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小型高效拉线机结构设计【6张CAD图纸+毕业论文】

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主牙箱A0.dwg
拉线机A0.dwg
拉线鼓轮-A2.dwg
收接线架A0.dwg
收放线A0.dwg
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摘要

拉线机是电缆工业制造圆单线的重要设备。它对提高电线产品的质量,降低成本,提高生产率,改善劳动条件以及加强安全生产都有重要的意义。

依据带有滑动多次连续拉伸线材时,线材秒休积不变法刘扣正常滑动的技术要求,分析了原牡仲机配模的不足,提出改进意见;根据拉伸模材质改进扣模孔加工精度的提高,提出了低滑动拉伸有色金属及合全线材的加工方法。结合奉单位拉伸机的技术特性,进行了拉伸配模计算。


关键词 拉线机,单头拉线机,塔轮


Abstract

Wire-drawing machines are important equipments which are used to make circle single wire in cable work.The machine can increase the quality of electro physics wire manufactured,reduce the safety in production.

According to many times with continuous stretching wire slide, wire seconds Hugh product not buckle normal sliding anshi liu, analyzes the technical requirements for the match mold lasalle machine helle insufficient, improvements; According to the improvement of the material tensile modulus buckle model hole machining accuracy, low sliding forward tensile non-ferrous metals and close all wire processing method. In unit with the technical characteristics of the tensile machine with the tensile modulus calculation 

 

Keywords wire-drawing machines, single wire-drawing machine,core culler drum


目   录

摘要 I

Abstract II

目   录 III

第1章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2主要工作内容 1

第2章 拉线机总体方案设计 2

2.1总体布局 2

2.1.1 总体方案应满足的基本要求 2

2.1.2运动的分配以及传动形式 2

2.1.3 拉线机的总联系尺寸 2

2.1.4拉线机的主要部件构造 2

2.2 主要技术参数的确定 4

2.2.1拉线机主要参数的确定 4

2.2.2 电动机的确定 10

第3章 拉线机传动系统设计 11

3.1拉线机传动路线 11

3.2 拉线机传动计算 11

3.2.1 各拉线鼓轮转速计算 11

3.2.2 拉线机出线速度 13

3.2.3 各道拉线鼓轮速比 13

3.3 拉线机传动件设计及计算 13

3.3.1 V型带的选用计算 13

3.3.2 传动的设计计算及校核 16

3.3.3 轴的设计计算及校核 19

3.3.4 关于鼓轮 24

3.3.5 轴承的选择 24

3.3.6 蜗轮蜗杆的选择 24

3.3.7 键的选择 24

第4章 拉线机的冷却与润滑及 26

4.1 拉伸时冷却与润滑的作用 26

4.1.1 滑动式拉线机冷却润滑装置 26

4.1.2 拉线机冷却润滑液量的计算 27

4.2模架的润滑与冷却 27

4.3 齿轮的润滑 27

4.4 轴系采用脂润滑 27

第5章 安装维护,保养和使用说明 28

5.1 安装 28

5.2 维护保养 28

5.3 使用说明 28

结论 29

致谢 30

参考文献 31


第1章 绪论

1.1课题背景

圆线材拉伸,一般都在单次或多次圆盘拉伸机上进行。多次连续圆盘拉伸机大体分为带滑动、无滑动积蓄(储存)和无滑动无积蓄带反拉力直线式等。带滑动多次连续拉伸时,线材靠拉伸机塔轮拖动运行,线材与塔轮之问产生滑动。为了避免线材及塔轮表层的摩擦,一般只允许拉伸低于中等强度(B ≤440MPa)的金属或合金线材,如紫铜、黄铜、低炭钢等(铝、铅除外)。如抗拉强度比较高, 且线径小于1.5ram合金线材,如青铜、白铜、镍及镍合金、不锈钢等细线亦可采用带滑动拉伸。带滑动多次连续拉伸的特点是:拉仲速度快、生产效率高,操作方便和易于实现自动化,因而在国内外线材拉伸中得到广泛的应用。尤其是铜电线,无论是大拉、中拉、小拉全部采用滑动拉伸。线材拉伸配模至为重要,尤其是带滑动从理论上弄清拉伸减径规律,线材在塔轮上滑动规律,还需弄清线材运行速度与塔轮线速比值关系。此外,还要结合拉伸机特性,拉伸润滑和模孔磨损等情况进行配模。拉伸中,常因配模不当,而使拉伸失利。为此,须对带滑动多次连续拉伸配模进行分析和探讨。国内外已出现低滑动拉伸配模,它可以节省动能消耗,减少线材和塔轮的磨损,延长塔轮寿命,提高线材表面质量, 因而具有良好的综台经济效益。

该设计方案采用国内外普遍运用的微滑动或低滑动拉伸配模的滑动式拉伸结构;适用于生产柔性较好,硬度不太高尺寸较小的金属线材;在此基础上可以开发相应机型,以适应市场的不同需要。该设计具有较强的工程性和实用性,对提高学生的实践能力和素质有重要意义。

