机的传动方案、完成式单筒拉丝机的整机设计，结构设计， 式单筒拉丝机的主要参数的计算与确定、传动零件、卷筒、拉丝模盒等重要零件设计。在二维 计合理性的分析和评价等。通过合理整合已有的设计，阅读大量文献，掌握机械设计的基 本步骤和要求，以及传统的机械制图的步骤和规则，掌握卧式单筒拉丝机的相关设计方法，以进一步扎实拉丝机设计基本知识，同时提高分析问题及解决问题的能力。提出将各种设计方法互相结合 ,针对不同的设计内容分别应用不同的方法 ,以促进其设计过程方法优化、设计结果精益求精。 题的研究思路 首先阅读大量相关文献资料，教材及新闻背景资料，包括机械制造的原理及方法，数控机床现有技术水准，国际水平探讨方面的书籍、报刊，以了解可靠性的内容。 通过现场观察卧式单筒拉丝机，测绘尺寸，计算压缩率，完成拉拔道次分析，确定主要 参数，完成零件图装配图的绘制。 然后通过调研，进一步了解企业现状及需求。接下来进行分析与设计。确定数据的准确行再进行系统设计。最终完成对 式单筒拉丝机设计 总传动方案的设计、选择及确定，然后完成 机设计、计算及校核。紧接着完成传动零件、卷筒、拉丝模盒等重要零件的设计、计算及校核。再完成 式单筒拉丝机 总装配图（零号图）及非标准零件图若干张。最终完成设计说明书一份，并且进行后续的修改并逐步完善。 究方法 （ 1）调查法 ，现场观察卧式单筒拉丝机，测绘尺 寸 （ 2）观察法，观看卧式单筒拉丝机拆装视频 （ 3）文献研究法，查阅网络文章，阅读文献和论文 （ 4）模拟法，建立 （ 5）数学法 ，用数学经验公式对卧式单筒拉丝机进行分析 （ 6）对比法，通过对不同种类的拉丝机进行逐一初步了解、对比，然后对自己的拉丝机提出设想并改进 通过各种渠道，对拉丝机进行逐步且充分的了解，然后对 式单筒拉丝机进行整体反求创新改造设计，在原有的拉丝机传动基础上对其进行充分优化，拉丝机在中国虽然与欧洲水平还有着一定差距，但今后将根据不 同的有色金属制品特点，向以不同的方向进行充分发展，随着越来越多人对拉丝机的了解， 相信不久的将来国产设备和欧洲设备之间的差距会越来越小。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 第二章 设计方案的确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 第三章 设计计算与校核 拔模参数计算 目前，拉丝模的材料可以分为几类，分别为合金钢拉丝模、硬质合金拉丝模、天然金刚石拉丝模、人造聚晶金刚石拉丝模、涂层拉丝模和陶瓷拉丝模。根据拉丝模材料分类，其加工线材的种类和直径以及拉丝模的加工方法是有所区别的 。 这种拉丝模是用人造金刚石单晶体、加上少量硅、钛等结合剂，在高温高压的条件下聚合而成。用聚晶金刚石制成的拉丝模硬度高、耐磨性好，孔壁磨损均匀，抗冲击能力强，拉拔效率高。目前，聚晶金刚石拉丝模在拉拔行业中应用广泛。 这种拉丝模是新近发展起来的一项新技术，其主要方法就是在硬质合金拉丝模上涂层金刚石薄膜。它具有单晶体金刚石的光泽度、耐温性而且具有聚晶金刚石的耐磨性等优点。它的使用将为拉丝模行业带来新的 活力。 随着拉拔行业的不断发展，人们对拉丝模的质量要求也在不断提高。即要从经济的角度考虑选材，又要从实际应用的效率上加以考虑。而陶瓷材料因为其良好的物理机械性能，逐渐成为良好的拉丝模材料。 合金钢是通常用的工具钢，其硬度和耐磨性是几种拉丝模中最低的，但是因其材料价格低，加工方便，所以在线材的粗加工过程中还有所使用。 绝大多数的硬质合金拉丝模通常属于钨类和金。这些合金是由碳化钨和钴等组成。碳化钨是整个 合金的“骨架”，主要起坚硬耐磨作用，钴是粘结金属，是合金韧性的来源。硬质合金模具有以下特性： (1)耐磨性高。 (2)抛光性好。 (3)粘附性小 (4)摩擦系数小，降低能量消耗 (5)抗蚀性高。这些特性使得拉丝模对润滑剂具有广泛适应性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 天然金刚石拉丝模脆性大，加工比较困难，一般用于制造直径 具有各向异性的特点，拉拔过程中当整个孔的周围都处在工作状态下时，天然金刚石在孔的某一位置将发生择优磨损。因其价格较贵，所以这种拉丝模并不是我们最终所寻求的即经济又 实用的材料 陶瓷拉丝模在拉丝过程中不与金属线材发生粘附作用，有利于提高金属材料表面性能。因陶瓷材料具有硬度高、耐磨性好、化学稳定性强、高温力学性能优良和不易与金属发生粘结等特点，所以他的各项性能都优于其它拉丝模。， 拉拔模选用 3 4 0 . 