毕业设计论文连续轧染机轧车传动装置设计

连续轧染机轧车传动装置设计摘要： 轧车是一种结构简单，操作方便，低耗高效的通用机械，被广泛地应用于纺织， 印染，化纤等行业。它的主要作用是将印染或者漂洗后的布匹在后整理过程中进行机械脱水处 理。适用于纯棉，化纤及其混织物浸轧溶液，或者无纺织物染色。本文主要设计了轧车的传动 部分。包括轧辐传动设计，扩幅短传动设计等。关键词：轧车；轧辐；传动装置；轴传动；带轮；TheTransmissionDeviceDesignofContinuousPadDyeingMachineRollingCarStudent:TianhuanTeacher:Moyawu(CollegeofEngineering,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)Abstract:Rollingmechanicalisageneralmachinerywithsimplestructure,convenientoperation,highefficiencyandlowconsumption,ithasbeenwidelyusedintextiles,dyeprinting,chemicalfiberandsoon.It 'smainusedtomachinerydehydratethedyeprintedorwashedclothesinthefinishingprocess.Appliedinthedyeingofcotton,andchemicalfiberfabricsandpaddingmixedsolution,ornonwovens.thispapermainlydesignsthetransmissionpartofrollingcars.Includingrolldrivedesign,theexpansionofrollertransmissiondesign,etc.Keyword:Rollsmechanical;Roller;Transmissiondevice;Axistransmission;1前课题来源本次毕业设计的课题来源于邵阳市第二纺织机械厂，邵阳第二纺织机械厂为我国纺织机械大型骨干企业， 宜属中国纺织机械集团 。邵阳第二纺织机械厂生产印染 机械和化纤机械两大类百余种产品拥有较强的技术力M和技术装备， 纺机技术合作， 加上成套引进国外高精度数控加工设备和检测仪器，使企业具备较强的产品开发能 力，多项纺机制造技术

达到世界先进水平。本设计对轧车的传动部分进行详细的设计和说明，包括了轧车的主要传动部件 的计算说明在本设计过程中，得到了指导老师的悉心指导，谨此表示诚挚的敬意和谢意， 毕业设计小组成员的热情帮助，谨此表示感谢，谢谢大家一宜以来的支持！论文在 编写过程中，参阅引用了文献资料及教材，再次一并向原作者表示衷心的感谢！由于水平和时间的有限，文中难免有误漏妥欠之处，诚恳希望各位老师、同学 给予批评指正。本次毕业设计的性质和任务毕业设计是修完所有大学课程之后对我们所学知识的一个重要的检验环节。它 需要综合运用多学科理论，知识和技能，以解决比较复杂的工程实际问题的能力。 它的内容主要包括设计、实验研究方案的分析论证、原理综述、方案方法的拟订及依据材料的确定等方面的知识和应用。由于最近几十年来科学技术，机械制造工艺和设备的迅速发展，特别是电子技 术，信息技术和计算机技术的突飞猛进，以及使用者对机械产品的要求不断提高， 机械产品的复杂程度，技术水平都有很大的变化。由于采用新的科学技术成果，机械设计技术近年来发展很快，机械设计已经采用了大M的新的设计理论和方法，如 机械设计学，有限元计算，优化设计，可靠性设计，计算机辅助设计等，使设计质M和速度有了很大的提高。随着我国与世界其他国家的联系和贸易发展，要求我国的机械产品必须具有国际市场的竞争能力。 在上述情况下，迫切要求我国机械设计水平有很大的提高。通过本次毕业设计，要求达到如下几个方面的要求：掌握通用机械零件的设计原理，方法和机械设计的一般规律，具有机械系统的综合设计能力，能进行一般机械传动部件和简单机械装置设计；提高计算机技术应用能力，具有运用标准，规范，手册，图册和查阅有关技 术资料的能力。初步建立正确的设计思想和工作方法，知道应该有意识的注意了解国家有关 技术经济政策和国内外的发展情况；树立创新意识，培养机械设计的创新能力，对机械设计的新发展有所了解。完成本课题的理论和方法为了更加科学完善的完成毕业设计，需遵从如下三个设计原则。