3274 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

3274 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì),起毛,機(jī)主,傳動(dòng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì) 南通職業(yè)大學(xué) 08 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械制造及 其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制 054D (數(shù)控)課題名稱 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容（應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容、論文內(nèi)容）1. 通過在紡織機(jī)械廠的調(diào)查與研究：2..整理各種資料，結(jié)合實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從工作原理、結(jié)構(gòu)、裝配工藝等方面對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括 a) 主傳動(dòng)裝配圖；b) 部件裝配圖；c) 主要構(gòu)件零件圖，d) 其它零件圖，e) 有關(guān)計(jì)算、校核。3. 技術(shù)要求4. 畢業(yè)論文要求工作要求（設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）技術(shù)要求: 1）起毛機(jī)應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；2）起毛機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3）起毛緊邊張力達(dá)到 1500N，松邊張力達(dá)到1000N；4）盡量使用通用件，以便降低制造成本； 5）各動(dòng)力單元分別由電機(jī)拖動(dòng)，可單獨(dú)控制；6）裝卸方便，便于維修、調(diào)整。畢業(yè)論文要求: 1）論文字?jǐn)?shù)不少于 10000 字；2）論文按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印。3) 論文的觀點(diǎn)一般應(yīng)有實(shí)際事例、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等佐證。主要參考資料[1] 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2004.[2] 沈世德.機(jī)械原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[3] 王旭，王積萍.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[4] 錢志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2001.[5] 吉衛(wèi)喜.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [6] 王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[7] 朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.[8] 王之煦，許杏根.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.[9] 謝新倉.鋼絲起毛機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)[J].染整技術(shù),1998-12,(6)：6-7[10] >編輯委員會(huì).現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.[11] MA Zhen-gui, JIA Shun-hua. Working principle and technology discussion of steelneedle raising machine[J].Journal of China Textile University , 1991, 17(3)：65-69.工作進(jìn)度要求07.11.06-11.10 布置任務(wù);07.11.11-11.30 調(diào)查研究，收集資料，熟悉課題;07.12.1-12.30 總體設(shè)計(jì),方案論證;08.1.1-2.10 部件零件設(shè)計(jì);08.2.11-3.20 編寫說明書; 08.3.21-4.25 修改整理畢業(yè)設(shè)計(jì)材料;08.5 加強(qiáng)鞏固及答辯.課題組其他成員指導(dǎo)教師（簽名）教研室主任（簽名）部門批準(zhǔn)（蓋章） 簽發(fā)日期注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，教研室主任審核，系部批準(zhǔn)后下發(fā)；學(xué)生、指導(dǎo)教師、系部各一份。南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)分表姓 名 班 級(jí)機(jī)制054D 專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化課 題 名 稱 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 20 07 年 11 月 6 日—2008 年 5 月 15 日 同組人數(shù) 7指 導(dǎo) 老 師 顧鋒設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書規(guī)定的工作內(nèi)容、要求和進(jìn)度：一、工作內(nèi)容1. 通過在紡織機(jī)械廠的調(diào)查與研究：2..整理各種資料，結(jié)合實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從工作原理、結(jié)構(gòu)、裝配工藝等方面對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括 a) 主傳動(dòng)裝配圖；b) 部件裝配圖；c) 主要構(gòu)件零件圖，d) 其它零件圖，e) 有關(guān)計(jì)算、校核。3. 技術(shù)要求 1）起毛機(jī)應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；2）起毛機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3）起毛緊邊張力達(dá)到 1500N，松邊張力達(dá)到 1000N；4）盡量使用通用件，以便降低制造成本；5）各動(dòng)力單元分別由電機(jī)拖動(dòng)，可單獨(dú)控制；6）裝卸方便，便于維修、調(diào)整。二、 畢業(yè)論文要求要求1.論文字?jǐn)?shù)不少于 10000 字；2.論文按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印。3) 論文的觀點(diǎn)一般應(yīng)有實(shí)際事例、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等佐證。三、進(jìn)度07.11.06-11.10 布置任務(wù);07.11.11-11.30 調(diào)查研究，收集資料，熟悉課題;07.12.1-12.30 總體設(shè)計(jì),方案論證;08.1.1-2.10 部件零件設(shè)計(jì);08.2.11-3.20 編寫說明書; 08.3.21-4.25 修改整理畢業(yè)設(shè)計(jì)材料;08.5 加強(qiáng)鞏固及答辯.說明：1．本表第一頁由學(xué)生填寫,第二頁由相應(yīng)人員填寫,由教務(wù)處保存。2.畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù) 錯(cuò)誤！未找到引用源。有未完成任務(wù)書所規(guī)定的全部工作任務(wù)；錯(cuò)誤！未找到引用源。設(shè)計(jì)方案是否完整、正確、先進(jìn)；錯(cuò)誤！未找到引用源。工作態(tài)度和圖稿、說明書的質(zhì)量；錯(cuò)誤！未找到引用源。有無創(chuàng)見和獨(dú)立見解；錯(cuò)誤！未找到引用源。分析和解決實(shí)際問題的能力；錯(cuò)誤！未找到引用源。應(yīng)用外文資料的能力；錯(cuò)誤！未找到引用源。答辯時(shí)能否完整、簡(jiǎn)練、正確地介紹設(shè)計(jì)（論文）方案和回答問題；錯(cuò)誤！未找到引用源。對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度等方面評(píng)定。