电缆恒阻力收放器

目    录

摘  要………………………………………………………………3

   第一章  绪论…………………………………………………5

1.1电缆恒阻力收放装置的发展现状………………………………… 5

1.2对选题的研究………………………………………………………5

1.3课题条件……………………………………………………………5

1.4总体设计方案框架…………………………………………………5

   第二章  动力机构设计…………………………………………………5

2.1动力系统选择依据…………………………………………………5

2.2动力计算……………………………………………………………6

2.3动力选型……………………………………………………………6

   第三章  传动系统设计…………………………………………………7

3.1常见机构的特点和应用……………………………………………7

3.2传动机构的确定……………………………………………………9

3.3带传动计算…………………………………………………………9

   第四章  离合器的选择设计…………………………………………12

4.1恒定距离合器设计计算……………………………………………12

4.1.1选型………………………………………………………………12

4.1.2恒定距电磁离合器的动作特性…………………………………12

4.1.3离合器的计算转矩………………………………………………12

4.1.4离合器的外径……………………………………………………12

4.1.5离合器的压紧力…………………………………………………12

4.1.6线圈槽高度………………………………………………………13

4.1.7磁轭底部厚度……………………………………………………13

4.1.8衔铁厚度…………………………………………………………13

第五章  轴的设计计算………………………………………………13

5.1 轴的设计…………………………………………………………15

5．1.1 最小直径……………………………………………………15

5.1.2 轴上各零件的布置方案………………………………………15

5.2 轴的强度校核……………………………………………………16

5.3轴承的使用寿命校核……………………………………………18

5.3.1 轴轴承的寿命校核……………………………………………18

5.3.2 轴承的寿命校核………………………………………………19

   第六章  我国电力施工发展现状…………………………………20

总  结……………………………………………………………………………21

参考文献…………………………………………………………………………22

致  谢……………………………………………………………………………23

摘  要

在工业生产还是我们的日常生活中电缆线都有着重要的作用，给我们带来很多的利益。随着现代电力施工的发展，电缆线盘托运及展放需要的自动化程度不断提高，电缆收放装置是现代电力施工系统的重要设备之一，其主要功能是将电缆线盘进行运送和展放。电缆恒阻力收放器对整个电力施工系统的可靠安装将起到重要的作用。

关键词：电缆收放  电缆线盘

Abstract

In the industrial production and our daily life cable has an important role, give us a lot of benefits. With the development of modern electric power construction development, cable reel checked and show need to continuously improve the degree of automation, retractable cable device of modern electric power construction system is one of the important equipment, its main function is to the cable reel for laying. Constant resistance cable deploying and retracting device for the electric power construction system and reliable installation will play an important role.

Key words: cable reel retraction ;cable reel

第一章  绪论

1.1电缆恒阻力收放装置的发展现状

在许多大型机械的维修行业中，有时要进行一些线类物件的收放，目前普遍的做法是用机械式的电缆恒阻力收放，有的地方人工倒送的方式，费时，费力，而且对工作人员存在安全隐患。即使有的地方使用电缆恒阻力收放器，但它是纯机械的，用起来很费力。

1.2对选题的研究

下面简要的介绍一下电缆恒阻力收放器，它采用电动机作为收放动力。电动由于减速和回转运动变往复运动机构，该机构适用于无污染，有电就可以工作，操作简单方便，在工作场合只需要接通电源即可工作，而工作场合在各个大楼区域，很容易找到电源。

是以后发展的方向，只有有好的工具才能在日常中更好的维护机器。在今后的高科技时代，高科技的维修工具是不可少的。电缆恒阻力收放器的改革和创新也是时代发展的必然。

1.3课题条件

适用对象：电缆线

拉力：25N-30N

转速：30r/min

1.4总体设计方案框架

根据本课题的研究是收放电缆线。根据实际需求拟采取如下：

动力选择：电动机（带减速器）

传动形式：带条传动

机架机构：钢板，型材焊接

第二章  动力机构设计

2.1动力系统选择依据

驱动机构主要有液压驱动、气动驱动、电动驱动和机械驱动等形式。

液压驱动具有体积小、出力大、控制性能好、动作平稳等特点，它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动；利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。液压驱动具有润滑性能好、寿命长的特点，结构紧凑，刚性好。定位精度高，克实现任意位置开停。有很多专业机械手能直接利用主机的液压系统。但缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。

气动驱动结构简单、造价低廉。气源方便，所需的压缩气源一般工厂都有，并且无污染，一般采用的压力0.4-0.6MPa,最高可达1MPa。缺点是出力小，体积大。由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。

机械式用于简单的场合。

电动由于减速和回转运动变往复运动机构，该机构适用于无污染，有电就可以工作，操作简单方便，在工作场合只需要接通电源即可工作，而工作场合在各个大楼区域，很容易找到电源。

