拉絲機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)可以為制造業(yè)提供幾乎所有的裝備，但毋庸諱言，國(guó)內(nèi)的拉絲行業(yè)的水平和實(shí)力在國(guó)際市場(chǎng)上還不算是強(qiáng)者。拉絲機(jī)行業(yè)在制造業(yè)中的地位，既取決于技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)調(diào)整，也取決于為制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略與市場(chǎng)前景。而拉絲機(jī)的發(fā)展，使得減速機(jī)的傳動(dòng)精度越來越來高。減速器在拉絲機(jī)應(yīng)用中有非常重要的位置，而拉絲機(jī)重要部件電機(jī)和滾桶也得到了發(fā)展。這為拉絲機(jī)選擇中提高了不少的難度，但隨著減速機(jī)等的發(fā)展，拉絲機(jī)也得到了更好的發(fā)展。拉伸也稱模具拉伸、拉絲、拔絲、伸拉等，是指在常溫下通過拉伸模具對(duì)金屬材料進(jìn)行壓力加工的一種工藝方法，通過拉絲拉伸可以將圓銅桿加工成為所需要的各種規(guī)格的圓銅（鋁、銅包鋁、銅包鋼

2、、不銹鋼等）單線。拉絲機(jī)由拉絲部和卷取部構(gòu)成，拉絲部由拉絲輪和模具固定架、模具組成，線材穿過模具后，在拉絲輪上繞卷，當(dāng)拉絲輪和卷取輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，卷取輪運(yùn)轉(zhuǎn)提供線材的牽引張力，在牽引張力作用下，線材通過拉絲輪卷繞使線材通過拉絲模具，使線材不斷從粗到細(xì)，從而得到不同線規(guī)的線材。關(guān)鍵詞： 拉絲機(jī)；減速機(jī)；電機(jī)AbstractDomestic machinery industry can provide almost all of the equipment for manufacturing, but needless to say, the level of domestic wire drawing

3、 industry and strength in the international market also is not the strong. Wire drawing machine in the position in manufacturing industry, depends on technological progress and structural adjustment, also depends on the development strategy and the market prospects for manufacturing.And the developm

4、ent of wire drawing machine, make high transmission precision of the speed reducer is more and more. Reducer in the applications of wire drawing machine has a very important position, important parts and wire drawing machine motor and roller, also obtained the development. For the increase in wire d

5、rawing machine to choose a lot of difficulty, but with the development of the reducer, such as, wire drawing machine also get better development.Stretching also calls the mould drawing, wire drawing, wire drawing, stretch, and so on, refers to the normal temperature through tensile mold, pressure of

6、 the metal material processing of a kind of process method, through wire drawing tension can be round copper rod processing as required for all kinds of round copper, aluminum, copper clad aluminum, copper clad steel, stainless steel, etc.) single line. Wire drawing machine is composed of wire drawi

7、ng and winding, wire drawing department is composed of wire drawing wheel and mold fixed shelf, mold, wire through the mold after coiling on wire drawing wheel, when wire drawing wheel and winding wheel running, coiling wheel operation to provide the drawing of the wire tension, under the effect of

8、traction tension, the wire, through the wire winding wire by wire drawing die, the wire from coarse to fine, so as to get a different gauge wire.Key words: wire drawing machine; Reducer; The motor 第一章 緒論金屬制品是冶金工業(yè)中的重要一環(huán)，但在我國(guó)該行業(yè)卻是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，機(jī)械、電氣設(shè)備陳舊，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。在金屬加工中，直進(jìn)式拉絲機(jī)是常見的一種，通常都采用滾筒帶動(dòng)金屬絲通過模具拉至需要的直徑，通常

9、是由多臺(tái)電機(jī)同時(shí)對(duì)金屬絲進(jìn)行拉伸，作業(yè)的效率高。以前經(jīng)常遇到的水箱拉絲機(jī)和活套式拉絲機(jī)，允許金屬絲在各道模具之間打滑。同時(shí)它對(duì)電機(jī)的同步性以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快速性都有較高的要求。在拉絲機(jī)中，最重要的兩個(gè)部件，就是電機(jī)、減速箱、。 電機(jī)（motor）是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電子啟動(dòng)器就是現(xiàn)在人們通常所指的電機(jī)，又稱啟動(dòng)機(jī)。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。通常電動(dòng)機(jī)的作功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種電動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；也有作直線運(yùn)動(dòng)的，稱為直線電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)能提供的功率范圍很大，從毫瓦級(jí)到萬千瓦級(jí)。電動(dòng)機(jī)的使用和控制非常方便，具有自起動(dòng) 、加速、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、掣住等能力，能滿

