电缆剥线机结构设计和实现机械设计和自动化专业论文设计

1、本科论文目 录摘 要IAbstractIII1 绪 言11.1 设计背景及意义11.2 电缆剥线机装置国内外发展现状21.3 课题主要内容32 电缆剥线机总体方案设计42.1 电缆剥线机工作原理42.2 电缆剥线机总体设计42.3 电缆剥线机动力机构设计52.4 电缆剥线机动力传递机构设计52.5 电缆剥线机剥线机构设计62.6 电缆剥线机机架设计72.7 整体方案设计83 电缆剥线机装置机构设计93.1 电机的选择93.2 链条链轮的选型计算103.3 轴的设计与校核113.4 连接键的选择和计算153.5 轴承选型和寿命计算153.6 螺栓强度校核174 电缆剥皮机三维模型设计204.1

2、SolidWorks简介204.2 本装置的建模204.3 机构的装配235 结论与展望275.1 结论275.2 展望28参考文献29致 谢30本科论文摘 要21世纪后，国民经济得到高速发展，电缆也成为人们生活中不可或缺的一种通讯工具，因此电缆的需求也随之增加，从而也有效推动了生活服务行业的进步与发展，占据着较大比例的国民经济，已经逐步转变成为支柱产业。随着生产实际需求的日益增长，与之相关的生活服务机械工业也得到迅猛的发展。人民日益富裕，可支配的金额逐渐增加，对电子通讯的需求量也在不断增加，因此电缆需求量也大大增加，从而催生了生活服务业设备的研发制造，需要相关机械设备具有更多的功能，能够满足

3、各种不同的生产需求。同时相关机械设备的操作流程日益趋向简单结构化，易于生产加工制造，操作人员易于使用维护，需要结合经济适用性原则进行设计制造。本文设计针对电缆剥线机装置设备进行设计，对其主要机构结构进行设计确定，并对机构的主要参数进行设计计算。本文基于机械设计的相关方法和有关理论知识设计制造了电缆剥线机装置，收集汇总了现阶段已有电缆剥线机装置的相关研究文献资料，并对相关内容进行研究和分析。结合现有的各项新型技术，基于实际使用需要和基本参数设计制造了电缆剥线机装置。本文深入研究电缆剥线机装置应用背景和发展情况，通过学习和查阅相关学习资料和文献，了解了电缆剥线机装置结构特点和传动原理等专业知识，充

4、分运用所学机械设计相关知识，设计一个能够保证工作质量、缩短工作流程、结构紧凑合理，传动高效的电缆剥线机装置。设计的电缆剥线机装置主要由电缆剥线机动力机构、电缆剥线机动力传递机构、电缆剥线机剥线机构和电缆剥线机机架组成。经过多次试运行和试验，本文设计的电缆剥线机装置能够实现高效率电缆剥皮，进而提高工作效果和工作质量。同时对电机装置、链传动、轴承以及轴进行选型设计，确保设计制造的设备能够较好的满足实际工况。在设计完成整个设备之后，借助计算机二维软件绘制本文设计制造的电缆剥线机装置设备装配图和零件图，借助三维软件建模，对设备各个机构的运行状态进行检查，确保各个机构的运动作业过程不会发生相互干涉影响。

5、关键词：电缆剥皮；电子通讯；效率高；机械设计；三维模型AbstractAfter the 21st century, with the rapid development of national economy, cable has become an indispensable means of communication in peoples life, so the demand for cable has also increased, which has effectively promoted the progress and development of the life ser

6、vice industry, occupying a large proportion of the national economy, and has gradually transformed into a pillar industry. With the increasing production demand, the related life service machinery industry has also been rapid development. With the increasing wealth of the people, the amount of dispo

7、sable money and the demand for electronic communication, the demand for cables has also increased greatly, which has given birth to the R & D and manufacturing of equipment in the life service industry, which requires more functions of relevant mechanical equipment to meet various production needs.

8、At the same time, the design and manufacturing of related mechanical equipment are becoming more and more simple and structured, easy to produce, process and manufacture, easy to use and maintain for operators, so it is necessary to design and manufacture in combination with the principle of economy

9、. In this paper, we design and manufacture the equipment of cable stripping machine, determine the main mechanism structure, and design and calculate the main parameters of the mechanism.Based on the relevant methods and theoretical knowledge of mechanical design, this paper designs and manufactures

10、 the cable stripper device, collects and summarizes the relevant research literature of the current cable stripper device, and studies and analyzes the relevant content. Combined with the existing new technologies, the cable stripping machine is designed and manufactured based on the actual needs an

