安全带轧染整形生产线的设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 河 北 科 技 大 学 毕业设计说明书 (论文 ) 学生姓名： 张卫强 学 号： 020501203 学 院： 机械电子工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 安全带轧染整形生产线的设计 -理带与浸染红外定形部分 指导教师： 郑惠萍 （教授） 评阅教师： 齐习娟 （讲师） 2006 年 6 月 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 毕业设计说明书（论 文）中文摘要 汽车行业的飞速发展，刺激了相关行业的科技更新，国内的汽车安全带染色生产线多为进口，价格昂贵，受厂家委托设计一条安全带染色生产线。本次设计仅针对生产线的理带与浸染红外定型部分的设备进行了设计开发。在相关厂矿实地调研和查阅大量资料的基础上，拟定了总体方案。理带部分由两个电机驱动的理带轮同时工作，实现了双走带。在理带部分设计有储带装置，以满足生产线的不间断工作。安全带经过绳状导布装置的位置调整以及整形轧辊的张力调整后进入染缸，初次染色后的安全带经过平幅三辊轧水机的轧制再进入红外线定型机台进行干燥定 型。从而实现了安全带染色的第一个工艺，即初染的设计。本设计实现了双走带提高了劳动生产率，预计整条生产线加工的安全带能够满足产品的工艺要求。 关键词 : 安全带 理带 浸染 定型 染整 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title The design of dying and finishing processing line of automobile safety belt-the equimpments of tidying up, dying, and infrared ray drying up Abstract Rapid development of automobile industry, stimulates science and technology renewal of the related industry. Most of safety belt dying machines is imported, the price is expensive, so safety belt dying and finishing production lines will be designed. In this project, equipments of tidying up, dying, and infrared ray drying up are fldesigred. A total project is put forward based on foundation investigating in the related factoring, and reading a greet deal of literatures. The equipment of tiding up is drived by two motors, carrying out a double safety belt to feed. The safety belt entry dye vat modulated by the place of leading device and roll, the first time dyes of safety belt through even three system of the roll of water machines. Then enter the infrared ray dying up to dry and finish, that is the first craft. thus carried out safety belt to dye is the first craft, called beginning. Production of this machines is improved by double safely belt feeding. Safety belt production in this machine will satisfy need. Key Words: safety belt tidy up dip-dye finalize the design dyeing and finishing 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 目 录 1 绪论 . I 1.1 染整工业的现状及发展趋势 . 