绕线机主机设计.doc

第1章 绪 论1.1 引言随着电子电力工业的发展，线圈的需求量越来越大，品种也越来越多，从大型的电力变压器、牵引电机绕组到充电用的微型线圈、节能灯具用线圈，以及各类电子设备都使用线圈。绕线机是用来绕制线圈的设备。现在国内小型绕线机已有了全自动、多功能、自动化产品。从线圈的上线、排线、绕线、到线圈绕制下线等，都实现了过程自动化。大中型电机的棱形和椭圆形线圈的绕制大多用机械式绕线机。机械式绕线机的绕线模绕主轴转动，由于线圈的结构特征引起绕线振动、张力不均匀,使产品的质量不稳定。现有的一些绕线设备做了一些的改进，仍然存在一些不足。基于这一现状提出了本课题。1.2 大型电机线圈绕制工艺过程大型电机线圈的制造工艺流程:在准备过程中,将盘状铜带安放于盘料架上，将编绕模安装于专用线圈编绕机上，将母线首端用紧压快固定于编绕模上，并较整好整线器。使用包带机包扎棱形线圈和梯形线圈。成型线圈绕线时，导线用线夹装置拉紧，按技术要求垫好或包好匝间绝缘。在绕制过程中，随时将导线敲平紧贴于模侧面，防止线匝之间存在空隙。搪锡前，须将引线整理平直，用刮头工具或在钢丝轮刮头机上清除纤维绝缘层。或用化学剂除去漆膜。在张形整形前，线圈须包一层保护带，以保护线匝绝缘。把线圈放到整形模内，先矫正直线部分，夹紧；然后矫正端接部分。在整形后，再拆去保护带，检查匝间绝缘有无损坏（特别是鼻端及线圈弯曲部分），对损伤部分须用同级绝缘修补好。高压线圈须经过几次整形（或复形）才能使几何形状一致。经过几次整形（或复形）才能使几何形状一致。最后将线圈烘干入库。图1.1线圈制造工艺流程图1.3 研发背景及意义国内小型平行线圈绕线机的发展速度很快，已形成一定的规模的市场体系，为了提高机械性能，新结构和新技术已在小型绕线机上广泛地应用，并成为在激烈的市场竞争中争得一席之地的重要手段。数控绕线机在小型线圈绕制方面得到快速发展。但在大型电机线圈绕制方面，国内许多厂使用的绕线机仍为半机械化的，一般绕线靠电机拖动，计数采用机械计数器方法，而排线、跳档大部分是手动。效率低，劳动强度大，绕线质量部高，严重阻碍了我国大电机的发展。数控绕线设备在大型线圈绕线方面必将有很大的发展前景。随着我国经济实力的不断增强，各类大型建设在我国如雨后春笋般遍地开花，如大型水利建设、发电站、工程建设等都要用到大型电机，或用来发电或提供动力。它成为各大工程建设一种不可缺少的工具，给人们带来更多的方便。但大型电机线圈在绕制过程中，由于绕线模的长短轴相差较大（有的相差几倍，甚至几十倍），使得速度相差太大，引起绕线振动、张紧力不均匀，使的产品质量不高，生产率不高。针对这些问题，各电机制造企业在原有的绕线设备基础进行改进设计，希望能制造一种解决大型电机线圈绕制的不足，来提高产品质量，提高生产率的绕线设备，她将会很好的推动我国大中型电机的发展。各个绕线机制造企业从不同的方面对绕线机作出改进，并取得一定的成果，但仍存在一些不足。目前从研究进程来看主要有这样两个方面：1通过微机控制.调节电机转速，使绕线绕速保持恒定；2.使绕线机绕线模作复合运动（直线运动和圆周运动复合），来使绕线速度恒定。第2章 复合运动绕线机基本设计思路2.1 原有绕线机设备的局限性原有机械式绕线机的绕线过程：电机转动通过齿轮降速将转动传递到绕线轴 ，在由绕线轴带著绕线模低速匀速转动，最终完成线圈的绕制。图1.1为机械式绕线机的机械结构示意图。随着线圈业的飞速发展，人们对线圈的性能要求也越来越高，因此各种不同形状不同规格的线圈随之产生，一些老式绕线机远不能达到要求。一些新型绕线设备也孕育而生，在小型线圈绕制方面取的了很大成就，在线圈的绕制和系统的控制已达到国际先进水平。