11、d basic parameters. In this paper, the application background and development of cable stripper device are studied deeply. Through studying and consulting relevant learning materials and literature, the structure characteristics and transmission principle of cable stripper device are understood. By

12、making full use of the mechanical design knowledge, a cable stripper device that can ensure the work quality, shorten the work flow, compact and reasonable structure and drive efficiently is designed Machine device. The cable stripping machine is mainly composed of cable stripping mechanism, power t

13、ransmission mechanism, stripping mechanism and frame. After many times of trial operation and test, the cable stripping machine designed in this paper can achieve high efficiency of cable stripping, and then improve the working effect and quality. At the same time, the motor device, chain drive, bea

14、ring and shaft are selected and designed to ensure that the equipment designed and manufactured can better meet the actual working conditions. After the design of the whole equipment, drawing the assembly drawing and parts drawing of the cable stripping machine with the help of two-dimensional compu

15、ter software, and checking the operation state of each mechanism of the equipment with the help of three-dimensional software modeling, to ensure that the operation process of each mechanism will not interfere with each other.Keywords: cable peeling; electronic communication; high efficiency; mechan

16、ical design; 3D model1 绪 言1.1 设计背景及意义党的十九大报告明确提出要不断改善人民生活和现代化经济体系。新时代党和国家更加重视民生，本文设计的电缆剥线机装置既能够改善民生也能推进经济建设，加速经济发展，能够提高人们生活质量和为制造业创效，因此电缆剥线机装置也孕育而生。电缆剥线机的作用是分离金属和其外面的酯质层。其具有剥线效率高，剥线速度快，剥线程度深，剥线质量好的特点，在当今制造厂商百花齐放的时候，提高产品的质量，增加可回收物的利用率，创造更多有价值的功能是我们的目标。国民经济提高的同时，人们生活节奏越来越快，电子通讯也成为一种普遍的联系方式，而且在通讯领域，电缆也

17、扮演着极其重要的角色。随着通讯、电力等行业的不断发展，使得金属导线的用量需求越来越大。由于新旧产品更替较快，废旧电线电缆回收量在逐年增加，其环境污染也日趋严重，回收废旧电线电缆问题受到越来越多的关注。因此人们需要一个电缆剥线机装置，这样不仅仅可以提高生产效率，更重要的是能够提高剥皮质量，还能减少环境污染。在制造业高速发展的今天，机械制造行业已经成为现阶段的热门行业，人们对工作效率的要求也日益增加，所以人们对电缆剥线机装置要求也随之提高，进而对机械制造业提出了更高要求，促进机械制造业的快速发展，为了提高企业的竞争力，提高生产效率和质量就是当务之急，改变传统的直接人工方式或者半自动剥皮机，采用一种

18、新型的全自动电缆剥线机装置机构，该装置大大提升生产效率的同时还能够提高成品质量，随着批量生产和装置的广泛应用，成品的成本也随之降低。本文电缆剥线机装置，其主要功能就是通过链传动将电机的动力传递至从动链轮，再由链传动将从动链轮的动力分配至分动链轮，带动送线主动轴转动完成电缆的送线工作；为了提高电缆剥线机的适应性，在送线主动轴和切刀主轴上安装有垫块，可以通过调整垫块间距改变剥皮电缆的直径，使电缆剥皮机能够适应不同直径电缆的剥皮需要；通过旋转调节杆调节轴承座的垂直高度以改变送线主动轴和送线从动轴和切刀主轴之间的距离以适应不同电缆的剥皮需要。本文设计的电缆剥线机装置在传统的电缆剥线机基础上能够实现全方

19、位工作，同时大大降低人工的劳动强度，还能提高机械制造行业的工作效率，而且能够满足不同场合对电缆剥线机装置的需求。早期电缆剥线机主要靠工人或者半自动实现。人工进行手动剥皮，这样不但费时费力，而且效率很低，如果受到人工经验和态度的影响，对手的伤害较大的同时，有可能剥皮质量不高，影响整体的使用性能和质量。因此传统的方式方法已经逐渐被淘汰，退出市场。随着社会进步，人们设计了电动代替人工，实现机械加工，这样可以一定程度提高工作效率和精度，因此一个稳定可靠的电缆剥线机装置，能够提高工作效率和精度，进一步提高企业收益。1.2 电缆剥线机装置国内外发展现状随着世界经济和科技加速发展的脚步，智能制造推进的速度也

