小型高效拉線機結(jié)構(gòu)設(shè)計【6張CAD高清圖紙、文檔所見所得】

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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 錄摘要IAbstractII目 錄III第1章 緒論11.1課題背景11.2主要工作內(nèi)容1第2章 拉線機總體方案設(shè)計22.1總體布局22.1.1 總體方案應(yīng)滿足的基本要求22.1.2運動的分配以及傳動形式22.1.3 拉線機的總聯(lián)系尺寸22.1.4拉線機的主要部件構(gòu)造22.2 主要技術(shù)參數(shù)的確定42.2.1拉線機主要參數(shù)的確定42.2.2 電動機的確定10第3章 拉線機傳動系統(tǒng)設(shè)計113.1拉線機傳動路線113.2 拉線機傳動計算113.2.1 各拉線鼓輪轉(zhuǎn)速計算113.2.2 拉線機出線速度133.2.3 各道拉線鼓輪速比133.3 拉線機傳動件設(shè)計及計算133.3.1 V型帶的選用計算133.3.2 傳動的設(shè)計計算及校核163.3.3 軸的設(shè)計計算及校核193.3.4 關(guān)于鼓輪243.3.5 軸承的選擇243.3.6 蝸輪蝸桿的選擇243.3.7 鍵的選擇24第4章 拉線機的冷卻與潤滑及264.1 拉伸時冷卻與潤滑的作用264.1.1 滑動式拉線機冷卻潤滑裝置264.1.2 拉線機冷卻潤滑液量的計算274.2模架的潤滑與冷卻274.3 齒輪的潤滑274.4 軸系采用脂潤滑27第5章 安裝維護，保養(yǎng)和使用說明285.1 安裝285.2 維護保養(yǎng)285.3 使用說明28結(jié)論29致謝30參考文獻3146第1章 緒論1.1課題背景圓線材拉伸，一般都在單次或多次圓盤拉伸機上進行。多次連續(xù)圓盤拉伸機大體分為帶滑動、無滑動積蓄(儲存)和無滑動無積蓄帶反拉力直線式等。帶滑動多次連續(xù)拉伸時，線材靠拉伸機塔輪拖動運行，線材與塔輪之問產(chǎn)生滑動。為了避免線材及塔輪表層的摩擦，一般只允許拉伸低于中等強度(B 440MPa)的金屬或合金線材，如紫銅、黃銅、低炭鋼等(鋁、鉛除外)。如抗拉強度比較高， 且線徑小于15ram合金線材，如青銅、白銅、鎳及鎳合金、不銹鋼等細線亦可采用帶滑動拉伸。帶滑動多次連續(xù)拉伸的特點是：拉仲速度快、生產(chǎn)效率高，操作方便和易于實現(xiàn)自動化，因而在國內(nèi)外線材拉伸中得到廣泛的應(yīng)用。尤其是銅電線，無論是大拉、中拉、小拉全部采用滑動拉伸。線材拉伸配模至為重要，尤其是帶滑動從理論上弄清拉伸減徑規(guī)律，線材在塔輪上滑動規(guī)律，還需弄清線材運行速度與塔輪線速比值關(guān)系。此外，還要結(jié)合拉伸機特性，拉伸潤滑和?？啄p等情況進行配模。拉伸中，常因配模不當，而使拉伸失利。為此，須對帶滑動多次連續(xù)拉伸配模進行分析和探討。國內(nèi)外已出現(xiàn)低滑動拉伸配模，它可以節(jié)省動能消耗，減少線材和塔輪的磨損，延長塔輪壽命，提高線材表面質(zhì)量， 因而具有良好的綜臺經(jīng)濟效益。該設(shè)計方案采用國內(nèi)外普遍運用的微滑動或低滑動拉伸配模的滑動式拉伸結(jié)構(gòu)；適用于生產(chǎn)柔性較好，硬度不太高尺寸較小的金屬線材；在此基礎(chǔ)上可以開發(fā)相應(yīng)機型，以適應(yīng)市場的不同需要。該設(shè)計具有較強的工程性和實用性，對提高學(xué)生的實踐能力和素質(zhì)有重要意義。1.2主要工作內(nèi)容本計算說明書內(nèi)容包括：拉線機的設(shè)計方案的論證，主要參數(shù)的確定，傳動件的設(shè)計以及計算等。主要組成部分如圖 1-1所示。圖1-1 小型高效拉線機拉線機1-吊放線架 2-主機 3-收排線裝置第2章 拉線機總體方案設(shè)計2.1總體布局2.1.1 總體方案應(yīng)滿足的基本要求1、 保證拉線鼓輪的相對位置和相對運動，做到主機及收、排線裝置的相對布局合理。2、 盡量使用設(shè)備簡單，加工方便，工藝個結(jié)構(gòu)合理，減少占地面積，投資少。3、 便于操作，便于維修，并保證安全。本設(shè)計正是在滿足以上三項基本要求的基礎(chǔ)上進行總體布局的。2.1.2運動的分配以及傳動形式拉線機主電動機至拉線鼓輪的傳動是外聯(lián)系傳動，另外收線電動機到拉線鼓輪的傳動，以及收線電機至排線器的傳動都屬于外聯(lián)系傳動；通過機械傳動保證鼓輪之間的速比。通過機械和電氣傳動保證定速輪與收線盤之間運動聯(lián)系屬內(nèi)聯(lián)系傳動鏈和電氣反饋系統(tǒng)的聯(lián)系。2.1.3 拉線機的總聯(lián)系尺寸拉線機的全機外形尺寸，主機和收排線裝置的外形尺寸及其相對位置尺寸見拉線機外形圖。2.1.4拉線機的主要部件構(gòu)造2.1.4.1 主機齒輪箱齒輪箱分前后兩室，前室裝配塔輪塔形鼓輪及移動模座，采用塔形鼓輪結(jié)構(gòu)，可使主機傳動系統(tǒng)設(shè)計簡化，移動模座在偏心機構(gòu)蝸桿機構(gòu)驅(qū)動下可沿塔輪軸線方向移動，在拉線過程中使線材在鼓輪表面移動，可提高拉線鼓輪的壽命。