凸轮摆杆绕线机传动部分设计（全套含CAD图纸）
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凸轮
摆杆绕线机
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1凸轮摆杆绕线机传动部分设计摘要：绕线机广泛应用于纺织、机械、电子等各个领域，可以说这几个领域当中绕线机都有进行着有效的工作。绕线机发展到现在，已经成为组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，绕线机必将发挥更大的作用。本课题主要对绕线机的凸轮摆杆传动部分进行设计，结构分别有一台电动机，一台减速器，一对交错轴斜齿轮，一套卷筒装置和凸轮摆杆机构组成。要求绕线设备运行平稳, 安全可靠, 技术性能先进。关键词：绕线机； 传动部分； 斜齿轮； 凸轮； 摆动1 选择电动机1.1 选择传动方案传动方案一：电动机齿轮传动 一级蜗杆减速器联轴器交错轴斜齿轮传动传动方案二：电动机带轮传动二级圆柱齿轮减速器联轴器交错轴斜齿轮传动在这两个方案相比之下，我选择传动方案二，因为带轮传动可以在功率过大时对机器期保护作用，圆柱齿轮减速器比蜗杆减速器传递效力高。1.2 选择电动机功率绕线机电动机所需的工作功率为kwpnd式中： 工作机所需工作功率，指工作机主动端的运动所需功率，KW；由电动机至工作机主动端运动的总功率。n2工作机所需工作功率 ，应由机器工作阻力和运动参数（线速度或转速、角速度）wp计算求得，不同的专业机械有不同的计算方法。在我设计的机械中，我要设计一个转速 n 为 100r/min，F 为 500N，滚筒直径为 120mm，按下式计算：KWvpw10或 Tnw95或 KWpw10角速度公式 ： = n30线速度公式：V= r其中：F工作机的工作阻力，N；V工作机卷筒的线速度， ；smT工作机的阻力矩， ；Nn工作机卷筒的转度， ；inr工作机卷筒的角速度， ；sad= = 10.46673010rV= r=10.4667 0.06=0.628 sm= =0.314kw1Fvpw0628.5再由式 可得到 KWTnw9= =29.987TP51034.5mN传动装置的总效率 应为组成传动装置的各部分运动副效率之乘积，即nna321其中： 分别为每一传动副（齿轮、蜗杆、带或链） 、每对轴承、每n321个联轴器及卷筒的效率。各传动副的效率数值如下：3带传动的效率 0.98联轴器的传动效率 0.99一级减速器齿轮的传动效率 0.99交错轴斜齿轮的传动效率 0.97滚动轴承（每对） 0.99卷筒的效率 0.99na321= =0.8869.07.90.9.08. = 0.3544kwnwdp6.141.3 确定电动机转速为合理设计传动装置，根据工作机主动轴的转速要求和各传动副的合理传动比范围，可以推算出电动机转速的可选范围，即niiniad )(321mir其中： 电动机可选转速范围， ；传动装置总传动比的合理范；ai各级传动副传动比的合理范围；ni321n工作机的主动轴转速， ；minr普通 V 带的传动比 =241i二级减速器的传动比 =8402交错轴斜齿轮的传动比 =3i由式 ninad )(21可以得到 531036minr根据容量和转速，由吴宗泽主编的机械设计师手册下册查出有多种适合的电动机型号,列举一下这些相对比较合理的：4产品名称 型号规格单位价格(元)（含税）三相异步电动机 Y801-2台 236三相异步电动机 Y802-2台 253三相异步电动机 Y90S-2台 293三相异步电动机 Y90L-2台 339在此选择了 Y801-2 这个型号的电动机满载时型号额定功率KW转速 minr电流（380V 时）A效率%功率因素起动电流额定电流起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y801-20.7528301.81750.842.2 7.0 2.22. 确定传动装置的总动比和分配传动比由选定的电动机满载转速 和工作机主动轴转速 ，可以得到传动装置总传动比nmn为 nima总传动比为各级传动比 的乘积，即iin321 naiii321（1）总传动比 = =28.3ima08（2）分配传动装置传动比 为使 V 带传动外轮廓尺寸不致过大，初步取5=2.6（实际的传动比要在设计 V 带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算） ，1i设计的交错轴斜齿轮的传动比定在 i=3，则减速器的传动比为：= 32.65 312iia6.8计算传动转置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率） 。