但在大型电机线圈绕制方面还存在很多不足。大型电机的棱形和椭圆形线圈的绕线模的长短轴相差较大（有的相差几倍，甚至几十倍），又由于主轴绕线速度恒定，在绕制距轴心最远处绕线的速度最大，当绕制到距轴心最近处绕线的速度最小，使得速度相差太大。绕制的线圈时而松时而紧，绕线所受的张紧力时而大时而小，使的线圈排线错乱，松紧不一致。而且在生产过程中，时刻都要有人看着，对错乱的线圈进行纠正，劳动强度很大。这样的绕线设备生产的产品质量不好，生产效率低，严重影响了企业的发展。图2.1 绕线机的机械结构示意图2.2 复合运动绕线机的基本设计思路机械式绕线机在大型电机棱形和椭圆形线圈绕制方面存在众多的不足，严重影响大型电机的发展，这就要求我们对现有设备进行改进创新，研究提高线圈质量和生产率的新型复合运动绕线机。要求绕线机能很好的解决大型电机线圈绕制方面出现的不足，提高产品质量和生产效率。虽然现在一些设备针对这些不足做了很大的改进，但还是存在一些不足。目前从研究进程来看主要在绕线机构和控制系统这样两个方面：1. 对数控绕线机控制系统进行改进，编写了新型数控绕线机设备的控制程序。通过对绕制规律的研究分析，将复杂的线圈绕制动作进行了动作分解，分解后的动作直观、易于描述，并得到了线圈几何参数和绕制命令参数之间的转换关系，最终来调节绕线速度使之恒定。2. 对数控绕线机绕线机机构进行改进，将复杂的线圈绕制动作进行了动作分解，分解成圆周运动和直线的复合运动。通过微机程序主副电机的停转，来实现运动的复合，解决绕线速度不稳定的缺点。本设计采用改进数控绕线机的绕线机构进行创新。2.3 整体技术方案的确定2.3.1 总体方案的确定复合运动绕线机主要是由绕线机主机、移动机构、剪切装置、校直装置、送料制动装置五大部分组成。首先将绕线接在绕线模上，通过控制系统的作用，使绕线机主机在主伺服电机带动下，主轴带动绕线模作圆周运动，当绕线模走完圆弧部分时，伺服电动机停转，在蜗杆减速器的作用下主轴停止转动。当主伺服电动机停止转动时，副伺服电动机立即启动，带动移动机构作匀速直线运动，从而实现绕线速度稳定，张紧力恒定。在当绕线模走完直线部分时，副伺服电机停止转动，主伺服电动机又启动，这样反复循环，最终完成对线圈的绕制。送料机构采用机座式磁粉式制动器将绕线缓慢送出，经过校直机构对绕线进行校直，当控制系统传来线圈绕制完毕的信号时，剪断机构将绕线剪断。如图1.2是复合运动绕线机布局图。由于工作量比较大，时间又有限，本人只负责复合运动绕线机主机的设计。图2.2 复合运动绕线机示意图1.绕线机主机 2.移动机构 3.台阶 4.剪切装置 5.校直装置6.机座式磁粉制动器 7.支撑台2.3.2 复合运动绕线机主机方案的确定复合运动绕线机的主机作用是：在电机的带动下完成电机线圈的圆弧部分。复合运动绕线机的复合运动是由圆周运动和直线运动复合而成，两个运动相互更替的时间很短才能保证绕线的质量。这就要求电机的变速性能要好，选择伺服电机作为主机的动力装置。在绕制线圈过程中，主机的伺服电机在短时间内要不断的启动和停止，要保证主轴与电机同步性，选择同步齿形带作为连接电机和减速器的传动装置。当电机制动时，主轴会因为惯性会继续转动，这样就会影响后面的移动机构工作，这就要求减速装置能够自锁，所以选择蜗杆减速器来减速。要保证系统的同步性，蜗杆减速器和主轴之间的连接可以采用同步齿形带和链条连接，由于同步齿形带安装和取下比较不方便，所以取链条作为连主轴和减速器的连接装置。绕线模和线圈的质量比较大，这就要求连接移动机构的法盘与轴连接是强度要大，所以将法盘焊接在主轴端，以保证强度。这也决定了主轴轴径是从轴端逐渐递减，不然轴承将无法安装。