指導(dǎo)老師評(píng)語：指導(dǎo)老師簽字： 月 日評(píng)審意見：評(píng)閱人簽字： 月 日答辯組意見：答辯組長簽字： 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定：校答辯委員會(huì)主任簽字： 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20081 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課 題： 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系 科： 機(jī) 械 工 程 系 專 業(yè)： 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師： 完成日期： 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2南通職業(yè)大學(xué) 08 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名 傅有國 所學(xué)專業(yè)機(jī)械制造及 其自動(dòng)化班 級(jí)機(jī)制 054D (數(shù)控)課題名稱 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容、論文內(nèi)容）1. 通過在紡織機(jī)械廠的調(diào)查與研究：2..整理各種資料，結(jié)合實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從工作原理、結(jié)構(gòu)、裝配工藝等方面對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括 a) 主傳動(dòng)裝配圖；b) 部件裝配圖；c) 主要構(gòu)件零件圖，d) 其它零件圖，e) 有關(guān)計(jì)算、校核。3. 技術(shù)要求4. 畢業(yè)論文要求工作要求設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）技術(shù)要求: 1）起毛機(jī)應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；2）起毛機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3）起毛緊邊張力達(dá)到1500N，松邊張力達(dá)到 1000N；4）盡量使用通用件，以便降低制造成本；5）各動(dòng)力單元分別由電機(jī)拖動(dòng)，可單獨(dú)控制；6）裝卸方便，便于維修、調(diào)整。畢業(yè)論文要求: 1）論文字?jǐn)?shù)不少于 10000 字；2）論文按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印。3) 論文的觀點(diǎn)一般應(yīng)有實(shí)際事例、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等佐證。主要參 考 資 料[1] 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2004.[2] 沈世德.機(jī)械原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[3] 王旭，王積萍.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[4] 錢志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2001.[5] 吉衛(wèi)喜.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [6] 王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20083 [7] 朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.[8] 王之煦，許杏根.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.[9] 謝新倉.鋼絲起毛機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)[J].染整技術(shù),1998-12,(6)：6-7[10] >編輯委員會(huì).現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.[11] MA Zhen-gui, JIA Shun-hua. Working principle and technology discussion of steel needle raising machine[J].Journal of China Textile University , 1991, 17(3)：65-69.工作進(jìn) 度求要07.11.06-11.10 布置任務(wù);07.11.11-11.30 調(diào)查研究，收集資料，熟悉課題;07.12.1-12.30 總體設(shè)計(jì),方案論證;08.1.1-2.10 部件零件設(shè)計(jì);08.2.11-3.20 編寫說明書; 08.3.21-4.25 修改整理畢業(yè)設(shè)計(jì)材料;08.5 加強(qiáng)鞏固及答辯.課題組其他成員指導(dǎo)教師（簽名）教研室主任（簽名）部門批準(zhǔn)（蓋章）簽發(fā)日期注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，教研室主任審核，系部批準(zhǔn)后下發(fā)；學(xué)生、指導(dǎo)教師、系部各一份。 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要本課題是在目前使用較廣泛的國產(chǎn) M301 起毛機(jī)由單臺(tái)電機(jī)作拖動(dòng)動(dòng)力源，各傳動(dòng)部分由機(jī)械聯(lián)接協(xié)同運(yùn)行。該類起毛機(jī)工作穩(wěn)定，維修簡(jiǎn)單，但產(chǎn)量低，改變工藝?yán)щy，難以獲得高質(zhì)量的起絨效果。通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)傳動(dòng)部分的全過程有了清醒而直觀的認(rèn)識(shí)，了解了起毛機(jī)的工作原理，對(duì)軸、鏈輪、帶輪等主要零件的設(shè)計(jì)及精度的確定具備了一定的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，能夠正確地選取標(biāo)準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)及尺寸。由于知識(shí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在設(shè)計(jì)過程中，尚存在許多不足之處，尤其是減速器的體積、效果等方面，有待以后的工作、學(xué)習(xí)中改進(jìn)。關(guān)鍵詞：起毛機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；主傳動(dòng)設(shè)計(jì)；減速器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20085 The Structure Design of Main Transmission of Teasing MachineAbstractThe problem is to move the driving force source in using broader domestic M301 wool card to drag from Shan electric motor work at present , every drive part cooperates and work from machinery linkup. Owe a kind wool card job stability , keep the simplicity, but output in repair low , change handicraft difficulty, be difficult to gain height mass raising effect.Through the design of teasing machine, the overall processes of the transmission system have been clearly and directly known. Meanwhile, I acquaint with operating principle of teasing machine, the main parts of which such as axis, chain pulley and band pulley have been acquired lots of experience about their design and precision. Also I have learnt to select the structure and sizes of standard parts. However, because of lack of practical experience, I discover lots of deficiencies during the design of bulk and results of the retarder. Therefore, I will try to do better in the future in my work.Key words：teasing machine; structure design; main transmission design; retarder design 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6前言本課題研究的對(duì)象是，在紡織機(jī)械的起毛機(jī)中，如何由電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)部分，使起毛機(jī)獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。