1.2主要工作内容

本计算说明书内容包括:拉线机的设计方案的论证,主要参数的确定,传动件的设计以及计算等。主要组成部分如图 1-1所示。



图1-1 小型高效拉线机拉线机

1-吊放线架  2-主机  3-收排线装置

第2章 拉线机总体方案设计

2.1总体布局

2.1.1 总体方案应满足的基本要求

1、保证拉线鼓轮的相对位置和相对运动,做到主机及收、排线装置的相对布局合理。

2、尽量使用设备简单,加工方便,工艺个结构合理,减少占地面积,投资少。

3、便于操作,便于维修,并保证安全。

本设计正是在满足以上三项基本要求的基础上进行总体布局的。

2.1.2运动的分配以及传动形式

拉线机主电动机至拉线鼓轮的传动是外联系传动,另外收线电动机到拉线鼓轮的传动,以及收线电机至排线器的传动都属于外联系传动;通过机械传动保证鼓轮之间的速比。通过机械和电气传动保证定速轮与收线盘之间运动联系属内联系传动链和电气反馈系统的联系。

2.1.3 拉线机的总联系尺寸

拉线机的全机外形尺寸,主机和收排线装置的外形尺寸及其相对位置尺寸见拉线机外形图。


内容简介:
哈尔滨理工大学学士学位论文 1 附 录 of is by or on of is no as a in to up on of in is as It is an as a as on of A of a is he of in is as of a is an An is a on of to of is a a on is a by as is is an on it is is as of 尔滨理工大学学士学位论文 2 at a in to at c is an is b to of on is is is on of of of D, b = b = of =of or of 41/2 0 . to If a is to of on to of 00, as 41/20 尔滨理工大学学士学位论文 3 at of 00, to 00 in 0 00 00 00. is of in is by of of he of a is 41/20 00 of a is to of it is by . is to or It is to is of on 尔滨理工大学学士学位论文 4 on of a is of a is is a so of a of as it of of 41/200 in of of . p is a on to on an is on as an is on of 尔滨理工大学学士学位论文 5 p, as in is D/N=of on , p=P = D/N = of N = of he p, to as of a is of of to It be by P = N/D of we by . to be in or an it is in of an A 66is of If of x 6 of is to 2 x 1/6,of a a of of in of a in is to in of as be a a as of in an 尔滨理工大学学士学位论文 6 be 2. he in s , of be as s/S = D/d =T/t d as as t of on L = (D+d)/2 a on of on of a T/t of he to as of as a If of or as in as be at an in or 尔滨理工大学学士学位论文 7 is in is of be to in is to a ll of at of in at an a is a is in to of a of at a as or at as an of at by do as do to a a on is a is is a is a a a is in 尔滨理工大学学士学位论文 8 of to to of at in to in in of A is no a of in or If is in of a it a a 80as at of a of A as an be to a or on or by is of to do of be in in as A: : : a. in b. 哈尔滨理工大学学士学位论文 9 in c. in a. b. c. d. a : : F: G: : as is a a on a is to of to de be a of a as is a in of be of in is in to is to 35 to a to 2 3 of a to A of is on is an is of in at 尔滨理工大学学士学位论文 10 is to of to at of on of to a on a 35 to a 5 34 5 4 6 4 1 5 7 0 4 6 2 3 he be in a by to be in by a of as is to of of 哈尔滨理工大学学士学位论文 11 齿轮 运动部件之间的能量和运动由齿轮来传递。