一个好的机械设计必须能够满足使用要求,加工和装配简单，安全可靠，美观，便于修一个好的机械设计必须能够满足使用要求,加工和装配简单，安全可靠，美观，便于修理，技术经济，价格合理，便于运输，不污染环境，报废后材料可以回收等。 这些要求在有些情况下是难以完全满足的，因此，设计者必须全面考虑， 综合平衡，这就要求设计者具有系统工程的观点。要求设计者能够正确确定设计要求，合理选择总体设计方案，掌握每个机械零件的特性，选择材料和热处理，通过计算确定零 件的主要工程参数，各部分结构、尺寸、和公差配合，并进行必要的润滑、密封、 散热等设计计算。在解决机械设计问题的时候要用到有关的多方面的科学知识，如力学，摩擦学， 材料学,机械制造技术，机械原理，互换性和技术测M,机械制图等，每个零件的 设计涉及的知识面都是很广泛的。本课程具有鲜明的工程性，在设计每个机械零件时要用到大M的数据、表格、标准、 资料等，要处理方案选择、零件选择、材料选择、参数选择、结构形式选择等问题， 对计算结果要进行分析，有的要圆整化，标准化。这些都是处理工程问题时必须具 有的能力。机械零部件设计的内容和要求 一般的大型机械产品都由若干个部件组成，如轧车有电机，减速箱，联轴器，轴，轧辘，机架，液压装置等部件。把机械分为部件，可以单独设计，组织生产，提高生产效率和质降低生产成本。有些部件还可以细分为更加小的部件。机械零件设计是机械设计的重要组成部分，它是机械机械总体设计的基础，并可能对机 械的总体设计有决定性的影响。零部件的设计是一台机械设计的切入点。机械零部件设计工作的内容包括：根据总体设计的要求，明确所设计零部件的 工作要求、性能、参数等，选择零部件的形式、材料、精度、进行失效分析和强度、 刚度、耐摩性、热平衡、震动稳定性等计算，画出部件装配图。对机械零部件的设计要求有：满足功能要求、满足强度、刚度、有命、精度、，运动范围、耐热性、震动稳定性、重M、体积、噪音、防腐蚀、不污染环境等要求；满足工艺要求加工（包括毛坯制造，机械加工，热处理），装配，修理方便，有零件损坏时便于更换；能够保证使用者安全，操作方便；④外形美观；⑤经济性好。素，以达到以上内容有时不能够同时达到，或者互相牵制，需要全面综合分析考虑各种因素，以达到最好的设计效果。2轧车的传动方案设计轧车的作用和工作方式轧车主要用于纺织印染等行业，它的主要作用是将印染或者漂洗后的布匹，在后整理过程中进行机械脱水。 以防止在染色后的烘干过程中产生泳移 （指织物在浸轧染液的过程中染液随水分移动而移动的现象）从而导致的染色不均匀。它是纺织 行业中一种简单而高效的工具。适用于纯棉、化纤及其混纺织物的处理 [1]。将布匹导入到轧车后，启动汽缸控制开关，使轧车的从动辘向下移与主动辘接 触，压紧需要脱水的布匹，然后启动主动轧辘的工作电机和扩幅辘电机，轧车便进 入工作状态开始工作。首先布匹通过第一个扩幅辘和浸染杆进入浸染缸，与浸染缸里面的染液进行接触染 色。当染色完成后，通过第二个扩幅辘的转动，使布匹保持平整并匀速送入轧辘内 进行机械脱水，以除去多余的染液，防止布匹在烘干过程产生泳移，从而提高织物 染色的质M和减少烘干所用的成本。轧车的传动方案设计机器通常是由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原 动机的运动和变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。合 理的传动方案首先要满足机器的功能要求，此外还要适应工作条件满足工作可靠、 结构简单、尺寸紧凑，传动效率高、使用维护便利、工艺性和经济性合理等要求。轧车工作的时候，首先汽缸U工作，推动从动辘支架，使从动辘离开主动辘升 起，形成空隙；将布匹按图中9所示的虚线位置平整地通过扩幅辘、浸染杆、浸染 缸进入轧辘部位；启动汽缸U,推动从动辘支架运动，使从动衮返回原位，接触主动辘，压紧被动辘；然后打开电机开关，使主动轴电机和扩幅辘电机开始工作，轧 车进入工作状态。当轧车工作一段时间后，如果需要对浸染槽里面的浸染液进行更换，侧只需启动汽缸I,汽缸臂伸长，使浸染缸倾斜，将浸染缸内的浸染液倒出，清洗后，启动汽缸I,汽缸臂恢复原长，浸染糟也恢复原状。此时再往浸染缸里面添加新的浸染 液，轧车便可以重新开始工作。根据以上分析的轧车主要作用和工作方式，对轧车