20、随之加快，而且市场对其需求也越来越多，市场需求对机械制造行业设备加工效率、生产产品质量以及成品质量也提出了更高的要求。曾经的人工操作或者半自动化的装置已经不能满足人们日益增长的需求，因此越来越多的企业和专家着手研究能够适应未来发展的电缆剥线机装置。国外经济发展较早，机械制造行业起步也相对国内较早，而且经济发展初期，国外的人工成本较高，因此电缆剥线机装置也孕育而生，并且较早的应用在机械制造领域，电缆剥线机的制造技术也日趋成熟。近年来随之国内经济崛起，国内用人成本也与日俱增，而且市场对机械制造领域的要求也越来越高，因此电缆剥线机装置在国内的需求也越来越广泛，并且受到人们和专家的关注。和很多机械装置

21、类似，国外率先着手研究和设计电缆剥线机装置，这也导致了国外的技术更加成熟更加可行可靠，因此早期的时候电缆剥线机装置能够投入使用。由于国内经济和科技发展较晚，对于国外发达国家，国内着手研究电缆剥线机装置相对较晚，因此科技发展初期，只能通过购买国外技术或者外国设计，深入研究其总体设计方案和工作原理，然后再对电缆剥线机装置进行研究设计，这样会严重制约国内的经济发展和科技进步，也会造成电缆剥线机装置成本过高，而且由于采购国外技术，售后很不方便，有时候不仅仅要支付很高的费用，而且也会受到国外技术的掣肘，这样就会严重影响国内技术进步和和经济发展。介于上述多种不利因素的影响，国内通过长时间的学习和研究，发现

22、电缆剥线机装置工作原理和总体设计结构并不复杂，国内的研究院或者专家有能力通过自己努力研究，设计出高效高质量的电缆剥线机装置，因此很多国内科学家和研究院着手设计电缆剥线机装置，这样不仅仅能够提高国家科技进步，加速发展经济，更主要的是国内的研发能够便于电缆剥线机装置维护，进而降低生产成本。通过国内专家多年潜心研究，电缆剥线机装置技术已经日趋成熟，国内的设备要远远优于国外，而且将生产的电缆剥线机装置投放到市场试运行的过程中，其部分工作指标甚至优于国外设备。通过上述对比国内外现状，不难发现，国内的技术研究虽然晚于国外，但是实力已经赶上甚至超过国外技术水平，国内生产电缆剥线机装置已经能够满足国民需求。1

23、.3 课题主要内容本课题针对提高生产质量的实际情况，设计一种能够实现高质量高效率电缆剥线机装置，进而提高电缆剥皮工作效率和质量，进而满足机械制造业的需求，而且还能提高销量，提高企业收益。为此要设计一个结构紧凑，生产效率和质量符合要求电缆剥线机装置。本文研究思路：1.通过查阅相关资料，结合国内外该装置的发展情况，论述电缆剥线机装置历史发展和现阶段的装置的发展现状，以及电缆剥线机装置未来的发展演变，充分运用所学机械设计相关知识，对电缆剥线机装置有了更加深刻的了解。2.根据所学知识，设计电缆剥线机装置的传动原理，并制定整个装置的设计方案，使得电缆剥线机装置能够满足预期的目标功能和实际工况。3.确定电

24、缆剥线机装置工作原理和结构，对关键零部件进行选型计算，并对部分的机构进行计算和校核，确保所设计的方案和原理的可行性和可靠性。4.根据设计方案、工作原理，利用CAXA绘制电缆剥线机装置的二维装配图和零件图，在绘制的过程中，对设计方案再进行修改完善，确保所设计的机构能够符合工况和实际需求。2 电缆剥线机总体方案设计2.1 电缆剥线机工作原理通过分析电缆剥线机的机械原理，设计了电缆剥线机装置，其由电机、主动链轮、从动链轮、分动链轮、送线主动轴、送线从动轴、切刀主轴、轴承座和垫块等组成，通过一部机器就能完成对不同直径电缆的剥皮工作，并能够实现连续稳定运行。本机构选择电机作为驱动装置，通过链传动将电机的

25、动力传递至从动链轮，再由链传动将从动链轮的动力分配至分动链轮，带动送线主动轴转动完成电缆的送线工作；为了提高电缆剥线机的适应性，在送线主动轴和切刀主轴上安装有垫块，可以通过调整垫块间距改变剥皮电缆的直径，使电缆剥皮机能够适应不同直径电缆的剥皮需要；通过旋转调节杆调节轴承座的垂直高度以改变送线主动轴和送线从动轴和切刀主轴之间的距离以适应不同电缆的剥皮需要。通过以上各机构的相互配合，最终实现电缆剥线机的相关功能。通过机构分析和简单的控制原理，设计电缆剥线机，可以实现电缆剥线机连续高效稳定工作。即提高了电缆剥线的效率，还能够大大降低人工的劳动强度，能够满足未来电缆安装以及加工制造行业的发展需求。下面