综合以上叙述，将选用最后一种电动机作为本课题的动力来源。

2.2动力计算

由于本设计卷筒速度v=3m/min，n=30r/min

机构功率为：

2.3动力选型

由上面计算结果知道需要输出转速很低，根据机构需要选择摆线针轮减速器，其主要特点是传动比大，一级转速时传动比在11-87，两极转速时传动比范围在20 128。由于在传动过程中为多齿齿合，所以对过载和冲击有较强的承受能力，传动平稳，可靠；由于采用了行星摆线传动结构，所以其结构紧凑、体积小、重量轻，在功率相同条件下，其质量是其它减速器的一半，由于摆线齿轮、针齿销、轴销和轴套都是由轴承钢制造，工作中又的有滚动摩擦，因此大大加强了个零件的机械性能并保证使用寿命，提高了传动效率。

由于转速需30r/min ，输出功率需要大于0.0015KW，表15-2-119选择二级直连型XWED8175B型，传动比50，输入转速1500r/min,输出转速30r/min，额定转矩2750N.M,额定功率为1.1KW(考虑超载及摩擦等其他不可意料的因素，这个值尽量取大一些).其机构尺寸如图（JB/T298-1994）

图2-1 二级直连型XWED8175B型电动机（带减速器的）

第三章  传动系统设计

3.1常见机构的特点和应用

类型特点应用

连杆机构结构简单，制造容易，工作可靠，传动距离较远，传递载荷较大，可实现急回运动规律，但不易获得匀速运动或其他任意运动规律，传动不平稳，冲击与振动较大用于从动件行程较大或承受重载的工作场合，可以实现移动、摆动等复杂的运动规律或运动轨迹。

凸轮机构结构紧凑，工作可靠，调整方便，可获得任意运动规律，但动载荷较大，传动效率较低用于从动件行程较小和载荷不大以及要求特定运动规律的场合。

非圆齿轮机构结构简单，工作可靠，从动件可实现任意转动规律，但齿轮制造较困难用于从动件作连续转动和要求有特殊运动规律的场合。

槽轮间歇机构结构简单，从动件转位较平稳，而且可实现任意等时的单向间歇转动，但当拨盘转速较高时，动载荷较大常用作自动转位机构，特别适用于转位角度在45°以上的低速传动。

凸轮式间歇机构结构较简单，传动平稳，动载荷较小，从动件可实现任何预期的单向间歇转动，但凸轮制造困难用作高速分度机构或自动转位机构。

不完全齿轮机构结构简单，制造容易，从动件可实现较大范围的单向间歇传动，但啮合开始和终止时有冲击，传动不平稳多用作轻工机械的间歇传动机构

螺旋机构传动平稳无噪声，减速比大；可实现转动与直线移动，传动平稳无噪声，互换；滑动螺旋可做成自锁螺旋机构；工作速度一般很低，只适用于小功率传动多用于要求微动或增力的场合，如机床夹具以及仪器、仪表，还用于将螺母的回转运动转变为螺杆的直线运动的装置。

摩擦轮机构有过载保护作用；轴和轴承受力较大，工作表面有滑动，而且磨损较快；高速传动时寿命较低用于仪器及手动装置以传递回转运动。

圆柱齿轮机构载荷和速度的许用范围大，传动比恒定，外廓尺寸小，工作可靠，效率高；制造和安装精度要求较高，精度低时传动噪声较大，无过载保护作用；斜齿圆柱齿轮机构运动平稳，承载能力强，但在传动中会产生轴向力，在使用时必须安装推力轴承或角接触轴承广泛应用于各种传动系统，传递回转运动，实现减速或增速、变速以及换向等。

齿轮齿条机构结构简单，成本低，传动效率高，易于实现较长的运动行程；当运动速度较高或为提高运动平稳性时，可采用斜齿或人字齿条机构广泛应用于各种机器的传动系统，变速操纵装置，自动机的输送、转向、进给机构以及直动与转动的运动转换装置

圆锥齿轮机构用来传递两相交轴的运动；直齿圆锥齿轮传递的圆周速度较低，曲齿用于圆周速度较高的场合用于减速、转换轴线方向以及反向的场合，如汽车、拖拉机、机床等。

螺旋齿轮机构常用于传递既不平行又不相交的两轴之间的运动，但其齿面间为点啮合，且沿齿高和齿长方向均有滑动，容易磨损，因此只宜用于轻载传动用于传递空间交错轴之间的运动。

蜗轮蜗杆机构传动平稳无噪声，结构紧凑，传动比大，可做成自锁蜗杆；自锁蜗杆传动的效率很低，低速传动时磨损严重，中高速传动的蜗轮齿圈需贵重的减摩材料(如青铜)，制造精度要求较高，刀具费用昂贵用于大传动比减速装置(但功率不宜过大)、增速装置、分度机构、起重装置、微调进给装置、省力的传动装置

行星齿轮机构传动比大，结构紧凑，工作可靠，制造和安装精度要求高，其他特点同普通齿轮传动；主要有渐开线齿轮、摆线针轮、谐波齿轮3种齿形的行星传动常作为大速比的减速装置、增速装置、变速装置，还可实现运动的合成与分解。