绕线机主机以伺服电动机作动力源，通过同步齿形带传递到蜗杆减速器减速，在由链条传递给主轴, 带动绕线模作圆周运动。图2.3为复合运动绕线机主机的示意图。图2.3 复合运动绕线机主机示意图1.滚动轴承 2.大链轮 3.法盘 4.滚动轴承 5.链条6.小链轮 7.蜗杆减速器 8.同步齿形带 9.伺服电机2.3.3 复合运动绕线机主机控制原理复合运动绕线机主要工作是带动绕线模完成线圈圆弧部分的绕制。主机的动力源是伺服电机，通过传动系统将动力传递给主轴，在由主轴带动绕线模作圆周运动，来实现对线圈的绕制工作。整个过程如下：将绕线接在绕线模上，做好绕线准备后，按下启动按钮，当信号传来绕制圆弧线圈时，伺服电机通电并启动，经过同步齿形带将同样的转速传递给蜗杆减速器输入轴，减速器根据涡轮蜗杆之间的传动比关系将转速减到一定值。输出轴与小链轮连接将动力通过链条传给主轴，主轴通过法盘带着绕线模一起旋转，完成对线圈圆弧部分的绕制。当绕制完圆弧部分时，控制系统就会传来信号，伺服电机就会立即停止转动，蜗杆减速器在自锁力的作用下停止转动，主轴也同时停转。移动机构就开始作用，带着绕线模匀速移动。当再次遇到圆弧部分时，移动停止，主伺服电机又开始启动，就这样反复进行，最终完成整个线圈的绕制工作。第 3章 复合运动绕线机主机的设计计算3.1 引言复合运动绕线机床应能承担大型电机棱型和椭圆型线圈的绕制，并具有自动送料（线）、剪断、校直、恒张力绕制等功能。复合运动绕线机的绕线转速变化范围通常为515r/min；适用于线圈两端轴心距范围为5001400mm；由于本课题属于一种创新设计，所设计的复合运动绕线机主机是机电一体化产品，其特定的功能要求决定了课题中主机各部件设计的特殊性。由于复合运动绕线机在国内尚无完整成熟的相关资料可参考，因此本章有关复合运动绕线机主机的设计计算是探索性的、初步的，具体主要进行了如下几方面的分析计算设计：（1） 电机选择分析；（2） 系统传动比分配；（3） 皮带传动选择分析；（4） 减速器选择分析；（5） 链传动设计计算；（6） 轴设计计算与校核。3.2电机机型的选择 由于在绕制棱形、椭圆形线圈时，主轴带动绕线模绕完圆弧部分，电机就要停止转动；当绕线模再次作圆周运动时，电机要启动。这要求电动机能很好的控制起停，所以我选择伺服电动机作为主机的动力装置。3.2.1 确定主轴输出功率设绕线模的质量为100kg，又已知线圈子的质量为30kg。 取总质量为150kg。则主轴受重力取绕线模的总长度为1.4m图3.1 绕线模已知 转一周的时间为4s； 2x+2y=1.4 （2x+1.4-2x）60=8xn (2n-30+40)x=21当x=0.15时，n=50 v= 0.79；当x=0.2时， n=38.89 v=0.81；当x=0.25时，n=32.20 v=0.84；取x=0.15，n=50,v= 0.79；主轴的输出功率3.2.2 初步确定电机功率和转速传动装置的总功率 式中，、 为电动机至主轴至之间的各传动机构和轴承的效率。由表2-4查得：同步齿形带=0.96；蜗轮蜗杆传动=0.80;滚动轴承=0.99；蜗轮蜗杆传动=0.80; 闭式链传动=0.96，则 故 为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表2-1查得蜗杆减速器的传动比范围，链传动传动比，则电动机转速可选范围为 3.2.3 选择电机型号综合上述，选择120MB200B-00100伺服电动机，额定输出功率 2kW，额定转速 2000r/min，重量 10.6kg，外形尺寸 123x123x208。 3.3系统传动比分配3.3.1 计算传动装置总传动比和分配各级传动比1）.