的传动方案进行设计。初步确定轧不的传动方案从动辐；2-主动棍；3-浸染缸；4-汽缸I;5-汽缸H（两个）；1-6-机架；从动辐；2-主动棍；3-浸染缸；4-汽缸I;5-汽缸H（两个）；图1轧车的传动方案图Rollingcartransmissionschemediagram根据轧车的工作原理，又可将轧车的传动部分分为如下两个部分。轧辘传动部分：它主要由电动机、减速器、主传动轴等组成；扩幅辘传动部分：它主要由电动机、带传动等组成。在下面的传动设计中，也将把轧车的传动部分设计按轧辘传动部分和扩幅辘传动部 分分别进行设计计算。3轧辐传动的设计轧辘的传动方案轧辘的传动是轧车的核心传动部分，它的作用是带动轧车的主动辘和从动辘运动， 从而将从主动辘和从动辘之间经过的布匹进行挤压脱水。根据以上轧车总体传动方 案，可画出轧辘的传动方案图如下图所示（图 2）。电动机的选择选择电动机的内容包括：电动机类型，电动机结构型式，容M和转速的选择 标准电动机容M由额定功率表示。所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要 求的功率。容M小于工作要求，则不能够保证机器的正常工作，或者使电动机长期 过载，发热大而过早损坏；容M过大，则制造和使用成本增加，造成了能源浪费。

1-电动机；2-减速器；3-联轴器；4-滚动轴承；5-从动辐；6-主动辐；7-主传动轴；8-支架。图2轧短传动简图Rolldrivediagram电动机的容M主要由其运行时发热条件决定，在不变或者变化很小的载荷下长 期连续运行的机械，只要求电动机的载荷不超过额定值，电动机便不会过热，通常不必要校核发热和启动力矩所需电动机的功率为:其中i为摆线针轮减速器的传动效率，0.90〜0.97一kW一kW[2]式中：d——工作机实际的电动机输出功率， kW;Pw——式中：d——工作机实际的电动机输出功率， kW;Pw——工作机所需输入功率，kW;——电机之工作机之间传动装置的总效率。工作阻力和运动参数求得工作机所需要功率Pw由机器的Pw=FvkW1000式中F——工作机的阻力，N;V——工作机白线速度， m/s;工作机的效率总效率[2]总效率[2]2为联轴器的传动效率，0.99⑷3为轴承对的传动效率，0.98⑷要求轧丰昆的线速度：Vmax=3.6m/s工作机阻力：F=1.2105根据以上设计要求得_Fv 3.51.2105N _PW=1000 10000.900.990.98 -.根据Pw,再考虑到轧车的工作过程中需要对轧辘的速度进行调节，故选择电动 机为YVP132M—4（变频调速三相异步电动机）。它具有体积小、重M轻、电气性能 良好、经济指标先进等优点，而且结构牢固、使用方便，易于维修。它的主要参数 如下表（表1）O表1YVP132M—4型电动机的主要参数表Table1YVP132M,4motormainparametertable电机型号 标称功率 额定电流 额定转矩 堵转转矩/额定转速 O1 YVP132—4 7.5KW 15.5A 49N.M 1^25 150〜3000r/min3.3减速器的选择减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转 矩，以满足工作要求。为了保证整机设备结构的紧凑性，所选用的减速器最好是能 使输入轴与输出轴在同一轴线上。符合这一要求的减速器大体上有同轴式两级圆柱 齿轮减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮行星减速器、谐波减速器等。比较其各自 的特点：同轴式两级圆柱齿轮减速器长度方向尺寸较短，但轴向尺寸较大不宜适用 于本组件；行星齿轮减速器由数个行星轮分担载荷，采用均载机构，避免各行星轮之间载荷分配不均。承载大，体积小，效率高；摆线针轮行星减速器承载能力高， 体积小，重M轻，传动比大，传动平稳，承受过载和冲击能力强，使用专命长，效率高。谐波减速器传动比大，同时参加啮合的齿对数多，承载能力大，体积小，重 M轻，但其传动效率不高（0.065〜0.90）比较不理想。为了使轧辘传动装置更加轻小、紧凑、高效，在这里我们选择摆线针轮减速器 做为主传动轴的减速装置。摆线针轮减速器是行星减速器的一种类型。它由外齿轮摆线针轮行星减速器的传动比约为 6?87,传递效率较高，一般可达到0.9?0.94。摆线针轮传动的优点是：传动比大、结构紧凑、传动效率高、运转平稳和使