6 1.2 本课题要完成的主要工作 . 8 2 总体方案设计 . 8 3 理带部分设计及相关计算 . 8 3.1 电机的选择 . 8 3.2 减速器的选择 . 9 3.3 机架的选择 . 9 3.4 安全带的张力估算 . 9 3.5 理带轮的心轴校核 . 9 3.6 导布辊的相关计算 . 10 3.7 理带轮部件键的校核 . 11 3.8 理带轮部件轴承的选用和校核 . 12 3.8.1 初选轴承型号 . 12 3.8.2 寿命计算 . 12 3.9 绳状导布装置 . 13 4 整形轧辊部件相关设计及计算 . 13 4.1 整形轧辊部件设计 . 14 4.2 电机的选择 . 15 4.3 减速器的选择 . 16 4.4 气缸 的选用 . 16 4.5 吸边力的计算 . 17 4.6 轧辊的设计及其校核 . 20 4.6.1 轧辊的设计 . 20 4.6.2 上轧辊的设计及其校核 . 20 4.6.3 下轧辊的设计及其校核 . 22 4.7 导轨的设计计算 . 24 4.7.1 导轨的设计 . 24 4.7.2 导轨的校核 . 24 5 浸轧机的设计及其相关的计算 . 26 5.1 浸轧机的设计 . 26 5.2 平幅三辊轧水机配套电机及减速器的选用 . 26 5.2.1 电机的选用 . 26 5.2.2 减速器的选择 . 27 5.2.3 液压缸的选择 . 27 5.2.4 轧余率的相关计算 . 29 6 红外整形部件的设 计 . 30 6.1 红外定型的目的 . 30 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 6.2 红外辐射定型特征 . 30 6.2.1 红外整形部分电机及减速器的选用 . 30 6.2.2 减速器的选择 . 30 6.3 红外定型的零件选用 . 31 结束语 . 33 致谢 . 34 参考文献 . 35 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1 绪论 1.1 染整工业的现状及发展趋势 随着我国支柱产业 汽车行业的发展，将带来大量的安全带需求量，一般每条安全带需要 3.2m 长的织带，每辆车至少需要 3m 8m 长的织带，加上需要更换、维修的安全带，因此安全带的市场需求量很大。这也 同时对染整加工行业提出了新的要求，另外，印染工业对改善织物外观，提高织物服用性能，丰富人民物质生活和文化生活，繁荣市场及为国家积累资金等方面，都起着重要作用。 在印染工业生产中，要提高产品质量、扩大品种、增加产量、降低成本，首先要有先进的工艺，而先进的工艺则必须有先进的印染机械设备才能实施。 我国的印染设备自 20世纪 50 年代以来历经 54 型、 65 型、 71型、 74 型以及近几年逐步推广的 96型几个阶段后，目前国内染整设备研究开发能力和制造水平已有了一定的提高，在产充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 品设计中采用模块化、积木化，突出环境保护，强碉电气拖 动稳定可靠，开发了一批新技术和新设备。 因此，印染机械是否先进、完善，是印染工业能否向前发展的重要的因素之一。 近年来，由于石油化学工业的不断发展，使合成纤维织物日益增多，对印染机械的要求也随之发生 变化 。如练漂设备从履带式、翻版式、叠卷式发展到高温高压平幅连续练漂联合机，解决了折皱、擦伤等问题。均匀轧车的制造成功，保证了织物轧染色泽均匀，使用高效平洗机提高了洗涤效率，节约了能源，减少了污染等等。 与此同时 我们 也要看到缺陷和不足， 我国染整机械与世界先进水平相比 ， 还存在一定的差距 ， 比较突出的表现在两个方面 ： 其一 ， 产品开发缺乏创新性 ； 其二 ， 传感技术和在线检测差距很大 ， 除了一些常规的控制项目如速度、温度、液位等参数的测控外 ， 专用的在线监控项目如色差检测等 ， 国内目前尚在起步阶段 ， 在很大程度上限制了染整机械机电一体化水平的提高 ， 也影响了织物的最终加工质量。为此 ， 除了加大各行业间的紧密合作 ， 通过一定的科研投入进行重点攻关开发研制外 ， 直接将国际上成熟的传感和测控技术为我所用也不失为一捷径所在。 通过 整理 近年来 染整工业设备展览会现场的报道资料，发现染整设备具有以下的发展趋势： （ 1） 新型 或改进型机器配备了特殊的装卸和运输装置 ， 以 适合加工宜轻柔处理或较难处理的 织物 ， 如含有 lyocell 纤维或弹性纤维的织物。同时 ， 许多设备制造商通过在现有机织物处理系统上加装针织物处理装置来扩大其设备的加工能力。 （ 2） 提高设备 效率、优化工艺及降低水、蒸汽、化学品和能源的消耗量 ， 以实现经济效益和 环境 效益双丰收。 （ 3） 采用新的和更先进的控制和自动化技术 ， 包括更广泛地使用像西门子公司这样的 全球 化工业供应商所提供的 PLC (可编程逻辑控制 ) 技术。在筒子纱染色方面 ，自动化机器人装卸成为设备的主要特点 ， 尤其体现在 2 家意大利公司 Obem 公司和 Bellini 公司的设备上 ， 这 2 家公司都强调自动化技术带来的好处主要是提高产品的质量 ， 这比节约劳动成本更为重要。 （ 4） 经济型 、小批量加工设备越来越受到人们的认可 ， 因为它们能对时装领域的需求作出快速反应。 （ 5） “一次即成”的染色原则越来越为人们所接受 ， 它在改进质量控制程序的充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 基础上 ， 通过 内在 的可再现性来实现。 （ 6）数字化喷墨印花的出现，在现有的网印技术基础上，有为人们提供了一种新的选择，尤其在小批量生产中。 由此可见，实现印染工业现代化必须把工艺、机械、电器三者结合起来。 1.2 本课题要完成的主 要工作 国内织带的生产线多为进口，价格昂贵。本课题受企业委托旨在消化引进设备的基础上，开发 设计 一条电脑程控的安全带轧染整形生产线，以满足生产需要。本次毕业设计完成该生产线 理带与浸染红外定形部分 的设计，主要完成如下工作：（ 1）深入厂矿实地调研；（ 2）相关文献资料查阅；（ 3） 完成安全带轧染整形生产线中理带与浸染红外定型设备的总体设计及其零部件的设计，要求走带速度在 5m/min15m/min 可调。 2 总体方案设计 为了提高生产效率此染整加工生产线采用双走带方式。上料时由两个电机驱动的导布轮同时工作 ,再经拨叉理带轮 使两条坯布同时进给。安全带经过拨叉、整形轧辊、 调整支架的理带后再进入下个机架，目的是使安全带平直无折痕的进入下道生产工序，同时，特意增加了储带部分，储带部分由两个大滑块组成，大滑块由传感器控制位置。当生产线出现断料时，滑块走到极限位置，传感器测到后系统就会报警，提醒工人及时排除故障。之后对安全带进行浸染和红外定型。轧液机的总体设计是染缸上方是三橡胶辊的轧液装置，染缸槽的容积设计时尽量选用大的尺寸，槽内装有两个导布辊，以尽量的增加浸渍时间，达到上色均与，牢靠的目的，红外定型部分采用了远红外电热管，省电节能。 为了使染色浸透牢靠，初染的安全带再进行热熔，使得染料和材料分子充分反应。二次出带后对安全带进行洗涤、红外烘干，最后理出成品带。 3 理带部分设计及相关计算 3.1 电机的选择 考虑到初始理带部分，理带轮的功用是将安全带上料，电机的负载不会很高，故而初选电机的型号为： YVP90S 6型，额定功率： 0.75KW，额定转速： 1000 r/min 。 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 3.2 减速器的选择 考虑生产线布局要求结构紧凑，并且行星齿轮减速器和其它类型减速器比较具有尺寸小，重量轻的特点，故而选用行星齿轮减速器。 由于生产线要求安全带的走带速度为 5m/min 15 m/min可调 ,取理带轮导布辊的线速度为 15m/min 60 m i n/100001.021556014.32m i n/1000 mmmr a dir i= 4.867 圆整后 i=5 所以初选采用一级传动且与机架连接方式为底座连接的行星齿轮减速器， 型号为 NAD200，传动比为 i=5 3.3 机架的选择 机架选用 60 60 方管，理带和储带机架的联结采用螺栓，机架与地面用地脚螺栓固定，作为加强机架刚度或支撑部件的方管则与机架焊接联结。 3.4 安全带的张力估算 储带部分安全带 承受大滑块的配重，可以近似认为安全带的张力和滑块的重力是一对平衡力。 大滑块的重力 G= gv =496.8N 所以张力近似可以认为是 T=G/6=596.8N/6=96N 3.5 理带轮的心轴校核 按当量弯矩法校核，设计轴系结构，确定轴的受力简图、弯矩图、合成弯矩图、转矩图和当量弯矩图 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 1 理带轮心轴的校核 已知轴材料为 45 钢调质，查表得b=650MPa。用插入法查表得 b0=102.5MPa， b1 =60MPa。 59.05.1026001 两轴承之间的截面是危险截面 Me max=1562Nm mmd 141 0 m m1.0 M3 1be 所以满足刚度要求 3.6 导布辊的相关计算 导布辊的主要作用是支承和引导安全带上料，使安全带按一定的方向运行。同时，也给与安全带一定的张力。本设计理带部分共安装有 9 只固定导布辊。 以下仅就安全带以卷绕角 60滑过固定导布辊时的受力进行分析。 