传动装置的总传动比 2）.分配各级传动比本设计只采用链条传动和蜗杆减速器两级减速，同步齿形带同级传动的 传动比为=1；取链条传动的传动比=3，则蜗杆减速器的传动比为 所得值符合一般蜗杆减速器传动比的常用范围。3.3.2 计算传动装置运动和动力参数 1）.各轴转速电动机轴为0轴，蜗杆减速器高速轴为轴，低速轴为轴，主轴为轴，各轴转速为 2）.各轴输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即 3）.各轴转矩 将以上计算结果整理后列于下表:项目电动机轴0 高数轴 低速轴主轴转速（r/min） 2000 2000 150 50 功率(kW) 2 1.92 1.52 1.44 转矩（N.m） 9.55 9.17 96.77 275.04 传动比i 1 13.3 3 效率 3.4 皮带传动选择由于伺服电机在绕线过程中不断的转停循环，这要求传动带传动准确，能很快跟随电机运转。普通带轮容易打滑，不能保证其精度，会影响线圈的质量；而联轴器轴向补偿量太小，在装配时很难保证电机和减速器的同轴度。所以我选择同步齿形带，它能很好的保证和电机的同步性。3.4.1同步齿形带的设计计算1）.确定带轮直径已知电机功率，查表10-26得，工作情况系数=1.1计算功率根据和由图10-10选定得：m=2mm;已知传动比； 取带轮的齿数 =32 带轮节圆直径 =mz=232=64mm2）.确定中心距 取mm3）.确定带宽 带轮角速度 带速小齿轮啮合齿数单位宽带的离心拉力（查表10-29得：带单位宽度上的线密度kg/mm）带宽 5 4 1 0.77 0.6啮合齿数系数 =1；查表10-28得：减速传动时传动比系数=1； 查表10-29得：单位宽带的许用拉力=N/m=15.94mm（b按表10-24选取标准值，一般应小于）取b=20mm3.5 减速器选择当电机停止转动时，主轴也的立即停止转动，着就要求有一自锁装置来保证电机停转后，主轴不在继续滑行而影响到后面的移动机构运动。综合以上要求，我选择WPA80蜗杆减速器来减速。 图3.2 WPA蜗杆减速器3.6 链传动设计计算 在绕制线圈时电机短时间内不断变速，着就要求传动系统要有很好的准确性，来保证绕线的质量。链传动既能很好的保证传动的准确性，又方便装配。所以我选择链传动作为连接减速器和主轴的传动机构。3.6.1 链传动设计计算1).选择链轮齿数 传动比估计链的速度，根据表11-2推荐，选，。2）.根据功率曲线选链条型号初定中心距；链节数节 取=112节由表5.6得：工况系数；由表5.7得：齿数系数;由表5.8并经线性插值得链长系数；由表5.9得:排数系数（单排）。链长计算额定功率由图11-2，根据和选择链型号TG254,查表11-1得：链条节距p=25.40mm验算速度选择合适。2）确定中心距a一般=（3050）p,脉动载荷无张紧装置时，25p,由于本设计没有张紧装置a=24p=2425.40=610mm3）验算轴孔直径和轮凸缘直径 现小链轮轴孔直径为32mm，而由表11-10知，所以轴孔合适。现取轮凸缘直径,而允许的最大凸缘直径，也是合适的。凸缘厚度，强度是足够的。4）计算链轮主要尺寸节圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径，因为TG254链，滚子直径=15.88mm 故有 3.7 轴设计计算与校核 由于线圈和绕线模比较重，产生的力矩比较大，所以将法轮焊接在轴端上。为了方便装轴承，轴径要从头逐渐减小。因为移动机构的电源导线要通过轴从主机箱内传到移动机构上，所以通过导电滑环与轴相连接，将导线传到轴中。