主运动的能量由齿轮四周的凸台或齿相啮合来传递。由于摩擦和带传动,齿轮之间的传递无滑移。因为传递需要准确的速度,摩擦传动被广泛应用于工业,如高速,轻载以及载荷连续的地方。 为了保持两个相啮合的齿轮以及消除干涉,两个相啮合齿轮之间应该留有一点的间隙。向上延伸就是众所周知的节圆。节圆是个假想的圆,载以此为半径的圆上可以实现齿轮相啮合。因此所有的齿轮的设计计算建立载节圆之上的。齿轮的部分如图 示。 齿轮专业术语 由于齿轮的轮廓为渐开线,所以载美国齿轮系统称之 为渐开线系统。渐开线是一条产生于圆且所有的曲线垂直圆的曲线。渐开线的产生方法如图 示。假设一个旋转的铅笔的一端饶在一个圆柱上,随着铅笔的旋转,未被破坏的曲线即为渐开线,而被破坏的为基圆。从如图所示的基圆上的 a 点到外圆上的 c 点为渐开线曲线的一部分,在这部分上齿轮相啮合。从 b 点到 a 点以及到根圆的倒角部分为一段射线。渐开线的基圆在节圆的内部,同时基圆的位置决定了齿轮的压力角。节圆和基圆直径之间有如下关系: 基圆的直径,为齿轮的压力角 )。现在广泛运用的两个压力角(或作用线) 为 140/2和 20,其他的角度也是可能的,但是跟随角度的变大。如果对于两个相啮合的节圆的线相切,压力角(或作用线)以 140/2为好,这时在基圆上所有的渐开线与作用线相切。 大多数传递动力的齿轮使用压力角为 20,全切深的渐开线齿轮。 20渐开线齿轮和 140/2的渐开线齿轮具有相同的齿部分,但由于 20的基圆上有较厚的齿,因而强度更高。如同标准的 20齿轮一样, 20精切节圆渐开线齿轮有从 20 到 200 大小不等直径的节圆的齿轮。这些齿轮主要用于传递运动而非能量。与 20全切深的齿轮相比较, 20的轻型的 齿轮有着较浅的切屑深度,但是强度更高。渐开线齿轮满足齿轮设计的所有的原理,因为作用线不受齿轮中心距的变化而受到影响,因为必其他的曲线轮廓更加的有利于齿轮的啮合。 如图 示,对齿轮的相关的术语进行了阐述。同时液讨论了标准的 20和 141/20齿轮渐开线齿轮的规律定义以及齿的各部分进行了说明。定义如下: 齿顶高为节圆到齿顶圆之间的距离,数值上等于 1 除以节圆直径 P。 齿根高为节圆到齿根圆(或齿根高)之间的距离,其等于齿顶高乘以齿间隙。齿厚为在节圆上测量得到的齿的厚度。对于切削齿轮,齿厚和齿间隙是相等的 。然而对于铸哈尔滨理工大学学士学位论文 12 造齿轮,由于提供了一定的缓冲,因而对于在节圆上齿厚和齿间隙的测量有一定的区别。 齿轮的前刀面为位于节圆和齿顶圆之间的面。 齿轮的后刀面为位于节圆和齿根圆之间的面。 间隙为以各小的距离,他的提供是为了在经过中心线时,两个相啮合的齿轮不发生干涉(啮合齿轮的顶部不与令一个齿轮的根部相撞)。 表 据节圆直径 P 和齿数 N 给出了 141/20和 20标准的渐开线齿轮的部分的数据。 齿轮节圆 齿距 P 为从齿轮的一侧的一点刀另外一个相邻点之间的距离,通常在节圆上测量大小。方程式为: P = D/N( D 等于节圆的直径, N 等于齿的数目) 节圆直径 P,通常指的是在节圆上,齿轮的齿数除以节圆的直径。方程式如下: P = N/D 如果将上式相乘可以得到齿距和节圆直径之间的如下关系: P=。因此,如果我们知道了两者之间的任何一个值,就可以通过除以得到令一个值。 齿轮和齿轮的加工根据不同的节圆直径可以实现标准化。节圆可以通过数字或者分数来表示。由于齿距是一个实际的距离,因此可以以英寸或者是几英寸表示。一个 6 节圆齿轮为在节圆直径上每英寸 6 个齿的齿轮。如果节圆的直径为 3 英寸,则齿数为三乘以六为十八。 外圆直径等于节圆直径乘以 2 倍的齿顶高,或者 3+1=寸。 任意给定节圆直径的渐开线齿轮将与同节圆直径的任意尺寸的齿轮正确的啮合。然而,在加工不同直径的切削齿轮时,在切削过程中,随着直径的增加,渐开线的曲率发生轻微的变化时必须的允许的。但是齿条时一个特例,如果为理论的齿形,齿条应该为以条直线。但是由于实际的原因,一个渐开线齿轮的齿数则必须的大于 12。 齿轮速度 对于 s 和 S 两个齿轮来说,两个相啮合的齿轮的速度( 节圆直径和齿数成反比。表达方程式为: s/S=D/d=T/t。如图 示, D、 T、 t 代表大齿轮和小齿轮的齿数,中心距: L=(D+d)/2 对于蜗轮蜗杆的速度由齿轮齿数和蜗杆的头数决定。对于单线蜗杆比率如下所示: (= T/1 齿轮种类 最普通使用的齿轮为传递动力的平行轴齿轮。