用专命长。再根据电动机功率和轧辘的速度要求，选取 BJWPD（7.5）-6-17型摆线针轮减速器。它采用电动机和减速器宜联式结构设计，从而使得轧辘的主传动轴结构更加紧 凑、轻小。它的传动比为17,额定功率为7.5kWo根据电动机转速和减速器传动比，可计算出轧辘的线速度的范围。pleasecontacQ3053703061giveyoumoreperfectdrawings则轧辘的变速范围为0.18m/s~3.6m/s。满足工作要求，故该电动机和减速器的搭配满足设计转速要求， 所以设计是合理的。BJWPD（7.5）-6-17型摆线针轮减速器的安装尺寸 （表2）,轴伸连接尺寸 （表3）,和外形尺寸（表4）分别如下。表2 摆线针轮减速器安装尺寸表Table2Cycloidalpinwheelreducerinstallationsizetable机型号中心高 安装尺寸 地脚螺钉0 B1 Bo hn d027 200-0.5 35js15275 80 380 30 4M203.4轧车主传动轴的设计1i27 435 430 360 335 383轴是组成机器的重要零件之一，它的主要作用是支承回转零件及传递运动和动寸表1i27 435 430 360 335 383轴是组成机器的重要零件之一，它的主要作用是支承回转零件及传递运动和动寸表l2接电动机B2表3轴伸联结尺Table3Shaftcouplingsizetable机型号输出轴输入轴d1bit1hd2b2t2I22770m62074.510535k6103858表4外形尺寸Table4Overalldimensions机型号 外形尺寸H B D A 宜联型

力。轴的设计主要要解决下列问题:选择轴的材料.⑸轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。碳素钢比合金钢廉价， 对应力敏感性小，又可通过热处理提高其耐摩性及疲劳强度，故应用最为广泛，其 中最常用的是45号优质碳素结构钢，为保证力学性能，一般应进行调质或者正火处 理。进行轴的结构设计.⑹由于结构设计十尚不知道轴的宜径，所以要进行初算， 粗略估算出轴的宜径，并初步确定各部分的形状和尺寸，然后细致的进行结构设计。 在结构设计中必须考虑轴在机器中的位置，轴上零件固定定位要求，工艺性要求， 热处理要求，运转维护要求的要求等。进行轴的强度校对？⑺在一般情况下轴的工作能力主要取决于它的强度，且 大多数轴是在变应力条件下工作，因此还要进行疲劳强度的校核计算；必要的时候还需进行轴的刚度和震动稳定性计算。例如对机床主轴，其刚度计算尤为重要，而对于一些高速转轴和汽轮机轴，为 避免因发生共振而破坏，则必须进行振动稳定性计算。轴主要用来支承作旋转运动的零件，如齿轮、带轮，以传递运动和动力。，根据设计要求，设计的具体步骤、内容如下：(1)选择轴的材料确定许用应力.普通用途、只承受中小功率和中小转矩。故选用45钢，由于轴长度较长，为了消除轴的内应力，防止轴变形，在加工过程中，我 们需要对轴进行需进行调质处理。查设计手册⑹可得：它的抗拉强度B=640Mpa,屈服强度s=355Mpa弯曲疲劳极限i=27Mpa剪切疲劳极限i=155Mpa许用切应力t=40Mpa,(2)按弯曲许用切应力.初估轴的最小宜径：由已经可得经减速器输出轴的功率pi=7.5kW106 =4.1 105N?mm176r/min106 =4.1 105N?mm176r/min转矩Ti=9.55106p=9.55N(4)根据公式W (4)即diC3；B初步计算出轴的宜径Vni

查设计手册得其中C=115,t=40Mpa可求得di46mm（3）轴的结构设计.轴的结构设计主要有三项内容。各轴段径向尺寸的确定；各 轴段轴向长度的确定；其它尺寸（如键槽、圆角、倒角，退刀槽等）的确定。根据轴系结构分析要点，结合后述尺寸确定，按比例绘制轴的草图。考虑到轴 需要承受较大的径向载荷，故选用调心滚子轴承，选用轴用弹性挡圈对轴承内圈进 行轴向定位。并根据机器的工作性能要求和工作环境要求，选用适当的密土寸圈进行 防油防尘。并采用内嵌式轴承端盖实现轴承两端单向固定，依靠普通平键联接实现 轴向固定，利用轴肩结构和止动环实现轴与轴承的轴向固定。根据以上条件，可绘制轴的草图，先根据轴的工作要求确定轴的小宜径，然后 再依次确定轴上各段的宜径。再根据装配关系，确定轴各轴段的轴向尺寸。现根据 设计要求，绘制轴的草图如下图（图3）所示。（轴与其它零部件相配合见装配图）。⑷轴尺寸的确定.⑻①各轴段径向尺寸的确定；如草图3.2所示，从轴左段di开始确定各轴段的径向尺寸。di与轴承内径相配合，并为了对轴承内径进行轴向固 定，在进行轴的设计时，我们采用右端用轴肩固定，左端采用止动环进行固定，考 虑轴的最小尺寸要求以及轴与减速器联结及联轴器的配合问题，结合轴的标准宜径 系列并符合轴承内径系列，取di=90,选定轴承代号为22318C/W33勺轴承。