3.7.1轴的设计计算1）初步估算轴的最小直径选用45钢并经调质处理，由表16.1查得强度极限，在由表16.3得许用弯曲应力。按扭转强度估算轴径（最小直径），根据表16.2得：取c=112 单键槽轴径应增大5%7%，即增大至36.7037.40mm取轴的最小直径=44mm ，孔直径D=24mm 2)确定各轴段尺寸 各州段的尺寸如下表：轴段 设计依据和内容 设计结果-段此段为最小直径段，用于固定导电滑环-段此段为螺纹，用M42X1.5小圆螺母来压紧滚动轴承-段加工螺纹的退刀槽-段查轴承样本，选用型号为6209深沟球轴承，其内径d=45mm,外径D=85 mm，宽度B=19 mm，采用过渡配合配合为H7/k6-段查轴承样本，轴承定位轴肩的高度h=6mm-段此段为螺纹，用M62X2小圆螺母压紧大链轮，使其轴向定位。-段加工螺纹的退刀槽-段与大链轮装配，选用A型普通平键径向定位，由查设计手册，平键截面尺寸bxh=18x11，键长63mm。要比链轮的宽度小，以便于压紧，链轮与轴采用过盈配合配合为H7/n6键bxh=18x11 GB/T1095-1979-段链轮的定位轴肩高度h=（0.070.1）d=4.346.2mm，取h=5mm-段查轴承样本，选用型号为6215深沟球轴承，其内径d=75mm,外径D=130 mm，宽度B=25 mm，采用过渡配合配合为H7/k6-段最大轴，与法盘焊接段焊入法盘的轴端，其长度要比法盘的厚度小，法盘与轴采用过盈配合配合为H7/n63.7.2轴的校核1）求轴张载荷 已知主轴上的转矩 ，链轮节圆直径 。链轮受圆周力链轮受径向力2）求支反力 链轮中点距左支点距离 链轮中点距右支点距离 右支点距右轴端距离左支点水平面的支反力右支点水平面的支反力左支点垂直面的支反力右支点垂直面的支反力截面B处水平面弯矩截面B处垂直面弯矩截面B处合成弯矩绘制弯矩图如下： 图3.3 轴的力分析图3)弯曲强度校核截面B受到的弯矩和扭矩最大，所以B截面为危险截面。截面B处计算弯矩（考虑启动、停机的影响，扭矩为脉动循环应力，a=0.6）截面B处计算应力 主轴为空心轴抗弯、抗扭截面系数45钢调质处理，由表11.2查得弯曲合成强度满足要求，所以主轴设计合理。3.8 轴承选择与校核3.8.1 轴承的选择 由于在线圈绕制过程中，主轴所受的轴向力很小，几乎可以忽略，所以轴承都选择深沟滚子轴承。又根据主轴的轴径特点，在轴直径为=45mm处，选用轴承型号为6209深沟球轴承，其内径d=45mm,外径D=85 mm，宽度B=19 mm；在轴直径为=75mm，选用型号为6215深沟球轴承，其内径d=75mm,外径D=130 mm，宽度B=25 mm。3.8.2 轴承校核校核轴承型号为6209深沟球轴承。已知.轴承受径向载荷查手册的6209型轴承的基本额定动负载荷，基本额定静负载荷根据，查表8.10得：e=0.19根据，查表8.10得：X=1,Y=0，于是计算轴承寿命 查表（8.7）、（8.8）得：，又6209为深沟球轴承，寿命指数，则由式（8.3）： 所以主轴轴径为=45mm选用6209深沟球轴承合适。同上可得： 所以在主轴轴径为=75mm选用6209深沟球轴承合适。第4 章 复合运动绕线机主机结构设计4.1复合运动绕线机主机结构设计4.1.1 主轴的装配定位 主轴分别由6209和6215深沟球轴承做支撑，用键与大链轮装配，在小轴端与帽式导电滑环连接。1）选择轴承座根据6209轴承内径d=45mm选择轻系列的B型异径孔二螺柱滚动轴承座Z2509YB轴承座JB2558-79，d=45mm，D=85mm,b=31mm，B=85mm，H=130 mm,h=60 mm，=25 mm，L=210 mm，=170 mm，=14 mm。