為防止冷卻液與齒輪箱潤滑液互混，在后室裝有傳動齒輪及潤滑用的液壓泵。2.4.1.2 收排線裝置收排線架主要由收線機構(gòu)及排線機構(gòu)組成，收線機構(gòu)主要由電磁轉(zhuǎn)差離合器及漲閘式收線軸等所組成。收線主力有主機通過尼龍平帶穿入電磁轉(zhuǎn)差離合器再經(jīng)聯(lián)軸器傳至漲閘式收線軸。電磁轉(zhuǎn)差離合器是一種轉(zhuǎn)矩傳送裝置，它通過電場而將轉(zhuǎn)矩由主動軸傳至從動軸，離合器的主動軸與帶輪相聯(lián)，而從動軸通過聯(lián)軸器與漲閘式收線軸相聯(lián)。電磁轉(zhuǎn)差離合器主要有兩個旋轉(zhuǎn)部分(如圖2-1)，由電樞和繞有勵磁線圈的電磁極等組成，二者之間沒有機械聯(lián)接，而是被一個小的空氣隙隔開，它們分別與主動軸及從動軸相聯(lián)，當主動軸旋轉(zhuǎn)時，勵磁線圈中沒有勵磁電流，從動軸不旋轉(zhuǎn)，接通勵磁線圈內(nèi)電流后，由于歷次部分有磁極，因而沿磁極部分發(fā)圓周上建立的空間交流磁場，電樞因切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并感應(yīng)渦流，渦流同磁通相互作用，便產(chǎn)生磁力矩，在它的作用下，從動軸開始與主動軸同向旋轉(zhuǎn)。在收線中由于線的張力增加，而信號反饋傳入轉(zhuǎn)差離合器，使收線盤轉(zhuǎn)速下降，保持拉線中張力恒定。圖 2-1 電磁轉(zhuǎn)差離合器1、4-磁極 2-勵磁線圈 3-外電樞排線機構(gòu)由帶排線機構(gòu)及行星輪減速箱等組成，圖22為排線機構(gòu)簡圖。排線動力由主機通過尼龍平帶經(jīng)過行星齒輪加速箱，又將運動傳入排線的平帶，帶始終按一定方向旋轉(zhuǎn)，當直流電磁鐵通電后，通過滑塊的作用，交替地夾緊再皮帶上側(cè)或下側(cè)，從而使直流電磁鐵的滑塊作用，交替地夾緊再皮帶上側(cè)或下側(cè)，從而使直流電磁鐵的滑塊作往復(fù)運動，直流電磁鐵又與排線器導(dǎo)桿連接，這樣，排線器可作往復(fù)直線運動。圖 2-2 帶排線機構(gòu)1、3-帶輪 2-行星齒輪箱 4-平帶 5-直流電磁鐵 6-導(dǎo)桿 7-排線器2.2 主要技術(shù)參數(shù)的確定2.2.1拉線機主要參數(shù)的確定據(jù)設(shè)計任務(wù)書，已知定速輪直徑200mm，拉伸最多道數(shù) k=17，進線頭數(shù)為單數(shù)。2.2.1.1配模計算(1) 確定拉伸道次：k=17(2) 確定滑動系數(shù) in根據(jù)資料1，取平均滑動系數(shù) I=1.05選取 ik =i17 =1.015滑動系數(shù)公比 q = ( i / ik )2/k-2 (2-94)1得 q = ( 1.05/1.015)2/17-2 = 1.005由1中公式(2-93) In = Ikq(k-n)求各滑動系數(shù)如表2-1，拉線機滑動系數(shù)i2i3i4i5i6i7i8i9i17q15i17q14inq13inq12inq11inq10inq9inq81.0941.0881.0831.0781.0721.0671.0621.056i10i11i12i13i14i15i16i17i17q7i17q6i17q5i17q4i17q3i17q2i17q1i17q01.0511.0461.0411.0351.031.0251.021.015類比同類型小拉線機，選取中間拉線鼓輪的速比為1、20最后兩鼓輪速比r17=1.15。由公式r= r2r3r4 rnrk (2-83)1得總速比r= r2r3r4 rnr17=1.201.15=17.72(3) 確定伸長系數(shù) n由公式 n = inrn (1-14)1求伸長系數(shù)，如表 2-2。(4) 確定拉伸模具?？字睆?dn由公式 dn-1 = dnn 1/2 (1-24)1求伸長系數(shù)，如表 2-3。(5) 確定拉線鼓輪上線材速度 vn由公式 vn = vk(Sk/ Sn) (1-26)1求伸長系數(shù)，如表 2-4。其中Sn 拉伸前線材截面積，Sk 為拉伸后線材截面積。表 2-2 伸長系數(shù)23456789i2r2i3r3i4r4i5r5i6r6i7r7i8r8i9r91.3131.3061.301.2941.2861.2801.2741.2671011121314151617i10r10i11r11i12r12i13r13i14r14i15r15i16r16i17r171.2611.2551.2491.2421.2361.2301.2241.167(6) 確定拉線鼓輪圓周速度vn 由公式 vn = vk/( rn+1rn+2rk) (2-12)1求得 見表2-5表2-3 ?？