从左至L1 -L L _I,匕Ls 1图3主传动轴草图Fig.3Mainshaftsketch右逐段选取相邻轴段的宜径。d2为轴肩部分，宜径要求大于 22318C/W33勺最小安装尺寸要求，并要与密封圈的内圈相配合，故取 d2=105mmd3与工作件相配合，考虑到轴的工作可靠性和经济性及安装的方便性，可初取轴径为 d3=120mm根据轴的对称性，可分别求得， d2=d4=105mmd1=d5=90mmd6是轴与减速器d6=80mm输出轴相连接的部分，考虑轴的最小尺寸 d6=80mm结合轴的标准宜径系列并符合轴承内径系列，取所以可得各轴段宜径为:d2=105mmdid2=105mmd3d3=120mmd4=105mmd5=90mmd6=80mmd5=90mm根据以上数据，可初步确定各轴段的径向尺寸草图如下图所示（图 4）。②各轴段轴向长度的确定；从轴左段 Li开始确定各轴段的轴向尺寸。Li与轴承22318C/W33"相配合，与轴径等于90mm勺A型轴用弹性挡圈相配合，查机械设 计手册，可得轴承安装尺寸宽度 B=64mm,A型轴用弹性挡圈的安装尺寸宽度S=2.5mm,轴端取L=18.5mmLi=B]+S+L=64mm+2.5mm+13.5mm=80mmL2轴与端盖及密封圈相配合的部分，根据计算，取 L2=213mmL3为轴和工作件相配合部分，由工作要求 W=1100mm故取L3=W+20=1120mmL4=L2=213mmL5=L1=80mmL6为联轴器相配合部分，根据计算和查手册，取 L6=150mm所以可得到各轴段长度分别为：J=80mmnrUP-0L2=213mm图4轴的径向尺寸草图Fig.4ShaftradialsizeofthesketchLTI:L3=1120mmL4=213mmLs=150mmL5=80itiiti根据以上数据,司初步确定各轴段的轴向尺寸草图如图(5)所示电图5轴向尺寸草图Fig.5Theaxialdimensionsketch③其它尺寸(如键槽、圆角、倒角等)的确定轴的右端需要与联轴器联接，所以需要设计键联接。因为轴端公称宜径 d6=80mm根据工作要求，并结合键的标 准系列并符合轴径大小，选用键22X14GB1096-79112’(公称尺寸bxh=22X14,长度L系列为100的普通平头联接)。再根据设计要求，确定轴上倒角，退刀槽 「12」等尺寸。绘制轴的零件图，完成主动轴的设计，具结构和尺寸如图(6)所示F面对轴的强度进行相关校核图6主动轴结构尺寸图Fig.6Driveshaftstructuresizechart3.5轴的强度校核对于主要结构形状和尺寸，轴上零件的位置以及外载荷和支反力的作用位置均 已经确定的轴可以按许用应力进行轴的强度校正，。对于一般重要的，弯扭复合的轴 采用这一方法进行强度计算也已经足够可靠，它的一般计算步骤如下：(1)画出轴的空间受力简图(如图7),将作用力分解为水平面受力和垂宜面 受力，求出水平面和垂宜面上的支点反力。分别画出水平面上的弯矩Mxy和垂宜面上的弯矩Mxzo作出合成弯矩M=M2( )2。作出转矩T图。(5)根据合成弯矩M和转矩T作出当M弯矩M'oM'的计算公式为： M'=、M()2。式中是根据转矩产生的循环特征差异而定的应力校正系数。对于扭矩切应力为静应力时，取=0.3;对于扭矩切应力为脉动循环变应力时，取 =0.6;对于扭矩切应力为对称循环应力时，取=1。校核轴的强度「12二危险截面的计算应该满足下列条件M2()21b式中：W轴的抗弯截面系数，计算公式可查机械设计手册。i.2 2

式中：M是合成弯矩（N?mm；M\'MHMV,MH和Mv分别为水平面上和垂宜面上的弯矩；T是工作扭矩（N?mr）i;a是根据转矩性质而定的应力修正系数； W是轴的抗弯截面系数（mm；ce是当M弯曲应力，MPa[c-i]是许用弯曲应力（MPa。对于有键槽的危险截面，单键时应将计算出的轴径加大 5%双键时轴径加大10%计算出的轴径还应与结构设计中初步确定的轴径进行比较， 若大于初步确定的轴径，说明强度不够，轴的结构要进行修改；若小于初步确定的轴径，除非相差很 大，一般就以结构设计的轴径为准。（1）画出轴的空间受力简图，将轧辐上受力简化为集中中心作用于轴上，轴 的支点反力也简化为集中力通过轴承载荷中心 0作用于轴上，轴的受力简图如图（图 7）（2）画出水平面受力图，计算支点反例，画出水平面弯矩图（如图 8）。考虑到C点为可能的危险截面，计算出C点处Z的弯矩。