根据6215轴承内径d=75mm选择轻系列的B型异径孔二螺柱滚动轴承座Z2509DB轴承座JB2558-79，d=75mm，D=130mm,b=41mm，B=115mm，H=170 mm,h=80 mm，=30 mm，L=290 mm，=230mm，=18 mm。 图4.1 滚动轴承座2）主轴与链轮连接 主轴与大链轮采用过渡配合，用用A型普通平键径向定位，由查设计手册，平键截面尺寸bxh=18x11，键长63mm。用M60X2的小圆螺母紧固。3）选择导电滑环 移动机构的电源线是从轴中心走过，要有连接使导线进入主轴的装置，所以选用导电滑环。根据轴的结构特点，选择PSR-C6帽式导电滑环，它的主体直径为22.0mm，法兰直径为24.1mm，通路数6，长度L=47.6mm。用螺钉紧固在轴端上。 图4.2 帽式导电滑环4）主轴的装配 先将大轴承套在轴上，再将大链轮套入，装上键用小圆螺母紧固好。再次套入小轴承，也用小圆螺母紧固好。将主轴抬起放入轴承座内，盖上轴承座盖。在将其分别用螺栓紧固到槽钢上。用螺钉将帽式导电滑环紧固到轴端，这样就完成了轴上零件的装配。4.1.2 帽式导电滑环的支撑架设计 支撑架只需要对导电滑环转子起防转的作用，将转子放入圆筒中用两个六角头螺栓M6X8压紧防转，支架用螺栓固定在固定小轴承座16号普通槽钢上。此架为两块钢板焊接而成。支撑架的总高为75mm，紧固孔距底面距离为65mm，圆筒两侧有两个M6X8的螺纹孔。底座的长为70mm，宽为20mm。下图为支撑架的示意图。图4.3 支撑架4.1.3 电机紧固板和垫板的设计120MB200B-00100伺服电动机前面固定式，可用螺栓将其固定在一块垂直的板上。紧固板可以设计为两块钢板焊接而成，并加两块肋板增加强度，由四个螺栓将其固定在垫板上。电机的前段与钢板上的110mm浅孔过渡配合，来起到对电机定位的作用。电机紧固板的示意图如下： 图4.4 电机紧固架 电机与蜗杆减速器都用螺栓固定在同一快垫板上，垫板根据电机和减速器钻有不同的孔，方便电机和减速器的安装。垫板尺寸为516x300mm。 图4.5 垫板4.1.4 机架的设计机架是复合运动绕线机主机的支撑框架，是由8号等边角钢（b=80mm，d=10mm，r=9mm）焊接而成。机架的设计要求是机架保证有一定的中心高，使绕线模在绕制过程中不与地面干涉，能平稳的固定在地面上，还要有方便移动机体的结构。支撑主轴的焊接角钢要保持水平度，使主轴处于水平。固定电机和减速器的要在同一水平面上，两链轮链齿的中心线要对齐，并与水平面垂直。1） 确定机架的尺寸 机架的高度要靠机架的中心高来确定，而机架的是中心高是主轴离地面的高度。线圈在绕制过程中，当主轴移动到绕线模的轴心时，是绕线模距离地面最近的时候，要防止绕线模与地面干涉，就必须使机架的中心高大于这个高度。本机床适用的最大线圈的轴心距为1400mm，所以机架的中心高取1420mm。机架的高度要高过主轴上的大链轮一些，根据这点确定机架的高度为1735mm。机架的长度根据主轴的结构取940mm，机架的宽度为900mm。2） 确定各支撑角钢高度在机架长度方向上焊接两根8号等边角钢来支撑槽钢，焊接时要保证两角钢的平面与水平面平行，来保证主轴的水平度。它在机架上的焊接高度等于大轴承座的轴心高加上槽钢的高度。支撑主轴的轴承用轴承座固定，用螺栓将轴承固定在槽钢上。根据轴承座选择槽钢的型号：支撑大轴的承选用12.6号普通槽钢，h=126mm，b=53mm，其长度l=880mm。支撑小轴承的选用16号普通槽钢，h=160mm，b=65mm其长度l=880mm 。