26、介绍该装置的设计思路和机构组成。2.2 电缆剥线机总体设计电缆剥线机主要分为三个部分，动力源的产生、动力传递以及动力执行机构，从而实现整个装置的功能。根据其分类，本装置设计为动力产生机构、动力传递机构、动作执行机构以及支撑结构四大部分。上述结构方案包括四部分，电缆剥线机动力机构、电缆剥线机动力传递机构、电缆剥线机剥线机构和电缆剥线机机架。电缆剥线机动力机构，选用电机提供动力源。电缆剥线机动力传递机构，通过链传动将电机的动力传递至从动链轮，再由链条将从动链轮的动力传递至分动链轮，通过键将链轮和主轴安装在一起，实现剥皮机构送线主动轴的转动。电缆剥线机剥线机构，通过动力传递机构带动送线主动轴转动，在

27、送线主动轴和送线从动轴的带动下将电缆送入切刀，在切刀的作用下将电缆外皮剥离。为了增加电缆剥线机的适应性，送线主动轴和切刀上安装有间距不等的垫块，通过调整垫块间距以适应不同直径的电缆剥皮需要，并通过旋转调节杆调整轴承座的高度，改变送线从动轴和切刀主轴与送线主动轴的间距。电缆剥线机机架为了操作方便，平稳运行，设计机架装置，保证整体设计平稳高效。2.3 电缆剥线机动力机构设计随着时代进步，动力源产生装置主要有柴油机、汽油机、电动机、液压马达等一些新能源动力机等。综合考虑本装置设计方案、结构特点，为了后期便于维护等因素，电缆剥线机选用电动机作为动力源产生机构2。了解和分析电缆剥线机实际工况，综合考虑本

28、装置设计方案、结构特点、转速和功率的需求，本装置采用380V，1100w的电机1。该电机的优点就是不仅仅实现精准位置精度，而且能够很好控制速度，这样就能够平稳可靠的驱动控制对象。2.4 电缆剥线机动力传递机构设计电缆剥线机动力传递机构主要由电机、主动链轮、从动链轮、分动链轮、轴和键等组成。电缆剥线机动力传递机构的作用是通过链传动将电机的动力由主动链轮传递至从动链轮，再由链条将从动链轮的动力传递至分动链轮。链轮和传动轴之间通过键进行连接，实现剥皮机构送线主动轴的转动，同时便于链轮的拆卸，这样可以减少后期的维护成本。电机通过螺栓固定在电机安装板上，电机安装板与机架焊接在一起。设计的电缆剥线机动力传

29、递机构如图2.1所示3。图2.1 电缆剥线机动力传递机构2.5 电缆剥线机剥线机构设计电缆剥线机剥线机构主要由送线主动轴、送线从动轴、切刀主轴、轴承座和垫块等组成。电缆剥线机剥线机构的作用是通过动力传递机构带动送线主动轴转动，在送线主动轴和送线从动轴的带动下将电缆送入切刀，在切刀的作用下将电缆外皮剥离。为了增加电缆剥线机的适应性，送线主动轴和切刀上安装有间距不等的垫块，通过调整垫块间距以适应不同直径的电缆剥皮需要，并通过旋转调节杆调整轴承座的高度，改变送线从动轴和切刀主轴与送线主动轴的间距。调节固定块通过螺栓安装在侧轴承固定板上，调节杆通过螺母固定在调节固定块上，进线侧送线主动轴和切刀主轴上的

30、垫块成对布置，通过垫块形状的相互配合组合出不同的电缆直径4。设计的电缆剥线机剥线机构如图2.2所示。图2.2 电缆剥线机剥线机构2.6 电缆剥线机机架设计本装置不仅仅是为了便于机构安装，而且还为各装置的安装提供了预留空间，要考虑如何能够快速高效的完成不同直径电缆剥线等关于电缆剥线机功能的实现，因此机架对整个装置也很重要。为了合理布置机构，使得结构紧凑，传动效率高，将动力产生机构和动力执行机构设计在一起。机架材质采用型钢和钢板装配成骨架，这样经济实惠，还便于安装、固定和后期维护。机架和机构的连接通过螺栓实现的，通过垫块调整固定，这样既安全可靠，又经济实惠，还符合设计要求5。2.7 整体方案设计通

31、过上述设计方案和设计思路，以及各机构的工作原理，通过三维软件绘制电缆剥线机装置三维模型，绘制过程中及时调整不合理的设计，优化设计方案，进而得出比较合理可行的三维模型和整机装配图，如图2.3所示。图2.3 整机三维模型3 电缆剥线机装置机构设计3.1电机的选择交流电机以及直流电机是生产实际中较为多见的两种电机装置。（1）直流电机它具有较好的调速性能，电机装置在启动的时候能够相对较快的进行响应，能够产生较大的转矩，故在航空、电力机车等诸多方面得到广泛应用；但该种电机装置的生产加工工艺相对较为复杂，生产制造装置的成本费用相对较高，装置的维护保养较为困难，故使得电机装置的应用范围严重受限6。（2）交流