根据已经条件可知上轧辘对主 动轴的的作用力在水平方向的作用力为Ft=1700N所以可得：ana图7轴的受力简图Fig.7图7轴的受力简图Fig.7AxialforcediagramFahFbh§1700=85ON22支点水平反力:(7)inn支点反力:FavFrinn支点反力:FavFr800mm 30001500N1600mm2(9)FbvFavFr150030001500N（即Fbv的方向和Fav相同）△阳C△阳TTirrTmAAflTmTTrnrfTT,8Fig.8Horizon121%。翩(^6卜GglaArr（3）画出垂宜面受力图，计算支点反力，画出垂宜弯矩图（如图9）。根据已FrFr3000N,所以C点弯矩： McvFav800mm1500N800mm=1200000N.mm（4）求合成转矩，画出合成弯矩图，如图（图10）所示。C点合成弯矩：C点合成弯矩：MeMchMcv=1380000N.mm(10)口仃门 — f=tnn1口仃门 — f=tnn1图9垂直弯矩图Fig9Verticalbendingmomentdiagram(5)画出转矩T图。如图(11)所示。MeMe(T)2=,13800000_(0八410000)21401000N.mm1)（6）计算C（6）计算C处当M弯矩，画出当M弯矩图。如图（图12）所示。口noRDD图io合成弯矩图Fig.10Compositebendingmomentdiagram8QCPM十⑹EH图口noRDD图io合成弯矩图Fig.10Compositebendingmomentdiagram8QCPM十⑹EH图11转矩T图Fig.11TorqueTdiagram卫匚口 'nnB图12当量弯矩图Fig.12Equivalentbendingmomentdiagram校核轴的强度：14：根据弯矩大小及轴的宜径选定 C截面进行强度校核查《机械设计手册》，当钢45钢B=640MPa,用插值法得 e=59Mpa。C截面当量:弯曲应力■M7 1401000=8.11MPa<1b (12)0.1d3 172800所以在C截面处安全。4扩幅辐传动部件的设计扩幅辐传动方案轧车扩幅辘部分的传动图如下。电动机通过皮带分别带动两扩幅辘转动。从而 使布匹能够平整的通过扩幅辘和浸染杆，进入浸染槽里面染色后再进入轧辘 ，轧车里面的作用实际就是一个输送和防止布重叠的总用，因此它所受力较小，要求电动机 的功率也较低，根据前面算得的轧辘的线速度也较小（小于 4m/s）,且轴间跨距大，故在这里选择带传动是合适的，它的传动图如下图（图 13）所示。扩幅辐电动机的选择(13)w(13)「:作机实际的电动机输出功率，kW;1 电动机；2小带轮；3V带；4大带轮5 ——大带轮2;6——扩幅较1;7——扩幅较图13扩幅较原理图Fig.13Enlargepicturerollprinciplediagram——电机之工作机之间传动装置的总效率。工作机所需要功率Pv由机器的工作阻力和运动参数求得AkW4)式中F——工作机的阻力，N;V——工作机白线速度，m/s;w 工作机的效率总效率w=123其中i为普通V带传动的效率，0.87〜0.922为滑动轴承的传动效率，0.95要求扩幅辘的线速度：Vmax=3.6m/s工作机阻力：F=450N根据以上设计要求得Pw=1Al000-60.Sa0^0=1-86kW所以电动机的最小功率为 1.86kW。常用电动机中大于此功率可供选择的电动机有2.2kW3kW4kW等。在满足工作要求的情况下，综合考虑机械的设计成本和使 用成本，所以我们选择电动机的额定功率为 2.2kW0同一类型的电动机，相同的额定功率有多种转速可供选用。如选用低转速电动 机，因极数较多而外廓尺寸及重M较大，故价格较高，但可使传动装置总传动比及 尺寸减小。选用高转速电动机则相反。因此应全面分析比较其利弊来选定电动机转 速。根据前面已得出的工作辘的线速度调速范围为 0.18m/s〜3.6m/s。一般来说带传动的传动比小于等于 7,常用小于等于5o在这里我们初定扩幅辘的宜径为100mm当i=5时，要求也D3.6m/s■i可求得电动机的最大转速N2 3440r/min当i=时，要求也D0.18m/si此时可求得电动机的最小转速 N2172r/min由上可知电动机的转速范围为172r/minN2 3440r/min在此速度范围内，功率为2.2kW的电动机的可供选择转速有： Y-90L-2,它的转速为2840r/min;Y-112M-6,它的转速为940r/min;Y100L1-4,它的转速为1420r/min;Y132S-8,它的转速为710r/min。考虑到轧车的使用要求和工作条件以及经济性原 因，我们