字睆絛1d2d3d4d5d6d221/2d331/2d441/2d551/2d661/2d771/22.5552.2301.9511.7111.5641.3260.7680.6700.5860.5140.4520.399d7d8d9d10d11d12d881/2d991/2d10101/2d11111/2d12121/2d13131/21.1721.0380.9220.8210.7330.6560.3530.3130.2780.2480.2210.198d13d14d15d16d17d14141/2d15151/2d16161/2d17171/2d170.5890.5300.4780.4320.4000.1780.1600.1440.1300.120 注:第一行為d17 = 0.4mm時線材速度； 第二行為d17 = 0.12mm時線材速度。(7) 線材的滑動率 Rn 由公式Rn= 100%,(n=1,2,k-1) (2-84)1見表 2-6(8) 排線節(jié)距排線節(jié)距按公式：=1 (6-11)10式中-排線節(jié)距(mm)-行星齒輪減速箱的速比-電磁滑差離合器速比，-主動帶輪直徑(mm)，mm-從動帶輪直徑(mm)，mm-主動齒輪齒數(shù)，表2-4 線材速度 單位 m/s1234560.7350.9651.2611.6402.1222.7300.7320.9621.2581.6352.1142.7147891011123.4954.4555.6477.1218.93411.3863.4674.4105.5907.0248.84511.019131415161713.83617.08821.08825.7203013.63516.87520.83325.56230注：第一行為d17=0.4mm 時線材的速度、 第二行為d17=0.12mm 時線材的速度。表 2-5 拉線鼓輪的圓周速度 單位m/sv1v2v3v4v5v61.6932.0322.4382.9263.5114.213v7v8v9v10v11v125.0566.0677.2808.73610.48412.581v13v14v15v16v17v1715.0918.11621.1733030 -從動齒輪齒數(shù)，-帶排線器帶輪直徑(mm)，mm。則mm2.2.1.2驗算拉伸道數(shù)本設(shè)計為不等伸長系數(shù)，用公式 (6-12)9因而本設(shè)計中選用的符合要求。表 2-6 滑動率表R1R2R3R4R5R656.76%52.66%48.44%44.12%39.79%35.58%R7R8R9R10R11R1231.43%27.31%23.21%19.60%15.63%12.42%R13R14R15R163.68%6.85%4.17%2.01%2.2.1.3定拉線機塔輪直徑及塔輪軸轉(zhuǎn)速范圍。由任務(wù)書知，定速輪直徑mm。塔輪最大直徑與定速輪直徑相同，其余各鼓輪按速比1.20逐級遞減。mmmm據(jù)以上確定的各拉線鼓輪的直徑，以及給頂?shù)某霈F(xiàn)速度范圍計算計算各塔輪軸的轉(zhuǎn)速范圍出線速度范圍：1525(30) 定速輪直徑：由公式 (2-9)1 得 定速輪轉(zhuǎn)速范圍： 第、鼓輪軸轉(zhuǎn)速相同： 表2-7 200/17 拉線機鼓輪軸轉(zhuǎn)速 單位轉(zhuǎn)速定軸轉(zhuǎn)速579.65579.652492.382492.382866.24259.82259.821246.191246.191433.12本機無變速箱，只依靠電機的無級調(diào)節(jié)實現(xiàn)轉(zhuǎn)速要求。2.2.2 電動機的確定功率采用類比法 (2-12)9電磁調(diào)速電動機型號： 因此，出線速度可無級調(diào)節(jié)，調(diào)速范圍在 之間。第3章 拉線機傳動系統(tǒng)設(shè)計3.1拉線機傳動路線拉線機傳動系統(tǒng)圖，如圖3-1所示圖 3-1 小型高效拉線機/17拉線機傳動系統(tǒng)圖1-V帶 2、3-平帶 4-電磁離合器 5-電磁鐵主電動機采用電磁調(diào)速電動機，因此出線速度可以無級調(diào)節(jié)，調(diào)速范圍在 1530 m/s之間。由主電動機，經(jīng)過帶傳動，轉(zhuǎn)動軸，在軸分兩條傳動路線。一條傳動路線是：當齒輪副25/45嚙合時，轉(zhuǎn)動軸，同時第二鼓輪旋轉(zhuǎn)，當齒輪副45/49及49/45嚙合時，轉(zhuǎn)動軸、第一鼓輪旋轉(zhuǎn)；另一條傳動路線：當齒輪副55/23嚙合時，轉(zhuǎn)動軸，同時第三鼓輪旋轉(zhuǎn)，當齒輪副45/49及49/45嚙合時，轉(zhuǎn)動軸、，第四鼓輪旋轉(zhuǎn)。收線裝置的收線盤的轉(zhuǎn)動，由主機通過尼龍平帶，轉(zhuǎn)動軸，將運動傳入電磁滑差離合器，以面帶動收線盤旋轉(zhuǎn)。排線的動力，由主機通過尼龍平帶，經(jīng)行星齒輪箱，傳動帶排線器，以達到均勻往復(fù)的排線。傳動路線：主傳動路線如圖 3-2，收線裝置傳動路線如圖 3-3。3.2 拉線機傳動計算3.2.1 各拉線鼓輪轉(zhuǎn)速計算按1中公式 (2-10) 圖 3-2 主傳動路線圖圖 3-3 收線裝置傳動路線第一鼓輪 第二鼓輪 第三鼓輪 第四鼓輪 定速輪 滿足設(shè)計任務(wù)中鼓輪轉(zhuǎn)速范圍的要求。