其中齿轮轴平行于旋转轴的称为直齿轮,如图 示,两个齿轮中较小的称为小齿轮。如图 示,如果齿轮示扭曲或斜的,则称为斜齿轮,所有齿轮的命名与哈尔滨理工大学学士学位论文 13 在同一平面或不在同一平面成什么样的角度相联系。斜齿轮由于总是超过一个齿轮在啮合 ,所以应该采取一些措施来补偿根切的影响。人字形齿轮等价于两个斜齿轮,其中一个为右手系,另一个为左手系齿轮。 通常,当两个轴在同一平面内,同时彼此之间有一定的角度时,使用斜齿轮。这样的齿轮表面与所有齿轮的齿形延长线相交于一点的圆锥一样,图形如 示。通常斜齿轮的形状为直齿或者是螺旋形齿。当两轴之间的角度为 90时,同时这两个斜齿轮有相同的尺寸,我们称之为等径伞齿轮(如图 示)。如图 示的偏轴伞齿轮,是对斜齿轮有趣的修改,虽然斜齿轮之间的角度为 90,但是并不相交。虽然对于齿轮, 使人满意的加工方法不断的发展,但是制造准确的齿形仍然使困难的。零度齿轮(如图 示)有曲线的齿,斜齿的角度为零度,它通过在机器上加工螺旋形斜齿和偏轴伞齿轮得到所要求的齿轮。对于蜗轮蜗杆,常被用于快速降速的地方。小的驱动的齿轮为蜗杆,被驱动的齿轮为蜗轮蜗杆好象一个大的螺栓,紧紧地束缚在蜗轮的四周上,被切削的蜗轮齿与螺杆的直径相对应。蜗轮蜗杆的轴之间呈 90,但不在同一平面内。它的工作原理和斜齿轮的工作原理非常类似,但是表面和加工的方法有着明显的区别。蜗轮蜗杆的形状如图 示。齿轮齿条为直的 、无曲率、且半径无穷大的齿轮,被广泛的应用于机械的进给运动和往复运动之中。他们可以是直齿或者是斜齿。如果齿条弯成一个圆,则它就成为众所周知的冠齿轮,冠齿轮的圆锥的最高角度可以是 180,所有的齿的延长线汇集于中点,能够和相同节圆的斜齿轮进行正确的啮合。对于内齿轮来说,是一个内齿的齿轮,根据轴是平行还是相交的不同,可以加工出与直齿轮或斜齿轮啮合的齿轮。 齿轮的加工的方法 大多数的齿轮的加工由普通的机床进行加工。为了获得高速,耐磨,稳定的齿轮,用精密的机床进行加工也是很有必要的。因此,模板成型和销蚀模使齿轮的加 工发展到了令人满意的程度,但是其加工的材料仅限于低熔融的金属和合金。同时,没有热加工钢铁齿轮耐磨的性质。虽然模锻的精度很高,但是仅能制造板金类的精细齿轮。商用的加工齿轮的方法如下所示: A 铸造 1 砂型铸造 2 压模铸造 3 精密和销蚀模铸造 B 冲压 C 机械加工 1 成型加工 a 铣床成型加工 b 拉床成型加工 c 牛头刨床成型加工 2 模板加工 3 切削加工 a 刨床切削加工 b 滚齿加工 c 旋转切削加工 d 往复切削加工齿条 哈尔滨理工大学学士学位论文 14 D 冶金加工 E 挤压加工 F 磨削成型 G 磨削成型 H 塑料 模具成型 成型齿轮刀具加工 如图 示,通常一个成型的铣削用于直齿轮的加工。而使用的机床的型号由被切削的齿槽的形状来决定的。理论上来说,由于渐开线的曲率存在着轻微的变化,所以给定的节圆不同,则有不同的切削形状的切削刀具。然而,一种切削的方式就可以在没有任何缺陷的操作中加工出很多具有不同齿数的齿轮。每个切削的节圆根据形状的变化等分为八份,来补偿形状发生的变化。如表 示,列出了 8 种标准的渐开线切削方式,变化的范围从 135 齿到齿条,到 12 齿或 13 齿。 如图 示,阐明了 切削直齿轮的铣床的安装,并详细介绍了关于铣床加工的过程。成型铣对于直齿轮和斜齿轮以及蜗轮蜗杆的加工十分的准确。虽然有时候也用于伞齿轮的加工,但是由于齿厚的不断变化,加工过程不是那么的准确。当用于伞齿轮的加工时,对于每个槽的加工,需要加工两次。通常实际中,先确定中心切削的正确的尺寸,其尺寸为齿轮小端的距离。对于齿槽的两边的加工,则通过两个剃齿刀的切削来得正确的齿形。 我们通过使用拉刀加工齿轮的齿向间隙可以看出成型刀具的加工的原理对于拉床也是适用的。小内齿轮可以根据有相同切削的齿数的齿轮进行多次的走刀而加工出来 。但是由于切削的成本较高,拉削仅用于大规模的生产加工中。 小型高效拉线机结构设计 I 小型高效拉线机结构设计 摘要 拉线机是电缆工业制造圆单线的重要设备。它对提高电线产品的质量,降低成本,提高生产率,改善劳动条件以及加强安全生产都有重要的意义。 依据带有滑动多次连续拉伸线材时,线材秒休积不变法刘扣正常滑动的技术要求,分析了原牡仲机配模的不足,提出改进意见;根据拉伸模材质改进扣模孔加工精度的提高,提出了低滑动拉伸有色金属及合全线材的加工方法。结合奉单位拉伸机的技术特性,进行了拉伸配模计算。 关键词 拉线机 ,单头拉线机,塔轮 小型高效拉线机结构设计 to in of in to to of In of 型高效拉线机结构设计 录 摘要 . I . 录 . 1 章 绪论 . 1 题背景 . 1 要工作内容 . 1 第 2 章 拉线机总体方案设计 . 3 体布局 . 