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2 安 全带以卷绕角 60滑过固定导布辊 如图 2 所示，设安全带进入导布辊一端的经向张力为 T。，输出一端的经向张力为 T1，导布辊辊面与安全带的滑动摩擦力为 f1，则有 101 fTT 根据欧拉定律： 6001 1eTT式中 1为安全带与辊面的滑动摩擦系数。查表为 1=0.57。 经整理得 f1=T。（ 601e 1） T。 = 96N f1= T。（ 601e 1） =96N 1.6 =153.6N 由此可知，安全带经过固定导布辊后其张力必然增大 。 3.7 理带轮部件键的校核 理带轮部件中心轴和理带轮的的联接选用最常用的普通 A 型平键，键的基本参数如下： 键长 l=10mm ， b=2mm ， h=2mm 。 键的 剪切 ： 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 DBlT2其中 T-转矩， MN D-轴的直径， mm l-键的工作长度， mm B-键的宽度， mm pppp P,键联接的许用挤压应力及许用挤压压强，aMP，查机械设计手册表4-3-17 根据前面的 已知 数据，可得 75.110210 107.02 3 aMP p =90 aMP 键或键槽工作面的挤压或磨损 DKlTP 2K 键与心轴的接触高度， 2mm ，平键 K=2h。 105.216 10007.022 DK lTP=3.5p=90aMP3.8 理带轮部件轴承的选用和校核 3.8.1 初选轴承型号 因为轴承 只 承受径向载荷，选用径向接触轴 承中的深沟球轴承，深沟球轴承摩擦因数小，允许极限转速高，价格低廉，应用广泛。根据轴颈选用 6300 轴承，选用脂润滑方式，查 GB/T276 得轴承的性能参数为： C=25500，0C=15200， limn =8500。 3.8.2 寿命计算 1）当量载荷 )(ARpp FXFfF 由于轴承不受轴向载荷，所以轴承的轴向载荷 AF =0，查表得 X=1， Y=0，pf=1.3。 故 1PF =1.3 1RF =1.3 N7274216.368 22 2PF =1.3 2RF =1.3 N127497775 22 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1PF1728 计算结果表明，选用 6300 型深购求轴承能满足要求 3.9 绳状导布装置 为使安全带在上料时 不过分左右摆动 ，以正常的位置进入工作机台，设计有绳状导布装置，有瓷圈、拨叉 1、拨叉 2。如图 4 所示。 瓷圈装在铁支架上，加添橡胶板填料，以免破裂。铁支架表面涂漆处理，防止铁锈污染安全带。 4 整形轧辊部件相关设计及计算 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 4.1 整形轧辊部件设计 整形轧辊部件又称平幅导布器。装在储带部分进布口的前方，目的是使安全带进料按照一定的位置进行，不过分左右游动，并能平直无折痕的进入机台。 按照工作原理可以将平幅导布器分为释压型和摆动型两类，目前厂矿普遍采用释压型。 图 3 绳状导布装置 本设计采用释压型平幅导布器， 考虑到压力过大时不仅会使织物产生压痕，还会影响安全带的纤维坚牢度，故而释压机构采用气动型，用气缸作为压缩空气源。 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 4 气动平幅导布器示意图 1-安全带 2-不锈钢辊 3-橡胶辊 4-顶杆 5-气膜 6-气阀 7-触杆 8-压缩空气源 图 4 为气动平幅导布器示意图，它由机头、支架和压缩空气源三部分组成。机头是主要功能部件，分左右两只。每只上有小辊一对（一只是橡胶制的，一只是不锈钢制的）顶杆、气膜、气阀、触杆等。机头安装在机架上，并可回转一定的角度。一般使小辊轴线与安全带的纬向保持 10 20。当安全带正常走带时，气阀打开。压缩空气通过气膜和顶杆使两只机头上的小辊全部压在安全带上，产生相等的吸边力。如果安全带左偏到一定程度，边部碰到触杆，使左边机头的气阀关闭，气膜上的气压释放而使橡胶辊在自重作用下后倒。原先紧压安全带的左侧一对小辊脱开。左侧吸边力消失。安全带被拉向右侧。反之，就拉向左侧。这样就校正了安全带走带过程中出现的歪斜。使安全带在允许范围内游动。 4.2 电机的选择 本生产线染整加工的安全带带宽为 48mm，厚度为 1mm。为提高生产加工效率采用双走带模式，考虑到带宽将辊子的有效 宽度 H设计为 200 mm。线压力 F 为 50kg/ cm。 