10、足各種運(yùn)行要求；電動(dòng)機(jī)的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。減速機(jī)（reducer）是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。減速機(jī)有兩個(gè)比較大的特點(diǎn)。第一個(gè)是降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。第二個(gè)是減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸

11、上的大齒輪來達(dá)到減速的目的，普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。簡(jiǎn)單的說就是輸入軸上是小齒輪，輸出軸上是大齒輪，輸入軸上的高速就變成輸出軸上的低速，但紐矩變大了根據(jù)拉絲機(jī)的特點(diǎn)，初步選擇圓柱齒輪減速機(jī)。我設(shè)計(jì)拉絲機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的是提高拉絲機(jī)的傳動(dòng)精度，并且提高拉絲機(jī)的使用壽命。拉絲成型是金屬成型的一種方法，拉絲機(jī)的重要組成部分減速機(jī)和電機(jī)是動(dòng)力傳輸?shù)牟豢扇鄙俚闹匾O(shè)備。本設(shè)計(jì)也著重介紹拉絲機(jī)的減速機(jī)部分和電機(jī)部分。第二章 拉絲機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、 拉絲機(jī)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案如圖所示：1電動(dòng)機(jī) 2V帶傳動(dòng) 3圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器 5滾筒 6輸

12、送帶二、工作參數(shù)根據(jù)已知條件D=400mm，V1=15m/min，V2=25m/min，F(xiàn)=250N。該拉絲機(jī)采用傳動(dòng)方式為帶傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)。該傳動(dòng)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，操作維護(hù)方便。傳動(dòng)方案中帶傳動(dòng)傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振；齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)精度較高，制造方便。同時(shí)帶傳動(dòng)承載能力較低，但用于拉絲機(jī)，帶轉(zhuǎn)動(dòng)具有過載保護(hù)作業(yè)。從各方面考慮，該傳動(dòng)方案比較合理，滿足使用要求。三、傳動(dòng)方案分析 該帶式輸送機(jī)采用傳動(dòng)方式為帶傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)。該傳動(dòng)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，操作維護(hù)方便。傳動(dòng)方案中帶傳動(dòng)傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振；齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)精度較高，制造方便，但該方案較其他方案寬度、長(zhǎng)度尺寸較大且?guī)мD(zhuǎn)動(dòng)不適應(yīng)繁重條件

13、和惡劣環(huán)境。同時(shí)帶傳動(dòng)承載能力較低，但用于輸送機(jī)，帶轉(zhuǎn)動(dòng)具有過載保護(hù)作業(yè)。從各方面考慮，該傳動(dòng)方案比較合理，滿足使用要求。輸送帶工作拉力3800N，輸送工作速度V=0.8m/s，滾筒直徑D=300mm第三章 零部件選型及相關(guān)計(jì)算計(jì) 算 及 說 明主要結(jié)果（一）電機(jī)的選擇1選擇電動(dòng)機(jī)類型按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2選擇電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)輸出功率為：Pd=Pw=由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率（包括工作機(jī)效率）為： .-帶傳動(dòng) 0.96-齒輪傳動(dòng)軸承 0.99-齒輪傳動(dòng) 0.98-聯(lián)軸器 0.99-卷筒軸軸承 0.95Pd= =KW=7.5KW3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

14、卷筒軸工作轉(zhuǎn)速： 按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比=2-4， 單齒輪傳動(dòng)比，則合理總傳動(dòng)比的范圍為=16-160。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： nd= =318.4-3184符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750，1000，1500，3000，再根據(jù)計(jì)算出的的容量，由參考書表12-1(P167）查出有四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)及轉(zhuǎn)動(dòng)比的比較情況見下表：Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)Pd=7.5KWnw=19.9r/min方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率KW電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg同步轉(zhuǎn)速r/min1Y132S2-27.529002.02.36430002Y132M-47.51440