选择Y-112M-6型三相异步电动机。Y型三相异步电动机具有体积小、重M轻、电气性能良好、经济指标先进等优 点，而且结构牢固、使用方便，易于维修。主要适用于不含易燃、易爆或腐蚀性气 体的一般场所和无特殊要求的机械，如：金属切削机床、泵、风机、运输机械、搅拌机、农业机械和食品机械等，由于电动机有较好的起动性能，因此也适用于莫些对起动转矩 有较高要求的机械，如压缩机搅拌机、传送带等。它的主要技术参数如下表所示（表 5）。电动机输出轴的参数如下表（表 6）4.3 带传动的设计在进行带的设计计算的时候，必须考虑带失效形式：表5电动机主要参数表Motormainparametertable电机型号标称功率 额/E电机型号标称功率 额/E电流 取大转矩/堵转转矩/ 额满载转速额定转矩定转矩额定转矩定转矩Y112M—6 2.2KW 5.6A 2.2Y112M—6 2.2KW 5.6A 2.22.0940r/min表6电动机输出轴参数表Motoroutputshaftparametertable电机型号Y112M八6根据以上电动机参数和基准尺寸和数据进行 V带传动的设计[14]打滑；带在带轮上打滑，不能传递动力。磨损；带的工作面磨损。疲劳折断：带由于疲劳产生脱层，撕裂和拉断。①带传动的主要失效形式表现为打滑和带的疲劳折断，打滑使得主动轮与被动轮之 间不存在确定的相对运动关系（无法确定传动比），失去传动的基本功能，是必须避免的（避免带传动在承受正常载荷时打滑），为使带传动不发生打滑现象，就必须 使初拉力达到足够的值，而初拉力会宜接影响带的拉应力，为此带既不发生打滑， 也不过早损坏，必须要带传动的参数满足一定的条件，这就是设计的任务。②普通V带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和专命 ？③单根普通V带的许用功率

根据轧车的工作原理和设计要求，我们先初步确定各带轮间的位置关系如下图（图14）所示下面根据以上条件，进行设计计算确定设计功率Pd2P——传递的功率kwKa----工况系数，查机械设计手册。由上式可得，扩幅辘电动机的功率为P=1.86kwKa=1.2Ka=1.2（负载启动,图14扩幅车昆传动示意图图14扩幅车昆传动示意图Fig.14Rollertransmissionschematicdrawing所以PdKaP=1.21.86=2.2KW。电动机选择的满足工作要求根据设计功率Fd和小轮转速m,查机械设计手册选择v带型号因为Pd=2.02KW

n=940r/min所以选择B系列根据扩幅辘的线速度要等于轧辘的线速度，既pleasecontacQ305370306giveyoumoreperfectdrawings参照设计要求和《机械设计手册》的关于 v带轮的基准宜径系列，取dd1=125mmdd2TOC\o"1-5"\h\zdd2=idd1(1 ) (17)其中为弹性滑动率，通常取0.01 0.02。dd2=1.4125(1-0.01)=157.5mm参照《机械设计手册》的关于 V带轮的基准宜径系列取dd2=157mm(18)dd12j——Vv max(18)601000对于普通V带Vmax=25〜30、, 3.14125940=6.15m/sV==6.15m/s601000a。轴间距离a。0.7轴间距离a。0.7(dd1dd2)a。(dd1dd2)(19)既197.4 a564也可根据结构要求求定轴间距离。初定a=420Ldo=2a二(Ldo=2a二(dd1dd2)2(dd2dd1)4aLd0=2a3224a查机械设计手册，取Ld0=1400mm(21)aa0LdLd0=42O+1O=43Omm2(21)(22)Ek180—dd2^dL57.3aE^=180—4.3=175.7 (22)Pi定功率根据带型，dd1和m查机械设计手册查表得单根v带的传递功率p1=1.67kwP1根据带型，①和传动比i查《机械设计手册》可得。Pi=0.23kw(23)Pd

(Pi(23)Ka——小带轮包角修正系数，查《机械设计手册》可得Ka=0.99。Ki——带长修正系数，查《机械设计手册》可得。Ki=0.88。Pd 3.08 (Pi Pi)KaK1 (1.670.23)0.990.88Z取整数为2。刚好符合轧车扩幅辘的双带设计。单根V带的预紧力初拉力的大小是保证带传动正常工作的重要因素。初拉力过小，摩擦力小，容 易打滑；初拉力过大，带的专命低，轴和轴承受力大。推荐单根 V带张紧后的初拉力F。为。F=500(251)Pdmv2 (24)KaZVm----V带每米长的质可查《机械设计手册》得到。Z----带的根数