32、电机同步电机以及异步电机是最为常见的两种交流电机装置类型，该类电机具有相对较为简单的结构，设备的可靠性相对较高，但电机装置在启动的时候能够产生的转矩相对较小，故需相对较大的电流对其进行启动。电机选型是否合理会直接影响电缆剥线机装置设备的性能，选用低价格电机装置，它的转速和稳定性很难满足实际使用需求；若选用过高价格的电机装置，又会在一定程度上增加设备的制造成本，故需要结合实际合理选择电机。在生产实际中，电机装置选型设计需要考虑的主要因素如下：（1）需要考虑电机供电源的类型，交流电、直流电、三相电以及单相电等均需要合适的电机装置与之匹配。（2）需要考察电机装置的实际工况，结合实际情况进行选型。（3

33、）电机选型需结合电机装置的工作方式。（4）电机选型需结合电机装置的的安装方式。结合本文设计机械设备的实际使用情况，综合各种因素，最终选用Y系列Y90L-6型三相异步电动机装置设计制造本文设计的机械设备。机械设备的有效功率是设备在满载情况下进行正常工作需要的功率大小，本装置转速为0.1m/s，本文设计机械设备的有效功率大小为： (3-1)由于功率会在传动过程中发生损耗，故需测定各级传动中的传递效率，设由动力设备至工作设备之间的总效率大小是。分别为电机、齿轮以及螺母的相应效率7。已知 分别等于，计算得到本文设计机械设备的总效率大小为：本文设计机械设备所用电动机装置的所需功率大小为：由于Y90L-6

34、型三相异步电动机的额定功率PN=1.1KW1.03KW，所以采用该三相异步电动机满足实际要求。结合电动机装置的采购成本费用，基于传动比的考虑，尽量选择结构相对较为紧凑的电动机装置，最终选用型电机装置8。3.2链条链轮的选型计算链条链轮传动属于挠性传动，它是有两个链轮和链条组成，其工作原理是通过链轮链条啮合实现传递动力功能，链轮链条啮合传动广泛应用在机械制造行业。链条链轮相比于皮带带轮，其最大优点就是没有弹性滑动，而且不会出现整体打滑现象，其工作较为平稳，所以其工作效率高而且传动比比较稳定，通常传递效率，而且轴承受链条的压力也较小，因为链条相对于链轮不需要张紧9。但是和齿轮传动比，链传动确定就是

35、链条容易磨损，也会因此造成较大振动和噪声，尤其容易发生跳齿现象。瞬时链速、瞬时传动比不是常数。链传动主要应用在轴距较远且要求工作可靠的场景。1.根据设计需要，选择链条链轮减速比1，小链轮转900r/min 查手册10，根据图表选取传动比为1，链轮齿数初选11。2.链节数中心距,根据设计要求节 (3-2)3.链传递需要额定功率 (3-3)图3.1链条型号选择方法根据上述计算和图3.1，选择链条型号08A,节距12.7mm4.计算链速 (3-4)5.计算作用在轴上的力 (3-5)3.3 轴的设计与校核在对轴部件进行设计制造的过程中，需要遵从以下设计原则：1、在对轴部件结构进行设计确定的时候，需要考

36、虑轴上安装部件的相应尺寸参数；2、在对轴部件结构尺寸进行设计确定的时候，需要考虑轴上部件的安装尺寸和安装精度要求；3、需要考虑轴部件的加工制造工艺，设计制造的轴部件要能够相对较为容易的进行加工制造；4、需要结合轴部件的实际使用情况，合理选择加工制造轴部件的材料；5、在满足实际使用需求的条件下，尽量简化轴部件的自身结构，尽量控制轴部件的生产加工的成本费用；6、轴部件各段轴径尺寸在满足使用强度的情况下，还需要结合轴上安装零件的标准尺寸参数进行设定。3.3.1 轴的设计本设计中两处需要用到轴的地方，本节以滚子轴为例，设计计算主轴直径，然后再对其进行强度校核，确保设计的轴符合设计要求11。 (3-6)