3.2.2 拉線機出線速度按1中公式(2-121) 計算 滿足設(shè)計任務(wù)中的最高出線速度 303.2.3 各道拉線鼓輪速比按1中公式(2-121) 計算 第二至第八拉線鼓輪速比第九拉線鼓輪速比 第十至第十六拉線鼓輪速比第十七拉線鼓輪速比 3.3 拉線機傳動件設(shè)計及計算3.3.1 V型帶的選用計算傳動要求：傳動的名義功率為 電極軸轉(zhuǎn)速為 ，又有定速輪轉(zhuǎn)速要求及傳動聯(lián)系，求出軸轉(zhuǎn)速 。計算功率 由1表 13-8 ，查得因為 選取普通V型帶型號據(jù) ，由圖13-15 確定選取c型帶小帶輪基準直徑及大帶輪基準直徑，由表(13-9) 取 ，由1中式(13-9)得取 驗算 則 驗算帶速 v 在525 范圍內(nèi)，帶速合適。v帶內(nèi)周長和中心距初選 符合 由1式(13-2) 得帶長： 由1表 13-2 選取 再由1中式 (13-16) 計算實際中心距小帶輪包角 滿足要求。v帶根數(shù)z由9式 (13-15) 得 查9表 13-4 得 查9表 13-5 得 查9表 13-6 得 因為 查9表 得 ，查9表 得 采用棉簾布強力層普通V帶，取 因為 根作用在帶輪上的力Q由9式 (13-17) 得單根V帶的預(yù)拉力由9表 13-1 得 ，則 作用在軸上的拉力 帶輪的機構(gòu)設(shè)計帶輪選用HT150的輔板式結(jié)構(gòu)，具體參數(shù)的確定參照6表 13-103.3.2 傳動的設(shè)計計算及校核為使齒輪在傳動中具有一定的承載能力，且傳動平穩(wěn)，采用斜齒輪。根據(jù)各軸的轉(zhuǎn)動要求 初定：25，以第V軸上小齒輪(23齒)為例設(shè)計確定法面模書和螺旋角 選擇材料及確定許用應(yīng)力因要求結(jié)構(gòu)緊湊，故采用硬齒面結(jié)合：大，小齒輪均采用，滲碳淬火，HRC56由 (圖 11-10d) ( 4表11-5 )則 由 (圖 11-7d) (4表11-5)，則 按齒輪彎曲強度設(shè)計計算齒輪按7級精度制造，取載荷系數(shù) (表11-3)，齒寬系數(shù)，小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 初選螺旋角齒數(shù)取，由2圖11-9得齒數(shù)系數(shù)因，故得代入式(11-15)計算： 取中心距 確定螺旋角 齒寬取整 驗算齒面接觸強度將各參數(shù)帶入5式 (11-12) 得： =2.4 所以安全。 驗算圓周速度選用7級精度合適因斜齒輪的正確嚙合條件是：法面模數(shù)相等，螺旋角相等，壓力角相等，所以各齒輪的法面模數(shù)，螺旋角：=4，=各齒輪均采用12Cr滲碳淬火1+Rc=56齒輪分度因直徑，見表3-1表3-1 各齒數(shù)分度圓直徑Z23253945495562d97.308105.769165.0190.385207.308232.692262.308各齒輪在各軸上的位置詳見傳動系統(tǒng)圖 3-1。3.3.3 軸的設(shè)計計算及校核 軸的設(shè)計計算根據(jù)公式(14-2) 計算軸徑式中-許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力見表14-2 -軸的傳遞功率 -軸的轉(zhuǎn)速 是常數(shù)，可查表14-2在本設(shè)計中c=110當剖面上有鍵槽時，應(yīng)增大軸徑，以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。一般應(yīng)有一個鍵槽時，軸徑增大3%左右；有兩個鍵槽時，應(yīng)增大7%左右，然后圓整標準值。 軸：考慮到軸上有鍵槽及其他因素，選軸最小軸徑 軸：取 軸：取經(jīng)過計算，為使加工安裝方便，也便于各零件間的轉(zhuǎn)換，將各鼓輪軸及軸軸徑定位，其余各傳動軸的軸徑為，詳見表3-2表 3-2 傳動系統(tǒng)各軸初選直徑軸軸軸軸軸軸軸軸軸 軸的材料據(jù)表14-2選取軸的材料為，熱處理方式為調(diào)質(zhì)，硬度為210230 軸的校核外載荷及支反力的作用位置在軸上已經(jīng)確定，這是按彎曲扭合成強度校核，選取受載荷大的典型V軸校核。V軸的受力分析見圖 3-4已知 水平面的支反力 (圖 3-4 b) 垂直面內(nèi)的支反力 (見圖 3-4 c) 繪水平面內(nèi)的彎矩圖 (圖 3-4 d)圖 3-4 軸的受力分析 繪垂直面的彎矩圖 (圖 3-4 e) 合成彎矩圖 (圖 3-4 f) 扭矩圖 (圖 3-4 g) 求危險截面的當量彎矩由圖 3-4 可知，處為最危險截面，其當量彎矩為：軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù) 代入：用當量彎矩法校核危險截面： 安全！3.3.4 關(guān)于鼓輪從目前國內(nèi)外單頭小型拉線機的使用情況看，單頭拉線一般都是滑動式的，其鼓輪形狀有串列式等徑輪的，也有塔輪形式的。等徑輪在前一階段出現(xiàn)的高速拉線機上起到了很大的作用。因為等徑輪與線材直徑比值較大，所以線材在鼓輪的彎曲半徑較大，線材不會因為彎曲裂口而產(chǎn)生斷線，但是等徑輪有結(jié)構(gòu)尺寸較大、傳動系統(tǒng)復(fù)雜以及占地面積大等缺點。