本課題來源于鹽城市紡織機(jī)械有限公司的生產(chǎn)實(shí)踐。通過開發(fā)新產(chǎn)品，淘汰舊產(chǎn)品，使之成為符合加工要求的產(chǎn)品，不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本設(shè)計(jì)就是從改變起毛機(jī)的傳統(tǒng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)入手，使用新的傳動(dòng)方法，這樣做不但能滿足加工要求,而且從經(jīng)濟(jì)性方面考慮是可行的。在設(shè)計(jì)主傳動(dòng)部分時(shí),提出了一些具體的要求：a. 傳動(dòng)設(shè)計(jì)要緊湊，且輸出軸的方向須達(dá)到要求，輸出轉(zhuǎn)速要滿足織物起毛的速度要求。b. 減速器的傳動(dòng)軸及傳動(dòng)齒輪，需要進(jìn)行剛度、強(qiáng)度的校核。c. 主傳動(dòng)部分應(yīng)該運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單。在老師的指導(dǎo)下，首先進(jìn)行了方案的論證。經(jīng)過討論與研究，初步確定了該機(jī)器的傳動(dòng)方案，主要采用帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)，通過中間的減速器來傳遞運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的動(dòng)力和功率的傳遞。然后進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括零件與零件之間的位置關(guān)系和配合關(guān)系，確保能夠?qū)⒘慵b配成功。最后進(jìn)行手工繪圖，上機(jī)繪圖，完善結(jié)構(gòu)。該傳動(dòng)部分改變了傳統(tǒng)的傳動(dòng)方法，用行星輪系減速器取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，有很大的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。其最大的優(yōu)點(diǎn)是：能保持起毛機(jī)針輥運(yùn)轉(zhuǎn)的連續(xù)、均勻與平穩(wěn)，而且能滿足織物運(yùn)轉(zhuǎn)的速度要求。這是本課題創(chuàng)新的地方，在加工技術(shù)上也有很大的改進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性非常強(qiáng)，將具有很大的開發(fā)市場(chǎng)。但是如何能確定其傳動(dòng)箱底部?jī)啥穗妱?dòng)機(jī)分別一致，并與帶傳動(dòng)減速器的電動(dòng)機(jī)之間有有定的速比。以前的起毛機(jī)中只有單臺(tái)電機(jī)控制布運(yùn)動(dòng)和針輥運(yùn)動(dòng)，在他們之間有一無級(jí)變速器可進(jìn)行調(diào)節(jié)速比，但其方便使用率不理想。在我的設(shè)計(jì)中需再加上一個(gè) PLC 進(jìn)行控制，在布與針輥之間接一個(gè)檢測(cè)器測(cè)其信號(hào)，使他們之間有穩(wěn)定速比，可以在一開始時(shí)設(shè)定初始值，然后根據(jù)每個(gè)用戶要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣就可以很方便地使用了，而且每次設(shè)定的值都可以很方便的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。此設(shè)計(jì)題目為起毛機(jī)住傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是屬于機(jī)械類的，但 PLC 控制屬于電氣方面，所以沒有進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20087 行設(shè)計(jì)，因此這也但是一部分遺憾，不過我會(huì)在以后的工作生活中深一步的進(jìn)行研究。目 錄1 概述…………………………………………………………………………………81.1 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀………………………………………………………………81.2 研究的價(jià)值………………………………………………………………………81.3 研究的主要物化成果……………………………………………………………82 總體方案論證………………………………………………………………………92.1 已知技術(shù)參數(shù)……………………………………………………………………92.2 結(jié)構(gòu)方案的確定…………………………………………………………………93 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………103.1 設(shè)計(jì)總述…………………………………………………………………………113.2 電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………113.3 皮帶輪的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………11-153.4 鏈輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………16-183.5 減速器齒輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………………18-263.6 減速器軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………27-343.7 減速器箱體的設(shè)計(jì)……………………………………………………………35-374 裝配圖與傳動(dòng)路線…………………………………………………………………384.1 裝配圖…………………………………………………………………………38-404.2 傳動(dòng)路線……………………………………………………………………………415 總結(jié)…………………………………………………………………………………42參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………43致謝……………………………………………………………………………………44附錄……………………………………………………………………………………45 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)81 概述1.1 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀鑒于目前國內(nèi)外絕大部分鋼絲起毛機(jī)系復(fù)作用式針輥起毛機(jī)。國際上自 1886-1891 年，這種復(fù)作用式針輥起毛機(jī)問世以后，經(jīng)歷了一百多年的使用和改進(jìn)，雖然在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、便利操作、控制功能和人機(jī)工程學(xué)等方面均有了很多改進(jìn)和提高，但在其基木原理、技術(shù)設(shè)計(jì)和起毛部分排列結(jié)構(gòu)上均沒有大的變動(dòng)。而且目前使用較廣泛的國產(chǎn) M301 起毛機(jī)由單臺(tái)電機(jī)作拖動(dòng)動(dòng)力源，各傳動(dòng)部分由機(jī)械聯(lián)接協(xié)同運(yùn)行。該類起毛機(jī)工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修簡(jiǎn)單，但產(chǎn)量低，起梳毛率不易調(diào)節(jié)，改變工藝?yán)щy，難以獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。起毛率取決于在起毛輥與織物的接觸點(diǎn)上各速度合成迭加后，針布與織物相對(duì)位移的方向和瞬時(shí)速率。方向相反，速率越大，起毛率越高。顯然起毛率的高低將影響起絨的質(zhì)量、產(chǎn)量和風(fēng)格。采用單臺(tái)電機(jī)作傳動(dòng)動(dòng)力的起毛機(jī)各部分的速度無法調(diào)節(jié)，如采用機(jī)械方式在小范圍作些微調(diào)，起毛風(fēng)格和產(chǎn)量、質(zhì)量的控制范圍也十分狹窄.所以近年來國內(nèi)外在起毛機(jī)的設(shè)計(jì)上大多采用各傳動(dòng)部分由單臺(tái)電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)，速度獨(dú)立可調(diào)的方案。本課題研究的主要內(nèi)容，主要是如何通過電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)起毛機(jī)針輥的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，來獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。