15、2.22.38115003Y160M-67.59702.02.011910004Y160L-87.57202.02.0145750綜合考慮電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，可知方案2比較合適。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M-4，所選電機(jī)額定功率Pd=4KW，滿載傳速1440,總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y112M-4，所選電機(jī)額定功率Pd=4KW，滿載傳速1440（二）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1總傳動(dòng)比ia 2分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取減速器的傳動(dòng)比i=11V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i0 兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比i12 =3.924則低速級(jí)的

16、傳動(dòng)比i23 （三）計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參考1、各軸轉(zhuǎn)速0軸 nm =1440r/min1軸（高速軸）2軸（中間軸）3軸（低速軸）4軸（滾筒軸）2、各軸輸入功率0軸1軸2軸3軸4軸3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩0軸4、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)數(shù)結(jié)果列于下表：1-3軸的輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸出功率轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.99。i=72.36軸名功率P/KW轉(zhuǎn)矩T/（r/min）轉(zhuǎn)速傳動(dòng) 比效 率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸7.549.74014402.5690.961軸7.27.129122.670121.443560.5293.9240.972軸6.9856.915466.984462.314142.8462

17、.8030.973軸6.7776.7091269.97271257.27350.52910.98滾筒軸6.6426.5761244.67451232.22850.529（四）帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)功率2、選擇帶型3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑按參考書2表13-7選取標(biāo)準(zhǔn)值4、驗(yàn)算帶速Vi=2.625、確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心矩a0a0=1.5(d1+d2)=4890.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)得228.2<a0<652按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心矩按參考書2，P206式得 按參考書2 P206由式13-16得中心距為 中心距a的變動(dòng)范圍為6、校驗(yàn)小帶輪包角按參考書2 P20

18、6式13-1得7、確定V帶根數(shù)z按參考書2式13-15得z=KaP=1.2*7.5=9由=查表13-5，=1，查表13-2得=0.99由表13-3得=1.97 由表13-4=0.02圓整Z=5根8、求初拉力及帶輪軸上的壓力可得作用在軸上的壓力為9、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10、設(shè)計(jì)結(jié)果選用5根A型V帶，中心距=1517mm，帶輪直徑（五）齒輪設(shè)計(jì)1、 選擇材料及精度等級(jí)選用軟齒面齒輪組合。小齒輪材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為220-250HBS；大齒輪材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為170-210HBS，選擇齒輪精度等級(jí)為7級(jí)。2、 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算按斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)公式可得確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)：

19、（1）轉(zhuǎn)矩（2）載荷系數(shù)K查表11-3取K=1.1（3）齒數(shù)Z，螺旋角和齒寬系數(shù)因?yàn)槭怯昌X面初選螺旋角=10°5633=10.9425°當(dāng)量齒數(shù)為：由表11-9查得齒形系數(shù)由齒寬系數(shù)取 （4）許用彎曲應(yīng)力按參考書2 圖11-10查，小齒輪、大齒輪按調(diào)質(zhì)鋼查由表11-4（P165）查得由式（11-7）得取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值（5）確定中心距a及螺旋角傳動(dòng)的中心距為確定螺旋角為此值與初選值相差不大，故不必重新計(jì)算3、 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：（1） 分度圓直徑d（2） 齒寬b（3） 齒數(shù)比uu=i=3.924（4） 許用接觸應(yīng)力由圖11-7查得由表11-4查得由齒數(shù)修正

20、系數(shù)得由式得4、 驗(yàn)算齒輪圓周速度V Ld=1600mm=543mmA型V帶0.1為每米長(zhǎng)質(zhì)量見表13-1大、小齒輪材料均為45鋼，齒輪調(diào)質(zhì)處理，取齒輪精度等級(jí)為7級(jí)。（六）軸的設(shè)計(jì)1、 低速軸（1）初步估算軸徑和選擇聯(lián)軸器選擇軸的材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由參考書2 P226頁(yè)查得強(qiáng)度極限 。（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸徑根據(jù)式（14.2） ，并由參考書2表（14-2）中選取C=118-107，則求得：考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，需將其軸徑增加3%-5%，故取最小端直徑43.94-48.46mm,取標(biāo)準(zhǔn)值d=45mm。 由參考書（2）表（17.1）根據(jù)聯(lián)軸器工作情況系數(shù)查得K=