而塔輪形式則與其不同，由于塔輪是在同一傳動軸上串列各個不同直徑的鼓輪，所以結(jié)構(gòu)尺寸較小，傳動系統(tǒng)簡單。綜合上述情況，根據(jù)本機生產(chǎn)規(guī)范以及國內(nèi)外同類產(chǎn)品鼓輪結(jié)構(gòu)，選用整體式塔輪結(jié)構(gòu)。塔輪材料為Cr12，因Cr12在滲碳淬火后有較高的硬度和耐磨性，耐腐蝕性，而且拋光后，光潔度相當高。塔輪鼓輪其形狀為塔輪形狀，拉線鼓輪為整體結(jié)構(gòu)，當鼓輪磨損而不能使用時，其鼓輪不能修復(fù)，只有更換新的拉線鼓輪。組合式塔形鼓輪，鼓輪勸套在鼓輪體上，并用兩側(cè)壓板隔緊。組合式鼓輪在因輪圈磨損而不能正常拉線時，可以更換鼓輪圈，減少停機時間，并使設(shè)備維護費降低，有利于提高線材的表面質(zhì)量，其缺點是制造工藝復(fù)雜。輪圈材料用0.8mm厚的T8、T10 冷扎簧鋼帶包在鼓輪體上，鼓輪體采用45號鋼。有些輪圈材料用Cr12，經(jīng)淬火后回火硬度HRc6065，表面鍍硬鉻拋光。這種結(jié)構(gòu)用在中型及大型拉線機上。3.3.5 軸承的選擇經(jīng)計算，本機所選用的軸承間表 3-33.3.6 蝸輪蝸桿的選擇按設(shè)計需要計算，蝸桿以蝸桿的形式存在，蝸桿頭數(shù)Z=1，模數(shù)ms = 2.5，蝸輪齒數(shù) Z=47， 模數(shù)m = 2。53.3.7 鍵的選擇鍵選用普通平鍵A型，公稱尺寸由所在的軸徑?jīng)Q定見資料2中表 7-4其他連接件從略。表 3-3 軸承一覽表序號安裝裝置數(shù)量類型型號規(guī)格(dDB)1拉線機17單列向心推力球軸承2094585192拉線機12084080183拉線機22031740124拉線機2100102685拉線機1101122886拉線機2單列向心短圓柱滾子軸承122094585197收排線架2含油軸承2532508收排線架2單列向心球軸承1771969收排線架21011228810收排線架2117851302211收排線架21011228812收排線架220525521513行星齒輪箱41011228814行星齒輪箱11021528815行星齒輪箱410317351016行星齒輪箱310735621417行星齒輪箱220840681518放線架120215351119放線立柱21021532920張力裝置110112288第4章 拉線機的冷卻與潤滑及在金屬線材拉伸過程中，由于線材和拉線模壁發(fā)生摩擦產(chǎn)生大量的熱，使被拉伸金屬線材有可能與拉線?？妆诋a(chǎn)生黏結(jié)現(xiàn)象，從而破壞拉伸過程，造成拉伸力急劇增加，嚴重時會使線材拉斷。為此，必須在被拉金屬線材與?？组g注入冷卻潤滑液。主要作用：延長模具及拉伸鼓輪壽命。4.1 拉伸時冷卻與潤滑的作用在被拉金屬線材與模孔之間，保持一層潤滑膜，避免模具與金屬線材直接接觸，減少摩擦，使金屬沿受力方向均變形，減少能量消耗與拉伸道數(shù)，延長模具及拉線鼓輪壽命。使用適當?shù)睦鋮s潤滑油，可以使變形產(chǎn)生的熱量迅速發(fā)散，降低金屬線材與?？椎臏囟龋乐咕€材溫度過高氧化變色，降低被拉金屬與模孔之間的摩擦系數(shù)，提高拉線速度和消除黏結(jié)現(xiàn)象。在金屬拉伸過程中，不斷產(chǎn)生細微的金屬微塵，冷卻潤滑液不斷沖洗?？?，起消除金屬微塵的作用。常用的潤滑劑有固態(tài)潤滑劑，半固態(tài)潤滑劑，液態(tài)礦物潤滑油，動植物油，乳化液潤滑劑等。4.1.1 滑動式拉線機冷卻潤滑裝置噴射式 用管子將帶有壓力(2-3)105 Pa 的冷卻潤滑油，直接噴射到拉線機鼓輪的線材上和模座內(nèi)，大部分熱量在冷卻液排除時被帶走，所以目前在高速拉線機上都采用噴射式冷卻。模架的潤滑：在噴射冷卻的拉線機上，冷卻潤滑液從模具架底槽流道輸入，在穿模時可以將噴射管關(guān)閉，這樣可以保證工作場地的清潔，改變了以往在穿模時由于冷卻液飛濺而影響操作環(huán)境整潔的情況。浸入式(水箱式)冷卻，將拉線鼓輪與模座全部浸在冷卻液中，使線材和鼓輪充分冷卻，在停車穿線時，需將冷卻液快速放出。設(shè)計這種冷卻裝置時，必須設(shè)計夾層，以防冷卻潤滑液流入主機變速箱內(nèi)，使變速箱的潤滑油變質(zhì)。這種方法的不足之處使：由于鼓輪液浸在冷卻液中，起表面容易被腐蝕，同時整個鼓輪也在冷卻中旋轉(zhuǎn)，發(fā)生摩擦而損失功率。另外，摩擦加速了冷卻潤滑液的發(fā)熱，從而降低了它的冷卻潤滑作用。此外冷卻液存在機器內(nèi)，熱量不易很快發(fā)散，雖然有回水管，但整個設(shè)備還是溫度較高。4.1.2 拉線機冷卻潤滑液量的計算滑動式拉線機的冷卻潤滑液的計算通常拉線潤滑液的溫度在40-50度之間較為合適，要合理的設(shè)計冷卻設(shè)備，需首先確定拉線機所需的最大冷卻潤滑液量。這是冷卻管設(shè)計的依據(jù)。冷卻液量隨不同的設(shè)備而定，它與拉線機的功率有一定的比例。拉線機冷卻潤滑液量為每千瓦輸出功率，在每分鐘6L比較合適。冷卻液箱的容積在設(shè)計時應(yīng)取量大的冷卻用量的8-10倍。