1.2 研究的價(jià)值通過對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)由電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪、鏈輪與減速器速度地改變，轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹈珯C(jī)針輥的連續(xù)公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，并且針輥的轉(zhuǎn)動(dòng)必須平穩(wěn)、均勻。針輥的長度較長，直徑較大，為了實(shí)現(xiàn)針輥的平穩(wěn)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，需要在針輥兩端的底部，分別用電動(dòng)機(jī)通過帶輪帶動(dòng)針輥的自轉(zhuǎn)。故在電動(dòng)機(jī)通過帶輪帶動(dòng)針輥主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，另外兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過帶輪帶動(dòng)針輥?zhàn)赞D(zhuǎn)。最終實(shí)現(xiàn)織物的傳輸速度為 20 到 60 米/秒。1.3 研究的主要物化成果研究的主要物化成果簡(jiǎn)述如下：a．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份（不少于 10000 字） 。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20089 b．主傳動(dòng)聯(lián)系尺寸圖 1 張；主傳動(dòng)裝配圖 1 張；部件裝配圖若干張；其它零件圖若干張。c．主傳動(dòng)總裝配圖 1 張，手工繪制。d．圖紙總量折合成 A0 幅面在 4 張以上（不含手工繪制圖） ，并且全部用計(jì)算機(jī)繪制。2 總體方案論證本課題研究的對(duì)象為：起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要完成由電動(dòng)機(jī)到針輥的轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)是：如何確保針輥轉(zhuǎn)動(dòng)的連續(xù)、快速與均勻，包括公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，所以電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速與各級(jí)傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速都應(yīng)該考慮好。每個(gè)輪與軸的轉(zhuǎn)速都不同，所以每一步確定的轉(zhuǎn)速都要合理，以確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.1 已知技術(shù)參數(shù)緊邊的張緊力 F = 7500N緊松邊的張緊力 F = 200N松針輥總直徑 D = 1.3 m織物通過針輥的速度 20—60 m/min2.2 結(jié)構(gòu)方案的確定本傳動(dòng)方案由電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)，連入減速器的輸入軸，再由減速器的輸出軸通過鏈傳動(dòng)，連接到帶動(dòng)針輥的主軸上，以實(shí)現(xiàn)針輥的連續(xù)、平穩(wěn)與均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，連接在針輥主軸上的大鏈輪處于整個(gè)主傳動(dòng)箱體的中心位置，其余的減速器與電動(dòng)機(jī)的位置需要安排好，而且還要把位置固定好。另外，本傳動(dòng)方案的減速器傳動(dòng)比較大，需額外設(shè)計(jì)，考慮到蝸桿—蝸輪減速器的方向不好處理，而且用傳統(tǒng)的機(jī)械協(xié)同聯(lián)結(jié)來傳動(dòng)，有其弊端，故采用行星輪系減速器。針輥在繞主軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還要自轉(zhuǎn)，所以需要在傳動(dòng)箱的底部另安裝一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，通過帶傳動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)針輥的自轉(zhuǎn)。 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)103 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)與校核3.1 設(shè)計(jì)總述已知針輥總直徑 D=1.3 m，則周長 C = （4-1）D?= 。m43.1??已知針物速度為 20—60 m/min，則針輥的公轉(zhuǎn)速度為 5—20 r/min。由于小皮帶輪轉(zhuǎn)速為 1460 r/min，取鏈傳動(dòng)比為 i = = 4.7，鏈 208參考文獻(xiàn)[1]69 頁，查表 4.6 得工況系數(shù) K = 1.1A參考文獻(xiàn)[1]69 頁，由式（4-22） ，Pca = K P （4-2）得 Pca = K P = 1.1×11kw = 12.1 kwA按 Pca = 12.1kw, = 1460 r/min1n參考文獻(xiàn)[1]71 頁，查圖 4.11：選 B 型 V 帶參考文獻(xiàn)[1]71 頁，查圖 4.11 及參考文獻(xiàn)[1]61 頁，表 4.4 得，選擇帶輪直徑： = 212 mm ， = 250 mm1d2d故 i =dd2 / dd1 （4-3）帶= = 1.182150?所以大帶輪轉(zhuǎn)速 = = = 1237.3 r/min。n1i.8460由于針輥的公轉(zhuǎn)速度即大鏈輪的速度為 5—20 r/min，故小鏈輪的轉(zhuǎn)速為23.5—94 r/min，所以減速器的傳動(dòng)比范圍為 13.16 -- 52.65。考慮到機(jī)器的生產(chǎn)效率,考慮到轉(zhuǎn)速越低，扭矩越大等,取針輥的正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度 v = 40 m/min ，即 n = 10 r/min，所以大鏈輪的轉(zhuǎn)速為 10 r/min ,小鏈輪轉(zhuǎn)速為 47 r/min 。因?yàn)樾л喌霓D(zhuǎn)速為 1460 r/min ,所以大帶輪的轉(zhuǎn)速為: = 1237.3 r/min18.460故整個(gè)減速器的傳動(dòng)比為 i = = 26.32，實(shí)際針輥的公轉(zhuǎn)速度即大鏈減 732畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200811 輪的速度為 10.13 r/min，小鏈輪轉(zhuǎn)速為 47.6 r/min。3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇由 F = 7500 N 得， = F v = 7500N = 5 kw。緊 0P緊 sm/604?參考文獻(xiàn)[3]98-99 頁，參表 11-9 得，， ， ， 。9.?（ 一 對(duì) ）軸 承?97.?齒 輪?9.帶 90.?鏈?由 = （4-4）0P23齒 輪軸 承鏈帶 ??5 = P 97.0.90.得 P = 6.4 kw根據(jù)工程實(shí)際情況，選取電動(dòng)機(jī)的功率一般要比計(jì)算出的功率大 ～ ，%305故選擇主電動(dòng)機(jī) M1 為 Y160M-4 型， = 11 kw， = 1460 r/min。電 n1M3.3 皮帶輪的設(shè)計(jì)與校核1 選擇 V 帶型號(hào)1） 、確定計(jì)算功率 caP由式（4-2）計(jì)算得，Pca = 12.1 kw。2） 、選擇 V 帶型號(hào)按 Pca = 12.1kw， = 1460 r/min，1n參考文獻(xiàn)[1]71 頁，查圖 4.11 得，選 B 型 V 帶。2 確定 , 1d21） 、選擇帶輪直徑參考文獻(xiàn)[1]71 頁，參圖 4.11 及參考文獻(xiàn)[1]61 頁，表 4.4 得，選擇帶輪直徑： = 212 mm； = 250 mmd1d22） 、計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比i = = 1.18帶 150?3） 、驗(yàn)算帶速 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12參考文獻(xiàn)[1]64 頁，由式（4-8） ， = 得， （4-5）?160dn??= = = 16.2 m/s，符合要求。?160dn??21460?4） 、驗(yàn)算帶輪的轉(zhuǎn)速= 1460 r/min； = = = 1237.3 r/min（允許） 。121ni.83 確定中心距 和帶長adL1） 、初選中心距 0參考文獻(xiàn)[1]70 頁，由式（4.23） ，( + ) 2( + ) （4-6）0.7?1d20a?1d2得 ( + ) 2 ( + )5?50325.5 930，取 = 590 mm。