FoFo500(K?1)PVmv=500(工51)八08 0.176,152=204N0.99 26.15计算压轴力是为了检验轴的刚度，为设计带轮的轴和轴承选择提供数据，它的 受力图如下图(图15)所示。(25)F=2F0ZsinA=22042sin175,7(25)22带轮的结构尺寸(详见4.4——带轮的结构设计)。IL F,IL F,」图15轴的受力图Fig.15Axisoftrying4.4带轮的设计(1)根据宜径选取结构型式,带轮由轮缘，轮辐和轮毂三部分组成。根据轮辐部 分的不同，可以分为实心式 ，辐板和椭圆轮辐三种类型，带轮的基准宜径，最基 准宜径和轮缘尺寸可查机械设计手册。设计带轮时，应该使其结构便于制造，质M 小、结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质M分布均匀，转速高时要经过动平衡 ；轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损；各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度 ,以使载荷分布较为均匀等。小带轮宜接与丫112M—6型三相电动机相配合，所以小带轮的孔径 d。等于电动机输出轴宜径既d=38mm又dd1=125mm糟型为B。查《机械设计手册》V带轮的结构型式和辐板厚度。选取小带轮的结构型式为 实心轮小带轮材料的选择？何带轮材料常采用灰铸铁，钢，铝合金或者工程塑料等，灰铸铁应用范围最为广泛，当速度小于 30m/s时用HT20Q当速度在25m/s至U45m/s之间时，则常用孕育铸铁或者铸钢，也可以用钢板冲压一焊接带轮。小功率 传动可以使用铸铝和工程塑料。由于扩幅滚小带轮的宜径只有125mm如果采用铸铁的话，由于在铸造过程中 可能会产生气孔，影响带轮的使用声名，因此在这里我们不选择铸铁而选用 45,采用冷锻工艺，这样我们得到的小带轮将有较好的综合力学性能。根据带的型号确定槽轮尺寸.V带有普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带等多种类型，其中普通V带应用最广，窄V带的使用也日见广泛。普通V带由顶胶、抗拉体（承载层）、底胶和包布组成。抗拉体由帘布或线绳组成，是承受负载拉力的主体。具上下的顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩 变形。线绳结构普通V带具有柔韧性好的特点，适用于带轮宜径较小，转速较高的 场合。窄V带采用合成纤维绳或钢丝绳作承载层，与普通V带相比，当高度相同时， 其宽度比普通V带小约30%。窄V带传递功率的能力比普通V带大，允许速度和挠曲次数高，传动中心距小。适用于大功率且结构要求紧凑的传动。 普通V带有丫、Z、A、B、C、DE七种型号。由于带型的不同，与他们相匹配的带轮的轮槽和其他基本尺寸也不同， 下面可根据下表（表7）确定小带轮的轮缘尺寸。根据（表7）计算得到小带轮的具体尺寸如下表（表 8）表8小带轮参数表Table8Parameterstablesmallpulleys基准宽度基准面上基准面下糟间距第一端面对称面至端面的距离最下轮缘厚带轮宽外径轮糟角槽深槽深143.514190.412.527.569134341（4）带轮的其它尺寸确定：带轮的其它尺寸由经验公式计算，可以得出带轮尺寸。（5）绘制零件图[17]:根据上面求得的数据小带轮结构尺寸图如 （图16）所示表7V带轮轮缘尺寸表Table7Vbeltwheelrimsizetable项目 符号 糟 型

YZABCD基准宽度bp5.38.511.014.019.027.0基准线上槽1.62.02.7深hamin基准线下糟深hfmin4.77.08.710.814.319.99.011.014.019.0糟尖距e80.30.312150.3190.425.50.5370.6f71第Tf对称面到端面的距8110212.52172233最小轮缘厚min55.567.51012带轮宽BB=(Z-1)e+2fZ一轮糟数外径dadadd 2h0相应60/////32轮的基糟 34/80118190315//V,径角>60////47536/>80>118>190>315>6003