所以冷卻用量及冷卻潤滑油箱的容積應(yīng)該按下計算： Vm=PWp (6-34)8式中 Vm 拉線機每分鐘冷卻潤滑液用量(L)；P -拉線機實際功率(KW)；Wp 拉線機每千瓦功率所需要的冷卻液用量，取Wp = 6L/KW冷卻液潤滑箱的容積：v = (8-10) Vm4.2模架的潤滑與冷卻在噴射冷卻的拉線機上，其模具架冷卻潤滑液從模具底模流道輸入，在穿模時可將噴射管關(guān)閉，這樣可保證工作場地清潔。4.3 齒輪的潤滑本機為閉式齒輪傳動，由于 而采用噴油潤滑，潤滑液為20號機油，用油泵將潤滑液直接噴到嚙合區(qū)。4.4 軸系采用脂潤滑第5章 安裝維護，保養(yǎng)和使用說明5.1 安裝根據(jù)機器外形圖和裝配圖進行安裝，校正水平，灌注混凝土清理，機器各部按潤滑規(guī)定加注新油，即可空運轉(zhuǎn)試車。5.2 維護保養(yǎng)設(shè)備使用前后者用過兩個月后(每天兩班)，所有運動部件都采用煤油清洗，然后注入新油；齒輪箱內(nèi)油面指示器應(yīng)保持清潔，并注意油箱內(nèi)油液面的正常位置。軸系溫度超過60度或產(chǎn)生噪音時，應(yīng)及時檢查進行修理或更換。5.3 使用說明使用前，根據(jù)配模表選用拉線模系列。設(shè)備使用時，先將成盤金屬線置于放線位置，并將放線架置于其上，在拉出線頭拔尖后，依次穿入拉線模內(nèi)，根據(jù)傳動系統(tǒng)圖放入模架。在每個拉線鼓輪上纏繞一周半左右，線從最后一道拉線模拉出后，經(jīng)定速輪，分線導(dǎo)輪，擺桿張力輪，排線輪，最后饒到收線盤上，檢查無誤即可拉線。拉線速度可通過調(diào)整電位器由低速向高速方向調(diào)整，達到某一給定速度，第二次開車時，不必再次調(diào)整。腳踏開關(guān)可做點動穿模操作，就緒后則按啟動按扭即拉線，此時腳踏開關(guān)已自動轉(zhuǎn)換成緊急停車開關(guān)。設(shè)由斷線自動停機裝置。滿盤停車后，手動送開漲閘式收線軸，使線盤在軸行松開，然后取下線盤即可。結(jié)論歷時三個多月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲了，在設(shè)計的過程中，通過對整個過程的研究設(shè)計分析，確定小型高效拉線機拉線機的CAD設(shè)計。通過本次設(shè)計培養(yǎng)了我綜合運用科學(xué)知識的能力，利用所學(xué)知識解決時間問題的能力，明白了怎樣查閱文獻資料和使用工具手冊，通過計算機繪圖，提高了計算機繪圖的能力和速度。此次設(shè)計是我真正工作前的一次真實演練，為今后更好的學(xué)習、工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。我們的這次畢業(yè)設(shè)計是分小組進行的，這讓我們懂的了如何與合作伙伴們分配設(shè)計任務(wù)，如何協(xié)調(diào)各自的任務(wù)，培養(yǎng)了我們的團隊合作精神，為我們的以后的工作積累了一些寶貴的經(jīng)驗，這些知識是必須親生經(jīng)歷后才能體會到的，所以這次的畢業(yè)設(shè)計不僅是使我們的專業(yè)知識得到豐富和提煉，也鍛煉了我們的其他方面的能力。這次畢業(yè)設(shè)計雖然是我們在大學(xué)學(xué)習的最后一站，但它卻決不是可有可無的，這次畢業(yè)設(shè)計不管是對以后的工作還是繼續(xù)的學(xué)習都是非常重要的。由于設(shè)計者水平及實踐經(jīng)驗所限，錯誤和不足之處再所難免，敬請老師和同學(xué)們批評指正。致謝這次畢業(yè)設(shè)計是對自己四年多來所學(xué)知識的一次綜合性的檢查，通過設(shè)計，鍛煉了多動腦、多動手、多方面考慮問題的能力，收益很多，對以后的實際工作有很大幫助作用。在設(shè)計過程中，由于資料的缺乏，自己水平和經(jīng)驗有限，遇到了許多困難。我要特別感謝我的指導(dǎo)老師孫全穎老師，在孫老師嚴格要求和指導(dǎo)幫助下，我才能順利的完成此次設(shè)計任務(wù)，并學(xué)到許多知識。這次畢業(yè)設(shè)計是具有實際意義的訓(xùn)練，感謝學(xué)校，機械動力工程學(xué)院給我們的鍛煉機會，感謝機械學(xué)院以及其他老師四年來給予我的教導(dǎo)幫助。參考文獻1 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Bearings, Gears, Gearing & Driving Elements. The Stationary Office Books (Agencies),2001:23724412 Ivan Law.Gears and Gear Cutting. Argus Books,1998:4547附 錄GEARSGears transmit power and motion between moving pasts. Positive transmission of power is accomplished by projections or teeth on the circumference of the gear . There is no slippage as with friction and belt drives , a feature most machinery