002） 、求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度 L參考文獻(xiàn)[1]70 頁，由式（4.24）得= + ( + ) + （4-7）0L0a2?1d2210()4da?= 2 590 + (212+250) + ??2(5)9?= 1906 mm參考文獻(xiàn)[1]60 頁，查表 4.2 得， = 2000 mm。dL3） 、計(jì)算中心距 a參考文獻(xiàn)[1]70 頁，由式（4.25） ，= + （4-8）a002dL?得 = 590 + = 637 mm a20196?4） 、確定中心距調(diào)整范圍參考文獻(xiàn)[1]72 頁，由式（4-26） ，得 mm （4-9a）697203.6703.max ?????dL畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200813 mm （4-9b）6072015.637015.min ??????dLa4 驗(yàn)算小帶輪包角 1?參考文獻(xiàn)[1]65 頁，由式（4-12）得，（4-10）0021186da????537?= 026?小帶輪的包角符合要求。5 確定 V 帶根數(shù) z1） 、確定額定功率 0P由 = 212 mm , = 1460 r/mind1n參考文獻(xiàn)[1]68 頁，查表 4.5 得，單根 B 型 V 帶 ,額定功率 = 5.4 kw。0P2） 、確定 V 帶根數(shù) z參考文獻(xiàn)[1]73 頁，由式（4.28） ， （4-lcakPz?)(0???11）參考文獻(xiàn)[1]68 頁，查表 4.8 得， = 1，?k參考文獻(xiàn)[1]60 頁，查表 4.2 得， = 0.98，l故 根，取 z = 4 根。2.98.01)2.45(????z6 計(jì)算單根 V 帶初拉力 F0參考文獻(xiàn)[1]59 頁，查表 4.1 得, q = 0.17kg/m參考文獻(xiàn)[1]74 頁，由式（4.29）得，F(xiàn) = （4-12）0 2)15.(vkvzPca??? 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14= 2.167.0)15.2(4.650????= 184.6 N7 計(jì)算對(duì)軸的壓力參考文獻(xiàn)[1]60 頁，由式（4-30）得，= （4-13）QF2sin10?z= 76i.8420?= 1476 N 8 確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸,繪制帶輪的零件圖由于 = 212 mm； = 250 mmd1d2所以大小帶輪均采用孔板式結(jié)構(gòu),其零件圖如圖 4-1 與圖 4-2 所示。圖 4-1 大皮帶輪零件圖畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200815 圖 4-2 小皮帶輪零件圖 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)163.4 鏈輪的設(shè)計(jì)與校核1 選擇鏈輪的齒數(shù)小鏈輪的齒數(shù) z = 231大鏈輪的齒數(shù) z = 1082傳動(dòng)比 = = 4.7鏈i3082 初定中心距 0a取 = 20 p0a?3 確定鏈節(jié)數(shù) L參考文獻(xiàn)[1]92 頁，由式（5-6）得，（4-14）210210' )(?zapzpa???= 2)38(3?= 114.7 故取 = 114(偶數(shù))。pL4 計(jì)算功率 P0由 F = 7500 N 得， = F v = 7500N = 5 kw緊 0緊 sm/604?參考文獻(xiàn)[1]93 頁，查表 5.6 得， = 1.3，AK參考文獻(xiàn)[1]94 頁，查表 5.7 得， = 1.23，z參考文獻(xiàn)[1]94 頁，查表 5.8 得， = 1.04（經(jīng)線性插值） ，L參考文獻(xiàn)[1]94 頁，查表 5.9 得， = 1.7（雙排） ，mK參考文獻(xiàn)[1]93 頁，由式（5.8）得，P = （4-15）0mLZAK畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200817 = 7.10423.5?= 3 kw5 選定鏈條型號(hào)，確定鏈節(jié)距 p根據(jù) ，P ，參考文獻(xiàn)[1]91 頁，查圖 5.10 得，1n0選雙排 12A 型滾子鏈，p = 19.05 mm。6 驗(yàn)算鏈速 參考文獻(xiàn)[1]88 頁，由式（5-1）得， v = （4-16）106?pzn= 5.92347= 0.35 m/s7 確定中心距 aa = 20p = = 381 mm05.192?8 計(jì)算對(duì)軸的壓力參考文獻(xiàn)[1]95 頁，由式（5-10）得，（4-17）vPFeQ102..??= 35./.= 17142.86 N9 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于 = 139.9 mm, = 654.98 mm1d2d故小鏈輪選用實(shí)心式，大鏈輪選用孔板式，零件圖如圖 4-3 與圖 4-4 所示。 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18圖 4-3 小鏈輪零件圖3.5 減速器齒輪的設(shè)計(jì)與校核1 選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級(jí)、齒數(shù) 、 、 、 及齒寬系數(shù)1z234zd?考慮到該減速器功率不大，故所有四個(gè)齒輪都選用 45 鋼，齒面硬度為 220-260HBS，屬于軟齒面閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，初選 8 級(jí)精度，各個(gè)齒輪數(shù)分別為 35， 。取齒寬系數(shù) 。?1z35,26,5432?z.0?d?考慮到該減速器傳動(dòng)比較大，故可以采用行星輪系減速器。參考文獻(xiàn)[2]177 頁，如圖 4-5 所示行星輪系減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖:其傳動(dòng)比為 2635)1(424114 ????zwiHH由于 ，故得04畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200819 26351???Hw由此得 263511????iH圖 4-4 大鏈輪零件圖所以整個(gè)減速器的傳動(dòng)比為： = 26；減i小鏈輪轉(zhuǎn)速為:1237.3/26 = 47.6 r/min；大鏈輪轉(zhuǎn)速為:47.6/4.7 = 10.13 r/min，即針輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為：10.13 r/min 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)202. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)[1]118 頁，由式（6-11）得，（4-18）211)(HEdzukTt?????1） 、確定公式中各參數(shù)a.載荷系數(shù) Kt試選載荷系數(shù) Kt = 1.5b.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 1T由 （4-19）1605.9np??得 mNT???461 108.327.mN???408.圖 4-5 行星輪系減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖c.材料系數(shù) EZ參考文獻(xiàn)[1]117 頁，查表 6.3 得， aEMPZ8.19?d.大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 ，1limH?2li畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200821 按齒面硬度，參考文獻(xiàn)[1]110 頁，查圖 6.8 得，, aHMP5801lim??aHP602lim??e.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N = = 60×1237.3×10×300×8 = 1.78×101hjLn16 9N = N u = 1.78×10 ×1.4 = 2.49×10299f.接觸疲勞壽命系數(shù) ，1HNK2參考文獻(xiàn)[1]108 頁，查圖 6.6 得， = 0.92 , = 0.921HN2HNKg.確定許用接觸應(yīng)力 ，??1H?2取安全系數(shù) = 1S則 ?? aHNH MPk6.538092.lim11 ?????aS.2li222） 、設(shè)計(jì)計(jì)算a.試算小齒輪分度圓直徑 td2取 ??1H??mm69).5381(4.8.046532. 2?????tdb.計(jì)算圓周速度 vm/s26.106.2379106????tnvc.計(jì)算載荷系數(shù) K參考文獻(xiàn)[1]112 頁，查表 6.2 得，使用系數(shù) = 1.25Ak參考文獻(xiàn)[1]114 頁，查圖 6.10 得，動(dòng)載系數(shù) = 1.2V參考文獻(xiàn)[1]115 頁，查圖 6.13 得， = 1.15?K 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22參考文獻(xiàn)[1]112 頁，由式（6.5） ，得（4-20）?KVA?