37、 d：表示轴的最小直径P：表示功率，通过上述计算可知P=1.1KWN：表示最低转速，根据实际工况可知N=200r/minA0：表示计算系数，通过实际工况，查表可知A0=104则计算出本装置设计键连接轴和主动滚子，这样键就会降低轴的强度，也为了考虑设计余量，因此选用轴的直径要比计算值略大，这样在遇到特殊工况时，不至于大大降低轴的强度或者使用寿命，因此轴的直径要适当增加，取整得20mm，根据上述计算和装置结构设计要求，轴的结构设计如图3.2所示：图3.2 轴的结构示意图3.3.2 轴的受力分析通过设计装置的整体结构和轴的实际工作情况可知，轴主要受到三个作用力，其受力分析图如图3.3所示12。轴承受

38、载荷作用点视为轴的中间处，轴承给轴的支撑力视为在轴的两侧，需要承受载荷为9000N。根据上述受力分析可知F1、F3到F2的距离相等，则扭矩 通过上述条件可以计算出轴的弯矩，如图3.4所示：图3.3 轴受力分析图图3.4 轴的总弯矩、扭矩图弯矩计算式为： (3-7)本装置设计轴的转动方向是不变的，即一个方向旋转，不会出现时而逆时针，时而顺时针，因此轴承受的扭转切应力大小和脉动循环变应力相等，即可取校核轴主要就是校核轴承受最大弯矩的位置，根据上述计算和校核可以算出轴所承受的弯矩，这样就可以用计算出来的数值校核轴的强度，由于轴中间地方承受最大弯矩，因此用轴中间位置的截面进行强度计算如下： (3-8)

39、W为抗弯截面系数，轴的抗弯截面系数计算公式本装置轴选用材质为45#钢，其屈服强度达到355MPa，通过上述计算，得出轴承受的最大弯矩处的屈服强度9.71MPa，远小于轴的屈服强度，因此轴是安全的。3.4连接键的选择和计算结合本文设计设备的实际使用情况，综合各项因素，最终选用A型平键部件用于本文机械设备的轴键连接，由于本文设计轴部件的直径尺寸大小是20mm，根据键零件的标准尺寸，最终选用键零件的截面尺寸大小为。该键零件的键长尺寸大小是20mm13。 已知：式中， (3-9)传递的转矩，由前面计算可知；键与轮毂键槽的接触高度，；键的工作长度，圆头平键，；轴的直径，；键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用

40、挤压应力，计算可得：故本文设计制造键部件的强度能够满足设备的实际工况，设计合理。3.5 轴承选型和寿命计算3.5.1轴承类型在机械设备的设计过程中，广泛用到轴承部件，它是生产实际中较为多用的一个标准件，需要结合实际使用情况进行选型。（1）依据承载方向以及公称接触角能够将轴承的类型划分成向心轴承和推力轴承两种；（2）依据滚动体种类能够将轴承的类型进行划分成球轴承和滚子轴承两种；（3）依据轴承是否能够调心能够将轴承的类型划分成调心轴承和非调心轴承两种；（4）依据轴承滚动体的列数够将轴承的类型划分成单列、双列以及多列等多种类型的轴承；（5）依据轴承自身部件是否可以分离够将轴承的类型划分成可分离轴承以

41、及不可分离轴承等两种类型。3.5.2轴承选择的基本原则选用的轴承类型会直接影响电缆剥线机装置设备的性能，故需要结合实际工况，选择最为合适的轴承类型，确保所选轴承能够满足实际使用需求。选择轴承主要要从以下方面进行考虑14。1.轴承选型设计需要考虑轴承的载荷，确保选用轴承的承载满足实际使用需求。2.轴承选型设计需要考虑轴承的转速，确保选用轴承在保持正常工作状态下能够达到设备的速度需求，安全可靠的进行工作。3.轴承选型设计需要考虑轴承的的调心性能，确保轴承在设计安装的过程中能够较好的满足设计标准。4.选择的轴承要利于安装和拆卸，如此能够使得设备的装配过程得到有效简化。轴承作为一个连接件，是机械设备极

42、其重要的零部件，其直接影响了机械设备的使用寿命。轴承的寿命直接影响了整个装置的使用寿命，因此轴承寿命是本装置的一项重要指标。在本文电缆剥线机装置设备的设计过程中，设计安装的轴承部件是与一轴进行连接，该轴的转速相对较小，故无需该轴承承受较高的转速，同时该主轴存在因为受力而发生弯曲的情况，故需选用调心轴承。3.5.3电缆剥线机装置轴承寿命计算根据使用工况和载荷情况，选用型号为1204深沟球轴承，其额定动载荷Cr=7.65kN，静载荷Cor=3.18kN，由于转速较低，采用的润滑形式为脂，可以承受极限转速为10000r/min7。本装置中轴承承受的径向力为200N，通过受力分析，轴承承受的轴向力可以