3 体方案应满足的基本要求 . 3 动的分配以及传动形式 . 3 线机的总联系尺寸 . 3 线机的主要部件构造 . 3 要技术参数的确定 . 5 线机主要参数的确定 . 5 动机的确定 . 11 第 3 章 拉线机传动系统设计 . 12 线机传动路线 . 12 线机传动计算 . 12 拉线鼓轮转速计算 . 12 线机出线速度 . 14 道拉线鼓轮速比 . 14 线机传动件设计及计算 . 14 型带的选用计算 . 14 动的设计计算及校核 . 17 的设计计算及校核 . 20 于鼓轮 . 25 承的选择 . 25 轮蜗杆的选择 . 25 的选择 . 25 第 4 章 拉线机的冷却与润滑及 . 27 伸时冷却与润滑的作用 . 27 动式拉线机 冷却润滑装置 . 27 线机冷却润滑液量的计算 . 28 架的润滑与冷却 . 28 小型高效拉线机结构设计 轮的润滑 . 28 系采用脂润滑 . 28 第 5 章 安装维护,保养和使用说明 . 29 装 . 29 护保养 . 29 用说明 . 29 结论 . 30 致谢 . 31 参考文献 . 32 小型高效拉线机结构设计 1 第 1 章 绪论 题背景 圆线材拉伸,一般都在单次或多次圆盘拉伸机上进行。多次连续圆盘拉伸机大体分为带滑动、无滑动积蓄 (储存 )和无滑动无积蓄带反拉力直线式等。带滑动多次连续拉伸时,线材靠拉伸机塔轮拖动运行,线材与塔轮之问产生滑动。为了避免线材及塔轮表层的摩擦,一般只允许拉 伸低于中等强度 (B 440金属或合金线材,如紫铜、黄铜、低炭钢等 (铝、铅除外 )。如抗拉强度比较高, 且线径小于 1 5金线材,如青铜、白铜、镍及镍合金、不锈钢等细线亦可采用带滑动拉伸。带滑动多次连续拉伸的特点是:拉仲速度快、生产效率高,操作方便和易于实现自动化,因而在国内外线材拉伸中得到广泛的应用。尤其是铜电线,无论是大拉、中拉、小拉全部采用滑动拉伸。线材拉伸配模至为重要,尤其是带滑动从理论上弄清拉伸减径规律,线材在塔轮上滑动规律,还需弄清线材运行速度与塔轮线速比值关系。此外,还要结合拉伸 机特性,拉伸润滑和模孔磨损等情况进行配模。拉伸中,常因配模不当,而使拉伸失利。为此,须对带滑动多次连续拉伸配模进行分析和探讨。国内外已出现低滑动拉伸配模,它可以节省动能消耗,减少线材和塔轮的磨损,延长塔轮寿命,提高线材表面质量, 因而具有良好的综台经济效益。 该设计方案采用国内外普遍运用的微滑动或低滑动拉伸配模的滑动式拉伸结构;适用于生产柔性较好,硬度不太高尺寸较小的金属线材;在此基础上可以开发相应机型,以适应市场的不同需要。该设计具有较强的工程性和实用性,对提高学生的实践能力和素质有重要意义 。 要 工作内容 本计算说明书内容包括:拉线机的设计方案的论证,主要参数的确定,传动件的设计以及计算等。 主要组成部分如图 1 小型高效拉线机结构设计 2 图 1型高效拉线机 拉线机 1 2 3小型高效拉线机结构设计 3 第 2 章 拉线机总体方案设计 体布局 体方案应满足的基本要求 1、 保证拉线鼓轮的相对位置和相对运动,做到主机及收、排线装置的相对布局合理。 2、 尽量使用设备简单,加工方便,工艺个结构合理,减少占地面积,投资少。 3、 便于操作,便于维修,并保证安全。 本设计正是在满足以上三项基本要求的基础上进行 总体布局的。 动的分配以及传动形式 拉线机主电动机至拉线鼓轮的传动是外联系传动,另外收线电动机到拉线鼓轮的传动,以及收线电机至排线器的传动都属于外联系传动;通过机械传动保证鼓轮之间的速比。通过机械和电气传动保证定速轮与收线盘之间运动联系属内联系传动链和电气反馈系统的联系。 线机的总联系尺寸 拉线机的全机外形尺寸,主机和收排线装置的外形尺寸及其相对位置尺寸见拉线机外形图。 线机的主要部件构造 机齿轮箱 齿轮箱分前后两室,前室装配塔轮塔形鼓轮及移动模座,采 用塔形鼓轮结构,可使主机传动系统设计简化,移动模座在偏心机构蜗杆机构驱动下可沿塔轮轴线方向移动,在拉线过程中使线材在鼓轮表面移动,可提高拉线鼓轮的寿命。为防止冷却液与齿轮箱润滑液互混,在后室装有传动齿轮及润滑用的液压泵。 排线装置 收排线架主要由收线机构及排线机构组成,收线机构主要由电磁转差离合器及涨闸式收线轴等所组成。 收线主力有主机通过尼龙平带穿入电磁转差离合器再经联轴器传至涨闸式收线轴。 小型高效拉线机结构设计 4 电磁转差离合器是一种转矩传送装置,它通过电场而将转矩由主动轴传至从动轴,离合器的主动轴与带轮相联 ,而从动轴通过联轴器与涨闸式收线轴相联。 电磁转差离合器主要有两个旋转部分 (如图 2由电枢和绕有励磁线圈的电磁极等组成,二者之间没有机械联接,而是被一个小的空气隙隔开,它们分别与主动轴及从动轴相联,当主动轴旋转时,励磁线圈中没有励磁电流,从动轴不旋转,接通励磁线圈内电流后,由于历次部分有磁极,因而沿磁极部分发圆周上建立的空间交流磁场,电枢因切割磁力线而产生感应电动势,并感应涡流,涡流同磁通相互作用,便产生磁力矩,在它的作用下,从动轴开始与主动轴同向旋转。