= 15.2.?= 1.725d.校正分度圓直徑 2d參考文獻(xiàn)[1]120 頁，由式（6.14） ，得（4-21）32tKd??= 35.1769= 72.3 mm3） 、計(jì)算齒輪傳動(dòng)的模數(shù) mzdm89.25372?按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取 m = 4 mm對(duì)于齒輪 3,4，同理,不再重復(fù)計(jì)算3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核參考文獻(xiàn)[1]120 頁，由式(6-12)得，（4-22）??FsaFFYmdzkT?????3211） 、確定公式中個(gè)參數(shù)值a.大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，1limH2li?參考文獻(xiàn)[1]111 頁，查圖 6.9 得，取 , aMP0li?aHP240lim?b.彎曲疲勞壽命極限 ，1HNK2參考文獻(xiàn)[1]109 頁，查圖 6.7 得，取 = 0.87, = 0.861HNK2HNc.許用彎曲應(yīng)力 ，??1F?2畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200823 取彎曲疲勞安全系數(shù) = 1.4，應(yīng)力修正系數(shù) = 2.0，F(xiàn)SSTY由參考文獻(xiàn)[1]107 頁，由式(6-2) 得，（4-23a）??FSTNFYk1lim1????= 4.2870= 273.4 aMP（4-??FSTNFYk2lim22????23b）= 4.18602?= 294.86 aMPd.齒形系數(shù) ， 和應(yīng)力修正系數(shù) ，1FY21SaY2參考文獻(xiàn)[1]120 頁，查表 6.4 得，= 2.45 , = 2.65 , = 1.65 , = 1.591Fa2Fa1Sa2Sae.計(jì)算齒輪的 與 ，并加以比較取其中較大值代入公式計(jì)算??1FSY?2F??12.4560.4873FaSY??2.19.FaS?大齒輪的數(shù)值較大，應(yīng)按大齒輪校核齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度2） 、 校核計(jì)算 ??41 123.756.810.5628.40F aFMP? ??????所以齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)244. 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制零件圖由 , ，m = 4 mm ，351?z35,26,432?z1） 、計(jì)算分度圓直徑 ddm10,0,1,40432） 、計(jì)算中心距 a '3412,a??所以對(duì)齒輪 3，4 采用正傳動(dòng):其參數(shù)為 mddmfa94,12,033?f10484?3） 、全齒高 h h = = 9 mm，25.?4） 、齒輪 3，4 的齒厚 34s參考文獻(xiàn)[2]135 頁，由表 5-2 得， （4-24）234ms??= 1.?= 6.28 mm 5） 、齒輪 1，2 的計(jì)算對(duì)齒輪 1，2 采用變位傳動(dòng):參考文獻(xiàn)[2]150 頁，由式（5-34） ， （4-''cos?a?25）得 )cosar('' ???= )120cosar(?= 04.畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200825 參考文獻(xiàn)[2]150 頁，由式(5-33e)得，（4-26）??invzxinv??ta)(21'代入計(jì)算得 5.021?取 ,3x參考文獻(xiàn)[2]151 頁，由式（5-35）得， （4-27a）mchraf 1*1)(???= 70 – 5 + 1.2= 66.2 mm（4-mxchraf 2*2)(???27b）= 50–5 + 0.8= 45.8 mm參考文獻(xiàn)[2]151 頁，由式（5-36）得，（4-28a）mcraf*2'1??= 122 - 45.8 - 1= 75.2 mm（4-28b）craf*1'2??= 122 - 66.2 - 1= 54.8 mm 參考文獻(xiàn)[2]149 頁，由式（5-32）得，齒厚 （4-29）??tan211mxs??= 6.28 + 02tan43.02?= 7.15 mm??t22xs??= 6.28 + 02tan4.0? 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26= 6.86 mm6） 、計(jì)算齒寬，取 ；mdb801.2' ????mb801?，取 )5(??52，取 ；d4.3' 4，取 mb)10(43?mb903?7） 、繪制零件工作圖由于齒輪直徑較小，均采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。變位傳動(dòng)齒輪 1 與正傳動(dòng)齒輪 3 的零件圖如圖 4-6 與 4-7 所示，其余略。圖 4-6 減速器的齒輪 1畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200827 3.6 減速器軸的設(shè)計(jì)與校核1 減速器的輸入軸的設(shè)計(jì)1） 、最小軸徑的確定減速器的輸入軸結(jié)構(gòu)，如圖 4-8 所示。圖 4-7 減速器的齒輪 3 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28圖 4-8 減速器的輸入軸45 鋼調(diào)質(zhì)處理，參考文獻(xiàn)[1]292 頁，查表 11.3 確定軸的 C 值，取 C = 105得 （4-30）3min0NPCd?= 3.12765?= 17.86 mm 因?yàn)檩S段裝大帶輪的直徑為最小直徑，故取 mm min40d?2） 、確定軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)參考文獻(xiàn)[3]98-99 頁，查表 11-9 得， （ 8 級(jí)精度） ， （一對(duì)） ， ，97.0?齒 輪?9.0?軸 承?95.0?帶?90.?鏈故 kwP.67..522231 ?齒 輪鏈軸 承 mNnT ?????403.1960905.9613） 、確定各段軸的直徑a.左端安裝帶輪，其直徑為 ，長度為 80 mm；?右端安裝齒輪，其直徑也為 ，長度也為 80 mm； 40畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200829 b.帶輪與齒輪需要通過軸肩來定位，其直徑為 ，長度為 45 mm；m45?c.整個(gè)軸需要通過一對(duì)軸承來支撐，軸承的內(nèi)徑也就是軸的直徑為 ，安m50?裝軸承的長度為 16 mm；d.兩個(gè)軸承之間的距離為 50 mm，直徑為 ；5?e.為了防止軸承的軸向移動(dòng)，軸承外部需要安裝軸承端蓋，安裝軸承端蓋段軸的直徑為 ，長度為 35 mm。m45?2. 減速器的輸入軸的校核1） 、求軸上載荷a.計(jì)算齒輪受力齒輪的分度圓直徑 mm140d?參考文獻(xiàn)[1]125 頁，由式（6-16）得，圓周力 （4-412.7610tTFNd?31a）徑向力 （4-1tan28r???31b）直齒圓柱齒輪沒有軸向力b.求帶輪受力大帶輪包角 ，單根 V 帶初拉力02183.6??0184.6FN?大帶輪對(duì)軸的壓力0220 3.sin.sin146.2QFz N???c. 求支反力參見圖 4-2左右支點(diǎn)間距離： 216(50)Lm????帶輪距左支點(diǎn)距離： 18382齒輪距右支點(diǎn)距離： 3 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30左支點(diǎn)水平面支反力： ，0cM??0212123sin46()QNHtFLFL???13NH右支點(diǎn)水平面支反力： ，B 0123212()sin46t QNH297NHF?左支點(diǎn)垂直面支反力： ，'0cM0212123cos()QNHrLFL???16NV右支點(diǎn)垂直面支反力： ，'B??021322cs4()QrNVF289NV2） 、繪制彎矩圖和扭矩圖截面 A 處水平面彎矩： mLFMNH????1469831截面 A 處垂直面彎矩： NV021N ??21)(12截面 A 處合成彎矩： mNMVH ?????24360809146221 ?17322軸的彎矩和扭矩圖如圖 4-9 所示：3） 、彎扭合成強(qiáng)度校核通常只校核軸上受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度，也就是危險(xiǎn)截面 A 的強(qiáng)度。截面 A 處計(jì)算彎矩：考慮啟動(dòng)、停機(jī)的影響，扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取6.0??參考文獻(xiàn)[2]149 頁，由式（11-58）得，（4-32）212)(TMca??= 24706.430?= mN?217畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200831 截面 A 處計(jì)算應(yīng)力： 321607.8.4ca aMMPW????