43、忽略不计，则轴承承载的径向力为。轴承的当量动载荷计算公式: (3-10)由于主要承受径向力，轴向力可以忽略不计，则查表得系数X=1，Y=0，所以有 (3-11)查相关技术资料可知，=1.1，则则计算该轴承的最短寿命为通过计算可知轴承最短寿命为小时，符合装置设计要求。3.6 螺栓强度校核3.6.1 M20x50螺钉强度校核通过以上连接情况及受力分析，电机固定的螺纹连接失效的风险性较大。故在此对失效风险较大的螺纹连接进行强度校核。电机通过四个型号M20x50内六角柱头螺钉紧固连接，性能等级为8.8级，材料为中碳钢，根据机械设计手册，查得屈服极限强度为640MPa，实际使用时为了安全起见，安全系数S

44、取4.5，则可计算处此M20许用拉应力可为 (3-12)=142.2MPa组件质量约为44N，因此每个螺钉受力为44N。螺钉危险截面积计算式为=314mm则螺钉危险截面剪应力计算式为=0.14MPa因此因此剪切应力校核安全。许用挤压应力计算，安全系数S取4.5，8.8级螺钉屈服极限=640Mpa，则142.2MPa最短的螺钉紧固螺纹长度=3mm因此螺钉危险截面挤压应力=0.73MPa故故挤压应力校核安全，故选用的螺栓满足设计要求15。3.6.2 M10x25螺钉强度校核通过以上连接情况及受力分析，轴承座固定螺栓的螺纹连接失效的风险性较大，轴承座通过八个型号M10x25内六角柱头螺钉紧固连接。故

45、在此对失效风险较大的螺纹连接进行强度校核。轴承座通过型号M10x25内六角柱头螺钉，性能等级为8.8级，材料为中碳钢，根据机械设计手册，查得屈服极限强度为640MPa，实际使用时为了安全起见，安全系数S取4.8，则可计算处此M10许用拉应力可为 (3-13)=133.3MPa最大扭矩是44.4Nm。F=176.8N螺钉危险截面积计算式为=78.5mm则螺钉危险截面剪切应力计算式为2.25MPa因此因此剪切应力校核安全。许用挤压应力计算，安全系数S取4.8，8.8级螺钉屈服极限=640Mpa，则133.3MPa最短的螺钉紧固螺纹长度=3mm因此螺钉危险截面挤压应力=5.89MPa故故挤压应力校核

46、安全，故选用的螺栓满足设计要求15。4 电缆剥皮机三维模型设计4.1 SolidWorks简介SolidWorks是一款以参数化为基础的计算机操作软件，该软件最早开始应用参数化技术，历经多年的发展与进步，已在各种不同的三维造型软件中占据一席之地，广泛用于机械设计中。SolidWorks技术能够基于实际需求和相关设计参数，在较短时间内完成设备和相关零件的三维建模，由于该项技术具备较为丰富的各种不同需求的约束条件，能够较好的满足工程实践的相关需要。SolidWorks技术能够在三维装配体模型环境下编辑和修改处理需要进行修改的目标零件，同时在生产实际中能够较快的将三维立体图转换成二维工程图，借助So

47、lidWorks软件能够较好的完成几何造型的全部设计过程，如此能够借助新型的数控加工设备完成生产实际中的各种加工需求，能够使得机构和零件的设计精度在一定程度上得到显著提高，能够让零件的设计制造质量也得到一定的提高，还可以有效提升设计制造的效率，在一定程度上有效缩短设计制造的周期长度。结合本文设计制造的实际情况，综合考虑各种不同的因素，本文设计借助SolidWorks软件设计制造电缆剥皮机机构设备的所有机械结构。本文在设计制造电缆剥皮机机构设备的过程中，借助SolidWorks软件构建电缆剥皮机机构设备各个零部件的三维模型和设备总装模型。在建模过程中对原先草拟的尺寸进行了修改，使用SolidWo

48、rks软件设计方便快捷，并对其相应运动过程进行动态仿真，从而能够对本文设计设备的合理性进行有效检验，为改进升级提供可靠参考，同时绘制完成SolidWorks设备各个零件二维图和设备总装配图。4.2 本装置的建模4.2.1 链机构的三维建模皮带的三维建模还算比较简单，在装配体界面，点击装配体特征，点击皮带/链，再点击要安装链的两个链轮，就可以生成链的曲线了，只要在截面画一个梯形，利用扫描就可以作出来，如图4.1所示。图4.1 链的三维模型4.2.2 切刀轴的三维建模打开SW，点击新建，选择零件，点击确定，点击草图绘制，选择前视基准面，绘制圆。确定其尺寸，选择拉伸凸台命令，随后不断重复之前的操作，