在收线中由于线的张力增加,而信号反馈传入转差离合 器,使收线盘转速下降,保持拉线中张力恒定。 图 2磁转差离合器 1、 4 2 3排线机构由带排线机构及行星轮减速箱等组成,图 2 2为排线机构简图。排线动力由主机通过尼龙平带经过行星齿轮加速箱,又将运动传入排线的平带,带始终按一定方向旋转,当直流电磁铁通电后,通过滑块的作用,交替地夹紧再皮带上侧或下侧,从而使直流电磁铁的滑块作用,交替地夹紧再皮带上侧或下侧,从而使直流电磁铁的滑块作往复运动,直流电磁铁又与排线器导杆连接,这样,排线器可作往复直线运动。 图 2 排线机构 1、 3 2 4 5 6 7小型高效拉线机结构设计 5 要技术参数的确定 线机主要参数的确定 据设计任务书,已知定速轮直径 200伸最多道数 k=17,进线头数为单数。 模计算 (1) 确定拉伸道次: k=17 (2) 确定滑动系数 据资料 1,取平均滑动系数 I=取 动系数公比 q = ( i / 2/ (2 1 得 q = ( 1中公式 (2 求各滑动系数如表 2线机滑动系数 i2 i3 i4 i5 i6 i7 i8 i9 比同类型小拉线机,选取中间拉线鼓轮的速比 为 1、 20 最后两鼓轮速比 公式 r = (2 1 得总速比 小型高效拉线机结构设计 6 r = 3) 确定伸长系数 n 由公式 n = (1 1 求伸长系数,如表 2 (4) 确定拉伸模具模孔直径 公式 n 1/2 (1 1 求伸长系数,如表 2 (5) 确定拉线鼓轮上线材速度 公式 k/ (1 1 求伸长系数,如表 2 其中 伸前线材截面积, 为拉伸后线材截面积。 表 2伸长系数 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 6) 确定拉线鼓轮圆周速度 由公式 (2 1 求得 见表 2型高效拉线机结构设计 7 表 2模孔直径 d1 d2 d3 d4 d5 d6 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 d7 d8 d9 1/2 1/2 01/2 11/2 21/2 31/2 41/2 51/2 61/2 71/2 注 :第一行为 线材速度; 第二行为 线材速度。 (7) 线材的滑动率 由公式 Rn= 100%,(n=1,2, , (2 1 见表 28) 排线节距 排线节距按公式: i =1 112211 i Z (6 10 式中 i 小型高效拉线机结构设计 8 17k 1 1 11 107D 2 160D 30Z 表 2材速度 单位 m/s 1 2 3 4 5 6 21717 212345 7 8 9 10 11 12 21717 27891011 13 14 15 16 17 21717 2131415160 0 注:第一行为 时线材的速度、 第二行为 时线材的速度。 小型高效拉线机结构设计 9 表 2线鼓轮的圆周速度 单位 m/s v1 v2 v3 v4 v5 23317174556677v7 v8 v9 899101011111212131314141515161617170 30 2 30Z 60 则 1 8 3 6 8 8 9 0 3 41 0 . 1 1 0 7 3 01 6 0 0 . 6 41 1 6 0 1 8 9 0 3 6 8 8 3 0t 算拉伸道数 本设计为不等伸长系数,用公式 2 20 0 . 6lg . 1 2 1 4 . 6 4 1 7l g 1 . 2 4 6l g l (6 9 因而本设计中选用的 17k 符合要求。 小型高效拉线机结构设计 10 表 2滑动率表 2 4 6 111 222 333 444 555 666 8 10 12 777 888 999 10 1010 11 1111 12 1212 14 16 13 1313 14 1414 15 1515 16 1616 拉线机塔轮直径及塔轮轴转速范围。 由任务书知,定速轮直径 200 轮最大直径与定速轮直径相同,其余各鼓轮按速比 级递减。 1 200 1 3 8 m m4 1 1 5 m m5 9 6 m m6 8 0 m m7 6 6 m m小型高效拉线机结构设计 11 8 5 5 m m据以上确定的各拉线鼓轮的直径,以及给顶的出现速度范围计算计算各塔轮轴的转速范围 出线速度范围: 15 25(30) m/s 定速轮直径: 200 由公式 6000m/s (2 1 得 6000定速轮转速范围: m a x 6 0 0 0 3 0 28663 . 1 4 2 0 0n r m i n 6 0 0 0 1 5 14333 . 