支撑角钢在机架的高度为1420-（93+53）=1275mm，长度为920mm。小轴承的轴心高加上槽钢的高度要小于大轴承的高度，所以要在16号普通槽钢与角钢之间焊接一块垫板来补偿这段高度，其垫板的厚度为（93+53）-(65+65)=16mm，长度为180mm，宽度为100mm。支撑电机和减速器也是在机架上焊接8号等边角钢，在用螺栓将固定电机和减速器的垫板固定。由于机架的宽度跨距太大，如果直接将角钢焊接在两端，电机和减速器在启动后就会震动，这种情况是不允许的。所以在宽度方向上在焊接两根角钢，来支撑长度方向上的角钢。长度方向的角钢长度为920mm，两根之间的距离为220mm，宽度方向上的角钢长度为880mm。长度方向上的角钢的高度为机架的中心高度去除链轮的中心距和减速器的输出轴的高度、垫板的高度，其值为1420-610-163-16=631mm。两个方向的角钢在同一平面上焊接，宽度方向上的角钢的高度为631mm。3）机架固定 为了使机架与地面固定方便，在焊接架的底面是四角各焊接一钢板，来保证机架的水平和机体的固定。钢板的尺寸为200x200x20mm。选用16mm的地脚螺栓固定。为了方便装配好的机体运输，在上面的角钢上钻四个螺纹孔，来安装吊环螺钉。在每个角钢连接处，焊接一块5mm厚的钢板，在每个钢板上配做一个M6x1的螺纹孔，用来固定盖板。4) 机架的焊接结构 焊缝均为12mm，焊缝采用CO2气体保护焊；使用J507Fe焊条；焊缝均为12mm，焊缝采用CO2气体保护焊；使用J507Fe焊条；未注焊缝均为12mm，焊缝采用CO2气体保护焊；使用J507Fe焊条；焊接焊接 焊缝采用气焊接，使用T42-5焊条。焊接后应对焊缝进行处理，使焊缝外观光洁平整。焊接完毕后，要对支撑角钢检测，是否角钢平面与水平面平行，如果不是要卸下重新焊接，知道合格为止。固定盖板的螺纹孔要配做。焊接好的机架示意图如下：图4.6 机架示意图4.1.5 盖板的设计 盖板是用1.5mm的钢板弯曲而成，四角点焊连接。在盖板的四个角的位置分别钻4个7mm的孔，可以用十字槽平圆头螺钉紧固到机架上。机架上有4种不同形状的改版他们的形状尺寸分别为1554x779mm，1554x371mm，1554x742mm，779x742mm。下图为1554x371mm的示意图 图4.7 盖板1554x371mm示意图4.1.6主机装配注意事项复合运动绕线机主机装配时注意事项：要保证主轴的水平度，大小链轮的轮齿的中线在同一直线上，并与水平面在垂直；销、轴、螺栓等零件在装配前需要清理干净，组合件的加工表面也要去毛刺然后清洗；两皮带轮要保持平行；连接的活动部分在装配完后运转应该灵活自如。复合运动绕线机主机的装配如下图：图4.8 复合运动绕线机主机装配简图小 论复合运动绕线机是一种新型大型电机线圈绕制装置，它将复杂的绕制运动进行分解，得到两种直观、易描述的运动（直线运动和圆周运动），分别由复合运动绕线机主机和移动机构来完成着两个动作。从而使得线圈在绕制过程中绕线速度恒定，避免了因速度而引起的绕线振动、张力不均匀等缺点。复合运动绕线机主要是由绕线机主机、移动机构、剪切装置、校直装置、送料制动装置五大部分组成，是一种典型的机电一体化产品。本课题对只对绕线机主机部分进行理论分析和设计计算，它包括主轴的设计、伺服电机选择、蜗杆减速器选择、链传动设计、皮带传动设计及机架设计等几部分，并按相关数据将它们组装起来，就完成了复合运动绕线机的设计。通过完成这次毕业设计，我对设计过程有了进一步了解，拿到一个设计课题时，该做哪些准备，从哪里入手，才能很好很好快捷的完成，为以后工作打下坚实是基础。参 考 文 献1.电机手册.北京：机械工业出版社，2000.6.2 葛志祺.