強(qiáng)度校核：45 鋼調(diào)質(zhì)處理，參考文獻(xiàn)[1]288 頁，查表 11.2 得，??Pa601???，彎扭合成強(qiáng)度滿足要求??1???ca4） 、疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核a.確定危險(xiǎn)截面截面 A 處應(yīng)力最大，但由于配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中在該軸段的兩端，故不必校核。截面Ⅱ處應(yīng)力接近最大，應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面，截面Ⅱ的左右兩側(cè)均需校核。圖 4-9 軸的彎矩和扭矩圖b.截面Ⅱ的左側(cè)強(qiáng)度校核 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32抗彎截面系數(shù)： 3330.1.406Wdm???抗扭截面系數(shù)： 2128T截面Ⅱ左側(cè)的彎矩： NM?543截面上的彎曲應(yīng)力： 07.6b aMP???截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 1.28T aW?平均應(yīng)力：彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)彎應(yīng)力， maxin2???扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， i3.671.84aMP??即 ， 0m??1.84maMP?應(yīng)力幅： ，axin2b???17.32aaMP?，iam??84材料的力學(xué)性能：45 鋼調(diào)質(zhì)，參考文獻(xiàn)[1]288 頁，查表 11.2，得 ， ，640BaMP??1275aP???15a??軸肩理論應(yīng)力集中系數(shù)： ，0.4rd41.250Dd參考文獻(xiàn)[1]427 頁，查附表 1.6，并經(jīng)線性插值計(jì)算得，， 2.0aP???1.3aP???材料的敏性系數(shù)：r = 2.0 mm, MPaB640??參考文獻(xiàn)[1]29 頁，查圖 2.8 并經(jīng)線性插值，得 ，0.82q??.5?有效應(yīng)力集中系數(shù)： 1()10.82(.1).82kq???????????1()..306k??????尺寸及截面形狀系數(shù)：由 h = 5 mm,d = 40mm，參考文獻(xiàn)[1]30 頁，查圖 2.9 得， .7???畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200833 扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)：由 D = 40 mm, 參考文獻(xiàn)[1]30 頁，查圖 2.10 得， 0.86r??表面質(zhì)量系數(shù)：軸按磨削加工，由 ，4BaMP?參考文獻(xiàn)[1]31 頁，查圖 2.12 得， .92??表面強(qiáng)化系數(shù)：軸未經(jīng)過表面強(qiáng)化處理 1q?疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)： .82.4507.9k?????????1.621.508.9k??????等效系數(shù)：45 鋼：取 ,???0.?僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)：12756.48.41.30amSk????????僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)：1552.6.1840.amSk??????????彎扭聯(lián)合作用下的計(jì)算安全系數(shù)： 222.485.6.43caS?????設(shè)計(jì)安全系數(shù)：材料均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算準(zhǔn)確時(shí)：取 S = 1.5疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核：, 故左側(cè)疲勞強(qiáng)度合格Sca?c.截面Ⅱ的右側(cè)強(qiáng)度校核抗彎截面系數(shù)： 3330.1.45912.Wdm???抗扭截面系數(shù)： 28?截面Ⅱ左側(cè)的彎矩： NM?036截面上的彎曲應(yīng)力： MPab2.15.94??? 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： MPaWT58.21470???平均應(yīng)力：彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)彎應(yīng)力， maxin??扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， Pam29.158.2inax?????即 ， 0?Mm.應(yīng)力幅： ，axin2b??MPaa20.1??，iam???9材料的力學(xué)性能：45 鋼調(diào)質(zhì)，參考文獻(xiàn)[1]288 頁，查表 11.2 得，， ， 640BaMP?1275aP??15aP???軸肩理論應(yīng)力集中系數(shù)： ， 0.4rd41.250Dd參考文獻(xiàn)[1]427 頁，查附表 1.6，并經(jīng)線性插值計(jì)算得，，2.0aP???1.30aP??及 值： = 3， = 0.8 = 0.8 * 3 = 2.4??k???k???k疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)： 09.12.1???????K49.2.01421????????kK僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)：29.701.2.09.3751 ???????maS????僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)：31.4729.05.14921 ???????maKS??畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200835 彎扭聯(lián)合作用下的計(jì)算安全系數(shù)： 2.731.429.72?????xcaS?設(shè)計(jì)安全系數(shù)： 取 S = 1.5疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核： ，故右側(cè)疲勞強(qiáng)度合格ca?5） 、靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核該設(shè)備無過大的瞬時(shí)過載和嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱，無需靜強(qiáng)度校核。6） 、繪制軸的零件工作圖軸的零件工作圖如附圖 4 所示，其余軸的設(shè)計(jì)與校核，與此類似，不再重復(fù)計(jì)算。3.7 減速器箱體的設(shè)計(jì)通過對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)過程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)起毛機(jī)的正常工作要求。但是本課題中的減速器，不是傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)中使用的減速器，而是專門為起毛機(jī)配備的行星輪系減速器，需要專門設(shè)計(jì)、制造。這就要求公司為減速器的生產(chǎn)，必須另外配備一條生產(chǎn)線。這也是本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處。提到減速器，它的箱體是必不可少的。因?yàn)闇p速器的箱體是鑄件，尺寸要求與加工精度同樣不能少。這就需要對(duì)箱體的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保起毛機(jī)能正常工作，而且不影響傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)，總體結(jié)構(gòu)看上去能合理、美觀。本課題的減速器的箱體，如圖 4-10 所示： 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36圖 4-10 減速器的箱體1.箱體內(nèi)部尺寸的確定1） 、內(nèi)部寬度的確定首先從內(nèi)部入手，因?yàn)楦鱾€(gè)齒輪數(shù)分別為 35， ，分?1z 35,26,5432?zz度圓直徑分別為 ，齒輪中心距為mdmd40,0,1,4031?，所以箱體內(nèi)壁的寬度必須確保行星輪系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且齒輪ma23412?頂部與箱體內(nèi)壁之間必須留有一定的間隙。這個(gè)行星輪系減速器，取齒輪頂部到箱體內(nèi)壁的距離為 20 mm ，加上齒輪的中心距 122 mm 與齒輪的齒頂圓半徑 56 mm ，所以箱體內(nèi)壁的總寬度為 376 mm 。