requires ,because exact speed ratios are essential .Friction drives are used in industry ,where high speeds and light loads are required and where loads subject to impact are transmitted.When the teeth are built up on the circumference of two rolling disks in contact, recesses must be Provided between the teeth are developed is known as the pitch circle .It is an imaginary circle with the same diameter as a disk that would cause the same relative motion as the gear. All gear design calculations are based on the diameter of the pitch circle. A portion of a gear is shown in Figure 22.13.Gear NomenclatureThe system of gearing used in the United States is known as the involutes system, because the profile of a gear tooth is principally an involutes curve. An involutes is a curve generated on the circle, the normal of which are all tangent to this circle. The method of generating involutes is shown in Figure 22.14. Assume that a string having a pencil on its end is wrapped around a cylinder. The curve described by pencil as the string is unwound is an involutes, and the cylinder on which it is wound is known as the base circle. The portion of the gear tooth from the base at point a in the figure to the outside diameter at point c is an involutes curve and is the portion that contacts other teeth. From point b topoint the profile of the base circle on which the involutes is described is inside the pitch circle and is dependent on the angle of thrust of the dear teeth. The relationship existing between the diameter of the pitch circle, D, is Db = Dcos where Db = diameter of base circle =Angle of thrust between gear tooth.The two common systems have their thrust angles or lines of action at 141/ and .Figure 22.13 Nomencla ture for Involute spur gearOther angles are possible, but with larger angles the radial force component tending to force the gears apart becomes greater. If a common tangent is drawn to the pitch circles of two meshing gears. The base circle on which the involutes are drawn are tangent to the line of action. Most gears transmitting power use the 200, full-deep, involutes tooth form. These gears have the same tooth proportion as the 141/20 fulldepth involutes but are stronger at their base because of greater thickness. The 