21、1.5，聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩：根據(jù)工作要求選擇彈性柱梢聯(lián)軸器，依軸徑d=45mm和TC選擇聯(lián)軸器型號(hào)為聯(lián)軸器校驗(yàn)合格。（3） 軸的結(jié)構(gòu)計(jì)算選用角接觸球軸承，初定7311C型，由參考書（1）表（6-6）P73頁(yè)查得7311C型軸承的寬度為29mm，軸肩圓半徑=2mm，因齒輪圓周速度小于1.5m/s故采用油脂潤(rùn)滑，須采用擋油環(huán)，查參考書（1）P90頁(yè)表（7-12），a=9mm，b=3mm。考慮軸上零件的軸向固定，潤(rùn)滑空間、裝配方便等，初步?jīng)Q定有關(guān)尺寸并繪制結(jié)構(gòu)草圖如附錄圖一 軸的受力分析1） 畫出軸的受力圖2） 作水平面內(nèi)的彎矩圖(圖C)。支點(diǎn)反力為1-1截面處的彎矩為：2-2截面處的彎矩為：3） 作垂

22、直面內(nèi)的彎矩圖（圖d），支點(diǎn)反力為：1- 1截面左側(cè)彎矩為：1- 1截面右側(cè)彎矩為：2-2截面處的彎矩為4）作合成彎矩圖（圖e）1- 1截面：2- 2截面：5、 矩圖（圖f）6、 求當(dāng)量彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈沖循環(huán)變化，修正系數(shù)為0.6。7、確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度由圖可以看出，截面1-1、2-2所受轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩，且軸上還有鍵槽，故截面1-1可能為危險(xiǎn)截面。但由于軸徑，故也應(yīng)對(duì)截面2-2進(jìn)行校核。1- 1截面：2- 2截面：查表參考書2 P226頁(yè)得滿足的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠強(qiáng)度，并有一定裕量。（4） 修改軸的結(jié)構(gòu)因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度裕度不大，此軸不必再做修改。（5） 繪制軸的

23、零件圖高速軸和中間軸的校核同上，并校核合格。（七）軸承的選擇和計(jì)算1、 軸承類型選擇 高速軸選擇滾動(dòng)軸承7207C，d=35mm，D=72mm，B=17mm。中間軸選擇滾動(dòng)軸承7208C，d=40mm，D=80mm，B=18mm。低速軸選擇滾動(dòng)軸承7311C，d=55mm，D=120mm，B=29mm。（八）鍵的選擇1. 聯(lián)軸器與低速軸聯(lián)接采用圓頭平鍵（GB1096-79）C型，b×h=14×9，因軸伸長(zhǎng)度為110mm，故取鍵長(zhǎng)L=105mm已知d=45mm，h=9mm，l=L-0.5b=105-7=98mm，T=605.284=Mpa故該鍵強(qiáng)度足夠2、大齒輪與低速軸聯(lián)接按

24、GB1096-79選擇A型平鍵，b×h=18×11，因軸伸長(zhǎng)度為98mm，故取鍵長(zhǎng)L=88mm已知d=60mm，h=11mm，l =L-b=88-18=70mm，T=605.284=故該鍵強(qiáng)度足夠（九）聯(lián)軸器的選擇選用彈性柱銷聯(lián)軸器參考書2，P274頁(yè)得 K=1.4Tc=KT =1.4×9550×=847.40查參考書（1）表8-5：選擇型號(hào)為HL4第四章 結(jié)論通過這段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)所學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)有了更加清晰的認(rèn)識(shí)，讓我能夠把所學(xué)的書本知識(shí)聯(lián)系到實(shí)際的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中去，這對(duì)我以后的生活和學(xué)習(xí)有著十分積極的作用, 需要圖紙聯(lián)系qq1028583269。參 考 文 獻(xiàn)1張新義主編.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.2機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)2零件設(shè)計(jì)（上冊(cè)）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.3成大先主編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本聯(lián)接與緊固J北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.14徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第三卷M.北京：機(jī)械工業(yè)出