辊子压力 HFN =50kg/ cm 200 mm=1000kg=10000N 两个辊子之间的摩擦力 Nf =0.48 10000N=4800N 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 其中取不锈钢和尼龙 9（加 30%玻璃纤维填充物）在无润滑时的摩擦因数为=0.48 安全带走带速 度为 5m/min 15 m/min 可调，当 V=15 m/min 时 负载功率为 kWmNfVp 2.1mi n/154 8 0 0 要求走带速度可调，故选用变频调速电机，型号为 YCT160-6B 额定功率为 2.2KW 调速范围是 760r/min 76 r/min 4.3 减速器的选择 电机的调速范围为 760r/min 76 r/min 60 m i n/50001.021006014.32m i n/600 mmmr a dir i=3.768 圆整后取 i=4 所以选用 NGW 行星齿轮减速器，型号为 NAD200 传动比 i=4 4.4 气缸的选用 取整形轧辊下面的小轧辊进行受力分析。当其受到气缸左面顶杆的作用时，受力简图如下。 图 5 气缸的受力分析 其中， F1 为推杆的推力， F2 为轧辊自重 G 和轧辊所受安全带的拉力 T。 T取 280N，导布辊的重量 NgVG 1202.005.08.9108.7 23 NGTF 802 1 202 8022 Nl lFF 1 6 02 0 04 0 0801221 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1l、2l分别是1F、2F的作用点和铰链中心的距离 缸径的计算 单向作用的气缸，活塞杆上输出的推力必须克服弹簧的反作用力和活塞杆工作的总阻力，公式为： tFpDF 21 4气缸工作时的总阻力 1F 与众多因素有关，如运动部件的惯性力、背压阻力、密封处的摩擦力等。以上因素可以载荷率的形式计入公式： tFpDF 21 4其中： slCFt ，nDGdC31418式中：tF是弹簧的反作用力； p是气缸的工作压力； D是活塞直径； C是弹簧刚度 mN/ ；l 是弹簧预压缩量 m ，取 ml 01.0 ； s 是活塞行程 m ， ms 165.0 ； G 是弹簧材料的切变模量 Pa ， PaG 91079 ； 1d 是弹簧钢丝直径 m ，取 md 001.01 ； 1D 是弹簧的平均直径， mD 01.01 ； n是弹簧的有效圈数， 5.8n 。 slCFt = NnD slGd 2035.801.08 165.001.010798393141 则单向作用气缸直径： mmpFFD t 7.625.01035.02033374461 D 圆整为标准值 mmD 63 ，选择 10A 5系列气缸，型号： 10A 5CS63165。 4.5 吸边力的计算 吸边力的产生及其影响因素 ,与安全带的物理状态密切相关。由于安全带是柔性体，当它的经向张力增大到一定程度时，就会产生一从左右两侧指向中间的力 Ta，使安全带产生纬向收缩，这就是纬向张力。如果这时这是安全带与一被动导布辊接触，被动导布辊将在径向摩擦力的反作用力的作用下回转。同时，由于辊面轴向摩擦力的充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 存在，阻止了安全带的纬向收缩，如 图 5所示。 如果被动导布辊与安全带纬向成角，情况就不一样了，如图 6 所示。 取安全带与辊面相接触一点 A 来看，该点的经向张力分量可分解为切向的 TAt和轴向的 TAs。由于被动导布辊的转动的条件不变，有 Tt = TAt = f 因此，现在安全带的经向张力增量cosatTT ，将大于前述的 a=0 时的状况。同时， 图 6 吸边力的产生 图 7 吸边力的受力分析 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 出现 Ta fa，使安全带向左滑移。要阻止这种滑移，就需增加 fa，使 fa=T 本设计的平幅导布器中，使用一对沿轴向对其经 向施加一定压力 P 的小棍来实现，图所示设安全带与辊面间的轴向静摩擦系数为 a，则轴向静摩擦力为 fa=2 aP 通过增大 P，就可得到足够的 fa，使之与 Ta平衡，参见图 8，阻止安全带的轴向滑移。但在增大 P的同时，又使 T增大，从而使 Tt也增大。当然由力矩平衡式 rPRf 22 可知，此时 ft 也增大，但由于本设计的平幅导布器的小棍中安装有滚动轴承，其滚动摩擦系数很小，因此， ft增大也很小。