200, fine pitch involutes gears are-similar to the regular 200 involutes and are made in sizes ranging from 20 to 200 diametral pitch. These gears are used primarily for transmitting motion rather the power. The 200 stub tooth gear has smaller tooth depth than the 200. Full depth gear and is consequently stronger. Involutes gears fulfill all laws of gearing and have the advantage over some other curves in that the contact action is affected by slight variation of gear center distance.Figure 22.14 Mothod of genera an Involute tooth surfaceThe nomenclature of a gear tooth is illustrated in Figure 22.13. the principal definitions and tooth parts for standard 141/20 and 200 involutes gears are discussed here.The addendum of a tooth is the radial distance from the pitch circle to the outside diameter of addendum circle. Numerically, it is equal to 1 divided by the diametral pitch P.The addendum is the radial distance from the pitch circle to the root or addendum circle. It is equal to the addendum plus the tooth clearance.Tooth thickness is the thickness of the tooth measure on the pitch circle. For cut gears the tooth thickness and tooth space are equal. Cast gears are provided with some backlash, the difference between the tooth thickness and tooth space measured on the pitch circle.The face of a gear tooth is that surface lying between the pitch circle and the addendum circle.The flank of a gear tooth is that surface lying between the pitch circle and the root circle.Clearance is a small distance provided so that the top of a meshing tooth will not touch the bottom land of the other gear as it passes the line of centers.Table 22.2gives the proportions of standard 141/200 involutes gears expressed in term of diametral pitch P and number of teeth N.Table 22.2 American Gear Manufactures Association Standard for Involute GearingPitch of Gears The circuit pitch p is the distance from a point on one tooth to the corresponding point on an adjacent tooth, and is measured on the pitch circle. Expressed as an equation.Metrical gearing is based on the module(mod) instead of the diametral pitch p, as in the English system. The basic metric module formula is mod =D/N=amount of pitch diameter per tooth =millimeters per tooth measured on the pitch diameter. Al