如将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴、轴，以及， ，为相邻两轴间的传动比；0i1， ，为相邻两轴间的传动功率；2p ，p ，为各轴的输入功率（KW） ；T ，T ，为各轴的输入转矩（ ） ；mNn ，n ，为各轴的转速（ ） ，inr则可按电动机至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。2.1 各轴转速01inmir式中：n m电动机满载转速；电动机至一轴的传动比。0i以及 n = = 1i10inmirn = =2i210in由公式计算 n = 1088.460im6.283minr6n = = =33.341i65.32408minrn = = =1002ii2.2 各轴输入功率图 1-1 所示为各轴间功率关系。 P = KW， 01dp10P = P = KW， 21232P = P = KW， 330d 4P = P = KW， 4421p523（图 1-1）式中 、 、 、 、 分别为带传动、轴承、齿轮传动和联轴器的传动效率。12345根据公式计算出各轴的功率 7P = =0.3544 0.98=0.347312KW 01dpP = P =0.347312 0.99 0.99=0.3404KW2P = P =0.3404 0.99 0.99=0.33363KW3P = P =0.33363 0.99 0.97=0.32038KW42.3 各轴输入转矩= 1T01idmN其中 为电动机轴的输出转矩，按下式计算：d= dmdnp950所以 = = 1T01idmdnp9501i= = 12id12010iT = = 23mdnp95231010iT =T =342id 34210210i同一根轴的输入功率（或转矩）与输出功率（或转矩）数值是不同的（因为有轴承功率的损耗，传动件功率损耗） ，轴输入转矩轴 = = = 2.6 0.98=3.05 1T01idmdnP9501i283054.9mN轴8=T =3.05 32.65 0.99 0.99=97.60 T12imN轴T =T =97.60 0.99 0.99=95.66 23卷筒轴输入转矩T =T =95.66 0.99 0.97=30.62 342i1mN3. V 带的设计3.1 确定计算功率计算功率 是根据传递的额定功率（如电动机的额定功率） ，并考虑载荷性质dp p以及每天运转时间的长短等因素的影响而确定的，即：PkAd式中： 为工作状况系数，查文献1表 7-5 可得，载荷变动小，空轻载起动，每Ak天工作 1016 个小时，所以取 =1.1。Ak=1.1 0.75=0.825PkpAdw3.2 选择“V”带的型号根据计算功率 和主动轮转速 ，由文献1图 7-8 选择“V”带型号。d1n=0.825 ， =2830 ，选择 Z 型dpkw1mir3.3 确定带轮基准直径 、d2带轮直径小可使传动结构紧凑，但另一方面弯曲应力大，设计时应取小带轮的基准直径 ，忽略弹性滑动的影响， = ， 、 宜取标准值（查文1dmin 2d12n1d2献1表 7-6） 选取 =71mm，且 =71mm =50mm。1d1dmid大齿轮基准直径为：= = =184.6mm2d12n708.463按文献1表 7-6 选取标准值 =180mm，则实际传动比 、从动轮的实际转速分别d i9为= = =2.535i12d780= 1116.37in253.minr3.4 验算速度 。= =10.52 m/S106nd062837带速在 525m/S 范围内。3.5 确定带的基准长度 和实际中心距dLoa按结构设计要求初定中心距 =1000mm。由式（7.18）得：ooo addAL4)(22121= mm 078)7(02=2397.24mm由文献1表 7-2 选取基准长度 =1800mmdL由式（7.19）得实际中心距 a 为：a =（1000+ ）mm 701mm2ooLd24.397180中心距 a 的变动范围为：=（701-0.015 1800）mm=674mmd015.min=（701+0.03 1800）mm=755mmL3ax3.6 校验小带轮包角 。1由式（7.20）得：= 1 oo3.578012ad10= oo3.57016.84= 7.o23.7 确定“V“带根数 z。由式（7.21）得：Ldkpz)(1根据 =71mm， =2830 ，查王少怀主编的机械设计师手册中册表 9.2-181d1nminr得， =0.50kw， =0.04kw。pp由文献1表 7-2 查得带长度修正系数 =1.18，由表 7-47 查得包角系数Lk=0.98，得普通“V”带根数k=0.14155 跟
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