1 4 2 0 0n r 第、鼓轮轴 转速相同: m a x 86 0 0 0 3 0 5803 . 1 4 2 0 0 1 . 1 5 1 . 2 0n r m i n 86 0 0 0 1 5 2903 . 1 4 2 0 0 1 . 1 5 1 . 2 0n r 表 200/17 拉线机鼓轮轴转速 单位 r 转速 定轴转速 机无变速箱,只依靠电机的无级调节实现转速要求。 动机的确定 功率采用类比法 22 (2 9 电磁调速电动机型号: 2 71 42 4 0 1 2 0 0n r 因此,出线速度可无级调节,调速范围在 1530 m/s 之间。 小型高效拉线机结构设计 12 第 3 章 拉线机传动系统设计 线机传动路线 拉线机传动系统图,如图 3示 图 3型高效拉线机 /17 拉线机传动系统图 1 2、 3 4 5主电动机采用电磁调速电动机,因此出线速度可以无级 调节,调速 范围 在 15 30 m/s 之间。 由主电动机,经过带传动,转动轴,在轴分两条传动路线。一条传动路线是:当齿轮副 25/45 啮合时,转动轴,同时第二鼓轮旋转,当齿轮副 45/49 及 49/45 啮合时,转动轴、第一鼓轮旋转;另一条传动路线:当齿轮副 55/23 啮合时,转动轴,同时第三鼓轮旋转,当齿轮副 45/49及 49/45 啮合时,转动轴、,第四鼓轮旋转。 收线装置的收线盘的转动,由主机通过尼龙平带,转动轴,将运动传入电磁滑差离合器,以面带动收线盘旋转。 排线的动力,由主机通过尼龙平带,经 行星齿轮箱,传动带排线器,以达到均匀往复的排线。 传动路线: 主传动路线如图 3线装置传动路线如图 3 线机传动计算 拉线鼓轮转速计算 按 1中公式 (21122 小型高效拉线机结构设计 13 图 3传动路线图 图 3线装置传动路线 第一鼓轮 1 2 0 0 2 5 4 5 4 91 2 0 0 2 4 0 5 7 9 1 1 52 3 0 4 5 4 9 4 5n r 第二鼓轮 2 2 0 0 2 51 2 0 0 2 4 0 5 7 9 4 52 3 0 4 5n r 第三鼓轮 3 2 0 0 5 51 2 0 0 2 4 0 2 4 9 4 4 9 92 3 0 2 3n r 第四鼓轮 4 2 0 0 5 5 4 5 4 91 2 0 0 2 4 0 2 4 9 4 4 9 92 3 0 2 3 4 9 4 5n r 定速轮 小型高效拉线机结构设计 14 2 0 0 5 5 4 5 4 91 2 0 0 2 4 0 2 8 7 7 5 7 52 3 0 2 3 4 5 3 9n r 满足设计任务中鼓轮转速范围的要求。 线机出线速度 按 1中公式 (2计算 2 0 0 2 8 7 7 5 7 5 3 0 61 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0 m/s 满足设计任务中的最高出线速度 30m/s 道拉线 鼓 轮速比 按 1中公式 (2计算 r vi v第二至第八拉线鼓轮速比 2 8 6 6 . 9 8 8 0 . 3 8 9 6 . 4 5 1 1 5 . 7 4 1 3 8 . 8 9 1 6 6 . 6 7 2 0 0 1 . 2 0 5 5 . 8 2 6 6 . 9 8 8 0 . 3 8 9 6 . 4 5 1 1 5 . 7 4 1 3 8 . 8 9 1 6 6 . 6 7vi v 第九拉线鼓轮速比 9 2 4 9 5 5 . 8 2 1 . 2 0 9 5 7 9 2 0 0vi v 第十至第十六拉线鼓轮速比 1 0 1 6 6 6 . 9 8 8 0 . 3 8 5 5 . 8 2 6 6 . 9 8vi v 200 1 1 6 6 第十七拉线鼓轮速比 17 2 0 0 2 8 7 7 1 . 1 5 32 0 0 2 4 9 4i 线机传动件设计及计算 型带的选用计算 传动要求: 传动的名义功率为 22电极轴转速为 1 2 0 0 2 4 0n r 又有定速轮转速要求及传动联系,求出轴转速 1 1 0 3 9 5 1 9n r 小型高效拉线机结构设计 15 计算功率 1表 13查得 因为 1 . 3 2 2 2 8 . 6 k k p 选取普通 V 型带型号 据 , 1200 r/m ,由图 13定选取 c 型带 小带轮基准直径及大带轮基准直径,由表 (13取 1 200m , 由 1中 式 (13 121212001 5 0 . 0 2 2 0 0 2 2 6 . 4 2 m 取 2 230m 验算 21 230 1 . 1 7 31 2 0 0 1 0 . 0 2dI d 实则 1200 10241 . 1 7 3 i 实 实r 验算带速 v 11 3 . 