于是有 Tt ft，即 0 ttt fTT T 的纬向分力 FX，就是吸边力 图 8 吸边力的计算 aTF tx sin2 aRrPaTF tx s in2s in2 aRrPaT s in22s in 式中， T=280N， a 取 15， 57.0 ， P 为气缸推杆的推力， P=160N， r 为轧辊充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 心轴的小径， r=12mm， R 为轧辊的的大径。 R=50 mm。 15s in1 6 057.0230s in2 8 0 NNF x =126N 故而吸边力的大小为 126N。 4.6 轧 辊的设计及其校核 4.6.1 轧辊的设计 主动轧辊的辊面采用不锈钢材料，被动轧辊的辊面由棉麻纤维的织物层叠，经过高压压制而成，这种纤维可以避免织物在经过轧点时受损伤及缝头在经过轧点时发生断裂。 辊体用 HT200 制成，其厚度不应小于 15mm,本设计取厚度为 20 mm。为了使轧辊运行平稳，辊体的内孔需经过车加工，并校核静平衡。辊体的表面，经加工后应无气孔，夹灰等缺陷，主动轧辊系不锈钢材质，要求更高，应无芝麻点。 4.6.2 上轧辊的设计及其校核 首先计算上轧辊的强度，设在轧辊工作部分的全长内，其负载是均匀的 。略去织物和轴承等的摩擦而产生的转矩的影响，由下图可知， 2221 qlPRR 式中， P-轧辊总载荷，包括轧辊自重； q-轧辊的均匀载荷密度； l-轧辊工作部分的长度。 轧辊中间部分的最大弯矩为 41221m a x qllRM w)84( lLP =（ 120N+280N）（ 350mm/4-200/8） =25000N 式中， L 为轧辊两轴承中点之间的距离。 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 轧辊的抗弯截面模量为 图 9 上轧辊的校核 )(32 44 dDDW 0.1 )( 44 dD /D )(8.0 31 cmD 式中， D-轧辊外径，不包括胶层； d-轧辊内径 ； 1D -轧辊内外径平均值， 1D =（ D+d） /2； -轧辊壁厚， =（ D-d） /2 取 D=86mm,d=60mm。所以有： 1D =73 mm ， =13 mm，代入 W 式计算得 W=0.76 许用弯曲应力为 wM ww max =25000N/0.76=3.23 410 kpa 对钢， w 41068.6 9.8 410 kpa 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 对铸铁， w 41047.1 1.96 410 kpa 上轧辊系不锈钢材质，故而满足要求。 4.6.3 下轧辊的设计及其校核 平幅导布器的下轧辊为主动辊，它受到传动 扭矩和上轧辊对它的弯矩作用；而上轧辊则主要受到下轧辊的弯矩作用，它受到的由安全带，轴承等的摩擦力矩作用很小，可以忽略不计。 由于下轧辊受力较大，对下轧辊进行弯曲应力分析： 图 10 下轧辊受力校核 最大弯曲正应力计算公式：zWM maxmax 式中：maxM是下轧辊的最大弯矩， zW 是对中性轴 z的抗弯截面模量，对于圆柱形截面323DWz ， D 是横截面的直径。 下轧辊中点处的弯曲应力： 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 M P aWM 98.33.03219 7 6 23111 下轧辊第一轴肩处的弯曲应力： M P aWM 54.608.03212263222 下轧辊第二轴肩处的弯曲应力： M P aWM 32.711.03219483333 下轧辊材料为 45 号钢，许用弯曲应力 MPa195 所以， M P a32.73m a x轧辊挠度的计算 轧点实际压力 P： KNFpAP 16.1130s i n2 85.15104105.3230s i n22 426 轧点线压力 cmNlPq /5 0 722 1016.11 3 通轴和非通轴两种结构的轧辊都可按等截面梁的挠度计算式计算其最大挠度值： EJ lLqlY 384 7123m a x 式中：maxY为轧辊的最大挠度（ cm）； L 为轧辊两轴承中心距（ cm） , cmL 3.43 ； l 为轧 辊 面 公 称 宽 度 （ cm ）， cml 22 ； E 为 轧 辊 体 材 料 的 弹 性 模 量 2/cmN , 27 /1022 0 0 cmNG P aE ； J 为 轧 辊 体 截 面 图 形 的 惯 矩 4cm , 4444 10976.3306464 cmDJ 。 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 EJ lLqlY 384 7123m a x = cm6473 104 6 4.6109 7 6.31023 8 4 2273.4312225 0 7 轧辊的许用相对挠度值 1/6000 1/7000 轧辊的相对挠度值 76 1094.222 104 6 4.6 cm cmlY 1/6000 4.7 导轨的设计计算 4.7.1 导轨的设计 整形轧辊部件中由于下面的轧辊要上下移动以调整安全带的张紧力，故而需要滑道的设计。 