2） 、內(nèi)部長度的確定箱體內(nèi)部的長度，有行星輪的傳動(dòng)軸 B 的長度確定。為了減小減速器的體積，應(yīng)該盡可能地縮短軸 B 的長度。為了保證裝載這跟軸上的兩個(gè)齒輪 2、3 在圍繞齒輪1、4 公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還要自轉(zhuǎn)，故需要用兩個(gè)軸承支撐起軸 B。軸 B 的長度，加上兩畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200837 端圓螺母的厚度，總長度為 313 mm。右側(cè)圓螺母與箱體內(nèi)壁的間隙為 14mm；左側(cè)由于要安裝軸承，為了防止軸承的軸向移動(dòng)，需要在軸承外側(cè)加上軸承端蓋，軸承端蓋四周要用四個(gè) M10 的螺栓，這樣，齒輪 1 與螺栓的距離為 5mm，圓螺母與箱體內(nèi)壁的距離為 18 mm，所以箱體內(nèi)壁的長度為 339 mm。3） 、內(nèi)部深度的確定減速器要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要有潤滑油，所以需要在箱體的底部加上潤滑油，潤滑油的深度以浸沒輪齒高度的 2/3 為準(zhǔn)，潤滑油的高度為 40-48 mm，因此，箱體的平均深度約為 228 mm。4） 、內(nèi)部其它尺寸的確定箱體內(nèi)部的左側(cè)，要安裝軸承端蓋，所以凸緣的直徑不小于 130 mm，左面要?安裝軸徑為 50 mm 的 7010 C 型角接觸球軸承，軸承的外徑為 80 mm；兩軸承之?間須有凸起的部分，以防止軸承的軸向移動(dòng)，其孔徑為 73 mm。箱體內(nèi)部的右側(cè)，通過 4 跟 M12 的螺栓，將齒輪 4 固定在箱體的內(nèi)部，箱體內(nèi)部防止軸承的軸向移動(dòng)的孔徑為 68 mm，最右側(cè)安裝的兩個(gè)軸的直徑為 60 mm 的? ?7012C 型角接觸球軸承，軸承外徑為 95 mm。2. 箱體外部尺寸的確定1） 、總體尺寸的確定根據(jù)箱體內(nèi)部已經(jīng)確定的尺寸，箱體的總長為 570 mm，總寬為 440 mm，總高為240 mm。2） 、其余尺寸的確定取箱體的壁厚為 12 mm，箱體下部的長度在箱體內(nèi)部的基礎(chǔ)上增加 24 mm，所以箱體下部的長度為 363 mm。減速器要固定，必須通過箱體上的地腳螺栓固定在支撐架上，整個(gè)減速器通過六個(gè) M12 的地腳螺栓固定在支撐架上。將箱體外部底面的厚度定為 24 mm，寬度定為 24 mm，長度與箱體底面的長度相同。左側(cè)是安裝軸承端蓋的，其外部直徑為 142 mm。?右側(cè)同樣是安裝軸承端蓋的，其外部直徑為 156 mm。 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38箱體通過 12 個(gè) M12 的螺栓，與箱蓋連接。箱體兩側(cè)突出部分的寬度為 24 mm，厚度為 20 mm。再加上壁厚，箱體上表面邊緣的寬度為 36 mm。箱體與箱蓋的連接，必須確保螺栓不會(huì)被破壞，是通過 12 個(gè) M 12 的螺栓，螺栓的中心距箱體連接邊緣的外壁為 12 mm。另外，箱體還要通過地腳螺栓，固定在支撐架上，由 6 個(gè) M12 的螺栓固定。4 裝配圖與傳動(dòng)路線4.1 裝配圖1 起毛機(jī)總體結(jié)構(gòu)裝配圖起毛機(jī)的總體結(jié)構(gòu)裝配圖如圖 5-1 所示：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200839 圖 5-1 起毛機(jī)總體結(jié)構(gòu)裝配圖2 主傳動(dòng)部分的裝配圖主傳動(dòng)部分的裝配圖如圖 5-2 所示： 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40圖 5-2 主傳動(dòng)部分裝配圖3 減速器裝配圖減速器裝配圖如圖 5-3 所示：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200841 圖 5–3 減速器裝配圖4.2 傳動(dòng)路線這臺(tái)起毛機(jī)的具體傳動(dòng)路線如下：如圖 5 - 2，由電動(dòng)機(jī) 4 開始，將小皮帶輪 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)422 安裝在電機(jī)上，通過帶傳動(dòng)，帶動(dòng)大皮帶輪 3 轉(zhuǎn)動(dòng)，大皮帶輪安裝在減速器 16 的輸入軸 A 上，通過減速器的傳動(dòng)，由按照在減速器輸出軸上的小鏈輪 15，通過鏈傳動(dòng)，帶動(dòng)大鏈輪 14，從而帶動(dòng)針輥的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)針輥的轉(zhuǎn)動(dòng)針輥在饒主軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還在自轉(zhuǎn)，所以需要在傳動(dòng)箱的底部的兩端分別安裝一個(gè)電動(dòng)機(jī)，通過帶傳動(dòng)，在針輥的公轉(zhuǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)針輥的自轉(zhuǎn)。另需再加上一個(gè) PLC 進(jìn)行控制，在布與針輥之間接一個(gè)檢測(cè)器測(cè)其信號(hào)，使他們之間有穩(wěn)定速比，可以在一開始時(shí)設(shè)定初始值，然后根據(jù)每個(gè)用戶要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣就可以很方便地使用了。5 總結(jié)與展望為期近五個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，在這五個(gè)月的時(shí)間里，我結(jié)合自己的設(shè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 200843 計(jì)課題和任務(wù)書的要求，首先進(jìn)行了觀察，做好了記錄，對(duì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容有了感性認(rèn)識(shí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，我還針對(duì)起毛機(jī)的整體結(jié)構(gòu)與主傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，了解了起毛機(jī)主傳動(dòng)部分的發(fā)展現(xiàn)狀，并制定了設(shè)計(jì)方案和具體的進(jìn)度計(jì)劃。按照設(shè)計(jì)進(jìn)度安排，我先是邊畫總裝圖，邊計(jì)算，然后繪制零件圖，確定其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，同時(shí)還要反過來修改總裝圖，以期能實(shí)現(xiàn)各個(gè)零件的裝配，變成一臺(tái)能正常工作的機(jī)器。通過以上工作的完成，我對(duì)傳動(dòng)部分的全過程有了清醒而直觀的認(rèn)識(shí)，了解了起毛機(jī)的工作原理，對(duì)軸、鏈輪、帶輪等主要零件的設(shè)計(jì)及精度的確定具備了一定的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，能夠?qū)鲃?dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題提出合理的解決方法，能夠正確地選取標(biāo)準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)及尺寸等等。在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，精度要求的確定是非常重要的，要綜合考慮尺寸精度及配合要求，特別是軸與軸承等配合精度要求高的部件，其精度確定的合理與否將影響到傳動(dòng)的效果，從而對(duì)產(chǎn)品的使用性能、使用壽命及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生很大的影響。由于知識(shí)水平及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在設(shè)計(jì)過程中，尚存在許多不足之處，尤其是減速器的體積、效果等方面，有待以后的工作、學(xué)習(xí)中改進(jìn)。參 考 文 獻(xiàn) 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44[1] 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2004.[2] 沈世德.機(jī)械原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[3] 王旭，王積萍.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[4] 錢志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2001.[5] 吉衛(wèi)喜.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001. 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