5 %100%D)2 （ 3 拔模角 查有色金属挤压与拉拔技 术（文献二）表 11插值法选取182 ， 。 查文献二表 10摩擦系数 f=文献二表 11d= （ 3 取 公式 11y= c o a （ （ 3 a= 得 1r （ 3 取系数为 准备参数 f （ 3 2查得 s=1274 7 0 1(1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 8 C 7 3 2 5 111 动比的分配与 初步设计 卷筒转速 25r/机械设计机械设计基础课程设计（文献一）附表9取电机 动机。查得该电机的满载转速为 1470r/传动比 I=1470/25=设 V 带传动分配的传动比 二级展开式圆柱齿轮减速器总传动比 。i= 。预选高速级传动比为 1875. ， 低速级齿轮传动比 。 。 传动的 设计计算 作时间为 8h。查机械设计（文献三）表 8A 故 （ 3 带的带型 小带轮转速 470/83r/据 从图 800文献三表 810 验算带速 d /25/ （ 3 故带速是合适的。 计算大带轮直径 为 i 带 29 查文献三表 8 60 带的中心距 d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 因为 d1+（ d1+故 780560。 预选 000 计算带长 )(22 查文献三表 8 550 0 （ 3 0001201 ad （ z )(3 查表 8表 8 8 查表 8得 z=5。 带初拉力的最小值（ 文献三表 8 q=m。 则 K 1 7) 0 0F 2m i （ 3 应使每根 根据公式算得 m i i （ 3 取压轴力为 2380N 代入轴承校核计算。 柱齿轮传动的设计计算 各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：轴、轴、轴 各轴转速为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - m i n/ 2m i n/ 21 8 7 3m i n/ 7 0im i n/1 4 7 03210传动装置的总效率 ：54233221 。式中， . 为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由文献三表 2得： ；滚子轴承 ；圆柱齿轮传动 ； ； =4 各轴输入功率按电动机所需功率 第三根轴的功率，第二根轴的功率，第一根轴的功率，电动机的输入功率，(Nm) 1055.9 将计算结果汇总列表备用。 1)根据工作条件与已知条件知减速 器采用闭式软齿面 计算说明 (3508 级精度 ,查文献三表 10小齿轮 40 调质处理 80齿轮 45 钢 调质处理 40) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 取小齿轮 1z =18，则 2z =2i 1z ， 2z =18 2z =94，并初步选定 15 确定公式中的各计算数值 荷比较平稳综合选择 .6 0h=0, 2= 1 确定需用接触应力 0E=故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸 ,然后验算轮齿的弯曲强度 ,查图 10 1=600 2=5500算应力循环次数，工作寿命 2000h。故应力循环次数N 811 0 0 36060 00 9 7 N 02 1H=1 1S=540 2H= 2 2S=528 H =( 1H+ 2H)/2=543 0齿宽系数为 1 3)(1)上述公式计算小齿轮分度圆直径2) V=0000=s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - (3)b 及模数 1z =h=b/h=4)=5)由表 0 0 ) 由文献三式 10 10a 得 1d = 7)1d )由式 3 12121111 )1(c o (1) )=图 10得螺旋角影响系数 Y(3)o s 183 z， o s 943 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - (4)表 10 Y ，由文献三表 10得 a Y a ，由文献三图 10 1=500 2=380 文献三图 10算弯曲疲劳应力 :取安全系数 S=文献三图 10 1F =1 1S= 2F =2 2S=5)1 11并比较 0 1 6 87 8 4