选用材 料： HT200，铸铁是应用最广泛的滑动导轨材料，它具有良好的耐磨性和抗震性，铸铁导轨常与支撑部件或支座连成一体。本设计采用 HT200 ，利用电接触加热淬火。 导轨结构取用燕尾形和矩形组合形式，如下图所示，用矩形导轨承受较大的颠覆力矩产生的压力，用燕尾形导轨作侧作用面，减少一个压板接触面，调整间隙简便，夹紧容易。 图 11 导轨的设计 4.7.2 导轨的校核 导轨面的主要损坏形式是磨损，而导轨的磨损由于导轨表面的比压（单位面积上的压力）有密切关系，随着比压增大，导轨的磨损量也增大，此外，导轨面的接触 变形又与比压近似的成正比，在初选定导轨的尺寸后，应校核导轨面的比压，使其限制在允许范围内。 导轨面上的沿长度方向的比压按直线规律分布，作用在导轨面上的集中载荷位于充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 导轨长度方向的中点，比压按矩形分布。 作用在导轨面上的外载荷可以简化为一个垂直作用在导轨中部的集中力 F 和一个颠覆力矩 M，如下图所示， 导轨的平均比压 Pm为： mSFm PP 式中， F-作用在导轨面上的法向力（ N）； S-导轨的承载面积， S=La，（ mm）； L-导轨接触面长度（ mm）； a-导轨接触 宽度（ mm）； mP-许用平均比压，查表得mP=1.2 1.5 ，许用最大比压 maxP=2.5 3.0 图 12 导轨的校核图 当力与力矩同时作用时，导轨比压成梯形分布， )6(m a x SLMSFP )6(m in SLMSFP 式中 M-导轨面上的弯曲力矩 ,本设计导轨 L=2000 mm， a=60 mm。滑块的配重块产生颠覆力矩，计 算得 M=4.26 103N 所以有maxP=1.4 maxP，所以导轨的设计满足比压条件。 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 5 浸轧机的设计及其相关的计算 5.1 浸轧机的设计 浸轧机是染整设备的主要单元之一，它由轧车，轧液槽，和传动装置组成，主要用于漂染印整等加工过程中织物的湿处理。染整生产中去除纺织品中水分的方法，通常采用先机械脱水，而后再经过烘燥。 下图是浸轧机的 设计简图。 缸体的设计 染缸上方是三橡胶辊的轧 液装置，染缸槽的容积设计时尽量选用大的尺寸，槽内装有两个导布辊，以尽量的增加浸渍时间，达到上色均与，牢靠的目的。 本设计的染缸容积为： V=300mm 270 mm 100 mm 轧液槽的材料选用不锈钢，它具有一定的耐腐蚀性能，并且具有质量较轻，槽内清洁 图 13 浸轧机设计简图 工作方便的特点。 轧液槽内的液面自动控制，选用 T用 M394 型浮筒式液面控制器。 5.2 平幅三辊轧水机配套电机及减速器的选用 5.2.1 电机的选用 充值下载文档就送 全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 同比生产线的其它部件，电机选用变频调 速电机，型号为 YCT160-6B 额定功率为 2.2KW 调速范围是 760r/min 76 r/min 5.2.2 减速器的选择 电机的调速范围为 760r/min 76 r/min 60 m i n/50001.021006014.32m i n/600 mmmr a dir i=3.768 圆整后取 i=4 所以选用 NGW 行星齿轮减速器，型号为 NAD200 传动比 i=4 5.2.3 液压缸的选择 1）作用在活塞上的总机械载荷 F包括两部分： 第一部分是活塞杆上所受的外部载荷 F外载。它主要包括沿液压缸活塞运动方向的工作阻力 F工、导轨摩擦力 F摩和运动部件在启动制动过程中的惯性力 F惯。即： F外载 =F工 +F摩 +F惯 活塞和活塞杆密封处的摩擦力 F封所以作用在活塞上的总机械载荷 F： FFFFFFF 封惯摩工封外载 在工作部件启动、制动或换向过程中，活塞上所受的平均惯性力： NgGtvF 惯式中： g 重力加速度， 9.8 m/s2； G 运动部件的重量（ N）； v t 时间内的速度变化值（ m/s），取 v = 0.1m/s； t 启动或制动的时间 (s)，取 t = 0.01s。 运动部件的重量包括轧辊、轧辊支撑件和轴承的重量，轧辊的重量 1G 。 NgVG7.1386510.0096.0094.0048.0063.0062.021.012.0066.0062.0085.0048.008.003.08.9108.722222