49、再对其使用倒角命令即可，如图4.2所示。图4.2 切刀轴的三维模型4.2.4 底座的三维建模底座是整个装置的基座，其稳定性和材质直接决定整个装置的使用功能。结合本文设计制造电缆剥皮机机构设备的实际情况，综合各项因素，选择放管材料，然后对其进行淬火加工处理，使其硬度能够达到。先在草图里绘制出一个长方形，通过旋转得到一个凸台，画孔右键点击凸台上表面，点击草图，再绘制一个长方形，确定好他的大小以及位置，点击特征，点击拉伸切除，点击成形到，以此类推，就可以得到所需要的底座。如图4.3所示。图4.3底座的三维模型4.2.4 调节固定块的三维建模先在草图里绘制出一个长方形，通过旋转得到一个凸台，画孔右键点

50、击凸台上表面，点击草图，再绘制五个圆形，确定好他的大小以及位置，点击特征，点击拉伸切除，点击成形到下一面，就可以开出五个孔。如图4.4所示。图4.4 调节固定块三维结构模型4.2.5 链轮的三维建模先在草图里绘制出一个圆形，通过旋转得到一个凸台。在圆周处先画一个单个的齿，再选择倒角，对其进行圆周阵列，根据其齿数z确定阵列的个数，从而得到链轮，如图4.5所示。图4.5 链轮三维结构模型4.3 机构的装配4.3.1电缆剥线机动力传递机构设计电缆剥线机动力传递机构主要由电机、主动链轮、从动链轮、分动链轮、轴和键等组成。电缆剥线机动力传递机构的作用是通过链传动将电机的动力传递至从动链轮，再由链条将从动

51、链轮的动力传递至分动链轮，通过键将链轮和主轴安装在一起，实现剥皮机构送线主动轴的转动。设计的电缆剥线机动力传递机构如图4.6所示。图4.6 电缆剥线机动力传递机构4.3.2 电缆剥线机剥线机构设计电缆剥线机剥线机构主要由送线主动轴、送线从动轴、切刀主轴、轴承座、和垫块等组成。电缆剥线机剥线机构的作用是通过动力传递机构带动送线主动轴转动，在送线主动轴和送线从动轴的带动下将电缆送入切刀，在切刀的作用下将电缆外皮剥离。为了增加电缆剥线机的适应性，送线主动轴和切刀上安装有间距不等的垫块，通过调整垫块间距以适应不同直径的电缆剥皮需要，并通过旋转调节杆调整轴承座的高度，改变送线从动轴和切刀主轴与送线主动轴

52、的间距。设计的电缆剥线机剥线机构如图4.7所示。图4.7 电缆剥线机剥线机构4.3.3 整体方案模型通过上述设计方案和设计思路，以及各机构的工作原理，通过三维软件绘制电缆剥线机装置三维模型，绘制过程中及时调整不合理的设计，优化设计方案，进而得出比较合理可行的三维模型和整机装配图，如图4.8所示。图4.8 整机三维模型5 结论与展望通过查阅相关资料，结合国内外该装置的发展情况，以及电缆剥线机装置未来的发展演变，充分运用所学机械设计相关知识，设计电缆剥线机装置的传动原理，并制定整个装置的设计方案，对关键零部件进行选型计算，并对部分的机构进行计算和校核，确保所设计的方案和原理可行性和可靠性。利用CA

53、XA绘制建立电缆剥线机装置的装配图和零件图，在绘制的过程中，对设计方案再进行修改完善，确保所设计的机构能够符合工况和实际需求。5.1 结论本文第一章介绍国内外该装置的发展情况，以及电缆剥线机装置未来的发展演变，同时介绍一下本文的研究思路；第二章和第三章设计电缆剥线机装置的传动原理，并制定整个装置的设计方案，对关键零部件进行选型计算，并对部分的机构进行计算和校核，进而得出的以下结论。1.我们在电缆剥线机装置研究设计方面进步显著，但是与国外一些先进技术和设备还有差距，因此我们依然要虚心学习，潜心专研，尽可能以最快速度缩短差距，争取实现全面反超，这就给我们这一代大学生一定的任务和使命，压力大，动力也足。2.在制定电缆剥线机装置的设计方案同时，对关键零部件进行选型计算，并对部分的机构进行计算和校核，这样最为合理，也相对经济实惠。结合查阅相关资料，充分运用所学机械设计相关知识，深入了解电缆剥线机装置设计思路和工作原理，进一步完善整个装置的设计方案，进而保证电缆剥线机装置能够实现高效、高质的设计理念。3.电缆剥线机装置通过机械代替人工，能够大大降低劳动强度，已经成为趋势，随着市场需求越来越大，电缆剥线机装置也迎来了发