1 4 2 0 0 1 2 0 0 1 2 . 5 66 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 m/s 在 5 25 m/s 范围内,带速合适。 0a 450 1 2 1 1 20 . 7 2d d a d d 由 1式 (13得带长: 221 2 1 20 1 202 3 0 2 0 03 . 1 42 2 4 5 02 4 2 4 4 5 0d d d dL a d 带 小型高效拉线机结构设计 16 由 1表 13取 1 6 5 5 m 1中 式 (13计算实际中心距 00 1 6 5 5 1 6 0 04 5 0 4 7 5 m 小带轮包角 00211 1 8 0 5 7 . 3a 0 0 0 02 3 0 2 0 01 8 0 5 7 . 3 1 7 6 1 2 0475 满足要求。 z 由 9式 (13得 00c g u p p k k k 查 9表 13 0 查 9表 13 37 1 0查 9表 13 1 因为 011k n k 3 17 . 5 0 1 0 1 2 0 0 1 0 . 6 6 7 k 0 8 查 9表 13 7 得 ,查 9表 13 2 得 采用棉帘布强力层普通 V 带,取 因为 136 . 1 2 0 . 6 6 7 0 . 7 5 0 . 9 6 0 . 8 4z 作用在带轮上的力 Q 由 9式 (13得单根 V 带的预拉力 由 9表 13 kg/ ,则 小型高效拉线机结构设计 17 20 500 2 . 5 1q vz v k 25 0 0 2 8 . 6 2 . 5 1 0 . 3 1 2 . 5 64 1 2 . 5 6 0 . 9 6 504N 作用在轴上的拉力 02 2Q 2 4 5 0 42S 4030N 带轮的机构设计 带轮选用 辅板式结构,具体参数的确定参照 6表 13 传动的设计计算及校核 为使齿轮在传动中具有一定的承载能力,且传动平稳,采用斜齿轮。 根据各轴的转动要求 1 0 2 4 r/m 5 7 9 . 6 5 r / m i 2 4 9 2 . 3 8 r / m i 2 8 6 6 . 2 4 r / m i 初定 : 1z25,2 45z ,3 49z ,4 45z ,5 55z ,6 23z ,7 45z ,8 49z ,9 45z ,10 62z ,11 39z 以第 V 轴上小齿轮 (23 齿 )为例设计确定法面模书 选择材料及确定许用应力 因要求结构紧凑,故采用硬齿面结合: 大,小齿轮均采用 18r n T,渗碳淬火, 2l i m 1 l i m 2 3 7 0 N / m (图 11 ( 4表 11则 小型高效拉线机结构设计 18 l i . 7 0 . 7 3 7 0 1 6 1 . 91 . 6 2N/由 2l i m 1 l i m 2 1 3 4 0 N / m (图 11(4表 11则 l i 340 1 1 1 6 . 71 . 2 2N/按齿轮弯曲强度设计计算 齿轮按 7 级精度制造,取载荷系数 (表 11 ,小齿轮上的转矩 6119 . 5 5 1 0 pT n 64219 . 5 5 1 0 8 . 0 5 1 0 N . m 8 2 . 3 8 初选螺旋角 15 齿数取122 3 , 5 5,由 2图 11齿数系数122 . 7 8 , 2 . 3 2因12 ,故得11代入式 (11计算: 21213 . 2 c o Fn 取 4中心距 122 c o 小型高效拉线机结构设计 19 04 2 3 5 5 1 6 1 . 5 m m2 c o s 1 5 确定螺旋角 12a r c o s 2 ZC a 4 2 3 5 5a r c o a 19 00 41 齿宽 0 . 2 1 6 1 . 5 3 2 . 3 m 取整 40 验算齿面接触强度 将各参数带入 5式 (11得: i = 321305 a 3 422 . 4 1 1 . 6 8 . 0 5 1 03052 . 4 4 0 1 6 1 . 5 26 1 3 . 3 2 / m i 所以安全。 验算圆周速度 1 3 . 1 4 4 2 3 2 4 9 2 . 3 8 1 2 . 6 9 / 1 7 m / 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 a r c c o s 1 9 0 0 4 1m s 选用 7 级精度合适 因斜齿轮的正确啮合条件是:法面模数旋角 相等,压力角 相等,所以各齿轮的法面模数旋角 : , =19 00 41 各齿轮均采用 12碳淬火 1+6 小型高效拉线机结构设计 20 齿轮分度因直
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